JPH05129555A - Semiconductor memory device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、半導体記憶装置に関
するもので、例えば、スタティックワード線選択方式を
採るダイナミック型RAM(ランダムアクセスメモリ)
等に利用して特に有効な技術に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device, for example, a dynamic RAM (random access memory) adopting a static word line selection system.
The present invention relates to a technology that is particularly effective when used for such purposes.
【0002】[0002]
【従来の技術】所定のワード線選択電圧を選択的に伝達
することでメモリアレイの指定されたワード線を択一的
に選択状態とするスタティックワード線選択方式があ
り、スタティックワード線選択方式を採るダイナミック
型RAMがある。2. Description of the Related Art There is a static word line selection system in which a specified word line of a memory array is selectively placed in a selected state by selectively transmitting a predetermined word line selection voltage. There is a dynamic RAM that can be used.
【0003】スタティックワード線選択方式を採るダイ
ナミック型RAMについては、例えば、特願平1−65
841号等に記載されている。A dynamic RAM adopting a static word line selection system is disclosed in, for example, Japanese Patent Application No. 1-65.
841 and the like.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】スタティックワード線
選択方式を採るダイナミック型RAM等において、ワー
ド線選択電圧の電位は、メモリアレイやその周辺回路に
供給される内部電源電圧より少なくともメモリセルを構
成するアドレス選択MOSFETのしきい値電圧分以上
高いものでなくてはならない。上記に記載されるような
従来のダイナミック型RAM等において、ワード線選択
電圧を形成するワード線選択電圧発生回路は、周辺回路
としてメモリアレイの領域外に配置され、ワード線選択
電圧の電位は、例えば直列形態とされる所定数のセンス
MOSFETのしきい値電圧をもとに設定される。周知
のように、極めて高集積化されたメモリアレイと比較的
多数のランダムロジックを含む周辺回路とでは、その製
造プロセスが異なり、また各領域に与えられる基板バッ
クバイパス電圧の電位も異なる。このため、メモリアレ
イの領域内に形成されるアドレス選択MOSFETと周
辺回路の領域に形成されるセンスMOSFETとではそ
のしきい値電圧の絶対値ならびに特性変化が異なり結果
となり、ワード線選択電圧の電位マージンを多くして、
その中心値を高めに設定しておく必要が生じる。その結
果、ワード線等のレベル変化にともなうチャージ又はデ
ィスチャージ電流が増大し、スタティックワード線選択
方式を採るダイナミック型RAM等の低消費電力化が阻
害される。In a dynamic RAM or the like which adopts the static word line selection system, the potential of the word line selection voltage constitutes at least a memory cell from the internal power supply voltage supplied to the memory array and its peripheral circuits. It must be higher than the threshold voltage of the address selection MOSFET. In the conventional dynamic RAM or the like as described above, the word line selection voltage generation circuit that forms the word line selection voltage is arranged as a peripheral circuit outside the area of the memory array, and the potential of the word line selection voltage is For example, it is set based on the threshold voltages of a predetermined number of sense MOSFETs in series. As is well known, an extremely highly integrated memory array and a peripheral circuit including a relatively large number of random logics have different manufacturing processes and different substrate back bypass voltage potentials applied to respective regions. Therefore, the absolute value of threshold voltage and the change in characteristics are different between the address selection MOSFET formed in the area of the memory array and the sense MOSFET formed in the area of the peripheral circuit, resulting in the potential of the word line selection voltage. Increase the margin,
It becomes necessary to set the central value higher. As a result, the charge or discharge current increases as the level of the word line or the like changes, and the reduction in power consumption of the dynamic RAM or the like adopting the static word line selection method is hindered.
【0005】この発明の目的は、スタティックワード線
選択方式を採るダイナミック型RAM等におけるワード
線選択電圧の電位マージンを圧縮し、その絶対値を小さ
くすることにある。この発明の他の目的は、スタティッ
クワード線選択方式を採るダイナミック型RAMの低消
費電力化を推進することにある。An object of the present invention is to compress a potential margin of a word line selection voltage in a dynamic RAM adopting a static word line selection system and reduce its absolute value. Another object of the present invention is to promote low power consumption of a dynamic RAM adopting a static word line selection system.
【0006】この発明の前記ならびにその他の目的と新
規な特徴は、この明細書の記述及び添付図面から明らか
になるであろう。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.
【0007】[0007]
【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、次
の通りである。すなわち、スタティックワード線選択方
式を採るダイナミック型RAM等のワード線選択電圧発
生回路を、例えば、そのドレイン及びゲートにワード線
選択電圧を受けるNチャンネル型のセンスMOSFET
と、センスMOSFETのソースと回路の接地電位との
間に直列形態に設けられそのゲートに所定の内部電源電
圧を共通に受ける一対のPチャンネル及びNチャンネル
MOSFETと、これらのPチャンネル及びNチャンネ
ルMOSFETの共通結合されたドレイン電位を受ける
CMOSインバータとを含み、CMOSインバータの出
力信号をその出力信号とするレベル検出回路と、レベル
検出回路の出力信号に従って選択的にワード線選択電圧
の電位を補充する電圧発生回路とによって構成し、セン
スMOSFETを、メモリセルを構成するアドレス選択
MOSFETと同一条件でしかもメモリアレイ領域内に
形成する。The outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, a word line selection voltage generating circuit such as a dynamic RAM adopting a static word line selection system is provided with, for example, an N-channel type sense MOSFET that receives the word line selection voltage at its drain and gate.
And a pair of P-channel and N-channel MOSFETs that are provided in series between the source of the sense MOSFET and the ground potential of the circuit and commonly receive a predetermined internal power supply voltage at their gates, and these P-channel and N-channel MOSFETs. A CMOS inverter receiving the commonly-coupled drain potential of the CMOS inverter, and a level detection circuit using the output signal of the CMOS inverter as its output signal, and selectively replenishing the potential of the word line selection voltage according to the output signal of the level detection circuit. A voltage generating circuit is used to form the sense MOSFET under the same conditions as the address selection MOSFETs forming the memory cell and in the memory array region.
【0008】[0008]
【作用】上記手段によれば、センスMOSFETのしき
い値電圧の絶対値ならびにその特性変化を、メモリセル
を構成するアドレス選択MOSFETとほぼ一致させる
ことができるため、相応してワード線選択電圧の電位マ
ージンを圧縮し、その絶対値を小さくすることができ
る。その結果、ワード線等のレベル変化にともなうチャ
ージ又はディスチャージ電流を削減し、スタティックワ
ード線選択方式を採るダイナミック型RAM等の低消費
電力化を推進することができる。According to the above means, the absolute value of the threshold voltage of the sense MOSFET and its characteristic change can be made substantially coincident with the address selection MOSFET forming the memory cell. The potential margin can be compressed and its absolute value can be reduced. As a result, it is possible to reduce the charge or discharge current associated with the level change of the word line or the like, and promote the low power consumption of the dynamic RAM or the like adopting the static word line selection method.
【0009】[0009]
【実施例】図1には、この発明が適用されたダイナミッ
ク型RAMの一実施例のブロック図が示されている。ま
た、図2及び図3ならびに図4には、図1のダイナミッ
ク型RAMに含まれるメモリアレイMARY及びワード
線駆動回路WDならびにワード線選択電圧発生回路VC
HGの一実施例の回路図がそれぞれ示されている。これ
らの図をもとに、この実施例のダイナミック型RAMの
構成と動作の概要ならびにその特徴について説明する。
なお、図2〜図4の回路素子ならびに図1の各ブロック
を構成する回路素子は、公知の半導体集積回路の製造技
術により、単結晶シリコンのような1個の半導体基板上
に形成される。また、図2〜図4において、そのチャン
ネル(バックゲート)部に矢印が付されるMOSFET
(金属酸化物半導体型電界効果トランジスタ。この明細
書では、MOSFETをして絶縁ゲート型電界効果トラ
ンジスタの総称とする)はPチャンネル型であって、矢
印の付されないNチャンネルMOSFETと区別して示
される。1 is a block diagram of an embodiment of a dynamic RAM to which the present invention is applied. 2 and 3 and 4, the memory array MARY and the word line drive circuit WD and the word line selection voltage generation circuit VC included in the dynamic RAM of FIG. 1 are shown.
The circuit diagrams of one embodiment of the HG are shown respectively. Based on these drawings, an outline of the structure and operation of the dynamic RAM of this embodiment and its features will be described.
The circuit elements of FIGS. 2 to 4 and the circuit elements constituting each block of FIG. 1 are formed on a single semiconductor substrate such as single crystal silicon by a known semiconductor integrated circuit manufacturing technique. In addition, in FIGS. 2 to 4, a MOSFET whose channel (back gate) part is provided with an arrow
(Metal oxide semiconductor field effect transistor. In this specification, MOSFET is a generic term for an insulated gate field effect transistor) is a P-channel type and is shown separately from an N-channel MOSFET without an arrow. ..
【0010】図1において、この実施例のダイナミック
型RAMは、半導体基板面の大半を占めて配置されるメ
モリアレイMARYをその基本構成とする。メモリアレ
イMARYは、図2に示されるように、同図の垂直方向
に平行して配置されるm+1本のワード線W0〜Wm
と、水平方向に平行して配置されるn+1組の相補ビッ
ト線B0*〜Bn*(ここで、例えば非反転ビット線B
0及び反転ビット線B0Bをあわせて相補ビット線B0
*のように*を付して表す。また、それが有効とされる
とき選択的にロウレベルとされるいわゆる反転信号ある
いは反転信号線等については、その名称の末尾にBを付
して表す。以下同様)とを含む。これらのワード線及び
相補ビット線の交点には、情報蓄積キャパシタCs及び
アドレス選択MOSFETQaからなる(m+1)×
(n+1)個のダイナミック型メモリセルが格子状に配
置される。メモリアレイMARYの同一の行に配置され
るn+1個のメモリセルのアドレス選択MOSFETQ
aのゲートは、対応するワード線W0〜Wmに共通結合
される。また、同一の列に配置されるm+1個のメモリ
セルのアドレス選択MOSFETQaのドレインは、対
応する相補ビット線B0*〜Bn*の非反転又は反転信
号線に所定の規則性をもって交互に結合される。メモリ
アレイMARYを構成するすべてのメモリセルの情報蓄
積キャパシタCsの他方の電極には、所定のプレート電
圧HVが共通に供給される。In FIG. 1, the basic structure of the dynamic RAM of this embodiment is a memory array MARY which occupies most of the semiconductor substrate surface. As shown in FIG. 2, the memory array MARY has m + 1 word lines W0 to Wm arranged in parallel in the vertical direction of FIG.
And n + 1 sets of complementary bit lines B0 * to Bn * arranged in parallel in the horizontal direction (here, for example, non-inverted bit line B
0 and the inversion bit line B0B together, the complementary bit line B0
It is expressed by adding * like *. Also, so-called inverted signals or inverted signal lines that are selectively brought to a low level when they are validated are indicated by adding B to the end of their names. The same shall apply hereinafter) and. At the intersection of these word lines and complementary bit lines, there are (m + 1) × information storage capacitors Cs and address selection MOSFETs Qa.
(N + 1) dynamic memory cells are arranged in a grid pattern. Address selection MOSFETQ of n + 1 memory cells arranged in the same row of the memory array MARY
The gates of a are commonly connected to the corresponding word lines W0 to Wm. Further, the drains of the address selection MOSFETs Qa of the m + 1 memory cells arranged in the same column are alternately coupled to the corresponding non-inverted or inverted signal lines of the complementary bit lines B0 * to Bn * with a predetermined regularity. .. A predetermined plate voltage HV is commonly supplied to the other electrodes of the information storage capacitors Cs of all the memory cells forming the memory array MARY.
【0011】この実施例において、メモリアレイMAR
Yは、さらにNチャンネル型(第1導電型)の1個のセ
ンスMOSFETQs(第1のMOSFET)を含む。
センスMOSFETQsのドレイン及びゲートには、後
述するワード線選択電圧発生回路VCHGからワード線
選択電圧VCHが供給され、そのソースは、内部信号線
MSOを介してワード線選択電圧発生回路VCHGに結
合される。ここで、センスMOSFETQsは、メモリ
セルを構成するアドレス選択MOSFETQaとほぼ同
一のサイズとされ、しかもその製造プロセス等において
アドレス選択MOSFETQaと同一条件で形成され
る。また、センスMOSFETQsは、メモリアレイM
ARYの領域内に形成されることによって、アドレス選
択MOSFETQaと同一の基板バックバイパス電圧を
受ける。その結果、センスMOSFETQsは、アドレ
ス選択MOSFETQaとほぼ同一のしきい値電圧を持
つものとされ、その値も製造プロセス等によってほぼ同
一の特性変化を示す。なお、後の説明から明らかなよう
に、センスMOSFETQsは機能的には後述するワー
ド線選択電圧発生回路VCHGに含まれる。In this embodiment, the memory array MAR
Y further includes one sense MOSFET Qs (first MOSFET) of N-channel type (first conductivity type).
A word line selection voltage VCH is supplied from a word line selection voltage generation circuit VCHG described later to the drain and gate of the sense MOSFET Qs, and its source is coupled to the word line selection voltage generation circuit VCHG via the internal signal line MSO. .. Here, the sense MOSFET Qs has substantially the same size as the address selection MOSFET Qa forming the memory cell, and is formed under the same conditions as the address selection MOSFET Qa in the manufacturing process and the like. In addition, the sense MOSFET Qs is a memory array M.
By being formed in the ARY region, it receives the same substrate back bypass voltage as the address selection MOSFET Qa. As a result, the sense MOSFET Qs is assumed to have substantially the same threshold voltage as the address selection MOSFET Qa, and its value also exhibits substantially the same characteristic change due to the manufacturing process and the like. As will be apparent from the description below, the sense MOSFET Qs is functionally included in the word line selection voltage generation circuit VCHG described later.
【0012】メモリアレイMARYを構成するワード線
W0〜Wmは、ワード線駆動回路WDに結合され、択一
的に選択状態とされる。ワード線駆動回路WDには、ワ
ード線選択電圧発生回路VCHGからワード線選択電圧
VCHが供給され、タイミング発生回路TGから内部制
御信号WPHが供給される。また、Xアドレスデコーダ
XDから、ワード線W0〜Wmに対応するm+1ビット
の反転ワード線選択信号WS0B〜WSmBが供給され
る。XアドレスデコーダXDには、Xアドレスバッファ
XBからi+1ビットの内部アドレス信号X0〜Xiが
供給され、タイミング発生回路TGから内部制御信号X
DGが供給される。さらに、XアドレスバッファXBに
は、アドレス入力端子A0〜Aiを介してXアドレス信
号AX0〜AXiが時分割的に供給され、タイミング発
生回路TGから内部制御信号XLが供給される。ここ
で、ワード線選択電圧VCHは、後述するように、内部
電源電圧VCLより約0.9Vだけ高い+4.2Vのよ
うな比較的高い電位をその中心値とする。また、内部制
御信号WPHは、通常回路の接地電位のようなロウレベ
ルとされ、ダイナミック型RAMが選択状態とされると
き所定のタイミングで選択的にワード線選択電圧VCH
のようなハイレベルとされる。反転ワード線選択信号W
S0B〜WSmBは、通常ワード線選択電圧VCHのよ
うなハイレベルとされ、ダイナミック型RAMが選択状
態とされるとき所定のタイミングでかつ内部アドレス信
号X0〜Xiに従って択一的にロウレベルとされる。The word lines W0 to Wm forming the memory array MARY are coupled to the word line drive circuit WD and are alternatively set to the selected state. The word line drive circuit WD is supplied with the word line selection voltage VCH from the word line selection voltage generation circuit VCHG and the internal control signal WPH from the timing generation circuit TG. Further, the X address decoder XD supplies m + 1-bit inverted word line selection signals WS0B to WSmB corresponding to the word lines W0 to Wm. The X address decoder XD is supplied with the internal address signals X0 to Xi of i + 1 bits from the X address buffer XB, and the internal control signal X from the timing generation circuit TG.
DG is supplied. Further, the X address buffer XB is supplied with the X address signals AX0 to AXi in a time division manner through the address input terminals A0 to Ai, and the timing generation circuit TG supplies the internal control signal XL. Here, the word line selection voltage VCH has a relatively high potential such as + 4.2V, which is higher than the internal power supply voltage VCL by about 0.9V, as its central value, as described later. Further, the internal control signal WPH is set to a low level like the ground potential of the normal circuit, and when the dynamic RAM is in the selected state, the word line selection voltage VCH is selectively selected at a predetermined timing.
It is a high level like. Inverted word line selection signal W
S0B to WSmB are normally set to a high level like the word line selection voltage VCH, and are alternatively set to a low level at a predetermined timing when the dynamic RAM is in a selected state and in accordance with the internal address signals X0 to Xi.
【0013】ワード線駆動回路WDは、図3に示される
ように、メモリアレイMARYのワード線W0〜Wmに
対応して設けられるm+1個の単位ワード線駆動回路U
WD0〜UWDmを備える。これらの単位ワード線駆動
回路のそれぞれは、単位ワード線駆動回路UWD0に代
表して示されるように、ワード線選択電圧VCHと回路
の接地電位との間に直列形態に設けられるPチャンネル
MOSFETQ3及びNチャンネルMOSFETQ11
を含む。これらのMOSFETのゲートは、並列形態と
される2個のPチャンネルMOSFETQ1及びQ2を
介してワード線選択電圧VCHに結合されるとともに、
XアドレスデコーダXDから対応する反転ワード線選択
信号WS0B〜WSmBが供給される。MOSFETQ
3及びQ11の共通結合されたドレインは、MOSFE
TQ2のゲートに結合されるとともに、メモリアレイM
ARYの対応するワード線W0〜Wmに結合される。す
べての単位ワード線駆動回路UWD0〜UWDmを構成
するMOSFETQ1のゲートには、内部制御信号WP
Hが共通に供給される。As shown in FIG. 3, the word line drive circuit WD includes m + 1 unit word line drive circuits U provided corresponding to the word lines W0 to Wm of the memory array MARY.
WD0 to UWDm are provided. Each of these unit word line drive circuits, as represented by the unit word line drive circuit UWD0, has P-channel MOSFETs Q3 and N provided in series between the word line selection voltage VCH and the ground potential of the circuit. Channel MOSFET Q11
including. The gates of these MOSFETs are coupled to the word line selection voltage VCH via two P-channel MOSFETs Q1 and Q2 arranged in parallel, and
Corresponding inverted word line selection signals WS0B to WSmB are supplied from the X address decoder XD. MOSFET Q
The commonly coupled drains of 3 and Q11 are MOSFE
The memory array M is coupled to the gate of TQ2.
It is coupled to the corresponding word lines W0 to Wm of ARY. The internal control signal WP is applied to the gate of the MOSFET Q1 that constitutes all the unit word line drive circuits UWD0 to UWDm.
H is commonly supplied.
【0014】ダイナミック型RAMが非選択状態とされ
るとき、前述のように、内部制御信号WPHはロウレベ
ルとされ、反転ワード線選択信号WS0B〜WSmBは
すべてワード線選択電圧VCHのようなハイレベルとさ
れる。したがって、ワード線駆動回路WDでは、すべて
の単位ワード線駆動回路UWD0〜UWDmのMOSF
ETQ1及びQ11が一斉にオン状態とされ、メモリア
レイMARYのワード線W0〜Wmはすべて回路の接地
電位のようなロウレベルすなわち非選択レベルとされ
る。ワード線W0〜Wmの非選択レベルは、実質的にM
OSFETQ2を介してフィードバックされ、対応する
MOSFETQ11のゲート電位を確実にワード線選択
電圧VCHのようなハイレベルとする。When the dynamic RAM is in the non-selected state, the internal control signal WPH is set to the low level and the inverted word line selection signals WS0B to WSmB are all set to the high level like the word line selection voltage VCH as described above. To be done. Therefore, in the word line drive circuit WD, the MOSFs of all the unit word line drive circuits UWD0 to UWDm are
ETQ1 and Q11 are simultaneously turned on, and the word lines W0 to Wm of the memory array MARY are all brought to a low level, that is, a non-selection level like the ground potential of the circuit. The non-selection level of the word lines W0 to Wm is substantially M.
The gate potential of the corresponding MOSFET Q11 is surely brought to a high level like the word line selection voltage VCH by being fed back via the OSFET Q2.
【0015】一方、ダイナミック型RAMが選択状態と
されると、内部制御信号WPHがワード線選択電圧VC
Hのようなハイレベルとされ、反転ワード線選択信号W
S0B〜WSmBが内部アドレス信号X0〜Xiに従っ
て択一的にロウレベルとされる。このため、ワード線駆
動回路WDでは、まずすべての単位ワード線駆動回路U
WD0〜UWDmのMOSFETQ1がオフ状態とさ
れ、さらに反転ワード線選択信号WS0B〜WSmBの
ロウレベルを受けて、対応する単位ワード線駆動回路の
MOSFETQ3が択一的にオン状態とされ、MOSF
ETQ11が択一的にオフ状態とされる。その結果、ロ
ウレベルの反転ワード線選択信号に対応する1本のワー
ド線W0〜Wmが択一的にワード線選択電圧VCHのよ
うなハイレベルすなわち選択状態とされる。つまり、こ
の実施例のダイナミック型RAMでは、所定のワード線
選択電圧VCHをXアドレスデコーダXDから供給され
る反転ワード線選択信号WS0B〜WSmBに従って選
択的に伝達することで、メモリアレイMARYのワード
線W0〜Wmを択一的に選択状態とするいわゆるスタテ
ィックワード線選択方式が採られるものである。On the other hand, when the dynamic RAM is selected, the internal control signal WPH changes to the word line selection voltage VC.
It is set to a high level like H and the inverted word line selection signal W
S0B to WSmB are alternatively set to the low level according to internal address signals X0 to Xi. Therefore, in the word line drive circuit WD, first, all unit word line drive circuits U
The MOSFET Q1 of WD0 to UWDm is turned off, and the low level of the inverted word line selection signals WS0B to WSmB is received, the MOSFET Q3 of the corresponding unit word line drive circuit is turned on alternatively to turn on the MOSF.
ETQ11 is alternatively turned off. As a result, one of the word lines W0 to Wm corresponding to the low-level inverted word line selection signal is alternatively set to the high level like the word line selection voltage VCH, that is, the selected state. That is, in the dynamic RAM of this embodiment, the predetermined word line selection voltage VCH is selectively transmitted according to the inverted word line selection signals WS0B to WSmB supplied from the X address decoder XD, so that the word line of the memory array MARY is transmitted. A so-called static word line selection method is adopted in which W0 to Wm are selectively set.
【0016】XアドレスデコーダXDは、上記内部制御
信号XDGがハイレベルとされることで選択的に動作状
態とされる。この動作状態において、Xアドレスデコー
ダXDは、内部アドレス信号X0〜Xiをデコードし、
反転ワード線選択信号WS0B〜WSmBを択一的に回
路の接地電位のようなロウレベルとする。また、Xアド
レスバッファXBは、アドレス入力端子A0〜Aiを介
して時分割的に供給されるXアドレス信号AX0〜AX
iを内部制御信号XLに従って取り込み、保持するとと
もに、これらのXアドレス信号をもとに内部アドレス信
号X0〜Xiを形成して、XアドレスデコーダXDに供
給する。The X address decoder XD is selectively activated by setting the internal control signal XDG to a high level. In this operating state, the X address decoder XD decodes the internal address signals X0 to Xi,
The inverted word line selection signals WS0B to WSmB are alternatively set to the low level like the ground potential of the circuit. Further, the X address buffer XB is supplied with time-division X address signals AX0 to AX via address input terminals A0 to Ai.
i is fetched and held according to the internal control signal XL, and internal address signals X0 to Xi are formed based on these X address signals and supplied to the X address decoder XD.
【0017】次に、メモリアレイMARYを構成する相
補ビット線B0*〜Bn*は、センスアンプSAの対応
する単位回路に結合され、さらに相補共通データ線CD
*に選択的に接続される。センスアンプSAは、メモリ
アレイMARYの相補ビット線B0*〜Bn*に対応し
て設けられるn+1個の単位回路を備える。これらの単
位回路は、一対のCMOSインバータが交差結合されて
なる単位増幅回路と、相補ビット線B0*〜Bn*なら
びに相補共通データ線CD*間に設けられる1対のスイ
ッチMOSFETとをそれぞれ含む。このうち、各単位
増幅回路は、図示されない内部制御信号PAがハイレベ
ルとされることで選択的にかつ一斉に動作状態とされ、
メモリアレイMARYの選択されたワード線に結合され
るn+1個のメモリセルから対応する相補ビット線B0
*〜Bn*を介して出力される微小読み出し信号を増幅
して、ハイレベル又はロウレベルの2値読み出し信号と
する。また、各単位回路のスイッチMOSFETは、Y
アドレスデコーダYDから供給されるビット線選択信号
が択一的にハイレベルとされることで選択的にオン状態
となり、メモリアレイMARYの対応する相補ビット線
B0*〜Bn*と共通データ線CD*とを選択的に接続
状態とする。Next, the complementary bit lines B0 * to Bn * forming the memory array MARY are coupled to the corresponding unit circuits of the sense amplifier SA, and further the complementary common data line CD.
Selectively connected to *. The sense amplifier SA includes n + 1 unit circuits provided corresponding to the complementary bit lines B0 * to Bn * of the memory array MARY. These unit circuits each include a unit amplifier circuit formed by cross-coupling a pair of CMOS inverters, and a pair of switch MOSFETs provided between the complementary bit lines B0 * to Bn * and the complementary common data line CD *. Among these, each unit amplifier circuit is selectively and simultaneously operated by setting an internal control signal PA (not shown) to a high level,
Corresponding complementary bit line B0 from n + 1 memory cells coupled to the selected word line of memory array MARY
The minute read signal output via * to Bn * is amplified to be a high level or low level binary read signal. The switch MOSFET of each unit circuit is Y
The bit line selection signal supplied from the address decoder YD is selectively set to the high level to selectively turn on, and the complementary bit lines B0 * to Bn * and the common data line CD * corresponding to the memory array MARY are selectively turned on. And are selectively connected.
【0018】YアドレスデコーダYDには、Yアドレス
バッファYBからi+1ビットの内部アドレス信号Y0
〜Yiが供給され、タイミング発生回路TGから内部制
御信号YDGが供給される。また、Yアドレスバッファ
YBには、アドレス入力端子A0〜Aiを介してYアド
レス信号AY0〜AYiが時分割的に供給され、タイミ
ング発生回路TGから内部制御信号YLが供給される。The Y address decoder YD has an internal address signal Y0 of i + 1 bits from the Y address buffer YB.
To Yi are supplied, and the internal control signal YDG is supplied from the timing generation circuit TG. The Y address buffer YB is supplied with the Y address signals AY0 to AYi in a time division manner via the address input terminals A0 to Ai, and the timing control circuit TG supplies the internal control signal YL.
【0019】YアドレスデコーダYDは、上記内部制御
信号YDGがハイレベルとされることで、選択的に動作
状態とされる。この動作状態において、Yアドレスデコ
ーダYDは、内部アドレス信号Y0〜Yiをデコードし
て、上記ビット線選択信号を択一的にハイレベルとす
る。また、YアドレスバッファYBは、アドレス入力端
子A0〜Aiを介して供給されるYアドレス信号AY0
〜AYiを内部制御信号YLに従って取り込み、保持す
るとともに、これらのYアドレス信号をもとに内部アド
レス信号Y0〜Yiを形成し、YアドレスデコーダYD
に供給する。The Y address decoder YD is selectively brought into an operating state by setting the internal control signal YDG to a high level. In this operating state, the Y address decoder YD decodes the internal address signals Y0 to Yi and selectively sets the bit line selection signal to the high level. Further, the Y address buffer YB has a Y address signal AY0 supplied via the address input terminals A0 to Ai.
To AYi are fetched and held according to the internal control signal YL, and internal address signals Y0 to Yi are formed on the basis of these Y address signals to generate a Y address decoder YD.
Supply to.
【0020】相補共通データ線CD*は、データ入出力
回路IOに結合される。データ入出力回路IOは、ライ
トアンプ及びメインアンプならびにデータ入力バッファ
及びデータ出力バッファを含む。このうち、ライトアン
プの入力端子は、データ入力バッファの出力端子に結合
され、その出力端子は、相補共通データ線CD*に結合
される。また、メインアンプの入力端子は、相補共通デ
ータ線CD*に結合され、その出力端子は、データ出力
バッファの入力端子に結合される。データ入力バッファ
の入力端子は、データ入力端子Dinに結合され、デー
タ出力バッファの出力端子は、データ出力端子Dout
に結合される。Complementary common data line CD * is coupled to data input / output circuit IO. The data input / output circuit IO includes a write amplifier, a main amplifier, a data input buffer and a data output buffer. Of these, the input terminal of the write amplifier is coupled to the output terminal of the data input buffer, and the output terminal thereof is coupled to the complementary common data line CD *. Further, the input terminal of the main amplifier is coupled to the complementary common data line CD *, and the output terminal thereof is coupled to the input terminal of the data output buffer. The input terminal of the data input buffer is coupled to the data input terminal Din, and the output terminal of the data output buffer is the data output terminal Dout.
Be combined with.
【0021】データ入出力回路IOのデータ入力バッフ
ァは、ダイナミック型RAMがライトモードで選択状態
とされるとき、データ入力端子Dinを介して供給され
る書き込みデータを取り込み、ライトアンプに伝達す
る。この書き込みデータは、ライトアンプによって所定
の相補書き込み信号とされ、相補共通データ線CD*を
介してメモリアレイMARYの選択された1個のメモリ
セルに書き込まれる。一方、データ入出力回路IOのメ
インアンプは、ダイナミック型RAMがリードモードで
選択状態とされるとき、メモリアレイMARYの選択さ
れた1個のメモリセルから相補共通データ線CD*を介
して出力される読み出し信号をさらに増幅し、データ出
力バッファに伝達する。この読み出し信号は、データ出
力バッファからデータ出力端子Doutを介して外部に
送出される。When the dynamic RAM is selected in the write mode, the data input buffer of the data input / output circuit IO takes in the write data supplied via the data input terminal Din and transfers it to the write amplifier. This write data is converted into a predetermined complementary write signal by the write amplifier, and is written in the selected one memory cell of the memory array MARY via the complementary common data line CD *. On the other hand, the main amplifier of the data input / output circuit IO is output from one selected memory cell of the memory array MARY via the complementary common data line CD * when the dynamic RAM is selected in the read mode. The read signal is further amplified and transmitted to the data output buffer. This read signal is sent to the outside from the data output buffer via the data output terminal Dout.
【0022】タイミング発生回路TGは、外部から起動
制御信号として供給されるロウアドレスストローブ信号
RASB及びカラムアドレスストローブ信号CASBな
らびにライトイネーブル信号WEBをもとに、上記各種
の内部制御信号を形成し、ダイナミック型RAMの各部
に供給する。The timing generation circuit TG forms the above various internal control signals based on the row address strobe signal RASB, the column address strobe signal CASB, and the write enable signal WEB which are externally supplied as a start control signal, and the dynamic generation is performed. Supply to each part of the type RAM.
【0023】この実施例のダイナミック型RAMは、さ
らに、降圧回路VD及びワード線選択電圧発生回路VC
HGを備える。このうち、降圧回路VDには、電源電圧
供給端子VCCを介して外部電源電圧VCCが供給さ
れ、ワード線選択電圧発生回路VCHGには、降圧回路
VDによって形成される内部電源電圧VCLが供給され
る。ここで、外部電源電圧VCCは、特に制限されない
が、+5Vのような比較的絶対値の大きな正の電源電圧
とされ、内部電源電圧VCLは、+3.3Vのような比
較的絶対値の小さな正の電源電圧とされる。The dynamic RAM of this embodiment further includes a step-down circuit VD and a word line selection voltage generation circuit VC.
With HG. Of these, the step-down circuit VD is supplied with the external power supply voltage VCC via the power supply voltage supply terminal VCC, and the word line selection voltage generation circuit VCHG is supplied with the internal power supply voltage VCL formed by the step-down circuit VD. .. Here, although the external power supply voltage VCC is not particularly limited, it is a positive power supply voltage having a relatively large absolute value such as + 5V, and the internal power supply voltage VCL is a positive power supply voltage having a relatively small absolute value such as + 3.3V. Power supply voltage.
【0024】降圧回路VDは、電源電圧供給端子VCC
を介して供給される外部電源電圧VCCを降圧すること
により、内部電源電圧VCLを形成し、ダイナミック型
RAMの各部に動作電源として供給する。The step-down circuit VD has a power supply voltage supply terminal VCC.
The internal power supply voltage VCL is formed by stepping down the external power supply voltage VCC supplied via the power supply voltage Vcc, and is supplied to each unit of the dynamic RAM as an operating power supply.
【0025】一方、ワード線選択電圧発生回路VCHG
は、図4に示されるように、内部信号線MSOすなわち
メモリアレイMARYの領域内に形成されたセンスMO
SFETQsのソースと回路の接地電位との間に設けら
れるPチャンネル型(第2導電型)のMOSFETQ4
(第2のMOSFET)ならびにNチャンネルMOSF
ETQ12(第3のMOSFET)を含む。これらのM
OSFETのゲートには、内部電源電圧VCLが共通に
供給され、その共通結合されたドレインは、CMOSイ
ンバータN1の入力端子に結合される。なお、MOSF
ETQ4は、0.2Vのような比較的小さなしきい値電
圧Vthpを持つべく設計され、前記センスMOSFE
TQsは、0.7Vのような比較的大きなしきい値電圧
Vthnを持つべく設計される。また、MOSFETQ
4は、比較的大きなコンダクタンスを持つべく設計さ
れ、MOSFETQ12は、逆に比較的小さなコンダク
タンスを持つべく設計される。これにより、MOSFE
TQ4及びQ12は、センスMOSFETQs及びCM
OSインバータN1とともに、ワード線選択電圧VCH
に対するレベル検出回路LCとして作用し、インバータ
N1の出力信号つまり内部信号VCを選択的にハイレベ
ルとする。On the other hand, the word line selection voltage generation circuit VCHG
Is a sense MO formed in the internal signal line MSO, that is, in the region of the memory array MARY, as shown in FIG.
P-channel type (second conductivity type) MOSFET Q4 provided between the source of the SFET Qs and the ground potential of the circuit
(Second MOSFET) and N-channel MOSF
ETQ12 (third MOSFET) is included. These M
The internal power supply voltage VCL is commonly supplied to the gates of the OSFETs, and the commonly coupled drains thereof are coupled to the input terminal of the CMOS inverter N1. In addition, MOSF
ETQ4 is designed to have a relatively small threshold voltage Vthp, such as 0.2V, and the sense MOSFET
TQs is designed to have a relatively large threshold voltage Vthn such as 0.7V. In addition, MOSFETQ
4 is designed to have a relatively large conductance, and MOSFET Q12 is designed to have a relatively small conductance. This allows the MOSFE
TQ4 and Q12 are sense MOSFETs Qs and CM
Together with the OS inverter N1, the word line selection voltage VCH
To act as a level detection circuit LC for the output signal of the inverter N1, that is, the internal signal VC is selectively set to a high level.
【0026】すなわち、ワード線選択電圧VCHの絶対
値VCHが、 VCH<VCL+Vthn+Vthp なる比較的小さな値とされるとき、ワード線選択電圧発
生回路VCHGのレベル検出回路LCでは、センスMO
SFETQs及びMOSFETQ4がオフ状態とされ、
MOSFETQ12がオン状態とされる。このため、M
OSFETQ4及びQ12の共通結合されたドレイン電
位は、回路の接地電位のようなロウレベルとなり、これ
によってインバータN1の出力信号すなわち内部信号V
Cがハイレベルとされる。一方、ワード線選択電圧VC
Hの絶対値VCHが、 VCH>VCL+Vthn+Vthp なる比較的大きな値とされると、レベル検出回路LCで
は、センスMOSFETQs及びMOSFETQ4がと
もにオン状態となり、MOSFETQ12もオン状態と
なる。前述のように、MOSFETQ4は比較的大きな
コンダクタンスを持つものとされ、MOSFETQ12
は比較的小さなコンダクタンスを持つものとされる。こ
のため、MOSFETQ4及びQ12の共通結合された
ドレイン電位は、これらのMOSFETQ4及びQ12
のコンダクタンス比によって決まる比較的高いレベルと
なり、これによってインバータN1の出力信号すなわち
内部信号VCがロウレベルとされる。That is, when the absolute value VCH of the word line selection voltage VCH is set to a relatively small value of VCH <VCL + Vthn + Vthp, the level detection circuit LC of the word line selection voltage generation circuit VCHG detects the sense MO.
SFETQs and MOSFETQ4 are turned off,
MOSFET Q12 is turned on. Therefore, M
The commonly coupled drain potentials of the OSFETs Q4 and Q12 become a low level like the ground potential of the circuit, which causes the output signal of the inverter N1, that is, the internal signal V
C is set to high level. On the other hand, the word line selection voltage VC
When the absolute value VCH of H is set to a relatively large value of VCH> VCL + Vthn + Vthp, in the level detection circuit LC, both the sense MOSFET Qs and the MOSFET Q4 are turned on, and the MOSFET Q12 is also turned on. As described above, the MOSFET Q4 is assumed to have a relatively large conductance, and the MOSFET Q12
Has a relatively small conductance. Thus, the commonly coupled drain potentials of MOSFETs Q4 and Q12 are
Becomes a relatively high level which is determined by the conductance ratio of, and the output signal of the inverter N1, that is, the internal signal VC is brought to a low level.
【0027】ワード線選択電圧発生回路VCHGは、さ
らに、レベル検出回路LCの出力信号すなわち内部信号
VCを受ける電圧発生回路VGを備える。電圧発生回路
VGは、内部信号VCがハイレベルとされることを条件
に選択的に動作状態とされ、ワード線選択電圧VCHの
電位を補充して所定のレベルに押し上げる。これによ
り、ワード線選択電圧VCHの電位すなわち絶対値VC
Hは、 VCH≒VCL+Vthn+Vthp つまりほぼ+4.2Vに収束すべく制御される。The word line selection voltage generation circuit VCHG further includes a voltage generation circuit VG that receives the output signal of the level detection circuit LC, that is, the internal signal VC. The voltage generation circuit VG is selectively operated under the condition that the internal signal VC is at a high level, and replenishes the potential of the word line selection voltage VCH to push it up to a predetermined level. As a result, the potential of the word line selection voltage VCH, that is, the absolute value VC
H is controlled to converge to VCH≈VCL + Vthn + Vthp, that is, approximately + 4.2V.
【0028】前述のように、ワード線選択電圧発生回路
VCHGのレベル検出回路LCを構成するMOSFET
Q4は、比較的小さなしきい値電圧を持つべく設計さ
れ、センスMOSFETQsは、比較的大きなしきい値
電圧を持つべく設計される。さらに、センスMOSFE
TQsは、メモリアレイMARYの領域内に形成され、
そのしきい値電圧は、メモリセルを構成するアドレス選
択MOSFETQaとほぼ同一の絶対値とされしかも製
造プロセスによってほぼ同一の特性変化を呈するものと
される。言い換えるならば、ワード線選択電圧VCHの
絶対値は、メモリアレイMARY及び周辺回路の電源電
圧すなわち内部電源電圧VCLの絶対値にアドレス選択
MOSFETQaのしきい値電圧を加えた値に極めて接
近させることが可能となり、これによってワード線選択
電圧VCHの電位マージンを充分に圧縮し、その絶対値
を小さくすることが可能となる。その結果、ワード線等
のレベル変化にともなうチャージ又はディスチャージ電
流を削減し、ダイナミック型RAMの低消費電力化を推
進できるものとなる。As described above, the MOSFET forming the level detection circuit LC of the word line selection voltage generation circuit VCHG.
Q4 is designed to have a relatively small threshold voltage, and sense MOSFET Qs is designed to have a relatively large threshold voltage. Furthermore, sense MOSFE
TQs are formed in the area of the memory array MARY,
The threshold voltage has substantially the same absolute value as the address selection MOSFET Qa forming the memory cell, and exhibits substantially the same characteristic change depending on the manufacturing process. In other words, the absolute value of the word line selection voltage VCH can be made extremely close to the value obtained by adding the threshold voltage of the address selection MOSFET Qa to the absolute value of the power supply voltage of the memory array MARY and the peripheral circuits, that is, the internal power supply voltage VCL. This makes it possible to sufficiently compress the potential margin of the word line selection voltage VCH and reduce its absolute value. As a result, it is possible to reduce the charge or discharge current associated with the level change of the word line or the like, and promote the reduction in power consumption of the dynamic RAM.
【0029】以上の本実施例に示されるように、この発
明をスタティックワード線選択方式を採るダイナミック
型RAM等の半導体記憶装置に適用することで、次のよ
うな作用効果が得られる。すなわち、 (1)スタティックワード線選択方式を採るダイナミッ
ク型RAM等のワード線選択電圧発生回路を、例えば、
そのドレイン及びゲートにワード線選択電圧を受けるN
チャンネル型のセンスMOSFETと、センスMOSF
ETのソースと回路の接地電位との間に直列形態に設け
られそのゲートに所定の内部電源電圧を共通に受ける一
対のPチャンネル及びNチャンネルMOSFETと、こ
れらのPチャンネル及びNチャンネルMOSFETの共
通結合されたドレイン電位を受けるCMOSインバータ
とを含み、CMOSインバータの出力信号をその出力信
号とするレベル検出回路と、レベル検出回路の出力信号
に従って選択的にワード線選択電圧の電位を補充する電
圧発生回路とにより構成し、センスMOSFETを、メ
モリセルを構成するアドレス選択MOSFETと同一条
件でしかもメモリアレイ領域内に形成することで、セン
スMOSFETのしきい値電圧の絶対値ならびにその特
性変化を、メモリセルを構成するアドレス選択MOSF
ETとほぼ一致させることができるという効果が得られ
る。By applying the present invention to a semiconductor memory device such as a dynamic RAM adopting the static word line selection system as shown in the above embodiment, the following operational effects can be obtained. That is, (1) a word line selection voltage generating circuit such as a dynamic RAM adopting a static word line selection system is
N which receives the word line selection voltage at its drain and gate
Channel type sense MOSFET and sense MOSF
A pair of P-channel and N-channel MOSFETs provided in series between the source of ET and the ground potential of the circuit and commonly receiving a predetermined internal power supply voltage at their gates, and a common combination of these P-channel and N-channel MOSFETs. A level detection circuit including a CMOS inverter for receiving the output drain potential, and a voltage detection circuit for selectively replenishing the potential of the word line selection voltage according to the output signal of the level detection circuit. And the sense MOSFET is formed in the memory array region under the same conditions as the address selection MOSFET forming the memory cell, and the absolute value of the threshold voltage of the sense MOSFET and its characteristic change are detected. Address selection MOSF
It is possible to obtain the effect that it can be almost matched with ET.
【0030】(2)上記(1)項により、ワード線選択
電圧の電位マージンを圧縮し、その絶対値を小さくする
ことができるという効果が得られる。 (3)上記(1)項及び(2)項により、ワード線等の
レベル変化にともなうチャージ又はディスチャージ電流
を削減できるという効果が得られる。 (4)上記(1)項〜(3)項により、スタティックワ
ード線選択方式を採るダイナミック型RAM等の低消費
電力化を推進できるという効果が得られる。(2) According to the above item (1), the potential margin of the word line selection voltage can be compressed and its absolute value can be reduced. (3) According to the above items (1) and (2), it is possible to reduce the charge or discharge current associated with the level change of the word line or the like. (4) According to the above items (1) to (3), it is possible to obtain an effect that the power consumption of the dynamic RAM adopting the static word line selection method can be promoted.
【0031】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、この発明は、上記実
施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない
範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例え
ば、図1において、ダイナミック型RAMのメモリアレ
イMARYは、複数のサブメモリアレイ又はメモリマッ
トに分割することができる。この場合、分割された複数
のサブメモリアレイ又はメモリマットごとにセンスMO
SFETQsを設け、例えばこれらのセンスMOSFE
TQsによるセンス結果の論理和をもって電圧発生回路
VGを選択的に動作状態とすればよい。ダイナミック型
RAMは、シェアドセンス方式を採ることができるし、
アドレスマルチプレクス方式を採ることを必要条件とも
しない。ダイナミック型RAMは、複数ビットの記憶デ
ータを同時に入力又は出力するいわゆる多ビット構成を
採ることができるし、そのブロック構成は、この実施例
による制約を受けない。さらに、図2及び図3ならびに
図4に示されるメモリアレイMARY及びワード線駆動
回路WDならびにワード線選択電圧発生回路VCHGの
具体的な回路構成や内部制御信号等の組み合わせならび
に電源電圧の極性及びMOSFETの導電型等は、種々
の実施形態を採りうる。Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say. For example, in FIG. 1, the dynamic RAM memory array MARY can be divided into a plurality of sub memory arrays or memory mats. In this case, the sense MO is divided into a plurality of divided sub memory arrays or memory mats.
SFETQs are provided, and, for example, these sense MOSFEs are
The voltage generation circuit VG may be selectively activated by the logical sum of the sense results of TQs. The dynamic RAM can adopt the shared sense method,
Adopting the address multiplex method is not a necessary condition either. The dynamic RAM can have a so-called multi-bit configuration that inputs or outputs a plurality of bits of stored data at the same time, and its block configuration is not restricted by this embodiment. Further, a specific circuit configuration of the memory array MARY and the word line drive circuit WD and the word line selection voltage generation circuit VCHG shown in FIGS. 2 and 3 and FIG. 4, combinations of internal control signals, etc., polarity of power supply voltage and MOSFET Various conductivity types and the like can be adopted.
【0032】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ダイ
ナミック型RAMに適用した場合について説明したが、
それに限定されるものではなく、例えば、ダイナミック
型RAMを基本構成とする擬似スタティック型RAMや
これらのメモリを内蔵する各種のディジタル集積回路装
置にも適用できる。なお、その消費電力が重要なファク
タとなる擬似スタティック型RAMでは、この発明の効
果が一層発揮される。この発明は、少なくともスタティ
ックワード線選択方式を採る半導体記憶装置ならびにこ
のような半導体記憶装置を内蔵する半導体装置に広く適
用できる。In the above description, the case where the invention made by the present inventor is mainly applied to the dynamic RAM which is the field of application which is the background of the invention has been described.
The present invention is not limited to this, and can be applied to, for example, a pseudo static RAM having a dynamic RAM as a basic configuration and various digital integrated circuit devices including these memories. The effect of the present invention is further exerted in the pseudo static RAM in which the power consumption is an important factor. The present invention can be widely applied to at least a semiconductor memory device adopting the static word line selection method and a semiconductor device incorporating such a semiconductor memory device.
【0033】[0033]
【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。すなわち、スタティックワード線選択
方式を採るダイナミック型RAM等のワード線選択電圧
発生回路を、例えば、そのドレイン及びゲートにワード
線選択電圧を受けるNチャンネル型のセンスMOSFE
Tと、センスMOSFETのソースと回路の接地電位と
の間に直列形態に設けられそのゲートに所定の内部電源
電圧を共通に受ける一対のPチャンネル及びNチャンネ
ルMOSFETと、これらのPチャンネル及びNチャン
ネルMOSFETの共通結合されたドレイン電位を受け
るCMOSインバータとを含み、CMOSインバータの
出力信号をその出力信号とするレベル検出回路と、レベ
ル検出回路の出力信号に従って選択的にワード線選択電
圧の電位を補充する電圧発生回路とによって構成し、セ
ンスMOSFETを、メモリセルを構成するアドレス選
択MOSFETと同一条件でしかもメモリアレイ領域内
に形成することで、センスMOSFETのしきい値電圧
の絶対値ならびにその特性変化を、メモリセルを構成す
るアドレス選択MOSFETとほぼ一致させることがで
きる。これにより、相応してワード線選択電圧の電位マ
ージンを圧縮し、その絶対値を小さくすることができ
る。その結果、ワード線等のレベル変化にともなうチャ
ージ又はディスチャージ電流を削減し、スタティックワ
ード線選択方式を採るダイナミック型RAM等の低消費
電力化を推進することができる。The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, a word line selection voltage generating circuit such as a dynamic RAM adopting a static word line selection system is provided, for example, in an N-channel type sense MOSFE which receives the word line selection voltage at its drain and gate.
T, a pair of P-channel and N-channel MOSFETs provided in series between the source of the sense MOSFET and the ground potential of the circuit and commonly receiving a predetermined internal power supply voltage at their gates, and these P-channel and N-channel A level detection circuit including a CMOS inverter that receives a drain potential commonly connected to the MOSFETs and using the output signal of the CMOS inverter as its output signal, and the potential of the word line selection voltage is selectively supplemented according to the output signal of the level detection circuit. By forming the sense MOSFET under the same conditions as the address selection MOSFET forming the memory cell and in the memory array region, the absolute value of the threshold voltage of the sense MOSFET and its characteristic change. To select an address M which constitutes a memory cell It can be substantially matched with the SFET. Accordingly, the potential margin of the word line selection voltage can be correspondingly compressed and its absolute value can be reduced. As a result, it is possible to reduce the charge or discharge current associated with the level change of the word line or the like, and promote the low power consumption of the dynamic RAM or the like adopting the static word line selection method.
【図1】この発明が適用されたダイナミック型RAMの
一実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a dynamic RAM to which the present invention is applied.
【図2】図1のダイナミック型RAMに含まれるメモリ
アレイの一実施例を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of a memory array included in the dynamic RAM of FIG.
【図3】図1のダイナミック型RAMに含まれるワード
線駆動回路の一実施例を示す回路図である。3 is a circuit diagram showing an embodiment of a word line drive circuit included in the dynamic RAM of FIG.
【図4】図1のダイナミック型RAMに含まれるワード
線選択電圧発生回路の一実施例を示す回路図である。4 is a circuit diagram showing an embodiment of a word line selection voltage generation circuit included in the dynamic RAM of FIG.
MARY・・・メモリアレイ、SA・・・センスアン
プ、WD・・・ワード線駆動回路、XD・・・Xアドレ
スデコーダ、YD・・・Yアドレスデコーダ、XB・・
・Xアドレスバッファ、YB・・・Yアドレスバッフ
ァ、IO・・・データ入出力回路、TG・・・タイミン
グ発生回路、VD・・・降圧回路、VCHG・・・ワー
ド線選択電圧発生回路。W0〜Wm・・・ワード線、B
0*〜Bn*・・・相補ビット線、Cs・・・情報蓄積
キャパシタ、Qa・・・アドレス選択MOSFET、Q
s・・・センスMOSFET。UWD0〜UWDm・・
・単位ワード線駆動回路。LC・・・レベル検出回路、
VG・・・電圧発生回路。Q1〜Q4・・・Pチャンネ
ルMOSFET、Q11〜Q12・・・NチャンネルM
OSFET、N1・・・CMOSインバータ。MARY ... Memory array, SA ... Sense amplifier, WD ... Word line drive circuit, XD ... X address decoder, YD ... Y address decoder, XB ...
X address buffer, YB ... Y address buffer, IO ... Data input / output circuit, TG ... Timing generation circuit, VD ... Step-down circuit, VCHG ... Word line selection voltage generation circuit. W0 to Wm ... Word line, B
0 * to Bn * ... Complementary bit line, Cs ... Information storage capacitor, Qa ... Address selection MOSFET, Q
s ... Sense MOSFET. UWD0 to UWDm ...
-Unit word line drive circuit. LC: Level detection circuit,
VG ... Voltage generation circuit. Q1-Q4 ... P-channel MOSFET, Q11-Q12 ... N-channel M
OSFET, N1 ... CMOS inverter.
Claims (3)
線ならびにこれらのワード線及びビット線の交点に格子
状に配置されるメモリセルを含むメモリアレイと、上記
メモリセルを構成するMOSFETと同一条件で形成さ
れるセンスMOSFETを含みその電位が上記センスM
OSFETの特性変化に追随して変化されるワード線選
択電圧を形成するワード線選択電圧発生回路と、上記ワ
ード線選択電圧を選択的に伝達することで上記ワード線
を択一的に選択状態とするワード線駆動回路とを具備す
ることを特徴とする半導体記憶装置。1. A memory array including word lines and bit lines arranged orthogonally, and memory cells arranged in a lattice at intersections of these word lines and bit lines, and a MOSFET which constitutes the memory cells. Including a sense MOSFET formed under the conditions, the potential of which is the sense M
A word line selection voltage generating circuit that forms a word line selection voltage that changes in accordance with a change in the characteristics of the OSFET, and selectively transfers the word line selection voltage to selectively select the word line. And a word line driving circuit for controlling the semiconductor memory device.
アレイの領域内に形成されるものであることを特徴とす
る請求項1の半導体記憶装置。2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the sense MOSFET is formed in a region of the memory array.
ン及びゲートに上記ワード線選択電圧を受ける第1導電
型の第1のMOSFETからなるものであって、上記ワ
ード線選択電圧発生回路は、上記センスMOSFETの
ソースと回路の接地電位との間に直列形態に設けられそ
のゲートに所定の内部電源電圧を共通に受ける第2導電
型の第2のMOSFETならびに第1導電型の第3のM
OSFETと、上記第2及び第3のMOSFETの共通
結合されたドレイン電位を受けるCMOSインバータと
を含みかつ上記CMOSインバータの出力信号をその出
力信号とするレベル検出回路と、上記レベル検出回路の
出力信号に従って選択的に上記ワード線選択電圧の電位
を補正する電圧発生回路とを含むものであることを特徴
とする請求項1又は請求項2の半導体記憶装置。3. The sense MOSFET comprises a first MOSFET of a first conductivity type that receives the word line selection voltage at its drain and gate, and the word line selection voltage generation circuit comprises the sense MOSFET. Second MOSFET of the second conductivity type and a third M of the first conductivity type which are provided in series between the source and the ground potential of the circuit and whose gate commonly receives a predetermined internal power supply voltage.
A level detection circuit that includes an OSFET and a CMOS inverter that receives the drain potentials of the second and third MOSFETs commonly coupled to each other, and that uses the output signal of the CMOS inverter as its output signal, and the output signal of the level detection circuit 3. The semiconductor memory device according to claim 1, further comprising a voltage generation circuit that selectively corrects the potential of the word line selection voltage in accordance with the above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3287579A JPH05129555A (en) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | Semiconductor memory device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP3287579A JPH05129555A (en) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | Semiconductor memory device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05129555A true JPH05129555A (en) | 1993-05-25 |
Family
ID=17719146
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3287579A Pending JPH05129555A (en) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | Semiconductor memory device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05129555A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7312649B2 (en) | 2003-04-17 | 2007-12-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Voltage booster power supply circuit |
-
1991
- 1991-11-01 JP JP3287579A patent/JPH05129555A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7312649B2 (en) | 2003-04-17 | 2007-12-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Voltage booster power supply circuit |
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