JPH01192081A - 半導体記憶装置 - Google Patents
半導体記憶装置Info
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- JPH01192081A JPH01192081A JP63017818A JP1781888A JPH01192081A JP H01192081 A JPH01192081 A JP H01192081A JP 63017818 A JP63017818 A JP 63017818A JP 1781888 A JP1781888 A JP 1781888A JP H01192081 A JPH01192081 A JP H01192081A
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000000415 inactivating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
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- Dram (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明はビット線対を介してメモリセルとI/O線対
との間で信号の授受を行う半導体記憶装置に関するもの
である。
との間で信号の授受を行う半導体記憶装置に関するもの
である。
第5図は従来のダイナミックRAM (DRAM)の一
部を示す回路構成図である。同図において、1はメモリ
セル部であり、1トランジスタ1キヤパシタ構成のメモ
リセル2ビツトを有し、各ビット線対BL、BL及びワ
ード線WL 、WL2に接続されている。2はセンス
アンプであり、ビット線対81.81間の微小の電位差
゛を検知し、ビット線対BL、BLの各々の電位を“H
”、“L”レベルに増幅する。3はI/Oスイッチであ
り、列デコーダ4により選択されることによりオンし、
I/O線対I/O.Iloとビット線対BL、BLを接
続する。5はプリチャージ回路であり、“H″レベル信
号/OEQが印加されると活性化しI/O線対I/O.
Iloの電位を電源電圧VC。レベルにプリチャージ及
びイコライズすφ。
部を示す回路構成図である。同図において、1はメモリ
セル部であり、1トランジスタ1キヤパシタ構成のメモ
リセル2ビツトを有し、各ビット線対BL、BL及びワ
ード線WL 、WL2に接続されている。2はセンス
アンプであり、ビット線対81.81間の微小の電位差
゛を検知し、ビット線対BL、BLの各々の電位を“H
”、“L”レベルに増幅する。3はI/Oスイッチであ
り、列デコーダ4により選択されることによりオンし、
I/O線対I/O.Iloとビット線対BL、BLを接
続する。5はプリチャージ回路であり、“H″レベル信
号/OEQが印加されると活性化しI/O線対I/O.
Iloの電位を電源電圧VC。レベルにプリチャージ及
びイコライズすφ。
6はプリアンプであり、カレントミラー増幅器6aと3
ステートバツフア6bにより構成されており、プリアン
プ活性化信号PAEを“H″レベルすることで、I/O
線対I/O,I/O間の電位差を検知、増幅し、リード
データRDを出力する。また、7は書込みバッファであ
り書込みデー9WDtrI/O線対I/O.Iloに伝
、1.8゜このような構成において、多数のワード線W
L、、WL2 、・・・中の1本のワード線WLが図示
しない行デコーダにより選択され活性jヒされると各ビ
ット線対BL、BLにおいて、メモリセル部1より1ビ
ツトの情報がビット線対BL、8mの一方に読出されビ
ット線対81.81間に微小な電位差が生じる。そして
、センスアンプ活性化信号φSN、φSPによりセンス
アンプ2を活性化し、ビット線対81.81間の電位差
を“H″。
ステートバツフア6bにより構成されており、プリアン
プ活性化信号PAEを“H″レベルすることで、I/O
線対I/O,I/O間の電位差を検知、増幅し、リード
データRDを出力する。また、7は書込みバッファであ
り書込みデー9WDtrI/O線対I/O.Iloに伝
、1.8゜このような構成において、多数のワード線W
L、、WL2 、・・・中の1本のワード線WLが図示
しない行デコーダにより選択され活性jヒされると各ビ
ット線対BL、BLにおいて、メモリセル部1より1ビ
ツトの情報がビット線対BL、8mの一方に読出されビ
ット線対81.81間に微小な電位差が生じる。そして
、センスアンプ活性化信号φSN、φSPによりセンス
アンプ2を活性化し、ビット線対81.81間の電位差
を“H″。
11 L ITレベルに増幅し、ラッチする。一方、プ
リチャージ回路5は“H”レベルの信号/OEQにより
活性化しており、I/O線対I/O.Iloはプリチャ
ージされ、電m電圧■cc(“H”レベル)にプリチャ
ージされている。
リチャージ回路5は“H”レベルの信号/OEQにより
活性化しており、I/O線対I/O.Iloはプリチャ
ージされ、電m電圧■cc(“H”レベル)にプリチャ
ージされている。
そして、信号/OEQが“し”レベルになることで、プ
リチャージ回路5は非活性層なった後、”1つの列デコ
ーダ4が活性化され、この列デコーダ4に接続されたI
/Oスイッチ3がオンし、選択ビット線対BL、BL、
!:I/O線対I/O.丁/Oが電気的に接続される。
リチャージ回路5は非活性層なった後、”1つの列デコ
ーダ4が活性化され、この列デコーダ4に接続されたI
/Oスイッチ3がオンし、選択ビット線対BL、BL、
!:I/O線対I/O.丁/Oが電気的に接続される。
その結果、I/O線対I/O.Iloの一方が“H”レ
ベルを維持し、他方がL”レベルに下がる。そして、こ
のI/O線対I/O.I/O間の電位差をプリアンプ活
性化信号PAEにより活性化されたプリアンプ6により
検知、増幅することでリードデータRDが読出し情報と
して出力される。
ベルを維持し、他方がL”レベルに下がる。そして、こ
のI/O線対I/O.I/O間の電位差をプリアンプ活
性化信号PAEにより活性化されたプリアンプ6により
検知、増幅することでリードデータRDが読出し情報と
して出力される。
従来のダイナミックRAMは以上のように構成されてお
り、I/O線対I/O.Iloの電位が0→■ccレベ
ルまで変化することになる。この振幅は、プリアンプ6
内のカレントミラー増幅器6aの利得から考えると十分
すぎる値であり、次に示すような場合に問題となる。
り、I/O線対I/O.Iloの電位が0→■ccレベ
ルまで変化することになる。この振幅は、プリアンプ6
内のカレントミラー増幅器6aの利得から考えると十分
すぎる値であり、次に示すような場合に問題となる。
読出し動作を行うことで、一端“し”レベルになったI
/O線対I/O.Iloの一方を再び“l」”レベルに
プリチャージする時、′L′′→II HIIに変化さ
れるに要する時間が長くかかる。
/O線対I/O.Iloの一方を再び“l」”レベルに
プリチャージする時、′L′′→II HIIに変化さ
れるに要する時間が長くかかる。
このため、特にページモードサイクルの如き高速読出し
サイクルにおいては、アクセス時間の遅延を招き大きな
問題となる。
サイクルにおいては、アクセス時間の遅延を招き大きな
問題となる。
そこで、高速読出し時には、I/O線対■/O゜Ilo
をプリチャージしないことが考えられるが、第6図に示
すように新たな読出しによりI/O線対I/O.Ilo
のデータが反転する場合、I/O線対I/O.Iloに
電位差が生じ始めるまでの期間T1・が長いため、リー
ドデータRDが確定する時間t1が遅くなってしまい結
局はアクセス時間の遅延を招き、何ら問題解決にはなら
ない。
をプリチャージしないことが考えられるが、第6図に示
すように新たな読出しによりI/O線対I/O.Ilo
のデータが反転する場合、I/O線対I/O.Iloに
電位差が生じ始めるまでの期間T1・が長いため、リー
ドデータRDが確定する時間t1が遅くなってしまい結
局はアクセス時間の遅延を招き、何ら問題解決にはなら
ない。
これらの問題点を解決するため、第7図で示すようなダ
イナミックRAMが考えられた。このDRAMは第5図
で示したDRAMの機能に加え、I/O線対I/O.I
loの各々にクランプ用トランジスタ8が付加されたも
のである。クランプ用トランジスタ8にはドレインが電
源電圧V。。。
イナミックRAMが考えられた。このDRAMは第5図
で示したDRAMの機能に加え、I/O線対I/O.I
loの各々にクランプ用トランジスタ8が付加されたも
のである。クランプ用トランジスタ8にはドレインが電
源電圧V。。。
ゲートにI/O線対クランプ信号/O0Lが印加され、
ソースがI/O線対I/O.Iloの一方に接続されて
おり、クランプ信号l0CLを“H”レベルに設定する
ことで、ソースが接続されたI/O線l/O(Ilo)
の“し”レベルを強1111的にvco−■□H(vT
□はトランジスタ8の閾値電圧)にクランプできる。ま
た、書込み時にはクランプ信号/OCLを非活性にする
ことでクランプ用トランジスタ8がオンせず、書込みバ
ッファ7の負荷にならないようにしている。
ソースがI/O線対I/O.Iloの一方に接続されて
おり、クランプ信号l0CLを“H”レベルに設定する
ことで、ソースが接続されたI/O線l/O(Ilo)
の“し”レベルを強1111的にvco−■□H(vT
□はトランジスタ8の閾値電圧)にクランプできる。ま
た、書込み時にはクランプ信号/OCLを非活性にする
ことでクランプ用トランジスタ8がオンせず、書込みバ
ッファ7の負荷にならないようにしている。
その結果、I/O線対I/O.I/O間の振幅はvTl
+と小さい値となり、第5図の例で示したようなアクセ
ス時間の遅延は解決することができる。
+と小さい値となり、第5図の例で示したようなアクセ
ス時間の遅延は解決することができる。
しかしながら、カレントミラー増幅器6aを有する一般
的なプリアンプ6の利得は電源電圧■。。近傍で小さく
なるという特性があり、プリアンプ6の感度が悪くなる
という新たな問題点を引き起こしてしまう。そこで、I
/O線対I/O.[/Oを例えば1/2 vccレベル
近傍に強制的クランプするようなI/O線クランプ回路
が望まれるが、そのようなりランプ回路の構成はかなり
複雑なものとなってしまう。
的なプリアンプ6の利得は電源電圧■。。近傍で小さく
なるという特性があり、プリアンプ6の感度が悪くなる
という新たな問題点を引き起こしてしまう。そこで、I
/O線対I/O.[/Oを例えば1/2 vccレベル
近傍に強制的クランプするようなI/O線クランプ回路
が望まれるが、そのようなりランプ回路の構成はかなり
複雑なものとなってしまう。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、高速アクセス処理が可能で、プリアンプの特
性を損ねない半導体記憶装置を得ることを目的とする。
たもので、高速アクセス処理が可能で、プリアンプの特
性を損ねない半導体記憶装置を得ることを目的とする。
この発明にかかる半導体記憶装置は、ビット線対を介し
てメモリセルとI/O線対との間で信号の授受を行い、
所定電位に初期設定された前記I/O線対の電位近傍に
おいて、前記I/O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前記I/O線対間に設けて構成さ
れている。
てメモリセルとI/O線対との間で信号の授受を行い、
所定電位に初期設定された前記I/O線対の電位近傍に
おいて、前記I/O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前記I/O線対間に設けて構成さ
れている。
この発明におけるクランプ回路は、所定電位に初期設定
されたI/O線対の電位近傍にお0て、前記I/O線対
の電位差を一定値以内にクランプするため、前記I/O
線対間の振幅は前記所定電位近傍において前記一定値以
内となる。
されたI/O線対の電位近傍にお0て、前記I/O線対
の電位差を一定値以内にクランプするため、前記I/O
線対間の振幅は前記所定電位近傍において前記一定値以
内となる。
第1図はこの発明の一実施例であるダイナミックRAM
を示す回路構成図である。同図に示すように、第5図で
示した従来回路のI/O線対I/O.I/O間にI/O
線クランプ回路9を付加し、プリチャージ回路5により
プリチャージ電位をvlo(Voo/2)に設定した点
が異なっている。
を示す回路構成図である。同図に示すように、第5図で
示した従来回路のI/O線対I/O.I/O間にI/O
線クランプ回路9を付加し、プリチャージ回路5により
プリチャージ電位をvlo(Voo/2)に設定した点
が異なっている。
第2図はI/O線クランプ回路9の詳細を示す回路図で
ある。同図に示すように、nチャネルのエンハンスメン
ト型トランジスタ01〜Q4がI/O111I/O、l
/O1iJにI/O線I/O. トランジスタQ1.Q
3 (Q4)、Q2.I/O線I/Oと直列に接続され
、トランジスタQ1.Q2のゲートには共通にI/O線
クランプ信号l0CLが印加され、トランジスタQ3の
ゲートにはI/O線I/O. トランジスタQ4のゲー
トにはI/O線I/Oが接続される。なお、トランジス
タQ3.Q4の閾値電圧を■1□とする。
ある。同図に示すように、nチャネルのエンハンスメン
ト型トランジスタ01〜Q4がI/O111I/O、l
/O1iJにI/O線I/O. トランジスタQ1.Q
3 (Q4)、Q2.I/O線I/Oと直列に接続され
、トランジスタQ1.Q2のゲートには共通にI/O線
クランプ信号l0CLが印加され、トランジスタQ3の
ゲートにはI/O線I/O. トランジスタQ4のゲー
トにはI/O線I/Oが接続される。なお、トランジス
タQ3.Q4の閾値電圧を■1□とする。
このような構成で、I/O線クランプ信号/OCLを“
H”レベルに設定すると、トランジスタQl、Q2がオ
ンし、ノードN1の電位■81が■/O線の電位にノー
ドN2の電位vN2がI/O線I/Oの電位となる(プ
リチャージ後、両者I/O、Iloとも■1o)ことで
活性化する。この状態で選択されたI/Oスイッチ3が
オンするとビット線対BL、BLの電位がI/O線対I
/O゜Iloに伝わる。この時仮にビット線BLの電位
がトじ′、ビット線BLの電位が°“L”であるとする
と、ノードN1の電位VN1はVloから上昇し、ノー
ドN2の電位■82は■1oより下降する。そして、I
/O線対I/O.I/O間の電位差がトランジスタQ3
の閾値電圧V、□を越えるとトランジスタQ3がオンし
、!/O線I/O.ノードN1゜ノードN2.I/O線
I/Oの経路で電流が流れ、ノードN1の電位vN1は
下降し、ノードN2の電位V が上昇し、閾値電圧■T
11以下になるとトランジスタQ3がオフする。このよ
うに、トランジスタQ3のオン/オフにより、I/O線
対■/O゜I/O間の電位差が、プリチャージ電位VI
。近傍において、トランジスタQ3の閾値電圧VTl1
以内に抑制される。また、ビット線対BL、BLの電位
が111!、“HItの場合は、トランジスタQ4のオ
ン/オフにより、I/O線対I/O.I/O間の電位差
がプリチャージ電位■1o近傍において、トランジスタ
Q4の閾値電圧718以内に抑制される。
H”レベルに設定すると、トランジスタQl、Q2がオ
ンし、ノードN1の電位■81が■/O線の電位にノー
ドN2の電位vN2がI/O線I/Oの電位となる(プ
リチャージ後、両者I/O、Iloとも■1o)ことで
活性化する。この状態で選択されたI/Oスイッチ3が
オンするとビット線対BL、BLの電位がI/O線対I
/O゜Iloに伝わる。この時仮にビット線BLの電位
がトじ′、ビット線BLの電位が°“L”であるとする
と、ノードN1の電位VN1はVloから上昇し、ノー
ドN2の電位■82は■1oより下降する。そして、I
/O線対I/O.I/O間の電位差がトランジスタQ3
の閾値電圧V、□を越えるとトランジスタQ3がオンし
、!/O線I/O.ノードN1゜ノードN2.I/O線
I/Oの経路で電流が流れ、ノードN1の電位vN1は
下降し、ノードN2の電位V が上昇し、閾値電圧■T
11以下になるとトランジスタQ3がオフする。このよ
うに、トランジスタQ3のオン/オフにより、I/O線
対■/O゜I/O間の電位差が、プリチャージ電位VI
。近傍において、トランジスタQ3の閾値電圧VTl1
以内に抑制される。また、ビット線対BL、BLの電位
が111!、“HItの場合は、トランジスタQ4のオ
ン/オフにより、I/O線対I/O.I/O間の電位差
がプリチャージ電位■1o近傍において、トランジスタ
Q4の閾値電圧718以内に抑制される。
そして、この閾値電圧■□11以内のI/O線対I/O
.I/O間の電位差をプリアンプ6により検知し、増幅
することでリードデータRDが出力される。このとぎI
/O線対I/O.I/O間の電位はプリチャージ電位V
/O (1/2 V CC)近傍であるため、プリア
ンプ6の特性を損ねることはない。
.I/O間の電位差をプリアンプ6により検知し、増幅
することでリードデータRDが出力される。このとぎI
/O線対I/O.I/O間の電位はプリチャージ電位V
/O (1/2 V CC)近傍であるため、プリア
ンプ6の特性を損ねることはない。
このように、I/O線対I/O.I/O間の電位差をV
近傍において閾値電圧■T11以下にクラO ンプすることで、読出し動作後のプリチャージに要する
時間も大幅に短縮され、ベージモードサイクルの如き高
速読・出しサイクルにも十分に対応することができる。
近傍において閾値電圧■T11以下にクラO ンプすることで、読出し動作後のプリチャージに要する
時間も大幅に短縮され、ベージモードサイクルの如き高
速読・出しサイクルにも十分に対応することができる。
また、高速読出し時にI/O線対I/O.Iloをプリ
チャージしない場合を想定し、第3図に示すようにI/
O線対I/O.Iloのデータが反転する場合でも、I
/O線対I/O.Iloに電位差が生じ始めるまでの期
間T2が短いためアクセス時間の遅延は生じず、リード
データRDが確定する時間t2も早く゛することができ
る。また囚込み時にはI/O線クランプ回路9に与える
クランプ信号/O0LをL”レベルに設定し、トランジ
スタQ1.Q2をオフさせI/O線クランブ回路9を非
活性とすることで書込みバッファ7の負荷とはならない
。
チャージしない場合を想定し、第3図に示すようにI/
O線対I/O.Iloのデータが反転する場合でも、I
/O線対I/O.Iloに電位差が生じ始めるまでの期
間T2が短いためアクセス時間の遅延は生じず、リード
データRDが確定する時間t2も早く゛することができ
る。また囚込み時にはI/O線クランプ回路9に与える
クランプ信号/O0LをL”レベルに設定し、トランジ
スタQ1.Q2をオフさせI/O線クランブ回路9を非
活性とすることで書込みバッファ7の負荷とはならない
。
なお、この実施例では、第2図で示したI/O線クラン
プ回路9を用いたが、第4図で示すようなI/O線クラ
ンプ回路9′を用いてもよい。また両者9,9′共nチ
ヤネルトランジスタで構成したが、pチャネルトランジ
スタを用いて構成してもよい。
プ回路9を用いたが、第4図で示すようなI/O線クラ
ンプ回路9′を用いてもよい。また両者9,9′共nチ
ヤネルトランジスタで構成したが、pチャネルトランジ
スタを用いて構成してもよい。
以上説明したように、この発明によれば、クランプ回路
により、所定電位に設定されたI/O線対の電位近傍に
おいて、I/O線対間の電位差を一定値以内にクランプ
するため、例えば前記所定電位を電源電圧V。0の半分
程度に設定することにより、プリアンプの特性を損ねる
ことなく高速アクセス処理ができる効果がある。
により、所定電位に設定されたI/O線対の電位近傍に
おいて、I/O線対間の電位差を一定値以内にクランプ
するため、例えば前記所定電位を電源電圧V。0の半分
程度に設定することにより、プリアンプの特性を損ねる
ことなく高速アクセス処理ができる効果がある。
第1図はこの発明の一実施例であるダイナミックRAM
を示す回路構成図、第2図及び第4図は第1図で示した
ダイナミックRAMのI/O線クランプ回路を示す回路
図、第3図は第1図で示したダイナミックRAMの動作
を示すタイミング図、第5図及び第7図は従来のダイナ
ミックRAMを示す回路構成図、第6図は第5図で示し
たダイナミックRAMの動作を示すタイミング図である
。 図において、9はI/O線クランプ回路、/O0LはI
/O線クランプ信号、Ilo、Iloは170線対、0
1〜Q4はトランジスタ、vloはI/O線プリチャー
ジ電位である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
を示す回路構成図、第2図及び第4図は第1図で示した
ダイナミックRAMのI/O線クランプ回路を示す回路
図、第3図は第1図で示したダイナミックRAMの動作
を示すタイミング図、第5図及び第7図は従来のダイナ
ミックRAMを示す回路構成図、第6図は第5図で示し
たダイナミックRAMの動作を示すタイミング図である
。 図において、9はI/O線クランプ回路、/O0LはI
/O線クランプ信号、Ilo、Iloは170線対、0
1〜Q4はトランジスタ、vloはI/O線プリチャー
ジ電位である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- (1)ビット線対を介してメモリセルとI/O線対との
間で信号の授受を行う半導体記憶装置において、 所定電位に初期設定された前記I/O線対の電位近傍に
おいて、前記I/O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前記I/O線対間に設けたことを
特徴とする半導体記憶装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63017818A JPH01192081A (ja) | 1988-01-27 | 1988-01-27 | 半導体記憶装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63017818A JPH01192081A (ja) | 1988-01-27 | 1988-01-27 | 半導体記憶装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01192081A true JPH01192081A (ja) | 1989-08-02 |
Family
ID=11954314
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63017818A Pending JPH01192081A (ja) | 1988-01-27 | 1988-01-27 | 半導体記憶装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01192081A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04228186A (ja) * | 1990-06-04 | 1992-08-18 | Nec Corp | 半導体メモリ装置 |
JPH0528764A (ja) * | 1991-07-23 | 1993-02-05 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体記憶装置 |
JPH0684373A (ja) * | 1992-01-30 | 1994-03-25 | Samsung Electron Co Ltd | 半導体メモリ装置のデータ出力回路 |
US6061275A (en) * | 1998-03-13 | 2000-05-09 | Nec Corporation | Semiconductor integrated circuit device having clamp circuit for accelerating data transfer on data bus |
WO2023166376A1 (ja) * | 2022-03-04 | 2023-09-07 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
WO2023242668A1 (ja) * | 2022-06-16 | 2023-12-21 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置、及び記憶装置 |
-
1988
- 1988-01-27 JP JP63017818A patent/JPH01192081A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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