JPH0536935A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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Publication number
JPH0536935A
JPH0536935A JP3192951A JP19295191A JPH0536935A JP H0536935 A JPH0536935 A JP H0536935A JP 3192951 A JP3192951 A JP 3192951A JP 19295191 A JP19295191 A JP 19295191A JP H0536935 A JPH0536935 A JP H0536935A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data line
type transistor
potential
threshold voltage
terminal
Prior art date
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Pending
Application number
JP3192951A
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English (en)
Inventor
Masahiro Kanai
正博 金井
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 製造工程に起因するしきい値電圧の変化によ
らず、データ線の電位を決定し、センスアンプ増幅可能
入力範囲とセンスアンプ入力電位のずれによる誤動差と
アクセスの遅れを防止する。 【構成】 データ線負荷回路は、ゲート端子とドレイン
端子が接続された第1導電型トランジスタと、ゲート端
子とドレイン端子が接続された第2導電型トランジスタ
が直列に接続され構成される。 【効果】 第1導電型トランジスタのしきい値電圧Vth
1 と第2導電型トランジスタのしきい値電圧Vth2 の和
が常に一定であることから、製造工程に起因するしきい
値電圧Vthの変化によらずデータ線の電位VDLが一定の
値を得ることができるので、センスアンプ入力電位は、
センスアンプ増幅可能入力範囲からずれず、誤動作とア
クセスの遅れを防止するという効果を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置のデータ線負
荷回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体装置のデータ線負荷回路と
しては、例えば図4に示す様にN型トランジスタTr 5
のゲート端子G13とドレイン端子D15を電源線電位
VDDに接続し、ソース端子S14をデータ線DLに接続
することにより、データ線DLの電位をVDL、電源線電
位をVDDとすれば、VDL=VDD−Vthとする回路構成の
ものがあった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
従来技術では負荷トランジスタのしきい値電圧Vthは、
設定値に対して製造工程に起因するバラツキを持つ。こ
のバラツキによりデータ線電位VDLの値は変化してしま
う。例えば、N型トランジスタのしきい値電圧Vthが上
がればデータ線電位VDLは下がり、Vthが下がればVDL
は上がることになる。このデータ線電位VDLは図5に示
す様なセンスアンプ回路の入力電位となる。
【0004】図5に示すセンスアンプ回路は、一般的に
用いられるカレントミラー型センスアンプ回路であり、
P型トランジスタ21、22、N型トランジスタ23、
24、25で構成される。このセンスアンプ回路の入力
電位VINと相互コンダクタンスgmの特性を図7に示
す。また、図7にP型トランジスタとN型トランジスタ
のしきい値電圧Vthがずれた場合の前記入力電位VINと
相互コンダクタンスgmの特性を合わせて示す。一般
に、CMOSデバイス製造工程では工程短縮のため、N
型トランジスタとP型トランジスタのどちらか一方のし
きい値電圧Vthを選択イオン打ち込み量により制御し、
他方は初期全面イオン打ち込み量によって制御してい
る。従って、P型トランジスタのしきい値電圧Vthp が
HighならばN型トランジスタのしきい値電圧Vthn はLo
w 、P型トランジスタのしきい値電圧Vthp がLow なら
ばN型トランジスタのしきい値電圧Vthn はHighとなる
相互関係がある。
【0005】図7に示す実線2をセンスアンプ回路の標
準製造条件での特性とし、製造工程に起因するしきい値
電圧Vthの変化が、Vthp /Vthn →H/Lとなった場
合は点線1に移動し、Vthp /Vthn →L/Hとなった
場合は点線3に移動する。
【0006】図8にセンスアンプ回路の入力電位VINと
相互コンダクタンスgmの特性を示し、データ線負荷回
路のトランジスタのしきい値電圧Vthがずれたときのデ
ータ線電位VDLと、センスアンプ増幅可能入力範囲を合
わせて示す。データ線電位VDLの実線2’とセンスアン
プ増幅可能入力範囲の実線2を標準製造条件での特性と
すると、データ線電位VDLはセンスアンプ増幅可能入力
範囲の中にあり、データ線電位は増幅される。しかし、
製造工程に起因してP型トランジスタのしきい値電圧V
thp がHigh側にN型トランジスタのしきい値電圧Vthn
がLow 側に変化したとすると、センスアンプ増幅可能入
力範囲は点線1に、データ線電位VDLは点線3’に変化
し、センスアンプ増幅可能入力範囲からデータ線電位V
DLはずれ、データ線電位が増幅されないか、データ線電
位の増幅が遅れる。
【0007】そこで本発明はこの様な問題点を解決する
もので、その目的とするところは、センスアンプ増幅可
能入力範囲とセンスアンプ入力電位のずれによるデータ
線電位が増幅されない様な誤動差や、データ線電位の増
幅が遅れる様なアクセスの遅れ防止を提供するところに
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体記憶装置
は、データ線もしくはデータ線対と、前記データ線もし
くはデータ線対が入力され、そのデータもしくは電位を
増幅するセンスアンプ回路と、前記データ線もしくはデ
ータ線対の電位を決定するデータ線負荷回路とを有する
半導体装置において、前記データ線負荷回路は、ゲート
端子とドレイン端子が接続された第1導電型トランジス
タと、ゲート端子とドレイン端子が接続された第2導電
型トランジスタが直列に接続され構成されることを特徴
とする。
【0009】
【作用】本発明の上記の構成によれば、データ線電位V
DLは、第1導電型トランジスタのしきい値電圧Vth1 と
第2導電型トランジスタのしきい値電圧Vth2 、かつ、
電源線電位VDDを用いて、VDL=VDD−(Vth1 +Vth
2 )で表わされる電位に設定される。
【0010】
【実施例】図1、図2は本発明の実施例におけるデータ
線負荷回路であり、図1のデータ線負荷回路は、P型ト
ランジスタTr 1のドレイン端子D3とN型トランジス
タTr 2のドレイン端子D6を接続し、かつ、P型トラ
ンジスタTr 1のドレイン端子D3とゲート端子G1、
N型トランジスタTr 2のドレイン端子D6とゲート端
子G4を、各々接続した回路構成である。また、P型ト
ランジスタTr 1のソース端子S2は電源線電位VDDに
接続され、N型トランジスタTr 2のソース端子S5は
データ線DLに接続されている。
【0011】この回路構成によると、P型トランジスタ
Tr 1のゲート端子G1とソース端子S2の間では、し
きい値電圧Vthp の電位差がある。さらに前記ゲート端
子G1は、ドレイン端子D3と接続されているので、P
型トランジスタTr 1のドレイン端子電位VD3は、VD3
=VDD−Vthp となる。このドレイン端子電位VD3は、
N型トランジスタTr 2のゲート端子入力電位VG4に等
しく、VD3=VG4である。N型トランジスタTr 2のゲ
ート端子電位VG4がVG4=VDD−Vthp のとき、N型ト
ランジスタTr 2のゲート端子G4とソース端子S5の
間には、N型トランジスタTr 2のしきい値電圧Vthn
の電位差がある。従って、N型トランジスタTr 2のソ
ース端子S5であるデータ線電位VDLは、VDL=VDD−
(Vthp+Vthn )で表わされる。
【0012】図2のデータ線負荷回路は、N型トランジ
スタTr 3のソース端子S8とP型トランジスタTr 4
のソース端子S11を接続し、かつ、N型トランジスタ
Tr3のドレイン端子D9とゲート端子G7、P型トラ
ンジスタTr 4のドレイン端子D12とゲート端子G1
0を、各々接続した回路構成である。また、N型トラン
ジスタTr 3のドレイン端子D9は電源線電位VDDに接
続され、P型トランジスタTr 4のドレイン端子D12
はデータ線DLに接続されている。
【0013】この回路構成によると、N型トランジスタ
Tr 3のゲート端子G7とソース端子S8の間では、し
きい値電圧Vthn の電位差がある。従って、N型トラン
ジスタTr 3のソース端子電位VS8は、VS8=VDD−V
thn となる。このソース端子電位VS8は、P型トランジ
スタTr 4のソース端子入力電位VS11 に等しく、VS8
=VS11 である。P型トランジスタTr 4のソース端子
電位がVS11 =VDD−Vthn の時、ゲート端子G10は
ドレイン端子D12に接続されている。ソース端子S1
1とゲート端子G10には、P型トランジスタTr 4の
しきい値電圧Vthp の電位差があり、P型トランジスタ
Tr 4のドレイン端子D12であるデータ線電位VDL
は、VDL=VDD−(Vthn +Vthp )で表わされる。
【0014】図6は、P型トランジスタのしきい値電圧
Vthp とN型トランジスタのしきい値電圧Vthn の関係
を表わしたものであり、前述のデータ線負荷回路を構成
する各々のトランジスタのしきい値電圧は、前記センス
アンプ回路と同様に、CMOSデバイス製造工程では工
程短縮のため、N型トランジスタとP型トランジスタの
どちらか一方のしきい値電圧を選択イオン打ち込み量に
より制御し、他方は初期全面イオン打ち込み量によって
制御しているので、製造工程に起因するしきい値電圧
が、Vthp →HighならばVthn →Low 、逆にVthp →Lo
w ならばVthn →Highとなる関係がある。一般的にはV
thp がHighに変化する値とVthn がLow に変化する値、
または、Vthp がLow に変化する値とVthn がHighに変
化する値はほぼ一定である。例えば標準製造条件が、V
thp =0.7V、Vthn =0.7Vであったものが、V
thp が0.1V上がりVthp =0.8Vになると、Vth
n は0.1V下がりVthn =0.6Vになる。従って、
Vthp とVthn の和は一定となるため、前述の様にデー
タ線DLの電位VDLはVDL=VDD−(Vthp +Vthn)
と表わされ、データ線電位VDLは、製造工程に起因する
しきい値電圧Vthの変化によらず常に一定の値が得られ
る。
【0015】図3にセンスアンプ入力電位VINと、相互
コンダクタンスgmの特性を示し、本発明のデータ線負
荷回路によるデータ線電位VDLを、合わせて示す。実線
2をセンスアンプ回路の標準製造条件でのgm特性と
し、製造工程に起因するしきい値電圧Vthの変化が、V
thp /Vthn →H/Lとなった場合は点線1に移動し、
Vthp /Vthn →L/Hとなった場合は点線3に移動す
るが、本発明にかかるデータ線電位VDLは、製造工程に
起因するしきい値電圧の変化によらず常に一定の値を持
ち、データ線電位VDLは実線2から変化しない。よっ
て、従来回路の様にセンスアンプ増幅可能入力範囲から
データ線電位VDLがずれることはなく、データ線電位が
増幅されないか、データ線電位の増幅が遅れるようなこ
とはない。
【0016】
【発明の効果】以上述べた発明によれば、データ線負荷
回路の第1導電型トランジスタのしきい値電圧Vth1 、
第2導電型トランジスタのしきい値電圧Vth2 の和が常
に一定であることから、製造工程に起因するしきい値電
圧Vthの変化によらずデータ線電位VDLは一定の安定し
た値を得ることができる。従って、センスアンプ増幅可
能入力範囲は、製造工程に起因するしきい値電圧Vthの
変化により変化してしまうが、センスアンプ入力電位で
あるデータ線電位は変化せず一定の値を得るので、セン
スアンプ入力電位はセンスアンプ増幅可能入力範囲の中
にあり、データ線電位が増幅されない様な誤動作や、デ
ータ線電位の増幅が遅れる様なアクセスの遅れを防止す
るという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すデータ線負荷回路図であ
る。
【図2】本発明の実施例を示す図1と別のデータ線負荷
回路図である。
【図3】センスアンプ回路の入力電位VINと相互コンダ
クタンスgmの特性に、本発明のデータ線負荷回路によ
るデータ線の電位VDLを合わせて示した特性図である。
【図4】従来回路のデータ線負荷回路図である。
【図5】カレントミラー型センスアンプ回路図である。
【図6】P型トランジスタのしきい値電圧Vthp とN型
トランジスタのしきい値電圧Vthn の関係図である。
【図7】図5のセンスアンプ回路の入力電位VINと相互
コンダクタンスgmの特性図である。
【図8】センスアンプ回路の入力電位VINと相互コンダ
クタンスgmの特性に、従来のデータ線負荷回路による
データ線の電位VDLを合わせて示した特性図である。
【符号の説明】
Tr1、Tr2、Tr3、Tr4、Tr5:負荷トランジスタ G1、G4、G7、G10、G13:ゲート端子 S2、S5、S8、S11、S14:ソース端子 D3、D6、D9、D12、D15:ドレイン端子 VDD:電源電圧 DL:データ線 21、22:P型トランジスタ 23、24、25:N型トランジスタ SW:センスアンプ活性/不活性信号 OUT:センスアンプ出力 Vthp :P型トランジスタのしきい値電圧 Vthn :N型トランジスタのしきい値電圧

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】データ線もしくはデータ線対と、前記デー
    タ線もしくはデータ線対が入力され、そのデータを増幅
    するセンスアンプ回路と、前記データ線もしくはデータ
    線対の電位を決定するデータ線負荷回路を有する半導体
    記憶装置において、 前記データ線負荷回路は、ゲート端子とドレイン端子が
    接続された第1導電型トランジスタと、ゲート端子とド
    レイン端子が接続された第2導電型トランジスタが直列
    に接続されることを特徴とする半導体記憶装置。
JP3192951A 1991-08-01 1991-08-01 半導体記憶装置 Pending JPH0536935A (ja)

Priority Applications (1)

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JP3192951A JPH0536935A (ja) 1991-08-01 1991-08-01 半導体記憶装置

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JP3192951A JPH0536935A (ja) 1991-08-01 1991-08-01 半導体記憶装置

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JPH0536935A true JPH0536935A (ja) 1993-02-12

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ID=16299735

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3192951A Pending JPH0536935A (ja) 1991-08-01 1991-08-01 半導体記憶装置

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JP (1) JPH0536935A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5831481A (en) * 1996-02-29 1998-11-03 Nec Corporation Phase lock loop circuit having a broad loop band and small step frequency
US6455196B1 (en) 1997-12-26 2002-09-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Non-sintered positive electrode for alkaline storage battery and alkaline storage battery using the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5831481A (en) * 1996-02-29 1998-11-03 Nec Corporation Phase lock loop circuit having a broad loop band and small step frequency
US6455196B1 (en) 1997-12-26 2002-09-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Non-sintered positive electrode for alkaline storage battery and alkaline storage battery using the same

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