JPH03283087A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH03283087A
JPH03283087A JP2082078A JP8207890A JPH03283087A JP H03283087 A JPH03283087 A JP H03283087A JP 2082078 A JP2082078 A JP 2082078A JP 8207890 A JP8207890 A JP 8207890A JP H03283087 A JPH03283087 A JP H03283087A
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sense amplifier
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Kazuyoshi Muraoka
一芳 村岡
Masaru Koyanagi
勝 小柳
Minoru Yamada
稔 山田
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Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
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    • G11C7/06Sense amplifiers; Associated circuits, e.g. timing or triggering circuits
    • G11C7/065Differential amplifiers of latching type

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  • Semiconductor Memories (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。

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は半導体記憶装置に係わり、特にカラムアドレス
信号によってデコードされるカラムセレクト線によって
選択的に増幅能力が増強されるセンスアンプ回路を備え
た装置に関するものである。
(従来の技術) 近年、MO8型半導体記燈1装置として、第4図に示さ
れるようなCMOSブリップフロップ構成のセンスアン
プ回路5AIIが多く用いられている。二つのNチャネ
ルトランジスタの各ドレインとゲートとがクロスカップ
ル接続されてビット線対BL、BLに接続されており、
さらに各ソースが共通に接続されてソース配線Sllを
介してノードSANに接続されている。また二つのりス
トア用のPチャネルトランジスタが、各ドレインとゲー
トとがクロスカップル接続されてビット線対BL、BL
に接続されており、各ソースが共通に接続されてノード
SAPに接続されている。ビツト線対BL、[は、カラ
ムセレクト線C3Lから供給されるカラムセレクト信号
によってilmされるDQアゲート1を介して、データ
入出力線対DQ、DQに接続されている。
そして複数個のセンスアンプ回路5AIIが、第5図に
示されるように共通のソース配線S11を介してノード
SAN、及びセンスアンプ活性化用MO8)ランジスタ
Q sanを直列に介して基準電位Vss端子に接続さ
れている。
このような構成の各センスアンプ回路5A11は、ビッ
ト線を低レベルに引き下げる側のトランジスタ電流は、
ソース配線S11を介して基準電位VSS端子に放電さ
れる。この場合に、センスアンプ回路5A11から基準
電位VSS端子までの間には、ノードSANの配線抵抗
Rwjrや、活性化用MOSトランジスタQ sanの
寄生抵抗や寄生容量が存在する。
さらにセンスアンプ回路SAIの数は、大容量化に伴っ
て増加する傾向にあり、ビット線の放電電流の総和は増
加している。これにより、カラムセレクト線C8Lによ
って選択されて、センスアンプ回路5AIIからデータ
入出力線対DQ、DQから読み出される信号量は減少す
る傾向にあり、センスマージンの低下を招いていた。こ
れは選択、非選択にかかわらず、全てのカラムを同一条
件で増幅していたことに原因がある。
このような問題を解決するために、第6図及び第7図に
示されたようなカラムセレクト線C3Lによって選択的
にセンスアンプの能力が増強される回路か提案されてい
る(191119 SYMPO8IVM 0NVLSI
 CIRCυITS(DIGEST OF TEC)I
NICAL PAPER8P103〜+ 04) )。
各センスアンプ回路SAI 2のソース配線S12とノ
ードSANとの間に、ゲートに電源電圧VCCが印加さ
れるノーマリ−オン型のNチャネルトランジスタQnl
が、抵抗成分として接続されている。さらに各ソース配
線S12は、スイッチ素子としてのNチャネルトランジ
スタQn2を介して基準電位Vss端子に接続されてい
る。各NチャネルトランジスタQn2は、ゲートにカラ
ムセレクト信号を印加されて、選択されたカラムのトラ
ンジスタのみ導通する。
センスアンプ活性化用トランジスタQ sanが導通し
、センス動作が開始されると、と・ソト線を低レベルに
引き下げる側のトランジスタのtaが、トランジスタQ
n 1、ソース配線S12、及びセンスアンプ活性化用
トランジスタQ sanを介して基準電位VSS端子に
放電される。そしてトランジスタQn2のうち、選択さ
れたカラムのセンスアンプ回路5A12に接続されてい
るもののみが導通し、このセンスアンプ回路5A12と
基準電位Vss端子とがバイパスされる。これにより、
ビット線に存在する寄生容量のうち、選択されたビ・ソ
ト線におけるもののみが影響するため、増幅能力が増強
させる。
(発明が解決しようとする課題) しかし、トランジスタQnl及びQn2を備えたことに
より、チップ面積の増大を招いていた。
さらに、トランジスタQn2の導通を制御するカラムセ
レクト線C3Lを、面積が増大した分だけ引き伸ばして
配線しなければならない。高集積化された半導体記憶装
置では、カラムセレクト線C3Lや、共通ソースのノー
ドSANの配線長が長くなると、ビット線との間のカッ
プリング容量が増加し、センスマージンの低下を招くこ
とになる。
ま7二、ソース配線S12は、カラム・セレクト線C3
Lによって選択的に電源線VSSと接続されるため、各
々のソース配線S12は電気的に絶縁されている必要が
ある。このため、各センスアンプ回路5A12の相互間
の距離を短縮して配置することは困難であり、高集積化
の妨げとなっていた。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、増幅能
力に優れると同時に、高集積化を達成し得る半導体記憶
装置を提供することを目的とする。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段) 本発明の半導体記憶装置は、複数カラムの各ビット線に
対応して複数のセンスアンプ回路が設けられ、この複数
のセンスアンプ回路が共通の配線を介して基準電位端に
接続され、このセンスアンプ回路と前記基準電位端との
間にスイッチ素子が接続されており、このスイッチ素子
のうち選択されたカラムに設けられているセンスアンプ
回路に接続されているものが導通状態となる半導体記憶
装置であって、前記共通の配線が、複数のセンスアンプ
回路毎に共有されていることを特徴としている。
(作 用) センスアンプ回路と基準電位との間を接続する共通の配
線が、複数カラム毎に共有されているため、この共通の
配線を複数カラム毎に1本ずつ設ければ足り、さらにこ
の配線の引き回しが容品となる。さらに、センスアンプ
回路と基準電位端との間のスイッチ素子は、この複数カ
ラムを一単位として一つずつ接続すればよい。さらに各
センスアンプ回路を形成する領域を素子分離する場合に
、複数カラムのセンスアンプ回路をひとまとめにし、そ
の間に一つずつ素子分離領域を設ければ足りる。
これにより、チップ面積が縮小される。
さらに共通の配線の引き回しが容易であることにより、
この共通の配線とビット線との間の力・ツブリング容量
が減少するためセンス感度が向上する。
(実施例) 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。本実施例におけるセンスアンプ回路の各センスアン
プのソース配線とノードSANとの接続関係は、第1図
に示されるよってある。第7図に示された従来の装置と
比較し、複数カラム10毎にソース配線S1が共有され
ている点に特徴がある。これにより、トランジスタQn
l及びQn2は複数カラム10毎に一対で足ることにな
る。他の構成要素及び回路動作は、第5図及び第7図に
示された従来の装置と同様であり、説明を省略する。
次に、センスアンプ回路SAIとトランジスタQnl及
びQn2の半導体基板上におけるノ々ターン配置を第2
図に示す。トランジスタ領域T1に、4カラムを一単位
としてセンスアンプ回路SAIの各素子が配列されてい
る。そして4対のNチャネルトランジスタは、例えばド
レイン領域D1とゲート電極G5、ドレイン領域D5と
ゲート電極G1とかクロスカップル接続されて、ビット
線対BL、BLに接続されている。ここで、ビット線と
各拡散層との接続は、便宜上黒丸で示す。さらにトラン
ジスタQnlは、トランジスタ領域Tnlに形成されて
おり、ゲート電極GΦには電源電圧VCCが印加されて
いる。トランジスタQn2はトランジスタ領域Tn2に
形成され、ゲート電極GΦΦにはカラムセレクト線CS
Lか接続されている。
このように、4カラムを一単位としてソース配線S1を
共有することにより、次のような効果か得られる。先ず
、ソース配線S1が4カラムで1本で足りるため、この
配線の引き回しが容易である。また、トランジスタQn
l及びQn2は4カラム毎に1対で足りる。さらにセン
スアンプ回路SAIの相互間には、4カラム毎に素子分
離領域を一つ形成すれば足りる。これにより、従来の回
路よりもチップ面積を縮小させることが可能となる。
さらに、ソース配線S1の引き回しか容易になるため、
トランジスタQn2のゲートに接続されたカラムセレク
ト線C8Lの配線長を短縮することかでき、高集積化さ
れた半導体記憶装置で問題とされるカラムセレクト線C
3Lとビット線対BL、BLとの間のカップリング容量
が減少し、センス感度が向上する。
上述した実施例はいずれも一例であり、本発明を限定す
るものではない。例えば、本実施例では4カラムのセン
スアンプ回路SAIを一単位として、ソース配線S1を
共有しているが、複数カラムで共有するものであれば4
カラム以外であってもよい。第3図に示された回路パタ
ーン配置では、2カラムのセンスアンプ回路SAIでソ
ース配線S2、又はS3を共有している。そして、トラ
ンジスタ領域を領域Tll及びT12に分割し、それぞ
れに二対のNチャネルトランジスタを形成している。こ
の場合には、2カラムずつ素子分離し、図中横方向にず
らして配置することによって縦方向のチップ面積の増加
を抑えることができる。
〔発明の効果〕
本発明の半導体記憶装置は、複数カラムのセンスアンプ
回路で共通の配線を共有するため、複数カラム毎に1本
ずつ配線すれば足り、さらにこの配線の引き回しが容易
であり、さらにセンスアンプ回路と基準電位端との間の
スイッチ素子は、この複数カラムを一単位として一つず
つ接続すればよく、さらに各センスアンプ回路を形成す
る領域を素子分離する場合に、複数カラムのセンスアン
プ回路をひとまとめにして、その間に一つずつ素子分離
領域を設ければ足りるため、チップ面積を縮小すること
ができる。
さらに共通の配線の引き回しが容易であるため、この共
通の配線とビット線との間のカップリング容量が減少し
、センス感度の向上が達成される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による半導体記憶装置の構成
を示した回路図、第2図は同装置のパターン配置を示す
平面図、第3図は本発明の他の実施例による半導体記憶
装置のパターン配置を示す平面図、第4図は従来の半導
体記憶装置の構成を示した回路図、第5図は同装置の複
数個のセンスアンプ回路の配列を示した回路図、第6図
は他の従来の半導体記憶装置の構成を示した回路図、第
7図は同装置の複数個のセンスアンプ回路の配列を示し
た回路図である。 Sl、S2.S3・・・ソース配線、TI、Tll。 T12.Tnl、Tn2−’トランジスタ領域、01〜
G8.GΦ、GΦΦ・・・ゲート電極、BL。 BL・・・ビット線対、C8L・・・カラムセレクト線
、Q san・・・センスアンプ活性化用トランジスタ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 複数カラムの各ビット線に対応して複数のセンスアンプ
    回路が設けられ、この複数のセンスアンプ回路が共通の
    配線を介して基準電位端に接続され、このセンスアンプ
    回路と前記基準電位端との間にスイッチ素子が接続され
    ており、このスイッチ素子のうち選択されたカラムに設
    けられているセンスアンプ回路に接続されているものが
    導通状態となる半導体記憶装置において、 前記共通の配線が、複数のセンスアンプ回路毎に共有さ
    れていることを特徴する半導体記憶装置。
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