JP3450974B2 - Semiconductor memory - Google Patents

Semiconductor memory

Info

Publication number
JP3450974B2
JP3450974B2 JP33923896A JP33923896A JP3450974B2 JP 3450974 B2 JP3450974 B2 JP 3450974B2 JP 33923896 A JP33923896 A JP 33923896A JP 33923896 A JP33923896 A JP 33923896A JP 3450974 B2 JP3450974 B2 JP 3450974B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
word line
memory cell
threshold
voltage
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP33923896A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH10178161A (en
Inventor
康孝 小林
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.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co 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 Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP33923896A priority Critical patent/JP3450974B2/en
Publication of JPH10178161A publication Critical patent/JPH10178161A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3450974B2 publication Critical patent/JP3450974B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Dram (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、トランジスタを用
いて構成されたダイナミックランダムアクセスメモリ
(以下、DRAMという)等の半導体メモリに関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory such as a dynamic random access memory (hereinafter referred to as DRAM) configured by using a transistor.

【0002】[0002]

【従来の技術】DRAMのメモリセルは、複数のワード
線と複数のビット線の交差箇所に配置されてデータを記
憶する複数のキャパシタと、該各キャパシタとビット線
間をオン、オフする複数のメモリセルトランジスタとを
有している。各メモリセルトランジスタは、例えばNチ
ャネル型MOSトランジスタ(以下、NMOSという)
でそれぞれ構成され、該メモリセルトランジスタのゲー
トが1つのワード線に接続されている。ゲートに与えら
れるワード線の電圧が閾値を越えるとメモリセルトラン
ジスタがオン状態になり、キャパシタに記憶されたデー
タがビット線に読出される構成になっている。
2. Description of the Related Art A memory cell of a DRAM includes a plurality of capacitors arranged at intersections of a plurality of word lines and a plurality of bit lines for storing data, and a plurality of capacitors for turning on / off the capacitors and the bit lines. And a memory cell transistor. Each memory cell transistor is, for example, an N-channel MOS transistor (hereinafter referred to as NMOS)
And the gates of the memory cell transistors are connected to one word line. When the voltage of the word line applied to the gate exceeds the threshold value, the memory cell transistor is turned on, and the data stored in the capacitor is read to the bit line.

【0003】DRAMには、2本のビット線からなる1
つのビット線対をアクセスの単位として用いるビット線
折り返し型のものがある。このDRAMのビット線対に
は、NMOSやPチャネル型MOSトランジスタ(以
下、PMOSという)等で構成されて各ビット線の電圧
を検知して増幅するセンスアンプと、例えばNMOSで
構成されてビット線対の電圧をプリチャージ電圧に設定
するイコライザ等が接続されている。ワード線には該ワ
ード線を電圧駆動するワード線駆動用トランジスタが接
続されている。このDRAMには、さらに、デコーダ等
のロジック回路、メモリセルのアクセスデータを入出力
するI/O回路、及び電源電圧を各部に与える電源回路
等が設けられている。これら、ロジック回路、I/O回
路及び電源回路等の周辺回路も、MOSトランジスタで
構成され、これらがメモリセル、センスアンプ、イコラ
イザ、ワード線駆動用トランジスタと共に、同一の半導
体基板に形成されている。DRAMはメモリセルの構造
が簡単なので、大容量の半導体メモリが構成できる。近
年では、DRAMを高集積化してビット線対をアクセス
の単位として用いるビット線折り返し型のDRAMが主
流になっている。
In a DRAM, one bit line consists of two bit lines.
There is a bit line folded type in which one bit line pair is used as an access unit. The bit line pair of this DRAM is composed of an NMOS, a P-channel type MOS transistor (hereinafter referred to as PMOS), etc., and a sense amplifier for detecting and amplifying the voltage of each bit line, and a bit line composed of, for example, NMOS. An equalizer or the like for setting the pair voltage to the precharge voltage is connected. A word line driving transistor that drives the word line by voltage is connected to the word line. This DRAM is further provided with a logic circuit such as a decoder, an I / O circuit for inputting / outputting access data of memory cells, a power supply circuit for supplying a power supply voltage to each unit, and the like. Peripheral circuits such as these logic circuits, I / O circuits, and power supply circuits are also composed of MOS transistors, and these are formed on the same semiconductor substrate together with the memory cells, sense amplifiers, equalizers, and word line driving transistors. . Since the DRAM has a simple memory cell structure, a large-capacity semiconductor memory can be constructed. In recent years, a bit line folded type DRAM, which has a highly integrated DRAM and uses a bit line pair as an access unit, has become mainstream.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
DRAMでは、次のような課題があった。図2は、従来
のDRAMの一構成例を示す回路図である。このDRA
Mはビット線折り返し型のDRAMであり、メモリセル
10を備えている。メモリセル10は、ワード線WLと
ビット線対BL或いはBL/との交差箇所に設けらたキ
ャパシタ11と、そのキャパシタ11とビット線BL或
いはBL/との間をオン、オフするメモリセルトランジ
スタのNMOS12とを、それぞれ有している。NMO
S12のゲートはワード線WLに接続されている。この
NMOS12は、ゲートに接続されたワード線WLの電
圧が閾値を越えるとオン状態になり、キャパシタ11と
ビット線BLとを接続する。これにより、キャパシタ1
1に記憶したデータがビット線BL上に読出されること
になる。
However, the conventional DRAM has the following problems. FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of a conventional DRAM. This DRA
M is a bit line folded type DRAM, which includes a memory cell 10. The memory cell 10 includes a capacitor 11 provided at an intersection of a word line WL and a bit line pair BL or BL /, and a memory cell transistor for turning on / off the capacitor 11 and the bit line BL or BL /. And NMOS 12, respectively. NMO
The gate of S12 is connected to the word line WL. The NMOS 12 is turned on when the voltage of the word line WL connected to the gate exceeds a threshold value, and connects the capacitor 11 and the bit line BL. As a result, the capacitor 1
The data stored in 1 will be read onto the bit line BL.

【0005】ワード線WLには、ワード線駆動用トラン
ジスタのNMOS21a,21bが接続されている。N
MOS21aのゲートは、デコーダのNAND回路22
の出力端子に接続されている。NMOS21aは、NA
ND回路22から与えられた信号が閾値を越えたとき
に、ワード線WLとグランドとを接続するものである。
NMOS21bのゲートは、NAND22の出力端子に
インバータ23を介して接続されている。NMOS21
bは、インバータ23から与えられた信号が閾値を越え
たときに、ワード線WLと電源電圧Vccとを接続する
ものである。ビット線対BL,BL/には、センスアン
プ30が接続されている。センスアンプ30は、NMO
S及びPMOSを用いた差動増幅アンプ等で構成され、
例えば、ビット線対BL,BL/の電位差を増幅するこ
とによってビット線BLに読出されたデータを増幅する
機能を有している。ビットBLとビット線BL/とに
は、さらに、イコライザ40A,40Bが接続されてい
る。イコライザ40Aは、各ゲートにイコライズ信号E
Q1/が共通に与えられる2個のNMOS41,42で
構成されている。NMOS41のドレインがビット線B
Lに接続され、該NMOS41のソースにNMOS42
のドレインが接続されている。NMOS42のソースが
ビット線BL/に接続されている。イコライザ40B
は、ゲートにイコライズ信号EQ2/が与えられるNM
OS43で構成されている。NMOS43のドレインが
ビット線BLに接続され、該NMOS43のソースがビ
ット線BL/に接続されている。
To the word line WL, NMOSs 21a and 21b of word line driving transistors are connected. N
The gate of the MOS 21a is the NAND circuit 22 of the decoder.
Is connected to the output terminal of. NMOS 21a is NA
When the signal given from the ND circuit 22 exceeds the threshold value, the word line WL and the ground are connected.
The gate of the NMOS 21b is connected to the output terminal of the NAND 22 via the inverter 23. NMOS 21
The line b connects the word line WL and the power supply voltage Vcc when the signal supplied from the inverter 23 exceeds the threshold value. A sense amplifier 30 is connected to the bit line pair BL, BL /. The sense amplifier 30 is an NMO
Comprised of a differential amplification amplifier using S and PMOS,
For example, it has a function of amplifying the data read to the bit line BL by amplifying the potential difference between the bit line pair BL, BL /. Equalizers 40A and 40B are further connected to the bit line BL and the bit line BL /. The equalizer 40A has an equalize signal E for each gate.
It is composed of two NMOSs 41 and 42 to which Q1 / is commonly given. The drain of the NMOS 41 is the bit line B
It is connected to L and the source of the NMOS 41 is connected to the NMOS 42.
The drain of is connected. The source of the NMOS 42 is connected to the bit line BL /. Equalizer 40B
Is an NM whose gate is supplied with an equalize signal EQ2 /
It is composed of the OS 43. The drain of the NMOS 43 is connected to the bit line BL, and the source of the NMOS 43 is connected to the bit line BL /.

【0006】図2のDRAMには、さらに、HVcc発
生回路50が設けられている。HVcc発生回路50
は、電源電圧Vccの電圧値の半分の電圧HVccを発
生する回路であり、このHVcc発生回路50の出力側
には、例えばNMOS51,52が接続されている。N
MOS51は、ゲートに入力されたイコライズ信号EQ
1/が閾値を越えたとき、電圧HVccをNMOS41
のソースとNMOS42のドレインとの接続点に与える
接続になっている。NMOS52は、ゲートに入力され
たイコライズ信号EQ1/が閾値を越えたとき、電圧H
Vccをキャパシタ11の一方の電極に与える接続にな
っている。
The DRAM of FIG. 2 is further provided with an HVcc generation circuit 50. HVcc generation circuit 50
Is a circuit that generates a voltage HVcc that is half the voltage value of the power supply voltage Vcc. For example, NMOSs 51 and 52 are connected to the output side of the HVcc generation circuit 50. N
The MOS 51 has an equalizing signal EQ inputted to its gate.
When 1 / exceeds the threshold value, the voltage HVcc is applied to the NMOS 41
Is connected to the connection point between the source of the source and the drain of the NMOS 42. The NMOS 52 receives the voltage H when the equalizing signal EQ1 / input to the gate exceeds the threshold value.
The connection is such that Vcc is applied to one electrode of the capacitor 11.

【0007】このようなDRAMでは、メモリがスタン
バイ状態にある場合、ビット線BL,BL/を電圧HV
ccにプリチャージする。即ち、イコライズ信号EQ1
/の電圧を立ち上げNMOS41,42をオン状態にす
ると共に、イコライズ信号EQ2/を立ち上げてNMO
S43をオン状態にする。これによって、電圧HVcc
がビット線BL,BL/に与えられてイコライズされ
る。そして、メモリセル10に対するアクセスを行う直
前に、イコライズ信号EQ1/,EQ2/を立ち下げ、
NMOS41,42,43をオフ状態にする。このプリ
チャージが完了しないうちに、ワード線WLや、ビット
線BL,BL/の電圧が立ち上がると当然誤動作の原因
になるので、DRAMの高速動作を考えた場合、プリチ
ャージ(イコライズ)に要する時間が短いほうがよい。
ところが、このイコライズ動作の速度を律するNMOS
41,42,43の閾値は、工程簡略化のために独立し
て設定できない。一方、イコライザ40A,40B以外
の、周辺回路やメモリセルトランジスタ等には、単体ト
ランジスタの動作信頼性を確保するために、ゲート電圧
が0Vの状態でソース・ドレイン間のリーク電流が1E
−12A以下程度になるように設定することが必要なト
ランジスタもある。そのため、NMOS41,42,4
3の閾値も、その周辺回路のトランジスタやメモリセル
トランジスタと同様の閾値に設定される場合が、ほとん
どであった。特に、メモリセルトランジスタもNMOS
で構成される現在のDRAMでは、1Vに近い値で設定
される場合もあり、メモリ動作の高速化のうえで、大き
障害になっていた。
In such a DRAM, when the memory is in the standby state, the bit lines BL and BL / are set to the voltage HV.
Precharge to cc. That is, the equalize signal EQ1
The voltage of / is raised to turn on the NMOSs 41 and 42, and the equalize signal EQ2 / is raised to NMO.
S43 is turned on. As a result, the voltage HVcc
Are applied to the bit lines BL and BL / and are equalized. Immediately before accessing the memory cell 10, the equalize signals EQ1 / and EQ2 / fall,
The NMOSs 41, 42 and 43 are turned off. If the voltage of the word line WL and the bit lines BL, BL / rises before the completion of this precharge, it naturally causes a malfunction. Therefore, considering the high speed operation of the DRAM, the time required for precharge (equalization). Is better to be shorter.
However, the NMOS that controls the speed of this equalizing operation
The threshold values of 41, 42, and 43 cannot be set independently for the sake of process simplification. On the other hand, in the peripheral circuits and memory cell transistors other than the equalizers 40A and 40B, in order to secure the operational reliability of a single transistor, the leakage current between the source and drain is 1E when the gate voltage is 0V.
There are some transistors that need to be set to about -12 A or less. Therefore, the NMOS 41, 42, 4
In most cases, the threshold value of 3 was set to the same threshold value as that of the transistors or memory cell transistors of the peripheral circuit. In particular , memory cell transistors are also NMOS
In the current DRAM configured in, sometimes set at a value close to 1V, upon the speed of memory operation, the size
Was an obstacle.

【0008】さらに、センスアンプ30中のトランジス
タも、NMOS41,42,43の場合と同様の理由
で、閾値を低く設定すればメモリ動作の高速化が可能に
なるが、実際のDRAMでは、周辺回路中のトランジス
タやメモリセルトランジスタと同程度の閾値に設定さ
れ、メモリ動作の高速化の障害になっている。ワード線
駆動用トランジスタのNMOS21a,21bも、NM
OS41,42,43の場合と同様の理由で、閾値を低
く設定すればメモリ動作の高速化が可能になるが、実際
のDRAMでは、周辺回路中のトランジスタやメモリセ
ルトランジスタと同程度の閾値に設定され、メモリ動作
の高速化の障害になっている。
Further, for the transistors in the sense amplifier 30, the speed of the memory operation can be increased by setting the threshold value low for the same reason as in the case of the NMOSs 41, 42 and 43. The threshold is set to the same level as that of the internal transistor and the memory cell transistor, which is an obstacle to speeding up the memory operation. The NMOSs 21a and 21b of the word line driving transistors are also NM
For the same reason as in the case of the OSs 41, 42, and 43, setting the threshold value low makes it possible to speed up the memory operation. It is set and it is an obstacle to speeding up the memory operation.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項1に係る発明では、半導体メモリにおいて、
ワード線と、前記ワード線とは絶縁層を介して交差する
ビット線と、前記ワー ド線と前記ビット線との交差箇所
に配置され、データを記憶する記憶素子と、ワード線駆
動用トランジスタと、メモリセルトランジスタと、セン
スアンプと、プリチャージ用トランジスタと、周辺回路
とを備え、これらが共通の半導体基板に形成されてい
る。 前記ワード線駆動用トランジスタは、制御電極と閾
値に対する該制御電極の電圧の高低に応じて間がオンま
たはオフする2つの導通電極とを有し、該制御電極には
制御信号が与えられ該導通電極の一方には所定の電圧が
与えられ且つ他方の導通電極が前記ワード線に接続さ
れ、該制御信号に基づきオンして該ワード線を電圧駆動
するトランジスタである。前記メモリセルトランジスタ
は、制御電極と閾値に対する該制御電極の電圧の高低に
応じて間がオンまたはオフする2つの導通電極とを有
し、該制御電極が前記ワード線に接続されると共に該各
導通電極が前記ビット線及び前記記憶素子にそれぞれ接
続され、該ワードの電圧が閾値を越えたときオンし該記
憶素子のデータを該ビット線に読出すトランジスタであ
前記センスアンプは、前記ビット線に接続された制
御電極と、閾値に対する該制御電極の電圧の高低に応じ
て間がオンまたはオフする2つの導通電極とを持つセン
スアンプトランジスタを有し、該ビット線上のデータの
レベルを該センスアンプトランジスタの閾値で検出し該
データのレベルを増幅する回路である。前記プリチャー
ジ用トランジスタは、プリチャージ信号が与えられる制
御電極と閾値に対する該制御電極の電圧の高低に応じて
間がオンまたはオフする2つの導通電極とを有し、該導
通電極の一方にはプリチャージ電圧が与えられ且つ他方
の導通電極が前記ビット線に接続され、該プリチャージ
信号に基づきオンして該ビット線をプリチャージするト
ランジスタである。前記周辺回路は、制御電極と閾値に
対する該制御電極の電圧の高低に応じて間がオンまたは
オフする2つの導通電極とを持つ周辺トランジスタを有
し、前記制御信号、前記電圧、前記プリチャージ信号、
前記プリチャージ電圧及び前記センスアンプの電源を発
生すると共に前記ビット線のデータの入出力を行う回路
である。 そして、前記ワード線駆動用トランジスタにお
ける閾値は、前記メモリセルトランジスタ及び前記周辺
トランジスタにおける閾値よりも低く設定されている。
In order to solve the above problems, in the invention according to claim 1, in a semiconductor memory,
The word line and the word line intersect with each other through an insulating layer.
Intersection of the bit line, and the bit line and the word line
And a word line drive, which are arranged in the
Drive transistor, memory cell transistor, sensor
Amplifier, precharge transistor, and peripheral circuits
And are formed on a common semiconductor substrate.
It The word line driving transistor includes a control electrode and a threshold voltage.
Depending on the level of the voltage of the control electrode with respect to the value,
Or two conducting electrodes that are turned off, and the control electrode
A control signal is applied and a predetermined voltage is applied to one of the conducting electrodes.
And the other conducting electrode is connected to the word line.
Then, it is turned on based on the control signal to drive the word line with a voltage.
It is a transistor. The memory cell transistor
The voltage of the control electrode with respect to the control electrode and the threshold value.
With two conducting electrodes that turn on or off depending on
The control electrode is connected to the word line and
The conductive electrodes are connected to the bit line and the memory element, respectively.
And is turned on when the voltage of the word exceeds a threshold value.
A transistor for reading the data of the storage element to the bit line.
It The sense amplifier is a control connected to the bit line.
Depending on the level of the control electrode and the voltage of the control electrode with respect to the threshold value
Sensor with two conducting electrodes that turn on or off
It has an amplifier transistor and stores the data on the bit line.
The level is detected by the threshold of the sense amplifier transistor
It is a circuit that amplifies the level of data. The preacher
The transistor for power supply is controlled by the precharge signal.
Depending on the level of the voltage of the control electrode with respect to the control electrode and the threshold value
And two conducting electrodes that are turned on or off between
A precharge voltage is applied to one of the through electrodes and the other
Connected to the bit line and the precharge
The signal is turned on based on a signal to precharge the bit line.
It is a randista. The peripheral circuit has a control electrode and a threshold.
Depending on the level of the voltage of the control electrode to the
It has a peripheral transistor with two conducting electrodes that are turned off.
The control signal, the voltage, the precharge signal,
Generates power for the precharge voltage and the sense amplifier.
Circuit for generating data and inputting / outputting data of the bit line
Is. Then, in the word line driving transistor,
The threshold is set to the memory cell transistor and the periphery.
It is set lower than the threshold value of the transistor.

【0010】請求項2に係る発明では、請求項1の半導
体メモリにおいて、前記ワード線駆動用トランジスタの
閾値は、該ワード線駆動用トランジスタにおけるチャネ
ル領域のイオン濃度が前記メモリセルトランジスタ及び
前記周辺トランジスタのチャネル領域におけるイオン濃
度とは異ならせて作製されることにより、該メモリセル
トランジスタ及び周辺トランジスタにおける閾値よりも
低く設定されている。 請求項3に係る発明では、請求項
1の半導体メモリにおいて、前記ワード線駆動用トラン
ジスタの閾値は、該ワード線駆動用トランジスタにおけ
る前記各導通電極と前記制御電極との間の絶縁膜厚が前
記メモリセルトランジスタ及び前記周辺トランジスタに
おける前記各導通電極と前記制御電極との間の絶縁膜厚
とは異ならせて作製されることにより、該メモリセルト
ランジスタ及び周辺トランジスタにおける閾値よりも低
く設定されている。 請求項4に係る発明では、請求項1
の半導体メモリにおいて、前記ワード線駆動用トランジ
スタの閾値は、該ワード線駆動用トランジスタにおける
前記制御電極の二次元形状が前記メモリセルトランジス
タ及び前記周辺トランジスタにおける前記制御電極の二
次元形状とは異ならせて作製されることにより、該メモ
リセルトランジスタ及び周辺トランジスタにおける閾値
よりも低く設定されている。
According to the invention of claim 2, the semiconductor of claim 1
In the body memory, the word line driving transistor
The threshold value is the channel in the word line driving transistor.
The ion concentration of the memory cell transistor
Ion concentration in the channel region of the peripheral transistor
The memory cell is manufactured at a different temperature.
Than the threshold in transistors and peripheral transistors
It is set low. In the invention according to claim 3,
In the semiconductor memory of No. 1, the word line driving transistor is
The threshold of the transistor should be set in the word line driving transistor.
The insulation film thickness between each of the conducting electrodes and the control electrode is
In the memory cell transistor and the peripheral transistor
Insulating film thickness between each of the conducting electrodes and the control electrode in
Is manufactured differently from the memory cell
Below threshold in transistors and peripheral transistors
Has been set. In the invention according to claim 4, claim 1
In the semiconductor memory of
The threshold value of the transistor in the transistor for driving the word line is
The two-dimensional shape of the control electrode is the memory cell transistor.
Of the control electrode in the transistor and the peripheral transistor.
The memo is made by making it different from the three-dimensional shape.
Threshold in recell transistor and peripheral transistor
Is set lower than.

【0011】請求項5に係る発明では、メモリセルトラ
ンジスタを有し、データを記憶するメモリセルと、前記
メモリセルに接続されたビット線と、前記メモリセルト
ランジスタに接続されたワード線と、選択信号に応答し
て、前記ワード線を活性化するワード線駆動用トランジ
スタとを備えた半導体メモリにおいて、前記ワード線駆
動用トランジスタの閾値は、前記メモリセルトランジス
タの閾値より低く設定されている。 請求項6に係る発明
では、メモリセルトランジスタを有し、データを記憶す
るメモリセルと、前記メモリセルに接続されたビット線
と、前記メモリセルトランジスタに接続されたワード線
と、選択信号に応答して、前記ワード線を活性化するワ
ード線駆動用トランジスタと、周辺トランジスタを有す
る周辺回路とを備えた半導体メモリにおいて、前記ワー
ド線駆動用トランジスタの閾値は、前記周辺トランジス
タの閾値より低く設定されている。 請求項7に係る発明
では、請求項6の半導体メモリにおいて、前記ワード線
駆動用トランジスタの閾値は、前記メモリセルトランジ
スタの閾値より低く設定されている。
According to the invention of claim 5, the memory cell transistor
A memory cell for storing data,
A bit line connected to the memory cell and the memory cell
In response to the word line connected to the transistor and the select signal
A word line driving transistor that activates the word line.
And a word line driver
The threshold value of the driving transistor is the memory cell transistor
Is set lower than the threshold value of the data. Invention according to claim 6
Has a memory cell transistor and stores data
Memory cell and bit line connected to the memory cell
And a word line connected to the memory cell transistor
In response to the select signal, the word line activation circuit is activated.
It has a transistor for driving the power line and a peripheral transistor
In a semiconductor memory having a peripheral circuit
The threshold value of the transistor for driving the line is
Is set lower than the threshold value of the data. Invention according to claim 7
Then, in the semiconductor memory according to claim 6, the word line
The threshold of the driving transistor is the memory cell transition
It is set lower than the threshold value of the star.

【0012】請求項1〜7に係る発明によれば、以上の
ような構成を採用したことにより、半導体メモリがビッ
ト線にデータを読出す場合、プリチャージ信号がプリチ
ャージ用トランジスタの制御電極に与えられる。プリチ
ャージ信号が閾値を越えるとプリチャージ用トランジス
タがオンし、ビット線がプリチャージ電圧に充電(プリ
チャージ)される。制御信号が閾値を越えるとワード線
駆動用トランジスタがオンし、記憶素子のデータがビッ
ト線に読出される。ビット線の電圧は、プリチャージ電
圧にデータのレベルを重畳した電圧になる。センスアン
プがビット線の電圧を閾値で検出して増幅し、ビット線
の電圧をデータに対応した電圧に設定する。ここで、
ード線駆動用トランジスタの閾値が低く設定されている
ので、ワード線の立ち上がりが速くなる。
According to the inventions of claims 1 to 7,
By adopting such a configuration, when the semiconductor memory reads data to the bit line, the precharge signal is applied to the control electrode of the precharge transistor. When the precharge signal exceeds the threshold value, the precharge transistor is turned on and the bit line is charged (precharged) to the precharge voltage. When the control signal exceeds the threshold value, the word line driving transistor is turned on, and the data in the storage element is read to the bit line. The voltage of the bit line is a voltage obtained by superimposing the data level on the precharge voltage. The sense amplifier detects the voltage of the bit line with a threshold value, amplifies it, and sets the voltage of the bit line to a voltage corresponding to the data. Here, the sum
The threshold of the power line drive transistor is set low
Therefore, the rise of the word line becomes faster.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】(第1の参考例) 図3 は、本発明の第1の参考例を示すDRAMの回路図
である。このDRAMは、ビット線折り返し型のDRA
Mであり、ビット線を充電するためのプリチャージ用ト
ランジスタであるイコライズトランジスタの閾値を他の
トランジスタの閾値よりも低くし、メモリ動作の高速化
を可能にしたものである。ワード線WLと第1、第2の
ビット線BL,BL/は、図示しない絶縁層を介するこ
とで絶縁され、ワード線WLとビット線BL,BL/は
交差配置されている。図3のDRAMのメモリセル60
は、ワード線WLとビット線対BL或いはBL/との交
差箇所に設けられた記憶素子であるキャパシタ61と、
そのキャパシタ61の一方の電極とビット線BL或いは
BL/との間をオン、オフするメモリセルトランジスタ
であるNMOS62とを有している。NMOS62の制
御電極であるゲートがワード線WLに接続されている。
このNMOS62の閾値はVt1に設定されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION (First Reference Example) FIG. 3 is a circuit diagram of a DRAM showing a first reference example of the present invention. This DRAM is a bit line folded type DRA.
The threshold value of the equalizing transistor, which is M, which is a precharging transistor for charging the bit line, is set lower than the threshold values of the other transistors, thereby making it possible to speed up the memory operation. The word line WL and the first and second bit lines BL and BL / are insulated by an insulating layer (not shown), and the word line WL and the bit lines BL and BL / are arranged in a cross manner. The memory cell 60 of the DRAM of FIG.
Is a capacitor 61 which is a memory element provided at the intersection of the word line WL and the bit line pair BL or BL /,
It has an NMOS 62 which is a memory cell transistor for turning on and off between one electrode of the capacitor 61 and the bit line BL or BL /. The gate, which is the control electrode of the NMOS 62, is connected to the word line WL.
The threshold value of the NMOS 62 is set to Vt1.

【0014】ワード線WLには、ワード線駆動用トラン
ジスタであるNMOS71a,71bが接続されてい
る。各NMOS71a,71bの閾値もVt1に設定さ
れている。NMOS71aのゲートは、周辺回路を構成
するデコーダのNAND回路72の出力端子に接続され
ている。NMOS71aは、NAND回路72から与え
られた制御信号が閾値Vt1を越えたときに、ワード線
WLとグランドGNDとを接続するものである。NMO
S71bのゲートは、NAND回路72の出力端子にイ
ンバータ73を介して接続されている。NMOS71b
は、インバータ73から与えられた制御信号が閾値Vt
1をこえたときに、ワード線WLと電源電圧Vccとを
接続するものである。ビットBLとビット線BL/に
は、センスアンプ80が接続されている。センスアンプ
80は、ゲートがビット線BL,BL/に接続されたセ
ンスアンプトランジスタのNMOS81,82及びPM
OS83,84を用いた差動増幅アンプで構成されてい
る。センスアンプ80は、ビット線対BL,BL/の電
位差を増幅することによってビット線BLに読出された
データを増幅する機能を有している。このセンスアンプ
80中のNMOS81,82とPMOS83,84の各
閾値もVt1に設定されている。
To the word line WL, NMOSs 71a and 71b which are word line driving transistors are connected. The thresholds of the NMOSs 71a and 71b are also set to Vt1. The gate of the NMOS 71a is connected to the output terminal of the NAND circuit 72 of the decoder forming the peripheral circuit. The NMOS 71a connects the word line WL and the ground GND when the control signal given from the NAND circuit 72 exceeds the threshold value Vt1. NMO
The gate of S71b is connected to the output terminal of the NAND circuit 72 via the inverter 73. NMOS 71b
Indicates that the control signal given from the inverter 73 is the threshold value Vt.
When it exceeds 1, the word line WL is connected to the power supply voltage Vcc. A sense amplifier 80 is connected to the bit line BL and the bit line BL /. The sense amplifier 80 includes NMOSs 81 and 82 of sense amplifier transistors whose gates are connected to the bit lines BL and BL / and PM.
It is composed of a differential amplification amplifier using the OSs 83 and 84. The sense amplifier 80 has a function of amplifying the data read to the bit line BL by amplifying the potential difference between the bit line pair BL, BL /. The thresholds of the NMOSs 81 and 82 and the PMOSs 83 and 84 in the sense amplifier 80 are also set to Vt1.

【0015】ビットBLとビット線BL/には、さら
に、イコライザ90A,90Bが接続されている。イコ
ライザ90Aは、各ゲートにプリチャージ信号であるイ
コライズ信号EQ1/が共通に与えられる2個のプリチ
ャージ用トランジスタであるNMOS91,92で構成
されている。NMOS91の一方の導通電極のドレイン
がビット線BLに接続され、該NMOS91の他方の導
通電極のソースにNMOS92のドレインが接続されて
いる。NMOS92のソースがビット線BL/に接続さ
れている。イコライザ90Bは、ゲートに制御信号であ
るイコライズ信号EQ2/が与えられる、短絡トランジ
スタであるイコライズNMOS93で構成されている。
NMOS93のドレインがビット線BLに接続され、該
NMOS93のソースがビット線BL/に接続されてい
る。これらNMOS91,92,93の閾値は、閾値V
t1よりも低いVt2に設定されている。このDRAM
には、さらに、周辺回路であるHVcc発生回路10
0、プリチャージ信号を発生する図示しない制御回路、
アクセスデータの入出力を行う図示しないI/O回路等
が設けられている。HVcc発生回路100は、電源電
圧Vccの電圧値の半分の電圧HVccを発生する回路
であり、このHVcc発生回路100の出力側には、例
えばNMOS101とNMOS102が接続されてい
る。各NMOS101,102の閾値は、Vt1に設定
されている。NMOS101は、ゲートに入力されたイ
コライザ信号EQ1/が閾値Vt1を越えたとき、電圧
HVccをNMOS91のソースとNMOS92のドレ
インの接続点に与える接続になっている。NMOS10
2は、ゲートに入力されたイコライズ信号EQ1/が閾
値Vt1を越えたとき、電圧HVccをキャパシタ61
の他方の電極に与える接続になっている。
Equalizers 90A and 90B are further connected to the bit line BL and the bit line BL /. The equalizer 90A is composed of two NMOSs 91 and 92 which are precharging transistors to which the equalize signal EQ1 / which is a precharge signal is commonly applied to each gate. The drain of one conduction electrode of the NMOS 91 is connected to the bit line BL, and the drain of the NMOS 92 is connected to the source of the other conduction electrode of the NMOS 91. The source of the NMOS 92 is connected to the bit line BL /. The equalizer 90B is composed of an equalize NMOS 93, which is a short-circuit transistor, whose gate receives an equalize signal EQ2 / which is a control signal.
The drain of the NMOS 93 is connected to the bit line BL, and the source of the NMOS 93 is connected to the bit line BL /. The threshold value of these NMOSs 91, 92, 93 is the threshold value V
It is set to Vt2 which is lower than t1. This DRAM
Further, the HVcc generation circuit 10 which is a peripheral circuit
0, a control circuit (not shown) that generates a precharge signal,
An I / O circuit (not shown) for inputting and outputting access data is provided. The HVcc generation circuit 100 is a circuit that generates a voltage HVcc that is half the voltage value of the power supply voltage Vcc. For example, an NMOS 101 and an NMOS 102 are connected to the output side of the HVcc generation circuit 100. The threshold of each NMOS 101, 102 is set to Vt1. The NMOS 101 is connected so as to apply the voltage HVcc to the connection point between the source of the NMOS 91 and the drain of the NMOS 92 when the equalizer signal EQ1 / input to the gate exceeds the threshold value Vt1. NMOS 10
2 indicates that when the equalizing signal EQ1 / input to the gate exceeds the threshold value Vt1, the voltage HVcc is transferred to the capacitor 61.
Is connected to the other electrode of.

【0016】NMOS91,92,93の閾値Vt2と
他のトランジスタの閾値Vt1とは、例えば、NMOS
或いはPMOSのチャネルイオン濃度を変更することに
より、または絶縁膜であるゲート酸化膜の厚さを厚くす
ることにより、差別化することができる。チャネルイオ
ン濃度を変更する場合、イオン注入を複数回に別けて行
う。つまり、ウエハプロセスのイオン注入工程で通常の
フォトリソグラフィとイオン注入とをそれぞれ1回以上
増加させ、そのイオン注入の一部は、NMOS91,9
2,93のチャネルをマスクして行うことでNMOS9
1,92,93のチャネルイオン濃度を他のトランジス
タよりも薄くできる。ゲート酸化膜を厚くする場合に
も、ゲート酸化膜形成工程を複数回に分割して行い、他
のトランジスタをマスクしてNMOS91,92,93
のゲート酸化膜形成を行うようにすれば、NMOS9
1,92,93のゲート酸化膜を厚くできる。
The threshold values Vt2 of the NMOSs 91, 92 and 93 and the threshold value Vt1 of the other transistors are, for example, NMOS.
Alternatively, it is possible to differentiate by changing the channel ion concentration of the PMOS or by increasing the thickness of the gate oxide film which is an insulating film. When changing the channel ion concentration, ion implantation is performed in multiple times. That is, normal photolithography and ion implantation are increased once or more in the ion implantation step of the wafer process, and a part of the ion implantation is performed by the NMOSs 91 and 9.
By masking 2,93 channels, the NMOS9
The channel ion concentrations of 1, 92 and 93 can be made thinner than those of other transistors. Also in the case of thickening the gate oxide film, the gate oxide film forming process is divided into a plurality of times and the other transistors are masked to form the NMOS 91, 92, 93.
If the gate oxide film is formed on the
The gate oxide film of 1, 92, 93 can be thickened.

【0017】図4は、図3の動作を示すタイムチャート
であり、この図を参照しつつ、図3のDRAMにおける
動作を説明する。まず、メモリがスタンバイ状態にある
場合、イコライズ信号EQ1/の電圧が立ち上げられ、
NMOS91,92,101,102がオンし、イコラ
イズ信号EQ2/が立ち上げられNMOS93がオンす
る。これにより、ビット線BL,BL/が電圧HVcc
にプリチャージされてイコライズされる。イコライズ信
号EQ1/,EQ2/が立ち下げられて、NMOS9
1,92,101,102及びNMOS93がオフす
る。この状態で制御信号が与えられ、NMOS71aが
オフ、NMOS71bがオンし、ワード線WLが電圧V
ccに駆動される。ワード線WLが電圧駆動されるとN
MOS62がオンし、ビット線BLに、キャパシタ61
に記憶されたデータが読出される。センスアンプ80は
閾値Vt1でそれを検知し、ビット線BLの電圧を増幅
する。増幅の結果、ビット線BLの電圧は、図3のよう
にデータに対応するレベルに設定される。以降、このビ
ット線BLの電圧が、外部に出力されるか、または、再
びキャパシタ61に書き込まれる。以上のように、この
第1の参考例では、NMOS91,92,93の閾値
t2を他のトランジスタの閾値Vt1よりも低くしてい
るので、イコライズ信号EQ1/,EQ2/に基づいて
行われるプリチャージ時間が短縮できる。これは、図3
のイコライズ信号EQ1/に対する応答が短時間になる
ことから明らかであり、メモリ動作の高速化が可能にな
る。また、イオン濃度やゲート酸化膜厚によって閾値を
変えているので、各トランジスタの形状を纏めることが
でき、レイアウトの自由度が確保される。
FIG . 4 is a time chart showing the operation of FIG. 3, and the operation of the DRAM of FIG. 3 will be described with reference to this figure. First, when the memory is in the standby state, the voltage of the equalize signal EQ1 / is raised,
The NMOSs 91, 92, 101 and 102 are turned on, the equalize signal EQ2 / is raised, and the NMOS 93 is turned on. As a result, the bit lines BL and BL / have the voltage HVcc.
Is precharged and equalized. When the equalize signals EQ1 / and EQ2 / fall, the NMOS 9
1, 92, 101, 102 and the NMOS 93 are turned off. In this state, the control signal is given, the NMOS 71a is turned off, the NMOS 71b is turned on, and the word line WL is set to the voltage V.
driven to cc. When the word line WL is driven by voltage, N
The MOS 62 is turned on, and the capacitor 61 is connected to the bit line BL.
The data stored in is read. The sense amplifier 80 detects it at the threshold value Vt1 and amplifies the voltage of the bit line BL. As a result of the amplification, the voltage of the bit line BL is set to the level corresponding to the data as shown in FIG. After that, the voltage of the bit line BL is output to the outside or written in the capacitor 61 again. As described above, in the first reference example , the threshold V of the NMOSs 91, 92, 93 is
Since t2 is set to be lower than the threshold value Vt1 of the other transistors, the precharge time performed based on the equalize signals EQ1 / and EQ2 / can be shortened. This is shown in Figure 3.
It is obvious from the fact that the response to the equalize signal EQ1 / of 1 becomes short, and the memory operation can be speeded up. Further, since the threshold value is changed according to the ion concentration and the gate oxide film thickness, the shapes of the respective transistors can be put together and the degree of freedom in layout can be secured.

【0018】(第2の参考例) 図5 は、本発明の第2の参考例を示すDRAMの回路図
である。このDRAMは、センスアンプ中のセンスアン
プトランジスタの閾値を、他のトランジスタの閾値より
も低くしたものであり、センスアンプ80がセンスアン
プ110に変更された点と、イコライザ90A,90B
がイコライザ120A,120Bに変更された点が異な
る以外は、図3と同様の接続になっている。センスアン
プ110はビット線BL,BL/に接続され、ゲートが
ビット線BL,BL/に接続されたセンスアンプトラン
ジスタのNMOS111,112及びPMOS113,
114を用いた差動増幅アンプで構成されている。セン
スアンプ110は、ビット線対BL,BL/の電位差を
増幅することによってビット線BLに読出されたデータ
を増幅する機能を有している。このセンスアンプ110
中のNMOS111,112とPMOS113,114
の各閾値は、閾値Vt1よりも低いVt2に設定されて
いる。
(Second Reference Example) FIG. 5 is a circuit diagram of a DRAM showing a second reference example of the present invention. In this DRAM, the threshold value of the sense amplifier transistor in the sense amplifier is set lower than the threshold values of the other transistors, and the sense amplifier 80 is changed to the sense amplifier 110 and the equalizers 90A and 90B.
Is the same as that of FIG. 3 except that the equalizers 120A and 120B are changed. The sense amplifier 110 is connected to the bit lines BL and BL /, and its gates are connected to the bit lines BL and BL /.
It is composed of a differential amplification amplifier using 114. The sense amplifier 110 has a function of amplifying the data read to the bit line BL by amplifying the potential difference between the bit line pair BL and BL /. This sense amplifier 110
Inside the NMOS 111, 112 and the PMOS 113, 114
Each of the thresholds is set to Vt2 which is lower than the threshold Vt1.

【0019】イコライザ120A,120Bはビット
BLとビット線BL/とに接続されている。イコライザ
120Aは、各ゲートにプリチャージ信号であるイコラ
イズ信号EQ1/が共通に与えられる2個のイコライズ
トランジスタのNMOS121,122で構成されてい
る。NMOS121のドレインがビット線BLに接続さ
れ、該NMOS121のソースにNMOS122のドレ
インが接続されている。NMOS122のソースがビッ
ト線BL/に接続されている。イコライザ120Bは、
ゲートにイコライズ信号EQ2/が与えられるイコライ
ズNMOS123で構成されている。NMOS123の
ドレインがビット線BLに接続され、該NMOS123
のソースがビット線BL/に接続されている。これらN
MOS121〜123の閾値は、閾値Vt1に設定され
ている。センスアンプ110中のNMOS或いはPMO
Sの閾値Vt2と他のトランジスタの閾値Vt1とは、
チャネルイオン濃度を変更することにより、または絶縁
膜であるゲート酸化膜の厚さを厚くすることにより、差
別化することができる。具体的には、第1の参考例と同
様に、イオン注入工程或いはゲート酸化膜形成工程を複
数回に別けて行うことにより、実現される。図5のDR
AMも、基本的に第1の参考例と同様の動作を行う。以
上のように、この第2の参考例では、センスアンプ11
0の閾値Vt2を他のトランジスタの閾値Vt1よりも
低く設定したので、センス時間の短縮が可能になる。こ
れは、図4のビット線BLにおける応答が短時間になる
ことから明らかであり、メモリ動作の高速化が可能にな
る。
The equalizers 120A and 120B are connected to the bit line BL and the bit line BL /. The equalizer 120A is composed of two equalize transistor NMOSs 121 and 122 whose gates are commonly provided with an equalize signal EQ1 / which is a precharge signal. The drain of the NMOS 121 is connected to the bit line BL, and the source of the NMOS 121 is connected to the drain of the NMOS 122. The source of the NMOS 122 is connected to the bit line BL /. The equalizer 120B is
It is composed of an equalize NMOS 123 whose gate is supplied with an equalize signal EQ2 /. The drain of the NMOS 123 is connected to the bit line BL.
Source is connected to the bit line BL /. These N
The threshold value of the MOS 121 to 123 is set to the threshold value Vt1. NMOS or PMO in the sense amplifier 110
The threshold value Vt2 of S and the threshold value Vt1 of other transistors are
Differentiation can be achieved by changing the channel ion concentration or by increasing the thickness of the gate oxide film which is an insulating film. Specifically, similar to the first reference example , it is realized by separately performing the ion implantation step or the gate oxide film forming step a plurality of times. DR of FIG.
The AM basically performs the same operation as that of the first reference example . As described above, in the second reference example , the sense amplifier 11
Since the threshold value Vt2 of 0 is set lower than the threshold values Vt1 of the other transistors, the sensing time can be shortened. This is apparent from the fact that the response on the bit line BL in FIG. 4 is short, and the memory operation can be speeded up.

【0020】(実施形態) 図1 は、本発明の実施形態を示すDRAMの回路図であ
る。このDRAMは、ワード線駆動用トランジスタの閾
値を、他のトランジスタの閾値よりも低くしたものであ
り、ワード線駆動用トランジスタであるNMOS71
a,71bが、NMOS131a,131bに変更され
た点と、イコライザ90A,90Bがイコライザ120
A,120Bに変更された点が異なる以外は、図3と同
様の接続になっている。NMOS131aのゲートは、
NAND回路72の出力端子に接続されている。NMO
S131bのゲートは、NAND72の出力端子にイン
バータ73を介して接続されている。これらNMOS1
31a,131bの閾値は、閾値Vt1よりも低いVt
2に設定されている。NMOS131aは、NAND回
路72から与えられた制御信号が閾値Vt2を越えたと
きに、ワード線WLとグランドGNDとを接続し、NM
OS131bは、インバータ73から与えられた制御信
号が閾値Vt2をこえたときに、ワード線WLと電源電
圧Vccとを接続するものである。イコライザ120
A,120Bは、第2の参考例と同様である。NMOS
131a,131bの閾値Vt2と他のトランジスタの
閾値Vt1とは、チャネルイオン濃度を変更することに
より、または絶縁膜であるゲート酸化膜の厚さを厚くす
ることにより、差別化することができる。具体的には、
第1の参考例と同様に、イオン注入工程或いはゲート酸
化膜形成工程を複数回に別けて行うことにより、実現さ
れる。
(Embodiment) FIG. 1 is a circuit diagram of a DRAM showing an embodiment of the present invention. In this DRAM, the threshold of the word line driving transistor is set lower than the thresholds of the other transistors, and the word line driving transistor NMOS71 is used.
a and 71b are changed to NMOS 131a and 131b, and equalizers 90A and 90B are equalizer 120.
The connection is the same as that of FIG. 3 except that it is changed to A and 120B. The gate of the NMOS 131a is
It is connected to the output terminal of the NAND circuit 72. NMO
The gate of S131b is connected to the output terminal of the NAND 72 via the inverter 73. These NMOS1
The thresholds of 31a and 131b are Vt lower than the threshold Vt1.
It is set to 2. The NMOS 131a connects the word line WL and the ground GND when the control signal given from the NAND circuit 72 exceeds the threshold value Vt2, and NM
The OS 131b connects the word line WL and the power supply voltage Vcc when the control signal given from the inverter 73 exceeds the threshold value Vt2. Equalizer 120
A and 120B are the same as in the second reference example . NMOS
The threshold value Vt2 of 131a and 131b and the threshold value Vt1 of other transistors can be differentiated by changing the channel ion concentration or by increasing the thickness of the gate oxide film which is an insulating film. In particular,
Similar to the first reference example , it is realized by separately performing the ion implantation step or the gate oxide film forming step a plurality of times.

【0021】図1のDRAMも、基本的に第1の参考例
と同様の動作を行う。以上のように、この実施形態
は、NMOS131a,131bの閾値Vt2を他のト
ランジスタの閾値Vt1よりも低くしたので、ワード線
駆動に時間の短縮が可能になる。これは、図4のビット
線BLにおけるワード線WLの立ち上がりが、短時間に
なることから明らかであり、メモリ動作の高速化が可能
になる。なお、本発明は上記参考例や実施形態に限定さ
れず、種々の変形が可能である。その変形例としては、
例えば次のようなものがある。
The DRAM of FIG . 1 also basically operates in the same manner as in the first reference example . As described above, in this embodiment , the threshold Vt2 of the NMOS 131a and 131b is set lower than the threshold Vt1 of the other transistors, so that the time required for driving the word line can be shortened. This is apparent from the fact that the rise of the word line WL in the bit line BL in FIG. 4 takes a short time, and the memory operation can be speeded up. The present invention is not limited to the above-mentioned reference examples and embodiments, and various modifications are possible. As a modification,
For example:

【0022】(1) 参考例や実施形態では、簡単化の
ためメモリセル60を1つで記載しているが、複数のメ
モリセル60が、複数のワード線WLと複数のビット線
BL,BL/の交差箇所にマトリクス状に配置される場
合にも適用できることは言うまでもない。 (2) 参考例や実施形態では、ビット線折り返し型の
DRAMの例を示しているが、ビット線折り返し型以外
のDRAMに本発明を適用しても、参考例や実施形態と
同様の効果が期待できる。 (3) 参考例や実施形態示で示したセンスアンプの構
成は、他の構成でもよい。 (4) 参考例や実施形態では、閾値の差別化をイオン
濃度やゲート酸化膜厚の変更で実現しているが、ゲート
の長さや幅を変更する等のトランジスタの二次元形状を
変更することで行ってもよい。この場合、工程数の簡略
化が可能になる。また、閾値の差別化を他の好適な手法
で行ってもよい。
(1) In the reference examples and the embodiments, one memory cell 60 is described for simplification, but the plurality of memory cells 60 include a plurality of word lines WL and a plurality of bit lines BL, BL. It goes without saying that the present invention can also be applied to the case where they are arranged in a matrix at intersections of /. (2) In the reference examples and embodiments, an example of a bit line folded type DRAM is shown. However, even if the present invention is applied to a DRAM other than the bit line folded type DRAM, the same effect as that of the reference example or the embodiment is obtained. Can be expected. (3) The configuration of the sense amplifier shown in the reference example or the embodiment may be other configurations. (4) In the reference examples and the embodiments, the threshold value is differentiated by changing the ion concentration and the gate oxide film thickness, but the two-dimensional shape of the transistor is changed by changing the gate length and width. You may go in. In this case, the number of steps can be simplified. Further, the threshold value may be differentiated by another suitable method.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項1〜
7に係る発明によれば、ワード線駆動用トランジスタに
おける閾値を、メモリセルトランジスタ周辺トランジ
スタにおける閾値よりも低く設定したので、ワード線を
立ち上げる時間が短縮でき、半導体メモリの高速化が可
能になる。
As described in detail above, the first to third aspects are described .
According to the invention of claim 7, since the threshold value in the word line driving transistor is set lower than the threshold values in the memory cell transistor and the peripheral transistor, the time for starting the word line can be shortened and the speed of the semiconductor memory can be increased. Become.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施形態を示すDRAMの回路図であ
る。
FIG. 1 is a circuit diagram of a DRAM showing an embodiment of the present invention.

【図2】従来のDRAMの一構成例を示す回路図であ
る。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of a conventional DRAM.

【図3】本発明の第1の参考例を示すDRAMの回路図
である。
FIG. 3 is a circuit diagram of a DRAM showing a first reference example of the present invention.
Is.

【図4】図3の動作を示すタイムチャートである。 FIG. 4 is a time chart showing the operation of FIG.

【図5】本発明の第2の参考例を示すDRAMの回路図
である。
FIG. 5 is a circuit diagram of a DRAM showing a second reference example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

60 メモリセル 61 キャパシタ(記
憶素子) 62 メモリセルトラ
ンジスタ 71a,71b,131a,131b ワード線駆動用
トランジスタ 80,110 センスアンプ 81〜84,111〜114 センスアンプト
ランジスタ 90A,90B,120A,120B イコライザ 93,123 短絡トランジス
タ 91,92,121,122 プリチャージト
ランジスタ BL,BL/ ビット線 WL ワード線
60 memory cell 61 capacitor (memory element) 62 memory cell transistor 71a, 71b, 131a, 131b word line drive transistor 80, 110 sense amplifier 81-84, 111-114 sense amplifier transistor 90A, 90B, 120A, 120B equalizer 93, 123 short-circuit transistors 91, 92, 121, 122 precharge transistors BL, BL / bit line WL word line

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/8242 G11C 11/409 H01L 27/108 Front page continued (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/8242 G11C 11/409 H01L 27/108

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ワード線と、 前記ワード線とは絶縁層を介して交差するビット線と、 前記ワード線と前記ビット線との交差箇所に配置され、
データを記憶する記憶素子と、 制御電極と閾値に対する該制御電極の電圧の高低に応じ
て間がオンまたはオフする2つの導通電極とを有し、該
制御電極には制御信号が与えられ該導通電極の一方には
所定の電圧が与えられ且つ他方の導通電極が前記ワード
線に接続され、該制御信号に基づきオンして該ワード線
を電圧駆動するワード線駆動用トランジスタと、 制御電極と閾値に対する該制御電極の電圧の高低に応じ
て間がオンまたはオフする2つの導通電極とを有し、該
制御電極が前記ワード線に接続されると共に該各導通電
極が前記ビット線及び前記記憶素子にそれぞれ接続さ
れ、該ワードの電圧が閾値を越えたときオンし該記憶素
子のデータを該ビット線に読出すメモリセルトランジス
タと、 前記ビット線に接続された制御電極と、閾値に対する該
制御電極の電圧の高低に応じて間がオンまたはオフする
2つの導通電極とを持つセンスアンプトランジスタを有
し、該ビット線上のデータのレベルを該センスアンプト
ランジスタの閾値で検出し該データのレベルを増幅する
センスアンプと、 プリチャージ信号が与えられる制御電極と閾値に対する
該制御電極の電圧の高低に応じて間がオンまたはオフす
る2つの導通電極とを有し、該導通電極の一方にはプリ
チャージ電圧が与えられ且つ他方の導通電極が前記ビッ
ト線に接続され、該プリチャージ信号に基づきオンして
該ビット線をプリチャージするプリチャージ用トランジ
スタと、 制御電極と閾値に対する該制御電極の電圧の高低に応じ
て間がオンまたはオフする2つの導通電極とを持つ周辺
トランジスタを有し、前記制御信号、前記電圧、前記プ
リチャージ信号、前記プリチャージ電圧及び前記センス
アンプの電源を 発生すると共に前記ビット線のデータの
入出力を行う周辺回路とを備え、 これらが共通の半導体基板に形成された半導体メモリに
おいて、 前記ワード線駆動用トランジスタにおける閾値は、前記
メモリセルトランジスタ及び前記周辺トランジスタにお
ける閾値よりも低く設定されたことを特徴とする半導体
メモリ。
And 1. A word line, and said word line is located at the intersection between the bit line and the bit line crossing through the insulating layer, and the word line,
Depending on the storage element for storing data and the voltage level of the control electrode with respect to the control electrode and the threshold value
Two conducting electrodes that are turned on or off between
A control signal is applied to the control electrode and one of the conducting electrodes is
When a predetermined voltage is applied and the other conductive electrode is the word
Connected to a line and turned on according to the control signal to turn on the word line.
And a word line driving transistor for driving the voltage of the
Two conducting electrodes that are turned on or off between
A control electrode is connected to the word line and
Poles are connected to the bit line and the storage element, respectively.
Is turned on when the voltage of the word exceeds a threshold value, the memory element is turned on.
Memory cell transistor for reading child data to the bit line
A motor, a control electrode connected to said bit lines, said relative threshold
Turns on or off depending on the voltage of the control electrode
Has a sense amplifier transistor with two conducting electrodes
The level of data on the bit line to the sense amplifier.
Amplify the level of the data by detecting with the threshold of the transistor
Sense amplifier, control electrode to which precharge signal is applied and threshold
Depending on the level of the voltage of the control electrode, the space is turned on or off.
Two conducting electrodes, and one of the conducting electrodes is
A charge voltage is applied and the other conducting electrode is
Connected to the power line and turned on based on the precharge signal.
Precharge transition for precharging the bit line
Of the control electrode and the voltage of the control electrode with respect to the threshold value.
With two conductive electrodes that turn on or off
A transistor, the control signal, the voltage, the
Recharge signal, the precharge voltage and the sense
The power of the amplifier is generated and the data of the bit line is
A semiconductor memory that has a peripheral circuit that performs input and output and these are formed on a common semiconductor substrate.
Oite, threshold in the word line driver transistor, said
In the memory cell transistor and the peripheral transistor
A semiconductor characterized by being set lower than a threshold
memory.
【請求項2】 前記ワード線駆動用トランジスタの閾値
は、該ワード線駆動用トランジスタにおけるチャネル領
域のイオン濃度が前記メモリセルトランジスタ及び前記
周辺トランジスタのチャネル領域におけるイオン濃度と
は異ならせて作製されることにより、該メモリセルトラ
ンジスタ及び周辺トランジスタにおける閾値よりも低く
設定されたことを特徴とする請求項1記載の半導体メモ
リ。
2. A threshold before Symbol word line driving transistors
Is the channel region of the word line driving transistor.
The ion concentration of the region is the memory cell transistor and
Ion concentration in the channel region of the peripheral transistor
Are produced differently, so that the memory cell
Lower than threshold in transistors and peripheral transistors
The semiconductor memo according to claim 1, which is set.
Li.
【請求項3】 前記ワード線駆動用トランジスタの閾値
は、該ワード線駆動用トランジスタにおける前記各導通
電極と前記制御電極との間の絶縁膜厚が前記メモリセル
トランジスタ及び前記周辺トランジスタにおける前記各
導通電極と前記制御電極との間の絶縁膜厚とは異ならせ
て作製されることにより、該メモリセルトランジスタ及
び周辺トランジスタにおける閾値よりも低く設定された
ことを特徴とする請求項1記載の半導体メモリ。
3. The threshold value of the word line driving transistor
Is the conduction of each of the word line driving transistors.
The insulation film thickness between the electrode and the control electrode is the memory cell.
Each of the transistors and the peripheral transistors
Differentiate the insulation film thickness between the conducting electrode and the control electrode.
The memory cell transistor and
And lower than the threshold value of the peripheral transistor
The semiconductor memory according to claim 1, wherein:
【請求項4】 前記ワード線駆動用トランジスタの閾値
は、該ワード線駆動用トランジスタにおける前記制御電
極の二次元形状が前記メモリセルトランジスタ及び前記
周辺トランジスタにおける前記制御電極の二次元形状と
は異ならせて作製されることにより、該メモリセルトラ
ンジスタ及び周辺トランジスタにおける閾値よりも低く
設定されたことを特徴とする請求項1記載の半導体メモ
リ。
4. The threshold of the word line driving transistor
Is the control voltage in the word line driving transistor.
The two-dimensional shape of the pole is the memory cell transistor and the two-dimensional shape.
Two-dimensional shape of the control electrode in the peripheral transistor and
Are produced differently, so that the memory cell
Lower than threshold in transistors and peripheral transistors
The semiconductor memo according to claim 1, which is set.
Li.
【請求項5】 メモリセルトランジスタを有し、データ
を記憶するメモリセルと、 前記メモリセルに接続されたビット線と、 前記メモリセルトランジスタに接続されたワード線と選択信号に応答して、前記ワード線を活性化するワード
線駆動用トランジスタとを備えた半導体メモリにおい
て、 前記ワード線駆動用トランジスタの閾値は、前記メモリ
セルトランジスタの閾値より低いことを特徴とする半導
体メモリ。
5. Data having a memory cell transistor
A memory cell for storing a memory cell, a bit line connected to the memory cell, a word line connected to the memory cell transistor, and a word activating the word line in response to a selection signal.
A semiconductor memory with a line driving transistor
Te, the threshold of the word line drive transistor, the memory
A semiconductor characterized by being below the threshold of a cell transistor
Body memory.
【請求項6】 メモリセルトランジスタを有し、データ
を記憶するメモリセルと、 前記メモリセルに接続されたビット線と、 前記メモリセルトランジスタに接続されたワード線と、 選択信号に応答して、前記ワード線を活性化するワード
線駆動用トランジスタと、 周辺トランジスタを有する周辺回路とを備えた半導体メ
モリにおいて、 前記ワード線駆動用トランジスタの閾値は、前記周辺ト
ランジスタの閾値より低いことを特徴とする半導体メモ
リ。
6. Data having a memory cell transistor
A memory cell for storing a memory cell, a bit line connected to the memory cell, a word line connected to the memory cell transistor, and a word activating the word line in response to a selection signal.
A semiconductor device including a line driving transistor and a peripheral circuit having a peripheral transistor.
In the memory, the threshold of the word line driving transistor is
Semiconductor memory characterized by being lower than the threshold of the transistor
Li.
【請求項7】 前記ワード線駆動用トランジスタの閾値
は、前記メモリセルトランジスタの閾値より低いことを
特徴とする請求項6記載の半導体メモリ。
7. The threshold value of the word line driving transistor
Is lower than the threshold of the memory cell transistor
The semiconductor memory according to claim 6, which is characterized in that.
JP33923896A 1996-12-19 1996-12-19 Semiconductor memory Expired - Fee Related JP3450974B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33923896A JP3450974B2 (en) 1996-12-19 1996-12-19 Semiconductor memory

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33923896A JP3450974B2 (en) 1996-12-19 1996-12-19 Semiconductor memory

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10178161A JPH10178161A (en) 1998-06-30
JP3450974B2 true JP3450974B2 (en) 2003-09-29

Family

ID=18325564

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP33923896A Expired - Fee Related JP3450974B2 (en) 1996-12-19 1996-12-19 Semiconductor memory

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3450974B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1131794A (en) * 1997-07-14 1999-02-02 Fujitsu Ltd Semiconductor memory device
JP4462528B2 (en) 2002-06-24 2010-05-12 株式会社日立製作所 Semiconductor integrated circuit device
JP2014072827A (en) * 2012-10-01 2014-04-21 Fujitsu Semiconductor Ltd Logic circuit, code generation circuit, semiconductor device, authentication device, code generation method and authentication method

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10178161A (en) 1998-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0177776B1 (en) Data sensing circuit for highly integrated semiconductor memory device
US9940999B2 (en) Semiconductor devices, circuits and methods for read and/or write assist of an SRAM circuit portion based on voltage detection and/or temperature detection circuits
US9111593B2 (en) Differential sense amplifier without dedicated precharge transistors
US9135964B2 (en) Differential sense amplifier without switch transistors
JPH0462436B2 (en)
JP2000187990A (en) Sense amplifier circuit, storage device using the same, and read-out method used for the same
JP3399787B2 (en) Semiconductor storage device
JP2006324007A (en) Technique for pre-charging bit lines for dram array
JPH10302469A (en) Semiconductor memory device
JP3112685B2 (en) Semiconductor memory device
US7336553B2 (en) Enhanced sensing in a hierarchical memory architecture
JP3604576B2 (en) Ferroelectric memory device
JP3450974B2 (en) Semiconductor memory
JPS5948477B2 (en) semiconductor storage device
US5757707A (en) Semiconductor memory device
JP2937719B2 (en) Semiconductor storage device
JP2823361B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
JP3568605B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
JP4865121B2 (en) Ferroelectric memory device having a single bit line coupled to at least one memory cell
JP4406527B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
JP4585667B2 (en) Ferroelectric memory data reading method and ferroelectric memory
JP2876799B2 (en) Semiconductor storage device
JP3274728B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
JP2555156B2 (en) Dynamic RAM
JPH06309872A (en) Semiconductor storage device

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20030701

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080711

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080711

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090711

Year of fee payment: 6

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090711

Year of fee payment: 6

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees