JP3248482B2 - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JP3248482B2 JP06264598A JP6264598A JP3248482B2 JP 3248482 B2 JP3248482 B2 JP 3248482B2 JP 06264598 A JP06264598 A JP 06264598A JP 6264598 A JP6264598 A JP 6264598A JP 3248482 B2 JP3248482 B2 JP 3248482B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、相補データ線の
レベルをデータアンプの最適動作点にする半導体記憶装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体記憶装置の高集積化に応じ
て、メモリセルのサイズが極微細化されてきており、ま
た、メモリサイズの微細化にともなって素子の保護等の
ため電源電圧Vccの電圧レベルも低下してきている。
【0003】図5は、電源電圧Vccが2.0Vである
従来の半導体記憶装置の一部を示す回路構成図である。
図5において、1はセンスアンプの出力に接続された相
補データ線GIOT,GIONのデータを増幅するデー
タアンプであり、6はトランスファーゲートであり、7
はクランプ回路である。
【0004】相補データ線GIOT,GIONのHig
h電位は、従来Vcc=2.0VからNチャネルトラン
ジスタのしきい値電圧Vt=0.5Vを差し引いた1.
5Vで行っている。データ線のLow電位は、Yスイッ
チがONすると0.8V程度になる。
【0005】この従来の半導体記憶装置では、データア
ンプ1は、データ線の電位が高すぎてHigh電位とL
ow電位の電位が開きすぎているため、スイングに時間
がかかり、Yスイッチが活性化してからデータアンプ1
が出力するまでの時間が4n秒以上かかっていた。
【0006】従来の半導体記憶装置の一例が、特開平1
−192081号公報、特開平4−38697号公報に
記載されている。特開平1−192081号公報に記載
の発明は、相補データ線対の電位差を一定値以内にクラ
ンプするクランプ回路をデータ線間に設けたものであ
り、相補データ線を1/2Vccレベル近傍に強制的に
クランプするものである。この発明では、Vcc=2.
0Vとすると、相補データ線を1/2Vcc=1.0V
近傍にクランプすることになり、データ線の電位が1.
1V以下になるとデータアンプに貫通電流が流れるよう
になるので、消費電流が増加するという問題がある。
【0007】特開平4−38697号公報に記載の発明
は、相補データ線をプルアップするプルアップ回路と、
相補データ線を所定電位にクランプするデータクランプ
回路と、相補データ線上のデータを差動増幅して読み出
す差動増幅読み出し回路とを備えおり、動作点を下げる
クランプ回路について記載しているが、小振幅にする内
容については記載していない。また、相補データ線の電
位がVcc−Vtからスタートしている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
半導体記憶装置では、電源電圧が2.0Vのときには、
相補データ線のHigh電位は、電源電圧Vccからし
きい値電圧を差し引いた1.5Vであり、Low電位は
0.8Vであって、データ線の電位が高すぎてHigh
電位とLow電位の電位が開きすぎており、データアン
プは、スイングに時間がかかり、Yスイッチが活性化し
てからデータアンプが出力するまでの時間がかかるとい
う問題があった。
【0009】この発明は、相補データ線対間の電圧の開
きが小さく、データ線のクランプレベルをデータアンプ
の最適動作点レベルに設定できる半導体記憶装置を提供
することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明は、補データ
線と1/2電源電圧との間に第1のクランプ回路を備
え、前記相補データ線と電源電圧との間および相補デー
タ線とグランドとの間に第2のクランプ回路を備えて
データ読み出し時に相補データ線の電圧をクランプする
半導体記憶装置において、 前記第1のクランプ回路は、
スタート時に前記相補データ線を1/2電源電圧にクラ
ンプしておき、前記第2のクランプ回路は、ロー系また
はカラム系のアクティブ信号により動作させ、前記第1
および第2のクランプ回路によるクランプ電圧を電源電
圧の0.55から0.65の大きさにすることを特徴と
し、前記第2のクランプ回路は、グランド側に1個以
列に接続され、ダイオード接続されたNMOSトラン
ジスタが接続されていることを特徴とし、電源電圧側に
1個以上直列に接続され、ダイオード接続されたNMO
Sトランジスタが接続されていることを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。
【0012】図1は、この発明の半導体記憶装置の実施
の形態を示す回路図である。図1において、1は相補デ
ータ線GIOT,GIONのデータを増幅するデータア
ンプであり、2は第1のクランプ回路であり、3は第2
のクランプ回路であり、4は相補データ線GIOT,G
IONを短絡してプリチャージするプリチャージ回路で
あり、5はメモリセル、ローアドレスデコーダ、センス
アンプ、カラムアドレスデコーダからなるメモリバンク
であり、6は相補データ線LIOT,LIONと相補デ
ータ線GIOT,GIONとをスイッチするトランスフ
ァーゲートである。
【0013】PIOは、プリチャージ信号であり、RA
SBは、ロー系のアクティブ信号であるRASB信号で
あり、PENは、カラム系のアクティブ信号であるパイ
プラインイネーブル信号である。また、図1に示す半導
体記憶装置は、電源電圧Vcc=2.0Vで動作してい
る。
【0014】第1のクランプ回路2は、ドレインが電源
電圧1/2Vccに接続され、ゲートには、PEN信号
またはRASB信号が与えられ、ソースがそれぞれデー
タ線GIOT,GIONに接続されたNMOSトランジ
スタ11,12により構成されている。PEN信号また
はRASB信号により、この第1のクランプ回路2は、
スタート時には相補データ線GIOT,GIONを1/
2Vcc=1.0Vにクランプする。
【0015】第2のクランプ回路3は、ドレインが電源
電圧Vccに接続され、ソースがそれぞれデータ線GI
OT,GIONに接続されたNMOSトランジスタ1
3,14と、データ線GIOTとGNDとの間に直列に
接続されたNMOSトランジスタ15,17,19と、
データ線GIONとGNDとの間に直列に接続されたN
MOSトランジスタ16,18,20とにより構成さ
れ、NMOSトランジスタ13,14,15,16のゲ
ートには、PEN信号またはRASB信号が与えられ、
NMOSトランジスタ17,18,19,20は、ダイ
オード接続されている。
【0016】データ線GIOT,GIONは、スタート
時である初期状態では、第1のクランプ回路2により1
/2Vcc=1.0Vにプリチャージされているが、ロ
ー系のアクティブ信号であるRASB信号、またはカラ
ム系のアクティブ信号であるPEN信号が第2のクラン
プ回路3に入力されると、1.2Vにクランプされる。
図2は、スタート時からデータがデータ線に出力される
までのクランプ回路のタイミング図である。図2には、
RASB動作とPEN動作の2つが画いてあるが、PE
N動作の方が高速化できる。すなわち、PEN動作では
CASでGIOを動作させるので、リードライト動作直
前まで1/2Vccであり、RASBで動作させる場合
と比較し、さらにGIOの開きを少なくできるため、約
0.1n秒動作を速くできる。
【0017】次に、この実施の形態のデータ読み出し時
の動作について図3を参照して説明する。図3は、デー
タ読み出し時のデータ線GIOTとデータ線GIONの
クランプ電圧を説明する図である。
【0018】ビット線BLTがLow電位であり、ビッ
ト線BLNがHigh電位であるとするときに、カラム
スイッチ(Yスイッチ)が開くと、図3に示すように、
データ線GIOT側のクランプ回路の電源電圧からデー
タ線GIOT、トランスファーゲート、データ線LIO
T、カラムスイッチを通ってデータ線BLTに電流が流
れ、抵抗比によりデータ線GIOTの電圧は、0.8V
程度となる。
【0019】一方、データ線GION側には、ビット線
BLNのデータであるHigh電位はほとんど入ってこ
ないため、データ線GION側の電圧は、クランプ回路
の釣り合い電圧1.2Vにクランプされる。
【0020】したがって、データ線GIOT,GION
のLow電位は、従来の半導体記憶装置と同じ0.8V
程度であるが、High電位は、従来の1.5Vから
1.2Vになり、データ線GIOT,GION間の電位
の開きが小さくなる。その結果、プリチャージ回路4に
よりデータ線GIOT,GIONをショートしてプリチ
ャージしでいる間にデータ線GIOT,GIONを十分
にバランスすることができる。図4は、クランプ電圧が
1.2Vのときと1.5Vのときのアクセスを比較した
図である。図4からも明らかなように、クランプ電圧が
1.2のときの方が1.5Vのときよりも、データ線G
IOT,GIONがバランスする位置が早くなってお
り、したがって、データアンプの増幅の始まる時点が
2.9n秒から2.0n秒へと約1n秒改善されている
ことが分かる。このようにこの実施の形態では、データ
アンプが出力するまでの時間を高速化することができ
る。
【0021】なお、この実施の形態では、電源電圧を
2.0Vとして説明したが、この発明は、2.0Vに限
るものではなく、クランプ電圧を電源電圧の0.55〜
0.65の大きさとして、5.0V、3.3Vさらには
2.0V以下の電圧をも含むものである。また、この実
施の形態では、第2のクランプ回路のグランド側に2個
の直列に接続され、ダイオード接続されたNMOSトラ
ンジスタが接続されているが、これに限るものではな
く、グランド側に1個以上の直列に接続され、ダイオー
ド接続されたNMOSトランジスタが接続されているこ
と、および電源電圧側に1個以上の直列に接続され、ダ
イオード接続されたNMOSトランジスタが接続されて
いることを含むものであり、発明の要旨の範囲内で変更
が可能である。
【0022】また、この実施の形態では、同じしきい値
電圧を持つNMOSトランジスタで構成したが、PMO
SトランジスタまたはPMOSトランジスタとNMOS
トランジスタとの混合により構成してもよい。さらに、
トランジスタサイズを変えてクランプレベルを変えても
よい。すなわち、トランジスタサイズを小さくしてクラ
ンプレベルを上げたり、トランジスタサイズを大きくし
てクランプレベルを下げることができる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、この発明は、相補
データ線のHigh電位とLow電位の開きが小さく、
その結果、プリチャージ回路により相補データ線をプリ
チャージして相補データ線を十分にバランスすることが
でき、また、データ線クランプレベルをデータアンプの
最適動作点レベルに設定できるため、Yスイッチが活性
化してからデータアンプが出力するまでの時間を高速化
することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の半導体記憶装置の実施の形態を示す
回路図である。
【図2】スタート時からデータがデータ線に出力される
までのクランプ回路のタイミング図である。
【図3】データ読み出し時のデータ線GIOTとデータ
線GIONのクランプ電圧を説明する図である。
【図4】クランプ電圧が1.2Vのときと1.5Vのと
きのアクセスを比較した図である。
【図5】従来の半導体記憶装置の実施の形態を示す回路
図である。
【符号の説明】
1 データアンプ 2 第1のクランプ回路 3 第2のクランプ回路 4 プリチャージ回路 5 メモリバンク 6 トランスファーゲート 11〜20 NMOSトランジスタ

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】補データ線と1/2電源電圧との間に第
    1のクランプ回路を備え、前記相補データ線と電源電圧
    との間および相補データ線とグランドとの間に第2のク
    ランプ回路を備えてデータ読み出し時に相補データ線
    の電圧をクランプする半導体記憶装置において、 前記第1のクランプ回路は、スタート時に前記相補デー
    タ線を1/2電源電圧にクランプしておき、前記第2の
    クランプ回路は、ロー系またはカラム系のアクティブ信
    号により動作させ、前記第1および第2のクランプ回路
    によるクランプ電圧を電源電圧の0.55から0.65
    の大きさにする ことを特徴とする請求項1に記載の半導
    体記憶装置。
  2. 【請求項2】前記第2のクランプ回路は、グランド側に
    1個以上直列に接続され、ダイオード接続されたNMO
    Sトランジスタが接続されていることを特徴とする請求
    項1に記載の半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】前記第2のクランプ回路は、電源電圧側に
    1個以上直列に接続され、ダイオード接続されたNMO
    Sトランジスタが接続されていることを特徴とする請求
    項1または2に記載の半導体記憶装置。
  4. 【請求項4】前記電源電圧が2.0Vであることを特徴
    とする請求項1〜3のいずれかに記載の半導体記憶装
    置。
  5. 【請求項5】前記第1および第2のクランプ回路による
    クランプ電圧が1.1〜1.3Vであることを特徴とす
    る請求項1〜4のいずれかに記載の半導体記憶装置。
  6. 【請求項6】前記第1および第2のクランプ回路が、相
    補データ線の電圧を、ロー系のアクティブ信号であるR
    ASB信号によりクランプすることを特徴とする請求項
    1〜5のいずれかに記載の半導体記憶装置。
  7. 【請求項7】前記第1および第2のクランプ回路が、相
    補データ線の電圧を、カラム系のアクティブ信号である
    PEN信号によりクランプすることを特徴とする請求項
    1〜5のいずれかに記載の半導体記憶装置。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6525607B1 (en) * 2000-09-27 2003-02-25 Intel Corporation High-voltage differential input receiver
US9391063B2 (en) 2011-05-24 2016-07-12 Fairchild Semiconductor Corporation Under voltage tolerant clamp
US11289151B2 (en) 2019-11-08 2022-03-29 Micron Technology, Inc. Cross-coupled transistor threshold voltage mismatch compensation and related devices, systems, and methods

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01192081A (ja) * 1988-01-27 1989-08-02 Mitsubishi Electric Corp 半導体記憶装置
JPH0775118B2 (ja) * 1989-03-20 1995-08-09 三菱電機株式会社 半導体記憶装置
JPH0438697A (ja) * 1990-05-31 1992-02-07 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体記憶装置のデータバスクランプ回路
US5058067A (en) * 1990-06-06 1991-10-15 National Semiconductor Corporation Individual bit line recovery circuits
KR0158027B1 (ko) * 1993-12-29 1999-02-01 모리시다 요이치 반도체집적회로
KR0135323B1 (ko) * 1995-05-25 1998-05-15 김광호 클램프기능을 가지는 데이타 출력버퍼

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