JP4247170B2 - 半導体記憶装置 - Google Patents

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Description

本発明は、半導体記憶装置に関し、特にメインワード線とサブワード線により構成される階層ワード線方式を有する半導体記憶装置に関する。
半導体記憶装置、取り分けDRAMの高集積化が近年急速に進められているが、記憶容量増大に伴うワード線立ち上げ時の負荷容量増大によるワード線立ち上がり速度の低下、消費電流の増加が問題になって来ている。
一般に、ワード線立ち上げ時間は、ワード線の配線抵抗、負荷容量とワード線駆動電流供給回路の配線抵抗、負荷容量に依存する。例えば、特許文献1においては、ワード線駆動を高速化するために、ワード線を複数に分割し、分割されたワード線の夫々に電流供給用のワード線駆動回路を設ける分割デコード方式を採用しており、同じ列方向のワード線駆動回路には少なくとも2本の信号線によってワード線駆動電流が供給されるようにしている。このように構成することで、ワード線駆動電流供給信号1本当たりのワード線駆動回路の数が減る、即ちワード線駆動電流供給回路の負荷容量が減るので、ワード線の立ち上がり速度が高速化され、ワード線駆動時の消費電流も削減できるとしている。
また、ワード線長を実質的に短くして低抵抗化する手段として、1本のメインワード線を複数のサブワード線に分割し、分割されたサブワード線毎ににサブワード線駆動回路を設けた階層ワード線方式のDRAMも知られている。より具体的には、メモリセルアレイをワード線方向に複数のサブアレイに分割し、複数あるメインワード線を、夫々サブアレイ毎に分岐し、サブアレイ毎に備えられ対応するメインワード線よりアドレス信号を受けるサブワード線駆動回路が、付属する複数のサブワード線を選択的に駆動する方式である。メインワード線からアドレスを受けてサブワード線を駆動する駆動回路に関しては、例えば特許文献2に開示されており、昇圧電位VPPで賦活されたメインワード線のアドレス信号から、サブワード線に昇圧アドレス信号が送出される駆動回路が示されている。
特開平7−130168公報 米国特許公報 US6,229,755B1
上記のような階層ワード線方式では、メインワード線を複数のサブワード線に分岐し、所望のサブワード線を選択的に駆動するので、ワード線の抵抗を低減させることができ、その結果ワード線の選択動作の高速化を実現させることができる。しかし、このような階層ワード線方式では、任意のワード線を活性化させるために、関連する駆動回路に昇圧電位VPPを供給しなければならない。このとき内部回路として昇圧電位(VPP)発生回路や昇圧電位を安定化させるデカップリングキャパシタを備えているような半導体記憶装置の場合、昇圧電位発生回路を構成する昇圧ポンプ回路やデカップリングキャパシタのレイアウト面積が大きくなってしまい、チップ面積の増大に繋がるという問題がある。
本発明は、このような問題に鑑み為されたもので、階層ワード線方式の半導体記憶装置において、メインワード線における電力ロスを低減させ、かつ内部昇圧電位発生回路やデカップリングキャパシタの面積を削減してチップ全体の面積を低減させることが可能な半導体記憶装置を提供することを課題とする。
上記課題を解決するため、本発明の半導体記憶装置は、複数のメモリセルが行列状に配置され、行方向に複数のメモリサブアレイブロックに分割されて成るメモリセルアレイと、前記複数のメモリサブアレイブロックの各々に設けられ、行方向に延在して対応する前記複数のメモリセルに接続する複数のサブワード線と、ワード線ドライバ制御回路を有して前記複数のメモリサブアレイブロックに夫々備えられ、前記ワード線ドライバ制御回路を通じて前記複数のサブワード線の内の1本選択的に駆動する複数のサブワード線駆動回路と、前記複数のメモリサブアレイブロックに夫々備えられ、前記複数のサブワード線駆動回路に昇圧した信号を供給する複数のサブワード線レベルシフト回路と、前記複数のメモリサブアレイブロックを前記行方向に横切り、前記複数のサブワード線駆動回路の内の1つに備えられた前記ワード線ドライバ制御回路に接続される複数の第1のプリデコード線からなる第1のプリデコード線群と、前記複数のメモリサブアレイブロックを前記行方向に横切り、前記複数のサブワード線レベルシフト回路が夫々対応するプリデコード線に選択的に接続されるように構成された複数の第2のプリデコード線からなる第2のプリデコード線群と、前記複数のメモリセルの内の選択セルのアドレスをプリデコードして、前記複数のサブワード線の中で前記選択セルのローアドレスに対応するサブワード線の情報を前記第1および第2のプリデコード線群に送出するプリローデコーダとを具備することを特徴とする。
本発明の半導体記憶装置は、前記ワード線駆動回路と前記ワード線レベルシフト回路に昇圧電位を供給する内部昇圧電源生成回路と、前記昇圧電位を安定化させるデカップリングキャパシタとをさらに具備することができる。
本発明によれば、階層ワード線方式の半導体記憶装置において、メインワード線における電力ロスを低減させ、かつ内部昇圧電位発生回路やデカップリングキャパシタの面積を削減してチップ全体の面積を低減させることが可能な半導体記憶装置を提供することができる。
本発明の実施形態を説明する前に、従来の階層ワード線方式についてより詳細に説明する。図7は従来の半導体記憶装置のロー動作に関わる構成の概略を示したブロック図である。この半導体記憶装置は、サブワード線59およびメインワード線60による階層ワード線方式により構成されており、その主要部は複数のメモリセルを有するメモリサブアレイブロック50、サブワード線駆動回路51、メインワード線駆動回路52、ワード線レベルシフト回路53、ローアドレスデコーダ54とで構成されている。この例では、メモリセル部は行方向に4つのメモリサブアレイブロック50に分割されており、メインワード線60は、この4つのメモリサブアレイブロック50に交差するように複数本(例えば512本)設けられている。サブワード線59は、メモリサブアレイブロック毎に設けられており、1本のメインワード線60が、この例では4個のメモリサブアレイブロックに対応して4本のサブワード線59に分岐されている。サブワード線59は、対応するメインワード線60より選択信号を受けたサブワード線駆動回路51により、選択的に駆動される。なお、サブワード線駆動回路51は、各メインワード線毎のサブ駆動回路511 ,512 、…を含んでおり、各メモリサブアレイブロック毎の駆動回路を総称している。
また、サブワード線駆動回路51とメインワード線駆動回路52とワード線レベルシフト回路53へ昇圧電位VPPを供給するための昇圧電位発生回路55および昇圧電位を安定化させるためのデカップリングキャパシタ56が備えられている。さらに、メモリサブアレイブロック50やローアドレスデコーダ54を制御するためのロー系制御回路57、ローアドレスバッファ58といったメモリコアの制御回路も設けられている。
ローアドレスバッファ58は、入力されたアドレス信号を一時記憶し、ローアドレスデコーダ54に供給する。ロー系制御回路57は、READ信号やWRITE信号などのコマンド信号を受けて制御コマンドを生成し、ロー系の回路全体を制御する。
ローアドレスデコーダ54は、任意のメインワード線を選択するためのアドレス選択信号を発生する。ワード線レベルシフト回路53は、アドレス選択信号を受けて昇圧電位VPPへ昇圧したワード線駆動信号を発生する。メインワード線駆動回路52はワード線選択信号から任意のメインワード線60を駆動する。メインワード線60の電位も昇圧電位VPPである。サブワード線駆動回路51は、メインワード線60からアドレス信号を受けて各メモリサブアレイブロック50にあるサブワード線59を選択駆動する。サブワード線59も昇圧された電位VPPを用いている。
次に動作について簡単に説明する。チップ外部より入力されるコマンド信号およびローアドレス信号は夫々ロー系制御回路57およびアドレスバッファ58を介してワード線レベルシフト回路53およびローアドレスデコーダ54に入力する。ローアドレスデコーダ54は入力されたローアドレス信号により任意のメインワード線を選択するためのアドレス選択信号を発生し、ワード線レベルシフト回路53により昇圧電位VPPに昇圧したワード線駆動信号を出力する。メインワード線駆動回路52はワード線駆動信号を受けてメインワード線60を活性化させる。メインワード線60はそれぞれのサブワード線駆動回路51に入力し、各メモリサブアレイブロック50にある所定のサブワード線59を活性化させる。
上記のような階層ワード線方式では、メインワード線とサブワード線とによりワード線を分割している。これによりメインワード線の抵抗を実質的に低減させることができ、ワード線の選択動作の高速化を実現させることができる。しかし、このような階層ワード線方式では任意のワード線を活性化させるために、ワード線レベルシフト回路53やメインワード線駆動回路52やサブワード線駆動回路51に昇圧電位VPPを供給しなければならない。内部回路で昇圧電位発生回路55やデカップリングキャパシタ56を備えているような半導体記憶装置の場合、昇圧電位発生回路55内の図示せぬ昇圧ポンプ回路やデカップリングキャパシタ56のレイアウト面積が大きくなってしまい、チップ面積の増大に繋がるという問題がある。以下に述べる本発明の実施形態では、上記の問題を解決する階層ワード線方式の半導体記憶装置を提供する。
図1は、本発明の1実施形態に係る半導体記憶装置の一部を概略的に示すブロック図であり、図2に示す全体レイアウト図の内の最上段を拡大したものである。なお、図2に示すセンスアンプ部は図1においては図示が省略されている。また、図3は図2のメモリサブアレイブロック10の内部結線を示す図で、メモリセル4とサブワード線19、ビット線5、センスアンプ部6との結線を摸式的に示している。
図1に示した半導体記憶装置は、複数のメモリセル4(不図示)を有するメモリサブアレイブロック10と、サブワード線駆動回路11と、サブワード線レベルシフト回路13とからなるサブマクロ21が、行方向に複数個配列され、これらにプリローデコーダ14からアドレス選択信号が供給される構成になっている。さらに、従来のメインワード線と同様に行方向に延在する、第1のプリデコード線1及び第2のプリデコード線(XB)2,(XA)3を有している。これらのプリデコーダ線については後述する。また、各メモリサブアレイブロック10には、サブワード線駆動回路11により駆動される複数のサブワード線19が配設されるが、図の煩雑化を避けるために、右端のサブマクロ21にのみ表示されている。
また、サブワード線駆動回路11とサブワード線レベルシフト回路13へ昇圧電圧VPPを供給するための昇圧電位発生回路15および昇圧電位を安定化させるためのデカップリングキャパシタ16が備えられている。さらに、メモリサブアレイブロック10やプリローデコーダ14を制御するためにロー系制御回路57、ローアドレスバッファ58といったメモリコアの制御回路も設けられている。
ローアドレスバッファ58は、入力されたローアドレス信号を一時記憶し、プリローデコーダ14に供給する。ロー系制御回路57はREAD信号やWRITE信号などのコマンド信号を受けて制御コマンドを生成し、ロー系の回路全体を制御する。プリローデコーダ14は、ロー系制御回路から出力される制御コマンドおよび選択されたアドレスに応じて第1のプリデコード線1、および第2のプリデコード線2,3を活性化する。
第1のプリデコーダ線(線群)1は、図1に示すように、例えば32本の線群からなり、4つのメモリサブアレイブロック10に8本づつ供給されている。なお、図1における白丸は第1のプリデコード線1と各メモリサブアレイブロック10とのコンタクトを示している。第1のプリデコード線1は32本あるが、8本につき1本の割合で選択される。第1のプリデコード線<0:31>とすると、例えばあるアドレスを入力すると、0,8,16,24の4本が活性化する。従って、4個のメモリサブアレイブロック10において、夫々1本の第1のプリデコード線1が選択されていることになる。
32本の第1のプリデコード線は、各メモリサブアレイブロック10に付属するサブワード線駆動回路11に8本づつ選択的に接続され、サブワード線駆動回路11は対応する8本の第1のプリデコード線の内、選択線のみを昇圧電位VPPにレベルシフトする。
第2のプリデコード線(線群)は、信号XA、XBを供給する2種があり、4つメモリサブアレイブロック10を行方向に横切るように、例えば各16本の線群から形成されている。各メモリサブアレイブロック10に付属するサブワード線レベルシフト回路13は、プリローデコーダ14よりプリデコード信号XA,XBを受けて、VPPにレベル変換したワード線ドライバ群を選択する信号を、サブワード線駆動回路11に伝える。
より詳細には、図4に示すように、プリローデコーダ14からサブワード線駆動回路11、サブワード線レベルシフト回路13には、制御信号が供給されている。サブワード線レベルシフト回路13は第2のプリデコード線の信号XA,XBおよび制御信号に基づき、昇圧電位VPPへ昇圧した選択信号s1を発生し、サブワード線駆動回路11は、この選択信号と第1のプリデコード線の信号を受けて、メモリサブアレイブロック10内の選択されたサブワード線を駆動する。サブワード線の電位は昇圧電位VPPである。
第2のプリデコード線の内信号XAを受け持つもの(参照番号3)は、4本の内1本が選択される。XA<0:15>とすると、例えばXA<0,4,8,12>というように選択される。但し、図4においては、第2のプリデコード線(XA)は最初の4本だけしか図示されていない。
第2のプリデコード線の内信号XBを受け持つもの(参照番号2)は16本あり、この内1本が選択される。XB<0:15>とすると、例えばXB<0>のみとか、XB<1>のみとかが選択される。
なお、図1における白丸は第2のプリデコード線と各メモリサブアレイブロックのサブワード線レベルシフト回路13とのコンタクトを示している。また、第1のプリデコード線、第2のプリデコード線XA,XB、サブワード線は、全て同一方向(行方向)に配列されている。
上記のように、第1のプリデコード線、第2のプリデコード線XA,XBにより、選択されたサブマクロ21中の512本のサブワード線から1本のサブワード線を選択することができる。即ち、1回のアクセスで、選択されたサブマクロ21から1本のサブワード線19が選択される。
なお、ワード線レベルシフト回路13は複数の単位レベルシフト回路22(この場合64個)で構成されており、第2のプリデコード線XA,XBの信号および制御信号を受けて、昇圧した選択信号S1をワード線ドライバ群24へ出力する。
サブワード線駆動回路11は、ワード線ドライバ制御回路23及び複数のワード線ドライバ群24(この場合8本のサブワード線を駆動するドライバ群として64個)で構成されている。ワード線ドライバ制御回路は23は、第1のプリデコード線1から供給された選択信号を昇圧電位VPPに変換するレベルシフト回路である。また、ワード線ドライバ24は、例えば8本分のサブワード線19を駆動するためのドライバが夫々配置されており、ワード線ドライバ制御回路23により供給される昇圧選択信号と、レベルシフト回路22より出力された選択信号s1により、1本のサブワード線を活性化させる。
図5に各レベルシフト回路22の回路図の一例を示す。このレベルシフト回路22において、直列接続されているN型MOSトランジスタ(以下NMOSトランジスタ)N31,N32,N33のうちNMOSトランジスタN31のドレインと、直列接続されているP型MOSトランジスタ(以下PMOSトランジスタ)P31,P32のうちPMOSトランジスタP32のドレインが接続されている。
同様に直列接続されているNMOSトランジスタN34,N35とPMOSトランジスタP33,P34のうちNMOSトランジスタN34とPMOSトランジスタP34のドレインが接続され、直列接続されているNMOSトランジスタN36,N37とPMOSトランジスタP35,P36のうちNMOSトランジスタN36とPMOSトランジスタP36のドレイン、直列接続されているNMOSトランジスタN38,N39とPMOSトランジスタP37,P38のうちNMOSトランジスタN38とPMOSトランジスタP38のドレインがそれぞれ接続されている。
NMOSトランジスタN33,N35,N37およびN39のソースとPMOSトランジスタP32,P34,P36およびP38のゲートには接地電位VSSが供給され、PMOSトランジスタP31,P33,P35,P37のソースとNMOSトランジスタN31,N36およびN38のゲートに昇圧電圧VPPが供給されている。
プリローデコーダ14からの出力である第2のプリデコード信号XA,XBは、NMOSトランジスタN32とN33のゲートに接続されている。一方、制御信号はPMOSトランジスタP31およびNMOSトランジスタN34のゲートに接続されている。
さらにNMOSトランジスタN31とPMOSトランジスタP32のドレイン、NMOSトランジスタN34とPMOSトランジスタP34のドレインおよびNMOSトランジスタN37とPMOSトランジスタP35のゲートはノードn1で接続され、NMOSトランジスタN36とPMOSトランジスタP36のドレイン、NMOSトランジスタN39とPMOSトランジスタP37のゲートおよびNMOSトランジスタN35とPMOSトランジスタP33のゲートはノードn2で接続されている。PMOSトランジスタP38とNMOSトランジスタN38のドレイン(レベルシフト回路22の出力)はワード線ドライバ群24へと接続されている。
このような構成のレベルシフト回路22において、制御信号および第2のプリデコード信号XA,XBに昇圧電圧VPPよりも低い電圧の高レベル電位(例えば外部電源電位VDD)が入力されると、ノードn2には昇圧電位VPPが供給され、出力(選択信号S1)は接地電位VSSとなる。一方、制御信号に低レベル電位が入力されると、ノードn1に昇圧電位VPPが供給され、出力(選択信号S1)は昇圧電位VPPとなる。
図5において、第2のプリデコード信号として供給される信号XAは、前述のように各メモリサブアレイブロック毎、例えば4通りのデータを有し、XBは各メモリサブアレイに共通に16通りのデータを有する。この2種の信号XA,XBをNMOSトランジスタN32,N33のANDゲートを通すことにより、64通りの組合せから1個の選択信号s1を出力し、ワード線ドライバ24を通じて1本のサブワード線を選択することができる。
図6にワード線ドライバ回路24の一例を示す。ワード線ドライバ回路24は、PMOSトランジスタP41と2個のNMOSトランジスタN41,N42とで構成されており、これがワード線ドライバ制御回路23の8本の出力にすべて並列に接続されている。
ワード線ドライバ回路24のPMOSトランジスタP41およびNMOSトランジスタN41の8つのゲートペアには、レベルシフト回路22より非選択時には昇圧電圧VPP、選択時には接地電位VSSとなる選択信号s1が並列に供給される。
また、PMOSトランジスタP41のソースには、第1のプリデコーダ線の信号および制御信号に基づき、ワード線ドライバ制御回路23を介して出力されるワード線駆動信号WDRVが入力され、サブワード線の選択時には昇圧電位VPPが、同サブワード線の非選択時には接地電位VSSレベルが供給される。NMOSトランジスタN42のゲートには上記信号WDRVとは逆の論理レベルを持ち、高レベル電位が昇圧電位VPPより低い電位の信号/WDRVが供給される。
レベルシフト回路22やワード線ドライバ制御回路23、ワード線ドライバ群24は、昇圧電位VPPで動作するので、ゲート酸化膜の膜厚を通常の電源電位VDDで動作するトランジスタのゲート酸化膜の膜厚よりも厚くする必要がある。従って、本実施形態の半導体記憶装置は、複数の酸化膜膜厚を使用する半導体装置に使用する場合に効果的である。
次に、本発明における半導体記憶装置の動作について説明する。チップ外部より入力される制御コマンドおよびローアドレス信号は、夫々ロー系制御回路57およびローアドレスバッファ58を介してプリローデコーダ14に入力する。プリローデコーダ14は、入力された制御コマンドおよびローアドレス信号により制御信号を発生し、任意のサブアレイブロック10と、任意のサブワード線を選択するための第1および第2のプリデコード線を活性化する。第2のプリデコード線によりワード線レベルシフト回路13は昇圧電位VPPに昇圧した選択信号s1を出力する。
一方、第1のプリデコード線の信号は夫々のサブワード線駆動回路11に入力し、サブワード線レベルシフト回路13より出力された選択信号s1と制御信号に応答して、選択されたメモリサブアレイブロック10に含まれる所定のサブワード線19を活性化させる。
このようにメモリサブアレイブロック毎にサブワード線レベルシフト回路とサブワード線駆動回路を配置させる半導体記憶装置において、従来のメインワード線に相当する第1のプリデコード線には昇圧電位VPPが供給されない構成になっているため、昇圧電位VPPの消費を抑えることができる。故に昇圧電位発生回路15やデカップリングキャパシタ16の負担が軽くなり、レイアウト面積を削減することが可能となる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において種々変形実施可能なことは勿論である。
本発明の1実施形態に係る半導体記憶装置の構成を示す摸式的なレイアウト図。 本発明の1実施形態に係る半導体記憶装置のマクロなレイアウト図で、最上段が第1図に詳細に示されている。 メモリセルアレイブロック内の結線を示す摸式的な回路図。 第1、第2のプリデコード線と、サブワード線レベルシフト回路、サブワード線駆動回路との接続を示すブロック図。 サブワード線レベルシフト回路の回路図。 ワード線ドライバの回路図。 従来の階層ワード線方式の半導体記憶装置の摸式的なレイアウト図。
符号の説明
1…第1のプリデコード線
2…第2のプリデコード線(XB)
3…第2のプリデコード線(XA)
4…メモリセル
5…ビット線
6…センスアンプ部
10…メモリサブアレイブロック
11…サブワード線駆動回路
13…サブワード線レベルシフト回路
14…プリローデコーダ
15…昇圧電位発生回路
16…デカップリングキャパシタ
21…サブマクロ
22…単位レベルシフト回路
23…ワード線ドライバ制御回路
24…ワード線ドライバ
57…ロー系制御回路
58…ローアドレスバッファ

Claims (5)

  1. 複数のメモリセルが行列状に配置され、行方向に複数のメモリサブアレイブロックに分割されて成るメモリセルアレイと、
    前記複数のメモリサブアレイブロックの各々に設けられ、行方向に延在して対応する前記複数のメモリセルに接続する複数のサブワード線と、
    ワード線ドライバ制御回路を有して前記複数のメモリサブアレイブロックに夫々備えられ、前記ワード線ドライバ制御回路を通じて前記複数のサブワード線の内の1本選択的に駆動する複数のサブワード線駆動回路と、
    前記複数のメモリサブアレイブロックに夫々備えられ、前記複数のサブワード線駆動回路に昇圧した信号を供給する複数のサブワード線レベルシフト回路と、
    前記複数のメモリサブアレイブロックを前記行方向に横切り、前記複数のサブワード線駆動回路の内の1つに備えられた前記ワード線ドライバ制御回路に接続される複数の第1のプリデコード線からなる第1のプリデコード線群と、
    前記複数のメモリサブアレイブロックを前記行方向に横切り、前記複数のサブワード線レベルシフト回路が夫々対応するプリデコード線に選択的に接続されるように構成された複数の第2のプリデコード線からなる第2のプリデコード線群と、
    前記複数のメモリセルの内の選択セルのアドレスをプリデコードして、前記複数のサブワード線の中で前記選択セルのローアドレスに対応するサブワード線の情報を前記第1および第2のプリデコード線群に送出するプリローデコーダと、
    を具備することを特徴とする半導体記憶装置。
  2. 前記複数のサブワード線の信号電圧は、前記第1のプリデコード線群の信号電圧よりも高いことを特徴とする請求項1に記載の半導体記憶装置。
  3. 前記第1のプリデコード線群と前記第2のプリデコード線群は同一方向に配線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. 前記プリローデコーダは、前記複数のメモリサブアレイブロックより所定のメモリサブアレイブロックを選定し、前記第1および第2のプリデコーダ線、および前記複数のサブワード線レベルシフト回路と前記複数のサブワード線駆動回路を通じて前記所定のメモリサブアレイブロック中の前記複数のサブワード線の内の1つを選択的に活性化させることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の半導体記憶装置。
  5. 複数のメモリセルが行列状に配置され、行方向に複数のメモリサブアレイブロックに分割されて成るメモリセルアレイと、
    前記複数のメモリサブアレイブロックの各々に設けられ、行方向に延在して対応する前記複数のメモリセルに接続する複数のサブワード線と、
    ワード線ドライバ制御回路を有して前記複数のメモリサブアレイブロックに夫々備えられ、前記ワード線ドライバ制御回路を通じて前記複数のサブワード線を駆動する複数のサブワード線駆動回路と、
    前記複数のメモリサブアレイブロックに夫々備えられ、前記複数のサブワード線駆動回路に昇圧した信号を供給する複数のサブワード線レベルシフト回路と、
    前記複数のメモリサブアレイブロックを前記行方向に横切り、前記複数のサブワード線駆動回路の内の1つに備えられた前記ワード線ドライバ制御回路に接続される複数の第1のプリデコード線からなる第1のプリデコード線群と、
    前記複数のメモリサブアレイブロックを前記行方向に横切り、前記複数のサブワード線レベルシフト回路が夫々対応するプリデコード線に選択的に接続されるように構成された複数の第2のプリデコード線からなる第2のプリデコーダ線群と、
    前記複数のメモリセルの内の選択セルのアドレスをプリデコードして、前記複数のサブワード線の中で前記選択セルのローアドレスに対応するサブワード線の情報を前記第1及び第2のプリデコード線群に送出するプリローデコーダと、
    前記複数のサブワード線駆動回路と前記複数のサブワード線レベルシフト回路に昇圧電位を供給する内部昇圧電源生成回路と、
    前記昇圧電位を安定化させるデカップリングキャパシタと、
    を具備することを特徴とする半導体記憶装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7697364B2 (en) * 2005-12-01 2010-04-13 Broadcom Corporation Memory architecture having multiple partial wordline drivers and contacted and feed-through bitlines
KR20080060666A (ko) * 2006-12-27 2008-07-02 삼성전자주식회사 메모리 셀 워드라인의 스트레스 시간을 줄이는 워드라인구동 방법 및 회로
JP2009272587A (ja) * 2008-05-12 2009-11-19 Toshiba Corp 半導体記憶装置
JP5072731B2 (ja) 2008-06-23 2012-11-14 株式会社東芝 定電圧昇圧電源
US8107280B2 (en) * 2008-11-05 2012-01-31 Qualcomm Incorporated Word line voltage control in STT-MRAM
US7940580B2 (en) * 2008-12-19 2011-05-10 Advanced Micro Devices, Inc. Voltage shifting word-line driver and method therefor
US8427888B2 (en) * 2010-02-09 2013-04-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Word-line driver using level shifter at local control circuit
US9142267B1 (en) * 2014-03-17 2015-09-22 Nanya Technology Corporation Power generator for data line of memory apparatus
US9601183B1 (en) * 2016-04-14 2017-03-21 Micron Technology, Inc. Apparatuses and methods for controlling wordlines and sense amplifiers
US10109365B2 (en) * 2016-11-28 2018-10-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited Word line driver
CN112735497A (zh) * 2020-12-31 2021-04-30 普冉半导体(上海)股份有限公司 一种字线建立方法
CN113178217B (zh) * 2021-05-28 2022-05-20 长鑫存储技术有限公司 主字线驱动器及其半导体存储装置
CN113178216B (zh) * 2021-05-28 2022-05-20 长鑫存储技术有限公司 半导体存储装置
US11862227B2 (en) * 2021-11-15 2024-01-02 Semibrain Inc. Memory cell driver circuit
KR20230109003A (ko) * 2022-01-12 2023-07-19 에스케이하이닉스 주식회사 반도체장치 및 반도체시스템

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW441088B (en) * 1998-03-16 2001-06-16 Hitachi Ltd Semiconductor integrated circuit apparatus
JP3853513B2 (ja) * 1998-04-09 2006-12-06 エルピーダメモリ株式会社 ダイナミック型ram
JP2000077609A (ja) * 1998-08-28 2000-03-14 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置
KR20000045361A (ko) * 1998-12-30 2000-07-15 김영환 워드라인 구동장치

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