JPH02146179A - 半導体メモリ - Google Patents
半導体メモリInfo
- Publication number
- JPH02146179A JPH02146179A JP63299970A JP29997088A JPH02146179A JP H02146179 A JPH02146179 A JP H02146179A JP 63299970 A JP63299970 A JP 63299970A JP 29997088 A JP29997088 A JP 29997088A JP H02146179 A JPH02146179 A JP H02146179A
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 13
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims abstract description 35
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 12
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- 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]
本発明は半導体メモリに関し、特にその読み出し方法に
関するものである。
関するものである。
[従来の技術]
従来、−船釣に用いられてきたトランジスタ1容量のダ
イナミック半導体メモリの主要部を第3図に示す。第3
図には、ビット線対Di、■下、ワード線WLi、WL
i+1、メモリセルMC1i、MCi+li、センスア
ンプSAだけを記載したが、実際には複数のワード線と
複数のビット線が直交して配列されて、複数のメモリセ
ルがマトリクス状に配列されている。ここでメモリセル
MC1i、MCi+1iはそれぞれ1個のMOS)ラン
ジスタTii。
イナミック半導体メモリの主要部を第3図に示す。第3
図には、ビット線対Di、■下、ワード線WLi、WL
i+1、メモリセルMC1i、MCi+li、センスア
ンプSAだけを記載したが、実際には複数のワード線と
複数のビット線が直交して配列されて、複数のメモリセ
ルがマトリクス状に配列されている。ここでメモリセル
MC1i、MCi+1iはそれぞれ1個のMOS)ラン
ジスタTii。
T i+liと1個の容jicii、 Ci+1iか
らなる1トランジスタ型メモリセルとなっている。信号
PDLはリセットサイクル中に高電位(以下n Hnと
称す)になフている信号であり、前アクティブサイクル
中にセンスアンプの動作により一方が電源電位vCCに
他方が接地電位■SSになったビット線Di、■TをN
型MO3)ランジスタTRPをオンさせて短絡させるこ
とにより、ビット線Di。
らなる1トランジスタ型メモリセルとなっている。信号
PDLはリセットサイクル中に高電位(以下n Hnと
称す)になフている信号であり、前アクティブサイクル
中にセンスアンプの動作により一方が電源電位vCCに
他方が接地電位■SSになったビット線Di、■TをN
型MO3)ランジスタTRPをオンさせて短絡させるこ
とにより、ビット線Di。
TfTを中間電位hvc (1/2VCC電位)にプリ
チャージバランスする。又、センスアンプSAはビット
線Di、75m−の微小信号差を増幅する。
チャージバランスする。又、センスアンプSAはビット
線Di、75m−の微小信号差を増幅する。
第3図の構成のダイナミック半導体メモリの代表的な動
作波形図を第5図に示す。図には記載されていないが、
リセットサイクル中にビット線Di、’FTは信号PD
Lによって中間電位HVCにプリチャージバランスされ
ている。アクティブサイクル中に外部から与えられたア
ドレス信号によって選択されたワード線WLiの電位が
上昇することによってメモリセルMC1iのN型トラン
ジスタTiiがオンし、メモリ容量C1iとビット線D
i間で電荷のやりとりが行われ、ビット線Diの電位が
微小に変化する。一方、ビット線TfTは依然として中
間電位HVCのままである。
作波形図を第5図に示す。図には記載されていないが、
リセットサイクル中にビット線Di、’FTは信号PD
Lによって中間電位HVCにプリチャージバランスされ
ている。アクティブサイクル中に外部から与えられたア
ドレス信号によって選択されたワード線WLiの電位が
上昇することによってメモリセルMC1iのN型トラン
ジスタTiiがオンし、メモリ容量C1iとビット線D
i間で電荷のやりとりが行われ、ビット線Diの電位が
微小に変化する。一方、ビット線TfTは依然として中
間電位HVCのままである。
次に、センスアンプSAが活性化され、ビット線Di、
15Tの差信号がセンスアンプSAによって増幅される
。
15Tの差信号がセンスアンプSAによって増幅される
。
[発明が解決しようとする問題点コ
近年半導体メモリ集積度の増加傾向は著しく、メモリセ
ルのトランスファのしきい値電圧VTは狭チャネル効果
をうけ、高くなる傾向がある。例えばメモリセルMC1
iに蓄えられた高電位(以下、“Httと称す)を読み
出す時を考えてみると、トランスファゲートT11のソ
ース端子、即ち、ビット線Diは中間電位HVCである
。ここで、読み出す瞬間の基板バイアスは、本来接地電
位に対して、基板に与えられた電位をVBBとすると、
VBB−HVCとなって深いバイアスになっており、し
きい値電圧VTはさらに狭チャネル効果の影響を強く受
けて高くなる傾向が強い。一方、メモリセルMC1iに
蓄えられた低電位(以下、”L”と称す)を読み出すと
きを考えてみると、トランスフアゲ−)Tiiのソース
端子、即ちメモリセル容量C1i側の端子は接地電位で
あるため、基板バイアスは基板電位VBBそのものであ
る。
ルのトランスファのしきい値電圧VTは狭チャネル効果
をうけ、高くなる傾向がある。例えばメモリセルMC1
iに蓄えられた高電位(以下、“Httと称す)を読み
出す時を考えてみると、トランスファゲートT11のソ
ース端子、即ち、ビット線Diは中間電位HVCである
。ここで、読み出す瞬間の基板バイアスは、本来接地電
位に対して、基板に与えられた電位をVBBとすると、
VBB−HVCとなって深いバイアスになっており、し
きい値電圧VTはさらに狭チャネル効果の影響を強く受
けて高くなる傾向が強い。一方、メモリセルMC1iに
蓄えられた低電位(以下、”L”と称す)を読み出すと
きを考えてみると、トランスフアゲ−)Tiiのソース
端子、即ちメモリセル容量C1i側の端子は接地電位で
あるため、基板バイアスは基板電位VBBそのものであ
る。
このため、′H″読み出し時の方がしきい値電圧VTは
高くなる。例えば、”H゛″読み出し時のトランスファ
のしきい値電圧を1.5V、読み出し前のビット線の中
間電位を2.5■とすると、ワード線の電位が4V (
2,5+1. 5)になるまで゛′Hパ読み出しされな
いので、上述した従来の技術、例えばワード線の最終到
達電位がVCCの場合などは特にメモリセル1lH1t
時とL′′時の読み出し時刻の差はlO〜20n s
e cに達することがあるという欠点があった。
高くなる。例えば、”H゛″読み出し時のトランスファ
のしきい値電圧を1.5V、読み出し前のビット線の中
間電位を2.5■とすると、ワード線の電位が4V (
2,5+1. 5)になるまで゛′Hパ読み出しされな
いので、上述した従来の技術、例えばワード線の最終到
達電位がVCCの場合などは特にメモリセル1lH1t
時とL′′時の読み出し時刻の差はlO〜20n s
e cに達することがあるという欠点があった。
尚、これに対し、メモリセルのトランスファのチャネル
領域にイオンを注入することによってしきい値電圧VT
の狭チャネル効果をおさえる対策をとることも考えられ
るが、工程の増大によるコストアップやリーク電流によ
るメモリセル情報のビット線へのもれ等が起こってしま
うという新たな問題を生ずる。
領域にイオンを注入することによってしきい値電圧VT
の狭チャネル効果をおさえる対策をとることも考えられ
るが、工程の増大によるコストアップやリーク電流によ
るメモリセル情報のビット線へのもれ等が起こってしま
うという新たな問題を生ずる。
本発明は上記従来の事情に鑑みなされたもので、メモリ
セルに蓄えられた高電位の読み出しを従来に比して高速
に行うことができる半導体メモリを提供することを目的
とする。
セルに蓄えられた高電位の読み出しを従来に比して高速
に行うことができる半導体メモリを提供することを目的
とする。
[発明の従来技術に対する相違点]
上述した従来のダイナミック半導体メモリに対し、本発
明はあらかじめメモリセルを読み出すビット線の電位を
中間電位から少し下げてセル″H”の読み出し信号の高
速化をはかる点が異なる。
明はあらかじめメモリセルを読み出すビット線の電位を
中間電位から少し下げてセル″H”の読み出し信号の高
速化をはかる点が異なる。
[問題点を解決するための手段]
本発明の半導体メモリは、1トランジスタ、1容量から
なるダイナミック型メモリセルを複数マトリクス状に配
列した半導体メモリにおいて、ワード線の電位を上昇さ
せることにより選択されるメモリセルに接続されている
ビット線のプリチャージ電位を、ワード線の電位が上昇
する以前に、低下させる手段を有したことを特徴とし、
メモリセルの高電位情報の読み出しを早くするという特
徴を有している。
なるダイナミック型メモリセルを複数マトリクス状に配
列した半導体メモリにおいて、ワード線の電位を上昇さ
せることにより選択されるメモリセルに接続されている
ビット線のプリチャージ電位を、ワード線の電位が上昇
する以前に、低下させる手段を有したことを特徴とし、
メモリセルの高電位情報の読み出しを早くするという特
徴を有している。
[実施例]
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第1図は本発明の第1実施例の主要部回路図である。
尚、従来例と同様の記号については同じ機能を果たすも
のである。
のである。
、図中のDWはダミーワード線であり、ビット線対Di
、Trrの両方にそれぞれダミー容flD Ciおよび
D Cislを介して結合されている。このダミーワー
ド線DWはリセットサイクル中は高電位に保たれている
。
、Trrの両方にそれぞれダミー容flD Ciおよび
D Cislを介して結合されている。このダミーワー
ド線DWはリセットサイクル中は高電位に保たれている
。
第1図の構成のダイナミック半導体メモリの代表的な動
作波形図を第4図に示す。本実施例でも従来例で記載し
たものと同様、リセットサイクル中にビット線Di、■
下は信号PDLによって中間電位HVCにプリチャージ
バランスされている。
作波形図を第4図に示す。本実施例でも従来例で記載し
たものと同様、リセットサイクル中にビット線Di、■
下は信号PDLによって中間電位HVCにプリチャージ
バランスされている。
本実施例では、ダミワード線DWはビット線Diとの間
にダミー容量DCiが、ビット縁りTとの間にダミー容
量D Cis1が接続されているが、ダミー容量D C
is D Ci”lは同等の大きさに設定しである。
にダミー容量DCiが、ビット縁りTとの間にダミー容
量D Cis1が接続されているが、ダミー容量D C
is D Ci”lは同等の大きさに設定しである。
そして、アクティブサイクル中にダミーワード線DWは
”H”から”L”に降下し、同じ容量値をもつダミー容
量DCi、DCi+1によって両ビット線Di、■Tの
電位を同じ電位に低下させる機能をもつ。上述のごとく
ダミーワード線DWによって両ビット線が同じ電位に低
下した後、選択されたワード線WLiの電位が上昇する
と、メモリセルMC1iのN型MOS)ランジスタTi
iがオンし、メモリ容量C1iとビット線Di間で電荷
のやりとりが行われ、ビット線Diの電位はメモリ容量
C1iに蓄えられていた情報)j H″またはL″によ
って中間電位HVCから低下されていた電位を中心に微
小に変化する。このようにワード線WLiの電位が上昇
してメモリセルMC1iのN型MOS)ランジスタTi
iがオンする時間は、メモリ容jic i iの情報が
tj H1′のときてもビット線Diが中間電位HVC
から低下したことにより従来に較べて確実に早くなって
いる。一方、メモリ容量C1iの情報がjjl、91の
時は上述の時間は従来例と変わらないが、91 Hll
読み出し時間より早い。尚、このとき選択されていない
ワード線WLi+1の電位は”L ljのままである。
”H”から”L”に降下し、同じ容量値をもつダミー容
量DCi、DCi+1によって両ビット線Di、■Tの
電位を同じ電位に低下させる機能をもつ。上述のごとく
ダミーワード線DWによって両ビット線が同じ電位に低
下した後、選択されたワード線WLiの電位が上昇する
と、メモリセルMC1iのN型MOS)ランジスタTi
iがオンし、メモリ容量C1iとビット線Di間で電荷
のやりとりが行われ、ビット線Diの電位はメモリ容量
C1iに蓄えられていた情報)j H″またはL″によ
って中間電位HVCから低下されていた電位を中心に微
小に変化する。このようにワード線WLiの電位が上昇
してメモリセルMC1iのN型MOS)ランジスタTi
iがオンする時間は、メモリ容jic i iの情報が
tj H1′のときてもビット線Diが中間電位HVC
から低下したことにより従来に較べて確実に早くなって
いる。一方、メモリ容量C1iの情報がjjl、91の
時は上述の時間は従来例と変わらないが、91 Hll
読み出し時間より早い。尚、このとき選択されていない
ワード線WLi+1の電位は”L ljのままである。
上述の読み出し動作の後、センスアンプSAが活性化さ
れ、ビット線Diと対のビット線TfTの差信号が増幅
される。
れ、ビット線Diと対のビット線TfTの差信号が増幅
される。
第2図は本発明の第2実施例の主要部回路図である。
尚、従来例、第1実施例と同様の記号については同じ機
能を果たすものである。DC’i、DC’i+1はダミ
ーセルを示している。
能を果たすものである。DC’i、DC’i+1はダミ
ーセルを示している。
第1実施例で示した両ビット線Di、■]−をダミー容
量DCi、DCi+1のカップルにより低下させる方法
は、本発明の第2実施例で示すダミーセルDC’i
DC’i+1による方法でも本願の主旨は達成できる。
量DCi、DCi+1のカップルにより低下させる方法
は、本発明の第2実施例で示すダミーセルDC’i
DC’i+1による方法でも本願の主旨は達成できる。
リセットサイクル中にビット線Di。
TfT は信号PDLによって中間電位HVCにプリチ
ャージバランスされている。ダミーセルD C’i。
ャージバランスされている。ダミーセルD C’i。
DC’i+1を構成するそれぞれの素子は同じ大きさの
容量値に設定しである。本実施例では、リセットサイク
ルにダミーセルDC’i、DC’i+1内のN型MOS
)ランジスタQlit Q2i* Ql++1.
Q2i+1のそれぞれのゲートへの信号φは9*Ht
eとなり、ダミー容量Ci、Ci+1は完全に放電され
る。そして、アクティブサイクル中にダミーワード線D
Wの電位は”L”から+1 Hllに上昇し、トランジ
スタQli、Q1i+1がオンすることによって、ダミ
ー容jici、Ci+1が充電され、ビット線Di、丁
Tはダミー容!!:Ci、Ci+1が同じ容量を持つた
め、同じ電位に低下する。
容量値に設定しである。本実施例では、リセットサイク
ルにダミーセルDC’i、DC’i+1内のN型MOS
)ランジスタQlit Q2i* Ql++1.
Q2i+1のそれぞれのゲートへの信号φは9*Ht
eとなり、ダミー容量Ci、Ci+1は完全に放電され
る。そして、アクティブサイクル中にダミーワード線D
Wの電位は”L”から+1 Hllに上昇し、トランジ
スタQli、Q1i+1がオンすることによって、ダミ
ー容jici、Ci+1が充電され、ビット線Di、丁
Tはダミー容!!:Ci、Ci+1が同じ容量を持つた
め、同じ電位に低下する。
次に、ワード線の電位が上昇し、メモリセルの情報がビ
ット線に微小信号として現れ、センスアンプで増幅され
るのは、第1実施例で記載したものと同様である。
ット線に微小信号として現れ、センスアンプで増幅され
るのは、第1実施例で記載したものと同様である。
尚、本発明の第1実施例、第2実施例は複数のビット線
間の容量を増大させるものであるが、動作マージンのパ
ターン依存が増大する場合はビット線Di、了Tとセン
スアンプSAの入力との間にトランスファゲートトラン
ジスタ対を設置して、読み出し信号をセンスアンプに入
力した後にトランスファゲートをオフさせてセンスアン
プSAを活性化させる方式を用いるとパターン依存を軽
減できる。
間の容量を増大させるものであるが、動作マージンのパ
ターン依存が増大する場合はビット線Di、了Tとセン
スアンプSAの入力との間にトランスファゲートトラン
ジスタ対を設置して、読み出し信号をセンスアンプに入
力した後にトランスファゲートをオフさせてセンスアン
プSAを活性化させる方式を用いるとパターン依存を軽
減できる。
[発明の効果コ
以上説明したように本発明は、選択されたメモリセルに
接続されたビット線の電位を中間電位HVCから下げて
メモリセルの情報を読み出すようにしたため、狭チャネ
ル効果によりしきい値電圧VTが高くなっても、メモリ
セルの高電位情報の読み出しスピードを従来例に比べて
、改善することができ、高速かつ安定に動作させること
ができる効果がある。
接続されたビット線の電位を中間電位HVCから下げて
メモリセルの情報を読み出すようにしたため、狭チャネ
ル効果によりしきい値電圧VTが高くなっても、メモリ
セルの高電位情報の読み出しスピードを従来例に比べて
、改善することができ、高速かつ安定に動作させること
ができる効果がある。
第1図は本発明の第1実施例の主要部回路図、第2図は
本発明の第2実施例の主要部回路図、第3図は従来例の
主要部回路図、第4図は本発明の第1実施例を説明する
ための動作波形図、第5図は従来例を説明するための動
作波形図である。 Q2++ 02i+1・・・・・N型MO5)ランジ
スタ、φ・・・・・前記トランジスタQ 2i 、Q
2 i + 1のゲートへ入力する信号、 PDL・・・・・ビット線Di、■]−を短絡させ、バ
ランスさせるための信号、 SA−・・・・センスアンプ。
本発明の第2実施例の主要部回路図、第3図は従来例の
主要部回路図、第4図は本発明の第1実施例を説明する
ための動作波形図、第5図は従来例を説明するための動
作波形図である。 Q2++ 02i+1・・・・・N型MO5)ランジ
スタ、φ・・・・・前記トランジスタQ 2i 、Q
2 i + 1のゲートへ入力する信号、 PDL・・・・・ビット線Di、■]−を短絡させ、バ
ランスさせるための信号、 SA−・・・・センスアンプ。
Claims (1)
- 1トランジスタ、1容量からなるダイナミック型メモリ
セルを複数マトリクス状に配列した半導体メモリにおい
て、ワード線の電位を上昇させることにより選択される
メモリセルに接続されたビット線のプリチャージ電位を
、ワード線の電位が上昇する以前に、低下させる手段を
有したことを特徴とする半導体メモリ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63299970A JPH02146179A (ja) | 1988-11-28 | 1988-11-28 | 半導体メモリ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63299970A JPH02146179A (ja) | 1988-11-28 | 1988-11-28 | 半導体メモリ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02146179A true JPH02146179A (ja) | 1990-06-05 |
Family
ID=17879173
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63299970A Pending JPH02146179A (ja) | 1988-11-28 | 1988-11-28 | 半導体メモリ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02146179A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002251881A (ja) * | 2001-02-27 | 2002-09-06 | Fujitsu Ltd | 半導体記憶装置及びその情報読み出し方法 |
JP2004152394A (ja) * | 2002-10-30 | 2004-05-27 | Renesas Technology Corp | 半導体記憶装置 |
JP2010218671A (ja) * | 2009-03-19 | 2010-09-30 | Renesas Electronics Corp | 半導体記憶装置 |
-
1988
- 1988-11-28 JP JP63299970A patent/JPH02146179A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002251881A (ja) * | 2001-02-27 | 2002-09-06 | Fujitsu Ltd | 半導体記憶装置及びその情報読み出し方法 |
JP2004152394A (ja) * | 2002-10-30 | 2004-05-27 | Renesas Technology Corp | 半導体記憶装置 |
JP2010218671A (ja) * | 2009-03-19 | 2010-09-30 | Renesas Electronics Corp | 半導体記憶装置 |
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