JPH10125064A - Memory device - Google Patents

Memory device

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JPH10125064A
JPH10125064A JP8270695A JP27069596A JPH10125064A JP H10125064 A JPH10125064 A JP H10125064A JP 8270695 A JP8270695 A JP 8270695A JP 27069596 A JP27069596 A JP 27069596A JP H10125064 A JPH10125064 A JP H10125064A
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JP
Japan
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potential
bit line
sense amplifier
transistors
voltage
Prior art date
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Pending
Application number
JP8270695A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiro Imai
誠郎 今井
Kenji Tsuchida
賢二 土田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH10125064A publication Critical patent/JPH10125064A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To speed up operation of a sense amplifier through amplification of signal read from a memory cell by boosting up a threshold voltage using a voltage setting circuit to control a substrate voltage of a transistor forming the sense amplifier. SOLUTION: A sense amplifier S/A is activated by the signals SAP and /SAN under the condition that the potential of substrate terminals of four transistors Qn1, Qn1, Qp1, Qp2 is 0.5 × VCC. In this case, the sense amplifier S/A senses and amplifies only a light change of voltage of the bit line explained above and also amplifies the potentials of the bit line pair BL and/BL respectively to H and L levels. As explained above, data is read from the memory cell.

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、半導体記憶装置
の、メモリセルから読み出される信号を増幅するセンス
アンプ部に関するものである。
The present invention relates to a sense amplifier for amplifying a signal read from a memory cell in a semiconductor memory device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のセンスアンプ回路部について図を
用いて詳細に説明する。図1は、従来のDRAMのセル
とセンスアンプ部を示すものである。図1に示すよう
に、ビット線対BL対及び/BLと、ワード線WLの交
点には、メモリセルMCが接続されている。ただし、こ
こで、ビット線/BLは、ビット線BLの反転信号を意
味する。
2. Description of the Related Art A conventional sense amplifier circuit will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a conventional DRAM cell and a sense amplifier unit. As shown in FIG. 1, a memory cell MC is connected to the intersection of the bit line pair BL and / BL and the word line WL. However, here, the bit line / BL means an inverted signal of the bit line BL.

【0003】図1において、トランジスタQn1、Qn
2はセンスアンプ部を構成するN チャネルトランジスタ
であり、トランジスタQp1、Qp2は、センスアンプ
部を構成するP チャネルトランジスタである。
In FIG. 1, transistors Qn1, Qn
Reference numeral 2 denotes an N-channel transistor constituting the sense amplifier section, and transistors Qp1 and Qp2 represent P-channel transistors constituting the sense amplifier section.

【0004】トランジスタQn1、Qn2のソースは制
御信号/SANに接続され、Qp1, Qp2のソースは
制御信号SAPに接続されている。Qn1、Qp1のド
レインはBLに接続され、Qn2, Qp2のドレインは
ビット線/BLに接続されている。Qn1, Qp1のゲ
ートは/BLに接続され、Qn2、Qp2のゲートはB
Lに接続されている。Qn1、Qn2のバックゲートは
Vnwellに、Qp1、Qp2のバックゲートはVp
wellに接続される。
The sources of the transistors Qn1 and Qn2 are connected to a control signal / SAN, and the sources of Qp1 and Qp2 are connected to a control signal SAP. The drains of Qn1 and Qp1 are connected to BL, and the drains of Qn2 and Qp2 are connected to bit line / BL. The gates of Qn1 and Qp1 are connected to / BL, and the gates of Qn2 and Qp2 are connected to B.
L. The back gates of Qn1 and Qn2 are set to Vnwell, and the back gates of Qp1 and Qp2 are set to Vp.
Connected to the well.

【0005】次に、この回路の動作を説明する。図2
は、タイミングを示す。まず初めに、WLがHighにな
り、メモリセルMCのトランジスタがオンになると、ビ
ット線にBLにセルの情報が伝達される。
Next, the operation of this circuit will be described. FIG.
Indicates the timing. First, when WL goes high and the transistor of the memory cell MC turns on, cell information is transmitted to the bit line to BL.

【0006】今、セルには、" 1" が書き込まれていた
とする。ビット線BLの電圧は、この結果、若干上昇す
る。次に、SAPをHighに、/SANをLow にすること
で、センスアンプ部が活性化する。
Now, assume that "1" has been written in the cell. As a result, the voltage of bit line BL slightly increases. Next, by setting SAP high and / SAN low, the sense amplifier unit is activated.

【0007】この場合、BLの電圧が/BLよりも若干
高いため、Qn2の電流駆動能力がQn1の電流駆動能
力より大きくなるため、/BLは/SANの電圧、すな
わちLow に引かれることになる。同様に、Qp1の電流
駆動能力がQp2の電流駆動能力より大きくなる為、/
BLはSAPの電圧、すなわちHighになる。このように
して、BL対に信号が増幅される。
In this case, since the voltage of BL is slightly higher than / BL, the current driving capability of Qn2 becomes larger than the current driving capability of Qn1, and therefore / BL is pulled down to the voltage of / SAN, that is, Low. . Similarly, since the current driving capability of Qp1 is larger than the current driving capability of Qp2,
BL becomes the voltage of SAP, that is, High. Thus, the signal is amplified by the BL pair.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】次に、センスアンプに
使用されるMOSトランジスタのリーク電流について図
を用いて詳細に説明する。図3はNチャンネルMOSト
ランジスタを示しており、このトランジスタは図1のQ
n1を模式的に示したものである。
Next, the leakage current of the MOS transistor used in the sense amplifier will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 3 shows an N-channel MOS transistor, which is the Q-channel MOS transistor of FIG.
n1 is schematically shown.

【0009】また、S、G、D、Bはそれぞれ、ソース
端子、ゲート端子、ドレイン端子、基板端子(バックゲ
ート)を示しており、それらの電圧をそれぞれVS、V
G、VD、VBと表す。また図3に示した接点A,B
は、図1のA,Bと対応している。
S, G, D, and B denote a source terminal, a gate terminal, a drain terminal, and a substrate terminal (back gate), respectively.
G, VD, and VB. Also, the contacts A and B shown in FIG.
Correspond to A and B in FIG.

【0010】MOSトランジスタはその構造上、ソース
Sと基板B間、ドレインDと基板間にPN接合を形成す
る(図3参照)。このPN接合に順方向の電圧(VS<
VB)が印加された場合、ソースSと基板Bの間にリー
ク電流が流れてしまう。ドレインDと基板間も同様であ
る。
Due to the structure of the MOS transistor, a PN junction is formed between the source S and the substrate B and between the drain D and the substrate (see FIG. 3). A forward voltage (VS <
When VB) is applied, a leak current flows between the source S and the substrate B. The same applies between the drain D and the substrate.

【0011】従って、N型トランジスタを使用する場
合、これらの間にリーク電流が流れないように基板の電
圧を設定しなければならない。即ち、PN接合に逆方向
の電圧(VS>VB、VD>VB)を印加すればよい。
Therefore, when using N-type transistors, the voltage of the substrate must be set so that no leak current flows between them. That is, a reverse voltage (VS> VB, VD> VB) may be applied to the PN junction.

【0012】今、このDRAMを0.5×VCCプリチ
ャージ方式のDRAMと仮定すると、ドレイン端子Dは
ビット線に接続されているので、接点Aの電位振幅は、
0.5VCC〜0.5×VCC+dVとなる。一方、ソ
ース端子Sは制御信号/SANにそれぞれ接続されてい
るので、接点Bの電位振幅は、VSS〜0.5×VCC
となる。
Now, assuming that this DRAM is a 0.5 × VCC precharge type DRAM, since the drain terminal D is connected to the bit line, the potential amplitude of the contact A becomes
0.5 VCC to 0.5 × VCC + dV. On the other hand, since the source terminal S is connected to the control signal / SAN, the potential amplitude of the contact B is between VSS and 0.5 × VCC.
Becomes

【0013】従って、通常、N型トランジスタでは、基
板電圧VBに負の電圧(例えば、VB=−1V)を印加
すればリーク電流を防止できる。リーク電流を防止する
為にゲート端子に負の電圧を印加した場合、MOSトラ
ンジスタのしきい電圧は上昇してしまう。
Therefore, normally, in an N-type transistor, a leak current can be prevented by applying a negative voltage (for example, VB = -1 V) to the substrate voltage VB. If a negative voltage is applied to the gate terminal to prevent a leak current, the threshold voltage of the MOS transistor will increase.

【0014】その一方で、近年の電源電圧が低下してい
る。この為、しきい値電圧の電源電圧に占める割合が相
対的に上昇している。その結果、Qn1、Qn2、Qp
1、Qp2の動作が遅くなったり、しきい値電圧が1 /
2 VCCを越えた場合には、まったく動作しないという
問題が生じてしまう。本発明は、電源電圧が減少して
も、安定して動作する半導体記憶装置を提供する事を目
的とする。
On the other hand, the power supply voltage in recent years has been reduced. Therefore, the ratio of the threshold voltage to the power supply voltage is relatively increasing. As a result, Qn1, Qn2, Qp
1. The operation of Qp2 becomes slow or the threshold voltage becomes 1 /
If it exceeds 2 VCC, there is a problem that it does not operate at all. An object of the present invention is to provide a semiconductor memory device that operates stably even when the power supply voltage decreases.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の目的を
達成するために、センスアンプを構成する二個のP型ト
ランジスタのバックゲートの電位を第一の初期電位に設
定し、センスアンプを構成する二個のN型トランジスタ
のバックゲートの電位を第二の初期電位に設定した後
に、前記四個のトランジスタのバックゲート同士を電気
的に接続し、それらのバックゲートの電位を所定の電圧
に設定するための電圧設定回路とを有した事とを特徴と
する。
According to the present invention, in order to achieve the above object, the potential of the back gate of two P-type transistors constituting a sense amplifier is set to a first initial potential. After setting the potentials of the back gates of the two N-type transistors to the second initial potential, the back gates of the four transistors are electrically connected to each other, and the potentials of the back gates are set to a predetermined value. A voltage setting circuit for setting a voltage.

【0016】即ち、前記電圧設定回路が、センスアンプ
を構成するトランジスタの基板端子(バックゲート)の
電位を、リーク電流が問題にならない程度にしきい電圧
を上昇させるように電位を設定する。
That is, the voltage setting circuit sets the potential of the substrate terminal (back gate) of the transistor constituting the sense amplifier so as to increase the threshold voltage so that the leakage current does not become a problem.

【0017】この様に電位設定回路が、センスアンプを
構成するトランジスタの基板電圧を制御する事により、
しきい電圧を上昇させているので、当該トランジスタは
ONしやすくなっている。これによりセンスアンプの動
作の遅れ等の問題を解決できる。以下に、更に詳しく説
明する。
As described above, the potential setting circuit controls the substrate voltage of the transistor constituting the sense amplifier,
Since the threshold voltage is increased, the transistor is easily turned on. This can solve problems such as a delay in the operation of the sense amplifier. The details will be described below.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】図4に本発明にかかる第一の実施
形態を示した。また、図5はその動作波形を示してい
る。まず初めに回路の接続関係等について説明する。
FIG. 4 shows a first embodiment according to the present invention. FIG. 5 shows the operation waveform. First, the connection relations of the circuits and the like will be described.

【0019】図4に示されるように、トランジスタとキ
ャパシタから構成されるメモリセルのゲート端子はワー
ド線WLに接続され、メモリセルの電流経路の一端はビ
ット線BLに接続されている。記憶装置の外部から入力
されるアドレス信号、/RAS、/CAS等により、所
望のワード線WL及びビット線BLが選択される。ただ
し/RASは、RASの反転信号を意味し、/CASも
同様である。
As shown in FIG. 4, a gate terminal of a memory cell including a transistor and a capacitor is connected to a word line WL, and one end of a current path of the memory cell is connected to a bit line BL. A desired word line WL and bit line BL are selected by an address signal, / RAS, / CAS or the like input from outside the storage device. However, / RAS means an inverted signal of RAS, and the same applies to / CAS.

【0020】また、一組のビット線対BL、/BLごと
には、センスアンプS/Aが接続される。このセンスア
ンプS/Aは、ビット線を介してメモリセルに書き込み
為のデータ又はメモリセルから読み出されたデータを感
知し、増幅する機能を有している。
A sense amplifier S / A is connected to each pair of bit lines BL and / BL. The sense amplifier S / A has a function of sensing and amplifying data to be written to a memory cell or data read from the memory cell via a bit line.

【0021】また、図4に示される様に、直列に接続さ
れた二つのN型トランジスタQn1、Qn2の電流経路
が、ビット線対BL、/BLの間に接続される。また、
トランジスタQn1のゲート端子は/BLに、トランジ
スタQn2のゲート端子はBLにそれぞれ接続される。
更に、トランジスタQn1、Qn2の基板端子は接点V
nに接続される。
As shown in FIG. 4, a current path of two N-type transistors Qn1 and Qn2 connected in series is connected between a pair of bit lines BL and / BL. Also,
The gate terminal of transistor Qn1 is connected to / BL, and the gate terminal of transistor Qn2 is connected to BL.
Further, the substrate terminals of the transistors Qn1 and Qn2 are connected to the contact V
n.

【0022】同様にして、直列に接続された二つのP型
トランジスタQp1、Qp2の電流経路が、ビット線対
BL、/BLの間に接続される。また、トランジスタQ
p1のゲート端子は/BLに、トランジスタQn2のゲ
ート端子はBLにそれぞれ接続される。更に、トランジ
スタQp1、Qp2の基板端子は接点Vpに接続され
る。
Similarly, a current path of two P-type transistors Qp1 and Qp2 connected in series is connected between a pair of bit lines BL and / BL. Also, the transistor Q
The gate terminal of p1 is connected to / BL, and the gate terminal of transistor Qn2 is connected to BL. Further, the substrate terminals of the transistors Qp1 and Qp2 are connected to the contact point Vp.

【0023】以上の4個のトランジスタでセンスアンプ
S/Aが構成される。また、制御信号/SANとSAP
は、接点Sn及びSpにそれぞれ接続され、センスアン
プS/Aの動作を制御する。
The above four transistors constitute a sense amplifier S / A. In addition, control signals / SAN and SAP
Are connected to the contacts Sn and Sp, respectively, and control the operation of the sense amplifier S / A.

【0024】また、電圧設定回路は、5個のトランジス
タQn3、Qn4、Qn5、Qp3、Qp4とインバー
タIから構成される。トランジスタQn5の電流経路は
接点Vn、Vp間に接続され、ゲート端子には当該トラ
ンジスタのON又はOFFを制御するため信号SW1が
供給される。
The voltage setting circuit comprises five transistors Qn3, Qn4, Qn5, Qp3, Qp4 and an inverter I. The current path of the transistor Qn5 is connected between the contacts Vn and Vp, and a signal SW1 for controlling ON or OFF of the transistor is supplied to the gate terminal.

【0025】また、トランジスタQn3の電流経路は制
御信号線/SANと接点Vnの間に接続され、そのゲー
ト端子には制御信号SW2が供給される。またトランジ
スタQp3の電流経路は接点VPと制御信号線SAP間
に接続され、そのゲート端子には制御信号/SW2が供
給される。
The current path of the transistor Qn3 is connected between the control signal line / SAN and the contact Vn, and a control signal SW2 is supplied to its gate terminal. The current path of the transistor Qp3 is connected between the contact point VP and the control signal line SAP, and its gate terminal is supplied with the control signal / SW2.

【0026】また、トランジスタQn4の電流経路は接
点Vnと低電源電圧VSSの間に接続され、トランジス
タQp4の電流経路は接点Vpと公電源電圧VCCの間
に接続され、かつ、トランジスタQn4とQp4のゲー
ト端子はインバータIを介して接続される。また、トラ
ンジスタQn4のゲート端子には制御信号SW3が供給
される。
The current path of the transistor Qn4 is connected between the contact point Vn and the low power supply voltage VSS, the current path of the transistor Qp4 is connected between the contact point Vp and the public power supply voltage VCC, and the transistors Qn4 and Qp4 The gate terminal is connected via the inverter I. The control signal SW3 is supplied to the gate terminal of the transistor Qn4.

【0027】次に、この回路の動作を図を参照しながら
説明する。図5に動作波形を示した。図5から判るよう
に、メモリセルに“1”データが記憶されており、その
データを読み出す場合を例に取っている。
Next, the operation of this circuit will be described with reference to the drawings. FIG. 5 shows operation waveforms. As can be seen from FIG. 5, "1" data is stored in the memory cell, and the data is read as an example.

【0028】(期間T1の間の動作)この間は記憶装置
はプリチャージ状態(待機状態)となっている。即ち、
ビット線対BL及び/BL及びセンスアンプ制御信号S
AP及び/SANは全てプリチャージ電位(例えば、
0.5×VCC)である。但し、この場合、0.5×V
CCプリチャージ方式を仮定している。また、この期間
の間は信号SW3はHとなっているので、トランジスタ
Qn4及びQp4はONしている。この為、接点Vnの
電位はVSSに、接点Vpの電位はVCCになる。
(Operation During Period T1) During this time, the storage device is in a precharge state (standby state). That is,
Bit line pair BL and / BL and sense amplifier control signal S
AP and / SAN are all precharge potentials (for example,
0.5 × VCC). However, in this case, 0.5 × V
A CC precharge method is assumed. Also, during this period, the signal SW3 is at H, so that the transistors Qn4 and Qp4 are ON. Therefore, the potential of the contact Vn becomes VSS, and the potential of the contact Vp becomes VCC.

【0029】また、接点VnはトランジスタQn1及び
Qn2の基板端子に接続されているので、それらの基板
端子にはVSSが印加される。その一方で、接点Vpは
トランジスタQp1及びQp2の基板端子に接続されて
いるので、それらの基板端子にはVCCが印加される。
Since the contact Vn is connected to the substrate terminals of the transistors Qn1 and Qn2, VSS is applied to those substrate terminals. On the other hand, since the contact point Vp is connected to the substrate terminals of the transistors Qp1 and Qp2, VCC is applied to those substrate terminals.

【0030】(期間T2の間の動作)次に、信号SW3
がHからLに変化する事により、トランジスタQn4及
びQp4はOFFとなる。
(Operation During Period T2) Next, the signal SW3
Changes from H to L, the transistors Qn4 and Qp4 are turned off.

【0031】次に、信号SW1がLからHに変化し、ト
ランジスタQn5がONする。従って、接点Vnと接点
Vpとが短絡するので電荷の移動によりVnとVpの電
位は両方とも0.5×VCCとなる。即ち、4個のトラ
ンジスタQn1、Qn1、Qp1、Qp2の基板端子は
全て0.5×VCCとなる。
Next, the signal SW1 changes from L to H, and the transistor Qn5 turns ON. Therefore, since the contact point Vn and the contact point Vp are short-circuited, the potential of both Vn and Vp becomes 0.5 × VCC due to the movement of the electric charge. That is, the substrate terminals of the four transistors Qn1, Qn1, Qp1, and Qp2 are all 0.5 × VCC.

【0032】前述した様にリーク電流を防止する為に、
従来、センスアンプを構成するN型トランジスタQn
1、Qn2の基板端子には低電源電圧VSSが、P型ト
ランジスタQp1、Qp2の基板端子には高電源電圧V
CCが印加されていたが、本発明にかかるセンスアンプ
では、4個のトランジスタの基板端子を全て0.5×V
CC(プリチャージ電圧)に印加していることに注意し
なければならない。
As described above, in order to prevent leakage current,
Conventionally, an N-type transistor Qn forming a sense amplifier
1 and Qn2 have a low power supply voltage VSS on their substrate terminals, and P-type transistors Qp1 and Qp2 have a high power supply voltage V
Although CC was applied, in the sense amplifier according to the present invention, the substrate terminals of the four transistors were all set to 0.5 × V
It should be noted that the voltage is applied to CC (precharge voltage).

【0033】また、ほぼ時を同じくして、信号/RAS
はLからHとなりワード線が選択され、選択ワード線W
Lの電位がLからHとなる。また、図示していない信号
/CASにより、ビット線対が選択され、メモリセルに
記憶されたデータにより、ビット線BLの電位がプリチ
ャージ電位からわずかに上昇する。
At almost the same time, the signal / RAS
Changes from L to H, the word line is selected and the selected word line W
The potential of L changes from L to H. A bit line pair is selected by a signal / CAS (not shown), and the potential of the bit line BL slightly rises from the precharge potential due to data stored in the memory cell.

【0034】そして、4個のトランジスタQn1、Qn
1、Qp1、Qp2の基板端子の電位が全て0.5×V
CCの状態で、信号SAP及び/SANによりセンスア
ンプS/Aが活性がされる。この時、センスアンプS/
Aは上述のビット線のわずかな電位の変化を感知し、増
幅し、ビット線対BL及び/BLの電位はそれぞれH及
びLへと増幅する。以上の様にして、メモリセルからデ
ータが読み出される。
Then, the four transistors Qn1, Qn
1. The potentials of the substrate terminals of Qp1 and Qp2 are all 0.5 × V
In the state of CC, the sense amplifier S / A is activated by the signals SAP and / SAN. At this time, the sense amplifier S /
A senses the above-mentioned slight change in the potential of the bit line and amplifies it, and the potentials of the bit line pair BL and / BL are amplified to H and L, respectively. As described above, data is read from the memory cell.

【0035】(期間T3の間の動作)次に、信号/RA
SがLからHになり、図示していない信号/CASもL
からHになり、記憶装置は待機状態となる。以上で一連
の読み出し動作が終了する。
(Operation During Period T3) Next, the signal / RA
S changes from L to H, and the signal / CAS (not shown) also changes to L.
To H, and the storage device enters a standby state. Thus, a series of read operations is completed.

【0036】本実施形態は以上の様に、センスアンプを
構成す二個のN型トランジスタの基板電圧を所定の電位
に設定している。この所定の電位の条件は、当該トラン
ジスタの基板電圧を、反転層が形成しやすく、かつ、基
板端子と拡散層間にリーク電流が流れない程度の電圧と
する。例えば、この所定の電位にプリチャージ電位
(0.5×VCC)を利用するば、この所定電圧専用の
電圧を設定する必要がない。もちろん、上記条件を満た
せば、プリチャージ電位でなくてもよい。また、センス
アンプを構成する2個のP型トランジスタの場合も同様
である。
In this embodiment, as described above, the substrate voltages of the two N-type transistors constituting the sense amplifier are set to a predetermined potential. The predetermined potential is set so that the substrate voltage of the transistor is such that an inversion layer is easily formed and a leak current does not flow between the substrate terminal and the diffusion layer. For example, if a precharge potential (0.5 × VCC) is used as the predetermined potential, it is not necessary to set a voltage dedicated to the predetermined voltage. Of course, as long as the above condition is satisfied, the potential need not be the precharge potential. The same applies to the case of two P-type transistors constituting a sense amplifier.

【0037】また、図6に示したように、上述の電圧発
生回路の配置場所は、センスアンプの隣接、例えば、ビ
ット線対の平行な方向と同じ方向に配置するのが好まし
い。占有面積を小さくできるからである。
Further, as shown in FIG. 6, it is preferable that the above-mentioned voltage generating circuit is disposed adjacent to the sense amplifier, for example, in the same direction as the direction parallel to the bit line pair. This is because the occupied area can be reduced.

【0038】本実施形態は、以上の様に構成されるの
で、センスアンプを構成するトランジスタの基板電圧
を、反転層が形成しやすく、かつ、基板端子と拡散層間
にリーク電流が流れない程度の電位としているので、セ
ンス動作を高速かつ低消費電力で実現できる。
Since the present embodiment is configured as described above, the substrate voltage of the transistor constituting the sense amplifier is set to such a level that the inversion layer is easily formed and the leakage current does not flow between the substrate terminal and the diffusion layer. Since the potential is set, the sensing operation can be performed at high speed and with low power consumption.

【0039】また、センスアンプを構成するトランジス
タの基板電圧をプリチャージ電圧に設定すれば、新たに
専用の電圧を必要としない。また、電圧発生回路をビッ
ト線対の平行な方向と同じ方向に配置すれば占有面積を
小さくできる。
Further, if the substrate voltage of the transistor constituting the sense amplifier is set to the precharge voltage, no new dedicated voltage is required. If the voltage generation circuit is arranged in the same direction as the direction parallel to the bit line pair, the occupied area can be reduced.

【0040】次に、第二の実施形態を図を用いて詳細に
説明する。図7に本発明にかかる第二の実施形態を示し
た。また、図8はその動作波形を示している。まず初め
に回路の接続関係等について説明する。
Next, a second embodiment will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 7 shows a second embodiment according to the present invention. FIG. 8 shows the operation waveform. First, the connection relations of the circuits and the like will be described.

【0041】第一の実施例と異なる点は、トランジスタ
Qn5の電流経路がダイオード接続されたトランジスタ
Qn6、Qp5を介してそれぞれ接点Vn及びVpにそ
れぞれ接続されている点である。以下、更に詳細に説明
する。
The difference from the first embodiment is that the current path of the transistor Qn5 is connected to the contacts Vn and Vp via the diode-connected transistors Qn6 and Qp5, respectively. Hereinafter, this will be described in more detail.

【0042】図7に示されるように、トランジスタとキ
ャパシタから構成されるメモリセルのゲート端子はワー
ド線WLに接続され、メモリセルの電流経路の一端はビ
ット線BLに接続されている。記憶装置の外部から入力
されるアドレス信号、/RAS、/CAS等により、所
望のワード線WL及びビット線BLが選択される。ただ
し/RASは、RASの反転信号を意味し、/CASも
同様である。
As shown in FIG. 7, the gate terminal of a memory cell composed of a transistor and a capacitor is connected to a word line WL, and one end of a current path of the memory cell is connected to a bit line BL. A desired word line WL and bit line BL are selected by an address signal, / RAS, / CAS or the like input from outside the storage device. However, / RAS means an inverted signal of RAS, and the same applies to / CAS.

【0043】また、一組のビット線対BL、/BLごと
には、センスアンプS/Aが接続される。このセンスア
ンプS/Aは、ビット線を介してメモリセルに書き込み
為のデータ又はメモリセルから読み出されたデータを感
知し、増幅する機能を有している。
A sense amplifier S / A is connected to each pair of bit lines BL and / BL. The sense amplifier S / A has a function of sensing and amplifying data to be written to a memory cell or data read from the memory cell via a bit line.

【0044】また、図7に示される様に、直列に接続さ
れた二つのN型トランジスタQn1、Qn2の電流経路
が、ビット線対BL、/BLの間に接続される。また、
トランジスタQn1のゲート端子は/BLに、トランジ
スタQn2のゲート端子はBLにそれぞれ接続される。
更に、トランジスタQn1、Qn2の基板端子は接点V
nに接続される。
As shown in FIG. 7, a current path of two N-type transistors Qn1 and Qn2 connected in series is connected between a pair of bit lines BL and / BL. Also,
The gate terminal of transistor Qn1 is connected to / BL, and the gate terminal of transistor Qn2 is connected to BL.
Further, the substrate terminals of the transistors Qn1 and Qn2 are connected to the contact V
n.

【0045】同様にして、直列に接続された二つのP型
トランジスタQp1、Qp2の電流経路が、ビット線対
BL、/BLの間に接続される。また、トランジスタQ
p1のゲート端子は/BLに、トランジスタQn2のゲ
ート端子はBLにそれぞれ接続される。更に、トランジ
スタQp1、Qp2の基板端子は接点Vpに接続され
る。
Similarly, a current path of two P-type transistors Qp1 and Qp2 connected in series is connected between a pair of bit lines BL and / BL. Also, the transistor Q
The gate terminal of p1 is connected to / BL, and the gate terminal of transistor Qn2 is connected to BL. Further, the substrate terminals of the transistors Qp1 and Qp2 are connected to the contact point Vp.

【0046】以上の4個のトランジスタでセンスアンプ
S/Aが構成される。また、制御信号/SANとSAP
は、接点Sn及びSpにそれぞれ接続され、センスアン
プS/Aの動作を制御する。
The sense amplifier S / A is constituted by the above four transistors. In addition, control signals / SAN and SAP
Are connected to the contacts Sn and Sp, respectively, and control the operation of the sense amplifier S / A.

【0047】また、電圧設定回路は、5個のトランジス
タQn3、Qn4、Qn5、Qp3、Qp4、Qn6、
Qp6とインバータIから構成される。トランジスタQ
n5の電流経路の一端はダイオード接続されたトランジ
スタQn5を介して接点Vnに、他端はダイオード接続
されたトランジスタQn6を介して接点Vp間に接続さ
れ、ゲート端子には当該トランジスタのON又はOFF
を制御するため信号SW1が供給される。
The voltage setting circuit includes five transistors Qn3, Qn4, Qn5, Qp3, Qp4, Qn6,
Qp6 and inverter I. Transistor Q
One end of the current path n5 is connected to a contact Vn via a diode-connected transistor Qn5, the other end is connected between contacts Vp via a diode-connected transistor Qn6, and the gate terminal is turned on or off of the transistor.
Signal SW1 is supplied to control

【0048】また、トランジスタQn3の電流経路は制
御信号線/SANと接点Vnの間に接続され、そのゲー
ト端子には制御信号SW2が供給される。またトランジ
スタQp3の電流経路は接点VPと制御信号線SAP間
に接続され、そのゲート端子には制御信号/SW2が供
給される。
The current path of the transistor Qn3 is connected between the control signal line / SAN and the contact Vn, and the control signal SW2 is supplied to its gate terminal. The current path of the transistor Qp3 is connected between the contact point VP and the control signal line SAP, and its gate terminal is supplied with the control signal / SW2.

【0049】また、トランジスタQn4の電流経路は接
点Vnと低電源電圧VSSの間に接続され、トランジス
タQp4の電流経路は接点Vpと公電源電圧VCCの間
に接続され、かつ、トランジスタQn4とQp4のゲー
ト端子はインバータIを介して接続される。また、トラ
ンジスタQn4のゲート端子には制御信号SW3が供給
される。
The current path of the transistor Qn4 is connected between the contact point Vn and the low power supply voltage VSS, the current path of the transistor Qp4 is connected between the contact point Vp and the public power supply voltage VCC, and the transistors Qn4 and Qp4 The gate terminal is connected via the inverter I. The control signal SW3 is supplied to the gate terminal of the transistor Qn4.

【0050】次に、この回路の動作を図を参照しながら
説明する。図8に動作波形を示した。図8から判るよう
に、メモリセルに“1”データが記憶されており、その
データを読み出す場合を例に取っている。
Next, the operation of this circuit will be described with reference to the drawings. FIG. 8 shows operation waveforms. As can be seen from FIG. 8, "1" data is stored in the memory cell, and the data is read as an example.

【0051】第一の実施形態と異なる点は、ダイオード
接続されたトランジスタQn6、Qp5の存在により、
接点Vn及びVpの電位を制御している。以下、詳細に
説明する。
The difference from the first embodiment is that the presence of diode-connected transistors Qn6 and Qp5
The potentials of the contacts Vn and Vp are controlled. The details will be described below.

【0052】(期間T1の間の動作)この間は記憶装置
はプリチャージ状態(待機状態)となっている。即ち、
ビット線対BL及び/BL及びセンスアンプ制御信号S
AP及び/SANは全てプリチャージ電位(例えば、
0.5×VCC)である。但し、この場合、0.5×V
CCプリチャージ方式を仮定している。また、この期間
の間は信号SW3はHとなっているので、トランジスタ
Qn4及びQp4はONしている。この為、接点Vnの
電位はVSSに、接点Vpの電位はVCCとなる。
(Operation During Period T1) During this time, the storage device is in the precharge state (standby state). That is,
Bit line pair BL and / BL and sense amplifier control signal S
AP and / SAN are all precharge potentials (for example,
0.5 × VCC). However, in this case, 0.5 × V
A CC precharge method is assumed. Also, during this period, the signal SW3 is at H, so that the transistors Qn4 and Qp4 are ON. Therefore, the potential of the contact Vn becomes VSS and the potential of the contact Vp becomes VCC.

【0053】また、接点VnはトランジスタQn1及び
Qn2の基板端子に接続されているので、それらの基板
端子にはVSSが印加される。その一方で、接点Vpは
トランジスタQp1及びQp2の基板端子に接続されて
いるので、それらの基板端子にはVCCの電圧が印加さ
れる。
Since the contact Vn is connected to the substrate terminals of the transistors Qn1 and Qn2, VSS is applied to those substrate terminals. On the other hand, since the contact Vp is connected to the substrate terminals of the transistors Qp1 and Qp2, the voltage of VCC is applied to those substrate terminals.

【0054】(期間T2の間の動作)次に、信号SW3
がHからLに変化する事により、トランジスタQn4及
びQp4はOFFとなる。
(Operation During Period T2) Next, the signal SW3
Changes from H to L, the transistors Qn4 and Qp4 are turned off.

【0055】次に、信号SW1がLからHに変化し、ト
ランジスタQn5がONする。従って、接点Vnと接点
VpがトランジスタQn5、Qn6、Qp5を介して短
絡するので、電荷が移動する。この場合、接点VnとV
p間にダイオード接続されたトランジスタQn6、Qp
5の電圧降下分の電位が発生し、更に時間が経過する
と、両方の接点VnとVpの電位は0.5×VCCとな
る。
Next, the signal SW1 changes from L to H, and the transistor Qn5 turns ON. Therefore, the contact Vn and the contact Vp are short-circuited via the transistors Qn5, Qn6 and Qp5, so that the electric charge moves. In this case, the contacts Vn and V
transistors Qn6, Qp diode-connected between
When the potential corresponding to the voltage drop of 5 is generated and the time elapses, the potentials of both the contacts Vn and Vp become 0.5 × VCC.

【0056】本実施形態の場合は、接点VnとVpの電
位が0.5×VCCの平衡な値になる前にセンス動作を
完了する事に特徴がある。この様子は図8のXの部分に
示している。接点Vpの電位がVCCから0.5×VC
Cに降下する手前の電位V1で、接点Vnの電位がVS
Sから0.5×VCCまで上昇する手前の電位V2でセ
ンス動作が行われている。
This embodiment is characterized in that the sensing operation is completed before the potentials of the contacts Vn and Vp reach a balanced value of 0.5 × VCC. This state is shown in a portion X in FIG. The potential of the contact point Vp is 0.5 × VC from VCC
C, and the potential of the contact Vn is VS.
The sensing operation is performed at the potential V2 before rising from S to 0.5 × VCC.

【0057】また、それとほぼ時を同じくして、信号/
RASはLからHとなりワード線が選択され、選択ワー
ド線WLの電位がLからHとなる。また、図示していな
い信号/CASにより、ビット線対が選択され、メモリ
セルに記憶されたデータにより、ビット線BLの電位が
プリチャージ電位からわずかに上昇する。
At almost the same time, the signal /
RAS changes from L to H to select a word line, and the potential of the selected word line WL changes from L to H. A bit line pair is selected by a signal / CAS (not shown), and the potential of the bit line BL slightly rises from the precharge potential due to data stored in the memory cell.

【0058】そして、センスアンプを構成するトランジ
スタQn1、Qn1の基板端子の電位をV1に、トラン
ジスタQp1、Qp2の基板端子の電位をV2にした状
態で、信号SAP及び/SANによりセンスアンプS/
Aが活性がされる。
Then, with the potentials of the substrate terminals of the transistors Qn1 and Qn1 forming the sense amplifier at V1 and the potentials of the substrate terminals of the transistors Qp1 and Qp2 at V2, the sense amplifier S / S is generated by the signals SAP and / SAN.
A is activated.

【0059】この時、センスアンプS/Aは上述のビッ
ト線のわずかな電位の変化を感知し、増幅し、ビット線
対BL及び/BLの電位はそれぞれH及びLへと増幅す
る。以上の様にして、メモリセルからデータが読み出さ
れる。
At this time, the sense amplifier S / A senses the slight change in the potential of the bit line and amplifies it, and the potentials of the bit line pair BL and / BL are amplified to H and L, respectively. As described above, data is read from the memory cell.

【0060】(期間T3の間の動作)次に、信号/RA
SがLからHになり、図示していない信号/CASもL
からHになり、記憶装置は待機状態となる。以上で一連
の読み出し動作が終了する。
(Operation During Period T3) Next, the signal / RA
S changes from L to H, and the signal / CAS (not shown) also changes to L.
To H, and the storage device enters a standby state. Thus, a series of read operations is completed.

【0061】第一の実施形態ではセンス時にビット線の
電位とセンスアンプを構成するトランジスタの基板の電
位が、ほぼ0.5×VCCと同電位となるので、完全に
リーク電流を避ける為には、ソース及びドレインとして
使用する拡散層と、基板端子間にある程度の逆バイアス
を印加する必要がある場合がある。
In the first embodiment, at the time of sensing, the potential of the bit line and the potential of the substrate of the transistor constituting the sense amplifier are substantially equal to 0.5 × VCC. In some cases, it is necessary to apply a certain amount of reverse bias between the diffusion layer used as the source and the drain and the substrate terminal.

【0062】そこで、本実施形態では、ダイオード接続
されたトランジスタQn6、Qp5の電位差を利用し
て、上記逆バイアスを作り出すことができ、確実にリー
ク電流を防止できる。
Therefore, in the present embodiment, the reverse bias can be created by utilizing the potential difference between the diode-connected transistors Qn6 and Qp5, and the leak current can be reliably prevented.

【0063】また、図7に示したように、上述の電圧発
生回路の配置場所は、センスアンプの隣接、例えば、ビ
ット線対の平行な方向と同じ方向に配置するのが好まし
い。占有面積を小さくできるからである。
As shown in FIG. 7, it is preferable that the above-mentioned voltage generating circuit be disposed adjacent to the sense amplifier, for example, in the same direction as the direction parallel to the bit line pair. This is because the occupied area can be reduced.

【0064】本実施形態は、以上の様に構成されるの
で、センスアンプを構成するトランジスタの基板電圧
を、反転層が形成しやすく、かつ、基板端子と拡散層間
にリーク電流を確実に防止できる程度の電位としている
ので、センス動作を高速かつ低消費電力で実現できる。
Since the present embodiment is configured as described above, the substrate voltage of the transistor constituting the sense amplifier can be easily controlled by the inversion layer, and the leak current can be reliably prevented between the substrate terminal and the diffusion layer. Since the potential is at about the same level, the sensing operation can be realized at high speed and with low power consumption.

【0065】また、センスアンプを構成するトランジス
タの基板電圧を電荷に移動により所望の電位にしている
ので、新たに専用の電圧を必要としない。また、電圧発
生回路をビット線対の平行な方向と同じ方向に配置すれ
ば占有面積を小さくできる。
In addition, since the substrate voltage of the transistor constituting the sense amplifier is set to a desired potential by transferring the electric charge, a new dedicated voltage is not required. If the voltage generation circuit is arranged in the same direction as the direction parallel to the bit line pair, the occupied area can be reduced.

【0066】次に、第三の実施形態について図を用いて
詳細に説明する。図9に示すように、図7に示されるト
ランジスタQn6、Qp5の代わりに抵抗R1及びR2
を使用している。その他は第二の実施形態と全く同様で
ある。
Next, a third embodiment will be described in detail with reference to the drawings. As shown in FIG. 9, resistors R1 and R2 are used instead of the transistors Qn6 and Qp5 shown in FIG.
You are using Others are exactly the same as the second embodiment.

【0067】前述の様に、本実施形態は、第二の実施形
態と同様に、電荷の移動を利用して基板電圧を生成して
いる。従って、ある程度の時間が経過すれば平衡状態な
り、平衡状態になる前にセンス動作を行っている。即
ち、配線の抵抗成分と容量成分を利用して、平衡状態に
なるまでの時間を稼いでいる間にセンス動作を行う。動
作波形は図8と全く同様である。
As described above, in this embodiment, as in the second embodiment, the substrate voltage is generated by utilizing the movement of electric charges. Therefore, the equilibrium state is established after a certain period of time, and the sensing operation is performed before the equilibrium state is reached. That is, the sensing operation is performed using the resistance component and the capacitance component of the wiring while the time until the equilibrium state is obtained. The operation waveform is exactly the same as in FIG.

【0068】次に、前記抵抗R1、R2の値の設定方法
について説明する。センス動作時、即ち、ビット線に電
位が微小電位dVだけ変化するタイミングにおいて、 接点Vnの電位 < 0.5×VCC−dV かつ 接点Vpの電位 >0.5×VCC+dV となるように、時定数を設定し、この時定数から抵抗値
R1、R2を設定する。
Next, a method of setting the values of the resistors R1 and R2 will be described. At the time of the sensing operation, that is, at the timing when the potential of the bit line changes by the minute potential dV, the time constant is set so that the potential of the contact Vn <0.5 × VCC−dV and the potential of the contact Vp> 0.5 × VCC + dV. Are set, and the resistance values R1 and R2 are set from this time constant.

【0069】本実施形態は、以上の様に構成されるの
で、センスアンプは、トランジスタQn1、Qn2、Q
p1、Qp2でのリーク電流を避ける事が出来、かつ、
高速センス動作が可能となる。
Since the present embodiment is configured as described above, the sense amplifier includes transistors Qn1, Qn2, Qn
Leakage current at p1 and Qp2 can be avoided, and
High-speed sensing operation becomes possible.

【0070】次に、第四の実施形態について図を用いな
がら詳細に説明する。図10に第四の実施形態にかかる
詳細回路図を、図11にはその動作波形を示した。
Next, a fourth embodiment will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 10 shows a detailed circuit diagram according to the fourth embodiment, and FIG. 11 shows operation waveforms thereof.

【0071】図10に示すように、トランジスタとキャ
パシタから構成されるメモリセルMC2及びMC3のゲ
ート端子はワード線WLに接続され、メモリセルの電流
経路の一端はビット線BLに接続されている。また、記
憶装置の外部から入力されるアドレス信号、/RAS、
/CAS等により、所望のワード線WL及びビット線B
Lが選択される。ただし/RASは、RASの反転信号
を意味し、/CASも同様である。
As shown in FIG. 10, the gate terminals of the memory cells MC2 and MC3 each comprising a transistor and a capacitor are connected to a word line WL, and one end of the current path of the memory cell is connected to a bit line BL. In addition, an address signal, / RAS,
/ CAS or the like, the desired word line WL and bit line B
L is selected. However, / RAS means an inverted signal of RAS, and the same applies to / CAS.

【0072】また、一組のビット線対BL、/BLごと
には、センスアンプS/A2及びS/A3が接続され
る。このセンスアンプS/A2及びS/A3は、ビット
線を介してメモリセルに書き込み為のデータ又はメモリ
セルから読み出されたデータを感知し、増幅する機能を
有している。
Further, sense amplifiers S / A2 and S / A3 are connected to each pair of bit lines BL and / BL. The sense amplifiers S / A2 and S / A3 have a function of sensing and amplifying data to be written to or read from a memory cell via a bit line.

【0073】また、このセンスアンプS/A2におい
て、直列に接続された二つのN型トランジスタQn1、
Qn2の電流経路が、ビット線対BL、/BLの間に接
続される。また、トランジスタQn1のゲート端子は/
BLに、トランジスタQn2のゲート端子はBLにそれ
ぞれ接続される。更に、トランジスタQn1、Qn2の
基板端子は接点Vnに接続される。
In this sense amplifier S / A2, two N-type transistors Qn1, Qn1,
The current path of Qn2 is connected between bit line pair BL, / BL. The gate terminal of the transistor Qn1 is /
The gate terminal of transistor Qn2 is connected to BL, respectively. Further, the substrate terminals of the transistors Qn1 and Qn2 are connected to the contact Vn.

【0074】同様にして、センスアンプS/A3におい
て、直列に接続された二つのP型トランジスタQp1、
Qp2の電流経路が、ビット線対BL、/BLの間に接
続される。また、トランジスタQp1のゲート端子は/
BLに、トランジスタQn2のゲート端子はBLにそれ
ぞれ接続される。更に、トランジスタQp1、Qp2の
基板端子は接点Vpに接続される。
Similarly, in the sense amplifier S / A3, two P-type transistors Qp1,
The current path of Qp2 is connected between bit line pair BL, / BL. The gate terminal of the transistor Qp1 is /
The gate terminal of transistor Qn2 is connected to BL, respectively. Further, the substrate terminals of the transistors Qp1 and Qp2 are connected to the contact point Vp.

【0075】また、電圧設定回路はトランジスタQn5
からQn7及びQp5からQp8で構成されている。こ
の電圧設定回路において、接点Vnには低電源電圧VS
SがトランジスタQn6を介して接続される。
The voltage setting circuit includes a transistor Qn5
To Qn7 and Qp5 to Qp8. In this voltage setting circuit, a low power supply voltage VS is connected to a contact Vn.
S is connected via transistor Qn6.

【0076】また、接点Vpには高電源電圧VCCがト
ランジスタQp5を介して接続される。また、トランジ
スタQn5の電流経路は接点N1と電源電圧VSSの間
に接続され、ゲート端子に制御信号/SENが、基板端
子に接点Vnが接続される。
The high power supply voltage VCC is connected to the contact point Vp via the transistor Qp5. The current path of the transistor Qn5 is connected between the contact N1 and the power supply voltage VSS, and the control signal / SEN is connected to the gate terminal, and the contact Vn is connected to the substrate terminal.

【0077】また、トランジスタQp5の電流経路は接
点N2と電源電圧VCCの間に接続され、ゲート端子に
制御信号/SEPが、基板端子に接点Vpが接続され
る。また、トランジスタQn6の電流経路は接点Vnと
電源電圧VSSの間に接続され、ゲート端子には信号S
W2が入力される。トランジスタQp7の電流経路は接
点Vpと電源電圧VCCの間に接続され、ゲート端子に
は信号/SW2が入力される。
The current path of the transistor Qp5 is connected between the contact N2 and the power supply voltage VCC. The control signal / SEP is connected to the gate terminal, and the contact Vp is connected to the substrate terminal. The current path of the transistor Qn6 is connected between the contact point Vn and the power supply voltage VSS, and the signal S
W2 is input. The current path of the transistor Qp7 is connected between the contact point Vp and the power supply voltage VCC, and the signal / SW2 is input to the gate terminal.

【0078】また、トランジスタQn7の電流経路は接
点Vnと接点N1の間に接続され、ゲート端子には信号
SW3が入力される。トランジスタQp8の電流経路は
接点Vpと接点N2の間に接続され、ゲート端子には信
号/SW3が入力される。
The current path of the transistor Qn7 is connected between the contact point Vn and the contact point N1, and the signal SW3 is input to the gate terminal. The current path of the transistor Qp8 is connected between the contact point Vp and the contact point N2, and the signal / SW3 is input to the gate terminal.

【0079】更には、トランジスタQp6の電流経路は
接点N1及び接点N2の間に接続され、ゲート端子には
信号SW1が入力される。次に、この回路の動作を図を
参照しながら説明する。図11に動作波形を示した。図
11から判るように、メモリセルに“1”データが記憶
されており、そのデータを読み出す場合を例に取ってい
る。
Further, the current path of the transistor Qp6 is connected between the contact point N1 and the contact point N2, and the signal SW1 is input to the gate terminal. Next, the operation of this circuit will be described with reference to the drawings. FIG. 11 shows operation waveforms. As can be seen from FIG. 11, "1" data is stored in the memory cell, and the data is read as an example.

【0080】(期間T1の間の動作)この間は記憶装置
はプリチャージ状態(待機状態)となっている。即ち、
ビット線対BL及び/BL及びセンスアンプ制御信号S
AP及び/SANは全てプリチャージ電位(例えば、
0.5×VCC)である。但し、この場合、0.5×V
CCプリチャージ方式を仮定している。また、この期間
の間は信号SW2はHとなっているので、トランジスタ
Qn6及びQp7はONしている。この為、接点Vnの
電位はVSSに、接点Vpの電位はVCCになる。
(Operation During Period T1) During this time, the storage device is in the precharge state (standby state). That is,
Bit line pair BL and / BL and sense amplifier control signal S
AP and / SAN are all precharge potentials (for example,
0.5 × VCC). However, in this case, 0.5 × V
A CC precharge method is assumed. Also, during this period, the signal SW2 is at H, so that the transistors Qn6 and Qp7 are ON. Therefore, the potential of the contact Vn becomes VSS, and the potential of the contact Vp becomes VCC.

【0081】また、接点VnはトランジスタQn1、Q
n2、Qn3、Qn4の基板端子に接続されているの
で、それらの基板端子にはVSSが印加される。その一
方で、接点VpはトランジスタQp1、Qp2、Qp
3、Qp4の基板端子に接続されているので、それらの
基板端子にはVCCが印加される。
The contact Vn is connected to the transistors Qn1, Qn
Since they are connected to the substrate terminals of n2, Qn3, and Qn4, VSS is applied to those substrate terminals. On the other hand, the contacts Vp are connected to the transistors Qp1, Qp2, Qp
3, since they are connected to the substrate terminals of Qp4, VCC is applied to those substrate terminals.

【0082】(期間T2の間の動作)次に、信号SW2
がHからLに変化する事により、トランジスタQn6及
びQp7はOFFとなる。
(Operation During Period T2) Next, the signal SW2
Changes from H to L, the transistors Qn6 and Qp7 are turned off.

【0083】また、SW3がLからHに、信号SW1が
LからHに変化するので、トランジスタQn7、Qp
8、Qp6がONになる。従って、8個のトランジスタ
Qn1〜Qn4及びQp1〜Qp4の基板端子がすべて
短絡するので、電荷の移動によりVnとVp(N1とN
2)の電位は両方とも0.5×VCCとなる。即ち、8
個のトランジスタQn1〜Qn4及びQp1〜Qp4の
基板端子は全て0.5×VCCとなる。
Since SW3 changes from L to H and signal SW1 changes from L to H, transistors Qn7 and Qp
8. Qp6 turns ON. Therefore, the substrate terminals of the eight transistors Qn1 to Qn4 and Qp1 to Qp4 are all short-circuited, and Vn and Vp (N1 and Np
The potentials of 2) are both 0.5 × VCC. That is, 8
The substrate terminals of the transistors Qn1 to Qn4 and Qp1 to Qp4 are all 0.5 × VCC.

【0084】前述した様にリーク電流を防止する為に、
従来、センスアンプを構成するN型トランジスタQn
1、Qn2の基板端子には低電源電圧VSSが、P型ト
ランジスタQp1、Qp2の基板端子には高電源電圧V
CCが印加されていたが、本発明にかかるセンスアンプ
では、8個のトランジスタQn1〜Qn4及びQp1〜
Qp4の基板端子を全て0.5×VCC(プリチャージ
電圧)に印加していることに注意しなければならない。
As described above, in order to prevent leakage current,
Conventionally, an N-type transistor Qn forming a sense amplifier
1 and Qn2 have a low power supply voltage VSS on their substrate terminals, and P-type transistors Qp1 and Qp2 have a high power supply voltage V
Although CC has been applied, in the sense amplifier according to the present invention, eight transistors Qn1 to Qn4 and Qp1 to Qp1 are applied.
It should be noted that all the substrate terminals of Qp4 are applied to 0.5 × VCC (precharge voltage).

【0085】また、ほぼ時を同じくして、信号/RAS
はLからHとなりワード線が選択され、選択ワード線W
Lの電位がLからHとなる。また、図示していない信号
/CASにより、ビット線対が選択され、メモリセルに
記憶されたデータにより、ビット線BLの電位がプリチ
ャージ電位からわずかに上昇する。
At almost the same time, the signal / RAS
Changes from L to H, the word line is selected and the selected word line W
The potential of L changes from L to H. A bit line pair is selected by a signal / CAS (not shown), and the potential of the bit line BL slightly rises from the precharge potential due to data stored in the memory cell.

【0086】そして、8個のトランジスタQn1〜Qn
4及びQp1〜Qp4の基板端子の電位が全て0.5×
VCCの状態で、信号SAP及び/SANによりセンス
アンプS/Aが活性がされる。
Then, the eight transistors Qn1 to Qn
4 and the potentials of the substrate terminals of Qp1 to Qp4 are all 0.5 ×
In the state of VCC, the sense amplifier S / A is activated by the signals SAP and / SAN.

【0087】この時、センスアンプS/Aは上述のビッ
ト線のわずかな電位の変化を感知し、増幅し、ビット線
対BL及び/BLの電位はそれぞれH及びLへと増幅す
る。以上の様にして、メモリセルからデータが読み出さ
れる。
At this time, the sense amplifier S / A senses the slight change in the potential of the bit line and amplifies it, and the potentials of the bit line pair BL and / BL are amplified to H and L, respectively. As described above, data is read from the memory cell.

【0088】(期間T3の間の動作)次に、信号/RA
SがLからHになり、図示していない信号/CASもL
からHになり、記憶装置は待機状態となる。以上で一連
の読み出し動作が終了する。
(Operation During Period T3) Next, the signal / RA
S changes from L to H, and the signal / CAS (not shown) also changes to L.
To H, and the storage device enters a standby state. Thus, a series of read operations is completed.

【0089】本実施形態は以上の様に、センスアンプを
構成すN型トランジスタの基板電圧を所定の電位に設定
している。この所定の電位の条件は、当該トランジスタ
の基板電圧を、反転層が形成しやすく、かつ、基板端子
と拡散層間にリーク電流が流れない程度の電圧とする。
例えば、この所定の電位にプリチャージ電位(0.5×
VCC)を利用するば、この所定電圧専用の電圧を設定
する必要がない。もちろん、上記条件を満たせば、プリ
チャージ電位でなくてもよい。また、センスアンプを構
成するP型トランジスタの場合も同様である。
In this embodiment, as described above, the substrate voltage of the N-type transistor constituting the sense amplifier is set to a predetermined potential. The predetermined potential is set so that the substrate voltage of the transistor is such that an inversion layer is easily formed and a leak current does not flow between the substrate terminal and the diffusion layer.
For example, the precharge potential (0.5 ×
If VCC) is used, there is no need to set a voltage dedicated to the predetermined voltage. Of course, as long as the above condition is satisfied, the potential need not be the precharge potential. The same applies to the case of a P-type transistor constituting a sense amplifier.

【0090】本実施形態は、以上の様に構成されるの
で、センスアンプを構成するトランジスタの基板電圧
を、反転層が形成しやすく、かつ、基板端子と拡散層間
にリーク電流が流れない程度の電位としているので、セ
ンス動作を高速かつ低消費電力で実現できる。
Since the present embodiment is configured as described above, the substrate voltage of the transistor constituting the sense amplifier is set to such a level that the inversion layer is easily formed and the leakage current does not flow between the substrate terminal and the diffusion layer. Since the potential is set, the sensing operation can be performed at high speed and with low power consumption.

【0091】また、センスアンプを構成するトランジス
タの基板電圧をプリチャージ電圧に設定すれば、新たに
専用の電圧を必要としない。また、本実施形態では、セ
ンスアンプを構成するトランジスタの基板電圧を電荷の
移動を利用して所定の電位に設定しているが、その電位
を設定する為の電圧設定回路を二つのビット線対に共通
に設けられている。その為に、電圧設定回路の個数を少
なくする事が出来る。
Further, if the substrate voltage of the transistor constituting the sense amplifier is set to the precharge voltage, no new dedicated voltage is required. Further, in the present embodiment, the substrate voltage of the transistor constituting the sense amplifier is set to a predetermined potential by using the movement of electric charge. However, a voltage setting circuit for setting the potential is provided by two bit line pairs. Are provided in common. Therefore, the number of voltage setting circuits can be reduced.

【0092】[0092]

【発明の効果】本発明は以上の様に構成されているの
で、センスアンプを構成するトランジスタの基板電圧を
制御する事ができ、当該トランジスタはONしやすくな
っている。これによりセンスアンプの動作の高速動作が
可能となる。
Since the present invention is configured as described above, the substrate voltage of the transistor constituting the sense amplifier can be controlled, and the transistor is easily turned on. This enables a high-speed operation of the sense amplifier.

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

【図1】従来のDRAMのセンスアンプ部分を示した詳
細回路図。
FIG. 1 is a detailed circuit diagram showing a sense amplifier portion of a conventional DRAM.

【図2】図1に示した回路図の動作波形を示した図。FIG. 2 is a diagram showing operation waveforms of the circuit diagram shown in FIG. 1;

【図3】リーク電流を説明するためのトランジスタの断
面図。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a transistor for explaining leakage current.

【図4】本発明にかかる第一の実施形態のセンスアンプ
部分の詳細回路図。
FIG. 4 is a detailed circuit diagram of a sense amplifier part according to the first embodiment of the present invention.

【図5】図4に示した回路図の動作波形を示した図。FIG. 5 is a diagram showing operation waveforms of the circuit diagram shown in FIG. 4;

【図6】電圧発生回路の配置場所を説明した図。FIG. 6 is a diagram illustrating an arrangement location of a voltage generation circuit.

【図7】本発明にかかる第二の実施形態のセンスアンプ
部分の詳細回路図。
FIG. 7 is a detailed circuit diagram of a sense amplifier part according to a second embodiment of the present invention.

【図8】図7に示した回路図の動作波形を示した図。FIG. 8 is a diagram showing operation waveforms of the circuit diagram shown in FIG. 7;

【図9】本発明にかかる第三の実施形態のセンスアンプ
部分の詳細回路図。
FIG. 9 is a detailed circuit diagram of a sense amplifier part according to a third embodiment of the present invention.

【図10】本発明にかかる第四の実施形態のセンスアン
プ部分の詳細回路図。
FIG. 10 is a detailed circuit diagram of a sense amplifier part according to a fourth embodiment of the present invention.

【図11】図10に示した回路図の動作波形を示した
図。
FIG. 11 is a diagram showing operation waveforms of the circuit diagram shown in FIG. 10;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Qn1〜Qn5 N型トランジスタ Qp1〜Qp4 P型トランジスタ WL ワード線 BL ビット線 Qn1 to Qn5 N-type transistor Qp1 to Qp4 P-type transistor WL Word line BL Bit line

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】情報記憶用キャパシタと情報転送用トラン
ジスタからなるメモリセルが行列状に配置されたメモリ
セルアレーと、 前記行列状に配置されたメモリセルの列方向のメモリセ
ルを選択するためのビット線対と、 前記行列状に配置されたメモリセルの行方向のメモリセ
ルを選択するためのワード線と、 二個のN型トランジスタの電流経路が前記ビット線対の
間に直列に接続され、前記二個のN型トランジスタのゲ
ート端子が前記ビット線に交差接続されているN型セン
スアンプと、 二個のP型トランジスタの電流経路が前記ビット線対の
間に直列に接続され、前記二個のP型トランジスタのゲ
ート端子が前記ビット線に交差接続されているP型セン
スアンプと、 前記二個のP型トランジスタのバックゲートの電位を第
一の初期電位に設定し、前記二個のN型トランジスタの
バックゲートの電位を第二の初期電位に設定した後に、
前記四個のトランジスタのバックゲート同士を電気的に
接続し、それらのバックゲートの電位を所定の電圧に設
定するための電圧設定回路と、 を有した事とを特徴とする記憶装置。
1. A memory cell array in which memory cells each comprising an information storage capacitor and an information transfer transistor are arranged in a matrix, and a memory cell in a column direction of the memory cells arranged in a matrix is selected. A bit line pair, a word line for selecting a memory cell in a row direction of the memory cells arranged in a matrix, and a current path of two N-type transistors are connected in series between the bit line pair. An N-type sense amplifier having gate terminals of the two N-type transistors cross-connected to the bit line, and a current path of two P-type transistors connected in series between the bit line pair; A P-type sense amplifier in which gate terminals of two P-type transistors are cross-connected to the bit line; and a potential of a back gate of the two P-type transistors is a first initial potential. Set, after setting the potential of the back gate of the two N-type transistors in the second initial potential,
And a voltage setting circuit for electrically connecting the back gates of the four transistors to each other and setting the potential of the back gates to a predetermined voltage.
【請求項2】複数のメモリセルが行列状に配置されたメ
モリセルアレーの列方向のメモリセルを選択するための
ビット線対と、 前記メモリセルアレーの行方向のメモリセルを選択する
ためのワード線と、 二個のN型トランジスタの電流経路が前記ビット線対の
間に直列に接続され、前記二個のN型トランジスタのゲ
ート端子が前記ビット線に交差接続されているN型セン
スアンプと、 二個のP型トランジスタの電流経路が前記ビット線対の
間に直列に接続され、前記二個のP型トランジスタのゲ
ート端子が前記ビット線に交差接続されているP型セン
スアンプと、 前記二個のP型トランジスタのバックゲートの電位を第
一の初期電位に、前記二個のN型トランジスタのバック
ゲートの電位を第二の初期電位に充電した後に、前記四
個のトランジスタのバックゲートを電位を、電荷の移動
により所定の電位に設定するための電圧設定回路と、 を有した事とを特徴とする記憶装置。
2. A bit line pair for selecting a memory cell in a column direction of a memory cell array in which a plurality of memory cells are arranged in a matrix, and a bit line pair for selecting a memory cell in a row direction of the memory cell array. An N-type sense amplifier in which a word line and a current path of two N-type transistors are connected in series between the bit line pair, and gate terminals of the two N-type transistors are cross-connected to the bit lines; A P-type sense amplifier in which current paths of two P-type transistors are connected in series between the bit line pairs, and gate terminals of the two P-type transistors are cross-connected to the bit lines; After charging the back gate potentials of the two P-type transistors to a first initial potential and the back gate potentials of the two N-type transistors to a second initial potential, the four transistors are charged. And a voltage setting circuit for setting a potential of a back gate of the transistor to a predetermined potential by movement of electric charge.
【請求項3】前記電圧設定回路において、前記四個のト
ランジスタのバックゲートの電位を初期電位から所定の
電位するまでの間にセンス動作が終了しているとを特徴
とする請求項1又は2記載の記憶装置。
3. The voltage setting circuit according to claim 1, wherein the sensing operation is completed during a period from the initial potential to the predetermined potential of the back gates of the four transistors. A storage device as described.
【請求項4】前記電圧設定回路が、前記センスアンプが
接続されたビット線対の間に配置されている事を特徴と
する請求項1又は2記載の記憶装置。
4. The storage device according to claim 1, wherein said voltage setting circuit is arranged between a pair of bit lines to which said sense amplifier is connected.
【請求項5】前記所定の電圧が、プリチャージ電圧と概
略等しい事を特徴とする請求項1又は2記載の記憶装
置。
5. The memory device according to claim 1, wherein said predetermined voltage is substantially equal to a precharge voltage.
【請求項6】前記第一の初期電位が高電源電圧、前記第
二の初期電位が低電源電圧であることを特徴とする請求
項1又は2記載の記憶装置。
6. The storage device according to claim 1, wherein said first initial potential is a high power supply voltage, and said second initial potential is a low power supply voltage.
【請求項7】前記電圧設定回路が隣合うビット線対に共
通に設けられている事を特徴とする請求項1又は2記載
の記憶装置。
7. The storage device according to claim 1, wherein said voltage setting circuit is provided commonly to adjacent bit line pairs.
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8223582B2 (en) 2010-04-02 2012-07-17 Soitec Pseudo-inverter circuit on SeOI
US8305803B2 (en) 2010-01-14 2012-11-06 Soitec DRAM memory cell having a vertical bipolar injector
US8304833B2 (en) 2010-01-14 2012-11-06 Soitec Memory cell with a channel buried beneath a dielectric layer
JP2012230754A (en) * 2011-04-26 2012-11-22 Soytec Differential sense amplifier having without dedicated precharge transistor
US8325506B2 (en) 2010-01-14 2012-12-04 Soitec Devices and methods for comparing data in a content-addressable memory
US8358552B2 (en) 2010-03-11 2013-01-22 Soitec Nano-sense amplifier
US8384425B2 (en) 2009-12-08 2013-02-26 Soitec Arrays of transistors with back control gates buried beneath the insulating film of a semiconductor-on-insulator substrate
US8432216B2 (en) 2010-03-03 2013-04-30 Soitec Data-path cell on an SeOI substrate with a back control gate beneath the insulating layer
US8455938B2 (en) 2010-04-22 2013-06-04 Soitec Device comprising a field-effect transistor in a silicon-on-insulator
US8508289B2 (en) 2009-12-08 2013-08-13 Soitec Data-path cell on an SeOI substrate with a back control gate beneath the insulating layer
US8575697B2 (en) 2010-03-08 2013-11-05 Soitec SRAM-type memory cell
US8664712B2 (en) 2009-12-08 2014-03-04 Soitec Flash memory cell on SeOI having a second control gate buried under the insulating layer
US9035474B2 (en) 2010-04-06 2015-05-19 Soitec Method for manufacturing a semiconductor substrate
US9490264B2 (en) 2010-01-14 2016-11-08 Soitec Device having a contact between semiconductor regions through a buried insulating layer, and process for fabricating said device

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8508289B2 (en) 2009-12-08 2013-08-13 Soitec Data-path cell on an SeOI substrate with a back control gate beneath the insulating layer
US8384425B2 (en) 2009-12-08 2013-02-26 Soitec Arrays of transistors with back control gates buried beneath the insulating film of a semiconductor-on-insulator substrate
US8664712B2 (en) 2009-12-08 2014-03-04 Soitec Flash memory cell on SeOI having a second control gate buried under the insulating layer
US8304833B2 (en) 2010-01-14 2012-11-06 Soitec Memory cell with a channel buried beneath a dielectric layer
US9490264B2 (en) 2010-01-14 2016-11-08 Soitec Device having a contact between semiconductor regions through a buried insulating layer, and process for fabricating said device
US8325506B2 (en) 2010-01-14 2012-12-04 Soitec Devices and methods for comparing data in a content-addressable memory
US8305803B2 (en) 2010-01-14 2012-11-06 Soitec DRAM memory cell having a vertical bipolar injector
US8432216B2 (en) 2010-03-03 2013-04-30 Soitec Data-path cell on an SeOI substrate with a back control gate beneath the insulating layer
US8575697B2 (en) 2010-03-08 2013-11-05 Soitec SRAM-type memory cell
US8358552B2 (en) 2010-03-11 2013-01-22 Soitec Nano-sense amplifier
US8223582B2 (en) 2010-04-02 2012-07-17 Soitec Pseudo-inverter circuit on SeOI
US8654602B2 (en) 2010-04-02 2014-02-18 Soitec Pseudo-inverter circuit on SeOI
US9035474B2 (en) 2010-04-06 2015-05-19 Soitec Method for manufacturing a semiconductor substrate
US8455938B2 (en) 2010-04-22 2013-06-04 Soitec Device comprising a field-effect transistor in a silicon-on-insulator
JP2012230754A (en) * 2011-04-26 2012-11-22 Soytec Differential sense amplifier having without dedicated precharge transistor

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