JPH06150656A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH06150656A
JPH06150656A JP4300016A JP30001692A JPH06150656A JP H06150656 A JPH06150656 A JP H06150656A JP 4300016 A JP4300016 A JP 4300016A JP 30001692 A JP30001692 A JP 30001692A JP H06150656 A JPH06150656 A JP H06150656A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bit line
channel transistor
precharge
voltage
transistor
Prior art date
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Pending
Application number
JP4300016A
Other languages
English (en)
Inventor
Ryoichi Kumazawa
良一 熊沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP4300016A priority Critical patent/JPH06150656A/ja
Publication of JPH06150656A publication Critical patent/JPH06150656A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 DRAM等の半導体記憶装置のビット線プリ
チャージ回路のnチャネルトランジスタ2〜4のゲート
を電源電圧より高い電圧VPPで制御する。 【効果】 低電圧でも高速な動作を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】近年、バッテリーを使って動く電
気製品などにおいて、低消費電力のために電源電圧を低
くして動作させることができる半導体記憶装置が要求さ
れている。
【0002】本発明は、DRAM(ダイナミックランダ
ムアクセスメモリ)などの半導体記憶装置で、ビット線
のプリチャージ用のトランジスタの制御信号を、電源電
圧より高く昇圧して印加し、特に低電圧で高速な動作が
可能とした半導体記憶装置に関する。
【0003】また、本発明は、DRAM(ダイナミック
ランダムアクセスメモリ)などの半導体記憶装置で、プ
リチャージ用のトランジスタとして、pチャネルトラン
ジスタとnチャネルトランジスタを並列に使用すること
により、特に低電圧で高速な動作が可能とした半導体記
憶装置に関する。
【0004】
【従来の技術】従来この種の半導体記憶装置のプリチャ
ージ回路としては、図5、図6に示すnチャネルMOS
トランジスタを用いるものが一般的である。
【0005】図5はDRAMにおけるビット線をプリチ
ャージする回路の一部を示す図であり、この図におい
て、8、9はビット線対であり、該ビット線対には、デ
ータ記憶部(メモリセル)1と、これら記憶部から読み
出された微小信号を増幅するためのセンスアンプ7が接
続されている。また、それぞれのビット線は、nチャネ
ルトランジスタ3、4を介してビット線をプリチャージ
するための電位(通常は電源電圧VCCの1/2の電位
(以降HVCCと呼ぶ))5に接続されており、該トラ
ンジスタのゲートはビット線をプリチャージするための
制御信号(以降BEQ1と呼ぶ)6に接続されている。
また、該ビット線対はnチャネルトランジスタ2を介し
て接続されており、プリチャージ時に同電位にイコライ
ズされる。
【0006】以上の回路で、BEQ1に高レベルVCC
が印加されると、トランジスタ2〜4がオンしてビット
線対8と9がHVCCにプリチャージされる。データの
読み出しは、上記ビット線のプリチャージが行われた
後、BEQ1に低レベルが印加されてトランジスタ2〜
4がオフとなり、その後センスアンプ7が動作して読み
出しが行われる。以上は、1つのビット線対に関連する
回路を中心に説明したものであるが、図示しない他のビ
ット線対についても同様である。
【0007】図6(a)はビット線プリチャージの制御
信号BEQ1であり、時間t1で低レベル0Vから高レ
ベルVCCに変化し、トランジスタ2〜4がオンし、ビ
ット線対レベル(b)はHVCCへプリチャージされ
る。(時間t1以前はデータの読み出し状態を表してお
り、b−1はビット線8の信号、また、b−2はビット
線9の信号を表しており、ビット線8には高レベルが、
また、ビット線9には低レベルが読み出されている)。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】この時、トランジスタ
4のドレインソースは、それぞれHVCC−0Vに接続
されており、また、ゲートーソース間には電位VCCが
加えられている。従って、 VGS−VDS=VCC−HVCC≧VTNGS:トランジスタのゲートーソース間電圧 VDS:トランジスタのドレイン−ソース間電圧 VTN:nチャネルトランジスタのスレショルド電圧 となり、トランジスタ4は飽和領域で動作し、ドレイン
−ソース間のインピーダンスは充分に低くなる。
【0009】一方、トランジスタ3のドレイン−ソース
は、それぞれVCC−HVCCに接続されることにな
り、また、ゲートーソース間電圧はHVCCとなり、 VGS−VDS=HVCC−HVCC<VTN となり、トランジスタ3は線形領域の動作となり、ドレ
イン−ソース間のインピーダンスはトランジスタ4のイ
ンピーダンスに比べ高くなる。このため、図6(b)の
ように、ビット線信号b−2は高速にプリチャージされ
るが、ビット線信号b−1は低速となり、プリチャージ
時間(t2−t1)が長くなるという問題点がある。こ
の問題は、電源電圧が低電圧になり、回路の速度が遅く
なるに従っていっそう深刻となってきている。
【0010】そこで本発明は、低い動作電圧でも高速に
動作を行うことができる半導体記憶装置を提供すること
を目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明による半導体記憶
装置は上記目的達成のため、複数のメモリセルが接続さ
れたビット線をプリチャージするためのプリチャージ回
路を備えた半導体記憶装置において、前記プリチャージ
回路を構成するnチャネルトランジスタの制御電圧を、
電源電圧より高い電圧に昇圧して印加し、nチャネルト
ランジスタを導通させて前記プリチャージを行うことを
特徴とする半導体記憶装置である。
【0012】また、本発明による半導体記憶装置は上記
目的達成のため、複数メモリセルが接続されたビット線
をプリチャージするためのプリチャージ回路を備えた半
導体記憶装置において、前記プリチャージ回路が、pチ
ャネルトランジスタとnチャネルトランジスタとの並列
回路により構成され、制御信号に応答してそれらを同時
に導通させて前記プリチャージを行うことを特徴とする
半導体記憶装置である。
【0013】
【作用】本発明では、ビット線対を所定の電圧にプリチ
ャージするプリチャージトランジスタがnチャネルトラ
ンジスタにより構成され、制御信号に応答して該nチャ
ネルトランジスタのゲートに電源電圧VCCより高い電
圧が印加され導通されるように構成されている。したが
って、プリチャージ以前の状態が低レベルにあったビッ
ト線のみでなく、高レベルにあったビット線についても
高速にプリチャージを行うことができる。
【0014】また、本発明では、ビット線対を所定の電
圧にプリチャージするプリチャージトランジスタがpチ
ャネルトランジスタとnチャネルトランジスタとの並列
回路により構成され、制御信号に応答して該pチャネル
トランジスタとnチャネルトランジスタが同時に導通さ
れるように構成されている。したがって、ビット線対の
うち、プリチャージ以前の状態が高レベルにあったビッ
ト線はpチャネルトランジスタにより、また、低レベル
にあったビット線はnチャネルトランジスタによってプ
リチャージされることによって、双方とも高速にプリチ
ャージを行うことができる。
【0015】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。
【0016】図1は本発明に係る半導体記憶装置の原理
を説明する図である。図1はDRAMにおけるビット線
対をプリチャージする回路の一部を示す図であり、図
5、図6に示す従来例と同一構成部分には同一番号を付
して説明を省略する。図1において、それぞれのビット
線対8、9は、nチャネルトランジスタ3、4からなる
プリチャージ回路を介してプリチャージ電位(HVC
C)5に接続されており、nチャネルトランジスタ3、
4のゲートには、プリチャージ制御信号昇圧回路16を
介してBEQ1が印加されている。また、それぞれのビ
ット線対間はnチャネルトランジスタ2で接続されてい
て、BEQ1によってプリチャージ時同電圧にイコライ
ズされるようになっている。プリチャージ制御信号昇圧
回路16は、1対のpチャネルトランジスタ10、1
1、1対ののnチャネルトランジスタ12、13及びイ
ンバータ15からなり、それぞれのpチャネルトランジ
スタのソースは、電源電圧VCCよりnチャネルトラン
ジスタ3、4のスレッショルド電圧VTNだけ高い電圧よ
りなる電源VPP14に、また、ドレインはそれぞれ相
対するpチャネルトランジスタのゲートに接続されてい
る。また、上記nチャネルトランジスタ12のドレイン
は、上記pチャネルトランジスタ10のドレインおよび
11のゲートに、ソースは0V(以下GNDと呼ぶ)に
接続され、上記nチャネルトランジスタ13のドレイン
は、上記pチャネルトランジスタ11のドレインおよび
10のゲートに、ソースはGNDに接続されている。ま
た、プリチャージ制御信号BEQ1は、nチャネルトラ
ンジスタ12のゲートおよび上記インバータ15を介し
てnチャネルトランジスタ13のゲートに接続されてい
て、BEQ1に印加された高レベル(VCC)をVPP
まで昇圧するようになっており、昇圧された高レベルは
上記pチャネルトランジスタ11のドレインより出力さ
れ、上記プリチャージ回路のnチャネルトランジスタ
3、4とnチャネルトランジスタ2のゲートに接続され
ている。
【0017】以上の構成において、プリチャージ時BE
Q1に高レベル(VCCレベル)を印加する。このとき
nチャネルトランジスタ12がオンし、pチャネルトラ
ンジスタ11のゲートはGNDレベル(0V)となり、
pチャネルトランジスタ11はオンする。一方、nチャ
ネルトランジスタ13はオフし、したがってpチャネル
トランジスタ10のゲートはVPPレベルとなりオフす
る。したがって、nチャネルトランジスタ11は安定し
てオンし、プリチャージトランジスタ3、4のゲートに
はVPPレベルが供給される。
【0018】したがって、プリチャージ時、高レベルが
読み出されていたビット線に対してもプリチャージトラ
ンジスタは常にソース−ドレイン間電圧よりもトランジ
スタのスレッショルド電圧だけ高い電圧でゲートが駆動
され、電源電圧に依存せず高速にビット線をプリチャー
ジすることが可能となる。
【0019】図2は上記構成のビット線プリチャージ回
路のタイミング図であり、図中(b)はビット線プリチ
ャージ制御信号BEQ1、また、(a)はBEQ1の昇
圧信号を表している。BEQ1は時間t1で低レベル
(0V)から高レベル(VCC)に変化するように信号
が印加され、このとき昇圧信号は低レベル(0V)から
高レベル(VPP)に変化する。また、(c)はビット
線対のレベルであり、時間t1以前は読み出し出し状態
を表している。b−1はビット線8のレベルを、b−2
はビット線9のレベルを表しており、ビット線8には高
レベルが、また、ビット線9には低レベルが読み出され
ている。
【0020】低レベルが読み出されていたビット線9は
nチャネルトランジスタ4によってHVCCに接続され
るが、このとき、ドレイン−ソース間にはHVCC、ゲ
ート−ソース間にはVCC+VTN の電圧が印加されて
いる。従って、 VGS−VDS=VCC+VTN−HVCC≧VTN となり、トランジスタ4は飽和領域で動作する。
【0021】また、高レベルが読み出されていたビット
線8はnチャネルトランジスタ3によりHVCCに接続
され、このとき、ドレイン−ソース間電圧はHVCC、
また、ゲート−ソース間にはVCC−HVCC+VTN
が印加されて、 VGS−VDS=VCC−HVCC+VTN−HVCC =VTN(≧ VTN) となり、トランジスタ3は飽和領域で動作する。
【0022】従って、トランジスタ3のオン時のインピ
ーダンスは充分小さくなり、ビット線8、9はいづれも
高速にプリチャージされ、しかも、電源電圧VCCに依
存せず安定して動作させることが可能となる。
【0023】以上説明したように、本実施例では、高速
にビット線プリチャージを行うことが可能で、低電圧で
動作が要求されるシステムでも回路の安定動作に大きく
寄与させることができる。
【0024】図3は本発明に係る他の半導体記憶装置の
原理を説明する図である。図3はDRAMにおけるビッ
ト線対をプリチャージする回路の一部を示す図であり、
図5、図6に示す従来例と同一構成部分には同一番号を
付して説明を省略する。図3において、それぞれのビッ
ト線対8、9は、nチャネルトランジスタ3、4とpチ
ャネルトランジスタ17、18との並列回路からなるプ
リチャージ回路を介してプリチャージ電位(HVCC)
5に接続されており、nチャネルトランジスタ3、4の
ゲートにはプリチャージ制御信号BEQ1が印加され、
pチャネルトランジスタ17、18のゲートにはプリチ
ャージ制御信号BEQ2が印加されている。また、それ
ぞれのビット線対間はnチャネルトランジスタ2で接続
されていて、BEQ1によってプリチャージ時同電位に
イコライズされるようになっている。
【0025】以上の構成において、プリチャージ時BE
Q1に高レベルを、また、BEQ2に低レベルを印加す
る。このときnチャネルトランジスタ3、4およびpチ
ャネルトランジスタ17、18がオンし、低レベルが読
み出されていたビット線はnチャネルトランジスタ3ま
たは4で、また、高レベルが読み出されていたビット線
はpチャネルトランジスタ17または18でプリチャー
ジされ、従ってトランジスタのスレッショルド電圧や電
源電圧に依存せず高速にビット線をプリチャージするこ
とが可能となる。
【0026】図4は上記構成のビット線プリチャージ回
路のタイミング図であり、図中(a)はビット線プリチ
ャージ制御信号BEQ2、また、(b)はビット線プリ
チャージ制御信号BEQ1を表しており、BEQ1は時
間t1で低レベルから高レベルに、BEQ2は高レベル
から低レベルに変化するように信号が印加される。ま
た、(c)はビット線対のレベルであり、時間t1 以前
は読み出し状態を表している。b−1はビット線8のレ
ベルを、b−2はビット線9のレベルを表しており、ビ
ット線8には高レベルが、また、ビット線9には低レベ
ルが読み出されている。
【0027】低レベルが読み出されていたビット線9は
nチャネルトランジスタ4によってHVCCに接続され
るが、このとき、ドレイン−ソース間にはHVCC、ゲ
ートーソース間にはVCCの電圧が印加されている。従
って、 VGS−VDS=VCC−HVCC≧VTN となり、トランジスタ4は飽和領域で動作する。
【0028】また、高レベルが読み出されていたビット
線8はpチャネルトランジスタ17によりHVCCに接
続され、このとき、ドレイン−ソース間電圧は−HVC
C、また、ゲート−ソース間には−VCCが印加され
て、 VGS−VDS=−VCC−(−HVCC)≦VTPTP:Pチャネルトランジスタのスレッショルド電圧 となり、トランジスタ17は飽和領域で動作する。
【0029】従って、トランジスタ17のオン時のイン
ピーダンスは充分小さくなり、ビット線8、9はいづれ
も高速にプリチャージされ、しかも、電源電圧VCCに
依存せず安定して動作させることが可能となる。
【0030】以上説明したように、本実施例では、高速
にビット線プリチャージを行うことが可能で、低電圧で
動作が要求されるシステムでも回路の安定動作に大きく
寄与させることができる。
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、低電位が読み出されて
いるビット線に接続されたnチャネルトランジスタも、
高電位が読み出されているビット線に接続されているn
チャネルトランジスタも飽和領域で動作するため、高速
にビット線プリチャージを行うことが可能で、特に低電
圧動作が要求されるシステムにおいても、回路の安定動
作をはかることができる。
【0032】また、本発明によれば、高電位が読み出さ
れているビット線はpチャネルトランジスタで、また、
低電圧が読み出されいるビット線はnチャネルトランジ
スタでビット線のプリチャージが行われ、高速な動作を
行うことが可能で、特に低電圧動作が要求されるシステ
ムにおいても、回路の安定動作をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る半導体記憶装置の一実施例の回路
構成図である。
【図2】同実施例の動作説明に供するタイミング図であ
る。
【図3】本発明に係る半導体記憶装置の他の実施例の回
路構成図である。
【図4】同実施例の動作説明に供するタイミング図であ
る。
【図5】従来の半導体記憶装置の回路構成図である。
【図6】同装置の動作説明に供するタイミング図であ
る。
【符号の説明】
1 データ記憶部 2〜4 nチャネルトランジスタ 5 ビット線プリチャージ電源 6 ビット線プリチャージ制御信号 7 ヤンスマンプ 8、9 ビット線 16 プリチャージ制御信号昇圧回路 17、18 pチャネルトランジスタ 19 ビット線プリチャージ制御信号

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のメモリセルが選択的に接続される
    ビット線の対と、これらのビット線をプリチャージする
    ためのプリチャージ回路を備えた半導体記憶装置におい
    て、 前記プリチャージ回路を構成するnチャネルトランジス
    タの制御電圧を、電源電圧より高い電圧に昇圧して印加
    し、前記nチャネルトランジスタを導通させて前記プリ
    チャージを行うことを特徴とする半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 複数のメモリセルが選択的に接続される
    ビット線の対と、これらのビット線をプリチャージする
    ためのプリチャージ回路を備えた半導体記憶装置におい
    て、 前記プリチャージ回路が、pチャネルトランジスタとn
    チャネルトランジスタとの並列回路により構成され、制
    御信号に応答して前記pチャネルトランジスタとnチャ
    ネルトランジスタを同時に導通させて前記プリチャージ
    を行うことを特徴とする半導体記憶装置。
JP4300016A 1992-11-10 1992-11-10 半導体記憶装置 Pending JPH06150656A (ja)

Priority Applications (1)

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JP4300016A JPH06150656A (ja) 1992-11-10 1992-11-10 半導体記憶装置

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JP4300016A JPH06150656A (ja) 1992-11-10 1992-11-10 半導体記憶装置

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JPH06150656A true JPH06150656A (ja) 1994-05-31

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JP4300016A Pending JPH06150656A (ja) 1992-11-10 1992-11-10 半導体記憶装置

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JP (1) JPH06150656A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08212783A (ja) * 1994-11-12 1996-08-20 Samsung Electron Co Ltd 半導体メモリ装置のビット線感知回路
US6418073B1 (en) 1999-05-14 2002-07-09 Nec Corporation Semiconductor memory device
JP2004164843A (ja) * 1997-03-11 2004-06-10 Toshiba Corp 半導体記憶装置

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