JP3770565B2 - Semiconductor device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する分野】
本発明は、半導体記憶装置に関し、詳しくは低消費電力化が図られ、且つワード線一括選択のバーンインが可能な半導体記憶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体記憶装置を構成するワード線ドライバは、ワード線の選択を行う回路にCMOSインバータを適用することができる。CMOSインバータはPチャンネル型MOSトランジスタとNチャンネル型MOSトランジスタとをドレイン間で直列接続して構成されており、入出力動作速度を速くするためにPチャンネル型MOSトランジスタのソース−ドレイン間の抵抗を小さく設定し、CMOSインバータが非動作状態においても電源−GND間のリーク電流を許容している。このCMOSインバータのリーク電流を最小限に止めるための技術としては、CMOSインバータとその電源電位との間にスイッチを設け、CMOSインバータの動作期間にスイッチをオン状態にして電源電位を供給状態にし、非動作期間にはオフ状態にし電源電位を非供給状態にする低リークスイッチがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記低リークスイッチは、単にCMOSインバータのリーク電流を低減するためだけの回路にすぎない。CMOSインバータは、半導体記憶装置においては、ワード線の選択を行うスイッチとして用いられている。このCMOSインバータの出力はワード線に供給されることから、本発明者らは、上記低リークスイッチにワード線のゲートをターゲットにするバーンイン用電位を供給する回路を付加することの有効性を見出した。
【0004】
本発明の目的は、CMOS回路から成るワード線ドライバを備える半導体記憶装置において、CMOS回路の低リーク回路とバーンイン用電位供給回路とを纏める技術を提供する。
【0005】
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【0006】
【課題を解決するための手段】
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下記の通りである。
【0007】
すなわち、マトリクス配置された複数個のメモリセルの選択端子をワード線に結合し、データ端子をビット線に結合して成るメモリセルアレイを備えた半導体記憶装置において、アドレス信号をデコードしてワード線選択信号を形成するためのアドレスデコーダと、アドレスデコーダのワード線選択信号に従ってワード線を選択レベルに駆動するために各ワード線に対応して設けられたCMOS回路から成るワード線ドライバと、上記夫々のワード線ドライバに動作電源を供給する経路に配置されたスイッチ素子と、ワード線選択信号によりワード線が選択される状態では前記スイッチ素子をオン状態とし、ウエハバーンイン(ウエハ状態で完成された半導体チップに対してバーンイン通電するバーンイン)が指示されている状態では前記スイッチ素子を常時オン状態に制御する制御回路と、ウエハバーンインの指示に呼応して前記ワード線ドライバに供給されるワード線選択信号を全て選択レベルに強制する全ワード線選択回路とを備えて半導体記憶装置を構成する。また、マトリクス配置された複数個のメモリセルの選択端子を階層ワード線方式のサブワード線に結合し、データ端子をビット線に結合して成るメモリセルアレイを備えた半導体記憶装置において、第1のアドレス信号をデコードしてメインワード線選択信号を形成するための第1のアドレスデコーダと、メインワード線選択信号に従ってメインワード線を選択レベルに駆動するメインワード線ドライバと、第2のアドレス信号をデコードしてサブワード線選択信号を形成するための第2のアドレスデコーダと、メインワード線選択信号とサブワード線選択信号とに従ってサブワード線を選択レベルに駆動するために各サブワード線に対応して設けられたCMOS回路から成るサブワード線ドライバと、上記夫々のサブワード線ドライバに動作電源を供給する経路に配置されたスイッチ素子と、メインワード線選択信号とサブワード線選択信号とによりサブワード線が選択されている状態では上記スイッチ素子をオン状態とし、ウエハバーンインが指示されている状態では上記スイッチ素子を常時オン状態に制御する制御回路と、ウエハバーンインの指示に呼応して上記サブワード線ドライバに供給されるサブワード線選択信号を全て選択レベルに強制する全サブワード線選択回路と、ウエハバーンインの指示に呼応して上記メインワード線ドライバに供給されるメインワード線選択信号を全て選択レベルに強制する全メインワード線選択回路とを備えて半導体記憶装置を構成する。上記夫々のメインワード線ドライバに動作電源を供給する経路に配置される第2のスイッチ素子と、メインワード線選択信号によりメインワード線が選択されている状態では上記第2のスイッチ素子をオン状態とし、ウエハバーンインが指示されている状態では上記第2のスイッチ素子を常時オン状態に制御する制御回路とを備えることができる。上記メモリセルは、選択トランジスタと蓄積容量によって構成されたダイナミック型メモリセルとすることができる。
【0008】
【作用】
上記した手段によれば、ワード線の選択電位は、スイッチを介してワード線ドライバに供給される。上記スイッチはワード線が選択されている状態でオン状態にされ、選択電位はワード線ドライバを構成するCMOSインバータに供給され、選択されたワード線に供給される。上記スイッチは、メモリセルのゲートをターゲットにするウエハバーンイン用電位の供給制御も行い、ウエハバーンイン時にオン状態にされ、全ワード線選択回路によって選択状態にされた全ワード線にウエハバーンイン用電位を供給する。また、階層ワード方式の半導体記憶装置において、サブワード線に供給される選択電位は常にサブワード線ドライバに供給されているのではなく、サブワード線の選択時にオン状態とされるスイッチを介してサブワード線の選択を行うCMOSインバータに供給され、選択されたサブワード線に供給される。上記スイッチは、メモリセルのゲートをターゲットにするウエハバーンイン用電位の供給制御も行い、ウエハバーンイン時にはオン状態にされ、全サブワード線選択回路によって選択状態にされた全サブワード線にウエハバーンイン用電位を供給する。上記階層ワード方式の半導体記憶装置では、メインワード線ドライバに第2のスイッチを設ければ、メインワード線に供給される選択電位は常にメインワード線ドライバに供給されているのではなく、メインワード線の選択時にオン状態とされる第2のスイッチを介してメインワード線の選択を行う回路に供給され、選択されたメインワード線に供給することができる。メモリセルは、1トランジスタ型、3トランジスタ型、4トランジスタ型のダイナミック型メモリセルから構成することができる。
【0009】
【実施例】
図2には本発明の半導体記憶装置であるDRAM(ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ)の一例ブロック図が示される。同図によれば、DRAM200は選択トランジスタと容量から構成される例えば1トランジスタ型のダイナミック型メモリセルをマトリックス配置して成るメモリセルアレイ201と、ローアドレス信号XADRをデコードしてワード線を選択するローアドレスデコーダ(Xデコーダ)202と、選択されたワード線に選択電位を供給して駆動するワード線ドライバ203と、カラムアドレス信号YADRをデコードしてデータ線を指定するカラム選択信号を選択するカラムアドレスデコーダ(Yデコーダ)204と、選択されたカラム選択信号を用いてデータ線を選択するカラムスイッチ回路205と、ワード線及びデータ線により選択されたメモリセルからデータ線に供給される電位を増幅するセンスアンプ206と、メモリアクセスに必用な各種制御信号を供給する制御回路207とを備えて構成される。リード・ライトデータは、入出力端子Do/Diを介してカラムスイッチ回路205に対して入出力される。上記ワード線ドライバ203は、ワード線の選択回路にCMOSインバータが用いられ、例えばボンディングパッドBP1からウエハバーンイン用電位VBIが電源電位として供給可能にされる。また、ワード線ドライバ203には、ウエハバーンインモードを設定するウエハバーンインモード信号BIがボンディングパッドBP2から供給可能にされる。上記DRAM200は、上記ウエハバーンインモード信号BIがハイレベルのときにはウエハバーンインモードとされ、ローレベルのときにはメモリアクセスモードとされる。上記半導体記憶装置200は、ローアドレスストローブ信号RAS*(以下、*はローイネーブル信号を意味する)、カラムアドレスストローブ信号CAS*及びライト指示信号WE*等が供給される制御回路207が出力する各種制御信号に従ってメモリアクセス動作を実行する。
【0010】
図1には、上記ワード線ドライバ203の一例回路図が示される。同図によれば、ワード線ドライバ203は、ローアドレスデコーダ202から供給される各ローアドレスデコード信号X0*〜Xn*に対応して設けられたCMOSインバータから構成される選択回路102と、ローアドレスストローブ信号RAS*及びウエハバーンインモード信号BIによってオン・オフ制御されるスイッチ101と、ウエハバーンインモード信号BI及びローアドレスデコード信号X0*〜Xn*を入力とする全ワード線選択回路103とから構成される。上記スイッチ101に供給される電源電位は、メモリアクセス動作にて供給される選択電位VPP又はウエハバーンイン時にボンディングパッドBP1から供給されるウエハバーンイン用電位VBIとされる。上記選択回路102は、Pチャンネル型MOSトランジスタQpとNチャンネル型MOSトランジスタQnとが双方のドレインで直列接続されたCMOSインバータから構成される。上記Pチャンネル型MOSトランジスタQpのソースはスイッチ101を介して選択電位VPP又はウエハバーンイン用電位VBIが供給可能な電源端子に接続され、Nチャンネル型MOSトランジスタQnのソースはGNDに接続され、1CMOSインバータは1ワード線WLnに対応する。上記スイッチ101は、例えばPチャンネル型MOSトランジスタから成り、ローアドレスストローブ信号RAS*及びウエハバーンインモード信号BIの反転信号を2入力とするNAND回路の出力をインバータを介して出力されるスイッチ制御信号φ1*がゲートに供給されて制御される。上記全ワード線選択回路103は、各ローアドレスデコード信号X0*〜Xn*とウエハバーンインモード信号BIの反転信号とを2入力とするAND回路から構成される。
【0011】
通常のメモリアクセスを行う場合は、ウエハバーンイン信号BIはローレベルとされ、上記スイッチ101はローアドレスストローブ信号RAS*がイネーブル状態とされた場合にのみオン状態とされる。全ワード線選択回路103を構成するAND回路には、ウエハバーンインモード信号BIが反転されてハイレベルで供給される為、ローアドレスデコード信号X0*〜Xn*がイネーブル状態とされたAND回路の出力のみがローレベルを出力し、1ワード線WLnの選択が行われる。上記スイッチ101のオフ状態のソース−ドレイン間の抵抗値は、上記MOS回路102のPチャンネル型MOSトランジスタQpのオフ状態のソース−ドレイン間の抵抗値よりも大きいものとされる。よって、上記スイッチ101により、スイッチ101の無いCMOSインバータに比べ、CMOSインバータのリーク電流を減少させることができる。ウエハバーンインモード時には、ウエハバーンインモード信号BIがハイレベルにされ、上記スイッチ101はオン状態にされる。このとき、全ワード線選択回路103にはウエハバーンインモード信号BIが反転されてローレベルが供給され全ワード線WL0〜WLnが選択される。このとき、ボンディングパッドBP1からウエハバーンイン用電圧VBIを供給することによって、全メモリセルのゲートには同時にウエハバーンイン用電位VBIが印加される。
【0012】
図3の(A)には、上記ワード線ドライバ203におけるワード線選択動作のタイムチャートが示される。同図の(A)によれば、ワード線WLnの選択は、ローアドレスストローブ信号RAS*のローエッジに同期して、スイッチ制御信号φ1*がイネーブル状態とされ、選択電位VPPが選択回路102に供給されて行われる。Xデコーダ202から供給されるデコード信号Xn*によりイネーブル状態とされ選択されたワード線WLnには、選択電位VPPが供給される。メモリアクセスを終えることにより、ローアドレスストローブ信号RAS*はハイレベルにされ、それに伴って選択されたデコード信号Xn*はディスイネーブル状態にされ、選択されたワード線WLnは非選択状態とされる。最後に、スイッチ制御信号φ1*がディスイネーブル状態にされ、選択回路102へのワード線WLnの選択電位VPPの供給は抑止される。このように、選択回路102を構成するCMOSインバータへのワード線WLnの選択電位VPPの供給は、常時行われているものではなく、ワード線WLnの選択動作が行われている間のみ行われる。従来のワード線WLnの選択がCMOSインバータによって行われる場合、上記スイッチ101が設けられていないためCMOSインバータには常時ワード線WLnの選択電位VPPが供給されていた。このCMOSインバータを構成するPチャンネル型MOSトランジスタQpのソース−ドレイン間のオン抵抗は、選択速度を高速化するために小さい値に設定されているため、上記ソース−ドレイン間にはリーク電流が生じている。本実施例のワード線ドライバ203のように上記スイッチ101を設ければ、CMOSインバータに選択電位VPPを供給するのはスイッチ制御信号φ1*がイネーブル状態とされるとき、つまりワード線WLnの選択動作時に限ることができる。こうして、不所望なCMOSインバータのリーク電流を抑止可能にされ、低消費電力化が図られる。
【0013】
図3の(B)には、上記ワード線ドライバ203におけるウエハバーンインモード時のタイムチャートが示される。同図の(B)によれば、ウエハバーンイン時には、ローアドレスストローブ信号RAS*はハイレベルとされ、ウエハバーンインモード信号BIがハイレベルにされることによって、スイッチ制御信号φ1*はローレベルに固定される。このとき、CMOSインバータには選択電位VPPの代わりにウエハバーンイン用電位VBIがボンディングパッドBP1から供給される。ウエハバーンインモード信号BIによって全ワード線WL0〜WLnが一括選択状態にされているから、全メモリセルのゲートに対するウエハバーンインが可能になる。
【0014】
図4には、本発明の半導体記憶装置であるDRAMの他の一例ブロック図が示される。同図によれば、DRAM400は上記DRAM200に階層ワード線方式を採用したものである。階層ワード方式では、ワード線の高密度配置を緩和するためにワード線をメインワード線とサブワード線とに分け、部分的に高密度配置を避ける様に配置されている。階層ワード方式で用いられるローアドレス信号により、メインワード線とサブワード線とが選択され、アクセスされるメモリセル行が指定される。DRAM400は、DRAM200のワード線ドライバ203の代わりに、メモリセルの選択端子に接続されたサブワード線を選択するサブワード線ドライバ402と、サブワード線をサブワード線ドライバ402単位で選択するメインワード線ドライバ401とを備える。それに伴って、DRAM400は、ローアドレス信号XADRのデコーダは、例えばローアドレス信号XADRの上位ビットを用いてメインワード線を選択するXMデコーダ404と、ローアドレス信号XADRの下位ビットを用いてサブワード線を選択するXSデコーダ405とを備える。階層ワード方式では、メインワード線に対応して複数のサブワード線ドライバ402が設けられ、サブワード線ドライバ402には、XSデコーダ405から供給されるデコード信号に応じて選択電位をサブワード線に供給するFXドライバ406が接続される。FXドライバ406は、前記ワード線ドライバ203のスイッチ101と選択回路102から成る回路構成を備え、CMOSインバータの出力がサブワード線に供給される。また、ウエハバーンイン用電位VBIをサブワード線に供給するボンディングパッドBP1が備えられ、ウエハバーンイン用電位VBIはFXドライバ406に供給される。上記DRAM400は、メモリアクセスモードとウエハバーンインモードを有し、ボンディングパッドBP2からウエハバーンインモード信号BIがメインワード線ドライバ401及びFXドライバ406に供給可能にされる。ウエハバーンインモード信号BIがハイレベルにされウエハバーンインモードが指示された場合には、上記メインワード線ドライバ401では全てのメインワード線が選択状態にされ、上記FXドライバ406では全てのサブワード線が選択状態にされる。
【0015】
図5には、上記メインワード線ドライバ401とFXドライバ406とサブワード線ドライバ402との接続構成の一例が示される。上記メインワード線ドライバ401は、ウエハバーンインモード信号BIとXMデコーダ404から供給されるメインワード線デコード信号XM0とを2入力とするNOR回路501とNOR回路501の出力を、Pチャンネル型トランジスタのゲート及びNチャンネル型トランジスタのゲートに共通に受けるCMOSインバータAを基本単位として構成される。上記CMOSインバータAの出力はメインワード線MWL0に供給される(図5では、メインワード線MWL0に対応する基本単位が示される)。また、上記CMOSインバータAとその電源電位との間には前記スイッチ101が設けられている。上記基本単位によって1メインワード線MWLnが選択され、メインワード線MWLnに対応する複数のサブワード線ドライバ402が選択可能とされる。上記FXドライバ406は、ウエハバーンインモード信号BIとXSデコーダ405から供給されるサブワード線デコード信号XS0とを2入力とするNOR回路502と、NOR回路502の出力をゲートに受けるCMOSインバータBとを基本単位として構成される。上記CMOSインバータBの出力はサブワード線SWL0に供給される。また、上記CMOSインバータBとその電源電位との間には前記スイッチ101が設けられている。上記基本単位によって1サブワード線SWLiが選択される。また、ウエハバーンインモード信号BIがイネーブル状態(ハイレベル)のときCMOSインバータA、Bの出力はGNDに接続される。他のメインワード線MWLnに対応する基本単位も同様の回路構成とされる。
【0016】
上記サブワード線ドライバ402は、例えばPチャンネル型MOSトランジスタとNチャンネル型MOSトランジスタから成るCMOSインバータCとNチャンネル型MOSトランジスタTとから成る構成単位が1サブワード線SWLiに対応して構成される。同図には、サブワード線SWL0に対応する構成単位が示される。CMOSインバータCを構成するPチャンネル型トランジスタのゲート及びNチャンネル型トランジスタのゲートには共通にメインワード線MWL0がインバータによって反転されて接続される。また、メインワード線MWL0はNチャンネル型MOSトランジスタTのゲートに接続される。上記CMOSインバータCのPチャンネル型トランジスタのソースとNチャンネル型トランジスタTのドレインにはFXドライバの出力FX0が接続される。Nチャンネル型トランジスタTのソースは、CMOSインバータCの出力と接続されサブワード線SWL0に接続される。他の構成単位も同じ回路構成である。
【0017】
通常のメモリアクセス動作のとき、上記CMOSインバータA、Bの電源電位は選択電位VPPとされ、メモリアクセス時のみ選択されたメインワード線MWL0及び選択されたサブワード線SWL0に選択電位VPPが供給される。ウエハバーンイン時にはボンディングパッドBP1を介してウエハバーンイン用電位VBIがCMOSインバータBの電源電位とされる。ウエハバーンインモード信号BIがイネーブル状態にされることによって、全てのメインワード線ドライバ401及び全てのFXドライバ406が駆動状態にされ、ウエハバーンイン用電位VBIが一括選択された全サブワード線SWL0〜SWLiに同時に供給される。
【0018】
上記実施例によれば以下の作用効果を得ることができる。
(1)DRAM200において、ワード線ドライバ203に供給される選択電位VPPは、メモリアクセスモードではローアドレスストローブ信号RAS*のイネーブル状態に同期してオン状態にされるスイッチ101によって供給が制御される。ウエハバーンインモードでは、ローアドレスストローブ信号RAS*の状態に関係なく常にスイッチ101がオン状態とされボンディングパッドBP1を介して、全ワード線WL0〜WLnに同時にウエハバーンイン用電位VBIが供給される。上記スイッチ101を用いることでワード線ドライバ203を構成するCMOSインバータのリーク電流も低減することができる。
(2)DRAM400において、メインワード線ドライバ401及びサブワード線ドライバ402に供給される選択電位VPPは、ノーマルモードではローアドレスストローブ信号RAS*のイネーブル状態に同期してオン状態にされるスイッチ101によって供給が制御される。ウエハバーンインモードでは、ローアドレスストローブ信号RAS*の状態に関係なく 常にメインワード線ドライバ401のスイッチ101がオン状態とされ全メインワード線MWL0〜MWLnに同時に選択電位VPPが供給される。また、このとき、常にFXドライバ406のスイッチ101がオン状態とされ、ボンディングパッドBP1を介して全サブワード線SWL0〜SWLnに同時にウエハバーンイン用電位VBIが供給される。上記スイッチ101を用いることでメインワード線ドライバ401及びFXドライバ406を構成するCMOSインバータのリーク電流も低減することができる。
【0019】
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【0020】
例えば、本実施例では、メインワード線ドライバ401をCMOSインバータを用いて構成したが、Nチャンネル型MOSトランジスタを用いて構成することができる。
【0021】
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明をその背景となった利用分野であるDRAMに適用した場合を示したが、EPROMやEEPROMにも適用することが可能である。また、ワードシャント方式の半導体記憶装置にも適用できる。
【0022】
本発明は、少なくともCMOSインバータが選択電位をワード線に供給するワード線ドライバを備えた半導体記憶装置に適用することができる。
【0023】
【発明の効果】
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下記の通りである。
【0024】
すなわち、ワード線ドライバに動作電源を供給する経路に設けられたスイッチは、ワード線ドライバを構成するCMOS回路の不所望なリーク電流を抑える低リーク回路になり、また、ウエハバーンイン用電位の供給回路にもなる。すなわち、従来個々に設けられていた低リーク回路とウエハバーンイン用電位の供給回路を1つに纏めることができるから、回路構成の簡素化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体記憶装置に備えたワード線ドライバの一例回路図である。
【図2】本発明の半導体記憶装置の一例ブロック図である。
【図3】本実施例のワード線ドライバにおけるワード線選択動作とウエハバーンイン動作とのタイムチャートである。
【図4】本発明の他の半導体記憶装置の一例ブロック図である。
【図5】本発明の他の半導体記憶回路に備えられるワード線ドライバの一例回路図です。
【符号の説明】
100 ワード線ドライバ
101 スイッチ
102 選択回路
103 全ワード線選択回路
WLn ワード線
Xn* デコード信号
φ1* スイッチ制御信号[0001]
[Field of the Invention]
The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to a semiconductor memory device capable of reducing power consumption and capable of burn-in for word line batch selection.
[0002]
[Prior art]
A word line driver constituting a semiconductor memory device can apply a CMOS inverter to a circuit for selecting a word line. The CMOS inverter is configured by connecting a P-channel MOS transistor and an N-channel MOS transistor in series between the drains, and the resistance between the source and drain of the P-channel MOS transistor is increased in order to increase the input / output operation speed. Even when the CMOS inverter is not operating, the leakage current between the power source and the GND is allowed. As a technique for minimizing the leakage current of the CMOS inverter, a switch is provided between the CMOS inverter and its power supply potential, the switch is turned on during the operation period of the CMOS inverter, and the power supply potential is supplied. There is a low-leakage switch that is turned off during a non-operation period to turn off the power supply potential.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The low-leakage switch is merely a circuit for reducing the leakage current of the CMOS inverter. The CMOS inverter is used as a switch for selecting a word line in a semiconductor memory device. Since the output of the CMOS inverter is supplied to the word line, the present inventors have found that it is effective to add a circuit for supplying a burn-in potential targeting the gate of the word line to the low-leakage switch. It was.
[0004]
An object of the present invention is to provide a technique for combining a low leakage circuit of a CMOS circuit and a burn-in potential supply circuit in a semiconductor memory device including a word line driver formed of a CMOS circuit.
[0005]
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.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The following is a brief description of an outline of typical inventions disclosed in the present application.
[0007]
That is, in a semiconductor memory device having a memory cell array in which selection terminals of a plurality of memory cells arranged in a matrix are coupled to a word line and a data terminal is coupled to a bit line, the address signal is decoded to select the word line An address decoder for forming a signal, a word line driver comprising a CMOS circuit provided corresponding to each word line for driving the word line to a selection level in accordance with a word line selection signal of the address decoder, In a state where a word line is selected by a word line selection signal and a switching element arranged in a path for supplying operation power to the word line driver, the switching element is turned on, and wafer burn-in (semiconductor chip completed in a wafer state) In the state where burn-in with burn-in current is A control circuit for controlling the switch elements to be always on, and an all word line selection circuit for forcing all word line selection signals supplied to the word line driver to a selection level in response to a wafer burn-in instruction. A semiconductor memory device is configured. In a semiconductor memory device having a memory cell array in which selection terminals of a plurality of memory cells arranged in a matrix are coupled to a sub word line of a hierarchical word line system and a data terminal is coupled to a bit line, a first address A first address decoder for decoding a signal to form a main word line selection signal; a main word line driver for driving the main word line to a selection level according to the main word line selection signal; and a second address signal for decoding And a second address decoder for forming a sub word line selection signal, and provided corresponding to each sub word line for driving the sub word line to a selection level according to the main word line selection signal and the sub word line selection signal. The sub word line driver composed of a CMOS circuit and each of the above sub word line drivers. In a state where the switch element arranged in the power supply path, and the sub word line is selected by the main word line selection signal and the sub word line selection signal, the switch element is turned on and the wafer burn-in is instructed. Then, a control circuit for controlling the switch elements to be always on, an all sub word line selection circuit for forcing all sub word line selection signals supplied to the sub word line drivers to a selection level in response to a wafer burn-in instruction, and a wafer A semiconductor memory device is configured with all main word line selection circuits for forcing all main word line selection signals supplied to the main word line driver to a selection level in response to a burn-in instruction. A second switch element disposed in a path for supplying operating power to each of the main word line drivers, and the second switch element in an on state when the main word line is selected by a main word line selection signal And a control circuit for controlling the second switch element to be always on in a state where wafer burn-in is instructed. The memory cell can be a dynamic memory cell composed of a selection transistor and a storage capacitor.
[0008]
[Action]
According to the above means, the selection potential of the word line is supplied to the word line driver via the switch. The switch is turned on when the word line is selected, and the selection potential is supplied to the CMOS inverter constituting the word line driver and is supplied to the selected word line. The switch also performs supply control of the potential for wafer burn-in targeting the gate of the memory cell. The switch is turned on during wafer burn-in, and the potential for wafer burn-in is applied to all word lines selected by all word line selection circuits. Supply. Further, in a hierarchical word type semiconductor memory device, the selection potential supplied to the sub word line is not always supplied to the sub word line driver, but via the switch that is turned on when the sub word line is selected. The voltage is supplied to the CMOS inverter that performs selection, and is supplied to the selected sub-word line. The switch also controls supply of a wafer burn-in potential targeting the gate of the memory cell, and is turned on at the time of wafer burn-in, and the wafer burn-in potential is applied to all sub-word lines selected by all sub-word line selection circuits. Supply. In the hierarchical word type semiconductor memory device, if the second switch is provided in the main word line driver, the selection potential supplied to the main word line is not always supplied to the main word line driver. It is supplied to a circuit that selects a main word line via a second switch that is turned on when a line is selected, and can be supplied to the selected main word line. The memory cell can be composed of a 1-transistor, 3-transistor, and 4-transistor dynamic memory cell.
[0009]
【Example】
FIG. 2 is a block diagram showing an example of a DRAM (dynamic random access memory) which is a semiconductor memory device of the present invention. According to the figure, the DRAM 200 includes a
[0010]
An example circuit diagram of the
[0011]
When performing normal memory access, the wafer burn-in signal BI is set to the low level, and the switch 101 is turned on only when the row address strobe signal RAS * is enabled. Since the wafer burn-in mode signal BI is inverted and supplied to the AND circuits constituting all the word
[0012]
FIG. 3A shows a time chart of the word line selection operation in the
[0013]
FIG. 3B shows a time chart in the wafer burn-in mode in the
[0014]
FIG. 4 is a block diagram showing another example of a DRAM which is a semiconductor memory device of the present invention. According to the figure, the DRAM 400 employs a hierarchical word line system for the DRAM 200. In the hierarchical word system, the word lines are divided into main word lines and sub-word lines in order to alleviate the high density arrangement of the word lines, and are arranged so as to partially avoid the high density arrangement. A main word line and a sub word line are selected by a row address signal used in the hierarchical word system, and a memory cell row to be accessed is designated. The DRAM 400 replaces the
[0015]
FIG. 5 shows an example of a connection configuration of the main
[0016]
In the sub
[0017]
During a normal memory access operation, the power supply potential of the CMOS inverters A and B is set to the selection potential VPP, and the selection potential VPP is supplied to the selected main word line MWL0 and the selected sub word line SWL0 only during memory access. . At the time of wafer burn-in, the wafer burn-in potential VBI is set to the power supply potential of the CMOS inverter B via the bonding pad BP1. When the wafer burn-in mode signal BI is enabled, all the main
[0018]
According to the said Example, the following effects can be obtained.
(1) In the DRAM 200, the supply of the selection potential VPP supplied to the
(2) In the DRAM 400, the selection potential VPP supplied to the main
[0019]
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited thereto and can be variously modified without departing from the gist thereof.
[0020]
For example, in this embodiment, the main
[0021]
In the above description, the case where the invention made mainly by the present inventor is applied to a DRAM which is a field of use as a background of the invention has been shown. However, the invention can also be applied to an EPROM or an EEPROM. The present invention can also be applied to a word shunt type semiconductor memory device.
[0022]
The present invention can be applied to a semiconductor memory device including a word line driver in which at least a CMOS inverter supplies a selection potential to a word line.
[0023]
【The invention's effect】
The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
[0024]
In other words, the switch provided in the path for supplying the operation power to the word line driver becomes a low leakage circuit that suppresses an undesired leakage current of the CMOS circuit constituting the word line driver, and a wafer burn-in potential supply circuit. It also becomes. That is, since the low leak circuit and the wafer burn-in potential supply circuit which are conventionally provided individually can be combined into one, the circuit configuration can be simplified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an example circuit diagram of a word line driver provided in a semiconductor memory device of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a semiconductor memory device according to the present invention.
FIG. 3 is a time chart of a word line selection operation and a wafer burn-in operation in the word line driver of the present embodiment.
FIG. 4 is a block diagram showing an example of another semiconductor memory device of the present invention.
FIG. 5 is an example circuit diagram of a word line driver provided in another semiconductor memory circuit of the present invention.
[Explanation of symbols]
100 word line driver 101
Claims (2)
第1のアドレス信号をデコードしてメインワード線デコード信号を形成するための第1のアドレスデコーダと、
前記メインワード線デコード信号に基づいてメインワード線を駆動するメインワード線ドライバと、
第2のアドレス信号をデコードしてサブワード線デコード信号を形成するための第2のアドレスデコーダと、
上記サブワード線デコード信号に基づいてサブワード線の駆動のための動作電源を出力可能なCMOS回路から成るFXドライバと、
上記メインワード線ドライバの出力と上記FXドライバの出力とに基づいてサブワード線を駆動するために各サブワード線に対応して設けられたCMOS回路から成るサブワード線ドライバと、
上記FXドライバにおける電源供給経路に配置された第1のスイッチ素子と、
上記メインワード線ドライバにおける動作電源経路に配置された第2のスイッチ素子と、
第1モードでは、ローアドレスストローブ信号のイネーブル状態に同期して上記第1のスイッチ素子及び上記第2のスイッチ素子をオン状態に制御し、第2モードでは、上記ローアドレスストローブ信号の状態にかかわらず上記第1のスイッチ素子及び上記第2のスイッチ素子をオン状態に制御する制御回路と、
を備えることを特徴とする半導体記憶装置。In a semiconductor memory device having a memory cell array in which selection terminals of a plurality of memory cells arranged in a matrix are coupled to sub-word lines of a hierarchical word line system and data terminals are coupled to bit lines.
A first address decoder for decoding a first address signal to form a main word line decode signal;
A main word line driver for drive the main word lines on the basis of the main word line decode signal,
A second address decoder for decoding the second address signal to form a sub word line decode signal;
An FX driver comprising a CMOS circuit capable of outputting an operation power supply for driving the sub word line based on the sub word line decode signal;
A sub-word line driver consisting of CMOS circuits provided corresponding to the respective sub-word lines to drive the dynamic sub-word line based on an output of the main word line driver output and the FX driver,
A first switch element arranged on that power supply path put on SL FX driver,
A second switch element arranged to operate electrostatic Minamotokei path definitive on texture in the word line driver,
In the first mode, the first switch element and the second switch element are controlled to be turned on in synchronization with the enable state of the row address strobe signal. In the second mode, the row address strobe signal is controlled regardless of the state of the row address strobe signal. A control circuit for controlling the first switch element and the second switch element to an ON state ;
The semiconductor memory device characterized by comprising a.
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