JPH0516119B2 - - Google Patents

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JPH0516119B2
JPH0516119B2 JP58161464A JP16146483A JPH0516119B2 JP H0516119 B2 JPH0516119 B2 JP H0516119B2 JP 58161464 A JP58161464 A JP 58161464A JP 16146483 A JP16146483 A JP 16146483A JP H0516119 B2 JPH0516119 B2 JP H0516119B2
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memory device
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は高集積化された半導体記憶装置に係
り、特にワード線の電位を制御してメモリセルの
電荷保持時間を長くしたダイナミツクメモリに関
する。
〔発明の技術的背景〕 ダイナミツクメモリは、通常第1図に示すよう
にトランスフアゲート用のNチヤンネルエンハン
スメント(E)型MOSトランジスタ1および記憶用
の容量素子2が直列接続されてなるメモリセル回
路3がマトリクス状に多数並べられて構成され
る。このメモリセル回路3に対するデータの書き
込みに際しては、トランジスタ1のゲートに接続
されているワード線4の電位を上げてトランジス
タ1を導通させ、トランジスタ1の一端に接続さ
れているビツト線5から容量素子2に電荷を充電
したのちワード線4の電位を下げてトランジスタ
1をカツトオフにする。これにより、メモリセル
回路3は容量素子2に電荷を蓄えて記憶作用を行
ない、記憶は容量素子2内の電荷がリークなどに
より消失するまで保持されることになり、この保
持電荷の多少が2進データの“1”,“0”に対応
する。メモリセル回路3からのデータの読み出し
に際しては、ワード線4の電位を上げてトランジ
スタ1を導通させ、容量素子2から保持電荷をビ
ツト線5に読み出したのちワード線4の電位を下
げてトランジスタ1をカツトオフにする。
なお、上述したデータの書き込み、読み出しに
際して、従来は第2図に示すようにワード線4の
電位を接地電位と高電位との間で振幅させてい
る。
第3図は、上述したようなトランスフアゲート
用のMOSトランジスタ1のゲート電圧対ドレイ
ン・ソース間電流IDS特性の一例を示している。
ここで、曲線Aは高集積化されていないダイナミ
ツクメモリに用いられたチヤンネル長の比較的長
いMOSトランジスタの特性である。このMOSト
ランジスタは、カツトオフ特性が急勾配であり、
ゲートに接地電位を印加すればソース・ドレイン
間のリーク電流は10-10A以下となつて良好な特
性を示す。したがつて、このようなMOSトラン
ジスタを第1図のメモリセル回路3に用いれば、
記憶保持状態においてMOSトランジスタはカツ
トオフ状態であつてリークが少ないので、容量素
子2の電荷は充分な時間にわたつて消失せずに保
持される。
〔背景技術の問題点〕
ところで、ダイナミツクメモリの高集積化に伴
なつてメモリセルサイズが縮少され、極く微細な
MOSトランジスタをメモリセル内のトランスフ
アゲートに用いる必要がでてきた。しかし、極く
微細なMOSトランジスタはカツトオフ特性が劣
化、たとえば1メガビツトないし4メガビツト以
上の高集積化ダイナミツクメモリに使用される極
く微細なMOSトランジスタのカツトオフ特性は
第3図中の曲線Bの如くなる。このようなMOS
トランジスタは、ゲートに接地電位を印加しても
10-7アンペア以上のリーク電流が流れるので、こ
れをメモリセル内のトランスフアゲートに用いた
場合にはワード線を接地電位にしたときのリーク
電流が大きく、容量素子2中の電荷を充分な時間
にわたつて保持できないという問題がある。
〔発明の目的〕
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、
ダイナミツクメモリセルの高集積化に伴つてトラ
ンスフアゲート素子が極く微細になつても、記憶
用容量素子中の電荷を充分な時間にわたつて保持
でき、電荷保持特性の向上を図り得る半導体記憶
装置を提供するものである。
〔発明の概要〕
即ち、本発明は、トランスフアゲートとして
MOSトランジスタを用い、電荷記憶用として容
量素子を用いたダイナミツクメモリセル回路がマ
トリクス状に形成され、これらのメモリセル回路
を選択するための選択線およびメモリセル回路と
の間でデータ書き込みもしくは読み出しを行なう
ためのデータ線を有し、前記選択線を選択駆動す
るための選択線駆動回路を有する半導体記憶装置
において、待機時には各選択線の電位を、前記選
択線駆動回路の選択時出力電圧に対して非選択時
出力電圧が有する電位差よりも一層大きい電位差
を持つように設定するリーク電流抑制手段を設け
たことを特徴とするものである。
〔発明の実施例〕
以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細
に説明する。
第4図は1メガビツトないしは4メガビツト以
上の高集積化されたダイナミツクメモリの一部を
示しており、メモリセル回路10は極く微細なト
ランスフアゲート用のNチヤンネルE型MOSト
ランジスタ11と記憶保持用の容量素子12とが
直列接続されてなり、容量素子12の一端は接地
されている。このようなメモリセル回路10はマ
トリクス状に多数並べられており、上記MOSト
ランジスタ11の一端はデータ線であるビツト線
13に接続され、ゲートは選択線であるワード線
14に接続されている。上記ワード線14は、た
とえばMOSトランジスタからなるスイツチ素子
15を介してワード線駆動回路16の出力端に接
続されている。一方、17はダイナミツクメモリ
と同じチツプ上に通常設けられるチヤージポンプ
回路であり、メモリの電源Vccがたとえば正電圧
であれば、上記チヤージポンプ回路17は所定の
負電圧を発生する。そして、このチヤージポンプ
回路17の出力端と前記ワード線14とは高抵抗
18により結合されている。なお、チヤージポン
プ回路17は、たとえばドレイン・ソース相互が
接続されたそれぞれNチヤンネルエンハンスメン
ト型の2個のMOSトランジスタ21,22が直
列接続され、その一端が接地され、トランジスタ
21,22相互の接続点と振動電圧入力端23と
の間にコンデンサ24が接続されてなる。そし
て、駆動電圧入力端23に接地電位と電源電圧
Vccとの間で変化するパルス電圧が印加されるこ
とによつて、出力ノード25に所定の負電圧が発
生する。なお、この出力ノード25と接地端との
間には出力電圧安定化用のコンデンサ26が接続
されている。
次に、上記ダイナミツクメモリの動作を第5図
を参照して説明する。データの書き込みもしくは
読み出しに際して、ワード線駆動回路16の出力
電圧は高電位になり、このときスイツチ素子15
はスイツチ制御信号によりオン状態になつてお
り、ワード線14は高電位になる。したがつて、
トランスフアゲート用のMOSトランジスタ11
は導通し、ビツト線13と容量素子12との間で
データの書き込みもしくは読み出しが行なわれ
る。このとき、ワード線14とチヤージポンプ回
路17との間に高抵抗18が存在するので、ワー
ド線14はチヤージポンプ回路17による影響を
殆んど受けない。
一方、メモリチツプの待機時(アクセスされて
いないとき)および前記ワード線14の非選択時
(メモリチツプはアクセスされているが別のワー
ド線が選択されているとき)には、前記ワード線
駆動回路16の出力電位は接地電位になり、この
ときスイツチ素子15はスイツチ制御信号により
オフ状態になる。したがつて、ワード線14の電
位はチヤージポンプ回路17の出力電位により規
定されて所定の負電位(たとえば−3V)まで低
下する。これによつて、トランスフアゲート用の
MOSトランジスタ11のリーク電流は充分小さ
く抑制され、容量素子12の電荷は充分な時間に
わたつて保持され、電荷保持特性が向上する。
なお、本発明は上記実施例に限られるものでは
なく、ワード線14とワード線駆動回路16との
間のスイツチ素子15をワード線駆動回路16内
にまとめることも可能であり、また上記スイツチ
素子15を省略し、ワード線14とチヤージポン
プ回路17との間の高抵抗18に代えてスイツチ
素子を挿入し、このスイツチ素子に接続されてい
るワード線14の選択時のみスイツチ素子をオフ
状態に制御するようにしてもよい。また、メモリ
の回路構成によつては、ワード線電位を待機時の
み前述したようにチヤージポンプ回路の出力電圧
により規定し、非選択時(待機時より短かい)の
非選択ワード線の電位はチヤージポンプ回路の出
力電圧により規定しないようにしてもよく、この
場合でもリーク電流抑制効果が得られる。
また、上記実施例はNチヤンネル型のメモリを
示したが、Pチヤンネル型のメモリの場合には、
ワード線駆動回路はワード線選択時には出力が接
地電位になり、ワード線非選択時には出力が電源
電位(正電圧Vcc)になる。そして、ワード線が
接地電位のときにメモリセル内のトランスフアゲ
ート用MOSトランジスタがオンになる。そこで、
この場合には、チヤージポンプ回路としては出力
電圧がたとえば1.5Vcc電圧となるように形成し
ておけば、ワード線の電位は第6図に示すように
なり、非選択時にトランスフアゲート用MOSト
ランジスタのリーク電流が充分小さく抑えられる
ようになる。
即ち、チヤージポンプ回路は、ワード線駆動回
路のワード線選択時の出力電圧に対してワード線
非選択時の出力電圧が有する電位差よりも大きい
電位差を持つ出力電圧を発生すればよい。
また、上記実施例はメモリセル回路としてよく
用いられている1トランジスタ、1キヤパシタ方
式のものを示したが、これに限らずたとえば3ト
ランジスタ、1キヤパシタ方式のように書き込
み、読み出し用に別々の選択線、データ線を有す
るものにも本発明を適用し得る。
また、チヤージポンプ回路はメモリチツプ内に
通常設けられるものを兼用することなく、所定の
電圧を発生するように専用のものを設けてもよ
い。
〔発明の効果〕
上述したように本発明の半導体記憶装置によれ
ば、ダイナミツクメモリセルの高集積化に伴つて
トランスフアゲート素子が極く微細になつても、
記憶用容量素子中の電荷を充分な時間にわたつて
保持でき、高集積化記憶装置の電荷保持特性を向
上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はダイナミツクメモリセルの一例を示す
回路図、第2図は従来のワード線の電位変化を示
す波形図、第3図は第1図のメモリセル内の
MOSトランジスタのカツトオフ特性の二例を示
す特性図、第4図は本発明に係る半導体記憶装置
の一実施例を示す回路図、第5図は第4図のワー
ド線の電位変化の一例を示す波形図、第6図は他
の実施例におけるワード線の電位変化の一例を示
す波形図である。 10…ダイナミツクメモリセル回路、11…
MOSトランジスタ、12…容量素子、13…ビ
ツト線(データ線)、14…ワード線(選択線)、
15…スイツチ素子、16…ワード線駆動回路、
17…チヤージポンプ回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 トランスフアーゲートとしてMOSトランジ
    スタを用い、電荷記憶用として容量素子を用いた
    ダイナミツクメモリセル回路がマトリクス状に形
    成され、これらのメモリセル回路を選択するため
    の選択線及びメモリセル回路との間でデータ書き
    込みもしくは読み出しを行うためのデータ線を有
    し、前記選択線を選択駆動するための選択線駆動
    回路を有する半導体記憶装置において、 パルス電圧を印加して容量の充放電をスイツチ
    ングすることにより出力ノードに所定電位を発生
    させるチヤージポンプ回路と、 前記チヤージポンプ回路の出力ノードと前記選
    択線間を結合させる抵抗素子とを具備し、 前記抵抗素子は前記選択線及びメモリセル回路
    との間でデータ書き込みもしくは読み出しが行わ
    れるとき前記チヤージポンプ回路による発生電位
    の影響が前記選択線側に及ばないような高抵抗で
    あり、前記半導体記憶装置動作待機時には前記チ
    ヤージポンプ回路の出力ノードの電位が前記抵抗
    素子を介して前記選択線に印加され、各選択線の
    電位が、前記選択線駆動回路の選択時出力電圧に
    対して、前記選択線駆動回路の非選択時出力電圧
    が前記選択線駆動回路の選択時出力電圧に対して
    有する電位差、よりも一層大きい電位差を持つよ
    うに設定されることを特徴とする半導体記憶装
    置。 2 前記MOSトランジスタはNチヤンネル型で
    あり、前記チヤージポンプ回路はその出力ノード
    に負電圧を発生することを特徴とする前記特許請
    求の範囲第1項記載の半導体記憶装置。 3 前記MOSトランジスタはPチヤンネル型で
    あり、前記チヤージポンプ回路はその出力ノード
    にこの半導体記憶装置の電源電圧Vccよりも大き
    な正の電圧を発生することを特徴とする前記特許
    請求の範囲第1項記載の半導体記憶装置。 4 前記チヤージポンプ回路は前記選択線駆動回
    路の非選択時に、非選択状態の選択線駆動回路に
    対応する選択線の電位が、前記選択線駆動回路の
    選択時出力電圧に対して、前記選択線駆動回路の
    非選択時出力電圧が前記選択線駆動回路の選択時
    出力電圧に対して有する電位差、よりも一層大き
    い電位差を持つように設定することを特徴とする
    前記特許請求の範囲第1項記載の半導体記憶装
    置。
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JPS6052997A JPS6052997A (ja) 1985-03-26
JPH0516119B2 true JPH0516119B2 (ja) 1993-03-03

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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5001670A (en) * 1987-02-06 1991-03-19 Tektronix, Inc. Nonvolatile memory protection
US4805152A (en) * 1987-09-03 1989-02-14 National Semiconductor Corporation Refresh cell for a random access memory
JPS6476588A (en) * 1987-09-18 1989-03-22 Sony Corp Dynamic random access memory
US5157634A (en) * 1990-10-23 1992-10-20 International Business Machines Corporation Dram having extended refresh time
JP3569310B2 (ja) 1993-10-14 2004-09-22 株式会社ルネサステクノロジ 半導体記憶装置
US6016281A (en) * 1997-12-17 2000-01-18 Siemens Aktiengesellschaft Memory with word line voltage control
US7414460B1 (en) 2006-03-31 2008-08-19 Integrated Device Technology, Inc. System and method for integrated circuit charge recycling

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5255338A (en) * 1975-10-31 1977-05-06 Hitachi Ltd Memory

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3806741A (en) * 1972-05-17 1974-04-23 Standard Microsyst Smc Self-biasing technique for mos substrate voltage
JPS5644189A (en) * 1979-09-19 1981-04-23 Hitachi Ltd Semiconductor memory
US4347448A (en) * 1980-11-07 1982-08-31 Mostek Corporation Buffer circuit for semiconductor memory

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5255338A (en) * 1975-10-31 1977-05-06 Hitachi Ltd Memory

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JPS6052997A (ja) 1985-03-26

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