JPH10269771A - Semiconductor memory and data processor - Google Patents

Semiconductor memory and data processor

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Publication number
JPH10269771A
JPH10269771A JP9068134A JP6813497A JPH10269771A JP H10269771 A JPH10269771 A JP H10269771A JP 9068134 A JP9068134 A JP 9068134A JP 6813497 A JP6813497 A JP 6813497A JP H10269771 A JPH10269771 A JP H10269771A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
overdrive
sense amplifier
transistor
mos transistor
delay circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP9068134A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masatoshi Hasegawa
雅俊 長谷川
Shinichi Miyatake
伸一 宮武
Seiji Narui
誠司 成井
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.)
Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi ULSI Engineering Corp, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi ULSI Engineering Corp
Priority to JP9068134A priority Critical patent/JPH10269771A/en
Publication of JPH10269771A publication Critical patent/JPH10269771A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology for realizing appropriate overdrive regardless of unevenness in process. SOLUTION: When a delay circuit is included in an overdrive pulse generating circuit 101 for controlling drive of overdrive transistors Q3, Q4, the gate length of the transistor constituting this delay circuit is matched with the gate length of the overdrive transistors Q3, Q4, thereby compensating unevenness in process of a MOS transistor and restraining generation of overshoot or undershoot.

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、
さらにはそれにおけるコモンソースをオーバードライブ
するためのオーバードライブ回路の改良技術に関し、例
えばダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ(DR
AM)に適用して有効な技術に関する。
The present invention relates to a semiconductor memory device,
Further, the present invention relates to an improved overdrive circuit for overdriving a common source therein, such as a dynamic random access memory (DR).
AM) and techniques that are effective when applied to AM).

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体記憶装置、例えば情報記憶のため
の複数のダイナミック型メモリセルをアレイ状に配列し
て成るDRAMにおいては、信頼性の向上や消費電力の
低減を図るため低電圧化の傾向にあり、半導体チップの
外部から供給される電源電圧をチップ内部の降圧回路で
降圧してから各内部回路に供給するようにしている。低
電圧化によりビット線の信号も小振幅化される。しかし
ながら、MOSトランジスタのしきい値電圧を低くする
には限界があり、そのためにリードライト動作の速度が
低下し易い。そこで、低電圧化してもリードライト動作
速度が低下しないように回路的な工夫が必要とされる。
2. Description of the Related Art In a semiconductor memory device, for example, a DRAM in which a plurality of dynamic memory cells for storing information are arranged in an array, a trend toward a lower voltage is used in order to improve reliability and reduce power consumption. The power supply voltage supplied from outside the semiconductor chip is stepped down by a step-down circuit inside the chip and then supplied to each internal circuit. As the voltage is reduced, the signal on the bit line is also reduced in amplitude. However, there is a limit to lowering the threshold voltage of a MOS transistor, and therefore, the read / write operation speed tends to decrease. Therefore, it is necessary to devise a circuit so that the read / write operation speed does not decrease even when the voltage is reduced.

【0003】尚、半導体集積回路における電源供給技術
について記載された文献の例としては、例えば特開昭5
9−11033号公報がある。
An example of a document describing a power supply technique in a semiconductor integrated circuit is disclosed in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No.
There is 9-111033.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】小振幅化されたビット
線を高速に駆動するための技術として、オーバードライ
ブが挙げられる。このオーバードライブによれば、セン
スアンプの動作開始タイミングからから所定時間のみ、
コモンソースの電圧レベルを通常レベルよりも上昇させ
ることによりビット線駆動の高速化を図ることができ
る。つまり、センスアンプの電源電圧を通常時の電圧よ
りも若干高くしてセンスアンプをオーバードライブする
しかしながら、そのようなオーバードライブ回路が採用
されたDRAMにおいて、プロセスばらつきのために、
オーバードライブのためのMOSトランジスタの駆動能
力が不所望に変わってしまい、オーバーシュートやアン
ダーシュートが発生しやすい。オーバーシュートは、ビ
ット線容量を必要以上に充電するため消費電力の増大に
つながる。また、相補ビット線対のショートで決定され
るプリチャージレベルを不所望に変化させて読み出しマ
ージンの低下を招く。さらに、アンダーシュートは、上
記したオーバーシュートの場合と同様の不都合の他に、
メモリセルのトランスファMOSや、寄生MOSのバッ
クバイアス低下によるリフレッシュの劣化、メモリセル
データの破壊を招来する。
As a technique for driving a bit line with a reduced amplitude at high speed, there is an overdrive. According to this overdrive, only for a predetermined time from the operation start timing of the sense amplifier,
By increasing the voltage level of the common source above the normal level, the speed of bit line driving can be increased. In other words, the power supply voltage of the sense amplifier is slightly higher than the normal voltage to overdrive the sense amplifier. However, in a DRAM employing such an overdrive circuit, due to process variations,
The drive capability of the MOS transistor for overdrive is undesirably changed, and overshoot and undershoot are likely to occur. The overshoot leads to an increase in power consumption because the bit line capacitance is charged more than necessary. In addition, the precharge level determined by the short-circuit of the complementary bit line pair is undesirably changed to cause a decrease in the read margin. In addition, undershoot has the same disadvantages as in the case of overshoot described above,
This causes refresh deterioration and destruction of memory cell data due to lower back bias of the transfer MOS and the parasitic MOS of the memory cell.

【0005】本発明の目的は、プロセスばらつきにかか
わらず、適切なオーバードライブを実現するための技術
を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a technique for realizing appropriate overdrive irrespective of process variations.

【0006】本発明の上記並びにその他の目的と新規な
特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるで
あろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記
の通りである。
The following is a brief description of an outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application.

【0008】すなわち、メモリセルから相補ビット線対
に出力された信号をセンスアンプ起動信号に同期して増
幅するセンスアンプ(SA)と、上記センスアンプにそ
れの動作用電源電圧を供給するためのコモンソース線対
(PCS,NCS)と、上記コモンソース線対の電位差
を上記センスアンプの動作開始タイミングから所定時間
のみ通常レベルよりも拡げることにより上記センスアン
プをオーバードライブするためのオーバードライブ用ト
ランジスタ(Q3,Q4)と、上記オーバードライブ用
トランジスタを駆動制御するためのオーバードライブパ
ルスを生成するオーバードライブパルス発生回路(10
1)とを含んで半導体記憶装置が形成されるとき、上記
オーバードライブパルス発生回路に含まれる遅延回路
(33)を構成するトランジスタのゲート長を上記オー
バードライブ用トランジスタのゲート長に合わせ、トラ
ンジスタのプロセスばらつきを補償する。
That is, a sense amplifier (SA) for amplifying a signal output from a memory cell to a complementary bit line pair in synchronization with a sense amplifier start signal, and a power supply voltage for supplying an operation power supply voltage to the sense amplifier. An overdrive transistor for overdriving the sense amplifier by extending the potential difference between the common source line pair (PCS, NCS) and the common source line pair beyond a normal level only for a predetermined time from the operation start timing of the sense amplifier. (Q3, Q4) and an overdrive pulse generation circuit (10) for generating an overdrive pulse for driving and controlling the overdrive transistor.
1), the gate length of the transistor constituting the delay circuit (33) included in the overdrive pulse generating circuit is matched with the gate length of the overdrive transistor, and Compensate for process variations.

【0009】例えば、プロセスばらつきによりオーバー
ドライブ用トランジスタのゲート長が短くなり、駆動能
力が大きい場合には、同一半導体チップにおいて上記遅
延回路を構成するトランジスタの駆動能力も同様に大き
くなり、遅延回路での遅延時間を比較的短くすること
で、オーバードライブパルスのパルス幅を短くする。
For example, when the gate length of the overdrive transistor is shortened due to process variation and the driving capability is large, the driving capability of the transistor constituting the delay circuit in the same semiconductor chip also becomes large. , The pulse width of the overdrive pulse is shortened.

【0010】また、プロセスばらつきによりオーバード
ライブ用トランジスタのゲート長が長くなり、駆動能力
が小さい場合には、同一半導体チップにおいて上記遅延
回路を構成するトランジスタの駆動能力も同様に小さく
なり、遅延回路での遅延時間を比較的長くして、オーバ
ードライブパルスのパルス幅を比較的長くする。そのよ
うにプロセスばらつきに応じてオーバードライブのパル
ス幅が調整され、このことが、プロセスばらつきを補償
する。
When the gate length of the overdrive transistor is long due to process variations and the driving capability is small, the driving capability of the transistor constituting the delay circuit in the same semiconductor chip is similarly reduced, and the delay circuit is not used. Is relatively long, and the pulse width of the overdrive pulse is relatively long. Thus, the pulse width of the overdrive is adjusted according to the process variation, which compensates for the process variation.

【0011】このとき、上記遅延回路は、上記センスア
ンプ起動信号を遅延するための複数のインバータ回路
(IV1,IV2)を含んで構成することができる。
At this time, the delay circuit can include a plurality of inverter circuits (IV1, IV2) for delaying the sense amplifier start signal.

【0012】また、そのような半導体記憶装置(83)
とそれをアクセス可能な中央処理装置(81)とを含ん
でデータ処理装置を構成することができる。
Further, such a semiconductor memory device (83)
And a central processing unit (81) capable of accessing the data processing device.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】図8には本発明にかかるデータ処
理装置の一実施形態例が示される。
FIG. 8 shows an embodiment of a data processing apparatus according to the present invention.

【0014】図8に示されるコンピュータシステムはデ
ータ処理装置の一例とされ、特に制限されないが、シス
テムバスBUSを介して、CPU(中央処理装置)8
1、メモリコントローラ82、ROM(リード・オンリ
・メモリ)84、周辺装置制御部85、表示系86など
が、互いに信号のやり取り可能に結合され、予め定めら
れたプログラムに従って所定のデータ処理を行うことが
できる。
The computer system shown in FIG. 8 is an example of a data processing device. Although not particularly limited, a CPU (central processing unit) 8 is connected via a system bus BUS.
1. A memory controller 82, a ROM (read only memory) 84, a peripheral device control unit 85, a display system 86, etc., are connected to each other so as to be able to exchange signals, and perform predetermined data processing according to a predetermined program. Can be.

【0015】メモリコントローラ82は、多バンク構成
とされた複数のDRAM83A,83B,83Cの動作
を制御する。
The memory controller 82 controls the operation of a plurality of DRAMs 83A, 83B, 83C having a multi-bank configuration.

【0016】上記CPU81は、本システムの論理的中
核とされ、主として、アドレス指定、情報の読み出しと
書き込み、データの演算、命令のシーケンス、割り込の
受付け、記憶装置と入出力装置との情報交換の起動等の
機能を有し、演算制御部や、バス制御部、メモリアクセ
ス制御部などから構成される。上記DRAM83A,8
3B,83C、及びROM84は内部記憶装置として位
置付けられている。ROM84には、各種プログラムや
データが記憶される。DRAM83A,83B,83C
はメインメモリとして機能し、このDRAM83A,8
3B,83Cには、CPU31での計算や制御に必要な
プログラムやデータがロードされる。周辺装置制御部8
5によって、記憶装置88の動作制御や、キーボード8
9などからの情報入力制御が行われる。記憶装置88に
は、ハードディスク装置等の補助記憶装置が適用され
る。
The CPU 81 is a logical core of the present system, and mainly includes address designation, information read / write, data operation, instruction sequence, acceptance of interrupt, information exchange between the storage device and the input / output device. It has a function of starting up and the like, and includes an arithmetic control unit, a bus control unit, a memory access control unit, and the like. DRAM 83A, 8
3B, 83C, and ROM 84 are positioned as internal storage devices. Various programs and data are stored in the ROM 84. DRAM 83A, 83B, 83C
Functions as a main memory, and the DRAMs 83A, 83
Programs and data required for calculation and control by the CPU 31 are loaded into 3B and 83C. Peripheral device controller 8
5 controls the operation of the storage device 88 and the keyboard 8
9 and the like. As the storage device 88, an auxiliary storage device such as a hard disk device is applied.

【0017】上記DRAM83A,83B,83Cは互
いに同一構成とされるため、DRAM83Aについての
み以下に詳述する。
Since the DRAMs 83A, 83B and 83C have the same configuration, only the DRAM 83A will be described in detail below.

【0018】図2には上記DRAM83Aにおける主要
部の構成例が示される。
FIG. 2 shows an example of the configuration of the main part of the DRAM 83A.

【0019】DRAM83Aは、特に制限されないが、
64メガビットの記憶容量を有し、複数のダイナミック
型メモリセルMCがアレイ状に配列されて成るメモリセ
ルアレイ20と、それに結合されたカラム系直接周辺回
路21とを含み、公知の半導体集積回路製造技術によ
り、単結晶シリコン基板などの一つの半導体基板に形成
される。
Although the DRAM 83A is not particularly limited,
A known semiconductor integrated circuit manufacturing technique including a memory cell array 20 having a storage capacity of 64 megabits and having a plurality of dynamic memory cells MC arranged in an array, and a column-based direct peripheral circuit 21 coupled thereto. As a result, it is formed on one semiconductor substrate such as a single crystal silicon substrate.

【0020】メモリセルアレイ20は、代表的に示され
る複数のワード線WL0〜WL5と、それに交差するよ
うに配列された複数の相補データ線DL1,DL1*〜
DL6,DL6*(*はロウアクティブ又は信号反転を
示す)と、ワード線とデータ線の交差箇所に配置された
複数のダイナミック型メモリセルMCとを含む。複数の
ダイナミック型メモリセルMCは、そのうちの一つが代
表的に示されるように、nチャンネル型MOSトランジ
スタと、それに直列接続された電荷蓄積容量とによって
構成される。ダイナミック型メモリセルMCは、特に制
限されないが、最も集積度が上がる1/4ピッチセル配
列とされ、相補データ線を一本置きに配置してセンスア
ンプSAのレイアウトピッチを緩和している。そのよう
なダイナミック型メモリセルMCでは、対応するワード
線が選択レベルに駆動されることで、nチャンネル型M
OSトランジスタがオンされ、データのリード・ライト
が可能とされる。
The memory cell array 20 includes a plurality of representative word lines WL0 to WL5 and a plurality of complementary data lines DL1, DL1 * to
DL6, DL6 * (* indicates row active or signal inversion), and a plurality of dynamic memory cells MC arranged at intersections of word lines and data lines. Each of the plurality of dynamic memory cells MC includes an n-channel MOS transistor and a charge storage capacitor connected in series to the n-channel MOS transistor, one of which is typically shown. Although the dynamic memory cell MC is not particularly limited, it has a 1/4 pitch cell arrangement with the highest integration, and the layout pitch of the sense amplifier SA is reduced by arranging every other complementary data line. In such a dynamic memory cell MC, the corresponding word line is driven to the selected level, so that the n-channel type
The OS transistor is turned on, and data can be read / written.

【0021】カラム系直接周辺回路21は、それぞれ相
補データ線に対応して配置されたセンスアンプSA、プ
リチャージ回路PCC,及びカラムスイッチSELを含
む。相補データ線DL2,DL2*に対応するものが代
表的に示されるように、センスアンプSA、プリチャー
ジ回路PCC,及びカラムスイッチSELはそれぞれ以
下のように構成される。
The column system direct peripheral circuit 21 includes a sense amplifier SA, a precharge circuit PCC, and a column switch SEL arranged corresponding to complementary data lines, respectively. As representatively corresponding to the complementary data lines DL2 and DL2 *, the sense amplifier SA, the precharge circuit PCC, and the column switch SEL are configured as follows.

【0022】センスアンプSAは、それぞれpチャンネ
ル型MOSトランジスタとnチャンネル型MOSトラン
ジスタとが結合されて成る二つのインバータがループ状
に結合され、それの入出力ノードが相補データ線DL
2,DL2*に結合されて成る。
In the sense amplifier SA, two inverters each formed by coupling a p-channel MOS transistor and an n-channel MOS transistor are coupled in a loop, and the input / output node thereof is connected to a complementary data line DL.
2, DL2 *.

【0023】センスアンプSAが動作状態になっている
とき、メモリセルからのデータ読出しにより、相補デー
タ線DL2,DL2*のわずかな電位差がセンスアンプ
SAで増幅される。そのようなセンスアンプSAの動作
用電源電圧は、一対のコモンソース線PCS,NCSを
介して上記電源部50から供給される。
When the sense amplifier SA is operating, a slight potential difference between the complementary data lines DL2 and DL2 * is amplified by the sense amplifier SA by reading data from the memory cells. Such an operating power supply voltage for the sense amplifier SA is supplied from the power supply unit 50 via a pair of common source lines PCS and NCS.

【0024】また、プリチャージ回路PCCは、カラム
系直接周辺回路21において、相補データ線をプリチャ
ージするために設けられており、相補データ線を橋絡す
るように結合されたnチャンネル型MOSトランジスタ
93,94,95によって構成される。nチャンネル型
MOSトランジスタ93,94は互いに直列接続され、
プリチャージ信号PCBによって動作制御されること
で、所定のプリチャージ電圧を相補データ線に供給す
る。また、nチャンネル型MOSトランジスタ95は上
記プリチャージ信号PCBよりも高レベルのプリチャー
ジ制御信号PCHBによって動作制御されて、相補デー
タ線を短絡する。
The precharge circuit PCC is provided for precharging a complementary data line in the column-based direct peripheral circuit 21, and is an n-channel MOS transistor coupled to bridge the complementary data line. 93, 94 and 95. The n-channel MOS transistors 93 and 94 are connected in series with each other,
The operation is controlled by the precharge signal PCB to supply a predetermined precharge voltage to the complementary data line. The operation of the n-channel MOS transistor 95 is controlled by a precharge control signal PCHB having a higher level than the precharge signal PCB, and short-circuits the complementary data line.

【0025】カラムスイッチSELは、カラムアドレス
をデコードして得たカラム選択制御信号YS0によって
動作制御されるnチャンネル型MOSトランジスタ9
6,97によって構成される。例えばカラム選択制御信
号YS0がハイレベルにアサートされるとき、それに対
応するnチャンネル型MOSトランジスタがオンされる
ことにより、相補データ線DL2,DL2*がコモンI
/Oに結合される。その状態で、相補データ線DL2,
DL2*のデータをコモンI/Oに出力することがで
き、また、コモンI/Oの書込みデータを相補データ線
DL2,DL2*に取込むことができる。
The column switch SEL is an n-channel MOS transistor 9 whose operation is controlled by a column selection control signal YS0 obtained by decoding a column address.
6,97. For example, when the column selection control signal YS0 is asserted to a high level, the corresponding n-channel MOS transistor is turned on, so that the complementary data lines DL2 and DL2 * become common I
/ O. In that state, the complementary data lines DL2,
The data of DL2 * can be output to the common I / O, and the write data of the common I / O can be taken into the complementary data lines DL2, DL2 *.

【0026】カラム系直接周辺回路21の内部におい
て、センスアンプSAに至るデータ線をその途中で断続
可能なnチャンネル型MOSトランジスタ(シェアード
MOSトランジスタという)81〜86、71〜76が
設けられ、このシェアードMOSトランジスタを、第1
シェアード制御信号SHRL、及び第2シェアード制御
信号SHRRで制御することによって、相補データ線が
選択的にセンスアンプSAに選択的に結合されるように
なっている。例えば、シェアードMOSトランジスタ8
1〜86が第1シェアード制御信号SHRLによってオ
ンされる場合には、シェアードMOSトランジスタ71
〜76は第2シェアード制御信号SHRRによってオフ
され、その場合には、メモリセルアレイ20に属するデ
ータ線が選択的にセンスアンプSAに結合される。それ
に対して、シェアードMOSトランジスタ71〜76が
第2シェアード制御信号SHRRによってオンされる場
合には、シェアードMOSトランジスタ81〜86は第
1シェアード制御信号SHRLによってオフされ、その
場合には、別のマットに属するデータ線が選択的にセン
スアンプSAに結合される。
In the column-type direct peripheral circuit 21, n-channel MOS transistors (referred to as shared MOS transistors) 81 to 86 and 71 to 76 are provided which can interrupt the data line to the sense amplifier SA in the middle thereof. The shared MOS transistor is first
By controlling with the shared control signal SHRL and the second shared control signal SHRR, the complementary data line is selectively coupled to the sense amplifier SA. For example, the shared MOS transistor 8
1 to 86 are turned on by the first shared control signal SHRL, the shared MOS transistor 71
-76 are turned off by the second shared control signal SHRR. In this case, the data lines belonging to the memory cell array 20 are selectively coupled to the sense amplifier SA. On the other hand, when the shared MOS transistors 71 to 76 are turned on by the second shared control signal SHRR, the shared MOS transistors 81 to 86 are turned off by the first shared control signal SHRL. Are selectively coupled to the sense amplifier SA.

【0027】尚、上記の説明では相補データ線DL2,
DL2*に対応する回路について代表的に述べたが、他
の相補データ線に対応する回路も上記と同様に構成され
る。
In the above description, the complementary data lines DL2, DL2
Although a circuit corresponding to DL2 * has been representatively described, a circuit corresponding to another complementary data line is also configured in the same manner as described above.

【0028】図1には上記電源部50の構成例が示され
る。
FIG. 1 shows an example of the configuration of the power supply unit 50.

【0029】図1に示されるように電源部50は、セン
スアンプSAにおけるpチャンネル型MOSトランジス
タ側のコモンソース線PCSに電圧Vdlを供給するた
めのpチャンネル型MOSトランジスタQ1と、センス
アンプSAにおけるnチャンネル型MOSトランジスタ
側のコモンソース線NCSに電圧Vsgを供給するため
のnチャンネル型MOSトランジスタQ2と、センスア
ンプSAをオーバードライブするためのオーバードライ
ブ回路100とを含む。
As shown in FIG. 1, the power supply unit 50 includes a p-channel MOS transistor Q1 for supplying the voltage Vdl to the common source line PCS on the p-channel MOS transistor side of the sense amplifier SA, It includes an n-channel MOS transistor Q2 for supplying the voltage Vsg to the common source line NCS on the n-channel MOS transistor side, and an overdrive circuit 100 for overdriving the sense amplifier SA.

【0030】nチャンネル型MOSトランジスタQ2
は、センスアンプ起動信号φSAにより制御され、pチ
ャンネル型MOSトランジスタQ1は、センスアンプ起
動信号φSA*により制御される。
N channel type MOS transistor Q2
Is controlled by a sense amplifier activation signal φSA, and the p-channel MOS transistor Q1 is controlled by a sense amplifier activation signal φSA *.

【0031】また、上記オーバードライブ回路100
は、コモンソース線PCSに電圧Vddを供給するため
のpチャンネル型MOSトランジスタQ3と、コモンソ
ース線NCSに電圧Vssを供給するためのnチャンネ
ル型MOSトランジスタQ4と、センスアンプ起動信号
φSA*に基づいて、上記pチャンネル型MOSトラン
ジスタQ3及びnチャンネル型MOSトランジスタQ4
の動作制御のためのオーバードライブパルスφSOD
*,φSODを発生させるオーバードライブパルス発生
回路101とを含む。
The overdrive circuit 100
Are based on a p-channel MOS transistor Q3 for supplying the voltage Vdd to the common source line PCS, an n-channel MOS transistor Q4 for supplying the voltage Vss to the common source line NCS, and a sense amplifier activation signal φSA *. The p-channel MOS transistor Q3 and the n-channel MOS transistor Q4
Pulse φSOD for operation control of
*, And an overdrive pulse generation circuit 101 for generating φSOD.

【0032】ここで、上記電圧Vddは高電位側電源電
圧とされ、電圧Vssは低電位側電源電圧とされる。こ
の電圧Vdd及び電圧Vssを降圧回路で降圧したもの
がそれぞれ上記電圧Vdl及び電圧Vsgとされ、電圧
Vdl,Vsgの電位差は電圧Vdd,Vssの電位差
よりも小さくなる。
Here, the voltage Vdd is a high-potential-side power supply voltage, and the voltage Vss is a low-potential-side power supply voltage. The voltages Vdd and Vss are stepped down by a step-down circuit to be the voltage Vdl and the voltage Vsg, respectively, and the potential difference between the voltages Vdl and Vsg is smaller than the potential difference between the voltages Vdd and Vss.

【0033】図5には主要部の動作タイミングが示され
る。
FIG. 5 shows the operation timing of the main part.

【0034】センスアンプ起動信号φSAがハイレベル
にアサートされる期間では、センスアンプ起動信号φS
Aによりnチャンネル型MOSトランジスタQ2がオン
され、センスアンプ起動信号φSAの反転信号であるセ
ンスアンプφSA*によりpチャンネル型MOSトラン
ジスタQ1がオンされることにより、コモンソース線N
CS,PCSには、それぞれ電圧Vsg,Vdlが供給
される。また、センスアンプ起動信号φSAがハイレベ
ルにアサートされてから所定時間は、オーバードライブ
パルスφSODがハイレベル(φSOD*はローレベ
ル)とされ、それにより、コモンソース線PCS,NC
Sの電位レベルは、センスアンプ起動開始直後において
のみ、それぞれ電圧Vdd,Vssレベルとなり、セン
スアンプSAがオーバードライブされる。このオーバー
ドライブ期間においてビット線BL,BL*の微細な信
号レベル差が比較的高速に増幅される。
During the period when the sense amplifier activation signal φSA is asserted to a high level, the sense amplifier activation signal φS
A turns on the n-channel type MOS transistor Q2, and turns on the p-channel type MOS transistor Q1 by the sense amplifier φSA * which is an inverted signal of the sense amplifier start signal φSA, so that the common source line N
CS and PCS are supplied with voltages Vsg and Vdl, respectively. Further, for a predetermined time after the sense amplifier activation signal φSA is asserted to a high level, the overdrive pulse φSOD is set to a high level (φSOD * is a low level), whereby the common source lines PCS, NC
The potential level of S becomes the voltage Vdd and Vss levels, respectively, only immediately after the start of the start of the sense amplifier, and the sense amplifier SA is overdriven. In this overdrive period, a minute signal level difference between the bit lines BL and BL * is amplified at a relatively high speed.

【0035】図3には、上記オーバードライブパルス発
生回路101の構成例が示される。
FIG. 3 shows a configuration example of the overdrive pulse generation circuit 101.

【0036】図3に示されるように、オーバードライブ
パルス発生回路101は、センスアンプ起動信号φSA
*を反転するためのインバータ31と、上記センスアン
プ起動信号φSA*を遅延するための遅延回路33と、
この遅延回路33の出力信号と上記インバータ31の出
力信号とのナンド論理を得るナンドゲート32と、この
ナンドゲート32の出力信号を反転するためのインバー
タ43とを含んで成る。センスアンプ起動信号φSA*
はローアクティブの信号であり、この信号φSA*がイ
ンバータ31で論理反転され、また、上記遅延回路33
で遅延されることにより、インバータ31の出力信号と
遅延回路33の出力信号との双方がハイレベル期間の
み、ナンドゲート32の出力信号がローレベルとなる。
ナンドゲート32の出力信号はφSOD*とされ、それ
がインバータ43で反転されることでφSODが得られ
る。従って、遅延回路33での遅延時間により、φSO
D,φSOD*のパルス幅が決定される。すなわち、遅
延時間が長いほど、φSOD,φSOD*のパルス幅が
広くなる。
As shown in FIG. 3, overdrive pulse generating circuit 101 generates sense amplifier start signal φSA.
*, An inverter 31 for inverting *, a delay circuit 33 for delaying the sense amplifier activation signal φSA *,
It comprises a NAND gate 32 for obtaining a NAND logic between the output signal of the delay circuit 33 and the output signal of the inverter 31, and an inverter 43 for inverting the output signal of the NAND gate 32. Sense amplifier start signal φSA *
Is a low-active signal. The signal φSA * is logically inverted by the inverter 31.
, The output signal of the NAND gate 32 becomes low level only during the period when both the output signal of the inverter 31 and the output signal of the delay circuit 33 are high level.
The output signal of the NAND gate 32 is φSOD *, which is inverted by the inverter 43 to obtain φSOD. Therefore, the delay time of the delay circuit 33 causes φSO
The pulse width of D, φSOD * is determined. That is, the longer the delay time, the wider the pulse width of φSOD, φSOD *.

【0037】図4には上記遅延回路33の構成例が示さ
れる。
FIG. 4 shows a configuration example of the delay circuit 33.

【0038】図4に示されるように、上記遅延回路33
は、pチャンネル型MOSトランジスタQ41〜Q4
4、及びnチャンネル型MOSトランジスタQ45が直
列接続されて成る第1インバータIV1と、pチャンネ
ル型MOSトランジスタQ46及びnチャンネル型MO
SトランジスタQ47〜Q50が直列接続されて成る第
2インバータIV2とが交互に配列されて成る。センス
アンプ起動信号φSA*は、第1インバータIV1にお
ける全てのMOSトランジスタのゲート電極に伝達され
る。また、第1インバータIV1の出力信号はpチャン
ネル型MOSトランジスタQ44とnチャンネル型MO
SトランジスタQ45との直列接続箇所から得られ、そ
れが後段の第2インバータIV2におけるすべてのMO
Sトランジスタのゲート電極に伝達される。さらにこの
第2インバータIV2の出力信号はnチャンネル型MO
SトランジスタQ49とnチャンネル型MOSトランジ
スタQ50との直列接続箇所から得られ、それが後段の
第1インバータに伝達される。
As shown in FIG. 4, the delay circuit 33
Are p-channel MOS transistors Q41 to Q4
4 and a first inverter IV1 in which an n-channel MOS transistor Q45 is connected in series, a p-channel MOS transistor Q46 and an n-channel MOS transistor Q46.
Second transistors IV2 each having S transistors Q47 to Q50 connected in series are alternately arranged. Sense amplifier activation signal φSA * is transmitted to the gate electrodes of all MOS transistors in first inverter IV1. The output signal of the first inverter IV1 is a p-channel MOS transistor Q44 and an n-channel MOS transistor Q44.
Obtained from the series connection point with the S transistor Q45, and is connected to all the MOs in the second inverter IV2 at the subsequent stage.
The signal is transmitted to the gate electrode of the S transistor. Further, the output signal of the second inverter IV2 is an n-channel type MO.
It is obtained from a series connection of the S transistor Q49 and the n-channel MOS transistor Q50, and is transmitted to the subsequent first inverter.

【0039】ここで、複数個のインバータが結合されて
成る遅延回路の一般的な設計においては、より少ない素
子数でもって所望の遅延時間を確保することが好適とさ
れており、遅延回路を構成するMOSトランジスタ1個
当たりのゲート長を比較的長くして、そこに流れる電流
を抑えることにより、素子1個当たりの遅延時間を比較
的大きくとるようにしている。そのようにすれば、構成
素子数が少なくて済み、チップ占有面積を小さくできる
からである。
Here, in a general design of a delay circuit in which a plurality of inverters are combined, it is preferable to secure a desired delay time with a smaller number of elements. The gate length of each MOS transistor is relatively long, and the current flowing therethrough is suppressed, so that the delay time per element is relatively long. This is because the number of constituent elements can be reduced and the area occupied by the chip can be reduced.

【0040】それに対して、図3及び図4に示される遅
延回路33を形成する個々のMOSトランジスタにおい
ては、プロセスばらつきに起因するオーバーシュート及
びアンダーシュートを抑えるため、当該半導体チップに
おける標準的なゲート長が採用される。つまり、遅延回
路33を構成するpチャンネル型MOSトランジスタや
nチャンネル型MOSトランジスタのゲート長は、図1
に示されるpチャンネル型MOSトランジスタQ3やn
チャンネル型MOSトランジスタQ4のゲート長にそれ
ぞれ合致する。例えば図1に示されるpチャンネル型M
OSトランジスタQ3のゲート長が0.6μmとされる
とき、遅延回路33を構成するすべてのpチャンネル型
MOSトランジスタのゲート長は、0.6μmとされ
る。また、図1に示されるnチャンネル型MOSトラン
ジスタQ4のゲート長が0.5μmとされるとき、遅延
回路33を構成するすべてのnチャンネル型MOSトラ
ンジスタのゲート長は、0.5μmとされる。そして、
Pチャンネル型MOSトランジスタ及びnチャンネル型
MOSトランジスタのうち遅延時間確保関与する側のM
OSトランジスタの縦積み段数を多くしている。すなわ
ち、センスアンプ起動信号φSA*がローアクティブで
あるため、第1インバータIV1ではPチャンネル型M
OSトランジスタ側が遅延時間確保に関与するためPチ
ャンネル型MOSトランジスタQ41〜Q44を縦積み
し、第2インバータIV2ではnチャンネル型MOSト
ランジスタが遅延時間確保に関与するためnチャンネル
型MOSトランジスタQ47〜Q50を縦積みしてい
る。
On the other hand, in each of the MOS transistors forming the delay circuit 33 shown in FIGS. 3 and 4, in order to suppress overshoot and undershoot due to process variation, a standard gate in the semiconductor chip is used. The length is adopted. That is, the gate lengths of the p-channel MOS transistor and the n-channel MOS transistor forming the delay circuit 33 are as shown in FIG.
P-channel MOS transistors Q3 and n
Each of the lengths matches the gate length of the channel type MOS transistor Q4. For example, the p-channel type M shown in FIG.
When the gate length of the OS transistor Q3 is 0.6 μm, the gate lengths of all the p-channel MOS transistors forming the delay circuit 33 are 0.6 μm. When the gate length of the n-channel MOS transistor Q4 shown in FIG. 1 is 0.5 μm, the gate length of all the n-channel MOS transistors forming the delay circuit 33 is 0.5 μm. And
M of the P-channel type MOS transistor and the n-channel type MOS transistor involved in securing the delay time
The number of vertically stacked OS transistors is increased. That is, since the sense amplifier activation signal φSA * is low active, the P-channel type M
Since the OS transistor is involved in securing the delay time, the P-channel MOS transistors Q41 to Q44 are stacked vertically. Stacked vertically.

【0041】上記のように個々のMOSトランジスタの
ゲート長を合わせると、プロセスばらつきが補償され、
センスアンプSAのオーバードライブにおいて、オーバ
ーシュートやアンダーシュートの発生を抑えることがで
きる。それは以下の理由による。
When the gate lengths of the individual MOS transistors are matched as described above, the process variation is compensated, and
In overdrive of the sense amplifier SA, occurrence of overshoot and undershoot can be suppressed. It is for the following reasons.

【0042】図6には遅延回路33での遅延時間のばら
つき(Δt)と、オーバードライブ用のMOSトランジ
スタQ3,Q4の駆動能力との関係が示される。
FIG. 6 shows the relationship between the variation (.DELTA.t) of the delay time in the delay circuit 33 and the driving capability of the overdrive MOS transistors Q3 and Q4.

【0043】すなわち、遅延回路33を構成するpチャ
ンネル型MOSトランジスタやnチャンネル型MOSト
ランジスタのゲート長を、pチャンネル型MOSトラン
ジスタQ3やnチャンネル型MOSトランジスタQ4の
ゲート長にそれぞれ合わせていることから、同一チップ
内において、pチャンネル型MOSトランジスタQ3や
nチャンネル型MOSトランジスタQ4のゲート長のプ
ロセスばらつきは、遅延回路33を構成するMOSトラ
ンジスタにおいても同様に現れる。つまり、pチャンネ
ル型MOSトランジスタQ3やnチャンネル型MOSト
ランジスタQ4のゲート長がプロセスばらつきにより所
望の値より若干長めになる場合、遅延回路33を構成す
るMOSトランジスタのゲート長も所望の値よりも若干
長めになる。
That is, the gate lengths of the p-channel MOS transistor and the n-channel MOS transistor constituting the delay circuit 33 are adjusted to the gate lengths of the p-channel MOS transistor Q3 and the n-channel MOS transistor Q4, respectively. In the same chip, process variations in the gate lengths of the p-channel MOS transistor Q3 and the n-channel MOS transistor Q4 also appear in the MOS transistors forming the delay circuit 33. That is, when the gate length of the p-channel MOS transistor Q3 or the n-channel MOS transistor Q4 is slightly longer than a desired value due to process variation, the gate length of the MOS transistor forming the delay circuit 33 is slightly smaller than the desired value. It will be longer.

【0044】pチャンネル型MOSトランジスタQ3や
nチャンネル型MOSトランジスタQ4のゲート長がプ
ロセスばらつきにより所望の値より若干長めで、駆動能
力が比較的低い場合、遅延回路33を構成するMOSト
ランジスタのゲート長も所望の値よりも若干長めにな
り、そこでの遅延時間が比較的長くなるから、オーバー
ドライブパルスφSOD,φSOD*のパルス幅が広く
なり、pチャンネル型MOSトランジスタQ3やnチャ
ンネル型MOSトランジスタQ4のオン時間が長くなる
から、pチャンネル型MOSトランジスタQ3やnチャ
ンネル型MOSトランジスタQ4の駆動能力の低さを補
うように作用する。
When the gate length of the p-channel MOS transistor Q3 or the n-channel MOS transistor Q4 is slightly longer than a desired value due to process variation and the driving capability is relatively low, the gate length of the MOS transistor forming the delay circuit 33 is used. Is slightly longer than the desired value and the delay time there is relatively long, so that the pulse widths of the overdrive pulses φSOD and φSOD * are widened, and the p-channel MOS transistor Q3 and the n-channel MOS transistor Q4 Since the on-time becomes long, it acts to compensate for the low driving ability of the p-channel MOS transistor Q3 and the n-channel MOS transistor Q4.

【0045】また、上記の場合とは逆に、pチャンネル
型MOSトランジスタQ3やnチャンネル型MOSトラ
ンジスタQ4のゲート長がプロセスばらつきにより所望
の値より若干短めで、駆動能力が比較的高い場合、遅延
回路33を構成するMOSトランジスタのゲート長も所
望の値よりも若干短めになり、そこでの遅延時間が比較
的短くなるから、オーバードライブパルスφSOD,φ
SOD*のパルス幅が短くなり、上記pチャンネル型M
OSトランジスタQ3やnチャンネル型MOSトランジ
スタQ4のオン時間が比較的短くなる。つまり、プロセ
スばらつきにかかわらず、適切なオーバードライブが実
現される。そのようにプロセスばらつきが補償されるこ
とにより、プロセスばらつきに起因するオーバーシュー
トやアンダーシュートの発生が抑えられる。
Conversely, when the gate lengths of the p-channel MOS transistor Q3 and the n-channel MOS transistor Q4 are slightly shorter than desired values due to process variations and the driving capability is relatively high, the delay is increased. The gate length of the MOS transistor constituting the circuit 33 is also slightly shorter than the desired value, and the delay time there is relatively short, so that the overdrive pulses φSOD, φ
The pulse width of SOD * becomes short, and the p-channel type M
The ON time of the OS transistor Q3 and the n-channel MOS transistor Q4 becomes relatively short. That is, appropriate overdrive is realized regardless of process variations. By compensating for the process variation in this way, the occurrence of overshoot or undershoot due to the process variation is suppressed.

【0046】また、実際には、プロセスばらつきの他に
電源電圧条件が変動する場合があるが、そのような変動
も上記プロセスばらつきと併せて以下のように補償され
る。
In practice, the power supply voltage condition may fluctuate in addition to the process variation. Such a variation is compensated as follows together with the process variation.

【0047】オーバードライブ用のMOSトランジスタ
Q3,Q4の駆動能力が高いとき、つまり、電源電圧V
ddが高い場合、MOSトランジスタのゲート長が小さ
い場合、MOSトランジスタのしきい値が低い場合、あ
るいはMOSトランジスタのドレインソース電流が多い
場合には、遅延回路33での遅延時間が短くなり、それ
によって、MOSトランジスタQ3,Q4のオン時間
(オーバードライブ時間)が比較的短される。また、そ
れとは逆に、オーバードライブ用のMOSトランジスタ
Q3,Q4の駆動能力が低いとき、つまり、電源電圧V
ddが低い場合、MOSトランジスタのゲート長が長い
場合、MOSトランジスタのしきい値が高い場合、ある
いはMOSトランジスタのドレインソース電流が少ない
場合には、遅延回路33での遅延時間が短くなり、それ
によって、MOSトランジスタQ3,Q4のオン時間
(オーバードライブ時間)が比較的長くされる。それに
より、電圧条件やプロセス条件が変わっても、オーバー
シュートやアンダーシュートの発生を抑えることができ
る。
When the overdrive MOS transistors Q3 and Q4 have high driving capability, that is, when the power supply voltage V
When dd is high, when the gate length of the MOS transistor is small, when the threshold value of the MOS transistor is low, or when the drain-source current of the MOS transistor is large, the delay time in the delay circuit 33 is shortened. On time (overdrive time) of MOS transistors Q3 and Q4 is relatively short. Conversely, when the overdrive MOS transistors Q3 and Q4 have low driving capability, that is, when the power supply voltage V
When dd is low, when the gate length of the MOS transistor is long, when the threshold value of the MOS transistor is high, or when the drain-source current of the MOS transistor is small, the delay time in the delay circuit 33 is shortened. On time (overdrive time) of MOS transistors Q3 and Q4 is relatively lengthened. This makes it possible to suppress the occurrence of overshoot or undershoot even when the voltage condition or the process condition changes.

【0048】尚、半導体チップ全体としてゲート長の長
いMOSトランジスタを採用すれば、プロセスばらつき
は相対的に少なくなるが、その場合においても、遅延回
路33を構成するpチャンネル型MOSトランジスタや
nチャンネル型MOSトランジスタのゲート長を、pチ
ャンネル型MOSトランジスタQ3やnチャンネル型M
OSトランジスタQ4のゲート長にそれぞれ合わせるこ
とで、オーバードライブパルスのプロセス依存性をさら
に低下させることができる。
Incidentally, if a MOS transistor having a long gate length is adopted as the whole semiconductor chip, the process variation becomes relatively small, but even in that case, the p-channel type MOS transistor or the n-channel type The gate length of the MOS transistor is set to p-channel type MOS transistor Q3 or n-channel type M transistor.
The process dependency of the overdrive pulse can be further reduced by adjusting the gate length of each of the OS transistors Q4.

【0049】また、図7に示されるように、RAMを形
成する半導体チップが二つのメモリセルアレイ部を有
し、その間に周辺回路がレイアウトされる場合におい
て、71で示されるようにMOSトランジスタQ3,Q
4がメモリアレイ部に配置され、72で示されるように
オーバードライブパルス発生回路101が周辺回路部に
配置される場合において、オーバードライブパルス発生
回路101を形成するMOSトランジスタのゲートや、
オーバードライブ用のMOSトランジスタQ3,Q4の
ゲートは同一方向にレイアウトするのが望ましい。その
ようなレイアウトは、オーバードライブパルス発生回路
101を形成するMOSトランジスタや、オーバードラ
イブ用のMOSトランジスタQ3,Q4のプロセスばら
つきを互いに等しくする上で、非常に有効となるからで
ある。
As shown in FIG. 7, when the semiconductor chip forming the RAM has two memory cell array portions and peripheral circuits are laid out between them, the MOS transistors Q3 and Q
4 is arranged in the memory array section, and when the overdrive pulse generation circuit 101 is arranged in the peripheral circuit section as indicated by 72, the gate of the MOS transistor forming the overdrive pulse generation circuit 101,
It is desirable that the gates of overdrive MOS transistors Q3 and Q4 be laid out in the same direction. This is because such a layout is very effective in equalizing the process variations of the MOS transistors forming the overdrive pulse generation circuit 101 and the overdrive MOS transistors Q3 and Q4.

【0050】上記した例によれば、以下の作用効果を得
ることができる。
According to the above example, the following functions and effects can be obtained.

【0051】(1)遅延回路33を構成するpチャンネ
ル型MOSトランジスタやnチャンネル型MOSトラン
ジスタのゲート長を、pチャンネル型MOSトランジス
タQ3やnチャンネル型MOSトランジスタQ4のゲー
ト長にそれぞれ合わせることで、オーバードライブパル
スのプロセス依存性を低下させることができるので、プ
ロセスばらつきにかかわらず、オーバーシュートやアン
ダーシュートの発生を抑え、適切なオーバードライブを
実現することができる。
(1) The gate length of the p-channel MOS transistor or the n-channel MOS transistor constituting the delay circuit 33 is adjusted to the gate length of the p-channel MOS transistor Q3 or the n-channel MOS transistor Q4, respectively. Since the process dependency of the overdrive pulse can be reduced, the occurrence of overshoot and undershoot can be suppressed and appropriate overdrive can be realized regardless of the process variation.

【0052】(2)上記(1)の作用効果により、プロ
セスばらつきにかかわらず、オーバーシュートやアンダ
ーシュートの発生を抑えることができるので、DRAM
において、オーバーシュートやアンダーシュートに起因
する電流消費を低減することができる。
(2) Due to the operation and effect of the above (1), the occurrence of overshoot and undershoot can be suppressed regardless of the process variation.
In this case, current consumption due to overshoot and undershoot can be reduced.

【0053】(3)オーバードライブパルス発生回路1
01を形成するMOSトランジスタのゲートや、オーバ
ードライブ用のMOSトランジスタQ3,Q4のゲート
を同一方向にレイアウトすることは、オーバードライブ
パルス発生回路101を形成するMOSトランジスタ
や、オーバードライブ用のMOSトランジスタQ3,Q
4のプロセスばらつきを互いに等しくする上で非常に有
効であり、それにより、プロセスばらつきの補償効果を
高めることができる。
(3) Overdrive pulse generating circuit 1
01 and the gates of the overdrive MOS transistors Q3 and Q4 are laid out in the same direction because the MOS transistor forming the overdrive pulse generation circuit 101 and the overdrive MOS transistor Q3 , Q
4 is very effective in making the process variations equal to each other, whereby the effect of compensating the process variations can be enhanced.

【0054】(4)上記(2)の作用効果により、上記
DRAMが適用されるデータ処理装置において、消費電
流の低減を図ることができる。
(4) Due to the operation and effect of (2), the current consumption can be reduced in the data processing device to which the DRAM is applied.

【0055】以上本発明者によってなされた発明を実施
形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々変更可能であることは言うまでもない。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiment, it is needless to say that the present invention is not limited to the embodiment and can be variously modified without departing from the gist of the invention. No.

【0056】例えば、上記実施例ではコモンソース線P
SC,NSCの双方の電圧レベルを切り換えることでオ
ーバードライブを行うようにしたものについて説明した
が、コモンソース線PCS,NCSのいずれか一方の電
圧レベルを切り換えることでオーバードライブを行う場
合にも本発明を適用することができる。
For example, in the above embodiment, the common source line P
Although the description has been given of the case where overdrive is performed by switching the voltage levels of both SC and NSC, the present invention is also applicable to the case where overdrive is performed by switching one of the voltage levels of the common source lines PCS and NCS. The invention can be applied.

【0057】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるDRA
Mに適用した場合について説明したが、本発明はそれに
限定されるものではなく、各種半導体集積回路に適用す
ることができる。
In the above description, the invention made mainly by the present inventor is referred to as DRA which is the application field in which the background was used.
Although the description has been given of the case where the present invention is applied to M, the present invention is not limited thereto, and can be applied to various semiconductor integrated circuits.

【0058】本発明は、少なくともセンスアンプを含む
ことを条件に適用することができる。
The present invention can be applied on condition that at least a sense amplifier is included.

【0059】[0059]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
の通りである。
The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0060】すなわち、遅延回路を構成するトランジス
タのゲート長をオーバードライブ用トランジスタのゲー
ト長に合わせることにより、オーバードライブにおい
て、トランジスタのプロセスばらつきが補償される。換
言すれば、プロセスばらつきによりオーバードライブ用
トランジスタのゲート長が短くなり、それの駆動能力が
大きい場合には、同一半導体チップにおいて上記遅延回
路を構成するトランジスタの駆動能力も同様に大きくな
って、遅延回路での遅延時間が比較的短くなり、また、
プロセスばらつきによりオーバードライブ用トランジス
タのゲート長が長くなり、それの駆動能力が小さい場合
には、同一半導体チップにおいて上記遅延回路を構成す
るトランジスタの駆動能力も同様に小さくなって、遅延
回路での遅延時間が比較的長くなるから、オーバードラ
イブパルスのパルス幅が比較的短長くなり、オーバーシ
ュートやアンダーシュートの発生を抑えることができ
る。それにより、オーバーシュートやアンダーシュート
に起因する電流消費を抑えることができる。
That is, by adjusting the gate length of the transistor constituting the delay circuit to the gate length of the overdrive transistor, the process variation of the transistor in the overdrive is compensated. In other words, when the gate length of the overdrive transistor is shortened due to process variation and the drive capability thereof is large, the drive capability of the transistor constituting the delay circuit in the same semiconductor chip also becomes large, and the delay time increases. The delay time in the circuit is relatively short, and
If the gate length of the overdrive transistor is increased due to process variation and its drive capability is small, the drive capability of the transistor constituting the delay circuit in the same semiconductor chip is similarly reduced, and the delay in the delay circuit is reduced. Since the time is relatively long, the pulse width of the overdrive pulse is relatively short and long, and occurrence of overshoot and undershoot can be suppressed. Thus, current consumption due to overshoot or undershoot can be suppressed.

【0061】オーバードライブパルス発生回路を形成す
るMOSトランジスタのゲートや、オーバードライブ用
のMOSトランジスタのゲートを同一方向にレイアウト
することは、オーバードライブパルス発生回路を形成す
るMOSトランジスタや、オーバードライブ用のMOS
トランジスタのプロセスばらつきを互いに等しくする上
で非常に有効であり、それにより、プロセスばらつきの
補償効果を高めることができる。
By laying out the gates of the MOS transistors forming the overdrive pulse generation circuit and the gates of the MOS transistors for overdrive in the same direction, the MOS transistors forming the overdrive pulse generation circuit, MOS
This is very effective in making the process variations of the transistors equal to each other, whereby the effect of compensating the process variations can be enhanced.

【0062】また、そのような半導体記憶装置とそれを
アクセス可能な中央処理装置とを含んでデータ処理装置
を構成することは、当該半導体記憶装置において、オー
バーシュートやアンダーシュートに起因する電流消費が
抑えられていることから、データ処理装置の消費電力の
低減を図る上で有効とされる。
Further, configuring a data processing device including such a semiconductor memory device and a central processing unit capable of accessing the semiconductor memory device can reduce current consumption due to overshoot and undershoot in the semiconductor memory device. Since it is suppressed, it is effective in reducing the power consumption of the data processing device.

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

【図1】本発明にかかるDRAMに含まれるオーバード
ライブ回路の構成例回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a configuration example of an overdrive circuit included in a DRAM according to the present invention.

【図2】上記DRAMの主要部の構成例回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of a main part of the DRAM.

【図3】図1に示されるオーバードライブパルス発生回
路の構成例回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration example of an overdrive pulse generation circuit shown in FIG. 1;

【図4】上記オーバードライブパルス発生回路に含まれ
る遅延回路の構成例回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a delay circuit included in the overdrive pulse generation circuit.

【図5】上記DRAMにおける主要部の動作タイミング
図である。
FIG. 5 is an operation timing chart of a main part in the DRAM.

【図6】上記遅延回路での遅延時間のばらつきと、オー
バードライブ用のMOSトランジスタの駆動能力との関
係説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a relationship between a variation in delay time in the delay circuit and a driving capability of a MOS transistor for overdrive.

【図7】上記DRAMに含まれるMOSトランジスタの
レイアウト方向説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a layout direction of a MOS transistor included in the DRAM.

【図8】上記DRAMを含むデータ処理装置の構成例ブ
ロック図である。
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration example of a data processing device including the DRAM.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 メモリセルアレイ 31,34 インバータ 32 ナンドゲート 33 遅延回路 50 電源部 100 オーバードライブ回路 101 オーバードライブパルス発生回路 Q1,Q3 pチャンネル型MOSトランジスタ Q2,Q4 nチャンネル型MOSトランジスタ SA センスアンプ PCS,NCS コモンソース線 BL,BL* ビット線 φSA,φSA* センスアンプ起動信号 φSOD,φSOD* オーバードライブパルス Reference Signs List 20 memory cell array 31, 34 inverter 32 NAND gate 33 delay circuit 50 power supply unit 100 overdrive circuit 101 overdrive pulse generation circuit Q1, Q3 p-channel MOS transistor Q2, Q4 n-channel MOS transistor SA sense amplifier PCS, NCS common source line BL, BL * Bit line φSA, φSA * Sense amplifier start signal φSOD, φSOD * Overdrive pulse

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮武 伸一 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日 立超エル・エス・アイ・エンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 成井 誠司 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Shinichi Miyatake 5-20-1, Josuihonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Nichicho Cho LSI Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Seiji Narii Ome, Tokyo 2326 Imai, Hitachi, Ltd. Device Development Center, Hitachi, Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 メモリセルから相補ビット線対に出力さ
れた信号をセンスアンプ起動信号に同期して増幅するセ
ンスアンプと、 上記センスアンプにそれの動作用電源電圧を供給するた
めのコモンソース線対と、 上記コモンソース線対の電位差を上記センスアンプの動
作開始タイミングから所定時間のみ通常レベルよりも拡
げることにより上記センスアンプをオーバードライブす
るためのオーバードライブ用トランジスタと、 上記オーバードライブ用トランジスタを駆動制御するた
めのオーバードライブパルスを生成するオーバードライ
ブパルス発生回路と、 を含み、上記オーバードライブパルス発生回路は、上記
オーバードライブパルスのパルス幅を決定するための遅
延回路を備え、この遅延回路を構成するトランジスタの
ゲート長を上記オーバードライブ用トランジスタのゲー
ト長に合わせて成ることを特徴とする半導体記憶装置。
1. A sense amplifier for amplifying a signal output from a memory cell to a pair of complementary bit lines in synchronization with a sense amplifier start signal, and a common source line for supplying an operating power supply voltage to the sense amplifier. A pair of a common source line pair, an overdrive transistor for overdriving the sense amplifier by extending the potential difference from the normal level for a predetermined time from the operation start timing of the sense amplifier, and an overdrive transistor for overdriving the sense amplifier. An overdrive pulse generation circuit that generates an overdrive pulse for drive control, and wherein the overdrive pulse generation circuit includes a delay circuit for determining a pulse width of the overdrive pulse. The gate length of the transistor The semiconductor memory device characterized by comprising in accordance with the gate length of over bar drive transistor.
【請求項2】 メモリセルから相補ビット線対に出力さ
れた信号をセンスアンプ起動信号に同期して増幅するセ
ンスアンプと、 上記センスアンプにそれの動作用電源電圧を供給するた
めのコモンソース線対と、 上記コモンソース線対の電位差を上記センスアンプの動
作開始タイミングから所定時間のみ通常レベルよりも拡
げることにより上記センスアンプをオーバードライブす
るためのオーバードライブ用トランジスタと、 上記オーバードライブ用トランジスタを駆動制御するた
めのオーバードライブパルスを生成するオーバードライ
ブパルス発生回路と、 を含み、 上記オーバードライブパルス発生回路は、 複数のインバータが結合されて成り、上記センスアンプ
起動信号を遅延するための遅延回路と、 上記遅延回路の遅延出力信号と上記センスアンプ起動信
号との論理演算により、上記センスアンプ起動信号に同
期する1ショットパルスを生成するための論理ゲートと
を含み、 上記遅延回路を構成するトランジスタのゲート長を上記
オーバードライブ用トランジスタのゲート長に合わせて
成ることを特徴とする半導体記憶装置。
2. A sense amplifier for amplifying a signal output from a memory cell to a complementary bit line pair in synchronization with a sense amplifier start signal, and a common source line for supplying an operation power supply voltage to the sense amplifier. A pair of a common source line pair, an overdrive transistor for overdriving the sense amplifier by extending the potential difference from the normal level for a predetermined time from the operation start timing of the sense amplifier, and an overdrive transistor for overdriving the sense amplifier. An overdrive pulse generation circuit for generating an overdrive pulse for drive control, wherein the overdrive pulse generation circuit is formed by combining a plurality of inverters, and a delay circuit for delaying the sense amplifier start signal And the delay output signal of the delay circuit A logic gate for generating a one-shot pulse synchronized with the sense amplifier start signal by a logical operation with the sense amplifier start signal; and setting the gate length of the transistor constituting the delay circuit to the gate of the overdrive transistor. A semiconductor memory device characterized by being adapted to a length.
【請求項3】 上記オーバードライブ用トランジスタと
上記遅延回路を形成するトランジスタとのゲート電極の
向きが、半導体チップにおいて同一方向に揃えられて成
る請求項1又は2記載の半導体記憶装置。
3. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the gate electrodes of the overdrive transistor and the transistor forming the delay circuit have the same direction in the semiconductor chip.
【請求項4】 請求項3記載の半導体記憶装置と、それ
をアクセス可能な中央処理装置とを含んで成るデータ処
理装置。
4. A data processing device comprising: the semiconductor storage device according to claim 3; and a central processing unit capable of accessing the semiconductor storage device.
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