JPH10178161A - Semiconductor memory - Google Patents

Semiconductor memory

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JPH10178161A
JPH10178161A JP8339238A JP33923896A JPH10178161A JP H10178161 A JPH10178161 A JP H10178161A JP 8339238 A JP8339238 A JP 8339238A JP 33923896 A JP33923896 A JP 33923896A JP H10178161 A JPH10178161 A JP H10178161A
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transistor
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memory cell
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bit line
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Yasutaka Kobayashi
康孝 小林
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To speed up the operation of a semiconductor memory. SOLUTION: When the data stored in a capacitor 61 is read out to a bit-line BL, pre-charge signals EQ1/and EQ2/are supplied to gates of NMOSs 91, 92, and 93. When the signals EQ1/ and EQ2/exceed a threshold value, the NMOSs 91-93 are turned on, so that the bit-line BL is pre-charged to a pre-charge voltage. When a control signal exceeds a threshold value, an NMOS 71b is turned on, and an NMOS 62 turns on following it, and data in the capacitor 61 is read into the bit-line BL. The voltage of the bit-line BL is amplified with a sense amplifier 30. Here, since the threshold value of a pre-charge transistor is set lower than that of the other transistors, pre-charge operation is performed at high speed.

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、トランジスタを用
いて構成されたダイナミックランダムアクセスメモリ
(以下、DRAMという)等の半導体メモリに関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory such as a dynamic random access memory (hereinafter, referred to as a DRAM) constituted by using transistors.

【0002】[0002]

【従来の技術】DRAMのメモリセルは、複数のワード
線と複数のビット線の交差箇所に配置されてデータを記
憶する複数のキャパシタと、該各キャパシタとビット線
間をオン、オフする複数のメモリセルトランジスタとを
有している。各メモリセルトランジスタは、例えばNチ
ャネル型MOSトランジスタ(以下、NMOSという)
でそれぞれ構成され、該メモリセルトランジスタのゲー
トが一つのワード線に前記接続されている。ゲートに与
えられるワード線の電圧が閾値を越えるとメモリセルト
ランジスタがオン状態になり、キャパシタに記憶された
データがビット線に読出される構成になっている。
2. Description of the Related Art A memory cell of a DRAM includes a plurality of capacitors arranged at intersections of a plurality of word lines and a plurality of bit lines for storing data, and a plurality of capacitors for turning on and off each of the capacitors and the bit lines. And a memory cell transistor. Each memory cell transistor is, for example, an N-channel MOS transistor (hereinafter referred to as NMOS).
And the gate of the memory cell transistor is connected to one word line. When the voltage of the word line applied to the gate exceeds the threshold, the memory cell transistor is turned on, and data stored in the capacitor is read out to the bit line.

【0003】DRAMには、2本のビット線からなる1
つのビット線対をアクセスの単位として用いるビット線
折り返し型のものがある。このDRAMのビット線対に
は、NMOSやPチャネル型MOSトランジスタ(以
下、PMOSという)等で構成されて各ビット線の電圧
を検知して増幅するセンスアンプと、例えばNMOSで
構成されてビット線対の電圧をプリチャージ電圧に設定
するイコライザ等が接続されている。ワード線には該ワ
ード線を電圧駆動するワード線駆動用トランジスタが接
続されている。このDRAMには、さらに、デコーダ等
のロジック回路、メモリセルのアクセスデータを入出力
するI/O回路、及び電源電圧を各部に与える電源回路
等が設けられている。これら、ロジック回路、I/O回
路及び電源回路等の周辺回路も、MOSトランジスタで
構成され、これらがメモリセル、センスアンプ、イコラ
イザ、ワード線駆動用トランジスタと共に、同一の半導
体基板に形成されている。DRAMはメモリセルの構造
が簡単なので、大容量の半導体メモリが構成できる。近
年では、DRAMを高集積化してビット線対をアクセス
の単位として用いるビット線折り返し型のDRAMが主
流になっている。
[0003] A DRAM is composed of one bit line consisting of two bit lines.
There is a bit line folding type using one bit line pair as an access unit. A bit line pair of the DRAM includes a sense amplifier constituted by an NMOS or a P-channel type MOS transistor (hereinafter referred to as a PMOS) for detecting and amplifying the voltage of each bit line, and a bit line constituted by an NMOS, for example. An equalizer or the like for setting the paired voltages to the precharge voltage is connected. The word line is connected to a word line driving transistor that drives the word line with a voltage. The DRAM is further provided with a logic circuit such as a decoder, an I / O circuit for inputting and outputting memory cell access data, a power supply circuit for supplying a power supply voltage to each unit, and the like. Peripheral circuits such as a logic circuit, an I / O circuit, and a power supply circuit are also constituted by MOS transistors, and are formed on the same semiconductor substrate together with a memory cell, a sense amplifier, an equalizer, and a word line driving transistor. . A DRAM has a simple structure of a memory cell, so that a large-capacity semiconductor memory can be formed. In recent years, bit line folding type DRAMs in which a DRAM is highly integrated and a bit line pair is used as an access unit have become mainstream.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
DRAMでは、次のような課題があった。図2は、従来
のDRAMの一構成例を示す回路図である。このDRA
Mはビット線折り返し型のDRAMであり、メモリセル
10を備えている。メモリセル10は、ワード線WLと
ビット線対BL或いはBL/との交差箇所に設けらたキ
ャパシタ11と、そのキャパシタ11とビット線BL或
いはBL/との間をオン、オフするメモリセルトランジ
スタのNMOS12とを、それぞれ有している。NMO
S12のゲートはワード線WLに接続されている。この
NMOS12は、ゲートに接続されたワード線WLの電
圧が閾値を越えるとオン状態になり、キャパシタ11と
ビット線BLとを接続する。これにより、キャパシタ1
1に記憶したデータがビット線BL上に読出されること
になる。
However, the conventional DRAM has the following problems. FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of a conventional DRAM. This DRA
M is a bit line folded type DRAM, which includes a memory cell 10. The memory cell 10 includes a capacitor 11 provided at the intersection of a word line WL and a bit line pair BL or BL /, and a memory cell transistor that turns on and off the capacitor 11 and the bit line BL or BL /. And an NMOS 12. NMO
The gate of S12 is connected to the word line WL. The NMOS 12 is turned on when the voltage of the word line WL connected to the gate exceeds a threshold value, and connects the capacitor 11 to the bit line BL. Thereby, the capacitor 1
The data stored in 1 is read out on the bit line BL.

【0005】ワード線WLには、ワード線駆動用トラン
ジスタのNMOS21a,21bが接続されている。N
MOS21aのゲートは、デコーダのNAND回路22
の出力端子に接続されている。NMOS21aは、NA
ND回路22から与えられた信号が閾値を越えたとき
に、ワード線WLとグランドとを接続するものである。
NMOS21bのゲートは、NAND22の出力端子に
インバータ23を介して接続されている。NMOS21
bは、インバータ23から与えられた信号が閾値を越え
たときに、ワード線WLと電源電圧Vccとを接続する
ものである。ビット線対BL,BL/には、センスアン
プ30が接続されている。センスアンプ30は、NMO
S及びPMOSを用いた差動増幅アンプ等で構成され、
例えば、ビット線対BL,BL/の電位差を増幅するこ
とによってビット線BLに読出されたデータを増幅する
機能を有している。ビット線対BLとビット線BL/と
には、さらに、イコライザ40A,40Bが接続されて
いる。イコライザ40Aは、各ゲートにイコライズ信号
EQ1が共通に与えられる2個のNMOS41,42で
構成されている。NMOS41のドレインがビット線B
Lに接続され、該NMOS41のソースにNMOS42
のドレインが接続されている。NMOS42のソースが
ビット線BL/に接続されている。イコライザ40B
は、ゲートにイコライズ信号EQ2が与えられるNMO
S43で構成されている。NMOS43のドレインがビ
ット線BLに接続され、該NMOS43のソースがビッ
ト線BL/に接続されている。
The word lines WL are connected to NMOS transistors 21a and 21b of word line driving transistors. N
The gate of the MOS 21a is connected to the NAND circuit 22 of the decoder.
Output terminal. The NMOS 21a has an NA
When the signal supplied from the ND circuit 22 exceeds a threshold, the word line WL is connected to the ground.
The gate of the NMOS 21b is connected to the output terminal of the NAND 22 via the inverter 23. NMOS 21
“b” connects the word line WL to the power supply voltage Vcc when the signal supplied from the inverter 23 exceeds the threshold value. The sense amplifier 30 is connected to the bit line pair BL, BL /. The sense amplifier 30 is an NMO
It is composed of a differential amplifier using S and PMOS, etc.
For example, it has a function of amplifying the data read to the bit line BL by amplifying the potential difference between the bit line pair BL and BL /. Equalizers 40A and 40B are further connected to bit line pair BL and bit line BL /. The equalizer 40A is composed of two NMOSs 41 and 42 to which an equalize signal EQ1 is commonly applied to each gate. The drain of NMOS 41 is bit line B
L and the source of the NMOS 41 is connected to the NMOS 42
Drain is connected. The source of the NMOS 42 is connected to the bit line BL /. Equalizer 40B
Is an NMO having an equalizing signal EQ2 applied to its gate.
This is composed of S43. The drain of the NMOS 43 is connected to the bit line BL, and the source of the NMOS 43 is connected to the bit line BL /.

【0006】図2のDRAMには、さらに、HVcc発
生回路50が設けられている。HVcc発生回路50
は、電源電圧Vccの電圧値の半分の電圧HVccを発
生する回路であり、このHVcc発生回路50の出力側
には、例えばNMOS51,52が接続されている。N
MOS51は、ゲートに入力されたイコライズ信号EQ
1/が閾値を越えたとき、電圧HVccをNMOS41
のソースとNMOS42のドレインとの接続点に与える
接続になっている。NMOS52は、ゲートに入力され
たイコライズ信号EQ1/が閾値を越えたとき、電圧H
Vccをキャパシタ11の一方の電極に与える接続にな
っている。
The DRAM of FIG. 2 further includes an HVcc generation circuit 50. HVcc generation circuit 50
Is a circuit for generating a voltage HVcc which is half the voltage value of the power supply voltage Vcc. The output side of the HVcc generation circuit 50 is connected to, for example, NMOSs 51 and 52. N
The MOS 51 outputs the equalize signal EQ input to the gate.
When 1 / exceeds the threshold value, the voltage HVcc is
Is connected to a connection point between the source of the NMOS 42 and the drain of the NMOS 42. When the equalizing signal EQ1 / inputted to the gate exceeds the threshold, the NMOS 52 outputs the voltage H
Vcc is applied to one electrode of the capacitor 11.

【0007】このようなDRAMでは、メモリがスタン
バイ状態にある場合、ビット線BL,BL/を電圧HV
ccにプリチャージする。即ち、イコライズ信号EQ1
/の電圧を立ち上げNMOS41,42をオン状態にす
ると共に、イコライズ信号EQ2/を立ち上げてNMO
S43をオン状態にする。これによって、電圧HVcc
がビット線BL,BL/に与えられてイコライズされ
る。そして、メモリセル10に対するアクセスを行う直
前に、イコライズ信号EQ1/,EQ2/を立ち下げ、
NMOS41,42,43をオフ状態にする。このプリ
チャージが完了しないうちに、ワード線WLや、ビット
線BL,BL/の電圧が立ち上がると当然誤動作の原因
になので、DRAMの高速動作を考えた場合、プリチャ
ージ(イコライズ)に要する時間が短いほうがよい。と
ころが、このイコライズ動作の速度を律するNMOS4
1,42,43の閾値は、工程簡略化のために独立して
設定できない。一方、イコライザ40A,40B以外
の、周辺回路やメモリセルトランジスタ等には、単体ト
ランジスタの動作信頼性を確保するために、ゲート電圧
が0Vの状態でソース・ドレイン間のリーク電流が1E
−12A以下程度になるように設定することが必要なト
ランジスタもある。そのため、NMOS41,42,4
3の閾値も、その周辺回路のトランジスタやメモリセル
トランジスタと同様の閾値に設定される場合が、ほとん
どであった。とくに、メモリセルトランジスタもNMO
Sで構成される現在のDRAMでは、1Vに近い値で設
定される場合もあり、メモリ動作の高速化のうえで、お
おきな障害になっていた。
In such a DRAM, when the memory is in the standby state, the bit lines BL and BL / are set to the voltage HV.
Precharge to cc. That is, the equalizing signal EQ1
/ Rises the NMOSs 41 and 42, and raises the equalization signal EQ2 /
S43 is turned on. As a result, the voltage HVcc
Is applied to bit lines BL and BL / to be equalized. Immediately before accessing the memory cell 10, the equalizing signals EQ1 / and EQ2 / fall,
The NMOSs 41, 42, and 43 are turned off. If the voltage of the word line WL or the bit lines BL and BL / rises before the precharge is completed, it naturally causes a malfunction. Therefore, considering the high-speed operation of the DRAM, the time required for the precharge (equalization) is considered. Shorter is better. However, the NMOS 4 that controls the speed of this equalizing operation
The thresholds of 1, 42, and 43 cannot be set independently for simplification of the process. On the other hand, in the peripheral circuits and the memory cell transistors other than the equalizers 40A and 40B, in order to ensure the operation reliability of the single transistor, the leakage current between the source and the drain is 1E when the gate voltage is 0V.
Some transistors need to be set to about −12 A or less. Therefore, the NMOSs 41, 42, 4
In most cases, the threshold value of 3 is set to a threshold value similar to that of a transistor or a memory cell transistor of the peripheral circuit. In particular, the memory cell transistor is also NMO
In the current DRAM composed of S, the value may be set to a value close to 1 V, which has been a major obstacle in increasing the speed of the memory operation.

【0008】さらに、センスアンプ30中のトランジス
タも、NMOS41,42,43の場合と同様の理由
で、閾値を低く設定すればメモリ動作の高速化が可能に
なるが、実際のDRAMでは、周辺回路中のトランジス
タやメモリセルトランジスタと同程度の閾値に設定さ
れ、メモリ動作の高速化の障害になっている。ワード線
駆動用トランジスタのNMOS21a,21bも、NM
OS41,42,43の場合と同様の理由で、閾値を低
く設定すればメモリ動作の高速化が可能になるが、実際
のDRAMでは、周辺回路中のトランジスタやメモリセ
ルトランジスタと同程度の閾値に設定され、メモリ動作
の高速化の障害になっている。
Further, for the transistors in the sense amplifier 30, for the same reason as in the case of the NMOSs 41, 42, and 43, the memory operation can be speeded up by setting the threshold value low. The threshold value is set to be substantially the same as that of the middle transistor and the memory cell transistor, which is an obstacle to speeding up the memory operation. The NMOSs 21a and 21b of the word line driving transistors are also NM
For the same reason as in the case of the OSs 41, 42, and 43, the memory operation can be speeded up by setting the threshold value low. However, in an actual DRAM, the threshold value is set to be approximately the same as that of transistors in peripheral circuits and memory cell transistors. It has been set and is an obstacle to speeding up the memory operation.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、第1〜第4の発明は、共通の基板に形成された半導
体メモリにおいて、ワード線及び該ワード線に絶縁層を
介して交差するビット線と備えると共に、次のような記
憶素子、ワード線駆動用トランジスタ、メモリセルトラ
ンジスタ、センスアンプ、プリチャージ用トランジスタ
及び周辺回路を備えている。記憶素子は、ビット線との
交差箇所に配置され、データを記憶するものである。ワ
ード線駆動用トランジスタは、制御電極と閾値に対する
この制御電極の電圧の高低に応じて間がオンまたはオフ
する2つの導通電極とを有し、制御電極には制御信号が
与えられ導通電極の一方には所定の電圧が与えられ且つ
他方の導通電極がワード線に接続され、制御信号に基づ
きオンしてワード線を電圧駆動するものである。メモリ
セルトランジスタは、制御電極と閾値に対する該制御電
極の電圧の高低に応じて間がオンまたはオフする2つの
導通電極とを有し、該制御電極がワード線に接続され、
該各導通電極がビット線及び記憶素子にそれぞれ接続さ
れ、ワードの電圧が閾値を越えたときオンし記憶素子の
データをビット線に読出すものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor memory formed on a common substrate, wherein a word line and a word line intersect with the word line via an insulating layer. And a memory element, a word line driving transistor, a memory cell transistor, a sense amplifier, a precharge transistor, and a peripheral circuit as described below. The storage element is arranged at the intersection with the bit line, and stores data. The word line driving transistor has a control electrode and two conductive electrodes that are turned on or off in accordance with the level of the voltage of the control electrode with respect to the threshold value. Is supplied with a predetermined voltage and the other conductive electrode is connected to a word line, and is turned on based on a control signal to drive the word line with a voltage. The memory cell transistor has a control electrode and two conductive electrodes that are turned on or off according to the level of the voltage of the control electrode with respect to a threshold, and the control electrode is connected to a word line;
The conductive electrodes are connected to the bit line and the storage element, respectively, and are turned on when the voltage of the word exceeds the threshold value to read the data of the storage element to the bit line.

【0010】センスアンプは、ビット線に接続された制
御電極と閾値に対する該制御電極の電圧の高低に応じて
間がオンまたはオフする2つの導通電極とを持つセンス
アンプトランジスタを有し、ビット線上のデータのレベ
ルを該センスアンプトランジスタの閾値で検出しそのデ
ータのレベルを増幅するものである。プリチャージ用ト
ランジスタは、プリチャージ信号が与えられる制御電極
と閾値に対するこの制御電極の電圧の高低に応じて間が
オンまたはオフする2つの導通電極とを有し、導通電極
の一方にはプリチャージ用電圧が与えられ且つ他方の導
通電極がワード線に接続され、該プリチャージ信号に基
づきオンしてビット線をプリチャージするものである。
周辺回路は、制御電極と閾値に対するこの制御電極の電
圧の高低に応じて間がオンまたはオフする2つの導通電
極とを持つ周辺トランジスタを有し、制御信号、電圧、
プリチャージ信号、プリチャージ電圧及びセンスアンプ
の電源を発生すると共にビット線のデータの入出力を行
うものである。そして、プリチャージ用トランジスタに
おける閾値は、メモリセルトランジスタ及び周辺トラン
ジスタにおける閾値よりも低く設定している。
The sense amplifier has a sense amplifier transistor having a control electrode connected to the bit line and two conductive electrodes that turn on or off according to the level of the voltage of the control electrode with respect to a threshold. Is detected with the threshold value of the sense amplifier transistor, and the data level is amplified. The precharging transistor has a control electrode to which a precharge signal is applied, and two conductive electrodes that are turned on or off in accordance with the level of the voltage of the control electrode with respect to a threshold value. A voltage for use is supplied and the other conductive electrode is connected to the word line, and is turned on based on the precharge signal to precharge the bit line.
The peripheral circuit has a peripheral transistor having a control electrode and two conductive electrodes that are turned on or off in accordance with the level of the voltage of the control electrode with respect to a threshold value.
It generates a precharge signal, a precharge voltage, and a power supply for a sense amplifier, and inputs and outputs data on bit lines. The threshold value of the precharge transistor is set lower than the threshold values of the memory cell transistor and the peripheral transistor.

【0011】第5〜第8の発明は、ワード線、ビット
線、記憶素子、ワード線駆動用トランジスタ、メモリセ
ルトランジスタ、センスアンプ、プリチャージ用トラン
ジスタ及び周辺回路を備えた半導体メモリにおいて、セ
ンスアンプトランジスタにおける閾値は、メモリセルト
ランジスタ及び周辺トランジスタにおける閾値よりも低
く設定している。第9〜第12の発明は、ワード線、ビ
ット線、記憶素子、ワード線駆動用トランジスタ、メモ
リセルトランジスタ、センスアンプ、プリチャージ用ト
ランジスタ及び周辺回路を備えた半導体メモリにおい
て、プリチャージ用トランジスタとを備えた半導体メモ
リにおいて、ワード線駆動用トランジスタにおける閾値
は、メモリセルトランジスタ及び周辺トランジスタにお
ける閾値よりも低く設定している。
The fifth to eighth inventions relate to a semiconductor memory having a word line, a bit line, a storage element, a word line driving transistor, a memory cell transistor, a sense amplifier, a precharge transistor and a peripheral circuit. The threshold value of the transistor is set lower than the threshold values of the memory cell transistor and the peripheral transistor. The ninth to twelfth inventions are directed to a semiconductor memory having a word line, a bit line, a storage element, a word line driving transistor, a memory cell transistor, a sense amplifier, a precharge transistor, and a peripheral circuit. , The threshold value of the word line driving transistor is set lower than the threshold values of the memory cell transistor and the peripheral transistor.

【0012】半導体メモリがビット線にデータを読出す
場合、プリチャージ信号がプリチャージ用トランジスタ
の制御電極に与えられる。プリチャージ信号が閾値を越
えるとプリチャージ用トランジスタがオンし、ビット線
がプリチャージ電圧に充電(プリチャージ)される。制
御信号が閾値を越えるとワード線駆動用トランジスタが
オンし、記憶素子のデータがビット線に読出される。ビ
ット線の電圧は、プリチャージ電圧にデータのレベルを
重畳した電圧になる。センスアンプがビット線の電圧を
閾値で検出して増幅し、ビット線の電圧をデータに対応
した電圧に設定する。ここで、第1〜第4の発明によれ
ば、プリチャージトランジスタの閾値は低く設定されて
いるので、プリチャージ動作が速く行われることにな
る。第5〜第8の発明によれば、センスアンプトランジ
スタの閾値が低く設定されているので、センス動作が速
くなる。第9〜第12の発明によれば、ワード線駆動用
トランジスタの閾値が低く設定されてるので、ワード線
の立ち上がりが速くなる。従って、前記課題を解決でき
るのである。
When a semiconductor memory reads data from a bit line, a precharge signal is applied to a control electrode of a precharge transistor. When the precharge signal exceeds the threshold, the precharge transistor is turned on, and the bit line is charged (precharged) to the precharge voltage. When the control signal exceeds the threshold value, the word line driving transistor is turned on, and the data in the storage element is read out to the bit line. The bit line voltage is a voltage obtained by superimposing the data level on the precharge voltage. The sense amplifier detects and amplifies the bit line voltage with a threshold value, and sets the bit line voltage to a voltage corresponding to the data. Here, according to the first to fourth aspects of the present invention, since the threshold value of the precharge transistor is set low, the precharge operation is performed quickly. According to the fifth to eighth aspects, the threshold value of the sense amplifier transistor is set to be low, so that the sensing operation is speeded up. According to the ninth to twelfth aspects, the threshold value of the word line driving transistor is set low, so that the rise of the word line is accelerated. Therefore, the above problem can be solved.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】第1の実施形態 図1は、本発明の第1の実施形態を示すDRAMの回路
図である。このDRAMは、ビット線折り返し型のDR
AMであり、ビット線を充電するためのプリチャージ用
トランジスタであるイコライズトランジスタの閾値を他
のトランジスタの閾値よりも低くし、メモリ動作の高速
化を可能にしたものである。ワード線WLとビット線B
L,BL/は、図示しない絶縁層を介することで絶縁さ
れ、ワード線WLとビット線BLは交差配置されてい
る。図1のDRAMのメモリセル60は、ワード線WL
とビット線対BL或いはBL/との交差箇所に設けらた
記憶回路であるキャパシタ61と、そのキャパシタ61
の一方の電極とビット線BL或いはBL/との間をオ
ン、オフするメモリセルトランジスタであるNMOS6
2とを有している。NMOS62の制御電極であるゲー
トがワード線WLに接続されている。このNMOS62
の閾値はVt1に設定されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment FIG. 1 is a circuit diagram of a DRAM showing a first embodiment of the present invention. This DRAM is a bit line folded type DR.
This is an AM in which the threshold of an equalizing transistor, which is a pre-charging transistor for charging a bit line, is lower than the thresholds of other transistors, thereby enabling high-speed memory operation. Word line WL and bit line B
L and BL / are insulated through an insulating layer (not shown), and the word lines WL and the bit lines BL are arranged so as to intersect. The memory cell 60 of the DRAM of FIG.
61 which is a storage circuit provided at a crossing point between the gate and the bit line pair BL or BL /, and the capacitor 61
, Which is a memory cell transistor that turns on and off between one electrode of the bit line and the bit line BL or BL /
And 2. A gate, which is a control electrode of the NMOS 62, is connected to the word line WL. This NMOS 62
Is set to Vt1.

【0014】ワード線WLには、ワード線駆動用トラン
ジスタであるNMOS71a,71bが接続されてい
る。各NMOS71a,71bの閾値もVt1に設定さ
れている。NMOS71aのゲートは、周辺回路を構成
するデコーダのNAND回路72の出力端子に接続され
ている。NMOS71aは、NAND回路72から与え
られた制御信号が閾値Vt1を越えたときに、ワード線
WLとグランドGNDとを接続するものである。NMO
S71bのゲートは、NAND72の出力端子にインバ
ータ73を介して接続されている。NMOS71bは、
インバータ73から与えられた制御信号が閾値Vt1を
こえたときに、ワード線WLと電源電圧Vccとを接続
するものである。ビット線対BLとビット線BL/に
は、センスアンプ80が接続されている。センスアンプ
80は、ゲートがビット線BL,BL/に接続されたセ
ンスアンプトランジスタのNMOS81,82及びPM
OS83,84を用いた差動増幅アンプで構成されてい
る。センスアンプ80は、ビット線対BL,BL/の電
位差を増幅することによってビット線BLに読出された
のデータを増幅する機能を有している。このセンスアン
プ80中のNMOS81,82とPMOS83,84の
各閾値もVt1に設定されている。
The word lines WL are connected to NMOS transistors 71a and 71b, which are word line driving transistors. The threshold value of each of the NMOSs 71a and 71b is also set to Vt1. The gate of the NMOS 71a is connected to the output terminal of the NAND circuit 72 of the decoder constituting the peripheral circuit. The NMOS 71a connects the word line WL to the ground GND when the control signal given from the NAND circuit 72 exceeds the threshold value Vt1. NMO
The gate of S71b is connected to the output terminal of the NAND 72 via the inverter 73. NMOS 71b
When the control signal supplied from the inverter 73 exceeds the threshold value Vt1, the word line WL is connected to the power supply voltage Vcc. A sense amplifier 80 is connected to the bit line pair BL and the bit line BL /. The sense amplifier 80 includes NMOSs 81 and 82 of a sense amplifier transistor whose gates are connected to the bit lines BL and BL / and PM
It is composed of a differential amplifier using OSs 83 and 84. The sense amplifier 80 has a function of amplifying the data read to the bit line BL by amplifying the potential difference between the pair of bit lines BL and BL /. The thresholds of the NMOSs 81 and 82 and the PMOSs 83 and 84 in the sense amplifier 80 are also set to Vt1.

【0015】ビット線対BLとビット線BL/には、さ
らに、イコライザ90A,90Bが接続されている。イ
コライザ90Aは、各ゲートにプリチャージ信号である
イコライズ信号EQ1/が共通に与えられる2個のプリ
チャージ用トランジスタであるNMOS91,92で構
成されている。NMOS91の一方の導通電極のドレイ
ンがビット線BLに接続され、該NMOS91の他方の
導通電極のソースにNMOS92のドレインが接続され
ている。NMOS92のソースがビット線BL/に接続
されている。イコライザ90Bは、ゲートにイコライズ
信号EQ2/が与えられるイコライズNMOS93で構
成されている。NMOS93のドレインがビット線BL
に接続され、該NMOS93のソースがビット線BL/
に接続されている。これらNMOS91,92,93の
閾値は、閾値Vt1よりも低いVt2に設定されてい
る。このDRAMには、さらに、周辺回路であるHVc
c発生回路100、プリチャージ信号を発生する図示し
ない制御回路、アクセスデータの入出力を行う図示しな
いI/O回路等が設けられている。HVcc発生回路1
00は、電源電圧Vccの電圧値の半分の電圧HVcc
を発生する回路であり、このHVcc発生回路100の
出力側には、例えばNMOS101とNMOS102が
接続されている。各NMOS101,102の閾値は、
Vt1に設定されている。NMOS101は、ゲートに
入力されたイコライザ信号EQ1/が閾値Vt1を越え
たとき、電圧HVccをNMOS91のソースとNMO
S92のドレインの接続点に与える接続になっている。
NMOS102は、ゲートに入力されたイコライザ信号
EQ1/が閾値Vt1を越えたとき、電圧HVccをキ
ャパシタ61の他方の電極に与える接続になっている。
The equalizers 90A and 90B are further connected to the bit line pair BL and the bit line BL /. The equalizer 90A includes two precharge transistors NMOS 91 and 92 to which an equalize signal EQ1 /, which is a precharge signal, is commonly supplied to each gate. The drain of one conductive electrode of the NMOS 91 is connected to the bit line BL, and the drain of the NMOS 92 is connected to the source of the other conductive electrode of the NMOS 91. The source of the NMOS 92 is connected to the bit line BL /. The equalizer 90B includes an equalizing NMOS 93 whose gate receives an equalizing signal EQ2 /. The drain of the NMOS 93 is connected to the bit line BL.
And the source of the NMOS 93 is connected to the bit line BL /
It is connected to the. The thresholds of these NMOSs 91, 92 and 93 are set to Vt2 lower than the threshold Vt1. The DRAM further includes a peripheral circuit HVc.
A c generation circuit 100, a control circuit (not shown) for generating a precharge signal, an I / O circuit (not shown) for inputting and outputting access data, and the like are provided. HVcc generation circuit 1
00 is a voltage HVcc which is half the voltage value of the power supply voltage Vcc.
The output side of the HVcc generation circuit 100 is connected to, for example, an NMOS 101 and an NMOS 102. The threshold value of each NMOS 101, 102 is
Vt1. When the equalizer signal EQ1 / inputted to the gate exceeds the threshold value Vt1, the NMOS 101 applies the voltage HVcc to the source of the NMOS 91 and NMO.
This connection is applied to the drain connection point of S92.
The NMOS 102 is connected to apply the voltage HVcc to the other electrode of the capacitor 61 when the equalizer signal EQ1 / input to the gate exceeds the threshold Vt1.

【0016】NMOS91,92,93の閾値Vt2と
他のトランジスタの閾値Vt1とは、例えば、NMOS
或いはPMOSのチャネルイオン濃度を変更することに
より、または絶縁膜であるゲート酸化膜の厚さを厚くす
ることにより、差別化することができる。チャネルイオ
ン濃度を変更する場合、イオン注入を複数回に別けて行
う。つまり、ウエハプロセスのイオン注入工程で通常の
フォトリソグラフィとイオン注入とをそれぞれ1回以上
増加させ、そのイオン注入の一部は、NMOS91,9
2,93のチャネルをマスクして行うことでNMOS9
1,92,93のチャネルイオン濃度を他のトランジス
タよりも薄すくできる。ゲート酸化膜を厚くする場合に
も、ゲート酸化膜形成工程を複数回に分割して行い、他
のトランジスタをマスクしてNMOS91,92,93
のゲート酸化膜形成を行うようにすれば、NMOS9
1,92,93のゲート酸化膜を厚くできる。
The threshold value Vt2 of the NMOS transistors 91, 92 and 93 and the threshold value Vt1 of the other transistors are, for example, NMOS
Alternatively, the differentiation can be made by changing the channel ion concentration of the PMOS or by increasing the thickness of the gate oxide film which is the insulating film. When changing the channel ion concentration, ion implantation is performed in a plurality of times. That is, normal photolithography and ion implantation are each increased one or more times in the ion implantation step of the wafer process, and a part of the ion implantation is performed by the NMOSs 91 and 9.
NMOS 9 is performed by masking the channels of 2,93.
The channel ion concentrations of 1, 92 and 93 can be made thinner than other transistors. Even when the thickness of the gate oxide film is increased, the gate oxide film forming process is divided into a plurality of steps, and the other transistors are masked to form the NMOSs 91, 92, and 93.
If the gate oxide film is formed, the NMOS 9
1, 92, 93 gate oxide films can be thickened.

【0017】図3は、図1の動作を示すタイムチャート
であり、この図を参照しつつ、図1のDRAMにおける
動作を説明する。まず、メモリがスタンバイ状態にある
場合、イコライズ信号EQ1/の電圧が立ち上げられ、
NMOS91,92,101,102がオンし、イコラ
イズ信号EQ2/が立ち上げられNMOS93がオンす
る。これにより、ビット線BL,BL/が電圧HVcc
にプリチャージされてイコライズされる。イコライズ信
号EQ1/,EQ2/が立ち上げられて、NMOS9
1,92,101,102及びNMOS93がオフされ
る。この状態で制御信号が与えられ、NMOS71aが
オフ、NMOS71bがオンし、ワード線WLが電圧V
ccに駆動される。ワード線WLが電圧駆動されるとN
MOS62がオンし、ビット線BLに、キャパシタ61
に記憶されたデータが読出される。センスアンプ80は
閾値t1でそれを検知し、ビット線BLの電圧を増幅す
る。増幅の結果、ビット線BLの電圧は、図3のように
データに対応するレベルに設定される。以降、このビッ
ト線BLの電圧が。外部に出力されるか、または、再び
キャパシタ61に書き込まれる。以上のように、この第
1の実施形態では、NMOS91,92,93の閾値を
他のトランジスタの閾値よりも低くしているので、イコ
ライズ信号EQ1/,EQ2/に基づいて行われるプリ
チャージ時間が短縮できる。これは、図3のイコライズ
信号EQ1/に対する応答が短時間になることからあき
らかであり、メモリ動作の高速化が可能になる。また、
イオン濃度やゲート酸化膜厚によって閾値を変えている
ので、各トランジスタの形状を纏めることができ、レイ
アウトの自由度が確保される。
FIG. 3 is a time chart showing the operation of FIG. 1. The operation of the DRAM of FIG. 1 will be described with reference to FIG. First, when the memory is in the standby state, the voltage of the equalize signal EQ1 / is raised,
The NMOSs 91, 92, 101, and 102 are turned on, the equalizing signal EQ2 / is raised, and the NMOS 93 is turned on. Thereby, the bit lines BL and BL / are set to the voltage HVcc.
Is precharged and equalized. When the equalizing signals EQ1 / and EQ2 / are raised, the NMOS 9
1, 92, 101, 102 and the NMOS 93 are turned off. In this state, a control signal is supplied, the NMOS 71a is turned off, the NMOS 71b is turned on, and the word line WL
driven to cc. When the word line WL is driven by voltage, N
The MOS 62 is turned on, and the capacitor 61 is connected to the bit line BL.
Is read out. The sense amplifier 80 detects this at the threshold value t1, and amplifies the voltage of the bit line BL. As a result of the amplification, the voltage of the bit line BL is set to a level corresponding to the data as shown in FIG. Hereafter, the voltage of this bit line BL is increased. The signal is output to the outside or written again to the capacitor 61. As described above, in the first embodiment, since the thresholds of the NMOSs 91, 92, and 93 are lower than the thresholds of the other transistors, the precharge time performed based on the equalizing signals EQ1 / and EQ2 /. Can be shortened. This is apparent from the fact that the response to the equalizing signal EQ1 / in FIG. 3 is short, and the memory operation can be speeded up. Also,
Since the threshold value is changed depending on the ion concentration and the gate oxide film thickness, the shapes of the transistors can be integrated, and the degree of freedom in layout can be secured.

【0018】第2の実施形態 図4は、本発明の第2の実施形態を示すDRAMの回路
図である。このDRAMは、センスアンプ中のセンスア
ンプトランジスタの閾値を、他のトランジスタの閾値よ
りも低くしたものであり、センスアンプ80がセンスア
ンプ110に変更された点と、イコライザ90A,90
Bがイコライザ120A,120Bに変更された点が異
なる以外は、図1と同様の接続になっている。センスア
ンプ110はビット線BL,BL/に接続され、ゲート
がビット線BL,BL/に接続されたセンスアンプトラ
ンジスタのNMOS111,112及びPMOS11
3,114を用いた差動増幅アンプで構成されている。
センスアンプ110は、ビット線対BL,BL/の電位
差を増幅することによってビット線BLに読出されたの
データを増幅する機能を有している。このセンスアンプ
110中のNMOS111,112とPMOS113,
114の各閾値は、閾値Vt1よりも低いVt2に設定
されている。
Second Embodiment FIG. 4 is a circuit diagram of a DRAM showing a second embodiment of the present invention. In this DRAM, the threshold value of the sense amplifier transistor in the sense amplifier is lower than the threshold values of the other transistors, and the point that the sense amplifier 80 is changed to the sense amplifier 110 and the equalizers 90A, 90
The connection is the same as that of FIG. 1 except that B is changed to equalizers 120A and 120B. The sense amplifier 110 is connected to the bit lines BL and BL /, and the gates of the sense amplifier transistors NMOS 111 and 112 and the PMOS 11 are connected to the bit lines BL and BL /.
It comprises a differential amplifier using 3,114.
The sense amplifier 110 has a function of amplifying the data read to the bit line BL by amplifying the potential difference between the pair of bit lines BL and BL /. The NMOSs 111 and 112 and the PMOS 113,
Each of the thresholds 114 is set to Vt2 lower than the threshold Vt1.

【0019】イコライザ120A,120Bはビット線
対BLとビット線BL/とに接続されている。イコライ
ザ120Aは、各ゲートにプリチャージ信号であるイコ
ライズ信号EQ1/が共通に与えられる2個のイコライ
ズトランジスタのNMOS121,122で構成されて
いる。NMOS121のドレインがビット線BLに接続
され、該NMOS121のソースにNMOS122のド
レインが接続されている。NMOS122のソースがビ
ット線BL/に接続されている。イコライザ120B
は、ゲートにイコライズ信号EQ2/が与えられるイコ
ライズNMOS123で構成されている。NMOS12
3のドレインがビット線BLに接続され、該NMOS1
23のソースがビット線BL/に接続されている。これ
らNMOS121〜123の閾値は、閾値Vt1に設定
されている。センスアンプ110中のNMOS或いはP
MOSの閾値Vt2と他のトランジスタの閾値Vt1と
は、チャネルイオン濃度を変更することにより、または
絶縁膜であるゲート酸化膜の厚さを厚くすることによ
り、差別化することができる。具体的には、第1の実施
形態と同様に、イオン注入工程或いはゲート酸化膜形成
工程を複数回に別けて行うことにより、実現される。図
4のDRAMも、基本的に第1の実施形態と同様の動作
を行う。以上のように、この第2の実施形態では、セン
スアンプ110の閾値Vt2を他のトランジスタの閾値
Vt1よりも低く設定したので、センス時間の短縮が可
能になる。これは、図3のビット線BLにおける応答が
短時間になることから明らかであり。メモリ動作の高速
化が可能になる。
The equalizers 120A and 120B are connected to a bit line pair BL and a bit line BL /. The equalizer 120A is composed of two equalizing transistors NMOS 121 and 122 to which an equalizing signal EQ1 /, which is a precharge signal, is commonly supplied to each gate. The drain of the NMOS 121 is connected to the bit line BL, and the source of the NMOS 121 is connected to the drain of the NMOS 122. The source of the NMOS 122 is connected to the bit line BL /. Equalizer 120B
Is composed of an equalizing NMOS 123 whose gate receives an equalizing signal EQ2 /. NMOS 12
3 is connected to the bit line BL and the NMOS 1
23 sources are connected to the bit line BL /. The threshold values of the NMOSs 121 to 123 are set to the threshold value Vt1. NMOS or P in the sense amplifier 110
The threshold value Vt2 of the MOS and the threshold value Vt1 of the other transistors can be differentiated by changing the channel ion concentration or by increasing the thickness of the gate oxide film which is the insulating film. More specifically, as in the first embodiment, this is realized by performing the ion implantation step or the gate oxide film forming step a plurality of times. The DRAM of FIG. 4 basically performs the same operation as that of the first embodiment. As described above, in the second embodiment, the threshold Vt2 of the sense amplifier 110 is set lower than the thresholds Vt1 of the other transistors, so that the sensing time can be reduced. This is apparent from the short response time of the bit line BL in FIG. The speed of the memory operation can be increased.

【0020】第3の実施形態 図5は、本発明の第3の実施形態を示すDRAMの回路
図である。このDRAMは、ワード線駆動用トランジス
タの閾値を、他のトランジスタの閾値よりも低くしたも
のであり、ワード線駆動用トランジスタであるNMOS
71a,71bが、NMOS131a,131bに変更
された点と、イコライザ90A,90Bがイコライザ1
20A,120Bに変更された点が異なる以外は、図1
と同様の接続になっている。NMOS131aのゲート
は、NAND回路72の出力端子に接続されている。N
MOS131bのゲートは、NAND72の出力端子に
インバータ73を介して接続されている。これらNMO
S131a,131bの閾値は、閾値Vt1よりも低い
Vt2に設定されている。NMOS131aは、NAN
D回路72から与えられた制御信号が閾値Vt2を越え
たときに、ワード線WLとグランドとを接続し、NMO
S131bは、インバータ73から与えられた制御信号
が閾値Vt2をこえたときに、ワード線WLと電源電圧
Vccとを接続するものである。イコライザ120A,
120Bは、第2の実施形態と同様である。NMOS1
31a,131bの閾値Vt2と他のトランジスタの閾
値Vt1とは、チャネルイオン濃度を変更することによ
り、または絶縁膜であるゲート酸化膜の厚さを厚くする
ことにより、差別化することができる。具体的には、第
1の実施形態と同様に、イオン注入工程或いはゲート酸
化膜形成工程を複数回に別けて行うことにより、実現さ
れる。
Third Embodiment FIG. 5 is a circuit diagram of a DRAM showing a third embodiment of the present invention. In this DRAM, the threshold value of the word line driving transistor is lower than the threshold values of the other transistors.
71A and 71B are changed to NMOS 131a and 131b, and equalizers 90A and 90B are equalizer 1
FIG. 1 except for the difference in that it has been changed to 20A and 120B.
It has the same connection as. The gate of the NMOS 131a is connected to the output terminal of the NAND circuit 72. N
The gate of the MOS 131b is connected to the output terminal of the NAND 72 via the inverter 73. These NMOs
The threshold values of S131a and 131b are set to Vt2 lower than the threshold value Vt1. The NMOS 131a is a NAN
When the control signal given from the D circuit 72 exceeds the threshold value Vt2, the word line WL is connected to the ground,
S131b connects the word line WL to the power supply voltage Vcc when the control signal supplied from the inverter 73 exceeds the threshold value Vt2. Equalizer 120A,
120B is the same as in the second embodiment. NMOS1
The threshold values Vt2 of the transistors 31a and 131b and the threshold value Vt1 of the other transistors can be differentiated by changing the channel ion concentration or by increasing the thickness of the gate oxide film as the insulating film. More specifically, as in the first embodiment, this is realized by performing the ion implantation step or the gate oxide film forming step a plurality of times.

【0021】図5のDRAMも、基本的に第1の実施形
態と同様の動作を行う。以上のように、この第3の実施
形態では、NMOS131a,131bの閾値Vt2を
他のトランジスタの閾値Vt1よりも低くしたので、ワ
ード線駆動に時間の短縮が可能になる。これは、図3の
ワード線BLにおけるワード線WLの立ち上がりが、短
時間になることから明らかであり、メモリ動作の高速化
が可能になる。なお、本発明は上記実施形態に限定され
ず、種々の変形が可能である。その変形例としては、例
えば次のようなものがある。
The DRAM of FIG. 5 basically performs the same operation as that of the first embodiment. As described above, in the third embodiment, the threshold value Vt2 of the NMOSs 131a and 131b is set lower than the threshold value Vt1 of the other transistors, so that the time required to drive the word lines can be reduced. This is apparent from the fact that the rise of the word line WL in the word line BL in FIG. 3 is short, and the memory operation can be speeded up. Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, there are the following modifications.

【0022】(1) 第1〜第3の実施形態では、簡単
化のためメモリセル60を1つで記載しているが、複数
のメモリセル10が、複数のワード線WLと複数のビッ
ト線の交差箇所にマトリクス上に配置される場合にも適
用できることは言うまでもない。 (2) 第1〜第3の実施形態では、ビット線折り返し
型のDRAMの例を示しているが、ビット線折り返し型
以外のDRAMに本発明を適用しても、第1〜第3の実
施形態と同様の効果が期待できる。 (3) 図1、図4及び図5に示したセンスアンプの構
成は、他の構成でもよい。 (4) 第1から第3の実施形態では、閾値の差別化を
イオン濃度やゲート酸化膜厚の変更で実現しているが、
ゲートの長さや幅を変更する等のトランジスタの二次元
形状を変更することで行ってもよい。この場合、工程数
の簡略化が可能になる。また、閾値の差別化を他の好適
な手法で行ってもよい。
(1) In the first to third embodiments, one memory cell 60 is described for simplicity. However, a plurality of memory cells 10 include a plurality of word lines WL and a plurality of bit lines. It is needless to say that the present invention can also be applied to a case where they are arranged on a matrix at the intersections of. (2) In the first to third embodiments, the example of the DRAM of the bit line folded type is described. However, even if the present invention is applied to a DRAM other than the bit line folded type, the first to third embodiments are not limited. The same effect as the form can be expected. (3) The configuration of the sense amplifier shown in FIGS. 1, 4 and 5 may be another configuration. (4) In the first to third embodiments, the threshold value is differentiated by changing the ion concentration or the gate oxide film thickness.
This may be performed by changing the two-dimensional shape of the transistor, such as changing the length or width of the gate. In this case, the number of steps can be simplified. Further, the threshold value may be differentiated by another suitable method.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第1〜第4
の発明によれば、プリチャージ用トランジスタにおける
閾値を、メモリセルトランジスタ及び周辺トランジスタ
における閾値よりも低く設定したので、ビット線に対す
るプリチャージ時間が短縮でき、半導体メモリの高速動
作が可能になる。第5〜第8の発明によれば、センスア
ンプトランジスタにおける閾値を、メモリセルトランジ
スタ及び周辺トランジスタにおける閾値よりも低く設定
したので、センス時間を短縮でき、半導体メモリの高速
動作が可能になる。第9〜第12の発明によれば、ワー
ド線駆動用トランジスタにおける閾値を、メモリセルト
ランジスタ及び周辺トランジスタにおける閾値よりも低
く設定したので、ワード線を立ち上げる時間が短縮で
き、半導体メモリの高速化が可能になる。
As described in detail above, the first to fourth embodiments
According to the invention, since the threshold value of the precharge transistor is set lower than the threshold values of the memory cell transistor and the peripheral transistor, the precharge time for the bit line can be reduced, and the semiconductor memory can operate at high speed. According to the fifth to eighth aspects, since the threshold value of the sense amplifier transistor is set lower than the threshold values of the memory cell transistor and the peripheral transistor, the sensing time can be reduced, and the semiconductor memory can operate at high speed. According to the ninth to twelfth aspects, the threshold value of the word line driving transistor is set lower than the threshold values of the memory cell transistor and the peripheral transistor, so that the time required to start up the word line can be reduced, and the speed of the semiconductor memory can be increased. Becomes possible.

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

【図1】本発明の第1の実施形態を示すDRAMの回路
図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a DRAM according to a first embodiment of the present invention.

【図2】従来のDRAMの一構成例を示す回路図であ
る。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of a conventional DRAM.

【図3】図1の動作を示すタイムチャートである。FIG. 3 is a time chart showing the operation of FIG.

【図4】本発明の第2の実施形態を示すDRAMの回路
図である。
FIG. 4 is a circuit diagram of a DRAM showing a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施形態を示すDRAMの回路
図である。
FIG. 5 is a circuit diagram of a DRAM showing a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

60 メモリセル 61 キャパシタ(記
憶素子) 62 メモリセルトラ
ンジスタ 71a,71b,131a,131b ワード線駆動用
トランジスタ 80,110 センスアンプ 81〜84,111〜114 センスアンプト
ランジスタ 90A,90B,120A,120B イコライザ 91,92,121,122 プリチャージト
ランジスタ BL,BL/ ビット線 WL ワード線
Reference Signs List 60 memory cell 61 capacitor (storage element) 62 memory cell transistor 71a, 71b, 131a, 131b word line driving transistor 80, 110 sense amplifier 81 to 84, 111 to 114 sense amplifier transistor 90A, 90B, 120A, 120B equalizer 91, 92, 121, 122 Precharge transistors BL, BL / bit line WL word line

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ワード線と、 前記ワード線とは絶縁層を介して交差するビット線と、 前記ワード線と前記ビット線との交差箇所に配置され、
データを記憶する記憶素子と、 制御電極と閾値に対する該制御電極の電圧の高低に応じ
て間がオンまたはオフする2つの導通電極とを有し、該
制御電極には制御信号が与えられ該導通電極の一方には
所定の電圧が与えられ且つ他方の導通電極が前記ワード
線に接続され、該制御信号に基づきオンして前記ワード
線を電圧駆動するワード線駆動用トランジスタと、 制御電極と閾値に対する該制御電極の電圧の高低に応じ
て間がオンまたはオフする2つの導通電極とを有し、該
制御電極がワード線に接続されると共に該各導通電極が
前記ビット線及び前記記憶素子にそれぞれ接続され、該
ワードの電圧が閾値を越えたときオンし該記憶素子のデ
ータを該ビット線に読出すメモリセルトランジスタと、 前記ビット線に接続された制御電極と、閾値に対する該
制御電極の電圧の高低に応じて間がオンまたはオフする
2つの導通電極とを持つセンスアンプトランジスタを有
し、該ビット線上のデータのレベルを該センスアンプト
ランジスタの閾値で検出し該データのレベルを増幅する
センスアンプと、 プリチャージ信号が与えられる制御電極と閾値に対する
該制御電極の電圧の高低に応じて間がオンまたはオフす
る2つの導通電極とを有し、該導通電極の一方にはプリ
チャージ電圧が与えられ且つ他方の導通電極が前記ビッ
ト線に接続され、該プリチャージ信号に基づきオンして
該ビット線をプリチャージするプリチャージ用トランジ
スタと、 制御電極と閾値に対する該制御電極の電圧の高低に応じ
て間がオンまたはオフする2つの導通電極とを持つ周辺
トランジスタを有し、前記制御信号、前記電圧、前記プ
リチャージ信号、前記プリチャージ電圧及び前記センス
アンプの電源を発生すると共に前記ビット線のデータの
入出力を行う周辺回路とを備え、 これらが共通の半導体基板に形成された半導体メモリに
おいて、 前記プリチャージ用トランジスタにおける閾値は、前記
メモリセルトランジスタ及び周辺トランジスタにおける
閾値よりも低く設定されたことを特徴とする半導体メモ
リ。
1. A word line, a bit line crossing the word line via an insulating layer, and a bit line intersecting the word line and the bit line,
A storage element for storing data; and a control electrode and two conductive electrodes that are turned on or off in accordance with the level of the voltage of the control electrode with respect to a threshold value. A predetermined voltage is applied to one of the electrodes, and the other conductive electrode is connected to the word line; a word line driving transistor for turning on the word line based on the control signal and driving the word line; And two conductive electrodes that are turned on or off in accordance with the voltage level of the control electrode with respect to the control electrode. The control electrode is connected to a word line, and the conductive electrodes are connected to the bit line and the storage element. A memory cell transistor connected to each other, turned on when the voltage of the word exceeds a threshold value, and reading data of the storage element to the bit line; a control electrode connected to the bit line; A sense amplifier transistor having two conductive electrodes that are turned on or off according to the level of the voltage of the control electrode with respect to the control electrode, and the level of data on the bit line is detected by a threshold value of the sense amplifier transistor. A sense amplifier that amplifies the level of the control electrode; and a control electrode to which a precharge signal is applied, and two conductive electrodes that are turned on or off according to the level of the voltage of the control electrode with respect to a threshold value. A pre-charge voltage is supplied to the bit line, the other conductive electrode is connected to the bit line, and a pre-charge transistor that turns on and pre-charges the bit line based on the pre-charge signal; A peripheral transistor having two conductive electrodes that are turned on or off according to the level of the voltage of the electrode; And a peripheral circuit for generating the voltage, the precharge signal, the precharge voltage, and the power supply of the sense amplifier, and performing input / output of data of the bit line, wherein these are formed on a common semiconductor substrate. In the memory, the threshold value of the precharge transistor is set lower than the threshold values of the memory cell transistor and the peripheral transistor.
【請求項2】 前記プリチャージ用トランジスタの閾値
は、該プリチャージ用トランジスタにおけるチャネル領
域のイオン濃度が前記メモリセルトランジスタ及び前記
周辺トランジスタのチャネル領域におけるイオン濃度と
は異ならせて作製されることにより、該メモリセルトラ
ンジスタ及び周辺トランジスタにおける閾値よりも低く
設定されたことを特徴とする請求項1記載の半導体メモ
リ。
2. The threshold value of the precharge transistor is determined by making the ion concentration of a channel region of the precharge transistor different from the ion concentration of a channel region of the memory cell transistor and the peripheral transistor. 2. The semiconductor memory according to claim 1, wherein the threshold value is set lower than the threshold values of the memory cell transistor and the peripheral transistor.
【請求項3】 前記プリチャージ用トランジスタの閾値
は、該プリチャージ用トランジスタにおける前記各導通
電極と前記制御電極との間の絶縁膜厚が前記メモリセル
トランジスタ及び周辺トランジスタにおける前記各導通
電極と前記制御電極との間の絶縁膜厚とは異ならせて作
製されることにより、該メモリセルトランジスタ及び周
辺トランジスタにおける閾値よりも低く設定されたこと
を特徴とする請求項1記載の半導体メモリ。
3. The threshold value of the precharging transistor is such that an insulating film thickness between each of the conductive electrodes and the control electrode in the precharging transistor is equal to a thickness of the conductive electrode in the memory cell transistor and the peripheral transistor. 2. The semiconductor memory according to claim 1, wherein the semiconductor memory is manufactured so as to have a thickness different from an insulating film thickness between the control electrode and the control electrode, and is set lower than threshold values of the memory cell transistor and the peripheral transistor.
【請求項4】 前記プリチャージ用トランジスタの閾値
は、該プリチャージ用トランジスタにおける前記制御電
極の二次元形状が前記メモリセルトランジスタ及び前記
周辺トランジスタにおける前記制御電極の二次元形状と
は異ならせて作製されることにより、該メモリセルトラ
ンジスタ及び周辺トランジスタにおける閾値よりも低く
設定されたことを特徴とする請求項1記載の半導体メモ
リ。
4. The threshold value of the precharge transistor is manufactured by making the two-dimensional shape of the control electrode in the precharge transistor different from the two-dimensional shape of the control electrode in the memory cell transistor and the peripheral transistor. 2. The semiconductor memory according to claim 1, wherein the threshold value is set lower than the threshold values of the memory cell transistor and the peripheral transistor.
【請求項5】 請求項1記載のワード線、ビット線、記
憶素子、ワード線駆動用トランジスタ、メモリセルトラ
ンジスタ及び周辺回路と、 前記ビット線に接続された制御電極と、閾値に対する該
制御電極の電圧の高低に応じて間がオンまたはオフする
2つの導通電極とを持つセンスアンプトランジスタを有
し、該ビット線上のデータのレベルを該センスアンプト
ランジスタの閾値で検出し該データのレベルを増幅する
センスアンプと、 前記プリチャージ信号が与えられる制御電極と閾値に対
する該制御電極の電圧の高低に応じて間がオンまたはオ
フする2つの導通電極とを有し、該導通電極の一方には
前記プリチャージ用電圧が与えられ且つ他方の導通電極
が前記ビット線に接続され、該プリチャージ信号に基づ
きオンして該ビット線をプリチャージする複数のビット
線プリチャージ用トランジスタとを備え、 前記センスアンプトランジスタにおける閾値は、前記メ
モリセルトランジスタ及び周辺トランジスタにおける閾
値よりも低く設定されたことを特徴とする半導体メモ
リ。
5. The word line, the bit line, the storage element, the word line driving transistor, the memory cell transistor, and the peripheral circuit according to claim 1, a control electrode connected to the bit line, and a control electrode connected to the bit line. A sense amplifier transistor having two conductive electrodes that are turned on or off in accordance with the level of the voltage; a data level on the bit line is detected by a threshold value of the sense amplifier transistor to amplify the data level A sense electrode; a control electrode to which the precharge signal is applied; and two conductive electrodes that are turned on or off in accordance with the voltage level of the control electrode with respect to a threshold, and one of the conductive electrodes has the pre-charge signal. A charging voltage is applied and the other conductive electrode is connected to the bit line, and is turned on based on the precharge signal to precharge the bit line. And a plurality of bit line precharge transistor for Yaji, said sense amplifier threshold of the transistor, the semiconductor memory characterized in that it is set lower than the threshold in the memory cell transistor and the peripheral transistor.
【請求項6】 前記センスアンプトランジスタの閾値
は、該センスアンプトランジスタにおけるチャネル領域
のイオン濃度が前記メモリセルトランジスタ及び前記周
辺トランジスタのチャネル領域におけるイオン濃度とは
異ならせて作製されることにより、該メモリセルトラン
ジスタ及び周辺トランジスタにおける閾値よりも低く設
定されたことを特徴とする請求項5記載の半導体メモ
リ。
6. The threshold of the sense amplifier transistor is formed by making the ion concentration of a channel region of the sense amplifier transistor different from the ion concentration of a channel region of the memory cell transistor and the peripheral transistor. 6. The semiconductor memory according to claim 5, wherein the threshold value is set lower than the threshold values of the memory cell transistor and the peripheral transistor.
【請求項7】 前記センスアンプトランジスタの閾値
は、該センスアンプトランジスタにおける前記各導通電
極と前記制御電極との間の絶縁膜厚が前記メモリセルト
ランジスタ及び前記周辺トランジスタにおける前記各導
通電極と前記制御電極との間の絶縁膜厚とは異ならせて
作製されることにより、該メモリセルトランジスタ及び
周辺トランジスタにおける閾値よりも低く設定されたこ
とを特徴とする請求項5記載の半導体メモリ。
7. The threshold value of the sense amplifier transistor is such that an insulating film thickness between each of the conductive electrodes and the control electrode of the sense amplifier transistor is equal to a value of each of the conductive electrodes of the memory cell transistor and the peripheral transistor. 6. The semiconductor memory according to claim 5, wherein said semiconductor memory is manufactured so as to have a thickness different from an insulating film thickness between said electrodes and is set lower than threshold values of said memory cell transistor and said peripheral transistor.
【請求項8】 前記センスアンプトランジスタの閾値
は、該センスアンプトランジスタにおける前記制御電極
の二次元形状が前記メモリセルトランジスタ及び前記周
辺トランジスタにおける前記制御電極の二次元形状とは
異ならせて作製されることにより、該メモリセルトラン
ジスタ及び周辺トランジスタにおける閾値よりも低く設
定されたことを特徴とする請求項5記載の半導体メモ
リ。
8. The threshold value of the sense amplifier transistor is manufactured such that a two-dimensional shape of the control electrode in the sense amplifier transistor is different from a two-dimensional shape of the control electrode in the memory cell transistor and the peripheral transistor. 6. The semiconductor memory according to claim 5, wherein the threshold value is set lower than the threshold values of the memory cell transistor and the peripheral transistor.
【請求項9】 請求項1記載の複数のワード線、複数の
ビット線と、データを記憶する複数の記憶素子、複数の
メモリセルトランジスタ、センスアンプ及び周辺回路
と、 請求項5記載のプリチャージ用トランジスタと、 制御電極と閾値に対する該制御電極の電圧の高低に応じ
て間がオンまたはオフする2つの導通電極とを有し、該
制御電極には制御信号が与えられ該導通電極の一方には
所定の電圧が与えられ且つ他方の導通電極が前記各ワー
ド線に接続され、該制御信号に基づきオンして前記各ワ
ード線の電圧をそれぞれ電圧駆動する複数のワード線駆
動用トランジスタとを備え、 前記ワード線駆動用トランジスタにおける閾値は、前記
メモリセルトランジスタ及び周辺トランジスタにおける
閾値よりも低く設定されたことを特徴とする半導体メモ
リ。
9. A plurality of word lines and a plurality of bit lines according to claim 1, a plurality of storage elements for storing data, a plurality of memory cell transistors, sense amplifiers and peripheral circuits, and a precharge according to claim 5. Transistor, and a control electrode and two conductive electrodes that are turned on or off according to the level of the voltage of the control electrode with respect to a threshold value. A control signal is supplied to the control electrode, and one of the conductive electrodes is Is provided with a plurality of word line driving transistors to which a predetermined voltage is applied and the other conductive electrode is connected to each of the word lines, and which is turned on based on the control signal to respectively drive the voltage of each of the word lines. Wherein the threshold value of the word line driving transistor is set lower than the threshold values of the memory cell transistor and the peripheral transistor. Body memory.
【請求項10】 前記ワード線駆動用トランジスタの閾
値は、該ワード線駆動用トランジスタにおけるチャネル
領域のイオン濃度が前記メモリセルトランジスタ及び前
記周辺トランジスタのチャネル領域におけるイオン濃度
とは異ならせて作製されることにより、該メモリセルト
ランジスタ及び周辺トランジスタにおける閾値よりも低
く設定されたことを特徴とする請求項9記載の半導体メ
モリ。
10. The threshold value of the word line driving transistor is manufactured such that an ion concentration of a channel region of the word line driving transistor is different from an ion concentration of a channel region of the memory cell transistor and the peripheral transistor. 10. The semiconductor memory according to claim 9, wherein the threshold value is set lower than the threshold values of the memory cell transistor and the peripheral transistor.
【請求項11】 前記ワード線駆動用トランジスタの閾
値は、該ワード線駆動用トランジスタにおける前記各導
通電極と前記制御電極との間の絶縁膜厚が前記メモリセ
ルトランジスタ及び前記周辺トランジスタにおける前記
各導通電極と前記制御電極との間の絶縁膜厚とは異なら
せて作製されることにより、該メモリセルトランジスタ
及び周辺トランジスタにおける閾値よりも低く設定され
たことを特徴とする請求項9記載の半導体メモリ。
11. The threshold value of the word line driving transistor is such that the insulating film thickness between each of the conduction electrodes and the control electrode in the word line driving transistor is equal to the conduction thickness in the memory cell transistor and the peripheral transistor. 10. The semiconductor memory according to claim 9, wherein an insulating film thickness between the electrode and the control electrode is made different so as to be set lower than threshold values of the memory cell transistor and the peripheral transistor. .
【請求項12】 前記ワード線駆動用トランジスタの閾
値は、該ワード線駆動用トランジスタにおける前記制御
電極の二次元形状が前記メモリセルトランジスタ及び前
記周辺トランジスタにおける前記制御電極の二次元形状
とは異ならせて作製されることにより、該メモリセルト
ランジスタ及び周辺トランジスタにおける閾値よりも低
く設定されたことを特徴とする請求項9記載の半導体メ
モリ。
12. The threshold value of the word line driving transistor is such that a two-dimensional shape of the control electrode in the word line driving transistor is different from a two-dimensional shape of the control electrode in the memory cell transistor and the peripheral transistor. 10. The semiconductor memory according to claim 9, wherein the threshold voltage of the memory cell transistor and the peripheral transistor is set lower than that of the memory cell transistor.
【請求項13】 前記各チャネル領域にイオンを注入す
る工程数が前記トランジスタごとに変えられて作製され
たことにより、前記各イオン濃度が異なることを特徴と
する請求項2、6または10記載の半導体メモリ。
13. The method according to claim 2, wherein the number of steps of implanting ions into the respective channel regions is changed for each of the transistors, so that the respective ion concentrations are different. Semiconductor memory.
【請求項14】 前記各絶縁膜厚を形成する工程数が前
記各トランジスタごとに変えられて作製されたことによ
り、前記絶縁膜厚の差が形成されたことを特徴とする請
求項3、7または11記載の半導体メモリ。
14. The semiconductor device according to claim 3, wherein the number of steps of forming each of the insulating film thicknesses is changed for each of the transistors, so that the difference in the insulating film thickness is formed. Or the semiconductor memory according to 11.
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