JPH09120675A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents

Semiconductor integrated circuit

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JPH09120675A
JPH09120675A JP8138112A JP13811296A JPH09120675A JP H09120675 A JPH09120675 A JP H09120675A JP 8138112 A JP8138112 A JP 8138112A JP 13811296 A JP13811296 A JP 13811296A JP H09120675 A JPH09120675 A JP H09120675A
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Japan
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voltage
circuit
mos transistor
pair
power supply
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Application number
JP8138112A
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Japanese (ja)
Inventor
Yukie Suzuki
幸英 鈴木
Tsugio Takahashi
継雄 高橋
Noriaki Kubota
記章 久保田
Koji Arai
公司 荒井
Koichi Abe
浩一 阿部
Shunichi Sukegawa
俊一 助川
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Hitachi Ltd
Texas Instruments Japan Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Texas Instruments Japan Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent undue overdrive even when the power supply voltage being fed to a sense amplifier is high. SOLUTION: At the time of employing an overdive technology where a power supply voltage VDD is fed as an operational power supply based on an initially activated first control signal ϕSAIB at the activation timing of sense amplifier and then a step down voltage VDL having lower level than the power supply voltage is fed as an operating power supply voltage based on a second activated control signal ≃SA2B, a control circuit TG employs an inverter operating with the power supply voltage VDD as a delay means 12 for determining the overdrive time after activation of first control signal before activation of second control signal. Delay time of delay circuit has negative dependency on the power supply voltage.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、オーバドライブ形
式で駆動される差動増幅回路を備えた半導体集積回路に
関し、例えば高集積化のために動作電圧が低電圧化され
たDRAM(ダイナミック・ランダム・アクセス・メモ
リ)に適用して有効な技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit provided with a differential amplifier circuit driven in an overdrive format, for example, a DRAM (Dynamic Random Random) whose operating voltage is lowered for high integration. -Technology effective when applied to access memory).

【0002】[0002]

【従来の技術】DRAMの記憶容量を増大させるために
メモリセルトランジスタ等のMOSトランジスタ(以下
MOSFETとも称する)は小型化され、それによって
MOSトランジスタのゲート長の縮小化に伴ってゲート
酸化膜が薄膜化されるので、動作電圧の低電圧化が進め
られている。特にDRAMは、ハイレベルの読み出し動
作効率を落とさない(若しくはハイレベルの読み出し動
作マージンを比較的大きくする)ようにしてハイレベル
の書込み(メモリセルの蓄積容量に対する充電動作)を
行おうとする場合には、ワード線の選択レベルを上げる
か、メモリセルのデータ入出力端子が結合されたデータ
線の電圧(センスアンプの増幅動作によるデータ線の到
達レベル)を下げることが効果的である。但し、上述の
ようにトランジスタの高集積化に伴ってMOSトランジ
スタのゲート酸化膜が薄膜化されている場合にはワード
線の電圧レベルをむやみに上げるとゲート酸化膜が破壊
し易くなってDRAMの信頼性の点において好ましくな
い。このような事情により、データ線の電圧を下げるこ
とが余儀なくされる。このようにデータ線の電圧を低電
圧化すると、センスアンプの高速動作の妨げになる。即
ち、センスアンプの動作電源の電圧が低くされると、セ
ンスアンプに流れる電流が少なくなり、メモリセルの電
荷情報がデータ線に読出されたとき、相補関係にあるデ
ータ線に形成される微少電位差を増幅する速度が低下さ
れる。
2. Description of the Related Art In order to increase the storage capacity of DRAM, MOS transistors such as memory cell transistors (hereinafter also referred to as MOSFETs) are miniaturized, and as a result, the gate length of MOS transistors is reduced and the gate oxide film is thinned. Therefore, the operating voltage is being reduced. In particular, in the case of a DRAM, a high level write operation (charging operation for the storage capacity of a memory cell) is performed when the high level read operation efficiency is not lowered (or the high level read operation margin is made relatively large). It is effective to raise the selection level of the word line or lower the voltage of the data line to which the data input / output terminal of the memory cell is coupled (the level of the data line reached by the amplifying operation of the sense amplifier). However, as described above, when the gate oxide film of the MOS transistor is thinned with the high integration of the transistor, if the voltage level of the word line is unnecessarily raised, the gate oxide film is easily broken and the DRAM It is not preferable in terms of reliability. Under such circumstances, it is inevitable to reduce the voltage of the data line. When the voltage of the data line is lowered in this way, it impedes high-speed operation of the sense amplifier. That is, when the voltage of the operating power supply of the sense amplifier is lowered, the current flowing through the sense amplifier is reduced, and when the charge information of the memory cell is read to the data line, the minute potential difference formed on the complementary data line is reduced. The speed of amplification is reduced.

【0003】そこで、センスアンプを低電圧下で高速動
作させる技術として、センスアンプのオーバドライブ技
術がある。例えばセンスアンプがCMOSスタティック
ラッチ形態で構成されるとき、Pチャンネル型MOSト
ランジスタのソースには、センスアンプ活性化タイミン
グの最初に外部電源電圧VDDを与え、次いで外部電源
電圧VDDを降圧した電圧VDLを与えて、センスアン
プを動作させる。センスアンプのオーバドライブ技術の
一つとしては、ISSCC95 A 29ns 64MbDRAM with
Hierachical Arry Architecture / FA14.2で報告されて
いる。また、特開平5−62467号公報には、外部電
源電圧がセンスアンプに供給される期間(オーバードラ
イブ時間)を制御するためにダミーデータ線を利用する
技術が示されている。
Therefore, there is a sense amplifier overdrive technique as a technique for operating a sense amplifier at high speed under a low voltage. For example, when the sense amplifier is configured in the CMOS static latch form, the external power supply voltage VDD is applied to the source of the P-channel MOS transistor at the beginning of the sense amplifier activation timing, and then the voltage VDL obtained by stepping down the external power supply voltage VDD is applied. Give and operate the sense amplifier. One of the sense amplifier overdrive technologies is ISSCC95A 29ns 64Mb DRAM with
Reported in Hierachical Arry Architecture / FA14.2. Further, Japanese Patent Laid-Open No. 5-62467 discloses a technique of using a dummy data line to control a period (overdrive time) in which an external power supply voltage is supplied to a sense amplifier.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明者は上記センス
アンプのオーバドライブ技術について検討した結果、以
下の問題点を見出した。即ち、センスアンプを構成する
Pチャンネル型MOSトランジスタのソースはスイッチ
素子を介して外部電源電圧VDDが供給され、また別の
スイッチ素子を介して、降圧回路の出力端子に結合され
る。外部電源電圧VDD及び降圧電圧VDLの供給ライ
ンは多数のセンスアンプによって共有される。センスア
ンプに外部電源電圧VDDが供給されると、それは降圧
電圧VDLよりも高い動作電圧であるのでセンスアンプ
を高速動作させる。即ちセンスアンプの増幅動作におけ
る初期的な過渡応答動作が高速化される。次いでセンス
アンプの動作電源は降圧電圧VDLに切り換えられる。
この場合、多数のセンスアンプに共有される前記動作電
源の供給ラインやデータ線には不所望な容量成分が存在
するので、外部電源電圧VDDが許容範囲の上限のレベ
ルであったり、また、動作マージンをテストするために
通常よりも高いレベルの外部電源電圧が供給されている
ような状態では、センスアンプの動作電源が降圧電圧V
DLに切り換えられたときに、センスアンプから降圧回
路の出力端子に向けて電流が逆流することが予想され
る。
As a result of studying the above-mentioned sense amplifier overdrive technique, the present inventor has found the following problems. That is, the source of the P-channel MOS transistor forming the sense amplifier is supplied with the external power supply voltage VDD via the switch element, and is also coupled to the output terminal of the step-down circuit via another switch element. The supply lines of the external power supply voltage VDD and the step-down voltage VDL are shared by many sense amplifiers. When the external power supply voltage VDD is supplied to the sense amplifier, it is an operating voltage higher than the step-down voltage VDL, so that the sense amplifier operates at high speed. That is, the initial transient response operation in the amplification operation of the sense amplifier is speeded up. Then, the operating power supply of the sense amplifier is switched to the step-down voltage VDL.
In this case, since an undesired capacitance component exists in the supply line and the data line of the operating power source shared by a large number of sense amplifiers, the external power source voltage VDD is at the upper limit level of the allowable range, In a state where an external power supply voltage of a higher level than usual is supplied to test the margin, the operating power supply of the sense amplifier is the step-down voltage V.
When switched to DL, it is expected that current will flow backward from the sense amplifier toward the output terminal of the step-down circuit.

【0005】このとき、降圧回路として外部電源電圧に
結合された電流源に高抵抗を直列接続した回路を採用し
て、降圧回路における貫通電流を最小限に抑えようとす
ると、前記センスアンプ側から降圧回路の出力端子に向
かって逆流した電流は前記高抵抗に阻まれて接地電位へ
速やかにリークされず、結果として降圧電圧VDLが上
昇する虞のあることが本発明者によって見出された。
At this time, if a circuit in which a high resistance is connected in series to a current source coupled to an external power supply voltage is adopted as the step-down circuit to minimize the through current in the step-down circuit, the sense amplifier side It has been found by the present inventor that the current flowing backward toward the output terminal of the step-down circuit is blocked by the high resistance and is not immediately leaked to the ground potential, and as a result, the step-down voltage VDL may rise.

【0006】前記降圧電圧VDLの不所望なレベル上昇
は以下の点で不都合である。すなわち、降圧電圧VDL
の上昇は、センスアンプの増幅動作によるデータ線の到
達電圧を上昇させ、これによって、ワード線の選択レベ
ルとデータ線のハイレベルとの電位差が小さくなって、
メモリセルへのハイレベル書込みにおいて蓄積容量には
データ線の当該ハイレベルの電圧を印加することができ
なくなる。また、前記降圧電圧VDLの不所望なレベル
上昇によってセンスアンプによるデータ線の到達電圧が
上昇されれば、それに応じて、チップ非選択期間にイコ
ライズされるデータ線の初期的なレベル(プリチャージ
レベル)も上昇し、そのような状態で書き込まれたデー
タが読み出された場合、プリチャージレベルに対するハ
イレベルの読み出し電圧マージンも小さくされる。さら
に、ワード線選択レベルを形成する昇圧回路が前記降圧
電圧VDLを利用する場合には、降圧電圧VDLの不所
望なレベル上昇はワード線選択レベルを上昇させて、メ
モリセル選択トランジスタのゲート酸化膜を破損させる
虞を生ずる。
The undesired increase of the stepped down voltage VDL is disadvantageous in the following points. That is, the step-down voltage VDL
Rises the arrival voltage of the data line due to the amplification operation of the sense amplifier, which reduces the potential difference between the selection level of the word line and the high level of the data line,
In high-level writing to the memory cell, the high-level voltage of the data line cannot be applied to the storage capacitor. Further, if the voltage reached by the sense amplifier on the data line is increased due to an undesired increase in the step-down voltage VDL, the initial level (precharge level) of the data line equalized during the chip non-selection period is correspondingly increased. ) Also rises, and when the data written in such a state is read, the high level read voltage margin with respect to the precharge level is also reduced. Further, when the booster circuit forming the word line selection level uses the step-down voltage VDL, an undesired increase in the step-down voltage VDL raises the word line selection level, and the gate oxide film of the memory cell select transistor is increased. There is a risk of damaging the.

【0007】以上の問題点は外部電源電圧が許容範囲の
上限のレベルである場合の問題点であるが、外部電源電
圧が許容範囲の下限のレベルである場合には、センスア
ンプの増幅動作における前記初期的な過渡応答動作の高
速化が充分に得られないという問題がある。
The above problems are problems when the external power supply voltage is at the upper limit level of the allowable range, but when the external power supply voltage is at the lower limit level of the allowable range, in the amplifying operation of the sense amplifier. There is a problem that the speed of the initial transient response operation cannot be sufficiently obtained.

【0008】上述のように、オーバードライブ技術を採
用する際の上記問題が本発明者によって明かとなった。
前述の特開平5−62467号公報には、ダミーデータ
線の充放電状況を検出してそれに合わせてオーバードラ
イブ時間を制御することが示されているが、この場合ダ
ミーデータ線を形成するための領域が必要である。ま
た、ダミーデータ線の電位レベルを検出するためには、
そのための検出回路を新たに設けなければならないとい
う問題がある。尚、メモリアレイの最も外側に配置され
たデータ線は製造工程で不良となる可能性が高いため、
通常のデータ線としては一般に使われていない。したが
って、この使われていないデータ線をダミーデータ線と
して利用することも考えられるが、不良となる可能性が
高いデータ線を上述のダミーデータ線として利用したの
では、確実な動作が期待できない。この様に、ダミーデ
ータ線を利用してオーバードライブ時間を調整する技術
は、チップの集積度及び動作の確実性の点で問題のある
ことが本発明者によって明らかにされた。
As mentioned above, the present inventors have revealed the above-mentioned problems when adopting the overdrive technique.
The above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 5-62467 discloses that the charging / discharging state of the dummy data line is detected and the overdrive time is controlled accordingly, but in this case, the dummy data line is formed. Area needed. Further, in order to detect the potential level of the dummy data line,
There is a problem that a detection circuit for that purpose must be newly provided. Since the data lines arranged on the outermost side of the memory array are likely to be defective in the manufacturing process,
Not commonly used as a normal data line. Therefore, it is possible to use the unused data line as the dummy data line, but if the data line that is likely to be defective is used as the dummy data line, a reliable operation cannot be expected. As described above, the present inventor has revealed that the technique of adjusting the overdrive time by using the dummy data line has a problem in terms of the degree of integration of the chip and the reliability of the operation.

【0009】更に本発明者の検討によれば、CMOSス
タティックラッチ形態のセンスアンプにおいてそのPチ
ャンネル型MOSトランジスタのドライブラインに駆動
電圧を供給するパワースイッチMOSトランジスタは、
従来Pチャンネル型で構成されているため、センスアン
プの動作電圧が低電圧化されている状況では、動作電圧
の供給に際して当該パワースイッチMOSトランジスタ
のゲートソース間電圧(VGS)が小さくされる。これ
により、パワースイッチMOSトランジスタによる電流
供給能力が低下し、センスアンプの高速動作が妨げられ
ることが明らかにされた。特にセンスアンプが前記オー
バドライブされるときは、降圧電圧の供給に際して前記
センスアンプの高速動作の妨げが顕著になる。斯る問題
点はセンスアンプに対するオーバドライブの場合だけで
なく、動作電圧が低電圧化された差動増幅回路に対して
一般的に顕在化されると考えられる。
Further, according to the study by the present inventor, in the CMOS static latch type sense amplifier, the power switch MOS transistor for supplying the drive voltage to the drive line of the P-channel type MOS transistor is
Since the conventional P-channel type is used, when the operating voltage of the sense amplifier is lowered, the gate-source voltage (VGS) of the power switch MOS transistor is reduced when the operating voltage is supplied. As a result, it has been clarified that the current supply capability of the power switch MOS transistor is lowered and the high speed operation of the sense amplifier is hindered. Especially when the sense amplifier is overdriven, the high-speed operation of the sense amplifier is significantly hindered when the step-down voltage is supplied. It is considered that such a problem generally appears not only in the case of overdriving the sense amplifier, but also in a differential amplifier circuit whose operating voltage is lowered.

【0010】本発明の目的は、オーバドライブ形式で駆
動されるセンスアンプのような差動増幅回路に対する高
電位側駆動電圧が高くされても差動増幅回路に対する過
剰なオーバドライブを効果的に防止することができる高
集積化された半導体集積回路を提供することにある。
An object of the present invention is to effectively prevent excessive overdrive to the differential amplifier circuit even if the high-potential side drive voltage for the differential amplifier circuit such as a sense amplifier driven in the overdrive form is increased. Another object of the present invention is to provide a highly integrated semiconductor integrated circuit capable of achieving the above.

【0011】更に本発明の別の目的は、オーバドライブ
形式で駆動されるセンスアンプのような差動増幅回路に
降圧電圧を一つの動作電源として供給する降圧回路の前
記降圧電圧が不所望にレベル上昇する虞を未然に防止で
きるようにした半導体集積回路を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide an undesired level to the step-down voltage of a step-down circuit which supplies the step-down voltage as one operating power source to a differential amplifier circuit such as a sense amplifier driven in an overdrive format. It is an object of the present invention to provide a semiconductor integrated circuit capable of preventing the risk of rising.

【0012】本発明の他の目的は、差動増幅回路に低電
圧化された動作電源を供給するためのMOSトランジス
タによる動作電流供給能力の低下を防止できるようにす
る技術を提供することにある。本発明の別の目的は、動
作電圧が低電圧化されても、センスアンプのような差動
増幅回路を高速動作させることができる半導体集積回路
を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a technique capable of preventing a decrease in operating current supply capability due to a MOS transistor for supplying a low-voltage operating power supply to a differential amplifier circuit. . Another object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit capable of operating a differential amplifier circuit such as a sense amplifier at high speed even when the operating voltage is lowered.

【0013】本発明のその他の目的は、オーバードライ
ブ技術において、データ線の電位を高速かつ確実に所望
のレベルまで増幅できる半導体集積回路を提供すること
にある。
Another object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit capable of amplifying the potential of the data line at a high speed and surely to a desired level in the overdrive technique.

【0014】本発明の前記並びにその他の目的と新規な
特徴は本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 become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0015】[0015]

【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下記
の通りである。
The following is a brief description of an outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application.

【0016】〔1〕 素子の微細化若しくは高集積化に
伴う動作電圧の低電圧化に際して、低電圧駆動される回
路部分に含まれる差動増幅回路(3)の高速動作を保証
するため、前記差動増幅回路の活性化タイミングにおい
て、最初前記差動増幅回路の動作電源として第1の駆動
電圧(VDD)を供給する第1の駆動制御信号(φSA
1B)を形成すると共に、第1の駆動制御信号が活性化
された後に当該第1の駆動制御信号が非活性化されるの
に呼応して活性化され前記第1の駆動電圧よりもレベル
の低い第2の駆動電圧(VDL)を差動増幅回路の動作
電源として供給制御する第2の駆動制御信号(φSA2
B)を形成するところの、オーバドライブ技術を制御回
路(TG)に採用するとき、第1の駆動制御信号が活性
化されている期間(即ちオーバドライブ時間)を規定す
る遅延手段(12)として、上記第1の駆動電圧を動作
電源として受けるインバータ回路を用い、上記第1の駆
動制御信号が活性化されている期間が前記第1の駆動電
圧に対して負の依存性を有する。
[1] In order to ensure high-speed operation of the differential amplifier circuit (3) included in the circuit portion driven at a low voltage when the operating voltage is lowered due to the miniaturization or high integration of the element, At the activation timing of the differential amplifier circuit, first, a first drive control signal (φSA) for supplying a first drive voltage (VDD) as an operating power source of the differential amplifier circuit is first obtained.
1B) and is activated in response to the deactivation of the first drive control signal after the activation of the first drive control signal, the level is higher than that of the first drive voltage. A second drive control signal (φSA2) for controlling supply of a low second drive voltage (VDL) as an operating power supply of the differential amplifier circuit.
As a delay means (12) for defining a period during which the first drive control signal is activated (that is, an overdrive time) when the overdrive technique for forming B) is adopted in the control circuit (TG). An inverter circuit that receives the first drive voltage as an operating power supply is used, and a period during which the first drive control signal is activated has a negative dependency on the first drive voltage.

【0017】前記オーバドライブ技術はダイナミックメ
モリセルを備えたDRAM等に多数含まれるセンスアン
プのような差動増幅回路に対する駆動技術として採用す
ることができる。すなわち、メモリアレイの高集積化に
伴う動作電圧の低電圧化に際して、センスアンプのよう
な差動増幅回路(3)の高速動作を保証するためであ
る。このとき、メモリアレイの動作電源は外部電源電圧
(VDD)を降圧回路(1)で降圧した降圧電圧(VD
L)とされ、センスアンプのような差動増幅回路を駆動
する場合、外部電源電圧が前記第1の駆動電圧とされ、
降圧電圧が前記第2の駆動電圧とされる。
The overdrive technique can be adopted as a drive technique for a differential amplifier circuit such as a sense amplifier included in a large number of DRAMs having dynamic memory cells. That is, this is to ensure high-speed operation of the differential amplifier circuit (3) such as a sense amplifier when the operating voltage is lowered due to the higher integration of the memory array. At this time, the operating power supply of the memory array is the step-down voltage (VD) obtained by stepping down the external power supply voltage (VDD) by the step-down circuit (1).
L), when driving a differential amplifier circuit such as a sense amplifier, the external power supply voltage is set to the first drive voltage,
The step-down voltage is the second drive voltage.

【0018】センスアンプのような差動増幅回路の駆動
方式としてオーバドライブ技術が採用されているとき、
外部電源電圧が許容範囲の上限レベルであったり、ま
た、動作マージンをテストするために通常よりも高いレ
ベルの電源電圧が供給されているような状態では、差動
増幅回路の動作電源が外部電源電圧(VDD)から降圧
電圧(VDL)に切り換えられたとき、差動増幅回路か
ら降圧回路の出力端子に向けて電流が逆流することが予
想される。例えば降圧回路として、電源電圧に結合され
た電流源に高抵抗を直列接続した回路を採用して、降圧
回路における貫通電流を最小限に抑えようとする場合、
前記センスアンプ側から降圧回路の出力端子に向かって
逆流した電流は前記高抵抗に阻まれて接地電位へ速やか
にリークされることはない。このとき、上記した手段に
よれば、オーバドライブ時間を規定する前記CMOSイ
ンバータのようなMOS回路は、その動作電源電圧が高
い程、過渡応答時間が短くされるので、外部電源電圧
(VDD)が低いときはオーバドライブ時間が相対的に
長くされ、外部電源電圧(VDD)が高いときはオーバ
ドライブ時間が相対的に短くされる。このように遅延回
路の遅延時間が外部電源電圧(VDD)に対して負の依
存性を持つことにより、差動増幅回路が過剰にオーバド
ライブされることを防止することができる。
When the overdrive technique is adopted as a drive system for a differential amplifier circuit such as a sense amplifier,
When the external power supply voltage is at the upper limit level of the allowable range, or when a power supply voltage higher than normal is being supplied to test the operating margin, the operating power supply of the differential amplifier circuit is the external power supply. When the voltage (VDD) is switched to the step-down voltage (VDL), it is expected that the current flows backward from the differential amplifier circuit toward the output terminal of the step-down circuit. For example, as a step-down circuit, if a circuit in which a high resistance is connected in series to a current source that is coupled to the power supply voltage is adopted to try to minimize the through current in the step-down circuit
The current flowing backward from the sense amplifier side toward the output terminal of the step-down circuit is not blocked by the high resistance and is not immediately leaked to the ground potential. At this time, according to the above-mentioned means, in the MOS circuit such as the CMOS inverter which defines the overdrive time, the higher the operating power supply voltage is, the shorter the transient response time is, and therefore the lower external power supply voltage (VDD) is. When the overdrive time is relatively long, the overdrive time is relatively short when the external power supply voltage (VDD) is high. Since the delay time of the delay circuit has a negative dependency on the external power supply voltage (VDD) as described above, it is possible to prevent the differential amplifier circuit from being overdriven excessively.

【0019】差動増幅回路に対する過剰なオーバドライ
ブが防止されることにより、多数のセンスアンプのよう
な差動増幅回路から降圧回路に向けて電流が逆流する事
態の発生を防止でき、これによって、降圧電圧が不所望
にレベル上昇される事態が防止される。
By preventing excessive overdrive to the differential amplifier circuit, it is possible to prevent the occurrence of a situation in which current flows backward from the differential amplifier circuit such as a large number of sense amplifiers toward the step-down circuit. A situation in which the step-down voltage is undesirably raised in level is prevented.

【0020】〔2〕 差動増幅回路(3)の高電位側の
ドライブライン(SDP)へ動作電圧(VDL)を供給
するMOSトランジスタ(Q42)をNチャンネル型と
し、そのゲートに供給されるスイッチング制御信号(φ
SAN2)のハイレベル電位を、そのドレイン電圧より
もレベルの高くされた昇圧電圧(VPP)の電位とす
る。前記昇圧電圧として、ワード線選択レベルを形成す
る内部昇圧回路(2)の出力電圧を利用することができ
る。
[2] The MOS transistor (Q42) for supplying the operating voltage (VDL) to the drive line (SDP) on the high potential side of the differential amplifier circuit (3) is an N-channel type, and switching supplied to its gate. Control signal (φ
The high level potential of SAN2) is the potential of the boosted voltage (VPP) whose level is higher than the drain voltage. As the boosted voltage, the output voltage of the internal booster circuit (2) forming the word line selection level can be used.

【0021】別の観点によれば、差動増幅回路(3)の
高電位側のドライブライン(SDP)へ動作電圧(VD
L)を供給するMOSトランジスタ(Q43)をPチャ
ンネル型とし、そのゲートに供給されるスイッチング制
御信号(φSAP2B)のローレベル電位を前記電源電
圧(VDD)とは極性が逆にされた負電圧(VBB)と
する。前記負電圧として、基板バイアス電圧発生回路
(5)の出力電圧を利用することができる。
According to another aspect, the operating voltage (VD) is applied to the drive line (SDP) on the high potential side of the differential amplifier circuit (3).
The MOS transistor (Q43) for supplying L) is a P-channel type, and the low level potential of the switching control signal (φSAP2B) supplied to the gate of the MOS transistor (Q43) is a negative voltage () whose polarity is opposite to that of the power supply voltage (VDD). VBB). The output voltage of the substrate bias voltage generating circuit (5) can be used as the negative voltage.

【0022】センスアンプのような差動増幅回路の動作
電圧の低電圧化が進んでも、その高電位側ドライブライ
ンに動作電源を供給するMOSトランジスタがNチャン
ネル型であれば、それをオン状態にするためのゲートソ
ース間電圧は当該MOSトランジスタのゲート酸化膜の
耐圧等の要因に従って決定することができる。したがっ
て、差動増幅回路の動作電圧が低電圧化されるに従って
前記ゲートソース間電圧が小さくなると言う傾向を持た
ない。また、キャリア移動度はPチャンネル型MOSト
ランジスタに比べてNチャンネル型MOSトランジスタ
の方が3倍程度大きいから、Pチャンネル型MOSトラ
ンジスタの場合と同等のゲートソース間電圧を若しくは
それ以下のゲートソース間電圧であっても比較的大きな
電流供給能力を得ることができる。その結果、動作電圧
が低電圧化されるに従って高電位側ドライブラインへの
動作電源供給用MOSトランジスタのゲートソース間電
圧が小さくされることを回避でき、動作電圧が低電圧化
される状況においても差動増幅回路を高速動作させるこ
とができる。
Even if the operating voltage of a differential amplifier circuit such as a sense amplifier is lowered, if the MOS transistor for supplying operating power to the drive line on the high potential side is an N-channel type, it is turned on. The gate-source voltage for this purpose can be determined according to factors such as the breakdown voltage of the gate oxide film of the MOS transistor. Therefore, there is no tendency that the gate-source voltage decreases as the operating voltage of the differential amplifier circuit decreases. Further, the carrier mobility of the N-channel type MOS transistor is about three times larger than that of the P-channel type MOS transistor, so that the gate-source voltage is equal to or lower than that of the P-channel type MOS transistor. A relatively large current supply capability can be obtained even with voltage. As a result, it is possible to prevent the gate-source voltage of the MOS transistor for supplying operating power to the high potential side drive line from being reduced as the operating voltage is lowered, and even in the situation where the operating voltage is lowered. The differential amplifier circuit can be operated at high speed.

【0023】また、センスアンプのような差動増幅回路
の高電位側のドライブラインに動作電源を供給するMO
SトランジスタをPチャンネル型とする場合でも、それ
をスイッチ制御する信号電圧を負電圧とすれば、当該M
OSトランジスタのゲートソース間電圧を比較的大きく
でき、その結果、動作電圧が低電圧化された状況におい
ても差動増幅回路を高速動作させることができる。
Further, an MO that supplies operating power to the drive line on the high potential side of a differential amplifier circuit such as a sense amplifier.
Even if the S-transistor is a P-channel type, if the signal voltage for controlling the switch is a negative voltage, the M
The gate-source voltage of the OS transistor can be made relatively large, and as a result, the differential amplifier circuit can operate at high speed even when the operating voltage is lowered.

【0024】前記高電位側のドライブラインに動作電源
を供給するNチャンネル型MOSトランジスタをスイッ
チ制御する信号振幅を規定するための昇圧電圧として、
ワード線選択レベルを形成する昇圧回路の出力を利用
し、また、前記ドライブラインに動作電源を供給するP
チャンネル型MOSトランジスタをスイッチ制御する信
号振幅を規定するための負電圧として、基板バイアス電
圧発生回路が形成する負電圧を利用することにより、前
記差動増幅回路の動作速度の高速化に際して回路規模の
増大を極力押えることができる。
As the boosted voltage for defining the signal amplitude for switch controlling the N-channel type MOS transistor for supplying the operating power to the drive line on the high potential side,
The output of the booster circuit forming the word line selection level is used, and the operating power is supplied to the drive line
By using the negative voltage formed by the substrate bias voltage generating circuit as the negative voltage for defining the signal amplitude for controlling the switching of the channel type MOS transistor, the circuit scale can be increased when the operating speed of the differential amplifier circuit is increased. The increase can be suppressed as much as possible.

【0025】〔3〕 また、オーバードライブに関して
は以下の手段を採用することができる。すなわち、半導
体集積回路は、一対のデータ線と、一対のPチャンネル
型MOSトランジスタと一対のNチャンネル型MOSト
ランジスタとを備えるCMOSラッチ回路であって前記
一対のデータ線の電位差を増幅するセンスアンプと、第
1電圧を受ける第1端子と、前記第1電圧よりも低い第
2電圧を受ける第2端子と、前記一対のPチャンネル型
MOSトランジスタにおいて共通結合される一対のソー
スと前記第1端子との間に設けられる第1スイッチMO
Sトランジスタと、前記共通結合される一対のソースと
前記第2端子との間に設けられるNチャンネル型の第2
スイッチMOSトランジスタと、第1期間に前記第1ス
イッチMOSトランジスタがオン状態とされ、前記第1
期間後の第2期間に前記第1スイッチMOSトランジス
タがオフ状態かつ前記第2スイッチMOSトランジスタ
がオン状態とされるように前記第1及び第2スイッチM
OSトランジスタのゲートに信号を出力する制御回路と
を含み、前記第2期間において前記第2スイッチMOS
トランジスタのゲート電圧は前記第2電圧よりも高い電
圧とされる。
[3] Further, the following means can be adopted for overdriving. That is, the semiconductor integrated circuit is a CMOS latch circuit including a pair of data lines, a pair of P-channel type MOS transistors and a pair of N-channel type MOS transistors, and a sense amplifier for amplifying the potential difference between the pair of data lines. A first terminal for receiving a first voltage, a second terminal for receiving a second voltage lower than the first voltage, a pair of sources commonly coupled in the pair of P-channel MOS transistors, and the first terminal. First switch MO provided between
An S-transistor, an N-channel type second provided between the pair of commonly-coupled sources and the second terminal.
The switch MOS transistor and the first switch MOS transistor are turned on during a first period,
The first and second switches M so that the first switch MOS transistor is turned off and the second switch MOS transistor is turned on in the second period after the period.
A control circuit for outputting a signal to the gate of the OS transistor, and the second switch MOS in the second period.
The gate voltage of the transistor is higher than the second voltage.

【0026】前記制御回路は、前記第1期間を規定する
遅延回路を含み、前記第1期間の変動は前記第1電圧の
変動に対して負の依存性を持つ。
The control circuit includes a delay circuit that defines the first period, and the fluctuation of the first period has a negative dependence on the fluctuation of the first voltage.

【0027】この手段によれば、オーバードライブ技術
において、オーバードライブ時間(第1期間)をオーバ
ードライブ用の電圧(第1電圧)に応じて制御できるか
ら、センスアンプの過剰ドライブを防止できると共に、
比較的低い電圧(第2電圧)を供給する第2スイッチM
OSトランジスタのオン抵抗を小さくして、それによる
電流供給能力を高くできる。したがって、オーバードラ
イブ技術において、センスアンプは、データ線の電圧レ
ベルを高速かつ確実に所望のレベルまで増幅できる。
According to this means, in the overdrive technique, the overdrive time (first period) can be controlled according to the overdrive voltage (first voltage), so that the overdriving of the sense amplifier can be prevented and
Second switch M for supplying a relatively low voltage (second voltage)
It is possible to reduce the on-resistance of the OS transistor and increase the current supply capability accordingly. Therefore, in the overdrive technique, the sense amplifier can quickly and surely amplify the voltage level of the data line to a desired level.

【0028】前記遅延回路を、前記第1電圧を動作電源
として受けるインバータ回路で構成することにより、簡
単な構成で確実にオーバードライブ時間を制御できる。
By configuring the delay circuit with an inverter circuit that receives the first voltage as an operating power supply, the overdrive time can be reliably controlled with a simple structure.

【0029】前記第2期間において前記第2スイッチM
OSトランジスタのゲート電圧を、前記第2電圧と前記
第2スイッチMOSトランジスタのしきい値電圧との和
の電圧と同一又はそれより高い電圧とすることにより、
前記第2スイッチMOSトランジスタにおける前記しき
い値電圧分のドロップが生じないようにすることができ
る。
In the second period, the second switch M
By making the gate voltage of the OS transistor equal to or higher than the sum of the second voltage and the threshold voltage of the second switch MOS transistor,
It is possible to prevent a drop corresponding to the threshold voltage from occurring in the second switch MOS transistor.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】図8には本発明の一例に係るDR
AMのブロック図が示される。同図に示されるDRAM
は、特に制限されないが、公知半導体集積回路の製造技
術によって、単結晶シリコンのような1個の半導体基板
に形成される。図8には代表的に2個のメモリアレイM
ARY0,MARY1が示される。
FIG. 8 shows a DR according to an example of the present invention.
A block diagram of the AM is shown. DRAM shown in FIG.
Is not particularly limited, but is formed on one semiconductor substrate such as single crystal silicon by a known semiconductor integrated circuit manufacturing technique. FIG. 8 typically shows two memory arrays M.
ARY0 and MARY1 are shown.

【0031】図8に示されるDRAMは3.3Vのよう
な外部電源電圧VDD、0Vのような接地電位VSSを
外部電源端子より受ける。このDRAMは記憶容量増大
のためにメモリアレイMARY0,MARY1における
MOSトランジスタは小型化され、それによってそれら
MOSトランジスタのゲート長の縮小化に伴ってゲート
酸化膜が薄膜化されている。このため、メモリアレイM
ARY0,MARY1における動作電圧は低電圧化さ
れ、例えば2.2Vのような降圧電圧VDLを基本的な
動作電源として利用する。降圧電圧VDLは外部電源電
圧VDDを降圧する降圧回路1にて生成される。図にお
いて5は基板バイアス電圧VBBの発生回路である。基
板バイアス電圧発生回路5についても公知の回路によっ
て構成でき、例えば、図示は省略するが、コンデンサと
ダイオード素子によって構成され、正極性の周期的な信
号を受けることによって負極性の基板バイアス電圧VB
Bを形成する。
The DRAM shown in FIG. 8 receives an external power supply voltage VDD such as 3.3V and a ground potential VSS such as 0V from an external power supply terminal. In this DRAM, the MOS transistors in the memory arrays MARY0 and MARY1 are miniaturized in order to increase the storage capacity, and the gate oxide film is thinned as the gate length of these MOS transistors is reduced. Therefore, the memory array M
The operating voltage in ARY0 and MARY1 is lowered, and a step-down voltage VDL such as 2.2 V is used as a basic operating power supply. The step-down voltage VDL is generated by the step-down circuit 1 that steps down the external power supply voltage VDD. In the figure, 5 is a circuit for generating the substrate bias voltage VBB. The substrate bias voltage generating circuit 5 can also be configured by a known circuit. For example, although not shown, the substrate bias voltage generating circuit 5 is configured by a capacitor and a diode element, and receives the periodic signal of the positive polarity to receive the negative substrate bias voltage VB.
Form B.

【0032】各メモリアレイMARY0,MARY1は
夫々8個のメモリマットMMAT0〜MMAT7に分割
される。個々のメモリマットMMAT0〜MMAT7
は、選択端子がワード線に、データ入出力端子が相補デ
ータ線に結合された1トランジスタ型のダイナミックメ
モリセルを多数含んでいる。各メモリマット毎にワード
ドライバWD0〜WD7と、ロウアドレスデコーダXD
0〜XD7が設けられる。ロウアドレスデコーダXD0
〜XD7は、その動作が選択されると、内部相補ロウア
ドレス信号AXをデコードしてワード線選択信号を形成
し、内部相補ロウアドレス信号AXに応ずる1本のワー
ド線を選択する。ワードドライバWD0〜WD7はワー
ド線選択信号を受け、制御信号φXにて指示されるワー
ド線駆動タイミングに同期して、ワード線選択信号にて
選択されるべきワード線を選択レベルに駆動する。ワー
ドドライバWD0〜WD7が形成するワード線選択レベ
ルは、前記降圧電圧VDLよりもレベルの高い昇圧電圧
VPPとされる。昇圧電圧VPPは降圧電圧VDLを昇
圧する昇圧回路2にて生成される。昇圧回路2の詳細は
図示しないが、公知のチャージポンプ回路を適用して容
易に形成することができる。
Each of the memory arrays MARY0 and MARY1 is divided into eight memory mats MMAT0 to MMAT7. Individual memory mats MMAT0 to MMAT7
Includes a large number of one-transistor type dynamic memory cells whose select terminals are connected to word lines and whose data input / output terminals are connected to complementary data lines. Word drivers WD0 to WD7 and row address decoder XD for each memory mat
0 to XD7 are provided. Row address decoder XD0
When the operation is selected, the to XD7 decode the internal complementary row address signal AX to form a word line selection signal, and select one word line corresponding to the internal complementary row address signal AX. The word drivers WD0 to WD7 receive the word line selection signal and drive the word line to be selected by the word line selection signal to the selection level in synchronization with the word line drive timing instructed by the control signal φX. The word line selection level formed by the word drivers WD0 to WD7 is the boosted voltage VPP having a higher level than the stepped down voltage VDL. The boosted voltage VPP is generated by the booster circuit 2 that boosts the lowered voltage VDL. Although details of the booster circuit 2 are not shown, it can be easily formed by applying a known charge pump circuit.

【0033】SA01,SA23,SA45,SA67
はセンスアンプブロック、CSW01,CSW23,C
SW45,CSW67はカラムスイッチ回路ブロックで
あり、左右1対のメモリマットの間に配置され、隣接す
る左右1対のメモリマットが共有する。センスアンプブ
ロックSA01,SA23,SA45,SA67とカラ
ムスイッチ回路ブロックCSW01,CSW23,CS
W45,CSW67を挟んで配置された左右一対のメモ
リマットにはシェアードデータ線構造が採用され、何れ
か一方のメモリマットの動作が選択されるようになって
いる。夫々のセンスアンプブロックの動作制御及びセン
スアンプブロックを共有するメモリマット間におけるデ
ータ線シェアリングスイッチ回路(図9参照)の制御な
どの、メモリマットの動作選択及び動作制御は、対を成
すメモリマット毎に設けられたマットコントローラMC
NT01,MCNT23,MCNT45,MCNT67
が行う。
SA01, SA23, SA45, SA67
Is a sense amplifier block, CSW01, CSW23, C
SW45 and CSW67 are column switch circuit blocks, which are arranged between a pair of left and right memory mats and shared by a pair of adjacent left and right memory mats. Sense amplifier blocks SA01, SA23, SA45, SA67 and column switch circuit blocks CSW01, CSW23, CS
A shared data line structure is adopted for the pair of left and right memory mats arranged with the W45 and CSW67 interposed therebetween, and the operation of either one of the memory mats is selected. The operation selection and operation control of the memory mats, such as the operation control of each sense amplifier block and the control of the data line sharing switch circuit (see FIG. 9) between the memory mats sharing the sense amplifier block, are performed by a pair of memory mats. Mat controller MC provided for each
NT01, MCNT23, MCNT45, MCNT67
Do.

【0034】マットコントローラMCNT01,MCN
T23,MCNT45,MCNT67にはマット選択信
号MS、センスアンプ制御信号φSAN,φSAN2,
φSAP1Bが供給される。マット選択信号MSは8個
のメモリマットMMAT0〜MMAT7から何れの1個
を選択するかを指示する3ビットの信号とされる。実際
にはロウアドレスバッファRABに保持されたロウアド
レス信号の上位3ビットの情報に対応される。マットコ
ントローラMCNT01,MCNT23,MCNT4
5,MCNT67はマット選択信号MSをデコードし、
それが指定するメモリマットを動作させるように、セン
スアンプブロックの動作制御やロウアドレスデコーダの
活性化制御を行う。例えば、マット選択信号MSがメモ
リマットMMAT0を指定すると、ロウアドレスデコー
ダXD0が活性化されると共に、センスアンプブロック
SA01がデータ線シェアリングスイッチ回路を介して
メモリマットMMAT0に接続され、メモリマットMM
AT0においてメモリセルの選択動作が可能にされる。
センスアンプ制御信号φSAN,φSAN2,φSAP
1Bについてはその詳細を後述する。
Mat controller MCNT01, MCN
T23, MCNT45 and MCNT67 have a mat selection signal MS and sense amplifier control signals φSAN, φSAN2.
φSAP1B is supplied. The mat selection signal MS is a 3-bit signal instructing which one is selected from the eight memory mats MMAT0 to MMAT7. Actually, it corresponds to the information of the upper 3 bits of the row address signal held in the row address buffer RAB. Mat controller MCNT01, MCNT23, MCNT4
5, MCNT 67 decodes the mat selection signal MS,
The operation control of the sense amplifier block and the activation control of the row address decoder are performed so that the memory mat designated by it is operated. For example, when the mat select signal MS designates the memory mat MMAT0, the row address decoder XD0 is activated, the sense amplifier block SA01 is connected to the memory mat MMAT0 via the data line sharing switch circuit, and the memory mat MMAT0 is connected.
A memory cell selection operation is enabled in AT0.
Sense amplifier control signals φSAN, φSAN2, φSAP
Details of 1B will be described later.

【0035】夫々のカラムスイッチ回路ブロックCSW
nは、カラムアドレスデコーダYDからのカラム選択信
号を受け、それによってメモリマットの中から夫々4組
の相補データ線を選択して相補共通データ線CD0〜C
D3に導通させる。カラムアドレスデコーダYDは、読
み出し動作においてはワード線選択動作が確定した後に
イネーブルレベルにされるタイミング信号φYによって
動作可能にされ、それによって内部相補カラムアドレス
信号AYをデコードしてカラム選択信号を生成する。
Each column switch circuit block CSW
n receives a column selection signal from the column address decoder YD, thereby selecting four sets of complementary data lines from the memory mat, and complementary common data lines CD0-C0.
Conduct to D3. In the read operation, the column address decoder YD is made operable by the timing signal φY which is set to the enable level after the word line selection operation is determined, thereby decoding the internal complementary column address signal AY and generating the column selection signal. .

【0036】前記ワード線選択動作とカラム選択動作に
より、マット選択信号MS、内部相補ロウアドレス信号
AX、及び内部相補カラムアドレス信号AYにて指定さ
れる4個のメモリセルが相補共通データ線CD0〜CD
3に導通される。メモリアレイMARY1側も特に図示
はしないが上記同様に構成され、メモリアレイMARY
1側には相補共通データ線CD4〜CD7が配置され
る。
By the word line selection operation and the column selection operation, four memory cells designated by the mat selection signal MS, the internal complementary row address signal AX, and the internal complementary column address signal AY are supplied to the complementary common data lines CD0 to CD0. CD
3 is conducted. Although not particularly shown, the memory array MARY1 side is also configured in the same manner as described above, and the memory array MARY
Complementary common data lines CD4 to CD7 are arranged on the first side.

【0037】前記相補共通データ線CD0〜CD7は、
特に制限されないが、データ入出力回路DIOに結合さ
れる。データ入出力回路DIOには、メインアンプ、書
込みアンプ、及びデータ入出力バッファを含み、タイミ
ング信号φWがイネーブルレベルにされることにより書
込みのためのデータ入力動作を行い、タイミング信号φ
Rがイネーブルレベルにされることにより読み出しのた
めのデータ出力動作を行う。本実施例のダイナミックR
AMは、8ビット単位でデータの書込み及び読み出しが
行われ、メモリアレイMARY0が下位4ビットを担
い、メモリアレイMARY1が上位4ビットを担ってい
る。
The complementary common data lines CD0 to CD7 are
Although not particularly limited, it is coupled to the data input / output circuit DIO. The data input / output circuit DIO includes a main amplifier, a write amplifier, and a data input / output buffer. When the timing signal φW is set to the enable level, the data input operation for writing is performed, and the timing signal φ
When R is set to the enable level, a data output operation for reading is performed. Dynamic R of this embodiment
In the AM, data is written and read in units of 8 bits, the memory array MARY0 carries the lower 4 bits, and the memory array MARY1 carries the upper 4 bits.

【0038】前記ロウアドレスバッファRABは、外部
アドレス入力端子A0〜Aiから入力されるロウアドレ
ス信号をアドレスマルチプレクサAMXを介して取り込
んで保持する。この取り込動作は、タイミング発生回路
TGから供給されるタイミング信号φXLのハイレベル
によって指示される。
The row address buffer RAB fetches and holds the row address signal input from the external address input terminals A0 to Ai via the address multiplexer AMX. This fetching operation is instructed by the high level of the timing signal φXL supplied from the timing generating circuit TG.

【0039】アドレスマルチプレクサAMXは、特に制
限されないが、ダイナミックRAMが通常の動作モード
とされるときにタイミング発生回路TGからディスエー
ブルレベルのタイミング信号φREFが供給されること
によって、外部端子A0〜Aiを介して供給されるロウ
アドレス信号をロウアドレスバッファRABに伝達す
る。また、ダイナミックRAMがCBR(CAS brfore R
AS)リフレッシュサイクルとされるときに上記タイミン
グ信号φREFがイネーブルレベルにされると、リフレ
ッシュアドレスカウンタRFCから供給されるリフレッ
シュアドレス信号を選択し、これをロウアドレスバッフ
ァRABに伝達する。
Although not particularly limited, the address multiplexer AMX supplies the disable level timing signal φREF from the timing generation circuit TG when the dynamic RAM is set to the normal operation mode, so that the external terminals A0 to Ai are supplied. The row address signal supplied via the row address buffer RAB is transmitted. In addition, the dynamic RAM is CBR (CAS brfore R
AS) When the timing signal φREF is set to the enable level during the refresh cycle, the refresh address signal supplied from the refresh address counter RFC is selected and transmitted to the row address buffer RAB.

【0040】リフレッシュアドレスカウンタRFCは、
特に制限されないが、ダイナミックRAMがCBRリフ
レッシュモードとされるとき、タイミング発生回路TG
から所定サイクル毎に供給されるタイミング信号φRC
に同期して計数動作を行ってリフレッシュアドレスを生
成する。
The refresh address counter RFC is
Although not particularly limited, when the dynamic RAM is set to the CBR refresh mode, the timing generation circuit TG
From the timing signal φRC supplied every predetermined cycle
A refresh address is generated by performing a counting operation in synchronization with the.

【0041】前記カラムアドレスバッファCABは、前
記外部アドレス入力端子A0〜Aiを介して供給される
カラムアドレス信号を、タイミング発生回路TGから供
給される制御信号φYLがイネーブルにされるタイミン
グに同期して取り込んで保持する。
The column address buffer CAB synchronizes the column address signal supplied through the external address input terminals A0 to Ai with the timing when the control signal φYL supplied from the timing generation circuit TG is enabled. Capture and hold.

【0042】前記タイミング発生回路TGは、外部から
のアクセス制御信号として、ロウアドレスストローブ信
号RAS*(記号*はこれが付された信号がローイネー
ブルの信号であることを意味する)、カラムアドレスス
トローブCAS*、ライトイネーブル信号WE*、及び
出力イネーブル信号OE*が供給され、これらのレベル
並びに変化タイミングに基づいて、ダイナミックRAM
の動作モードを判定すると共に、上記各種のタイミング
信号を形成し、ダイナミックRAMの内部動作を制御す
る。ロウアドレスストローブ信号RAS*はそのローレ
ベルによってチップ選択を指示し、且つロウアドレス信
号が有効であることを通知する。これに従ってタイミン
グコントローラTGは、ロウアドレス信号の取り込み、
そしてワード線選択動作やメモリマット選択のための前
記制御信号を順次生成する。カラムアドレスストローブ
CAS*はカラムアドレス信号が有効であることを通知
する信号とされる。それがイネーブルレベルにされる
と、タイミングコントローラTGはカラムアドレス信号
の取り込みそしてカラム選択動作のための前記制御信号
を順次生成する。ライトイネーブル信号WE*はそのイ
ネーブルレベルによってDRAMに書込み動作を指示
し、出力イネーブル信号OE*はそのイネーブルレベル
によってDRAMに読み出し動作を指示する。CBRリ
フレッシュモードはロウアドレスストローブ信号RAS
*がイネーブルにされる前にカラムアドレスストローブ
CAS*がイネーブルレベルにされることによって指定
される。
The timing generation circuit TG uses the row address strobe signal RAS * (the symbol * means that the signal to which it is attached is a row enable signal) and the column address strobe CAS as access control signals from the outside. *, The write enable signal WE *, and the output enable signal OE * are supplied, and the dynamic RAM is based on these levels and change timings.
The operation mode is determined, the various timing signals are formed, and the internal operation of the dynamic RAM is controlled. The row address strobe signal RAS * instructs chip selection by its low level and notifies that the row address signal is valid. According to this, the timing controller TG fetches the row address signal,
Then, the control signals for word line selection operation and memory mat selection are sequentially generated. The column address strobe CAS * is a signal notifying that the column address signal is valid. When it is set to the enable level, the timing controller TG sequentially generates the control signals for fetching the column address signal and the column selecting operation. The write enable signal WE * instructs the DRAM to perform a write operation according to its enable level, and the output enable signal OE * instructs the DRAM to perform a read operation according to its enable level. In the CBR refresh mode, the row address strobe signal RAS is used.
It is specified by setting the column address strobe CAS * to the enable level before * is enabled.

【0043】図9には前記メモリマットMMAT0,M
MAT1、センスアンプブロックSA01、及びカラム
スイッチ回路ブロックCSW01の部分的な回路図が示
される。特に同図には、一つのカラム選択信号YS00
を受ける回路部分が代表的に示されている。図において
チャンネル(バックゲート)部に矢印が付されているM
OSトランジスタはPチャンネル型であって、矢印の付
されていないNチャンネル型のMOSトランジスタと区
別されている。
FIG. 9 shows the memory mats MMAT0 and MMAT.
Partial circuit diagrams of the MAT1, the sense amplifier block SA01, and the column switch circuit block CSW01 are shown. Particularly, in the figure, one column selection signal YS00
The circuit portion that receives the signal is typically shown. In the figure, the channel (back gate) part is marked with an arrow M
The OS transistor is a P-channel type and is distinguished from an N-channel type MOS transistor without an arrow.

【0044】図9において代表的に示されたWL0〜W
Liはワード線であり、DL0,DL0B、DL1,D
L1Bは相補データ線であり、MCはダイナミックメモ
リセルである。ダイナミックメモリセルMCは、データ
線に接続された選択MOSトランジスタQ1と蓄積容量
SCとの直列回路がプレート電位PL(VDL/2)に
接続されて成る。Q27〜Q34はデータ線シェアリン
グスイッチ回路を構成する一部のシェアリングスイッチ
MOSトランジスタである。メモリマットMMAT0と
の間に配置された代表的に示されたシェアリングスイッ
チMOSトランジスタQ27〜Q30は制御信号φSH
RLにてスイッチ制御され、メモリマットMMAT1と
の間に配置された代表的に示されたシェアリングスイッ
チMOSトランジスタQ31〜Q34は制御信号φSH
RRにてスイッチ制御される。例えばマット選択信号M
SがメモリマットMMAT0を選択するとき、前記マッ
トコントローラMCNT01が制御信号φSHRLをハ
イレベルに制御する。マット選択信号MSがメモリマッ
トMMAT1を選択するときは、前記マットコントロー
ラMCNT01が制御信号φSHRRをハイレベルに制
御する。マット選択信号MSにて選択されないメモリマ
ットに関するシェアリングスイッチMOSトランジスタ
は当該メモリマットに対応されるマットコントローラに
てオフ状態に制御される。
WL0 to W typically shown in FIG.
Li is a word line, and DL0, DL0B, DL1, D
L1B is a complementary data line, and MC is a dynamic memory cell. The dynamic memory cell MC is formed by connecting a series circuit of a selection MOS transistor Q1 connected to a data line and a storage capacitor SC to a plate potential PL (VDL / 2). Q27 to Q34 are some sharing switch MOS transistors forming a data line sharing switch circuit. The representatively shown sharing switch MOS transistors Q27 to Q30 arranged between the memory mat MMAT0 and the memory mat MMAT0 have control signals φSH.
Representatively shown sharing switch MOS transistors Q31 to Q34 which are switch-controlled by RL and are arranged between memory mat MMAT1 and control signal φSH.
Switch control is performed by RR. For example, the mat selection signal M
When S selects the memory mat MMAT0, the mat controller MCNT01 controls the control signal φSHRL to the high level. When the mat selection signal MS selects the memory mat MMAT1, the mat controller MCNT01 controls the control signal φSHRR to a high level. The sharing switch MOS transistor related to the memory mat not selected by the mat selection signal MS is controlled to the off state by the mat controller corresponding to the memory mat.

【0045】Nチャンネル型MOSトランジスタQ9,
Q10とPチャンネル型MOSトランジスタQ13,Q
14とによって構成されるスタティックラッチ形態の差
動増幅回路はCMOSラッチ回路から成る一つのセンス
アンプ3であり、センスアンプ3は相補データ線毎に設
けられている。センスアンプ3の動作電源はドライブラ
インSDN,SDPを介して供給される。ドライブライ
ンSDN,SDPは各センスアンプ3に共通とされる。
ドライブラインSDN,SDPへの動作電源の供給制御
については後述する。また、夫々の相補データ線には上
記センスアンプ3の他に、ダイナミックRAMが待機時
に、相補データ線をイコライズするMOSトランジスタ
Q21を備える。MOSトランジスタQ21は、制御信
号φPCSBによってスイッチ制御される。さらに、相
補データ線のイコライズと共に相補データ線にプリチャ
ージ電位を供給するためのMOSトランジスタQ17,
Q18が設けられている。プリチャージ電位は降圧電圧
VDLの半分のレベルとされ、配線HVCを介して供給
される。MOSトランジスタQ17,Q18は制御信号
φPCBによってスイッチ制御される。前記制御信号φ
PCB,φPCSBはタイミングコントローラTGから
出力される。プリチャージ電圧VDL/2はプリチャー
ジ電圧形成回路4にて形成され、例えば降圧電圧VDL
を受ける抵抗分圧回路等によって構成される。
N-channel type MOS transistor Q9,
Q10 and P-channel type MOS transistors Q13, Q
The differential amplifier circuit of the static latch type constituted by 14 is one sense amplifier 3 composed of a CMOS latch circuit, and the sense amplifier 3 is provided for each complementary data line. The operating power of the sense amplifier 3 is supplied via the drive lines SDN and SDP. The drive lines SDN and SDP are common to each sense amplifier 3.
The supply control of the operating power supply to the drive lines SDN and SDP will be described later. In addition to the sense amplifier 3, each complementary data line includes a MOS transistor Q21 for equalizing the complementary data line when the dynamic RAM is on standby. The MOS transistor Q21 is switch-controlled by the control signal φPCSB. Further, a MOS transistor Q17 for supplying a precharge potential to the complementary data line with equalization of the complementary data line,
Q18 is provided. The precharge potential is set to a half level of the step-down voltage VDL and is supplied through the wiring HVC. The MOS transistors Q17 and Q18 are switch-controlled by the control signal φPCB. The control signal φ
PCB and φPCSB are output from the timing controller TG. The precharge voltage VDL / 2 is formed by the precharge voltage forming circuit 4, and for example, the step-down voltage VDL
It is composed of a resistance voltage dividing circuit and the like.

【0046】図9においてQ23,Q24は相補データ
線DL0,DL0Bと相補共通データ線CD0(cd
0,cd0B)との間に設けられたカラムスイッチであ
り、Q25,Q26は相補データ線DL1,DL1Bと
相補共通データ線CD1(cd1,cd1B)との間に
設けられたカラムスイッチである。同様のカラムスイッ
チは各相補データ線に設けられ、4対の相補データ線を
一組として4対の相補共通データ線CD0(cd0,c
d0B),CD1(cd1,cd1B),CD2(cd
2,cd2B),CD3(cd3,cd3B)に共通接
続される。
In FIG. 9, Q23 and Q24 are complementary data lines DL0 and DL0B and complementary common data line CD0 (cd
0, cd0B), and Q25, Q26 are column switches provided between the complementary data lines DL1, DL1B and the complementary common data line CD1 (cd1, cd1B). A similar column switch is provided for each complementary data line, and four pairs of complementary data lines are used as a set to form four pairs of complementary common data lines CD0 (cd0, c).
d0B), CD1 (cd1, cd1B), CD2 (cd
2, cd2B) and CD3 (cd3, cd3B) are commonly connected.

【0047】次にセンスアンプ3のドライブラインSD
N,SDPに動作電源を供給する回路構成について説明
する。
Next, the drive line SD of the sense amplifier 3
A circuit configuration for supplying operating power to N and SDP will be described.

【0048】図1にはセンスアンプ3のドライブライン
SDN,SDPへ動作電源を供給する回路が示される。
同図には代表的に1列分のセンスアンプ3が示されてい
るが、図に代表的に示されているドライブラインSD
N,SDPは本実施例のDRAMに含まれる全てのセン
スアンプ3のためのドライブラインSDN,SDPを総
称している。ドライブラインSDNには、制御信号φS
ANにてスイッチ制御されるNチャンネル型MOSトラ
ンジスタQ40を介して接地電位VSSが供給される。
ドライブラインSDPには、制御信号φSA1Bにてス
イッチ制御されるPチャンネル型MOSトランジスタQ
41を介して外部電源電圧VDDが供給され、また、制
御信号φSA2Bにてスイッチ制御されるPチャンネル
型MOSトランジスタQ42を介して降圧電圧VDLが
供給される。制御信号φSAN,φSA1B,φSA2
Bは前記タイミングコントローラTGから出力される。
FIG. 1 shows a circuit for supplying operating power to the drive lines SDN and SDP of the sense amplifier 3.
In the same figure, the sense amplifier 3 for one column is representatively shown, but the drive line SD representatively shown in the figure is shown.
N and SDP are generic names of drive lines SDN and SDP for all sense amplifiers 3 included in the DRAM of this embodiment. The drive line SDN has a control signal φS.
The ground potential VSS is supplied through an N-channel MOS transistor Q40 which is switch-controlled by AN.
The drive line SDP has a P-channel type MOS transistor Q switch-controlled by a control signal φSA1B.
An external power supply voltage VDD is supplied via 41, and a step-down voltage VDL is supplied via a P-channel type MOS transistor Q42 which is switch-controlled by a control signal φSA2B. Control signals φSAN, φSA1B, φSA2
B is output from the timing controller TG.

【0049】この一例に係るDRAMは、前述のよう
に、3.3Vのような外部電源電圧VDDを外部電源端
子より受けるが、記憶容量増大のためにメモリアレイM
ARY0,MARY1におけるMOSトランジスタは小
型化され、それによってそれらMOSトランジスタのゲ
ート長の縮小化に伴ってゲート酸化膜が薄膜化されてい
るので、メモリアレイMARY0,MARY1における
動作電圧は低電圧化され、例えば2.2Vのような降圧
電圧VDLを基本的な動作電源とする。このとき、ドラ
イブラインSDPに降圧電圧VDLだけを供給したので
は、センスアンプ3の動作速度が遅くなってしまうの
で、ドライブラインSDPにはセンスアンプ活性化タイ
ミングの最初に外部電源電圧VDDを与え、次いで降圧
電圧VDLを与えてセンスアンプを動作させるという、
センスアンプのオーバドライブ技術が適用されている。
As described above, the DRAM according to this example receives the external power supply voltage VDD such as 3.3V from the external power supply terminal, but the memory array M is increased in order to increase the storage capacity.
Since the MOS transistors in ARY0 and MARY1 are miniaturized, and the gate oxide film is thinned with the reduction in the gate length of those MOS transistors, the operating voltage in the memory arrays MARY0 and MARY1 is lowered. For example, a step-down voltage VDL such as 2.2V is used as a basic operating power supply. At this time, if only the step-down voltage VDL is supplied to the drive line SDP, the operating speed of the sense amplifier 3 becomes slower. Therefore, the drive line SDP is supplied with the external power supply voltage VDD at the beginning of the sense amplifier activation timing. Next, the step-down voltage VDL is applied to operate the sense amplifier.
Sense amplifier overdrive technology is applied.

【0050】即ち、図2に示されるように、センスアン
プ3の活性化期間を規定する制御信号φSAEB(タイ
ミングコントローラTGの内部制御信号であって図1に
は図示されていない)がローレベルのアクティブレベル
に変化されると、先ず、制御信号φSA1Bがローレベ
ルに変化されてMOSトランジスタQ41を介してドラ
イブラインSDPに電源電圧VDDが供給される。これ
によって、センスアンプ3のPチャンネル型MOSトラ
ンジスタQ13,Q14から供給される電流が比較的大
きいため、メモリセルの選択動作によって相補データ線
DL0,DL0Bに現れる微少電位差は速やかに増幅さ
れる。次いで、制御信号φSA1Bがハイレベルに反転
されると共に制御信号φSA2Bがロウレベルにされる
ことにより、MOSトランジスタQ42を介してドライ
ブラインSDPに降圧電圧VDLが供給される。制御信
号φSANは制御信号φSAEBのローレベル期間に同
期してハイレベルにされる。これにより、センスアンプ
3によって駆動される相補データ線の到達レベルは、一
方が接地電位VSS、他方が降圧電圧VDLに規定され
る。このようにして、メモリセルアレイの低電圧駆動下
におけるセンスアンプ3の増幅動作を高速化している。
図2においてODTがオーバドライブ時間とされる。
尚、スイッチMOSトランジスタQ41とQ42とが並
列形態に結合されているから、電源電圧VDDと降圧電
圧VDLはそれぞれ一つのスイッチMOSトランジスタ
を介してドライブラインSDPに供給される。したがっ
て、スイッチMOSトランジスタが直列形態に結合され
る場合と比較して、スイッチ回路のオン抵抗を小さくで
きる。
That is, as shown in FIG. 2, the control signal φSAEB (internal control signal of the timing controller TG and not shown in FIG. 1) that defines the activation period of the sense amplifier 3 is at a low level. When changed to the active level, first, the control signal φSA1B is changed to the low level, and the power supply voltage VDD is supplied to the drive line SDP via the MOS transistor Q41. As a result, the current supplied from the P-channel type MOS transistors Q13 and Q14 of the sense amplifier 3 is relatively large, so that the minute potential difference appearing on the complementary data lines DL0 and DL0B due to the memory cell selecting operation is quickly amplified. Next, the control signal φSA1B is inverted to the high level and the control signal φSA2B is set to the low level, whereby the step-down voltage VDL is supplied to the drive line SDP via the MOS transistor Q42. The control signal φSAN is set to high level in synchronization with the low level period of the control signal φSAEB. As a result, the arrival levels of the complementary data lines driven by the sense amplifier 3 are defined such that one is the ground potential VSS and the other is the step-down voltage VDL. In this way, the amplification operation of the sense amplifier 3 under the low voltage driving of the memory cell array is accelerated.
In FIG. 2, ODT is the overdrive time.
Since the switch MOS transistors Q41 and Q42 are coupled in parallel, the power supply voltage VDD and the step-down voltage VDL are supplied to the drive line SDP via one switch MOS transistor, respectively. Therefore, the ON resistance of the switch circuit can be reduced as compared with the case where the switch MOS transistors are coupled in series.

【0051】降圧回路1は、外部電源電圧VDDに結合
されるPチャンネル型のMOSトランジスタQ50と接
地電位VSSに結合される高抵抗R1との直列接続点を
出力端子Noutとして備え、当該出力端子Noutが
非反転入力端子(+)に帰還され、反転入力端子(−)
に基準電圧VLRが供給されて、前記MOSトランジス
タQ50をスイッチ制御するオペアンプAMP1を備え
て構成される。前記オペアンプAMP1は、出力端子N
outの電位が基準電位VLRよりも低くされるとMO
SトランジスタQ50のコンダクタンスを大きく(オン
抵抗を小さく)し、出力端子Noutの電位が基準電位
VLRよりも高くされるとMOSトランジスタQ50の
コンダクタンスを小さく(オン抵抗を大きく)して、出
力端子Noutの電圧を基準電圧VLRに保つように負
帰還制御を行う。このようにして出力端子Noutに形
成された電圧が降圧電圧VDLとされる。特にMOSト
ランジスタQ50と抵抗R1と直列回路に流れる貫通電
流を最小限に抑えるために抵抗R1の値は非常に大きな
値にされている。前記負帰還制御において、高抵抗R1
を介して出力端子Noutに流れる電流は実質的に無視
し得る程少なくされている。尚、基準電圧VLRは例え
ば図示しない公知の基準電圧発生回路によって形成され
る制御電圧であり、例えば2.2Vとされる。
The step-down circuit 1 has a series connection point of a P-channel type MOS transistor Q50 coupled to the external power supply voltage VDD and a high resistance R1 coupled to the ground potential VSS as an output terminal Nout, and the output terminal Nout. Is fed back to the non-inverting input terminal (+) and the inverting input terminal (-)
Is supplied with a reference voltage VLR and is provided with an operational amplifier AMP1 for switch controlling the MOS transistor Q50. The operational amplifier AMP1 has an output terminal N
When the potential of out is made lower than the reference potential VLR, MO
When the conductance of the S transistor Q50 is increased (the ON resistance is decreased) and the potential of the output terminal Nout is made higher than the reference potential VLR, the conductance of the MOS transistor Q50 is decreased (the ON resistance is increased) and the voltage of the output terminal Nout is reduced. Feedback control is performed so as to maintain the reference voltage VLR. The voltage thus formed at the output terminal Nout is the step-down voltage VDL. In particular, the value of the resistor R1 is set to a very large value in order to minimize the through current flowing in the series circuit of the MOS transistor Q50 and the resistor R1. In the negative feedback control, high resistance R1
The current that flows to the output terminal Nout via the output terminal is substantially negligible. The reference voltage VLR is, for example, a control voltage formed by a known reference voltage generating circuit (not shown), and is set to 2.2V, for example.

【0052】ここで、外部電源電圧VDDは例えば3.
3Vとされるが、利用可能な電源電圧には通例±10%
程度の許容範囲を容認している。したがって、外部電源
電圧VDDとしてその許容範囲における下限のレベルが
供給される場合においてもセンスアンプ3の過渡応答動
作の高速化を図れるように、前記制御信号φSA1Bの
アクティブ期間(オーバドライブ時間ODT)を設定し
なければならない。したがって、そのような観点だけで
前記オーバドライブ時間が固定されると、供給される外
部電源電圧VDDが許容範囲の上限のレベルであった
り、電源電圧VDD側の動作マージンテストなどのため
に特に高い外部電源電圧VDDが供給された場合などに
は、センスアンプ3の動作電源が外部電源電圧VDDか
ら降圧電圧VDLに切換えられたときに、ドライブライ
ンSDPから降圧回路1の出力端子Noutに向けて電
流が逆流することになる。逆流した電流は、前述のよう
に高抵抗R1を介して接地電位VSSに即座にディスチ
ャージさせることは期待できない。ドライブラインSD
Pからの逆流電流は降圧電圧VDLのレベルを徐々に上
昇させ、それに伴って相補データ線のプリチャージレベ
ル(VDL/2)を上昇させることになる。
Here, the external power supply voltage VDD is, for example, 3.
It is set to 3V, but the available power supply voltage is typically ± 10%.
Allowing a certain degree of tolerance. Therefore, the active period (overdrive time ODT) of the control signal φSA1B is set so that the transient response operation of the sense amplifier 3 can be accelerated even when the lower limit level in the allowable range is supplied as the external power supply voltage VDD. Must be set. Therefore, if the overdrive time is fixed only from such a viewpoint, the supplied external power supply voltage VDD is at the upper limit level of the allowable range, or is particularly high for an operation margin test on the power supply voltage VDD side. For example, when the external power supply voltage VDD is supplied, when the operating power supply of the sense amplifier 3 is switched from the external power supply voltage VDD to the step-down voltage VDL, a current flows from the drive line SDP to the output terminal Nout of the step-down circuit 1. Will flow backwards. As described above, the reverse current cannot be expected to be immediately discharged to the ground potential VSS via the high resistance R1. Driveline SD
The reverse current from P gradually raises the level of the step-down voltage VDL, and accordingly raises the precharge level (VDL / 2) of the complementary data line.

【0053】この例においては、そのようなドライブラ
インSDPから降圧回路1に向けて電流が逆流するよう
な過剰なオーバドライブを阻止するように、オーバドラ
イブ時間ODTを電源電圧VDDのレベルに応じて可変
に制御するものである。
In this example, the overdrive time ODT is set in accordance with the level of the power supply voltage VDD so as to prevent excessive overdrive in which a current flows backward from the drive line SDP to the step-down circuit 1. It is variably controlled.

【0054】そのためのタイミング形成回路は図1に示
されるタイミングコントローラTGの一部として示され
る。すなわち、前記センスアンプ3の活性化期間を規定
する制御信号φSAEBのローレベル期間において、最
初に前記制御信号φSA1Bを活性化し、次いで前記制
御信号φSA2Bを活性化するように、双方の制御信号
φSA1B,φSA2Bを相補的に変化させるため、そ
れぞれ2入力形式のナンドゲート10とノアゲート11
が設けられ、ナンドゲート10とノアゲート11の一方
の入力端子が相互に結合され、ナンドゲート10の当該
一方の入力端子と他方入力端子との間には、奇数個のC
MOSインバータINV0〜INVi(i=2n−1)
を直列接続した遅延回路12が配置される。図4には遅
延回路の具体的な一例回路が示されている。前記ナンド
ゲート10の他方の入力端子にはCMOSインバータ1
3を介して制御信号φSAEBが供給され、ノアゲート
11の他方の入力端子には制御信号φSAEBが供給さ
れる。制御信号φSA1Bは前記ナンドゲート10から
出力され、制御信号φSA2Bはノアゲート11の出力
をCMOSインバータ14で反転して形成される。制御
信号φSANは前記制御信号φSAEBを直列3段のC
MOSインバータ15,16,17を通して形成され
る。
The timing forming circuit therefor is shown as part of the timing controller TG shown in FIG. That is, in the low level period of the control signal φSAEB that defines the activation period of the sense amplifier 3, both control signals φSA1B, so that the control signal φSA1B is first activated and then the control signal φSA2B is activated. In order to change φSA2B complementarily, a NAND gate 10 and a NOR gate 11 each having two inputs are used.
Is provided, one input terminal of the NAND gate 10 and one input terminal of the NOR gate 11 are coupled to each other, and an odd number of Cs are provided between the one input terminal and the other input terminal of the NAND gate 10.
MOS inverters INV0 to INVi (i = 2n-1)
A delay circuit 12 in which are connected in series is arranged. FIG. 4 shows a specific example of the delay circuit. The other input terminal of the NAND gate 10 has a CMOS inverter 1
The control signal φSAEB is supplied via 3 and the control signal φSAEB is supplied to the other input terminal of the NOR gate 11. The control signal φSA1B is output from the NAND gate 10, and the control signal φSA2B is formed by inverting the output of the NOR gate 11 by the CMOS inverter 14. The control signal φSAN corresponds to the control signal φSAEB in three stages in series.
It is formed through MOS inverters 15, 16 and 17.

【0055】タイミングコントローラTGに含まれる回
路の動作電源は外部電源電圧VDDと接地電位VSSで
ある。前記遅延回路12に含まれるCMOSインバータ
INV0〜INiの直列段数は、外部電源電圧VDDが
その許容範囲の下限レベルである場合にもセンスアンプ
3の過渡応答動作の高速化を図るに充分なオーバドライ
ブ時間ODTが得られるように決定される。ここで、オ
ーバドライブ時間ODTを規定する前記遅延回路12の
CMOSインバータINV0〜INiは、図4に示され
るようにその電源電圧として外部電源電圧VDDを受け
る。各インバータは、その動作電源電圧が高い程、過渡
応答時間が短くされるので、外部電源電圧(VDD)が
低いときはオーバドライブ時間が相対的に長くされ、外
部電源電圧(VDD)が高いときはオーバドライブ時間
が相対的に短くされる。このように遅延回路の遅延時間
が外部電源電圧(VDD)に対して負の依存性を持つ。
したがって、供給される外部電源電圧VDDが許容範囲
の上限のレベルであったり、電源電圧VDD側の動作マ
ージンテストなどのために特に高い外部電源電圧VDD
が供給された場合には、遅延回路12の遅延時間は相対
的に短くされる。換言すれば、オーバドライブ時間OD
Tが相対的に短くされ、相対的にレベルの高い外部電源
電圧VDDがMOSトランジスタQ41を介してドライ
ブラインSDPに供給される時間が短くされる。これに
より、相対的にレベルの高い外部電源電圧VDDによっ
てセンスアンプ3が過剰にオーバドライブされることを
防止することができる。
The operating power supplies for the circuits included in the timing controller TG are the external power supply voltage VDD and the ground potential VSS. The number of serial stages of the CMOS inverters INV0 to INi included in the delay circuit 12 is sufficient for overdriving the transient response operation of the sense amplifier 3 even when the external power supply voltage VDD is at the lower limit level of the allowable range. The time ODT is determined to be obtained. Here, the CMOS inverters INV0 to INi of the delay circuit 12 which define the overdrive time ODT receive the external power supply voltage VDD as their power supply voltage as shown in FIG. The higher the operating power supply voltage of each inverter, the shorter the transient response time. Therefore, when the external power supply voltage (VDD) is low, the overdrive time is relatively long, and when the external power supply voltage (VDD) is high, the overdrive time is relatively long. Overdrive time is shortened relatively. Thus, the delay time of the delay circuit has a negative dependence on the external power supply voltage (VDD).
Therefore, the supplied external power supply voltage VDD is at the upper limit level of the allowable range, or the external power supply voltage VDD is particularly high for an operation margin test on the power supply voltage VDD side.
Is supplied, the delay time of the delay circuit 12 is relatively shortened. In other words, overdrive time OD
T is made relatively short, and the time during which the relatively high level external power supply voltage VDD is supplied to the drive line SDP via the MOS transistor Q41 is shortened. As a result, the sense amplifier 3 can be prevented from being overdriven excessively by the external power supply voltage VDD having a relatively high level.

【0056】このように、遅延回路を構成するインバー
タの電源電圧としてオーバードライブ用の電圧(VD
D)を用いることにより、簡単な構成で確実にオーバー
ドライブ時間を制御することができる。
As described above, the overdrive voltage (VD) is used as the power supply voltage of the inverter forming the delay circuit.
By using D), the overdrive time can be reliably controlled with a simple configuration.

【0057】センスアンプ3に対するオーバドライブが
過剰になることを防止できることにより、多数のセンス
アンプ3から降圧回路1に向けて電流が逆流する事態の
発生を阻止でき、これによって、降圧電圧VDLが不所
望にレベル上昇される事態を防止できる。したがって、
動作電圧の低電圧化に向けられた回路の信頼性が、降圧
電圧VDLが不所望にレベル上昇されることによって低
下される事態を阻止することができる。例えば、センス
アンプ3の増幅動作によるデータ線の到達電圧が、降圧
電圧VDLのレベル上昇によって高くされることによ
り、ワード線の選択レベルとデータ線のハイレベルとの
電位差が小さくなって、メモリセルへのハイレベル書込
みにおいて蓄積容量SCにはデータ線の当該ハイレベル
の電圧を印加することができなくなることを防止でき
る。また、前記降圧電圧VDLの不所望なレベル上昇に
よってセンスアンプ3によるデータ線の到達電圧が上昇
されれば、それに応じて、チップ非選択期間にイコライ
ズされるデータ線の初期的なレベルであるプリチャージ
レベルも上昇し、そのような状態で書き込まれたデータ
が読み出された場合、プリチャージレベルに対するハイ
レベルの読み出し電圧マージンも小さくされてしまうこ
とも防止できる。さらに、ワード線選択レベルを形成す
る昇圧回路2が前記降圧電圧VDLを利用する場合に
は、降圧電圧VDLの不所望なレベル上昇はワード線選
択レベルVPPを上昇させてメモリセルMCの選択MO
SトランジスタQ1のゲート酸化膜を破損させるという
虞も生じさせない。
Since it is possible to prevent the overdrive to the sense amplifier 3 from becoming excessive, it is possible to prevent the occurrence of a situation in which a current flows backward from a large number of sense amplifiers 3 toward the step-down circuit 1, whereby the step-down voltage VDL becomes unbalanced. It is possible to prevent a situation where the level is raised to a desired level. Therefore,
It is possible to prevent the reliability of the circuit for lowering the operating voltage from being lowered due to the stepped-up voltage VDL being undesirably raised in level. For example, the arrival voltage of the data line due to the amplifying operation of the sense amplifier 3 is increased by the rise of the step-down voltage VDL, so that the potential difference between the selection level of the word line and the high level of the data line is reduced, and the data is transferred to the memory cell. It is possible to prevent that the high level voltage of the data line cannot be applied to the storage capacitor SC in the high level writing of. Further, if the voltage reached by the sense amplifier 3 on the data line is increased due to an undesired increase in the step-down voltage VDL, the pre-level corresponding to the initial level of the data line equalized during the chip non-selection period is correspondingly increased. When the charge level also rises and the data written in such a state is read, it is possible to prevent the high-level read voltage margin from the precharge level from being reduced. Further, when the booster circuit 2 forming the word line selection level uses the step-down voltage VDL, an undesired increase in the step-down voltage VDL raises the word line selection level VPP to select the memory cell MC.
There is no possibility of damaging the gate oxide film of the S transistor Q1.

【0058】図3にはセンスアンプ制御のための制御信
号φSAN,φSA1B,φSA2Bを生成する回路の
別の例が示される。同図に示される回路は、2入力ノア
ゲート20の一方の入力端子に前記制御信号φSAEB
が供給され、当該ノアゲート20の一方の入力端子と他
方の入力端子との間にオーバドライブ時間を決定するた
めの遅延回路21が配置されている。前記制御信号φS
ANは制御信号φSAEBをCMOSインバータ22に
て反転して形成され、制御信号φSA1Bはノアゲート
20の出力をCMOSインバータ23にて反転して形成
され、制御信号φSA2Bは遅延回路21の出力をCM
OSインバータ24にて反転して形成される。同図に示
される論理構成によっても図2に示される波形の制御信
号φSAN,φSA1B,φSA2Bを基本的に形成す
ることができる。特に図3の場合、前記遅延回路21は
奇数段のCMOSインバータINV0,INV1,IN
V3とCR遅延回路25との直列回路によって構成され
る。CR遅延回路25は容量素子や抵抗素子のような受
動回路素子から構成される遅延要素であり、CMOSイ
ンバータとは相違され、その遅延時間は電源電圧に対し
て負の依存性を持っていない。図1に示される遅延回路
12のようにCMOSインバータだけで構成した場合に
遅延時間の電源電圧依存性が大き過ぎて不都合な場合
に、図3のように遅延時間に電源電圧依存性のないCR
遅延回路とCMOSインバータとを組み合わせて遅延回
路を構成することが得策とされる。尚、図1の論理構成
においても図3の遅延回路21を採用することは当然可
能である。
FIG. 3 shows another example of a circuit for generating control signals φSAN, φSA1B, φSA2B for controlling the sense amplifier. In the circuit shown in the figure, the control signal φSAEB is applied to one input terminal of a 2-input NOR gate 20.
Is provided, and a delay circuit 21 for determining the overdrive time is arranged between one input terminal and the other input terminal of the NOR gate 20. The control signal φS
AN is formed by inverting the control signal φSAEB by the CMOS inverter 22, the control signal φSA1B is formed by inverting the output of the NOR gate 20 by the CMOS inverter 23, and the control signal φSA2B is the output of the delay circuit 21 by CM.
It is formed by being inverted by the OS inverter 24. The control signals φSAN, φSA1B, and φSA2B having the waveforms shown in FIG. 2 can be basically formed also by the logical configuration shown in FIG. In particular, in the case of FIG. 3, the delay circuit 21 includes CMOS inverters INV0, INV1, IN of odd stages.
It is composed of a series circuit of V3 and CR delay circuit 25. The CR delay circuit 25 is a delay element composed of passive circuit elements such as a capacitive element and a resistive element, which is different from the CMOS inverter, and its delay time has no negative dependence on the power supply voltage. In the case where the delay circuit 12 shown in FIG. 1 is composed of only CMOS inverters and the power supply voltage dependency of the delay time is too large and inconvenient, the delay time does not depend on the power supply voltage CR as shown in FIG.
It is advisable to combine the delay circuit and the CMOS inverter to form the delay circuit. Note that it is naturally possible to employ the delay circuit 21 of FIG. 3 also in the logical configuration of FIG.

【0059】上記した例は一例であり、本発明の要旨を
逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言う
までもない。例えば、降圧ユニット10における電流源
はオペアンプを利用して負帰還制御する構成に限定され
ない。また、DRAMのメモリマット構成、マット選択
の論理構成、データの並列入出力ビット数等は上記実施
例に限定されず適宜変更可能である。また、センスアン
プ制御のための制御信号φSAN,φSA1B,φSA
2Bを生成する回路の論理構成は図1及び図3に限定さ
れず適宜変更可能である。遅延手段としてもMOS回路
はCNOSインバータに限定されず、ナンド、ノア等の
論理ゲートによって構成することができる。遅延時間が
電源電圧に対して負の依存性を有する回路はMOSトラ
ンジスタだけを有する回路に限定されず、バイポーラト
ランジスタなどその他の回路素子を含んで構成すること
も可能である。
Needless to say, the above-described example is merely an example, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, the current source in the step-down unit 10 is not limited to the configuration in which the negative feedback control is performed by using the operational amplifier. Further, the memory mat structure of the DRAM, the logical structure of the mat selection, the number of parallel input / output bits of data, etc. are not limited to the above-mentioned embodiment, and can be appropriately changed. In addition, control signals φSAN, φSA1B, φSA for controlling sense amplifiers
The logical configuration of the circuit that generates 2B is not limited to those shown in FIGS. 1 and 3, and can be changed as appropriate. Also as the delay means, the MOS circuit is not limited to the CNOS inverter, but can be constituted by a NAND gate, a NOR gate or the like. The circuit whose delay time has a negative dependence on the power supply voltage is not limited to the circuit having only the MOS transistor, and may be configured to include other circuit elements such as a bipolar transistor.

【0060】図5にはセンスアンプ3のドライブライン
SDN,SDPへ動作電源を供給するための他の例に係
る回路が示される。図5と前記図1において、共通する
部分には同一符号が付されている。
FIG. 5 shows a circuit according to another example for supplying operating power to the drive lines SDN and SDP of the sense amplifier 3. In FIG. 5 and FIG. 1, the same parts are designated by the same reference numerals.

【0061】ドライブラインSDNはNチャンネル型M
OSトランジスタQ9とQ10の共通ドレインに結合さ
れ、ドライブラインSDPはPチャンネル型MOSトラ
ンジスタQ13とQ14の共通ドレインに結合される。
同図には代表的に1列分のセンスアンプ3が示されてい
るが、図に代表的に示されているドライブラインSD
N,SDPは本実施例のDRAMに含まれる全てのセン
スアンプ3のためのドライブラインSDN,SDPを総
称している。ドライブラインSDNには、制御信号φS
ANにてスイッチ制御されるNチャンネル型MOSトラ
ンジスタQ40を介して接地電位VSSが供給される。
ドライブラインSDPには、制御信号φSAP1Bにて
スイッチ制御されるPチャンネル型MOSトランジスタ
Q41を介して外部電源電圧VDDが供給され、また、
制御信号φSAN2にてスイッチ制御されるNチャンネ
ル型MOSトランジスタQ42’を介して降圧電圧VD
Lが供給される。制御信号φSAN,φSAP1B,φ
SAN2は前記タイミングコントローラTGから出力さ
れる。
The drive line SDN is an N channel type M
The drive line SDP is connected to the common drain of the OS transistors Q9 and Q10, and the drive line SDP is connected to the common drain of the P-channel MOS transistors Q13 and Q14.
In the same figure, the sense amplifier 3 for one column is representatively shown, but the drive line SD representatively shown in the figure is shown.
N and SDP are generic names of drive lines SDN and SDP for all sense amplifiers 3 included in the DRAM of this embodiment. The drive line SDN has a control signal φS.
The ground potential VSS is supplied through an N-channel MOS transistor Q40 which is switch-controlled by AN.
An external power supply voltage VDD is supplied to the drive line SDP via a P-channel type MOS transistor Q41 which is switch-controlled by a control signal φSAP1B, and
The step-down voltage VD is supplied via an N-channel type MOS transistor Q42 'which is switch-controlled by the control signal φSAN2.
L is supplied. Control signals φSAN, φSAP1B, φ
SAN2 is output from the timing controller TG.

【0062】制御信号φSAN,φSAP1B,φSA
N2を形成する回路は図1に示されるタイミングコント
ローラTGの一部として示される。すなわち、前記セン
スアンプ3の活性化期間を規定する制御信号φSAEB
(タイミングコントローラTGの内部制御信号であって
図1には図示されていない)のローレベル期間におい
て、最初に前記制御信号φSAP1Bを活性化し、次い
で前記制御信号φSAN2を活性化するように、それぞ
れ2入力形式のナンドゲート10とノアゲート11が設
けられ、ナンドゲート10とノアゲート11の一方の入
力端子が相互に結合され、ナンドゲート10の当該一方
の入力端子と他方入力端子との間には、奇数個のCMO
SインバータINV0〜INVi(i=2n−1)を直
列接続した遅延回路12が配置される。前記ナンドゲー
ト10の他方の入力端子にはCMOSインバータ13を
介して制御信号φSAEBが供給され、ノアゲート11
の他方の入力端子には制御信号φSAEBが供給され
る。制御信号φSAP1Bは前記ナンドゲート10から
出力され、制御信号φSANは前記制御信号φSAEB
を直列3段のCMOSインバータ15,16,17を通
して形成される。前記ノアゲート11の出力φSA2は
レベル変換回路6に供給され、レベル変換回路6の出力
が前記制御信号φSAN2とされる。
Control signals φSAN, φSAP1B, φSA
The circuit forming N2 is shown as part of the timing controller TG shown in FIG. That is, the control signal φSAEB that defines the activation period of the sense amplifier 3
In a low level period (which is an internal control signal of the timing controller TG and is not shown in FIG. 1), the control signal φSAP1B is first activated, and then the control signal φSAN2 is activated. An input type NAND gate 10 and a NOR gate 11 are provided, one input terminals of the NAND gate 10 and the NOR gate 11 are coupled to each other, and an odd number of CMOs are provided between the one input terminal and the other input terminal of the NAND gate 10.
A delay circuit 12 in which S inverters INV0 to INVi (i = 2n−1) are connected in series is arranged. The other input terminal of the NAND gate 10 is supplied with the control signal φSAEB through the CMOS inverter 13, and the NOR gate 11
The control signal φSAEB is supplied to the other input terminal of the. The control signal φSAP1B is output from the NAND gate 10, and the control signal φSAN is the control signal φSAEB.
Are formed through CMOS inverters 15, 16 and 17 of three stages in series. The output φSA2 of the NOR gate 11 is supplied to the level conversion circuit 6, and the output of the level conversion circuit 6 is used as the control signal φSAN2.

【0063】前記レベル変換回路6は、入力信号の信号
振幅を拡大して出力に伝達する回路であり、Pチャンネ
ル型MOSトランジスタQ60、Q61とNチャネル型
MOSトランジスタQ62との直列回路と、Pチャンネ
ル型MOSトランジスタQ63、Q64とNチャネル型
MOSトランジスタQ65との直列回路とが、昇圧電圧
VPPと接地電位VSSとの間に並列配置されている。
MOSトランジスタQ61,Q62のゲートには入力信
号φSA2が供給され、MOSトランジスタQ64,Q
65のゲートには入力信号φSA2がCMOSインバー
タ18にて反転され供給される。MOSトランジスタQ
61とQ62の結合点はMOSトランジスタQ63のゲ
ートに、MOSトランジスタQ64とQ65の結合点は
MOSトランジスタQ60のゲートに結合される。入力
信号φSA2の信号振幅は接地電位VSSと電源電圧V
DDとの電位差とされる。すなわち、ノアゲート11の
動作電源はVDD,VSSとされる。制御信号φSA2
が電源電圧VDDのレベルにされているときは、MOS
トランジスタQ62のオン状態、MOSトランジスタ6
5のオフ状態、MOSトランジスタQ63,Q64のオ
ン状態によって、制御信号φSAN2は昇圧電圧VPP
のレベルにされる。制御信号φSA2が接地電位VSS
のレベルにされると、MOSトランジスタQ62のオフ
状態、MOSトランジスタ65のオン状態、MOSトラ
ンジスタQ60,Q61のオン状態、MOSトランジス
タQ63のオフ状態によって、制御信号φSAN2は接
地電位VSSのレベルにされる。したがって、信号振幅
が接地電位VSSと電源電圧VDDとの電位差とされる
入力信号φSA2は、信号振幅が接地電位VSSと前記
昇圧電圧VPPとの電位差とされる出力信号φSAN2
に変換され、双方の信号φSA2,φSAN2の論理値
は一致されている。昇圧電圧VPPは例えば4.0Vと
される。
The level conversion circuit 6 is a circuit for enlarging the signal amplitude of the input signal and transmitting it to the output, and a series circuit of P-channel type MOS transistors Q60 and Q61 and an N-channel type MOS transistor Q62 and a P-channel type. A series circuit of the MOS transistors Q63 and Q64 and the N-channel MOS transistor Q65 is arranged in parallel between the boosted voltage VPP and the ground potential VSS.
The input signal φSA2 is supplied to the gates of the MOS transistors Q61, Q62, and the MOS transistors Q64, Q
The input signal φSA2 is inverted by the CMOS inverter 18 and supplied to the gate of 65. MOS transistor Q
The connection point of 61 and Q62 is connected to the gate of MOS transistor Q63, and the connection point of MOS transistors Q64 and Q65 is connected to the gate of MOS transistor Q60. The signal amplitude of the input signal φSA2 is the ground potential VSS and the power supply voltage V
It is the potential difference from DD. That is, the operating power sources of the NOR gate 11 are VDD and VSS. Control signal φSA2
Is set to the level of the power supply voltage VDD, the
ON state of transistor Q62, MOS transistor 6
5, the control signal φSAN2 changes to the boosted voltage VPP depending on the off state of the MOS transistors Q63 and Q64.
To the level of. Control signal φSA2 is ground potential VSS
Control signal φSAN2 is set to the level of ground potential VSS by the off state of MOS transistor Q62, the on state of MOS transistor 65, the on state of MOS transistors Q60 and Q61, and the off state of MOS transistor Q63. . Therefore, the input signal φSA2 whose signal amplitude is the potential difference between the ground potential VSS and the power supply voltage VDD is the output signal φSAN2 whose signal amplitude is the potential difference between the ground potential VSS and the boosted voltage VPP.
And the logical values of both signals φSA2 and φSAN2 are matched. The boosted voltage VPP is set to 4.0V, for example.

【0064】図6には図5の回路構成によってドライブ
ラインSDN,SDPに動作電源を供給するときための
制御信号φSAN,φSAP1B,φSAN2の波形が
示される。
FIG. 6 shows waveforms of control signals φSAN, φSAP1B, φSAN2 for supplying operating power to drive lines SDN and SDP by the circuit configuration of FIG.

【0065】センスアンプ3の活性化期間を規定する制
御信号φSAEBがローレベルのアクティブレベルに変
化されると、先ず、制御信号φSAP1Bがローレベル
(接地電位VSSのレベル)に変化されてMOSトラン
ジスタQ41を介してドライブラインSDPに電源電圧
VDDが供給される。これにより、センスアンプ3のP
チャンネル型MOSトランジスタQ13,Q14に供給
される電流は比較的大きいため、メモリセルの選択動作
によって相補データ線DL0,DL0Bに現れる微少電
位差は速やかに増幅される。次いで、制御信号φSAP
1Bがハイレベル(電源電圧VDDのレベル)に反転さ
れると共に制御信号φSAN2がハイレベル(昇圧電圧
VPPのレベル)にされることにより、MOSトランジ
スタQ42’を介してドライブラインSDPに降圧電圧
VDLが供給される。制御信号φSANは制御信号φS
AEBのローレベル期間に同期してハイレベルにされ
る。これにより、センスアンプ3によって駆動される相
補データ線の到達レベルは、一方が接地電位VSS、他
方が降圧電圧VDLに規定される。
When the control signal φSAEB defining the activation period of the sense amplifier 3 is changed to the low level active level, first, the control signal φSAP1B is changed to the low level (ground potential VSS level) and the MOS transistor Q41. The power supply voltage VDD is supplied to the drive line SDP via. As a result, P of the sense amplifier 3
Since the currents supplied to the channel type MOS transistors Q13 and Q14 are relatively large, the minute potential difference appearing on the complementary data lines DL0 and DL0B due to the memory cell selecting operation is quickly amplified. Then, control signal φSAP
1B is inverted to the high level (the level of the power supply voltage VDD) and the control signal φSAN2 is set to the high level (the level of the boost voltage VPP), so that the step-down voltage VDL is applied to the drive line SDP via the MOS transistor Q42 '. Supplied. The control signal φSAN is the control signal φS
It is set to high level in synchronization with the low level period of AEB. As a result, the arrival levels of the complementary data lines driven by the sense amplifier 3 are defined such that one is the ground potential VSS and the other is the step-down voltage VDL.

【0066】このとき、MOSトランジスタQ42’は
Nチャンネル型であり、それをオン状態に制御する制御
信号φSAN2のハイレベルは、そのドレイン電圧(降
圧電圧VDL)よりも大きな電圧、例えばワード線昇圧
電圧VPPとされているから、当該MOSトランジスタ
Q42’のゲートソース間電圧は比較的大きくされてい
る。また、キャリア移動度はPチャンネル型MOSトラ
ンジスタに比べてNチャンネル型MOSトランジスタの
方が3倍程度大きい。したっがて、図1の実施例のよう
にPチャンネル型MOSトランジスタQ42を用いて、
接地電位VSSにてそれをオン状態に制御する場合に比
べて、MOSトランジスタQ42’に比較的大きな電流
供給能力を得ることができる。その結果、動作電圧が低
電圧化された状況においてもセンスアンプ3を高速動作
させることができる。
At this time, the MOS transistor Q42 'is an N-channel type, and the high level of the control signal φSAN2 for controlling it to an ON state is a voltage higher than its drain voltage (step-down voltage VDL), for example, the word line boost voltage. Since it is set to VPP, the gate-source voltage of the MOS transistor Q42 'is made relatively large. The carrier mobility of the N-channel MOS transistor is about three times higher than that of the P-channel MOS transistor. Therefore, using the P-channel type MOS transistor Q42 as in the embodiment of FIG.
A relatively large current supply capability can be obtained in the MOS transistor Q42 ', as compared with the case where it is controlled to the ON state by the ground potential VSS. As a result, the sense amplifier 3 can operate at high speed even when the operating voltage is lowered.

【0067】Nチャンネル型MOSトランジスタQ4
2’のゲート電圧が仮にドレイン電圧(降圧電圧VD
L)と等しい場合には、このMOSトランジスタQ4
2’のソース電圧はゲート電圧よりもMOSトランジス
タQ42’のしきい値電圧分低下される。この電圧低下
を少なくする為に、この発明の実施例では前記ゲート電
圧は前記ドレイン電圧よりも高く設定されている。前記
ゲート電圧をドレイン電圧と前記しきい値電圧との和以
上の電圧にすると、前記しきい値電圧の低下分を完全に
キャンセルできるので、センスアンプに対する低電圧化
された電圧(VDL)の供給能力の低下を一層効果的に
防止できる。
N-channel type MOS transistor Q4
If the gate voltage of 2'is the drain voltage (step-down voltage VD
L), this MOS transistor Q4
The source voltage of 2'is lower than the gate voltage by the threshold voltage of the MOS transistor Q42 '. In order to reduce this voltage drop, the gate voltage is set higher than the drain voltage in the embodiment of the present invention. When the gate voltage is set to a voltage equal to or higher than the sum of the drain voltage and the threshold voltage, the decrease in the threshold voltage can be completely canceled, so that the voltage (VDL) reduced in voltage is supplied to the sense amplifier. It is possible to more effectively prevent the deterioration of the ability.

【0068】例えばVSS=0V、VDD=3.3V、
VDL=2.2V、VPP=4.0Vとすると、Nチャ
ンネル型のMOSトランジスタQ42’をVPP=4.
0Vのゲート電圧でオン状態にするときのゲートソース
間電圧は1.8Vとされ、仮にMOSトランジスタQ4
2’をPチャンネル型とし0Vのゲート電圧でオン状態
にするときのゲートソース間電圧は2.2Vとされる。
見かけ上Pチャンネル型MOSトランジスタの方がゲー
トソース間電圧は大きいが、その場合にも、キャリア移
動度の差を考慮すれば、MOSトランジスタQ42’を
Nチャンネル型で構成した方が相対的に大きな電流供給
能力を得ることができる。特に、MOSトランジスタQ
42’をPチャンネル型として接地電位VSSでオン状
態にする場合、ゲートソース間電圧(VGS)=降圧電
圧VDLとされ、センスアンプ3の動作電圧が低電圧化
される程、VGSが小さくされる傾向を採る。これに対
して本実施例のように、Nチャンネル型MOSトランジ
スタQ42’を昇圧電圧VPPでオン状態にする構成に
おいては、Nチャンネル型MOSトランジスタQ42’
をオン状態にするためのゲートソース間電圧は当該MO
SトランジスタQ42’のゲート酸化膜の耐圧等の要因
に従って決定でき、動作電圧の低電圧化に従ってVGS
が小さくされる傾向を持たない。したがって、動作電圧
の低電圧化が今後進むと予想される状況においてMOS
トランジスタQ42’をNチャンネル型としそれを昇圧
電圧にてオン状態に制御する構成は、センスアンプの高
速化への対応に優れている。また、ワード線選択レベル
を形成する昇圧回路2の出力VPPを利用してMOSト
ランジスタQ42’のスイッチ制御信号φSAN2を生
成することにより、センスアンプ3の動作速度の高速化
に際して回路規模の増大を極力押えることができる。
For example, VSS = 0V, VDD = 3.3V,
Assuming that VDL = 2.2V and VPP = 4.0V, the N-channel type MOS transistor Q42 ′ has VPP = 4.V.
The gate-source voltage at the time of turning on by the gate voltage of 0V is 1.8V, and it is assumed that the MOS transistor Q4
The gate-source voltage is 2.2V when 2 ′ is a P-channel type and is turned on with a gate voltage of 0V.
Although the gate-source voltage of the P-channel type MOS transistor is apparently higher, even in that case, considering the difference in carrier mobility, the MOS transistor Q42 'of the N-channel type is relatively larger. The current supply capacity can be obtained. In particular, the MOS transistor Q
When 42 ′ is a P-channel type and is turned on at the ground potential VSS, the gate-source voltage (VGS) = the step-down voltage VDL, and VGS is reduced as the operating voltage of the sense amplifier 3 is lowered. Take a trend. On the other hand, in the configuration in which the N-channel MOS transistor Q42 'is turned on by the boosted voltage VPP as in this embodiment, the N-channel MOS transistor Q42' is provided.
The gate-source voltage for turning on the
It can be determined according to factors such as the breakdown voltage of the gate oxide film of the S-transistor Q42 ', and VGS decreases as the operating voltage decreases.
Does not tend to be smaller. Therefore, in the situation where it is expected that the operating voltage will be lowered in the future, the MOS
The configuration in which the transistor Q42 ′ is an N-channel type and is controlled to be in the ON state by the boosted voltage is excellent in coping with speeding up of the sense amplifier. Further, by generating the switch control signal φSAN2 of the MOS transistor Q42 'using the output VPP of the booster circuit 2 forming the word line selection level, the circuit scale can be increased as much as possible when the operation speed of the sense amplifier 3 is increased. You can hold it down.

【0069】図5の例においても、前記図1の実施例と
同様に、遅延回路12を構成するインバータの電源電圧
としてオーバードライブ用の電圧(VDD)を用いるこ
とにより、簡単な構成で確実にオーバードライブ時間を
制御することができる。
In the example of FIG. 5 as well, similar to the embodiment of FIG. 1, by using the overdrive voltage (VDD) as the power supply voltage of the inverter forming the delay circuit 12, it is possible to ensure a simple configuration. The overdrive time can be controlled.

【0070】したがって図5に示した例によれば、オー
バードライブ技術において、オーバードライブ時間をオ
ーバードライブ用の電圧(VDD)に応じて制御できる
と共に、降圧電圧供給用のMOSトランジスタQ42’
の電流供給能力が高いから、データ線のレベルを高速か
つ確実に所望のレベルまで増幅することができる。
Therefore, according to the example shown in FIG. 5, in the overdrive technique, the overdrive time can be controlled according to the overdrive voltage (VDD) and the step-down voltage supply MOS transistor Q42 'can be controlled.
Since the current supply capacity is high, the level of the data line can be amplified at a high speed and reliably to a desired level.

【0071】図7にはセンスアンプ3のドライブライン
SDPに降圧電圧VDLを供給するための別の例が示さ
れる。この例では前記MOSトランジスタQ42’に代
えてPチャンネル型のMOSトランジスタQ43を採用
し、それをスイッチ制御する信号振幅を、基板バイアス
電圧VBBと電源電圧VDDとの範囲とすることによっ
て、当該MOSトランジスタQ43のゲートソース間電
圧を比較的大きくしようとするものである。図4におい
てMOSトランジスタQ43のスイッチング制御信号は
φSAP2Bとされ、その信号振幅は電源電圧VDDと
基板バイアス電圧VBBとの間の電位差とされる。
FIG. 7 shows another example for supplying the step-down voltage VDL to the drive line SDP of the sense amplifier 3. In this example, a P-channel type MOS transistor Q43 is adopted in place of the MOS transistor Q42 ', and the signal amplitude for switch control of the MOS transistor Q43 is set within the range between the substrate bias voltage VBB and the power supply voltage VDD, whereby the MOS transistor Q43' is selected. This is intended to make the gate-source voltage of Q43 relatively large. In FIG. 4, the switching control signal of the MOS transistor Q43 is φSAP2B, and its signal amplitude is the potential difference between the power supply voltage VDD and the substrate bias voltage VBB.

【0072】図7において7はレベル変換回路である。
このレベル変換回路7は、前記制御信号φSA2をCM
OSインバータ19で反転して入力し、入力信号の信号
振幅を拡大して出力に伝達する回路であり、Pチャンネ
ル型MOSトランジスタQ70とNチャネル型MOSト
ランジスタQ71,Q72との直列回路と、Pチャンネ
ル型MOSトランジスタQ73とNチャネル型MOSト
ランジスタQ74,Q75との直列回路とが、電源電圧
VDDと基板バイアス電圧VBBとの間に並列配置され
ている。MOSトランジスタQ70,Q71のゲートに
は入力信号φSA2の反転信号が供給され、MOSトラ
ンジスタQ73,Q74のゲートには入力信号φSA2
がCMOSインバータ19,20を介して供給される。
MOSトランジスタQ70とQ71の結合点はMOSト
ランジスタQ75のゲートに、MOSトランジスタQ7
3とQ74の結合点はMOSトランジスタQ72のゲー
トに結合される。入力信号φSA2の信号振幅は接地電
位VSSと電源電圧VDDとの電位差とされ(インバー
タ19,20の動作電源はVSS,VDDである)、制
御信号φSA2が電源電圧VDDのレベルにされている
ときは、MOSトランジスタQ70のオン状態、MOS
トランジスタ73のオフ状態、MOSトランジスタQ7
4,Q75のオン状態によって、制御信号φSAP2B
は基板バイアス電圧VBBのレベルにされる。制御信号
φSA2が接地電位VSSのレベルにされると、MOS
トランジスタQ70のオフ状態、MOSトランジスタ7
1のオン状態、MOSトランジスタQ73,Q72のオ
ン状態、MOSトランジスタQ75のオフ状態によっ
て、制御信号φSAP2Bは電源電圧VDDのレベルに
される。したがって、信号振幅が接地電位VSSと電源
電圧VDDとの電位差とされ入力信号φSA2は、論理
値が反転されて、信号振幅が基板バイアス電圧VBBと
電源電圧VDDとの電位差とされる出力信号φSAP2
Bに変換される。
In FIG. 7, 7 is a level conversion circuit.
This level conversion circuit 7 outputs the control signal φSA2 to CM.
A circuit for inverting and inputting with the OS inverter 19, enlarging the signal amplitude of the input signal and transmitting to the output, a series circuit of a P-channel type MOS transistor Q70 and N-channel type MOS transistors Q71, Q72, and a P-channel A series circuit of a MOS transistor Q73 and N-channel MOS transistors Q74 and Q75 is arranged in parallel between the power supply voltage VDD and the substrate bias voltage VBB. The inverted signals of the input signal φSA2 are supplied to the gates of the MOS transistors Q70 and Q71, and the input signal φSA2 is supplied to the gates of the MOS transistors Q73 and Q74.
Are supplied via the CMOS inverters 19 and 20.
The connecting point of the MOS transistors Q70 and Q71 is connected to the gate of the MOS transistor Q75 and the MOS transistor Q7.
The connection point of 3 and Q74 is connected to the gate of the MOS transistor Q72. The signal amplitude of the input signal φSA2 is the potential difference between the ground potential VSS and the power supply voltage VDD (the operating power supplies of the inverters 19 and 20 are VSS and VDD), and when the control signal φSA2 is at the level of the power supply voltage VDD. ON state of the MOS transistor Q70, MOS
OFF state of transistor 73, MOS transistor Q7
4, control signal φSAP2B depending on the ON state of Q75
Is set to the level of the substrate bias voltage VBB. When the control signal φSA2 is set to the level of the ground potential VSS, the MOS
OFF state of transistor Q70, MOS transistor 7
The control signal φSAP2B is set to the level of the power supply voltage VDD depending on the ON state of 1, the ON states of the MOS transistors Q73 and Q72, and the OFF state of the MOS transistor Q75. Therefore, the signal amplitude is the potential difference between the ground potential VSS and the power supply voltage VDD, and the logical value of the input signal φSA2 is inverted, so that the signal amplitude is the potential difference between the substrate bias voltage VBB and the power supply voltage VDD.
Converted to B.

【0073】図7の構成により、ドライブラインSDP
への降圧電圧VDLの供給に、Pチャンネル型のMOS
トランジスタQ43を採用しても、それをスイッチ制御
する信号振幅を、基板バイアス電圧VBBと電源電圧V
DDとの範囲とすることによって、当該MOSトランジ
スタQ43のゲートソース間電圧を比較的大きくでき、
その結果、動作電圧が低電圧化された状況においてもセ
ンスアンプ3を高速動作させることができる。但し、動
作電圧の低電圧化が進む状況において降圧電圧VDLが
低電圧化されるに従ってMOSトランジスタQ43のゲ
ートソース間電圧は小さくされる傾向を持つことにな
る。基板バイアス電圧VBBとして、基板バイアス電圧
が形成する負電圧を利用することにより、センスアンプ
3の動作速度の高速化に際して回路規模の増大を極力押
えることができる。
With the configuration of FIG. 7, the drive line SDP
P-channel type MOS to supply the step-down voltage VDL to the
Even if the transistor Q43 is adopted, the signal amplitude for switch control of the transistor Q43 is set to the substrate bias voltage VBB and the power supply voltage V
By setting the range to DD, the gate-source voltage of the MOS transistor Q43 can be made relatively large,
As a result, the sense amplifier 3 can operate at high speed even when the operating voltage is lowered. However, in a situation where the operating voltage is being lowered, the gate-source voltage of the MOS transistor Q43 tends to be reduced as the step-down voltage VDL is lowered. By using the negative voltage formed by the substrate bias voltage as the substrate bias voltage VBB, it is possible to suppress the increase in the circuit scale as much as possible when the operating speed of the sense amplifier 3 is increased.

【0074】上記の例についても、本発明の要旨を逸脱
しない範囲において種々変更可能であることは言うまで
もない。例えば、上記の例ではセンスアンプをオーバド
ライブする場合について説明したが、オーバドライブを
採用しない場合にセンスアンプの高電位側のドライブラ
インに動作電圧を供給するMOSトランジスタに対して
もQ42,Q43に関する構成を同様に採用することが
できる。さらに、オーバドライブを採用する場合にMO
SトランジスタQ41に対してもQ42,Q43に関す
る構成を同様に採用することができる。また、DRAM
のメモリマット構成、マット選択の論理構成、データの
並列入出力ビット数等は上記実施例に限定されず適宜変
更可能である。また、センスアンプ制御のための制御信
号φSAN,φSAP1B,φSAN2を生成する回路
の論理構成は図1に限定されず適宜変更可能である。
Needless to say, the above example can be variously modified without departing from the scope of the present invention. For example, in the above example, the case where the sense amplifier is overdriven has been described, but Q42 and Q43 are also related to the MOS transistor that supplies the operating voltage to the drive line on the high potential side of the sense amplifier when the overdrive is not adopted. Configurations can be employed as well. Furthermore, when adopting overdrive, MO
The configuration relating to Q42 and Q43 can be similarly adopted for the S transistor Q41. Also, DRAM
The memory mat structure, the logic structure for mat selection, the number of parallel input / output bits of data, etc. are not limited to those in the above embodiment, and can be changed appropriately. The logic configuration of the circuit that generates the control signals φSAN, φSAP1B, and φSAN2 for controlling the sense amplifier is not limited to that shown in FIG. 1 and can be changed as appropriate.

【0075】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DRA
Mに適用した場合について説明したが、本発明はそれに
限定されるものではなく、クロック信号に同期動作され
るシンクロナスDRAM、擬似スタティックRAM、さ
らにはマイクロコンピュータ等のデータ処理LSIにオ
ンチップされたそれらメモリ等、データ伝送のためのレ
シーバ用の差動増幅回路を備えた半導体集積回路等に広
く適用することができる。
In the above description, the invention made mainly by the present inventor is the field of application behind which DRA is applied.
However, the present invention is not limited to this, and the present invention is applied to a data processing LSI such as a synchronous DRAM, a pseudo static RAM, and a microcomputer which are operated in synchronization with a clock signal. The present invention can be widely applied to semiconductor integrated circuits having a differential amplifier circuit for a receiver for data transmission such as those memories.

【0076】[0076]

【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。
The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0077】すなわち、センスアンプのような差動増幅
回路の駆動方式としてオーバドライブ技術が採用されて
いるとき、オーバドライブ時間を規定する遅延手段の遅
延時間が外部電源電圧に対して負の依存性を持つことに
より、供給される外部電源電圧が許容範囲の上限のレベ
ルであったり、電源電圧側の動作マージンテストなどの
ために特に高い外部電源電圧が供給された場合には、遅
延手段の遅延時間は相対的に短くされ、換言すれば、オ
ーバドライブ時間(ODT)が相対的に短くされ、相対
的にレベルの高い外部電源電圧が差動増幅回路のドライ
ブライン(SDP)に供給される時間が短くされる。こ
れにより、相対的にレベルの高い外部電源電圧によって
差動増幅回路が過剰にオーバドライブされることを防止
することができる。
That is, when the overdrive technique is adopted as a drive system for a differential amplifier circuit such as a sense amplifier, the delay time of the delay means that defines the overdrive time has a negative dependence on the external power supply voltage. With this, when the supplied external power supply voltage is at the upper limit level of the allowable range, or when a particularly high external power supply voltage is supplied for an operation margin test on the power supply voltage side, the delay means delays. The time is relatively shortened, in other words, the overdrive time (ODT) is relatively shortened, and the time when the relatively high level external power supply voltage is supplied to the drive line (SDP) of the differential amplifier circuit. Is shortened. As a result, it is possible to prevent the differential amplifier circuit from being overdriven excessively by the external power supply voltage having a relatively high level.

【0078】差動増幅回路に対するオーバドライブが過
剰になることを防止できることにより、多数の差動増幅
回路から降圧回路に向けて電流が逆流する事態の発生を
防止でき、これにより、動作電圧が低電圧化された回
路、例えばDRAMのメモリアレイに供給される降圧電
圧(VDL)が不所望にレベル上昇される事態を防止で
きる。したがって、動作電圧の低電圧化に向けられた回
路の信頼性が、降圧電圧が不所望にレベル上昇されるこ
とによって低下される事態を阻止することができる。例
えば、センスアンプの様な差動増幅回路の増幅動作によ
るデータ線の到達電圧が、降圧電圧の上昇によって高く
されることにより、ワード線の選択レベルとデータ線の
ハイレベルとの電位差が小さくなってメモリセルへのハ
イレベル書込みにおいて蓄積容量にはデータ線の当該ハ
イレベルの電圧を印加することができなくなる事態を防
止できる。また、降圧電圧の不所望なレベル上昇によっ
てセンスアンプのような差動増幅回路によるデータ線の
到達電圧が上昇されれば、それに応じて、イコライズさ
れるデータ線のプリチャージレベルも上昇し、そのよう
な状態で書き込まれたデータが読み出された場合、プリ
チャージレベルに対するハイレベルの読み出し電圧マー
ジンも小さくされてしまうことも防止できる。また、ワ
ード線選択レベルを形成する昇圧回路が前記降圧電圧を
利用する場合には、降圧電圧の不所望なレベル上昇がワ
ード線選択レベルを上昇させて、メモリセル選択トラン
ジスタのゲート酸化膜を破損させる虞も生じさせない。
Since it is possible to prevent excessive overdrive to the differential amplifier circuit, it is possible to prevent a situation in which a current flows backward from a large number of differential amplifier circuits toward the step-down circuit, which reduces the operating voltage. It is possible to prevent the step-down voltage (VDL) supplied to the voltage-converted circuit, for example, the memory array of the DRAM from being undesirably raised in level. Therefore, it is possible to prevent the reliability of the circuit aimed at lowering the operating voltage from being lowered due to the step-down voltage being undesirably raised in level. For example, the reaching voltage of the data line due to the amplifying operation of the differential amplifier circuit such as the sense amplifier is increased by the increase of the step-down voltage, so that the potential difference between the selection level of the word line and the high level of the data line is reduced. It is possible to prevent a situation in which the high level voltage of the data line cannot be applied to the storage capacitor during the high level write to the memory cell. Further, if the arrival voltage of the data line by the differential amplifier circuit such as the sense amplifier is increased due to the undesired increase of the step-down voltage, the precharge level of the equalized data line also increases accordingly. When the data written in such a state is read, it is possible to prevent the read voltage margin at the high level with respect to the precharge level from being reduced. In addition, when the booster circuit that forms the word line selection level uses the stepped down voltage, an undesired increase in the stepped down voltage raises the word line selection level and damages the gate oxide film of the memory cell selection transistor. There is no possibility of causing it.

【0079】遅延時間に電源電圧依存性のないCR遅延
回路のような受動素子から成る遅延要素を、MOSトラ
ンジスタ回路と併用して前記遅延手段を構成することに
より、CMOSインバータのようなMOSトランジスタ
回路だけで必要な遅延時間を確保しようとする場合に遅
延時間の電源電圧依存性が大き過ぎるようなときにも対
処することができ、必要な遅延時間と遅延時間の電源電
圧依存性の双方を最適化し易くなる。
A MOS transistor circuit such as a CMOS inverter is constructed by using a delay element composed of a passive element such as a CR delay circuit having no power supply voltage dependence on the delay time together with a MOS transistor circuit to form the delay means. It is possible to deal with the case where the dependency of the delay time on the power supply voltage is too large when trying to secure the required delay time by itself. It becomes easy to make.

【0080】差動増幅回路の高電位側ドライブラインに
電源電圧又は降圧電圧を供給するMOSトランジスタを
Nチャンネル型とし、そのスイッチング制御信号の振幅
を電源電圧よりも昇圧された電圧とすることにより、動
作電圧が低電圧化されるに従って高電位側ドライブライ
ンへの動作電源供給用MOSトランジスタのゲートソー
ス間電圧が小さくされることを回避でき、動作電圧が低
電圧化される状況においても差動増幅回路を高速動作さ
せることができる。
The MOS transistor for supplying the power supply voltage or the step-down voltage to the drive line on the high potential side of the differential amplifier circuit is an N-channel type, and the amplitude of the switching control signal thereof is set to a voltage higher than the power supply voltage. It is possible to prevent the gate-source voltage of the MOS transistor for supplying operating power to the drive line on the high potential side from being reduced as the operating voltage is lowered, and differential amplification is performed even in the situation where the operating voltage is lowered. The circuit can be operated at high speed.

【0081】また、差動増幅回路の高電位側のドライブ
ラインに動作電源を供給するMOSトランジスタをPチ
ャンネル型とする場合でも、それをスイッチ制御する信
号振幅が負電圧と電源電圧との範囲とすれば、当該MO
Sトランジスタのゲートソース間電圧を比較的大きくで
き、その結果、動作電圧が低電圧化された状況において
も差動増幅回路を高速動作させることができる。
Even when the MOS transistor for supplying the operating power supply to the drive line on the high potential side of the differential amplifier circuit is of the P-channel type, the signal amplitude for switch control thereof is in the range of the negative voltage and the power supply voltage. If so, the MO
The gate-source voltage of the S transistor can be made relatively large, and as a result, the differential amplifier circuit can be operated at high speed even when the operating voltage is lowered.

【0082】前記高電位側のドライブラインに動作電源
を供給するNチャンネル型MOSトランジスタをスイッ
チ制御する信号振幅を規定するための昇圧電圧として、
ワード線選択レベルを形成する昇圧回路の出力を利用
し、また、前記ドライブラインに動作電源を供給するP
チャンネル型MOSトランジスタをスイッチ制御する信
号振幅を規定するための負電圧として、基板バイアス電
圧発生回路が形成する負電圧を利用することにより、前
記差動増幅回路の動作速度の高速化に際して回路規模の
増大を極力押えることができる。
As the boosted voltage for defining the signal amplitude for switch controlling the N-channel type MOS transistor for supplying the operating power to the drive line on the high potential side,
The output of the booster circuit forming the word line selection level is used, and the operating power is supplied to the drive line
By using the negative voltage formed by the substrate bias voltage generating circuit as the negative voltage for defining the signal amplitude for controlling the switching of the channel type MOS transistor, the circuit scale can be increased when the operating speed of the differential amplifier circuit is increased. The increase can be suppressed as much as possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】オーバドライブ形式でセンスアンプを駆動制御
するための一例を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an example for driving and controlling a sense amplifier in an overdrive format.

【図2】図1に示すセンスアンプを駆動制御する制御信
号の一例波形図である。
FIG. 2 is a waveform diagram of an example of a control signal for driving and controlling the sense amplifier shown in FIG.

【図3】オーバドライブ形式でセンスアンプを駆動する
制御信号の別の生成論理を示す論理回路図である。
FIG. 3 is a logic circuit diagram showing another generation logic of a control signal for driving a sense amplifier in an overdrive format.

【図4】遅延回路の一例を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a delay circuit.

【図5】センスアンプのドライブラインSDN,SDP
へ動作電源を供給するための一例を示す回路図である。
FIG. 5: Sense amplifier drive lines SDN, SDP
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example for supplying operating power to

【図6】図5の回路構成によってドライブラインSD
N,SDPに動作電源を供給するときための制御信号φ
SAN,φSAP1B,φSAN2の波形図である。
6 is a drive line SD according to the circuit configuration of FIG.
Control signal φ for supplying operating power to N and SDP
It is a wave form diagram of SAN, φSAP1B, φSAN2.

【図7】センスアンプのドライブラインSDPに降圧電
圧VDLを供給するための別の例を示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing another example for supplying the step-down voltage VDL to the drive line SDP of the sense amplifier.

【図8】本発明の一例に係るDRAMの全体的なブロッ
ク図である。
FIG. 8 is an overall block diagram of a DRAM according to an example of the present invention.

【図9】図8に示されるDRAMのメモリマット、セン
スアンプブロック、及びカラムスイッチ回路ブロックの
部分的な回路図である。
9 is a partial circuit diagram of a memory mat, a sense amplifier block, and a column switch circuit block of the DRAM shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

MARY0,MARY1 メモリアレイ MMAT0〜MMAT7 メモリマット SA01,SA23,SA45,SA67 センスアン
プブロック WD0〜WD7 ワードドライバ XD0〜XD7 ロウアドレスデコーダ YD カラムアドレスデコーダ TG タイミングコントローラ DL0,DL0B、DL1,DL1B 相補データ線 WLi、WL(i−1) ワード線 MC ダイナミックメモリセル Q17,Q18 プリチャージ用MOSトランジスタ Q21 イコライズ用MOSトランジスタ VDL 降圧電圧 VDD 外部電源電圧 VSS 接地電圧 VPP ワード線駆動電圧 VBB 基板バイアス電圧 1 降圧回路 AMP1 オペアンプ Q50 電流源MOSトランジスタ R1 高抵抗 Nout 出力端子 2 昇圧回路 3 センスアンプ Q9,Q10 センスアンプ構成用Nチャンネル型MO
Sトランジスタ Q13,Q14 センスアンプ構成用Pチャンネル型M
OSトランジスタ SDP,SDN センスアンプのドライブライン Q41,Q42,Q42’,Q43 SDPへの動作電
源供給用MOSトランジスタ Q40 SDNへの動作電源供給用MOSトランジスタ φSA2B,φSA1B,φSAN,φSAN2,φS
AP1B,φSAP2B センスアンプ制御信号 12 遅延回路 INV0〜INVi CMOSインバータ 21 遅延回路 INV1〜INV3 CMOSインバータ 25 CR遅延要素 4 プリチャージ電圧形成回路 1 5 基板バイアス電圧発生回路
MARY0, MARY1 memory array MMAT0 to MMAT7 memory mats SA01, SA23, SA45, SA67 sense amplifier block WD0 to WD7 word driver XD0 to XD7 row address decoder YD column address decoder TG timing controller DL0, DL0B, DL1, DL1B complementary data lines WLi, WL (i-1) Word line MC Dynamic memory cell Q17, Q18 Precharge MOS transistor Q21 Equalize MOS transistor VDL Step-down voltage VDD External power supply voltage VSS Ground voltage VPP Word line drive voltage VBB Substrate bias voltage 1 Step-down circuit AMP1 Operational amplifier Q50 Current source MOS transistor R1 High resistance Nout Output terminal 2 Booster circuit 3 Sense amplifier Q9, Q10 N channel type MO for sense amplifier configuration
S-transistors Q13, Q14 P-channel type M for sense amplifier configuration
OS transistor SDP, SDN Sense amplifier drive line Q41, Q42, Q42 ', Q43 MOS transistor for supplying operating power to SDP Q40 MOS transistor for supplying operating power to SDN φSA2B, φSA1B, φSAN, φSAN2, φS
AP1B, φSAP2B Sense amplifier control signal 12 Delay circuit INV0 to INVi CMOS inverter 21 Delay circuit INV1 to INV3 CMOS inverter 25 CR delay element 4 Precharge voltage forming circuit 1 5 Substrate bias voltage generating circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 継雄 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 久保田 記章 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 荒井 公司 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 阿部 浩一 茨城県稲敷郡美浦村木原2350 日本テキサ ス・インスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 助川 俊一 茨城県稲敷郡美浦村木原2350 日本テキサ ス・インスツルメンツ株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Tsutsuo Takahashi 2326 Imai, Ome City, Tokyo, Hitachi, Ltd. Device Development Center (72) Inventor Kubota, 2326 Imai, Ome City, Tokyo Hitachi, Ltd. Device Development Center (72) Inventor Arai Corp. 2326 Imai, Ome-shi, Tokyo Hitachi Device Development Center (72) Inventor Koichi Abe 2350 Miura-mura Kihara, Inashiki-gun, Ibaraki Japan Texus Instruments Co. Shunichi Sukegawa 2350 Kihara, Miura-mura, Inashiki-gun, Ibaraki Prefecture, Japan Nippon Textile Instruments Co., Ltd.

Claims (33)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 相補信号線の電位差を増幅する差動増幅
回路と、前記差動増幅回路の動作電源として第1の駆動
電圧を供給する第1の駆動制御信号を形成すると共に、
第1の駆動制御信号が活性化された後に当該第1の駆動
制御信号が非活性化されるのに呼応して活性化され前記
第1の駆動電圧よりもレベルの低い第2の駆動電圧を前
記差動増幅回路の動作電源として供給させる第2の駆動
制御信号を形成する制御回路とを供え、 前記制御回路は、第1の駆動制御信号が活性化されてい
る期間を規定する遅延回路を含み、 前記遅延回路は、前記第1の駆動電圧を動作電源として
受けるインバータ回路を含み、前記第1の駆動制御信号
が活性化されている期間が前記第1の駆動電圧に対して
負の依存性を有することを特徴とする半導体集積回路。
1. A differential amplifier circuit that amplifies a potential difference between complementary signal lines, and a first drive control signal that supplies a first drive voltage as an operating power supply of the differential amplifier circuit.
A second drive voltage which is activated and has a lower level than the first drive voltage in response to the first drive control signal being deactivated after the first drive control signal is activated. And a control circuit that forms a second drive control signal to be supplied as an operating power supply of the differential amplifier circuit, the control circuit including a delay circuit that defines a period during which the first drive control signal is activated. The delay circuit includes an inverter circuit that receives the first drive voltage as an operating power supply, and a period during which the first drive control signal is activated is negatively dependent on the first drive voltage. A semiconductor integrated circuit having characteristics.
【請求項2】 前記インバータ回路はCMOSインバー
タ回路であることを特徴とする請求項1記載の半導体集
積回路。
2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the inverter circuit is a CMOS inverter circuit.
【請求項3】 選択端子がワード線に結合された複数個
のメモリセルと、メモリセルのデータ入出力端子に接続
される相補信号線と、相補信号線の電位差を増幅する差
動増幅回路と、外部から供給される外部電源電圧を降圧
し前記ワード線の選択レベル以下の降圧電圧を形成する
降圧回路と、前記差動増幅回路の活性化タイミングにお
いて最初前記外部電源電圧を動作電源として前記差動増
幅回路に供給させる第1の駆動制御信号を形成すると共
に、第1の駆動制御信号が活性化された後に当該第1の
駆動制御信号が非活性化されるのに呼応して活性化さ
れ、前記降圧回路で生成される降圧電圧を差動増幅回路
の動作電源として供給させる第2の駆動制御信号を形成
する制御回路とを供え、 前記制御回路は、前記第1の駆動制御信号の活性化され
ている期間を規定する遅延回路を含み、 前記遅延回路は、動作電源として前記外部電源電圧を受
けるインバータ回路を含み、前記第1の駆動制御信号が
活性化されている期間が前記外部電源電圧に対し負の依
存性を有することを特徴とする半導体集積回路。
3. A plurality of memory cells whose selection terminals are coupled to word lines, complementary signal lines connected to the data input / output terminals of the memory cells, and a differential amplifier circuit for amplifying the potential difference between the complementary signal lines. A step-down circuit for stepping down an external power supply voltage supplied from the outside to form a step-down voltage equal to or lower than the selection level of the word line; The first drive control signal to be supplied to the dynamic amplifier circuit is formed, and is activated in response to the deactivation of the first drive control signal after the activation of the first drive control signal. And a control circuit that forms a second drive control signal for supplying a step-down voltage generated by the step-down circuit as an operating power supply of a differential amplifier circuit, the control circuit activating the first drive control signal. Conversion A delay circuit that defines a period during which the first drive control signal is activated, and the delay circuit includes an inverter circuit that receives the external power supply voltage as an operating power supply. A semiconductor integrated circuit characterized by having a negative dependence on.
【請求項4】 前記降圧回路は、電流源と高抵抗との直
列接続点に前記降圧電圧を形成する回路であることを特
徴とする請求項3記載の半導体集積回路。
4. The semiconductor integrated circuit according to claim 3, wherein the step-down circuit is a circuit that forms the step-down voltage at a series connection point of a current source and a high resistance.
【請求項5】 前記メモリセルはダイナミック型のメモ
リセルであり、前記降圧回路の出力端子の電圧の概ね半
分の電圧を前記相補信号線のプリチャージ電圧として形
成する回路と、前記相補信号線を選択的に導通させるイ
コライズ回路と、前記イコライズ回路による相補信号線
の導通タイミングに呼応して、相補信号線に前記プリチ
ャージ電圧を供給するプリチャージ回路とを備えて成る
ことを特徴とする請求項4記載の半導体集積回路。
5. The memory cell is a dynamic type memory cell, and a circuit that forms a voltage that is approximately half the voltage of the output terminal of the step-down circuit as a precharge voltage for the complementary signal line and the complementary signal line. 7. An equalizing circuit that selectively conducts electricity, and a precharge circuit that supplies the precharge voltage to the complementary signal line in response to the conduction timing of the complementary signal line by the equalizing circuit. 4. The semiconductor integrated circuit according to 4.
【請求項6】 一対のデータ線と、 一対のPチャンネル型MOSトランジスタと一対のNチ
ャンネル型MOSトランジスタとを備えるCMOSラッ
チ回路であって前記一対のデータ線の電位差を増幅する
センスアンプと、 第1電圧を受ける第1端子と、 前記第1電圧よりも低い第2電圧を受ける第2端子と、 前記一対のPチャンネル型MOSトランジスタにおいて
共通結合される一対のソースと前記第1端子との間に設
けられる第1スイッチMOSトランジスタと、 前記共通結合される一対のソースと前記第2端子との間
に設けられる第2スイッチMOSトランジスタと、 第1期間に前記第1スイッチMOSトランジスタがオン
状態とされ、前記第1期間後の第2期間に前記第1スイ
ッチMOSトランジスタがオフ状態かつ前記第2スイッ
チMOSトランジスタがオン状態とされるように前記第
1及び第2スイッチMOSトランジスタを制御する制御
回路とを含み、 前記制御回路は、前記第1期間を規定する遅延回路を含
み、 前記遅延回路は前記第1電圧を動作電源として受けるイ
ンバータ回路を含むことを特徴とする半導体集積回路。
6. A CMOS latch circuit comprising a pair of data lines, a pair of P-channel type MOS transistors and a pair of N-channel type MOS transistors, and a sense amplifier for amplifying a potential difference between the pair of data lines, A first terminal for receiving one voltage, a second terminal for receiving a second voltage lower than the first voltage, a pair of sources commonly coupled in the pair of P-channel MOS transistors, and the first terminal A first switch MOS transistor, a second switch MOS transistor provided between the pair of commonly coupled sources and the second terminal, and the first switch MOS transistor is turned on in a first period. During the second period after the first period, the first switch MOS transistor is turned off and the second switch MOS transistor is turned off. A control circuit that controls the first and second switch MOS transistors so that the MOS transistor is turned on, the control circuit includes a delay circuit that defines the first period, and the delay circuit A semiconductor integrated circuit comprising an inverter circuit receiving the first voltage as an operating power supply.
【請求項7】 前記第1及び第2スイッチMOSトラン
ジスタは並列形態に結合され、前記第1期間に前記第2
スイッチMOSトランジスタがオフ状態とされることを
特徴とする請求項6記載の半導体集積回路。
7. The first and second switch MOS transistors are coupled in parallel, and the second switch MOS transistors are connected in the first period.
7. The semiconductor integrated circuit according to claim 6, wherein the switch MOS transistor is turned off.
【請求項8】 前記インバータ回路はCMOSインバー
タ回路であることを特徴とする請求項7記載の半導体集
積回路。
8. The semiconductor integrated circuit according to claim 7, wherein the inverter circuit is a CMOS inverter circuit.
【請求項9】 前記第1端子は外部電源電圧であること
を特徴とする請求項8記載の半導体集積回路。
9. The semiconductor integrated circuit according to claim 8, wherein the first terminal is an external power supply voltage.
【請求項10】 前記一対のPチャンネル型MOSトラ
ンジスタは前記一対のデータ線の電位を受ける一対のゲ
ートと一対のドレインとを有し前記一対のPチャンネル
型MOSトランジスタの一方のMOSトランジスタのド
レインと他方のゲートとを互いにそれぞれ結合して成
り、前記一対のNチャンネル型MOSトランジスタは共
通結合される一対のソースと前記一対のデータ線の電位
を受ける一対のゲートと一対のドレインとを有し前記一
対のNチャンネル型MOSトランジスタの一方のMOS
トランジスタのドレインと他方のゲートとを互いにそれ
ぞれ結合して成ることを特徴とする請求項9記載の半導
体集積回路。
10. The pair of P-channel type MOS transistors have a pair of gates receiving a potential of the pair of data lines and a pair of drains, and a drain of one MOS transistor of the pair of P-channel type MOS transistors. The other gate is coupled to each other, and the pair of N-channel type MOS transistors have a pair of sources commonly coupled, a pair of gates for receiving the potentials of the pair of data lines, and a pair of drains. One of a pair of N-channel MOS transistors
10. The semiconductor integrated circuit according to claim 9, wherein the drain and the other gate of the transistor are coupled to each other.
【請求項11】 相補信号線の電位差を増幅する差動増
幅回路と、前記差動増幅回路の高電位側のドライブライ
ンに第1の駆動電圧を供給する第1のスイッチングMO
Sトランジスタと、前記ドライブラインに前記第1の駆
動電圧よりもレベルの低い第2の駆動電圧を供給する第
2のスイッチングMOSトランジスタと、前記差動増幅
回路の活性化期間において最初前記第1のスイッチング
MOSトランジスタを介して第1の駆動電圧をドライブ
ラインに供給させ、次いで第2のスイッチングMOSト
ランジスタを介して第2の駆動電圧をドライブラインに
供給させるスイッチング制御信号の発生手段とを供え、
前記第1のスイッチングMOSトランジスタはPチャン
ネル型であってそのスイッチング制御信号のハイレベル
電位は第1の駆動電圧の電位とされ、前記第2のスイッ
チングMOSトランジスタはNチャンネル型であってそ
のスイッチング制御信号のハイレベル電位は第2の駆動
電圧よりも昇圧された電位であることを特徴とする半導
体集積回路。
11. A differential amplifier circuit that amplifies a potential difference between complementary signal lines, and a first switching MO that supplies a first drive voltage to a drive line on the high potential side of the differential amplifier circuit.
An S transistor, a second switching MOS transistor that supplies a second drive voltage having a level lower than the first drive voltage to the drive line, and the first first in the activation period of the differential amplifier circuit. A first control voltage is supplied to the drive line via the switching MOS transistor, and then a second control voltage is supplied to the drive line via the second switching MOS transistor.
The first switching MOS transistor is a P-channel type, the high level potential of its switching control signal is the potential of the first drive voltage, and the second switching MOS transistor is an N-channel type and its switching control is performed. A semiconductor integrated circuit characterized in that a high-level potential of a signal is a potential boosted higher than a second drive voltage.
【請求項12】 外部から供給される電源電圧を降圧し
て降圧電圧を形成する降圧回路と、選択端子がワード線
に結合された複数個のメモリセルと、前記メモリセルの
データ入出力端子に接続される相補信号線と、相補信号
線の電位差を増幅する差動増幅回路と、前記差動増幅回
路の高電位側のドライブラインに前記電源電圧を供給す
る第1のスイッチングMOSトランジスタと、前記ドラ
イブラインに前記降圧電圧を供給する第2のスイッチン
グMOSトランジスタと、前記差動増幅回路の活性化期
間において最初前記第1のスイッチングMOSトランジ
スタを介して電源電圧をドライブラインに供給させ、次
いで第2のスイッチングMOSトランジスタを介して降
圧電圧をドライブラインに供給させるスイッチング制御
信号の発生手段とを供え、前記第1のスイッチングMO
SトランジスタはPチャンネル型であってそのスイッチ
ング制御信号のハイレベル電位は前記外部から供給され
る電源電圧の電位とされ、前記第2のスイッチングMO
SトランジスタはNチャンネル型であってそのスイッチ
ング制御信号のハイレベル電位は前記降圧電圧よりも昇
圧された電位であることを特徴とする半導体集積回路。
12. A step-down circuit for stepping down a power supply voltage supplied from the outside to form a step-down voltage, a plurality of memory cells each having a select terminal coupled to a word line, and a data input / output terminal of the memory cell. A complementary signal line to be connected, a differential amplifier circuit that amplifies a potential difference between the complementary signal lines, a first switching MOS transistor that supplies the power supply voltage to a drive line on the high potential side of the differential amplifier circuit, A power supply voltage is first supplied to the drive line via the second switching MOS transistor that supplies the step-down voltage to the drive line and the first switching MOS transistor during the activation period of the differential amplifier circuit, and then the second And a switching control signal generating means for supplying a step-down voltage to the drive line via the switching MOS transistor. Offer, the first switching MO
The S-transistor is a P-channel type, and the high level potential of the switching control signal thereof is the potential of the power supply voltage supplied from the outside, and the second switching MO
A semiconductor integrated circuit characterized in that the S-transistor is an N-channel type and the high level potential of the switching control signal is a potential boosted higher than the step-down voltage.
【請求項13】 前記昇圧された電位は前記降圧電圧よ
り前記第2のスイッチングMOSトランジスタのしきい
値電圧分高い電位と同一又はそれより高い電位とされる
ことを特徴とする請求項12記載の半導体集積回路。
13. The increased potential is the same as or higher than the reduced voltage by a threshold voltage of the second switching MOS transistor. Semiconductor integrated circuit.
【請求項14】 前記降圧電圧を受けて前記昇圧された
電位を出力する昇圧回路を備え、前記昇圧回路の出力レ
ベルがワード線選択レベルとされることを特徴とする請
求項13記載の半導体集積回路。
14. The semiconductor integrated circuit according to claim 13, further comprising a booster circuit that receives the stepped-down voltage and outputs the boosted potential, and an output level of the booster circuit is a word line selection level. circuit.
【請求項15】 外部から供給される電源電圧を降圧し
て降圧電圧を形成する降圧回路と、選択端子がワード線
に結合された複数個のメモリセルと、前記メモリセルの
データ入出力端子に接続される相補信号線と、相補信号
線の電位差を増幅する差動増幅回路と、前記差動増幅回
路の高電位側のドライブラインに前記電源電圧を供給す
る第1のスイッチングMOSトランジスタと、前記ドラ
イブラインに前記降圧電圧を供給する第2のスイッチン
グMOSトランジスタと、前記差動増幅回路の活性化期
間において最初前記第1のスイッチングMOSトランジ
スタを介して電源電圧をドライブラインに供給させ、次
いで第2のスイッチングMOSトランジスタを介して降
圧電圧をドライブラインに供給させるスイッチング制御
信号の発生手段と、前記外部から供給される電源電圧に
対して負の極性を持つ負電圧の発生回路とを供え、前記
第1のスイッチングMOSトランジスタはPチャンネル
型であってそのスイッチング制御信号のハイレベル電圧
は前記外部から供給される電源電圧のレベルとされ、前
記第2のスイッチングMOSトランジスタはPチャンネ
ル型であってそのスイッチング制御信号のローレベル電
圧は前記負電圧のレベルとされることを特徴とする半導
体集積回路。
15. A step-down circuit for stepping down a power supply voltage supplied from the outside to form a step-down voltage, a plurality of memory cells each having a select terminal coupled to a word line, and a data input / output terminal of the memory cell. A complementary signal line to be connected, a differential amplifier circuit that amplifies a potential difference between the complementary signal lines, a first switching MOS transistor that supplies the power supply voltage to a drive line on the high potential side of the differential amplifier circuit, A power supply voltage is first supplied to the drive line via the second switching MOS transistor that supplies the step-down voltage to the drive line and the first switching MOS transistor during the activation period of the differential amplifier circuit, and then the second Switching control signal generating means for supplying a step-down voltage to the drive line via the switching MOS transistor of And a negative voltage generation circuit having a negative polarity with respect to a power supply voltage supplied from the outside, the first switching MOS transistor is a P-channel type, and the high level voltage of the switching control signal is the external voltage. The semiconductor integrated circuit is characterized in that the second switching MOS transistor is a P-channel type and the low level voltage of the switching control signal is the negative voltage level. .
【請求項16】 前記負電圧の発生回路は、基板バイア
ス電圧の発生回路であることを特徴とする請求項15記
載の半導体集積回路。
16. The semiconductor integrated circuit according to claim 15, wherein the negative voltage generating circuit is a substrate bias voltage generating circuit.
【請求項17】 外部から供給される電源電圧を降圧し
て降圧電圧を形成する降圧回路と、ワード線の選択レベ
ルを形成する昇圧回路と、選択端子がワード線に結合さ
れた複数個のメモリセルと、前記メモリセルのデータ入
出力端子に接続される相補信号線と、相補信号線の電位
差を増幅する差動増幅回路と、前記差動増幅回路の高電
位側のドライブラインに前記降圧電圧を供給するスイッ
チングMOSトランジスタと、前記差動増幅回路の活性
化期間に前記スイッチングMOSトランジスタを介して
降圧電圧をドライブラインに供給させるスイッチング制
御信号の発生手段とを供え、前記スイッチングMOSト
ランジスタはNチャンネル型であってそのスイッチング
制御信号のローレベル電位は接地電位でありハイレベル
電位は前記昇圧回路で形成されたワード線選択レベルの
電位であることを特徴とする半導体集積回路。
17. A step-down circuit for stepping down a power supply voltage supplied from the outside to form a step-down voltage, a step-up circuit for forming a selection level of a word line, and a plurality of memories having selection terminals coupled to the word line. Cell, a complementary signal line connected to the data input / output terminal of the memory cell, a differential amplifier circuit for amplifying the potential difference between the complementary signal lines, and the step-down voltage on the drive line on the high potential side of the differential amplifier circuit. And a switching control signal generating means for supplying a step-down voltage to the drive line via the switching MOS transistor during the activation period of the differential amplifier circuit, the switching MOS transistor being an N channel Type, the low level potential of the switching control signal is the ground potential, and the high level potential is the booster circuit. 2. A semiconductor integrated circuit having a word line selection level potential formed in 1.
【請求項18】 外部から供給される電源電圧を降圧し
て降圧電圧を形成する降圧回路と、選択端子がワード線
に結合された複数個のメモリセルと、前記メモリセルの
データ入出力端子に接続される相補信号線と、相補信号
線の電位差を増幅する差動増幅回路と、前記差動増幅回
路の高電位側のドライブラインに降圧電圧を供給する第
2のスイッチングMOSトランジスタと、前記差動増幅
回路の活性化期間にスイッチングMOSトランジスタを
介して降圧電圧をドライブラインに供給させるスイッチ
ング制御信号の発生手段と、前記電源電圧に対して負の
極性を持つ基板バイアス電圧の発生回路とを供え、前記
スイッチングMOSトランジスタはPチャンネル型であ
ってそのスイッチング制御信号のローレベル電位は前記
基板バイアス電圧でありハイレベル電位は前記降圧電圧
以上の電位であることを特徴とする半導体集積回路。
18. A step-down circuit for stepping down a power supply voltage supplied from the outside to form a step-down voltage, a plurality of memory cells each having a select terminal coupled to a word line, and a data input / output terminal of the memory cell. A complementary signal line to be connected, a differential amplifier circuit that amplifies a potential difference between the complementary signal lines, a second switching MOS transistor that supplies a step-down voltage to a drive line on the high potential side of the differential amplifier circuit, and the difference Provided are means for generating a switching control signal for supplying a step-down voltage to a drive line via a switching MOS transistor during the activation period of the dynamic amplifier circuit, and a circuit for generating a substrate bias voltage having a negative polarity with respect to the power supply voltage. The switching MOS transistor is a P-channel type, and the low level potential of the switching control signal is the substrate bias voltage. A semiconductor integrated circuit, wherein the high-level potential is a potential equal to or higher than the step-down voltage.
【請求項19】 一対のデータ線と、 一対のPチャンネル型MOSトランジスタと一対のNチ
ャンネル型MOSトランジスタとを備えるCMOSラッ
チ回路であって前記一対のデータ線の電位差を増幅する
センスアンプと、 第1電圧を受ける第1端子と、 前記第1電圧よりも低い第2電圧を受ける第2端子と、 前記一対のPチャンネル型MOSトランジスタにおいて
共通結合される一対のソースと前記第1端子との間に設
けられる第1スイッチMOSトランジスタと、 前記共通結合される一対のソースと前記第2端子との間
に設けられるNチャンネル型の第2スイッチMOSトラ
ンジスタと、 第1期間に前記第1スイッチMOSトランジスタがオン
状態とされ、前記第1期間後の第2期間に前記第1スイ
ッチMOSトランジスタがオフ状態かつ前記第2スイッ
チMOSトランジスタがオン状態とされるように前記第
1及び第2スイッチMOSトランジスタのゲートに信号
を出力する制御回路とを含み、 前記第2期間において前記第2スイッチMOSトランジ
スタのゲート電圧は前記第2電圧よりも高い電圧とされ
ることを特徴とする半導体集積回路。
19. A CMOS latch circuit comprising a pair of data lines, a pair of P-channel type MOS transistors and a pair of N-channel type MOS transistors, and a sense amplifier for amplifying a potential difference between the pair of data lines, A first terminal for receiving one voltage, a second terminal for receiving a second voltage lower than the first voltage, a pair of sources commonly coupled in the pair of P-channel MOS transistors, and the first terminal A first switch MOS transistor, an N-channel type second switch MOS transistor provided between the pair of commonly coupled sources and the second terminal, and the first switch MOS transistor in a first period. Is turned on, and the first switch MOS transistor is turned off in the second period after the first period. And a control circuit for outputting a signal to the gates of the first and second switch MOS transistors so that the second switch MOS transistor is turned on, and the gate of the second switch MOS transistor in the second period. The semiconductor integrated circuit is characterized in that the voltage is higher than the second voltage.
【請求項20】 前記制御回路は前記第1期間を規定す
る遅延回路を含み、前記第1期間の変動は前記第1電圧
の変動に対して負の依存性を有することを特徴とする請
求項19記載の半導体集積回路。
20. The control circuit includes a delay circuit that defines the first period, and fluctuations in the first period have a negative dependence on fluctuations in the first voltage. 19. The semiconductor integrated circuit according to item 19.
【請求項21】 前記遅延回路は前記第1電圧を動作電
源として受けるインバータ回路を含むことを特徴とする
請求項20記載の半導体集積回路。
21. The semiconductor integrated circuit according to claim 20, wherein the delay circuit includes an inverter circuit that receives the first voltage as an operating power supply.
【請求項22】 前記第2期間において前記第2スイッ
チMOSトランジスタのゲート電圧は前記第2電圧と前
記第2スイッチMOSトランジスタのしきい値電圧との
和の電圧と同一又はそれより高い電圧とされることを特
徴とする請求項21記載の半導体集積回路。
22. In the second period, the gate voltage of the second switch MOS transistor is equal to or higher than the sum of the second voltage and the threshold voltage of the second switch MOS transistor. 22. The semiconductor integrated circuit according to claim 21, wherein:
【請求項23】 前記第1及び第2スイッチMOSトラ
ンジスタは並列形態に結合され、前記第1期間に前記第
2スイッチMOSトランジスタがオフ状態とされること
を特徴とする請求項22記載の半導体集積回路。
23. The semiconductor integrated circuit according to claim 22, wherein the first and second switch MOS transistors are coupled in parallel and the second switch MOS transistor is turned off during the first period. circuit.
【請求項24】 一対のデータ線と、 複数のワード線と、 前記一対のデータ線の一方と前記複数のワード線の一つ
にそれぞれ結合される複数のダイナミック型メモリセル
と、 一対のPチャンネル型MOSトランジスタと一対のNチ
ャンネル型MOSトランジスタとを備えるCMOSラッ
チ回路であって前記一対のデータ線の電位差を増幅する
センスアンプと、 第1電圧を受ける第1端子と、 前記第1電圧よりも低い第2電圧を受ける第2端子と、 前記第1電圧を降圧して前記第2電圧を出力する降圧回
路と、 前記一対のPチャンネル型MOSトランジスタにおいて
共通結合される一対のソースと前記第1端子との間に設
けられる第1スイッチMOSトランジスタと、 前記共通結合される一対のソースと前記第2端子との間
に設けられるNチャンネル型の第2スイッチMOSトラ
ンジスタと、 第1期間に前記第1スイッチMOSトランジスタがオン
状態とされ、前記第1期間後の第2期間に前記第1スイ
ッチMOSトランジスタがオフ状態かつ前記第2スイッ
チMOSトランジスタがオン状態とされるように前記第
1及び第2スイッチMOSトランジスタのゲートに信号
を出力する制御回路と、 前記第2電圧を昇圧して昇圧電圧を出力する昇圧回路と
を含み、 前記第2期間において前記昇圧電圧が前記第2イッチM
OSトランジスタのゲートに供給されることを特徴とす
る半導体集積回路。
24. A pair of data lines, a plurality of word lines, a plurality of dynamic memory cells respectively coupled to one of the pair of data lines and one of the plurality of word lines, and a pair of P channels. Type CMOS transistor and a pair of N-channel type MOS transistors, a sense amplifier for amplifying a potential difference between the pair of data lines, a first terminal for receiving a first voltage, and a first voltage higher than the first voltage A second terminal for receiving a low second voltage; a step-down circuit for stepping down the first voltage to output the second voltage; a pair of sources commonly connected in the pair of P-channel MOS transistors; A first switch MOS transistor provided between the first terminal and a terminal, and an N provided between the pair of commonly coupled sources and the second terminal. A channel-type second switch MOS transistor, the first switch MOS transistor is turned on in a first period, the first switch MOS transistor is turned off, and the second switch is turned on in a second period after the first period. A control circuit that outputs a signal to the gates of the first and second switch MOS transistors so that the MOS transistor is turned on; and a booster circuit that boosts the second voltage and outputs a boosted voltage, In the second period, the boosted voltage is the second switch M.
A semiconductor integrated circuit which is supplied to a gate of an OS transistor.
【請求項25】 前記昇圧電圧が選択ワード線に供給さ
れることを特徴とする請求項24記載の半導体集積回
路。
25. The semiconductor integrated circuit according to claim 24, wherein the boosted voltage is supplied to a selected word line.
【請求項26】 前記昇圧電圧は前記第2電圧から前記
第2スイッチMOSトランジスタのしきい値分昇圧され
た電圧と同一又はそれより高い電圧とされることを特徴
とする請求項25記載の半導体集積回路。
26. The semiconductor according to claim 25, wherein the boosted voltage is equal to or higher than a voltage boosted from the second voltage by a threshold value of the second switch MOS transistor. Integrated circuit.
【請求項27】 前記第1端子は外部電源電圧端子であ
ることを特徴とする請求項26記載の半導体集積回路。
27. The semiconductor integrated circuit according to claim 26, wherein the first terminal is an external power supply voltage terminal.
【請求項28】 前記制御回路は前記第1期間を規定す
る遅延回路を含み、前記第1期間の変動は前記第1電圧
の変動に対して負の依存性を有することを特徴とする請
求項27記載の半導体集積回路。
28. The control circuit includes a delay circuit that defines the first period, and the fluctuation of the first period has a negative dependence on the fluctuation of the first voltage. 27. The semiconductor integrated circuit according to 27.
【請求項29】 前記遅延回路は前記第1電圧を動作電
源として受けるインバータ回路を含むことを特徴とする
請求項28記載の半導体集積回路。
29. The semiconductor integrated circuit according to claim 28, wherein the delay circuit includes an inverter circuit receiving the first voltage as an operating power supply.
【請求項30】 前記第1及び第2スイッチMOSトラ
ンジスタは並列形態に結合され、前記第1期間に前記第
2スイッチMOSトランジスタがオフ状態とされること
を特徴とする請求項29記載の半導体集積回路。
30. The semiconductor integrated circuit according to claim 29, wherein the first and second switch MOS transistors are coupled in parallel, and the second switch MOS transistor is turned off during the first period. circuit.
【請求項31】 前記一対のPチャンネル型MOSトラ
ンジスタは前記一対のデータ線の電位を受ける一対のゲ
ートと一対のドレインとを有し前記一対のPチャンネル
型MOSトランジスタの一方のMOSトランジスタのド
レインと他方のゲートとを互いにそれぞれ結合して成
り、前記一対のNチャンネル型MOSトランジスタは共
通結合される一対のソースと前記一対のデータ線の電位
を受ける一対のゲートと一対のドレインとを有し前記一
対のNチャンネル型MOSトランジスタの一方のMOS
トランジスタのドレインと他方のゲートとを互いにそれ
ぞれ結合して成ることを特徴とする請求項30記載の半
導体集積回路。
31. The pair of P-channel type MOS transistors have a pair of gates receiving a potential of the pair of data lines and a pair of drains, and a drain of one MOS transistor of the pair of P-channel type MOS transistors. The other gate is coupled to each other, and the pair of N-channel type MOS transistors have a pair of sources commonly coupled, a pair of gates for receiving the potentials of the pair of data lines, and a pair of drains. One of a pair of N-channel MOS transistors
31. The semiconductor integrated circuit according to claim 30, wherein the drain and the other gate of the transistor are coupled to each other.
【請求項32】 一対のデータ線と、 一対のPチャンネル型MOSトランジスタと一対のNチ
ャンネル型MOSトランジスタとを備えるCMOSラッ
チ回路であって前記一対のデータ線の電位差を増幅する
センスアンプと、 前記一対のデータ線のハイレベル側のデータ線に対する
駆動電圧を受ける端子と、 前記一対のPチャンネル型MOSトランジスタにおいて
共通結合される一対のソース結合されるソースと前記端
子に結合されるドレインと制御信号を受けるゲートとを
有するNチャンネル型のスイッチMOSトランジスタと
を含み、 前記制御信号のハイレベル電圧は前記駆動電圧よりも高
い電圧とされることを特徴とする半導体集積回路。
32. A CMOS latch circuit comprising a pair of data lines, a pair of P-channel type MOS transistors and a pair of N-channel type MOS transistors, and a sense amplifier for amplifying a potential difference between the pair of data lines, A terminal for receiving a driving voltage for the high-level side data line of the pair of data lines, a pair of sources commonly coupled in the pair of P-channel MOS transistors, a source coupled to the terminals, and a control signal. An N-channel switch MOS transistor having a gate for receiving the control signal, wherein a high level voltage of the control signal is higher than the drive voltage.
【請求項33】 前記制御信号のハイレベル電圧は該ハ
イレベル電圧と前記スイッチMOSトランジスタのしき
い値電圧との和の電圧と同一又はそれより高い電圧とさ
れることを特徴とする請求項32記載の半導体集積回
路。
33. The high level voltage of the control signal is equal to or higher than the sum of the high level voltage and the threshold voltage of the switch MOS transistor. The semiconductor integrated circuit described.
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