JPH0684378A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH0684378A
JPH0684378A JP4237125A JP23712592A JPH0684378A JP H0684378 A JPH0684378 A JP H0684378A JP 4237125 A JP4237125 A JP 4237125A JP 23712592 A JP23712592 A JP 23712592A JP H0684378 A JPH0684378 A JP H0684378A
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Jiyou Senaga
丈 世永
Joji Ueno
譲二 上野
Junichi Suyama
淳一 須山
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    • G11C5/14Power supply arrangements, e.g. power down, chip selection or deselection, layout of wirings or power grids, or multiple supply levels
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、センスアンプへ電位を与える電源
供給部の制御を確実にし、センスアンプの動作のばらつ
きをなくすことを目的とする。 【構成】 本発明は、ビット線の電位レベルの差を増幅
して出力するセンスアンプ120を有する半導体記憶装
置において、前記センスアンプ120に第1及び第2の
電位を与える第1電源ラインSL1 及び第2電源ライン
SL2 を有する電源電位供給部140であって、前記第
1電源ラインSL1 の電位が前記第1の電位になると、
それに応答して前記第2電源ラインの電位に前記第2の
電位を与える前記電源電位供給部を設けたので、制御信
号PL1 、PL2 のタイミングがずれても、それぞれの
電源ラインをほぼ同時に所定電位にすることができ、セ
ンスアンプの動作のばらつきをなくすことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体記憶装置、特
に、センスアンプ回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体記憶装置を図5を用いて以
下に説明する。
【0003】図5に示される半導体記憶装置は、メモリ
セル部510、センスアンプ部520、コラムデコード
部530、電源供給制御部540とから構成される。
【0004】メモリセル部510は、1対のビット線B
L、バーBLとそれぞれ直交するワード線WL1 、WL
2 の各交点にメモリセルMC1 、MC2 が形成される。
【0005】センスアンプ部520は、Nチャンネル型
トランジスタ521、522から成るNチャンネルセン
スアンプ520−1、及びPチャンネル型トランジスタ
523、524から成るPチャンネルセンスアンプ52
0−2とから形成される。Nチャンネル型トランジスタ
521、522のソース及びドレインは、それぞれ電源
供給線SL1 とビット線対BL、バーBLに接続され、
各ゲートは、Nチャンネル型トランジスタ521がビッ
ト線バーBLに、522がビット線BLにそれぞれ接続
される。Pチャンネル型トランジスタ523、524の
ソース及びドレインは、それぞれ電源供給線SL2 とビ
ット線対BL、バーBLに接続され、各ゲートは、Pチ
ャンネル型トランジスタ523がビット線バーBLに、
524がビット線BLにそれぞれ接続される。
【0006】コラムデコード部530は、ソース及びド
レインがビット線BL及びデータバスDBに接続される
Nチャンネル型トランジスタ531と、ソース及びドレ
インがビット線バーBL及びデータバスバーDBに接続
されるNチャンネル型トランジスタ532とから形成さ
れる。Nチャンネル型トランジスタ531、532の各
ゲートは、コラムデコーダ出力信号CSが与えられるコ
ラムデコーダ出力信号線CLに接続される。
【0007】電源供給制御部540は、ソースが接地電
位レベルの接地電源に、ドレインが電源供給線SL1
接続され、そのゲートに制御信号PL1 が与えられるN
チャンネル型トランジスタ541と、ソースが電位レベ
ルV1 の電源VDDに、ドレインが電源供給線SL2 に接
続され、そのゲートに制御信号PL2 が与えられるPチ
ャンネル型トランジスタ542とから形成される。
【0008】次に、以上述べた半導体記憶装置の動作を
図6を用いて説明する。
【0009】ビット線BL、バーBL及び電源供給線S
1 、SL2 はあらかじめ、電位レベルV1 の1/2の
電位にプリチャージされている。
【0010】時刻t0 において、ワード線WL1 が選択
され、メモリセルMC1 からビット線バーBLにメモリ
セルMC1 内のデータを読み出すと、ビット線バーBL
はプリチャージレベルから読み出したデータに応じて変
化する。
【0011】時刻t1 において、制御信号PL1
“H”に、制御信号PL2 が“L”に変化すると、Nチ
ャンネル型トランジスタ541及びPチャンネル型トラ
ンジスタ542がオン状態になる。これによって、電源
供給線SL2 はV1 レベルに、SL1 は接地電位レベル
に向かって、電位レベルが変化する。これと同時に、N
チャンネルセンスアンプ520−1、及びPチャンネル
センスアンプ520−2の働きにより、ビット線バーB
Lは接地電位レベル側に、ビット線BLは電位レベルV
1 に向かって電位レベルが変化する。
【0012】時刻t2 において、電源供給線SL2 は電
位レベルV1 で、SL1 は接地電位レベルで安定する。
また、ビット線BLは電位レベルV1 でバーBLは接地
電位レベルで安定する。
【0013】時刻t3 において、コラムデコーダ出力信
号CSが“H”になり、データバスDB、バーDBにデ
ータを出力する。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】以上、述べた半導体記
憶装置において、電源供給制御部540は外部からの制
御信号PL1 、PL2 によって制御される為、制御信号
PL1 とPL2 との間にタイミングのズレが生じると、
図7に示すように電源供給部540から電源供給線SL
1 、SL2 に電位を与えるタイミングにズレを生じる。
その結果、Nチャンネルセンスアンプ520−1とPチ
ャンネルセンスアンプ520−2との動作にもズレが生
じるという問題があった。
【0015】本発明は、電源供給部の制御が困難である
という欠点を解消し、センスアンプ部の動作のばらつき
をなくすことを目的とするものである。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明は上述した課題を
解決するために、第1及び第2のビット線と、データを
記憶するメモリセルであって、前記データに基づいて前
記第1のビット線を前記第2のビット線とは異なる電位
レベルとする前記メモリセルと、前記第1と第2のビッ
ト線の電位レベルの差を増幅して出力するセンスアンプ
とを有する半導体記憶装置において、前記センスアンプ
に第1及び第2の電位を与える第1電源ライン及び第2
電源ラインを有する電源電位供給部であって、前記第1
電源ラインの電位が前記第1の電位になると、それに応
答して前記第2電源ラインに前記第2の電位を与える前
記電源電位供給部を設けたものである。
【0017】
【作用】本発明によれば、第1電源ラインの電位が第1
の電位になると、それに応答して即座に第2電源ライン
の電位が第2の電位になるので、制御信号のタイミング
にずれが生じたとしても確実にそれぞれの電源ラインを
所定電位にすることができる。それにより、センスアン
プの動作のばらつきをなくすことができる。
【0018】
【実施例】本発明の第1の実施例を図1を用いて説明す
る。
【0019】図1に示される半導体記憶装置は、メモリ
セル部110、センスアンプ部120、コラムデコード
部130、電源供給制御部140とから構成される。
【0020】メモリセル部110は、ビット線対BL、
バーBLとそれぞれ直交するワード線WL1 、WL2
各交点にメモリセルMC1 、MC2 が形成される。
【0021】センスアンプ部120は、Nチャンネル型
トランジスタ121、122から成るNチャンネルセン
スアンプ120−1、及びPチャンネル型トランジスタ
123、124から成るPチャンネルセンスアンプ12
0−2とから形成される。Nチャンネル型トランジスタ
121、122のソース及びドレインはそれぞれ電源供
給線SL1 とビット線対BL、バーBLに接続され、各
ゲートはNチャンネル型トランジスタ121がビット線
バーBLに、122がビット線BLにそれぞれ接続され
る。Pチャンネル型トランジスタ123、124のソー
ス及びドレインはそれぞれ電源供給線SL2 とビット線
対BL、バーBLに接続され、各ゲートは、Pチャンネ
ル型トランジスタ123がビット線バーBLに、124
がビット線BLにそれぞれ接続される。
【0022】コラムデコード部130は、ソース及びド
レインがビット線BL及びデータバスDBに接続される
Nチャンネル型トランジスタ131と、ソース及びドレ
インがビット線バーBL及びデータバスバーDBに接続
されるNチャンネル型トランジスタ132とから形成さ
れる。Nチャンネル型トランジスタ131、132の各
ゲートは、コラムデコーダ出力信号CSが与えられるコ
ラムデコーダ出力信号線CLに接続される。
【0023】電源供給制御部140は、ソースが接地電
位レベルの接地電源に、ドレインが電源供給線SL
1 に、ゲートがノードN1 にそれぞれ接続されるNチャ
ンネル型トランジスタ141と、ソースが電位レベルV
1 の電源VDDに、ドレインが電源供給線SL2 に、ゲー
トがノードN2 にそれぞれ接続されるPチャンネル型ト
ランジスタ142と、ソースが電位レベルV1 の電源V
DDに、ドレインがノードN2 に、ゲートがノードN3
それぞれ接続されるPチャンネル型トランジスタ143
と、ソースが電源供給線SL1 に、ドレインがノードN
2 に、ゲートがノードN3 にそれぞれ接続されるNチャ
ンネル型トランジスタ144と、ソースが接地電位レベ
ルの接地電源に、ドレインがノードN1 に、ゲートがノ
ードN4 にそれぞれ接続されるN型トランジスタ145
と、ソースが電源供給線SL2 に、ドレインがノードN
1 に、ゲートがノードN4 にそれぞれ接続されるPチャ
ンネル型トランジスタ146と、その入力に制御信号P
1 が与えられ、その出力がノードN3 に接続されるイ
ンバータ147と、その入力に制御信号PL2 が与えら
れ、その出力がノードN4 に接続されるインバータ14
8とから形成される。
【0024】次に、以上述べた半導体記憶装置の動作を
図2を用いて説明する。
【0025】最初はビット線BL、バーBL及び電源供
給線SL1 、SL2 は、あらかじめ、電位レベルV1
1/2の電位にプリチャージされ、制御信号PL1
“L”、制御信号PL2 は“H”、ノードN1 は接地電
位レベル、ノードN3 は“L”、ノードN4 は“H”レ
ベルにそれぞれ設定されているとする。
【0026】まず、時刻t0 において、ワード線WL1
を選択し、メモリセルMC1 からビット線バーBLにデ
ータを読み出すと、ビット線バーBLはプリチャージレ
ベルから読み出した信号のレベル分、すなわち、メモリ
セルMC1 に記憶されたデータに応じて、変化する。
【0027】次に、時刻t1 において、制御信号PL1
が“H”に、制御信号PL2 が“L”に変化すると、N
チャンネル型トランジスタ144及びPチャンネル型ト
ランジスタ146がオン状態になり、Nチャンネル型ト
ランジスタ145及びPチャンネル型トランジスタ14
3がオフ状態となる。これによって、ノードN1 は電源
供給線SL2 の、ノードN2 は電源供給線SL1 のプリ
チャージレベルに向かって、それぞれ電位レベルが変化
し、Nチャンネル型トランジスタ141とPチャンネル
型トランジスタ142がオン状態になる。これにより、
電源供給線SL2 の電位レベルはV1 に、電源供給線S
1 の電位レベルは接地電位レベルに向かって変化す
る。ノードN1 は電源供給線SL2 の変化に応じて、ノ
ードN2 は電源供給線SL1 の変化に応じて、それぞれ
変化する。この時、センスアンプ部120、すなわち、
Nチャンネルセンスアンプ120−1及びPチャンネル
センスアンプ120−2により、ビット線バーBLは接
地電位レベルに、ビット線BLは電位レベルV1 に向か
って、それぞれ変化する。
【0028】次に、時刻t2 において、電源供給線SL
1 は接地電位レベルで、電源供給線SL2 は電位レベル
1 でそれぞれ安定する。それによって、ビット線BL
が電位レベルV1 に、ビット線バーBLが接地電位レベ
ルに達する。
【0029】次に、時刻t3 において、コラムデコーダ
出力信号線CLに与えられるコラムデコーダ出力信号C
Sが“H”になり、データバスDB、バーDBにデータ
を出力する。
【0030】次に、本発明の第2の実施例を図3を用い
て説明する。
【0031】図3に示される半導体記憶装置は、メモリ
セル部110、センスアンプ部120、コラムデコード
部130、及び電源供給制御部300とから構成され
る。ここで、図1と同一部には同一符号を付し、その説
明を省略する。
【0032】電源供給制御部300は、センスラッチ回
路310と、カレントミラーアンプ320と、ラッチ回
路330と、第1のパルス発生回路340と、第2のパ
ルス発生回路350とから構成される。
【0033】センスラッチ回路310は、ソースが電位
レベルV1 の電源VDDに、ドレインが電源供給線SL2
に、ゲートがノードN1 にそれぞれ接続されるPチャン
ネル型トランジスタ311と、ソースが電位レベルV1
の電源VDDに、ドレインがノードN1 に、ゲートがノー
ドN2 にそれぞれ接続するPチャンネル型トランジスタ
312と、ソースが電源供給線SL1 に、ドレインがノ
ードN1 に、ゲートがノードN2 にそれぞれ接続される
Nチャンネル型トランジスタ313と、ソースが電位レ
ベルV2 (0<V1 <V2 )の電源VDD′に、ドレイン
が電源供給線SL2 に、ゲートがインバータ315の出
力端にそれぞれ接続されるPチャンネル型トランジスタ
314と、ソースが接地電源316に、ドレインが電源
供給線SL1 に、ゲートがノードN3 にそれぞれ接続さ
れるNチャンネル型トランジスタ316と、ソースが電
源供給線SL2 に、ドレインがノードN3 に、ゲートが
ノードN4 にそれぞれ接続されるPチャンネル型トラン
ジスタ317と、ソースが接地電源に、ドレインがノー
ドN3 にゲートがノードN4 にそれぞれ接続されるNチ
ャンネル型トランジスタ318と、その出力端がノード
4 に接続されるインバータ319とから形成される。
インバータ315及び319の入力端には、制御信号P
3 が与えられる。
【0034】カレントミラーアンプ320は、ソースが
電位レベルV1 の電源VDDに、ドレイン及びゲートがノ
ードN5 にそれぞれ接続されるPチャンネル型トランジ
スタ321と、ソースが電源VDDに、ドレインがノード
6 に、ゲートがノードN5にそれぞれ接続されるPチ
ャンネル型トランジスタ322と、ソースがノードN7
に、ドレインがノードN5 に、ゲートが電源供給線SL
2 にそれぞれ接続されるNチャンネル型トランジスタ3
23と、ソースがノードN7 に、ドレインがノードN6
に、ゲートが電位レベルV2 の電源VDD′にそれぞれ接
続されるNチャンネル型トランジスタ324と、ソース
が接地電源に、ドレインがノードN7 に、ゲートがノー
ドN8 にそれぞれ接続されるNチャンネル型トランジス
タ325とから形成される。
【0035】ラッチ回路330は、NAND素子33
1、332とから形成される。NAND素子331の第
1の入力端はNAND素子332の出力端及びNAND
素子341の出力端に接続され、NAND素子331の
出力端はノードN8 及びNAND素子332の第1の入
力端に接続される。さらに、NAND素子332の第2
の入力端はNAND素子351の出力端に接続され、N
AND素子332の第3の入力端には制御信号PL3
与えられる。
【0036】第1のパルス発生回路340は、NAND
素子341及びインバータ342、343、344とか
ら形成される。インバータ342〜344は直列に接続
され、第1段のインバータ342の入力端には制御信号
PL3 が与えられ、第3段のインバータ344の出力端
はNAND素子341の第1の入力端に接続する。NA
ND素子341の第2の入力端は、第1段のインバータ
342の入力端と接続され、制御信号PL3 が与えられ
る。
【0037】第2のパルス発生回路350は、NAND
素子351及びインバータ352、353、354とか
ら形成される。インバータ352〜354は直列に接続
され、第1段のインバータ352の入力端はノードN6
に接続され、第3段のインバータ354の出力端はNA
ND素子351の第1の入力端に接続される。さらに、
NAND素子351の第2の入力端は、インバータ35
2の入力端に接続する。
【0038】次に、以上、述べた半導体記憶装置の動作
を図4を用いて説明する。
【0039】ビット線BL、バーBL及び電源供給線S
1 、SL2 は、あらかじめ電位レベルV2 の1/2の
電位にプリチャージされ、制御信号PL3 は“L”、ノ
ードN4 は“H”、ノードN2 は“L”、ノードN3
接地電位レベル、ノードN1は電位レベルV1 に設定さ
れているものとする。
【0040】まず、時刻t0 において、ワード線WL1
を選択し、メモリセルMC1 からビット線バーBLにデ
ータを読み出すと、ビット線バーBLはプリチャージレ
ベルから読み出した信号のレベル分、すなわち、メモリ
セルMC1 に記憶されたデータに応じて変化する。
【0041】次に、時刻t1 において、制御信号PL3
が“H”に変化すると、Pチャンネル型トランジスタ3
14及び317がオン状態、Nチャンネル型トランジス
タ318がオフ状態、Nチャンネル型トランジスタ31
3がオン状態、Pチャンネル型トランジスタ312がオ
フ状態になる。これによって、ノードN1 は電源供給線
SL1 の、ノードN3 は電源供給線SL2 のプリチャー
ジレベルに向かって、それぞれ電位レベルが変化し、P
チャンネル型トランジスタ311とNチャンネル型トラ
ンジスタ316がオン状態になる。これにより、電源供
給線SL2 の電位レベルはV1 に、電源供給線SL1
電位レベルは接地電位レベルに向かって変化する。ノー
ドN1 は電源供給線SL1 の変化に応じて、ノードN3
は電源供給線SL2 の変化に応じてそれぞれ変化する。
この時、センスアンプ部120、すなわち、Nチャンネ
ルセンスアンプ120−1及びPチャンネルセンスアン
プ120−2により、ビット線バーBLは接地電位レベ
ルに、ビット線BLは電位レベルV1 に向かってそれぞ
れ変化する。
【0042】次に、時刻t2 において、電源供給線SL
2 が電位レベルV2 に達した時、カレントミラーアンプ
320及びラッチ回路330によって、Pチャンネル型
トランジスタ311はオフ状態となり、電源VDDから電
源供給線SL2 への電荷供給が断たれるので、カレント
ミラーアンプ320は非活性化状態になる。
【0043】これによって、電源供給線SL2 への電荷
供給は電源VDD′によるもののみとなり、電源供給線S
2 は電位レベルV2 に、電源供給線SL1 は接地電位
レベルに向かって、それぞれ変化する。それによって、
ビット線BLが電位レベルV2 に、ビット線バーBLが
接地電位レベルに達する。
【0044】次に、時刻t3 において、コラムデコーダ
出力信号線CLに与えられるコラムデコーダ出力信号C
Sが“H”になり、データバスDB、バーDBにデータ
を出力する。
【0045】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
センスアンプ部へ電位を与える電源供給部の制御を電源
供給線に与えられる電位、すなわちセンスアンプ活性化
信号によって行なうようにしたので、従来に比べて電源
供給部の制御が容易にでき、センスアンプ部の動作のば
らつきをなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す回路図
【図2】図1の実施例の動作の説明に供する図
【図3】本発明の第2の実施例を示す回路図
【図4】図3の第2の実施例の動作の説明に供する図
【図5】従来例を示す回路図
【図6】図5の従来例の動作の説明に供する図
【図7】図5の従来例の説明に供する図
【符号の説明】
110 メモリセル部 120 センスアンプ部 130 コラムデコード部 140 電源供給制御部 WL1 ,WL2 ワード線 MC1 ,MC2 メモリセル SL1 ,SL2 電源供給線

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1及び第2のビット線と、データを記
    憶するメモリセルであって、前記データに基づいて前記
    第1のビット線を前記第2のビット線とは異なる電位レ
    ベルとする前記メモリセルと、前記第1と第2のビット
    線の電位レベルの差を増幅して出力するセンスアンプと
    を有する半導体記憶装置において、 前記センスアンプに第1及び第2の電位を与える第1電
    源ライン及び第2電源ラインを有する電源電位供給部で
    あって、 前記第1電源ラインの電位が前記第1の電位になると、
    それに応答して前記第2電源ラインに前記第2の電位を
    与える前記電源電位供給部を有することを特徴とする半
    導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 前記電源電位供給部は、 前記第1の電源ラインと前記第1の電位を有する第1の
    電源とを接続する第1のスイッチであって、ON状態の
    時、前記第1の電源ラインの電位を前記第1の電位にす
    る前記第1のスイッチと、 前記第2の電源ラインと前記第2の電位を有する第2の
    電源とを接続する第2のスイッチであって、前記第1の
    スイッチがON状態の時、前記第1の電源ライン上の電
    位によりON状態となり前記第2の電源ラインの電位を
    前記第2の電位にする前記第2のスイッチとを有するこ
    とを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。
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Cited By (1)

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