JPH09167489A - カラム選択信号制御回路 - Google Patents

カラム選択信号制御回路

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JPH09167489A
JPH09167489A JP8301886A JP30188696A JPH09167489A JP H09167489 A JPH09167489 A JP H09167489A JP 8301886 A JP8301886 A JP 8301886A JP 30188696 A JP30188696 A JP 30188696A JP H09167489 A JPH09167489 A JP H09167489A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 書込に十分なカラム選択信号のエネーブル時
間を確保して書込エラーを抑制可能な高周波対応のカラ
ム選択信号制御回路を提供する。 【解決手段】 エネーブル信号φCPEを遅延させる第
1遅延回路42,44の迂回路を書込制御信号φWRに
従い形成する第1遅延選択回路48と、第1遅延回路及
び第1遅延選択回路の出力を論理組合せする第1組合回
路50,52と、第1組合回路の出力を遅延させる第2
遅延回路54,56の迂回路をφWRに従い形成する第
2遅延選択回路58と、第2遅延回路及び第2遅延選択
回路の出力を論理組合せする第2組合回路62〜65
と、第1組合回路及び第2組合回路の出力を論理組合せ
してカラム選択制御信号φCPを発生する出力組合回路
66〜70と、で構成されるものとする。φWRの論理
に従ってφCPEの遅延経路を変更することにより読出
時と書込時でφCPのパルス幅を変え、書込時のカラム
選択信号エネーブル時間を長くする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体メモリ装置に
関し、特に、アドレス指定のカラム選択に関連したカラ
ム選択信号制御回路に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体メモリ装置は、多数のデータを記
憶するメモリセルの集合体としてのメモリセルアレイ
と、このメモリセルアレイの記憶データ入出力を制御す
るための周辺回路と、から構成される。メモリセルアレ
イの各メモリセルは、多数のローと多数のカラム対との
間にマトリックス形態で配列される。そして、各ローと
カラム対には所定のアドレスが設定され、ローの中のい
ずれかを指定するためにローアドレスが、カラム対中の
いずれかを指定するためにカラムアドレスが使用され
る。このローアドレス及びカラムアドレスは、アドレス
マルチプレキシング方式で提供されるのが現在一般的で
ある。
【0003】図1は、ダイナミック形セルをもつ半導体
メモリ装置のコア構成を示す回路図である。図示のメモ
リのアクセス過程を概略説明すれば、まず動作に先立つ
プリチャージにより、カラム対をなす1対のビットライ
ンは所定の等電圧レベルにプリチャージされる。このビ
ットライン対のプリチャージはプリチャージ及び等化回
路12により遂行され、そのビットライン対のプリチャ
ージレベルは、VCC/2(VCCはチップ内動作電源
電圧)が一般的である。
【0004】次いで読出動作が活性化されると、プリチ
ャージ及び等化回路12が停止し、そしてローアドレス
バッファからローアドレス信号が出力されてローデコー
ダでデコーディングされ、そのローアドレスに該当した
ローをなすワードラインWLiが活性化される。選択ワ
ードラインWLi が活性化されれば、これに接続したメ
モリセルと対応ビットラインBLi との間にチャージシ
ェアリング(電荷分配)が発生し、これによりビットラ
イン対BLi ,バーBLi の対間にメモリセルの記憶電
荷に応じた数十ないし数百mVの電圧差が生じる。そし
て、このビットライン対BLi ,バーBLi の差がセン
スアンプ14で感知されてVCCレベルとVSS(接
地)レベルへ更にデベロープ(develop) される。
【0005】続いて、カラムアドレスバッファから出力
されるカラムアドレス信号がカラムデコーダでデコーデ
ィングされ、これによるカラム選択信号CSLがビット
ライン対BLi,バーBLi を入出力ライン対IO,バ
ーIOへ接続するカラム選択ゲート16,18に提供さ
れることで、カラム選択が行われる。即ち、カラム選択
信号CSLに応じてカラム選択ゲート16,18がオン
すると、当該ビットライン対BL,バーBLに読出され
たデータが入出力ライン対IO,バーIOへ伝送され
る。入出力ライン対IO,バーIOにのせられたデータ
は、入出力ライン対IO,バーIOに設けられた出力セ
ンスアンプで再度感知増幅され、そして出力系回路を経
てチップ外部へ出力される。これにより1ビットデータ
を出力する読出動作の完了となる。
【0006】書込動作の場合は上記読出動作と逆の過程
を遂行することにより、指定メモリセルへデータが記憶
される。尚、書込動作の場合には出力センスアンプを動
作させないのが一般的である。
【0007】図2に、上記過程のうち、カラム選択信号
CSLの印加タイミングを制御するために設けられるカ
ラム選択信号制御回路の回路図を示す。即ち、図1に示
したカラム選択ゲート16,18のゲート電極へ提供さ
れるカラム選択信号CSLの活性タイミングを決定する
のが、カラム選択信号制御回路から出力されるカラム選
択制御信号φCPの役割である。
【0008】エネーブル信号φCPEがインバータ22
へ入力され、更にインバータ22の出力がインバータ2
4へ入力される。このインバータ24の出力はパルス発
生回路26へ入力され、そしてパルス発生回路26の出
力はインバータ38へ入力される。このインバータ38
の出力がインバータ40へ入力され、インバータ40か
らカラム選択制御信号φCPが出力される。パルス発生
回路26には、インバータによる遅延経路とNANDゲ
ートを用いた短パルス発生器(short pulse generator)
が使用される。図3に、この回路の動作タイミングを示
してある。
【0009】図示のように、外部クロック信号CLKと
カラムプリデコーディング情報の組合せにより所定周期
のクロック状のエネーブル信号φCPEが活性化されれ
ば、エネーブル信号φCPEの遅延経路によりパルス幅
の決まるパルス状の信号としてカラム選択制御信号φC
Pが出力され、カラムプリデコーダに入力される。これ
により所定ビットのカラムアドレス信号のデコーディン
グ時間が制御され、これに従いカラムプリデコーダから
所定幅のプリデコーディングされたカラムアドレス信号
が出力される。このときにデコーディング時間が決定さ
れる所定ビットは、通常、2〜3ビットの最上位ビット
(most significant bit:MSB)とされる。このよう
にしてプリデコーディングされたカラムアドレス信号
は、カラムデコーダでその最上位ビットを除いた残りの
カラムアドレス信号が最終的にデコーディングされた
後、カラム選択ゲート16,18を指定するカラム選択
信号CSLとして出力される。このようなカラムプリデ
コーダとカラムデコーダの回路構成は良く知られた技術
である。このような制御を通してカラム選択信号CSL
は、読出及び書込動作で同じ時間活性化されるようにな
っている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術で、読出
/書込動作時におけるカラム選択信号のエネーブル時間
は、入出力ライン対のプリチャージと出力センスアンプ
のエネーブル時間を考慮して決定される。即ち、カラム
選択信号のエネーブル時間内で出力センスアンプが活性
化され、カラム選択信号のエネーブル時間外で入出力ラ
イン対がプリチャージされるので、これらに十分なよう
にカラム選択信号のエネーブル時間が決定される。しか
し、最近のように高周波のシステムクロックで動作する
半導体メモリ装置においてはアクセスサイクル時間が短
くなるので、特に、書込動作におけるカラム選択信号の
エネーブル時間が不十分になりがちで、高周波アクセス
の制限要因となっている。即ち、更なる高周波動作で書
込に必要なカラム選択信号のエネーブル時間が不足し、
入出力ライン対の有効データがビットラインへ十分に伝
達されない事態を招いてしまい、書込エラーの発生頻度
が高くなる。
【0011】このような課題に着目して本発明の目的
は、書込に十分なカラム選択信号のエネーブル時間を確
保しながらもアクセス時間を増加させずにすみ、高周波
動作に適したカラム選択信号制御回路を提供することに
ある。
【0012】
【課題を解決するための手段】書込動作においては、上
述のように入出力ライン対の出力センスアンプを動作さ
せず書込駆動回路を使用するので、入出力ライン対のプ
リチャージはそれほど重要ではない。従って、書込動作
ではプリチャージ時間を短くしてカラム選択信号のエネ
ーブル時間を長くとるように制御することができれば、
高周波のクロックでも対応することが可能になる。
【0013】このために本発明によれば、所定周期のク
ロック状で提供されるエネーブル信号に基づいてパルス
状のカラム選択制御信号を発生し、カラム選択信号のエ
ネーブル時間を決定する半導体メモリ装置のカラム選択
制御回路において、書込制御信号の論理に従って前記エ
ネーブル信号の遅延経路を変更することにより、読出時
と書込時で前記カラム選択制御信号のパルス幅を変える
ようにすることを特徴とする。
【0014】このようなカラム選択制御回路は、エネー
ブル信号を遅延させる第1遅延回路と、書込制御信号に
従って前記第1遅延回路の迂回路を形成する第1遅延選
択回路と、前記第1遅延回路の出力及び第1遅延選択回
路の出力を論理組合せする第1組合回路と、該第1組合
回路の出力を遅延させる第2遅延回路と、前記書込制御
信号に従って前記第2遅延回路の迂回路を形成する第2
遅延選択回路と、前記第2遅延回路の出力及び前記第2
遅延選択回路の出力を論理組合せする第2組合回路と、
前記第1組合回路の出力及び前記第2組合回路の出力を
論理組合せしてカラム選択制御信号を発生する出力組合
回路と、から構成されるものとすることができる。第1
遅延選択回路は、エネーブル信号と書込制御信号とを論
理演算して前記書込制御信号の非活性時に前記エネーブ
ル信号に従う信号を出力する第1論理回路とし、第2遅
延選択回路は、第1組合回路の出力と前記書込制御信号
とを論理演算して前記書込制御信号の活性時に前記第1
組合回路の出力に従う信号を出力する第2論理回路とす
るとよい。
【0015】この場合、カラム選択信号のエネーブル時
間を決定するカラム選択制御信号のパルス幅が書込時に
長くなるようにしておく。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る半導体メモリ
装置の実施形態につき添付図面を参照して説明する。
【0017】図4に、カラム選択信号制御回路の実施回
路図を示す。この回路でエネーブル信号φCPEは、第
1遅延回路のインバータ42及び第1論理回路のAND
ゲート46へ入力され、そして書込制御信号φWRがA
NDゲート46へ反転入力されいてる。即ち、直列接続
した多数のインバータ42,44からなる第1遅延回路
によりエネーブル信号φCPEは遅延される。一方、A
NDゲート46からなる第1論理回路は、第1遅延回路
よりも遅延時間を短くして応答速度を速くしてあり、書
込制御信号φWRが論理“ロウ”のときにエネーブル信
号φCPEを論理演算してこれに応じた出力を発生する
遅延選択回路である。場合によってはこの第1遅延選択
回路は、書込制御信号φWRに従うMOSトランジスタ
で構成してもよい。第1遅延回路のインバータ44の出
力と第1論理回路のANDゲート46の出力とは、第1
組合回路のNORゲート50において論理演算されてイ
ンバータ52から出力され、出力組合回路のNANDゲ
ート66と第2遅延回路のインバータ54及び第2論理
回路のANDゲート58とへ入力される。
【0018】インバータ52の出力は、第2遅延回路の
直列接続した多数のインバータ54,56により遅延さ
れる。またインバータ52の出力は、第2論理回路のA
NDゲート58へ入力されて書込制御信号φWRと論理
演算される。このANDゲート58からなる第2論理回
路は、第2遅延回路よりも遅延時間を短くして応答速度
を速くしてあり、書込制御信号φWRが論理“ハイ”の
ときにインバータ52の出力を論理演算してこれに応じ
た出力を発生する遅延選択回路である。場合によっては
この第2遅延選択回路は、書込制御信号φWRに従うM
OSトランジスタで構成してもよい。第2遅延回路のイ
ンバータ56の出力と第2論理回路のANDゲート58
の出力とは、第2組合回路のNORゲート62で論理演
算されて2つのインバータ64,65から出力され、出
力組合回路のNANDゲート66へ入力される。この出
力組合回路をなすNANDゲート66においてインバー
タ52の出力とインバータ65の出力とが論理演算され
る結果、インバータ68,70を経てカラム選択制御信
号φCPが出力される。
【0019】図5に、図4の回路の動作タイミングを示
す。外部クロック信号CLK(図示略)とカラムプリデ
コーディング情報の組合せによりエネーブル信号φCP
Eが活性化されると、書込制御信号φWRの状態に応じ
たパルス幅のパルス状信号としてカラム選択制御信号φ
CPが出力される。即ち、書込制御信号φWRは、読出
時に論理“ロウ”、書込時に論理“ハイ”で提供される
ので、この論理を組合せることにより読出と書込で異な
るパルス幅のカラム選択制御信号φCPを発生させるこ
とができる。これにより、アクセスサイクル時間を短く
しても書込時におけるカラム選択信号CSLのエネーブ
ル時間を確保できるようになる。これについて、以下説
明する。
【0020】まず、読出動作(READ)の場合、書込制御信
号φWRは論理“ロウ”を維持する。従って、第1論理
回路のANDゲート46がエネーブル信号φCPEの演
算動作を行って出力する結果、第1遅延回路の迂回路が
形成される。一方、第2論理回路のANDゲート58は
抑止とされるので、第1組合回路のインバータ52の出
力は第2遅延回路を通って出力される。これにより、エ
ネーブル信号φCPEの論理“ハイ”遷移に応じてカラ
ム選択制御信号φCPは即座に論理“ロウ”遷移した
後、第2遅延回路及び第2組合回路による遅延時間D1
分の“ロウ”パルス幅を維持してから論理“ハイ”へ戻
ることになる。即ち、この場合には、カラム選択制御信
号φCPの論理“ロウ”遷移に第1遅延回路が関与しな
い一方、カラム選択制御信号φCPの論理“ハイ”遷移
に第2遅延回路が関与し、これによりカラム選択制御信
号φCPは、エネーブル信号φCPEの周期にほぼ一致
する周期で発生される。
【0021】そして、図6及び図7に示すカラムプリデ
コーダ及びデコーダ回路から分かるように、そのカラム
選択制御信号φCPの論理“ハイ”の時間でカラムプリ
デコーダの出力動作が許容され、これに従うカラムデコ
ーダからカラム選択信号CSLが論理“ハイ”で出力さ
れる。
【0022】書込動作(WRITE) の場合、書込制御信号φ
WRは論理“ハイ”を維持する。従って、第1論理回路
のANDゲート46は抑止とされ、エネーブル信号φC
PEは第1遅延回路を通って遅延され出力される。一
方、第2論理回路のANDゲート58は第1組合回路の
インバータ52の出力を演算する結果、第2遅延回路の
迂回路が形成される。これによりカラム選択制御信号φ
CPは、エネーブル信号φCPEの論理“ハイ”遷移か
ら第1遅延回路による遅延時間D2分遅れて論理“ロ
ウ”遷移した後、第2論理回路及び第2組合回路による
遅延時間D3分の“ロウ”パルス幅を維持してから論理
“ハイ”へ戻ることになる。即ち、この場合には、カラ
ム選択制御信号φCPの論理“ロウ”遷移に第1遅延回
路が関与する一方、カラム選択制御信号φCPの論理
“ハイ”遷移に第2遅延回路が関与せず、これによりカ
ラム選択制御信号φCPは、図5に示すように、論理
“ハイ”時間が長く、論理“ロウ”時間が短くなる。
【0023】このように、本例のカラム選択信号制御回
路によれば、読出と書込でカラム選択信号CSLのエネ
ーブル時間を変更することが可能となる。即ちカラム選
択信号CSLは、図5に示すように、書込時の“ロウ”
期間Bが読出時の“ロウ”期間Aに比べて短くなり、つ
まり論理“ハイ”期間を書込動作時に長くとるように可
変制御される。従って、アクセスサイクル時間が短くな
っても書込動作時のカラム選択信号CSLのエネーブル
時間を十分に確保することが可能となり、書込時のエラ
ー頻度を大きく減少させられ、より高周波信頼性の高い
半導体メモリ装置を実現することができる。尚、“ロ
ウ”期間Bは、アドレス遷移に従うカラム選択信号によ
るマルチビットのカラム選択の可能性があるため、完全
にはなくすさずにある程度残しておいた方がよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】半導体メモリのコア構成を示す概略回路図。
【図2】従来のカラム選択信号制御回路を示す回路図。
【図3】図2の回路の動作タイミングを示す信号波形
図。
【図4】本発明によるカラム選択信号制御回路を示す回
路図。
【図5】図4の回路の動作タイミングを示す信号波形
図。
【図6】カラムプリデコーダの回路図。
【図7】カラムデコーダの回路図。
【符号の説明】
42,44 第1遅延回路 46 第1論理回路(第1遅延選択回路) 50,52 第1組合回路 54,56 第2遅延回路 58 第2論理回路(第2遅延選択回路) 62,64,65 第2組合回路 66,68,70 出力組合回路 φCPE エネーブル信号 φWR 書込制御信号 φCP カラム選択制御信号

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定周期のクロック状で提供されるエネ
    ーブル信号に基づいてパルス状のカラム選択制御信号を
    発生し、カラム選択信号のエネーブル時間を決定する半
    導体メモリ装置のカラム選択制御回路において、書込制
    御信号の論理に従って前記エネーブル信号の遅延経路を
    変更することにより、読出時と書込時で前記カラム選択
    制御信号のパルス幅を変えるようにしたことを特徴とす
    るカラム選択信号制御回路。
  2. 【請求項2】 エネーブル信号を遅延させる第1遅延回
    路と、書込制御信号に従って前記第1遅延回路の迂回路
    を形成する第1遅延選択回路と、前記第1遅延回路の出
    力及び第1遅延選択回路の出力を論理組合せする第1組
    合回路と、該第1組合回路の出力を遅延させる第2遅延
    回路と、前記書込制御信号に従って前記第2遅延回路の
    迂回路を形成する第2遅延選択回路と、前記第2遅延回
    路の出力及び前記第2遅延選択回路の出力を論理組合せ
    する第2組合回路と、前記第1組合回路の出力及び前記
    第2組合回路の出力を論理組合せしてカラム選択制御信
    号を発生する出力組合回路と、から構成される請求項1
    記載のカラム選択信号制御回路。
  3. 【請求項3】 第1遅延選択回路は、エネーブル信号と
    書込制御信号とを論理演算して前記書込制御信号の非活
    性時に前記エネーブル信号に従う信号を出力する第1論
    理回路とされ、第2遅延選択回路は、第1組合回路の出
    力と前記書込制御信号とを論理演算して前記書込制御信
    号の活性時に前記第1組合回路の出力に従う信号を出力
    する第2論理回路とされる請求項2記載のカラム選択信
    号制御回路。
  4. 【請求項4】 カラム選択信号のエネーブル時間を決定
    するカラム選択制御信号のパルス幅が書込時に長くなる
    請求項1〜3のいずれか1項に記載のカラム選択信号制
    御回路。
  5. 【請求項5】 カラム選択制御信号によりカラムプリデ
    コーダの出力動作を制御することによりカラム選択信号
    が発生される請求項1〜4のいれずれか1項に記載のカ
    ラム選択信号制御回路。
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