JPH10283780A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device

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JPH10283780A
JPH10283780A JP9103923A JP10392397A JPH10283780A JP H10283780 A JPH10283780 A JP H10283780A JP 9103923 A JP9103923 A JP 9103923A JP 10392397 A JP10392397 A JP 10392397A JP H10283780 A JPH10283780 A JP H10283780A
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voltage
circuit
internal step
supplied
mosfet
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Akimitsu Mimura
晃満 三村
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Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a power consumption and at the same time to stabilize an operation when the operation is started quickly by forming a current path against a ground by a level-pull-up circuit and by stepping down a voltage when an internal step-down voltage is increased. SOLUTION: An operation control signal EA is supplied to an internal step- down circuit VDLG 2 for forming essentially an internal step-down voltage to an internal step-down voltage generation circuit VDLG 1 for operation. A reference voltage VLR is compared with the internal step-down voltage VDL. When the VDL is lower than the VLR, the VDL level is increased by a MOSFET for supplying current. When the VDL exceeds the VLR, a level pull-up circuit LDW forms a current path between the VDL and the ground potential of a circuit and reduces the level. At this time, the operation time of the LDW is set to a specific short time, thus speeding up the stability of the VDL. An overshoot being generated by increasing the level is reduced temporarily. An under-shoot being generated at this time is suppressed to a low level since the LDG 2 is being operated, thus speeding up stability.

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】この発明は、半導体集積回路
装置に関し、例えばセンスアンプの動作電圧を内部降圧
電圧で形成するとともに、オーバードライブ方式のセン
スアンプを動作させるダイナミック型RAM(ランダム
・アクセス・メモリ)に利用して有効な技術に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, and more particularly to a dynamic RAM (random access memory) for forming an operating voltage of a sense amplifier by an internal step-down voltage and operating an overdrive type sense amplifier. ), Which are effective technologies.

【0002】[0002]

【従来の技術】ダイナミック型RAMに関しては、日経
マグロウヒル社1995年7月31日発行「日経エレク
トロニクス」No.641、pp.99-214 がある。また、選択さ
れるメモリセルが設けられる必要なメモリブロックのみ
を動作させ、動作させるメモリエリアをできるだけ少な
くして低消費電力を図ること、及びメモリセルが接続さ
れるサブワード線の選択動作の高速化を図るために、メ
インワード線に対してメモリセルが接続される複数のサ
ブワード線を設けるようにした分割ワード線方式が提案
されている。
2. Description of the Related Art A dynamic RAM is disclosed in "Nikkei Electronics" No. 641, pp. 99-214, published on July 31, 1995 by Nikkei McGraw-Hill. Further, only the necessary memory block in which the selected memory cell is provided is operated, the memory area to be operated is reduced as much as possible to achieve low power consumption, and the speed of the operation of selecting the sub-word line to which the memory cell is connected is increased. In order to achieve this, a split word line system has been proposed in which a plurality of sub-word lines are provided for connecting memory cells to a main word line.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】記憶キャパシタとアド
レス選択MOSFETからなるダイナミック型メモリセ
ルにビット線のハイレベルを書き込むとき、ワード線の
選択レベルを上記ビット線のハイレベルに対して、上記
アドレス選択MOSFETのしきい値電圧分だけ昇圧さ
れた高電圧とする必要がある。つまり、ワード線の選択
レベルは、上記ビット線のハイレベルを基準にして決め
られるものである。大記憶容量化による素子の微細化に
伴い、上記アドレス選択MOSFETのゲート酸化膜も
薄膜化され、それに伴いゲート酸化膜の電界強度が問題
となる。そこで、外部端子から供給された電源電圧を降
圧して定電化された内部電圧を形成し、上記ワード線の
選択レベルを低くすることが考えられる。しかしなが
ら、このようにすると、上記ビット線のハイレベルの増
幅信号を形成するセンスアンプにおいて動作電圧が低く
なって動作速度が遅くなってしまう。
When writing a high level of a bit line to a dynamic memory cell comprising a storage capacitor and an address selection MOSFET, the word line selection level is set with respect to the bit line high level. It is necessary to use a high voltage that is boosted by the threshold voltage of the MOSFET. That is, the word line selection level is determined based on the high level of the bit line. With the miniaturization of elements due to the increase in storage capacity, the gate oxide film of the above-mentioned address selection MOSFET is also reduced in thickness, and the electric field strength of the gate oxide film becomes a problem. Therefore, it is conceivable to lower the power supply voltage supplied from the external terminal to form a constant-charged internal voltage and lower the word line selection level. However, in this case, the operating voltage of the sense amplifier that forms the high-level amplified signal of the bit line is reduced, and the operating speed is reduced.

【0004】上記センスアンプの動作速度を速くするた
めにセンスアンプの動作開始時に動作電圧を高くして増
幅開始時におけるビット線のハイレベルを立ち上がりを
速くするというオーバードライブ方式が考えられる。こ
のようなオーバードライブ方式においては、センスアン
プの本来の動作電圧が上記オーバードライブ電圧により
持ち上げられてしまうためにそれを引き抜く回路が必要
になる。このため、内部電圧を発生させる電源回路とし
て、上記内部電圧を形成するレベル引上げ回路と、レベ
ル引抜き回路とが必要となり、センスアンプ動作開始時
にはこれらの回路に上記オーバードライブ電圧が加わっ
て上記内部電圧が不安定になるという問題の生じること
が判明した。
In order to increase the operating speed of the sense amplifier, an overdrive method is considered in which the operating voltage is increased at the start of the operation of the sense amplifier and the rising of the high level of the bit line at the start of the amplification is accelerated. In such an overdrive system, the original operating voltage of the sense amplifier is raised by the overdrive voltage, so a circuit for extracting the same is required. Therefore, as a power supply circuit for generating an internal voltage, a level pull-up circuit for forming the internal voltage and a level pull-out circuit are required. At the start of the operation of the sense amplifier, the overdrive voltage is applied to these circuits and the internal voltage is reduced. Was found to be unstable.

【0005】この発明の目的は、内部降圧電源回路の低
消費電力化を図りつつ動作の安定化を実現した半導体集
積回路装置を提供することにある。この発明の前記なら
びにそのほかの目的と新規な特徴は、本明細書の記述お
よび添付図面から明らかになるであろう。
An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit device which realizes stable operation while reducing power consumption of an internal step-down power supply circuit. 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.

【0006】[0006]

【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。すなわち、外部端子から供給された電
源電圧で動作し、基準電圧と内部降圧電圧とを受け、第
1の動作制御信号より増幅動作を行うようにされた第1
の差動回路及び電流増幅MOSFETにより構成され
て、上記内部降圧電圧が基準電圧よりも低くされたとき
に上記電流増幅MOSFETにより上記内部降圧電圧を
引き上げるレベル引上げ回路と、上記外部端子から供給
された電源電圧で動作し、上記基準電圧と内部降圧電圧
とを受け、上記動作制御信号によるレベル引上げ回路の
動作開始時に第2の動作制御信号により一時的に動作す
る第2の差動回路を含み、上記基準電圧に対して内部降
圧電圧が高くされたときに上記内部降圧電圧を低くする
電流経路を形成するレベル引抜き回路とを組み合わせて
内部降圧電源回路を構成する。
The following is a brief description of an outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application. That is, the first operation control circuit operates on the power supply voltage supplied from the external terminal, receives the reference voltage and the internal step-down voltage, and performs the amplification operation based on the first operation control signal.
A level raising circuit configured to raise the internal step-down voltage by the current amplifying MOSFET when the internal step-down voltage is lower than a reference voltage, and a level boosting circuit that is supplied from the external terminal. A second differential circuit that operates at a power supply voltage, receives the reference voltage and the internal step-down voltage, and temporarily operates according to a second operation control signal at the start of operation of the level raising circuit according to the operation control signal; An internal step-down power supply circuit is configured by combining with a level extracting circuit that forms a current path for lowering the internal step-down voltage when the internal step-down voltage is increased with respect to the reference voltage.

【0007】本願において開示される発明のうち他の代
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。すなわち、外部端子から供給された電源電圧で動作
し、第1の基準電圧と内部降圧電圧とを受け、動作制御
信号より増幅動作を行うようにされた差動回路及び電流
増幅MOSFETにより構成されて、上記内部降圧電圧
が上記第1の基準電圧よりも低くされたときに上記電流
増幅MOSFETにより上記内部降圧電圧を引き上げる
レベル引上げ回路と、外部端子から供給された電源電圧
で動作し、上記基準電圧に対して微小電圧だけ高くされ
た第2の基準電圧と内部降圧電圧とを受け、上記動作制
御信号より増幅動作を行うようにされた差動回路を含
み、上記第2の基準電圧に対して内部降圧電圧が高くさ
れたときに上記内部降圧電圧を低くする電流経路を形成
するレベル引抜き回路とを組み合わせて内部降圧電源回
路を構成する。
[0007] The outline of another typical invention disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, it is configured by a differential circuit and a current amplification MOSFET that operate on the power supply voltage supplied from the external terminal, receive the first reference voltage and the internal step-down voltage, and perform an amplification operation based on an operation control signal. A level raising circuit for raising the internal step-down voltage by the current amplifying MOSFET when the internal step-down voltage is made lower than the first reference voltage, and operating with a power supply voltage supplied from an external terminal; A differential circuit which receives a second reference voltage and an internal step-down voltage raised by a very small voltage with respect to the second reference voltage, and performs an amplifying operation based on the operation control signal. When the internal step-down voltage is raised, the internal step-down power supply circuit is configured by combining with a level extraction circuit that forms a current path for lowering the internal step-down voltage.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】図1には、この発明に係る内部降
圧電源回路の一実施例のブロック図が示されている。同
図の各回路ブロックは、それが搭載される他の回路とと
もに公知の半導体集積回路の製造技術より、単結晶シリ
コンのような1個の半導体基板上において形成される。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of an internal step-down power supply circuit according to the present invention. Each circuit block shown in the figure is formed on a single semiconductor substrate such as single crystal silicon by a known semiconductor integrated circuit manufacturing technique together with other circuits on which the circuit block is mounted.

【0009】この実施例の内部降圧電源回路は、3つの
回路ブロックを組み合わせて構成される。内部降圧電圧
発生回路VLDG1は、外部端子から供給された電源電
圧VDDを受けて定常的に動作し、基準電圧VLRと一
致するような内部降圧電圧VDLを形成する。この内部
降圧電圧発生回路VDLG1は、それが搭載される半導
体集積回路装置が非動作(スタンバイ)状態のときの電
流消費を小さくすために、上記内部降圧電圧VDLを受
けて動作する内部回路におけるリーク電流を補う程度の
小さな電流供給能力しか持たないようにされる。つま
り、内部降圧電圧発生回路VDLG1は、内部回路が非
動作状態のときに上記内部降圧電圧VDLが所望のレベ
ルを維持するような動作しか行わない。
The internal step-down power supply circuit of this embodiment is configured by combining three circuit blocks. The internal step-down voltage generation circuit VLDG1 receives the power supply voltage VDD supplied from the external terminal and operates steadily to form the internal step-down voltage VDL that matches the reference voltage VLR. In order to reduce current consumption when the semiconductor integrated circuit device on which it is mounted is in a non-operating (standby) state, the internal step-down voltage generating circuit VDLG1 has a leak in an internal circuit which operates upon receiving the internal step-down voltage VDL. It is made to have only a small current supply capacity enough to supplement the current. That is, the internal step-down voltage generation circuit VDLG1 performs only an operation such that the internal step-down voltage VDL maintains a desired level when the internal circuit is not operating.

【0010】上記内部降圧電圧発生回路VDLG1に対
して、実質的な内部降圧電圧を形成する内部降圧電圧発
生回路VDLG2が設けられる。この内部降圧電圧発生
回路VDLG2は、いわばレベル引上げ回路としての機
能を持つものであり、第1の動作制御信号EAにより動
作状態にされ、上記基準電圧VLRと内部降圧電圧VD
Lとを比較し、上記内部降圧電圧VDLが基準電圧VL
Rに対して低くなると、電流供給用の出力MOSFET
が動作状態になり、上記内部降圧電圧VDLのレベルの
引上げを行う。回路形式的には、内部降圧電圧発生回路
VDLG2は、差動増幅回路を利用したボルテージフォ
ロワ回路により構成されるが、低消費電力化のためにそ
の機能は専らハイレベルを引き上げる方向のみに使われ
る。
[0010] An internal step-down voltage generating circuit VLLG2 for forming a substantial internal step-down voltage is provided for the internal step-down voltage generating circuit VLLG1. The internal step-down voltage generation circuit VDLG2 has a function as a so-called level raising circuit, is brought into an operation state by a first operation control signal EA, and receives the reference voltage VLR and the internal step-down voltage VD.
And the internal step-down voltage VDL is compared with the reference voltage VL.
Output MOSFET for current supply when lower than R
Are in the operating state, and the level of the internal step-down voltage VDL is raised. In terms of circuit form, the internal step-down voltage generation circuit VDLG2 is constituted by a voltage follower circuit using a differential amplifier circuit, but its function is used only in the direction of raising the high level to reduce power consumption. .

【0011】上記レベル引上げ回路としての内部降圧電
圧発生回路VDLG2が動作制御信号EAにより動作状
態にされて、基準電圧VDLより越えて大きくなったと
きにそれを基準電圧VLRに戻すようにするためにレベ
ル引抜き回路LDWが設けられる。この回路は、上記基
準電圧VLRと内部降圧電圧VDLとを比較し、上記内
部降圧電圧VDLが基準電圧VLRを越えて高くなる
と、内部降圧電圧VDLと回路の接地電位との間に電流
経路を形成して、そのレベルを引き下げるように動作す
る。
The internal step-down voltage generation circuit VDLG2 as the level raising circuit is set to an operation state by an operation control signal EA, and when it becomes larger than the reference voltage VDL, it is returned to the reference voltage VLR. A level extraction circuit LDW is provided. This circuit compares the reference voltage VLR with the internal step-down voltage VDL and forms a current path between the internal step-down voltage VDL and the ground potential of the circuit when the internal step-down voltage VDL becomes higher than the reference voltage VLR. Then, it operates to lower the level.

【0012】この実施例では、上記レベル引上げ回路と
しての内部降圧電圧発生回路VDLG2と上記レベル引
抜き回路LDWとが同時動作させると、そのレベル引上
げ動作と、レベル引抜き動作とによって内部降圧電圧V
DLが安定するまでに時間がかかるため、上記レベル引
抜き回路LDWの動作期間を短い一定時間だけに設定す
る。
In this embodiment, when the internal step-down voltage generating circuit VDLG2 as the level raising circuit and the level pulling circuit LDW are operated simultaneously, the internal step-down voltage V is obtained by the level raising operation and the level pulling operation.
Since it takes time for the DL to stabilize, the operation period of the level extraction circuit LDW is set to only a short fixed time.

【0013】図2には、上記内部降圧電源回路の動作を
説明するためのタイミング図が示されている。制御信号
/SAEにより内部降圧電圧VDLで動作させられる内
部回路が活性化されるとすると、上記信号/SAEによ
り上記第1の制御信号EAをロウレベルからハイレベル
に変化させ、レベル引上げ回路としての内部降圧電圧発
生回路VLDG2を動作状態にさせる。上記信号/SA
Eのロウレベルにより内部回路が動作して内部電圧VD
Lが低下すると、上記内部降圧電圧発生回路VLDG2
がそれを感知してレベルの引上げ動作を行う。このと
き、内部降圧電圧VDLにオーバーシュートが発生す
る。このオーバーシュートは、第2の動作制御信号によ
り活性化されたレベル引抜き回路LDWによって検知さ
れるとともに、そのレベル引抜き用の電流経路が形成さ
れていったん引き下げられる。
FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the internal step-down power supply circuit. Assuming that an internal circuit operated by the internal step-down voltage VDL is activated by the control signal / SAE, the first control signal EA is changed from a low level to a high level by the signal / SAE, and the internal level as a level raising circuit is increased. The step-down voltage generation circuit VLDG2 is set to an operation state. The above signal / SA
The internal circuit operates by the low level of E and the internal voltage VD
When L decreases, the internal step-down voltage generation circuit VLDG2
Senses this and performs a level raising operation. At this time, an overshoot occurs in internal step-down voltage VDL. This overshoot is detected by the level extraction circuit LDW activated by the second operation control signal, and is lowered once the current path for level extraction is formed.

【0014】上記レベル引抜き回路LDWの動作によっ
て逆にアンダーシュートが発生するが、このアンダーシ
ュートは上記レベル引上げ回路としての内部降圧電圧発
生回路VLDG2が動作状態であるから比較的小さく抑
えられ、逆方向に発生するオーバーシュートも小さくな
る。そして、上記レベル引抜き回路LDWを第2の制御
信号EBにより比較的短い期間しか動作させないから、
上記レベル引上げ回路としての第2の内部降圧電圧発生
回路VDLG2との引張合いが継続しないため、内部回
路での動作電流等により速やかに安定電圧VDLに落ち
着かせることができる。
On the contrary, an undershoot occurs due to the operation of the level pull-out circuit LDW. This undershoot is relatively small because the internal step-down voltage generating circuit VLDG2 as the level pull-up circuit is in the operating state. The overshoot that occurs during operation is also reduced. Since the level extraction circuit LDW is operated only for a relatively short period by the second control signal EB,
Since the tension with the second internal step-down voltage generation circuit VDLG2 as the level raising circuit does not continue, it is possible to quickly settle down to the stable voltage VDL by the operation current or the like in the internal circuit.

【0015】図3には、この発明に係る内部降圧電源回
路の他の一実施例のブロック図が示されている。同図の
各回路ブロックは、前記同様にそれが搭載される他の回
路とともに公知の半導体集積回路の製造技術より、単結
晶シリコンのような1個の半導体基板上において形成さ
れる。
FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the internal step-down power supply circuit according to the present invention. Each circuit block shown in the figure is formed on a single semiconductor substrate such as single-crystal silicon by a well-known semiconductor integrated circuit manufacturing technique together with other circuits on which the circuit blocks are mounted as described above.

【0016】この実施例の内部降圧電源回路は、上記同
様な3つの回路ブロックを組み合わせて構成される。内
部降圧電圧発生回路VDLG1は、前記同様に内部回路
が非動作状態のときに上記内部降圧電圧VDLが所望の
レベルを維持するような動作しか行わないものであり、
内部降圧電圧発生回路VDLG2は、実質的な内部降圧
電圧を形成するいわばレベル引上げ回路としての機能を
持つものであり、第1の動作制御信号EAにより動作状
態にされる。
The internal step-down power supply circuit of this embodiment is configured by combining three circuit blocks similar to the above. The internal step-down voltage generation circuit VDLG1 performs only an operation for maintaining the internal step-down voltage VDL at a desired level when the internal circuit is in a non-operation state, as described above.
The internal step-down voltage generating circuit VDLG2 has a function as a so-called level raising circuit that forms a substantial internal step-down voltage, and is brought into an operation state by a first operation control signal EA.

【0017】この実施例では、上記レベル引上げ回路と
しての内部降圧電圧発生回路VDLG2に対して設けら
れるレベル引抜き回路LDWの制御を上記のような動作
制御信号によるものに代えて、基準電圧にオフセットを
持たせるようにすることによって実質的な動作制御を行
うようにするものである。つまり、レベル引抜き回路L
DWに供給される基準電圧は、上記基準電圧VLRにΔ
Vだけ高くした基準電圧VLR+ΔVとするものであ
る。
In this embodiment, the control of the level pull-out circuit LDW provided for the internal step-down voltage generating circuit VDLG2 as the level pull-up circuit is not performed by the operation control signal as described above, but by offsetting the reference voltage. Substantial operation control is performed by having the information. That is, the level extraction circuit L
The reference voltage supplied to the DW is ΔV
The reference voltage VLR is increased by V + ΔV.

【0018】図4には、上記内部降圧電源回路の動作を
説明するためのタイミング図が示されている。制御信号
/SAEにより内部降圧電圧VDLで動作させられる内
部回路が活性化されるとすると、上記信号/SAEによ
り上記第1の制御信号EAをロウレベルからハイレベル
に変化させ、レベル引上げ回路としての内部降圧電圧発
生回路VLDG2を動作状態にさせる。上記信号/SA
Eのロウレベルにより内部回路が動作して内部電圧VD
Lが低下すると、上記内部降圧電圧発生回路VLDG2
がそれを感知してレベルの引上げ動作を行う。このと
き、内部降圧電圧VDLにオーバーシュートが発生す
る。このオーバーシュートは、上記のようにΔVだけオ
フセットを持たせられた基準電圧VLR+ΔVを越えた
ときに、レベル引抜き回路LDWによって検知されると
ともに、そのレベル引抜き用の電流経路が形成されてい
ったんレベル引き下げが行われ、その動作はVLR+Δ
Vに到達した時点で停止される。
FIG. 4 is a timing chart for explaining the operation of the internal step-down power supply circuit. Assuming that an internal circuit operated by the internal step-down voltage VDL is activated by the control signal / SAE, the first control signal EA is changed from a low level to a high level by the signal / SAE, and the internal level as a level raising circuit is increased. The step-down voltage generation circuit VLDG2 is set to an operation state. The above signal / SA
The internal circuit operates by the low level of E and the internal voltage VD
When L decreases, the internal step-down voltage generation circuit VLDG2
Senses this and performs a level raising operation. At this time, an overshoot occurs in internal step-down voltage VDL. This overshoot is detected by the level extracting circuit LDW when the voltage exceeds the reference voltage VLR + ΔV offset by ΔV as described above, and the level is lowered once the level extracting current path is formed. Is performed, and the operation is VLR + Δ
It stops when it reaches V.

【0019】上記レベル引抜き回路LDWの動作によっ
て逆に発生するアンダーシュートは、上記のようにΔV
の設定と、上記レベル引上げ回路としての内部降圧電圧
発生回路VLDG2が動作状態であるから比較的小さく
抑えられ、逆方向に発生するオーバーシュートも小さく
なる。そして、上記内部降圧電圧VDLが、VLRとV
LR+ΔVの間では、上記両方の回路が動作しないから
上記レベル引上げ回路としての第2の内部降圧電圧発生
回路VDLG2との引張合いが弱められて速やかに安定
電圧VDLに落ち着かせることができる。
The undershoot generated by the operation of the level extraction circuit LDW is opposite to the undershoot ΔV as described above.
And the internal step-down voltage generating circuit VLDG2 as the level raising circuit is in an operating state, so that it is relatively small, and the overshoot generated in the reverse direction is also small. Then, the internal step-down voltage VDL becomes VLR and V
During the period of LR + ΔV, since both of the circuits do not operate, the tension with the second internal step-down voltage generating circuit VDLG2 as the level raising circuit is weakened and the stable voltage VDL can be quickly settled.

【0020】図5には、上記内部降圧電圧発生回路及び
レベル引抜き回路の一実施例の回路図が示されている。
同図において、Pチャンネル型MOSFETは、MOS
FETQ22のようにチャンネル部分に矢印を付するこ
とによりNチャンネル型MOSFETと区別して表され
ている。同図(A)には、内部降圧電圧発生回路が示さ
れ、同図(B)にはレベル引抜き回路が示されている。
FIG. 5 is a circuit diagram showing one embodiment of the internal step-down voltage generating circuit and the level extracting circuit.
In the figure, a P-channel type MOSFET is a MOS
An arrow is attached to a channel portion like the FET Q22 to distinguish it from an N-channel MOSFET. FIG. 1A shows an internal step-down voltage generating circuit, and FIG. 1B shows a level extracting circuit.

【0021】同図(A)において、Nチャンネル型MO
SFETQ20とQ21は、ソースが共通接続されるこ
とにより差動形態にされる。これらのMOSFETQ2
0とQ21のドレインと外部端子から供給された電源電
圧VDDとの間には、電流ミラー形態にされたPチャン
ネル型MOSFETQ22とQ23が設けられる。つま
り、MOSFETQ23の共通接続されたゲートとドレ
インにMOSFETQ22のゲートが接続される。上記
差動MOSFETQ20とQ21のソースと回路の接地
電位との間には、動作電流を流すNチャンネル型MOS
FETQ24が設けられる。このMOSFETQ24の
ゲートには、かかる差動回路が上記レベル引上げ回路と
しての内部降圧電圧発生回路VDLG2を構成するとき
には、動作制御信号EAが供給され、上記内部降圧電圧
発生回路VLG1を構成するときには所定のバイアス電
圧が定常的に供給されて定電流動作を行うようにされ
る。
In FIG. 2A, an N-channel type MO
SFETs Q20 and Q21 are differentially configured by having their sources connected together. These MOSFET Q2
P-channel MOSFETs Q22 and Q23 in the form of a current mirror are provided between the drains of 0 and Q21 and the power supply voltage VDD supplied from the external terminal. That is, the gate of the MOSFET Q22 is connected to the commonly connected gate and drain of the MOSFET Q23. An N-channel MOS through which an operation current flows is provided between the sources of the differential MOSFETs Q20 and Q21 and the ground potential of the circuit.
An FET Q24 is provided. The operation control signal EA is supplied to the gate of the MOSFET Q24 when the differential circuit forms the internal step-down voltage generation circuit VDLG2 as the level raising circuit, and the gate of the MOSFET Q24 is supplied with a predetermined voltage when forming the internal step-down voltage generation circuit VLG1. A bias voltage is constantly supplied to perform a constant current operation.

【0022】上記差動MOSFETQ20のゲートには
基準電圧VLRが供給され、差動MOSFETQ21の
ゲートには、次に説明する内部降圧電圧VDLが供給さ
れる。上記MOSFETQ20のドレイン出力は、Pチ
ャンネル型の出力MOSFETQ25のゲートに供給さ
れる。このMOSFETQ25のソースは、電源電圧V
DDが印加され、ドレインから内部降圧電圧VDLを形
成する。そして、MOSFETQ25のドレインには、
負荷として作用するNチャンネル型MOSFETQ26
が設けられる。このMOSFETQ26は、上記動作制
御信号EAにより動作制御が行われるとともに、動作時
における消費電流を小さくするためにMOSFETQ2
5を通して流れるリーク電流を吸収するような小さな電
流しか流さないようにされる。
The reference voltage VLR is supplied to the gate of the differential MOSFET Q20, and the internal step-down voltage VDL described below is supplied to the gate of the differential MOSFET Q21. The drain output of the MOSFET Q20 is supplied to the gate of a P-channel output MOSFET Q25. The source of this MOSFET Q25 is the power supply voltage V
DD is applied to form an internal step-down voltage VDL from the drain. And, to the drain of the MOSFET Q25,
N-channel MOSFET Q26 acting as a load
Is provided. The operation of the MOSFET Q26 is controlled by the operation control signal EA, and the MOSFET Q2 is controlled to reduce current consumption during operation.
5 so that only a small current is absorbed so as to absorb the leak current flowing through it.

【0023】つまり、上記内部降圧電圧発生回路VDL
G2は、出力電圧としての内部降圧電圧VDLが上記差
動MOSFETQ21のゲートに100%負帰還される
ことによって回路形式的にはボルテージフォロワ回路と
されるが、Pチャンネル型MOSFETQ25は、所望
の電流供給能力を持つようされる反面、直流電流を削減
させるために上記MOSFETQ26が小さな電流しか
流さないようにされることにより、レベル引抜き機能を
殆ど持たないために、レベル引上げ回路としての動作し
か行わない。
That is, the internal step-down voltage generating circuit VDL
G2 is a voltage follower circuit in circuit form by the internal step-down voltage VDL as an output voltage being 100% negatively fed back to the gate of the differential MOSFET Q21, while the P-channel MOSFET Q25 has a desired current supply. On the other hand, although the MOSFET Q26 has only a small current in order to reduce the DC current, the MOSFET Q26 has almost no level extracting function, and therefore only operates as a level raising circuit.

【0024】同図(B)において、Nチャンネル型MO
SFETQ30とQ31は、ソースが共通接続されるこ
とにより差動形態にされる。これらのMOSFETQ3
0とQ31のドレインと外部端子から供給された電源電
圧VDDとの間には、電流ミラー形態にされたPチャン
ネル型MOSFETQ32とQ33が設けられる。つま
り、MOSFETQ33の共通接続されたゲートとドレ
インにMOSFETQ32のゲートが接続される。上記
差動MOSFETQ30とQ31のソースと回路の接地
電位との間には、動作電流を流すNチャンネル型MOS
FETQ34が設けられる。このMOSFETQ34の
ゲートには、上記図1の実施例のように用いるきには、
動作制御信号EBが印加され、図3の実施例のように用
いるときには、動作制御信号EAが印加される。
In FIG. 1B, an N-channel type MO
The SFETs Q30 and Q31 are in a differential configuration with their sources commonly connected. These MOSFET Q3
Between the drains of 0 and Q31 and the power supply voltage VDD supplied from the external terminal, P-channel MOSFETs Q32 and Q33 in the form of a current mirror are provided. That is, the gate of the MOSFET Q32 is connected to the commonly connected gate and drain of the MOSFET Q33. An N-channel MOS through which an operation current flows is provided between the sources of the differential MOSFETs Q30 and Q31 and the ground potential of the circuit.
An FET Q34 is provided. When the MOSFET Q34 is used as in the embodiment of FIG.
When the operation control signal EB is applied and used as in the embodiment of FIG. 3, the operation control signal EA is applied.

【0025】上記差動MOSFETQ31のゲートに
は、上記内部降圧電圧VDLが供給される。これに対し
て、差動MOSFETQ30のゲートには、上記図1の
実施例のように用いることきには基準電圧VLRが供給
され、図2の実施例のように用いることきには基準電圧
としてVLR+ΔVが印加される。この差動回路は、電
圧比較回路としての動作を行うものである。つまり、上
記基準電圧VLR(又はVLR+ΔV)と内部降圧電圧
VDLとを比較し、基準電圧VLR(又はVLR+Δ
V)に対して内部降圧電圧VDLが高くなると、MOS
FETQ31に流れる電流が相対的に増大し、その電流
が電流ミラー回路を介してMOSFETQ30のドレイ
ンに供給されるため、MOSFETQ30の相対的に減
少されたドレイン電流の差分によりハイレベルの電圧信
号を形成する。逆に、基準電圧VLR(又はVLR+Δ
V)に対して内部降圧電圧VDLが低くなると、MOS
FETQ31に流れる電流が相対的に減少し、その電流
が電流ミラー回路を介してMOSFETQ30のドレイ
ンに供給されるため、MOSFETQ30の相対的に増
大したドレイン電流の差分によりロウレベルの電圧信号
を形成する。
The gate of the differential MOSFET Q31 is supplied with the internal step-down voltage VDL. On the other hand, the reference voltage VLR is supplied to the gate of the differential MOSFET Q30 when it is used as in the embodiment of FIG. 1, and VLR + ΔV is applied as the reference voltage when it is used as in the embodiment of FIG. You. This differential circuit operates as a voltage comparison circuit. That is, the reference voltage VLR (or VLR + ΔV) is compared with the internal step-down voltage VDL, and the reference voltage VLR (or VLR + ΔV) is compared.
V) when the internal step-down voltage VDL is higher than V
Since the current flowing through the FET Q31 relatively increases and is supplied to the drain of the MOSFET Q30 via the current mirror circuit, a high-level voltage signal is formed by the difference between the relatively reduced drain current of the MOSFET Q30. . Conversely, the reference voltage VLR (or VLR + Δ
When the internal step-down voltage VDL becomes lower than V
Since the current flowing through the FET Q31 relatively decreases and is supplied to the drain of the MOSFET Q30 via the current mirror circuit, a low-level voltage signal is formed by the relatively increased difference between the drain currents of the MOSFET Q30.

【0026】レベル引抜き回路は、内部降圧電圧VDL
と回路の接地電位との間に設けられた2つのCMOSイ
ンバータ回路とNチャンネル型MOSFETQ39から
構成される。つまり、上記MOSFETQ30のドレイ
ン出力は、Pチャンネル型MOSFETQ35とNチャ
ンネル型MOSFETQ36からなるCMOSインバー
タ回路に供給されここで増幅される。この増幅信号は、
Pチャンネル型MOSFETQ37とNチャンネル型M
OSFETQ38からCMOSインバータ回路に供給さ
れ、かかるCMOSインバータ回路の出力と回路の接地
電位との間にNチャンネル型MOSFETQ39が設け
られる。このMOSFETQ39のゲートには、電源電
圧VDDが印加されることによって抵抗素子として動作
させられる。
The level extracting circuit uses the internal step-down voltage VDL
And two N-channel MOSFETs Q39 provided between the CMOS inverter circuit and the ground potential of the circuit. That is, the drain output of the MOSFET Q30 is supplied to a CMOS inverter circuit composed of a P-channel MOSFET Q35 and an N-channel MOSFET Q36, where it is amplified. This amplified signal is
P-channel MOSFET Q37 and N-channel M
The N-channel MOSFET Q39 is supplied from the OSFET Q38 to the CMOS inverter circuit, and is provided between the output of the CMOS inverter circuit and the ground potential of the circuit. The power supply voltage VDD is applied to the gate of the MOSFET Q39 to operate as a resistance element.

【0027】上記差動回路のMOSFETQ30のドレ
イン出力がハイレベルになると、上記CMOSインバー
タ回路(Q35とQ36)は、増幅されたロウレベルの
出力信号を形成する。これにより、CMOSインバータ
回路のPチャンネル型MOSFETQ37がオン状態と
なり、MOSFETQ39との間で直流電流経路を形成
して内部降圧電圧VDLをロウレベルに引き抜くような
電流経路を形成するものである。もしも、差動回路のM
OSFETQ30のドレイン出力がロウレベルでなるな
らば、上記CMOSインバータ回路(Q35とQ36)
は、増幅されたハイレベルの出力信号を形成する。これ
により、CMOSインバータ回路のPチャンネル型MO
SFETQ37がオフ状態となり、MOSFETQ39
との間で直流電流経路を形成しなくなる。
When the drain output of the MOSFET Q30 of the differential circuit goes high, the CMOS inverter circuits (Q35 and Q36) form an amplified low-level output signal. As a result, the P-channel MOSFET Q37 of the CMOS inverter circuit is turned on, and a direct current path is formed with the MOSFET Q39 to form a current path for drawing out the internal step-down voltage VDL to a low level. If the differential circuit M
If the drain output of OSFET Q30 is at low level, the CMOS inverter circuit (Q35 and Q36)
Form an amplified high-level output signal. Thereby, the P-channel type MO of the CMOS inverter circuit is provided.
The SFET Q37 is turned off, and the MOSFET Q39
No direct current path is formed between them.

【0028】図6には、上記基準電圧VLRを形成する
電圧発生回路の一実施例の回路図が示されている。電圧
発生回路は、基準電圧発生回路Vr−Gとレベル変換回
路LVCから構成される。基準電圧発生回路Vr−Gで
形成される基準定電圧Vrは、シリコンバンドギャップ
に対応した約1.2Vのように比較的小さな電圧値であ
り、半導体集積回路装置の内部電源として必要な電圧と
異なるものである。そこで、上記基準定電圧Vrを必要
な定電圧VLRに変換するのが、レベル変換回路LVC
である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing one embodiment of the voltage generating circuit for forming the reference voltage VLR. The voltage generation circuit includes a reference voltage generation circuit Vr-G and a level conversion circuit LVC. The reference constant voltage Vr formed by the reference voltage generation circuit Vr-G is a relatively small voltage value such as about 1.2 V corresponding to a silicon band gap, and is a voltage required as an internal power supply of the semiconductor integrated circuit device. Are different. Therefore, the level conversion circuit LVC converts the reference constant voltage Vr into a required constant voltage VLR.
It is.

【0029】基準電圧発生回路Vr−Gは、PNPトラ
ンジスタT1とT2のエミッタ面積比を異ならせ、それ
に同じ電流IRが流れるようにしてエミッタ電流密度を
異ならせる。これにより、ΔVBEのようなシリコンバ
ンドギャップに対応した定電圧を形成する。上記トラン
ジスタT1とT2に同じ電流IRを流すようにするため
に、Pチャンネル型MOSFETQP10、QP11、
Nチャンネル型MOSFETQN10とQN11が設け
られる。つまり、トランジスタT1のエミッタ電位をM
OSFETQN10のソース−ゲート、MOSFETQ
N11のゲート−ソースを介して抵抗R3の一端に印加
し、この抵抗R3の他端を上記トランジスタT2のエミ
ッタに接続する。これにより、抵抗R3には上記シリコ
ンバンドギャップに対応した定電圧ΔVBEが印加さ
れ、定電流IRが流れる。
The reference voltage generating circuit Vr-G changes the emitter area ratio between the PNP transistors T1 and T2, and changes the emitter current density so that the same current IR flows therethrough. Thereby, a constant voltage corresponding to the silicon band gap such as ΔVBE is formed. In order to allow the same current IR to flow through the transistors T1 and T2, P-channel MOSFETs QP10, QP11,
N-channel MOSFETs QN10 and QN11 are provided. That is, the emitter potential of the transistor T1 is set to M
OSFET QN10 source-gate, MOSFET Q
The voltage is applied to one end of a resistor R3 via the gate-source of N11, and the other end of the resistor R3 is connected to the emitter of the transistor T2. Thus, the constant voltage ΔVBE corresponding to the silicon band gap is applied to the resistor R3, and the constant current IR flows.

【0030】この定電流IRは、上記MOSFETQN
11を通してPチャンネル型MOSFETQP10〜Q
P12からなる電流ミラー回路とNチャンネル型MOS
FETQN10を介してトランジスタT1のエミッタに
供給する。また、Pチャンネル型MOSFETQP12
を通して抵抗R4に流して定電圧Vrを得るものであ
る。上記抵抗R4の他端には、上記トランジスタT2と
同じサイズにされたトランジスタT3が設けられ温度補
償を行うようにする。基準電圧Vrの出力ノードには、
キャパシタCか設けられて電圧Vrを安定化させる。
This constant current IR is based on the MOSFET QN
11, P-channel MOSFETs QP10 to QP
Current mirror circuit composed of P12 and N-channel type MOS
The power is supplied to the emitter of the transistor T1 via the FET QN10. Also, a P-channel MOSFET QP12
Through the resistor R4 to obtain a constant voltage Vr. At the other end of the resistor R4, a transistor T3 having the same size as the transistor T2 is provided to perform temperature compensation. The output node of the reference voltage Vr
A capacitor C is provided to stabilize the voltage Vr.

【0031】特に制限されないが、上記バイポーラ型ト
ランジスタは、コレクタをP型基板とし、ベースをPチ
ャンネル型MOSFETを形成するためのN型ウェル領
域と、エミッタを上記Pチャンネル型MOSFETを形
成するためのP型のソース,ドレイン領域を利用すれば
CMOS回路技術をそのまま利用して簡単に形成するこ
とができる。
Although not particularly limited, the bipolar transistor has an N-type well region for forming a P-channel MOSFET as a collector and an emitter for forming the P-channel MOSFET as a base. If P-type source / drain regions are used, they can be easily formed using the CMOS circuit technology as it is.

【0032】上記基準定電圧Vrは、ゲートとドレイン
が接続されてダイオード形態にされたNチャンネル型M
OSFETQN3のソースに供給される。このMOSF
ETQN3のゲートは、それと同じサイズにされたNチ
ャンネル型MOSFETQN4のゲートと共通に接続さ
れる。上記MOSFETQN4のソースと基準電位点と
しての回路の接地電位点との間には抵抗R1が設けられ
る。
The reference constant voltage Vr is an N-channel type M which has a gate and a drain connected and is in the form of a diode.
It is supplied to the source of OSFET QN3. This MOSF
The gate of ETQN3 is commonly connected to the gate of N-channel MOSFET QN4 of the same size. A resistor R1 is provided between the source of the MOSFET QN4 and the ground potential point of the circuit as a reference potential point.

【0033】上記抵抗R1で形成された電流は、上記M
OSFETQN4を通してゲートとドレインが接続され
てダイオード形態とされたPチャンネル型MOSFET
QP3に流れるようにされる。このMOSFETQP3
に対してPチャンネル型MOSFETQP1、QP2及
びQP4が電流ミラー形態にされる。これらのPチャン
ネル型MOSFETQP1〜QP4は、それぞれが同じ
電流を流すようにするために、同じ素子サイズで形成さ
れる。
The current generated by the resistor R1 is equal to the M
P-channel type MOSFET having a gate and a drain connected to each other through OSFET QN4 to form a diode.
It is made to flow to QP3. This MOSFET QP3
In contrast, P-channel MOSFETs QP1, QP2 and QP4 are in a current mirror form. These P-channel MOSFETs QP1 to QP4 are formed with the same element size so that the same current flows.

【0034】上記Pチャンネル型MOSFETQP2で
形成された電流は、上記MOSFETQN3のドレイン
に供給される。このMOSFETQN3のソースには、
上記Pチャンネル型MOSFETQP1で形成された電
流を受けるNチャンネル型MOSFETQN1とQN2
で構成された電流ミラー回路が設けられる。これによ
り、Nチャンネル型MOSFETQN3のドレイン電流
及びソース電流は、上記抵抗R1で形成された電流と等
しい電流値にされる。
The current formed by the P-channel MOSFET QP2 is supplied to the drain of the MOSFET QN3. The source of this MOSFET QN3
N-channel MOSFETs QN1 and QN2 receiving the current formed by P-channel MOSFET QP1
Is provided. As a result, the drain current and the source current of the N-channel MOSFET QN3 are set to the same current value as the current formed by the resistor R1.

【0035】上記Nチャンネル型MOSFETQP4の
ドレインと回路の接地電位との間には、抵抗R2が設け
られる。この抵抗R2は、上記抵抗R1に対して所望の
比を持つようにされる。つまり、MOSFETQN3の
ソースに供給される基準定電圧Vrは、同じ電流が流
れ、同じ素子サイズからなるMOSFETQN4のソー
ス電位と等しくなる。したがって、抵抗R1には、Vr
/R1のような定電流が流れることなる。この定電流と
等しい定電流が上記Pチャンネル型MOSFETQP4
を通して抵抗R2にも流れるから、出力電圧VLRは、
(Vr/R1)×R2となる。
A resistor R2 is provided between the drain of the N-channel MOSFET QP4 and the ground potential of the circuit. This resistor R2 is set to have a desired ratio with respect to the resistor R1. That is, the same constant current flows through the reference constant voltage Vr supplied to the source of the MOSFET QN3, and becomes equal to the source potential of the MOSFET QN4 having the same element size. Therefore, the resistance R1 has Vr
A constant current such as / R1 flows. The constant current equal to this constant current is equal to the P-channel MOSFET QP4.
Through the resistor R2, the output voltage VLR becomes
(Vr / R1) × R2.

【0036】したがって、抵抗R1とR2の比(R2/
R1)の比に比例して、上記基準定電圧Vrが増大さ
れ、所望の電圧値にされた出力電圧VLRを得ることが
できる。このとき、半導体集積回路で形成される抵抗
は、その抵抗値のバラツキは比較的大きいが、その相対
比は高精度で形成することができるから、出力電圧VL
Rを上記基準定電圧Vrに対応した高安定化を図ること
ができる。この実施例のレベル変換回路では、帰還によ
り利得を決めるものではないので、上記抵抗R1に流れ
る電流を小さく設定しても高安定で動作させることがで
きる。前記ΔVを形成するときには、ΔVに対応させて
抵抗R2’を設けるようにすればよい。
Therefore, the ratio of the resistors R1 and R2 (R2 /
The reference constant voltage Vr is increased in proportion to the ratio of R1), and an output voltage VLR having a desired voltage value can be obtained. At this time, the resistance formed by the semiconductor integrated circuit has a relatively large variation in the resistance value, but the relative ratio can be formed with high accuracy.
R can be highly stabilized corresponding to the reference constant voltage Vr. In the level conversion circuit of this embodiment, since the gain is not determined by feedback, it is possible to operate with high stability even if the current flowing through the resistor R1 is set small. When forming the ΔV, a resistor R2 ′ may be provided corresponding to the ΔV.

【0037】図7には、この発明に係る内部降圧電源回
路が搭載されたダイナミック型RAMの一実施例の概略
レイアウト図が示されている。同図においては、ダイナ
ミック型RAMを構成する各回路ブロックのうち、この
発明に関連する部分が判るように示されており、それが
公知の半導体集積回路の製造技術により、単結晶シリコ
ンのような1個の半導体基板上において形成される。
FIG. 7 is a schematic layout diagram of one embodiment of a dynamic RAM on which the internal step-down power supply circuit according to the present invention is mounted. In the figure, of the circuit blocks constituting the dynamic RAM, a portion related to the present invention is shown so as to be understood. It is formed on one semiconductor substrate.

【0038】この実施例では、特に制限されないが、メ
モリアレイは、全体として4個に分けられる。半導体チ
ップの長手方向に対して左右に2個ずつのメモリアレイ
が分けられて、中央部分14にアドレス入力回路、デー
タ入出力回路及びボンディングパッド列からなる入出力
インターフェイス回路等が設けられる。これら中央部分
14の両側のメモリアレイに接する部分には、カラムデ
コーダ領域13が配置される。
In this embodiment, although not particularly limited, the memory array is divided into four as a whole. Two memory arrays are divided into two on the left and right sides in the longitudinal direction of the semiconductor chip, and an address input circuit, a data input / output circuit, an input / output interface circuit including a bonding pad row, and the like are provided in the central portion 14. Column decoder regions 13 are arranged in portions of both sides of the central portion 14 in contact with the memory array.

【0039】上述のように半導体チップの長手方向に対
して左右に2個、上下に2個ずつに分けられた4個から
なる各メモリアレイにおいて、長手方向に対して上下中
央部にメインロウデコーダ領域11が設けられる。この
メインロウデコーダの上下には、メインワードドライバ
領域が形成されて、上記上下に分けられたメモリアレイ
のメインワード線をそれぞれが駆動するようにされる。
上記半導体チップの長手方向を2分する中央部分には、
内部電圧発生回路9が設けられる。この内部電圧発生回
路9は、上記内部降圧電源回路の他、後述するような昇
圧回路や基板電圧発生回路も含むものである。
As described above, in each of the four memory arrays divided into two on the left and right sides and two on the upper and lower sides with respect to the longitudinal direction of the semiconductor chip, the main row decoder is disposed at the upper and lower central portions in the longitudinal direction. An area 11 is provided. Main word driver regions are formed above and below the main row decoder, and drive the main word lines of the memory array divided vertically.
In the center part which divides the longitudinal direction of the semiconductor chip into two,
An internal voltage generation circuit 9 is provided. The internal voltage generation circuit 9 includes a booster circuit and a substrate voltage generation circuit, which will be described later, in addition to the internal step-down power supply circuit.

【0040】上記メモリセルアレイ(サブアレイ)15
は、その拡大図に示すように、メモリセルアレイ15を
挟んでセンスアンプ領域16、サブワードドライバ領域
17に囲まれて形成されるものである。上記センスアン
プアンプ領域と、上記サブワードドライバ領域の交差部
は、交差領域(クロスエリア)18とされる。上記セン
スアンプ領域16に設けられるセンスアンプは、シェア
ードセンス方式により構成され、メモリセルアレイの両
端に配置されるセンスアンプを除いて、センスアンプを
中心にして左右に相補ビット線が設けられ、左右いずれ
かのメモリセルアレイの相補ビット線に選択的に接続さ
れる。
The above memory cell array (subarray) 15
Are formed so as to be surrounded by the sense amplifier region 16 and the sub-word driver region 17 with the memory cell array 15 interposed therebetween, as shown in the enlarged view. An intersection between the sense amplifier region and the sub-word driver region is an intersection region (cross area) 18. The sense amplifiers provided in the sense amplifier region 16 are configured by a shared sense method, and except for the sense amplifiers arranged at both ends of the memory cell array, complementary bit lines are provided on the left and right around the sense amplifier. Selectively connected to the complementary bit lines of the memory cell array.

【0041】上述のように半導体チップの長手方向に対
して左右に4個ずつに分けられたメモリアレイは、2個
ずつ組となって配置される。このように2個ずつ組とな
って配置された2つのメモリアレイは、その中央部分に
メインワードドライバ11が配置される。このメインワ
ードドライバ11は、それを中心にして上下に振り分け
られた2個のメモリアレイに対応して設けられる。メイ
ンワードドライバ11は、上記1つのメモリアレイを貫
通するように延長されるメインワード線の選択信号を形
成する。また、上記メインワードドライバ11にサブワ
ード選択用のドライバも設けれら、後述するように上記
メインワード線と平行に延長されてサブワード選択線の
選択信号を形成する。
As described above, the memory arrays divided into four on the left and right sides in the longitudinal direction of the semiconductor chip are arranged in groups of two. As described above, the two memory arrays arranged in groups of two each have the main word driver 11 arranged at the center thereof. The main word driver 11 is provided corresponding to the two memory arrays that are divided up and down around the main word driver 11. The main word driver 11 generates a selection signal of a main word line extended so as to penetrate the one memory array. The main word driver 11 is also provided with a sub-word selection driver, which extends in parallel with the main word line to form a sub-word selection line selection signal as described later.

【0042】拡大図として示された1つのメモリセルア
レイ(サブアレイ)15は、図示しないがサブワード線
が256本と、それと直交する相補ビット線(又はデー
タ線)が256対とされる。上記1つのメモリアレイに
おいて、上記メモリセルアレイ(サブアレイ)15がワ
ードビット線方向に16個設けられるから、全体として
の上記サブワード線は約4K分設けられ、ワード線方向
に8個設けられるから、相補ビット線は全体として約2
K分設けられる。このようなメモリアレイが全体で8個
設けられるから、全体では8×2K×4K=64Mビッ
トのような大記憶容量を持つようにされる。
Although not shown, one memory cell array (sub-array) 15 shown as an enlarged view has 256 sub-word lines and 256 pairs of complementary bit lines (or data lines) orthogonal thereto. In one memory array, 16 memory cell arrays (sub-arrays) 15 are provided in the word bit line direction. Therefore, about 4K sub-word lines are provided as a whole, and 8 sub-word lines are provided in the word line direction. The bit line is about 2
K are provided. Since eight such memory arrays are provided in total, a large storage capacity such as 8 × 2K × 4K = 64 Mbits is provided.

【0043】上記1つのメモリアレイは、メインワード
線方向に対して8個に分割される。かかる分割されたメ
モリセルアレイ15毎にサブワードドライバ(サブワー
ド線駆動回路)17が設けられる。サブワードドライバ
17は、メインワード線に対して1/8の長さに分割さ
れ、それと平行に延長されるサブワード線の選択信号を
形成する。この実施例では、メインワード線の数を減ら
すために、言い換えるならば、メインワード線の配線ピ
ッチを緩やかにするために、特に制限されないが、1つ
のメインワード線に対して、相補ビット線方向に4本か
らなるサブワード線を配置させる。このようにメインワ
ード線方向には8本に分割され、及び相補ビット線方向
に対して4本ずつが割り当てられたサブワード線の中か
ら1本のサブワード線を選択するために、サブワード選
択ドライバが配置される。このサブワード選択ドライバ
は、上記サブワードドライバの配列方向に延長される4
本のサブワード選択線の中から1つを選択する選択信号
を形成する。
The one memory array is divided into eight in the main word line direction. A sub-word driver (sub-word line driving circuit) 17 is provided for each of the divided memory cell arrays 15. The sub-word driver 17 is divided into の 長 of the length of the main word line, and forms a sub-word line selection signal extending in parallel with the length. In this embodiment, in order to reduce the number of main word lines, in other words, to reduce the wiring pitch of the main word lines, there is no particular limitation. Are arranged four sub-word lines. In order to select one sub-word line from among the sub-word lines divided into eight in the main word line direction and four in the complementary bit line direction, a sub-word selection driver is used. Be placed. This sub-word selection driver is extended in the arrangement direction of the sub-word drivers.
A selection signal for selecting one of the sub-word selection lines is formed.

【0044】上記1つのメモリアレイに着目すると、1
つのメインワード線に割り当てられる8個のメモリセル
アレイのうち選択すべきメモリセルが含まれる1つのメ
モリセルアレイに対応したサブワードドライバにおい
て、1本のサブワード選択線が選択される結果、1本の
メインワード線に属する8×4=32本のサブワード線
の中から1つのサブワード線が選択される。上記のよう
にメインワード線方向に2K(2048)のメモリセル
が設けられるので、1つのサブワード線には、2048
/8=256個のメモリセルが接続されることとなる。
なお、特に制限されないが、リフレッシュ動作(例えば
セルフリフレッシュモード)においては、1本のメイン
ワード線に対応する8本のサブワード線が選択状態とさ
れる。
Focusing on the one memory array, 1
One sub-word selection line is selected in a sub-word driver corresponding to one memory cell array including a memory cell to be selected among eight memory cell arrays allocated to one main word line, resulting in one main word One sub-word line is selected from 8 × 4 = 32 sub-word lines belonging to the line. As described above, 2K (2048) memory cells are provided in the main word line direction.
/ 8 = 256 memory cells are connected.
Although not particularly limited, in a refresh operation (for example, a self-refresh mode), eight sub-word lines corresponding to one main word line are set to a selected state.

【0045】上記のように1つのメモリアレイは、相補
ビット線方向に対して4Kビットの記憶容量を持つ。し
かしながら、1つの相補ビット線に対して4Kものメモ
リセルを接続すると、相補ビット線の寄生容量が増大
し、微細な情報記憶用キャパシタとの容量比により読み
出される信号レベルが得られなくなってしまうために、
相補ビット線方向に対しても16分割される。つまり、
太い黒線で示されたセンスアンプ16により 相補ビッ
ト線が16分割に分割される。特に制限されないが、セ
ンスアンプ16は、シェアードセンス方式により構成さ
れ、メモリアレイの両端に配置されるセンスアンプ16
を除いて、センスアンプ16を中心にして左右に相補ビ
ット線が設けられ、左右いずれかの相補ビット線に選択
的に接続される。
As described above, one memory array has a storage capacity of 4K bits in the complementary bit line direction. However, if as many as 4K memory cells are connected to one complementary bit line, the parasitic capacitance of the complementary bit line increases, and a signal level that is read out cannot be obtained due to the capacitance ratio with a fine information storage capacitor. To
It is also divided into 16 in the complementary bit line direction. That is,
The complementary bit line is divided into 16 by the sense amplifier 16 indicated by a thick black line. Although not particularly limited, the sense amplifiers 16 are configured by a shared sense system, and are provided at both ends of the memory array.
Except for the above, complementary bit lines are provided on the left and right with respect to the sense amplifier 16, and are selectively connected to one of the left and right complementary bit lines.

【0046】図8には、この発明に係るダイナミック型
RAMを説明するための概略レイアウト図が示されてい
る。同図には、メモリチップ全体の概略レイアウトと、
8分割された1つのメモリアレイのレイアウトが示され
ている。同図は、図7の実施例を別の観点から図示した
ものである。つまり、図7と同様にメモリチップは、長
手方向(ワード線方向)対して左右と上下にそれぞれ2
個ずつのメモリアレイ(Array)が4分割され、その長方
向における中央部分には複数らなるボンディングパッド
及び周辺回路(Bonding Pad & peripheral Circuit) が
設けられる。
FIG. 8 is a schematic layout diagram for explaining a dynamic RAM according to the present invention. The figure shows a schematic layout of the entire memory chip,
The layout of one memory array divided into eight is shown. This figure illustrates the embodiment of FIG. 7 from another point of view. That is, as in FIG. 7, the memory chip is located at right and left and up and down with respect to the longitudinal direction (word line direction).
Each memory array is divided into four parts, and a plurality of bonding pads and peripheral circuits (Bonding Pad & peripheral Circuit) are provided in the central part in the longitudinal direction.

【0047】上記2個ずつのメモリアレイは、それぞれ
が約8Mビットの記憶容量を持つようにされるものであ
り、そのうちの一方が拡大して示されているように、ワ
ード線方向に8分割され、ビット線方向に16分割され
たサブアレイが設けられる。上記サブアレイのビット線
方向の両側には、上記ビット線方向に対してセンスアン
プ(Sence Amplifier)が配置される。上記サブアレイの
ワード線方向の両側には、サブワードドライバ(Sub-Wo
rd Driver)が配置される。
Each of the two memory arrays has a storage capacity of about 8 Mbits, and one of the two memory arrays is divided into eight in the word line direction as shown in an enlarged manner. A sub-array divided into 16 in the bit line direction is provided. On both sides of the sub-array in the bit line direction, sense amplifiers (Sence Amplifiers) are arranged in the bit line direction. A sub-word driver (Sub-Wo) is provided on both sides of the sub-array in the word line direction.
rd Driver) is placed.

【0048】上記1つのアレイには、全体で4096本
のワード線と2048対の相補ビット線が設けられる。
これにより、全体で約8Mビットの記憶容量を持つよう
にされる。上記のように4096本のワード線が16個
のサブアレイに分割して配置されるので、1つのサブア
レイには256本のワード線(サブワード線)が設けら
れる。また、上記のように2048対の相補ビット線が
8個のサブアレイに分割して配置されるので、1つのサ
ブアレイには256対の相補ビット線が設けられる。
In one array, a total of 4096 word lines and 2048 pairs of complementary bit lines are provided.
As a result, the storage capacity is about 8 Mbits in total. As described above, 4096 word lines are divided into 16 sub-arrays and arranged, so that one sub-array is provided with 256 word lines (sub-word lines). In addition, since 2048 pairs of complementary bit lines are divided into eight sub-arrays as described above, one sub-array is provided with 256 pairs of complementary bit lines.

【0049】上記2つのアレイの中央部には、メインロ
ウデコーダが設けられる。つまり、同図に示されたアレ
イの左側には、その右側に設けられるアレイと共通に設
けられる前記メインロウデコーダに対応して、アレイコ
ントロール(Array control)回路及びメインワードドラ
イバ(Main Word driver)が設けられる。上記アレイコン
トロール回路には、第1のサブワード選択線を駆動する
ドライバが設けられる。上記アレイには、上記8分割さ
れたサブアレイを貫通するように延長されるメインワー
ド線が配置される。上記メインワードドライバは、上記
メインワード線を駆動する。上記メインワード線と同様
に第1のサブワード選択線も上記8分割されたサブアレ
イを貫通するように延長される。上記アレイの上部に
は、Yデコーダ(YDecoder) 及びY選択線ドライバ(YS
driver) が設けられる。
At the center of the two arrays, a main row decoder is provided. In other words, on the left side of the array shown in the figure, an array control circuit and a main word driver correspond to the main row decoder provided in common with the array provided on the right side. Is provided. The array control circuit includes a driver for driving the first sub-word selection line. A main word line extending so as to penetrate the eight divided sub-arrays is arranged in the array. The main word driver drives the main word line. Like the main word line, the first sub-word selection line is extended so as to pass through the eight divided sub-arrays. Above the array, a Y decoder (YDecoder) and a Y select line driver (YS
driver).

【0050】図9には、上記ダイナミック型RAMのセ
ンスアンプ部と、その周辺回路の一実施例の要部回路図
が示されている。同図においては、2つのサブアレイに
挟まれて配置されたセンスアンプとそれに関連した回路
が例示的に示されている。また、各素子が形成されるウ
ェル領域が点線で示され、それに与えられるバイアス電
圧も併せて示されている。
FIG. 9 is a main part circuit diagram of one embodiment of the sense amplifier section of the dynamic RAM and its peripheral circuits. FIG. 1 exemplarily shows a sense amplifier arranged between two sub-arrays and a circuit related thereto. The well region where each element is formed is shown by a dotted line, and the bias voltage applied thereto is also shown.

【0051】ダイナミック型メモリセルは、上記1つの
サブアレイに設けられたサブワード線SWLと、相補ビ
ット線BL,/BLのうちの一方BLとの間に設けられ
た1つが代表として例示的に示されている。ダイナミッ
ク型メモリセルは、アドレス選択MOSFETQmと記
憶キャパシタCsから構成される。アドレス選択MOS
FETQmのゲートは、サブワード線SWLに接続さ
れ、このMOSFETQmのドレインがビット線BLに
接続され、ソースに記憶キャパシタCsが接続される。
記憶キャパシタCsの他方の電極は共通化されてプレー
ト電圧が与えられる。上記サブワード線SWLの選択レ
ベルは、上記ビット線のハイレベルに対して上記アドレ
ス選択MOSFETQmのしきい値電圧分だけ高くされ
た高電圧VPPとされる。
As the dynamic memory cell, one provided between the sub-word line SWL provided in the one sub-array and one of the complementary bit lines BL and / BL is exemplarily shown as a representative. ing. The dynamic memory cell includes an address selection MOSFET Qm and a storage capacitor Cs. Address selection MOS
The gate of the FET Qm is connected to the sub-word line SWL, the drain of the MOSFET Qm is connected to the bit line BL, and the storage capacitor Cs is connected to the source.
The other electrode of the storage capacitor Cs is shared and receives a plate voltage. The selection level of the sub-word line SWL is a high voltage VPP higher than the high level of the bit line by the threshold voltage of the address selection MOSFET Qm.

【0052】センスアンプを上記内部降圧電源回路で形
成された内部降圧電圧VDLで動作させるようにした場
合、センスアンプにより増幅されてビット線に与えられ
るハイレベルは、上記内部電圧VDLに対応したレベル
にされる。したがって、上記ワード線の選択レベルに対
応した高電圧VPPはVDL+Vthにされる。センスア
ンプの左側に設けられたサブアレイの一対の相補ビット
線BLと/BLは、同図に示すように平行に配置され、
ビット線の容量バランス等をとるために必要に応じて適
宜に交差させられる。かかる相補ビット線BLと/BL
は、シェアードスイッチMOSFETQ1とQ2により
センスアンプの単位回路の入出力ノードと接続される。
When the sense amplifier is operated at the internal step-down voltage VDL formed by the internal step-down power supply circuit, the high level amplified by the sense amplifier and given to the bit line is a level corresponding to the internal voltage VDL. To be. Therefore, the high voltage VPP corresponding to the word line selection level is set to VDL + Vth. A pair of complementary bit lines BL and / BL of the sub-array provided on the left side of the sense amplifier are arranged in parallel as shown in FIG.
In order to balance the capacitance of the bit lines and the like, they are appropriately crossed as needed. Such complementary bit lines BL and / BL
Is connected to the input / output node of the unit circuit of the sense amplifier by shared switch MOSFETs Q1 and Q2.

【0053】センスアンプの単位回路は、ゲートとドレ
インとが交差接続されてラッチ形態にされたNチャンネ
ル型の増幅MOSFETQ5,Q6及びPチャンネル型
の増幅MOSFETMOSFETQ7,Q8から構成さ
れる。Nチャンネル型MOSFETQ5とQ6のソース
は、共通ソース線CSNに接続される。Pチャンネル型
MOSFETQ7とQ8のソースは、共通ソース線CS
Pに接続される。上記共通ソース線CSNとCSPに
は、それぞれパワースイッチMOSFETが設けられ
る。特に制限されないが、Nチャンネル型の増幅MOS
FETQ5とQ6のソースが接続された共通ソース線C
SNには、上記AとB側のクロスエリアに設けられたN
チャンネル型のパワースイッチMOSFETQ12とQ
13により接地電位に対応した動作電圧が与えられる。
The unit circuit of the sense amplifier is composed of N-channel type amplifying MOSFETs Q5, Q6 and P-channel type amplifying MOSFETs Q7, Q8, whose gates and drains are cross-connected to form a latch. The sources of the N-channel MOSFETs Q5 and Q6 are connected to a common source line CSN. The sources of the P-channel MOSFETs Q7 and Q8 are connected to a common source line CS.
Connected to P. Each of the common source lines CSN and CSP is provided with a power switch MOSFET. Although not particularly limited, an N-channel type amplification MOS
Common source line C to which the sources of FETs Q5 and Q6 are connected
SN is the N provided in the cross area between the A and B sides.
Channel type power switch MOSFETs Q12 and Q
13 provides an operating voltage corresponding to the ground potential.

【0054】特に制限されないが、上記Pチャンネル型
の増幅MOSFETQ7とQ8のソースが接続された共
通ソース線CSPには、オーバードライブ用のPチャン
ネル型のパワーMOSFETQ15と、上記内部電圧V
DLを供給するNチャンネル型のパワーMOSFETQ
16が設けられる。上記オーバードライブ用の電圧は、
昇圧電圧VPPがゲートに供給されたNチャンネル型M
OSFETQ14により形成されたクランプ電圧VDD
CLPが用いられる。このMOSFETQ14のドレイ
ンには、外部端子から供給された電源電圧VDDが供給
され、上記MOSFETQ14をソースフォロワ出力回
路として動作させ、上記昇圧電圧VPPを基準にしてM
OSFETQ14のしきい値電圧分だけ低下したクラン
プ電圧VDDCLPを形成する。
Although not particularly limited, the common source line CSP to which the sources of the P-channel type amplification MOSFETs Q7 and Q8 are connected has a P-channel type power MOSFET Q15 for overdrive and the internal voltage V
N-channel type power MOSFET Q for supplying DL
16 are provided. The overdrive voltage is
N-channel type M in which boosted voltage VPP is supplied to the gate
Clamp voltage VDD formed by OSFET Q14
CLP is used. A power supply voltage VDD supplied from an external terminal is supplied to a drain of the MOSFET Q14, and the MOSFET Q14 is operated as a source follower output circuit.
The clamp voltage VDDCLP lowered by the threshold voltage of the OSFET Q14 is formed.

【0055】特に制限されないが、上記昇圧電圧VPP
は、チャージポンプ回路の動作を基準電圧を用いて制御
して3.8Vのような安定化された高電圧とされる。そ
して、上記MOSFETQ14のしきい値電圧は、メモ
リセルのアドレス選択MOSFETQmに比べて低い低
しきい値電圧に形成されており、上記クランプ電圧VD
DCLPを約2.9Vのような安定化された定電圧にす
る。MOSFETQ26は、リーク電流経路を形成する
MOSFETであり、約1μA程度の微小な電流した流
さない。これにより、長期間にわたってスタンバイ状態
(非動作状態)にされた時や、電源電圧VDDのバンプ
により上記VDDCLPが過上昇するのを防止し、かか
る過上昇時の電圧VDDCLPが与えられる増幅MOS
FETQ7,Q8のバックバイアス効果による動作遅延
を防止する。
Although not particularly limited, the boosted voltage VPP
Is controlled by using the reference voltage to operate the charge pump circuit, and is set to a stabilized high voltage such as 3.8V. The threshold voltage of the MOSFET Q14 is formed at a low threshold voltage lower than the address selection MOSFET Qm of the memory cell, and the clamp voltage VD
DCLP is brought to a stabilized constant voltage such as about 2.9V. The MOSFET Q26 is a MOSFET forming a leak current path, and does not flow a minute current of about 1 μA. This prevents the VDDCLP from excessively rising due to the standby state (non-operating state) for a long period of time or the bump of the power supply voltage VDD, and the amplifying MOS to which the voltage VDDCLP at the time of such excessive increase is applied.
The operation delay due to the back bias effect of the FETs Q7 and Q8 is prevented.

【0056】この実施例では、上記のようなクランプ電
圧VDDCLPによりセンスアンプのオーバードライブ
電圧を形成するものであることに着目し、その電圧を供
給するPチャンネル型のパワーMOSFETQ15と、
センスアンプのPチャンネル型の増幅MOSFETQ
7,Q8とを同図で点線で示したような同じN型ウェル
領域NWELLに形成するとともに、そのバイアス電圧
として上記クランプ電圧VDDCLPを供給するもので
ある。そして、センスアンプのPチャンネル型の増幅M
OSFETQ7とQ8の共通ソース線CSPに本来の動
作電圧VDLを与えるパワーMOSFETQ16は、N
チャンネル型として上記オーバードライブ用のMOSF
ETQ14と電気的に分離して形成する。
In this embodiment, noting that the overdrive voltage of the sense amplifier is formed by the clamp voltage VDDCLP as described above, a P-channel type power MOSFET Q15 for supplying the voltage,
P channel type amplification MOSFET Q of sense amplifier
7, Q8 are formed in the same N-type well region NWELL as shown by the dotted line in the same figure, and the clamp voltage VDDCLP is supplied as the bias voltage. Then, a P-channel type amplifier M of the sense amplifier
The power MOSFET Q16 for applying the original operating voltage VDL to the common source line CSP of the OSFETs Q7 and Q8 has N
MOSF for overdrive as the channel type
It is formed electrically separated from the ETQ 14.

【0057】上記Nチャンネル型のパワーMOSFET
Q16のゲートに供給されるセンスアンプ活性化信号S
AP2は、上記Pチャンネル型MOSFETQ15のゲ
ートに供給されるオーバードライブ用の活性化信号/S
AP1と逆相の信号とされ、特に制限されないが、その
ハイレベルが電源電圧VDDに対応された信号とされ
る。つまり、前記のようにVDDCLPは、約+2.9
V程度であり、電源電圧VDDの許容最小電圧VDDmi
n は、約3.0Vであるので、上記Pチャンネル型MO
SFETQ15をオフ状態にさせることができるととも
に、上記Nチャンネル型MOSFETQ16を低しきい
値電圧のものを用いることにより、ソース側から内部電
圧VDLに対応した電圧を出力させることができる。
The N-channel type power MOSFET
Sense amplifier activation signal S supplied to the gate of Q16
AP2 is an overdrive activation signal / S supplied to the gate of the P-channel MOSFET Q15.
The signal has a phase opposite to that of AP1, and although not particularly limited, a high level thereof is a signal corresponding to the power supply voltage VDD. That is, as described above, VDDCLP is approximately +2.9.
V, which is the minimum allowable voltage VDDmi of the power supply voltage VDD.
Since n is about 3.0 V, the P-channel MO
The SFET Q15 can be turned off, and a voltage corresponding to the internal voltage VDL can be output from the source side by using the N-channel MOSFET Q16 having a low threshold voltage.

【0058】上記センスアンプの単位回路の入出力ノー
ドには、相補ビット線を短絡させるイコライズMOSF
ETQ11と、相補ビット線にハーフプリチャージ電圧
を供給するスイッチMOSFETQ9とQ10からなる
プリチャージ回路が設けられる。これらのMOSFET
Q9〜Q11のゲートは、共通にプリチャージ信号BL
EQが供給される。このプリチャージ信号BLEQを形
成するドライバ回路は、上記クロスエリアにNチャンネ
ル型MOSFETQ18を設けて、その立ち下がりを高
速にする。つまり、メモリアクセスの開始によりワード
線を選択タイミングを早くするために、各クロスエリア
に設けられたNチャンネル型MOSFETQ18をオン
状態にして上記プリチャージ回路を構成するMOSFE
TQ9〜Q11を高速にオフ状態に切り替えるようにす
るものである。
An equalizing MOSF for short-circuiting a complementary bit line is provided at the input / output node of the unit circuit of the sense amplifier.
A precharge circuit including ETQ11 and switch MOSFETs Q9 and Q10 for supplying a half precharge voltage to a complementary bit line is provided. These MOSFETs
The gates of Q9 to Q11 share the precharge signal BL
EQ is supplied. The driver circuit for forming the precharge signal BLEQ is provided with an N-channel MOSFET Q18 in the cross area to speed up the fall. That is, in order to advance the timing of selecting a word line by the start of memory access, the N-channel MOSFET Q18 provided in each cross area is turned on to set the MOSFE which constitutes the precharge circuit.
TQ9 to Q11 are switched to the off state at high speed.

【0059】これに対して、プリチャージ動作を開始さ
せる信号を形成するPチャンネル型MOSFETQ17
は、上記のように個々のクロスエリアに設けられるので
はなく、Yデコーダ&YSドライバ部に設けるようにす
る。つまり、メモリアクセスの終了によりプリチャージ
動作が開始されるものであるが、その動作には時間的な
余裕が有るので、信号BLEQの立ち上がを高速にする
ことが必要ないからである。この結果、一方のクロスエ
リアに設けられるPチャンネル型MOSFETは、上記
オーバードライブ用のパワーMOSFETQ15のみと
なり、他方のクロスエリアに設けられるPチャンネル型
MOSFETは、次に説明する入出力線のスイッチ回路
IOSWを構成するMOSFETQ24,Q25及び共
通入力線MIOを内部電圧VDLにプリチャージさせる
プリチャージ回路を構成するMOSFETにできる。そ
して、これらのN型ウェル領域には、上記VDDCLP
とVDLのようなバイアス電圧が与えられるから1種類
のN型ウェル領域となり、寄生サイリスタ素子が形成さ
れない。
On the other hand, a P-channel MOSFET Q17 for forming a signal for starting a precharge operation
Are provided not in the individual cross areas as described above, but in the Y decoder & YS driver section. That is, the precharge operation is started by the end of the memory access, but since the operation has time margin, it is not necessary to make the rising of the signal BLEQ fast. As a result, the P-channel MOSFET provided in one cross area is only the power MOSFET Q15 for overdrive, and the P-channel MOSFET provided in the other cross area is a switch circuit IOSW of an input / output line described below. , And the MOSFETs constituting a precharge circuit for precharging the common input line MIO to the internal voltage VDL. The above-mentioned VDDCLP is provided in these N-type well regions.
And a bias voltage such as VDL are applied, so that one type of N-type well region is formed, and no parasitic thyristor element is formed.

【0060】センスアンプの単位回路は、シェアードス
イッチMOSFETQ3とQ4を介して右側のサブアレ
イの同様な相補ビット線BL,/BLに接続される。ス
イッチMOSFETQ12とQ13は、カラムスイッチ
回路を構成するものであり、選択信号YSを受けて、上
記センスアンプの単位回路の入出力ノードをサブ共通入
出力線LIOに接続させる。例えば、左側のサブアレイ
のサブワード線SWLが選択されたときには、センスア
ンプの右側シェアードスイッチMOSFETQ3とQ4
とがオフ状態にされる。これにより、センスアンプの入
出力ノードは、上記左側の相補ビット線BL,/BLに
接続されて、選択されたサブワード線SWLに接続され
たメモリセルの微小信号を増幅し、上記カラムスイッチ
回路を通してサブ共通入出力線LIOに伝える。上記サ
ブ共通入出力線LIOは、クロスエリアに設けられたN
チャンネル型MOSFETQ19と20及び上記Pチャ
ンネル型MOSFETQ24とQ25からなるスイッチ
回路IOSWを介してメインアンプの入端子に接続され
る入出力線MIOに接続される。
The unit circuit of the sense amplifier is connected to similar complementary bit lines BL and / BL of the right sub-array via shared switch MOSFETs Q3 and Q4. The switch MOSFETs Q12 and Q13 constitute a column switch circuit, and upon receiving the selection signal YS, connect the input / output node of the unit circuit of the sense amplifier to the sub-common input / output line LIO. For example, when the sub word line SWL of the left sub array is selected, the right shared switch MOSFETs Q3 and Q4 of the sense amplifier are selected.
Are turned off. As a result, the input / output node of the sense amplifier is connected to the left-side complementary bit lines BL and / BL, amplifies the minute signal of the memory cell connected to the selected sub-word line SWL, and passes through the column switch circuit. It is transmitted to the sub common input / output line LIO. The sub common input / output line LIO is connected to the N provided in the cross area.
It is connected to an input / output line MIO connected to the input terminal of the main amplifier via a switch circuit IOSW composed of channel type MOSFETs Q19 and Q20 and the P-channel type MOSFETs Q24 and Q25.

【0061】サブワード線駆動回路SWDは、そのうち
の1つが代表として例示的に示されているように、上記
深い深さのN型ウェル領域DWELL(VPP)に形成
されたPチャンネル型MOSFETQ21と、かかるD
WELL内に形成されるP型ウェル領域PWELL(V
BB)に形成されたNチャンネル型MOSFETQ22
及びQ23とを用いて構成される。インバータ回路N1
は、特に制限されないが、前記図3に示したようなサブ
ワード選択線駆動回路FXDを構成するものであり、前
記のようにクロスエリアに設けられるものである。サブ
アレイのアドレス選択MOSFETQmも、上記DWE
LL内に形成されるP型ウェル領域PWELL(VB
B)に形成されるものである。
The sub-word line drive circuit SWD includes a P-channel MOSFET Q21 formed in the deep N-type well region DWELL (VPP), one of which is exemplarily shown as a representative. D
The P-type well region PWELL (V
N-channel MOSFET Q22 formed in BB)
And Q23. Inverter circuit N1
Although it is not particularly limited, it constitutes the sub-word select line driving circuit FXD as shown in FIG. 3 and is provided in the cross area as described above. The sub-array address selection MOSFET Qm is also
LL formed in the P-type well region PWELL (VB
B).

【0062】図10には、上記サブアレイのメインワー
ド線とサブワード線との関係を説明するための要部ブロ
ック図が示されている。同図は、主に回路動作を説明す
るものであり、サブワード選択線の実際的な幾何学的な
配置を無視してサブワード選択線FX0B〜7Bを1つ
に纏めて表している。同図においては、サブワード線の
選択動作を説明するために2本のメインワード線MWL
0とMWL1が代表として示されている。これらのメイ
ンワード線MWL0は、メインワードドライバMWD0
により選択される。他のメインワード線MWL1は、上
記同様なメインワードドライバにより同様に選択され
る。
FIG. 10 is a main block diagram for explaining the relationship between the main word lines and the sub word lines of the sub array. This figure mainly describes the circuit operation, and omits the actual geometric arrangement of the sub-word selection lines and collectively shows the sub-word selection lines FX0B to 7B. In the figure, two main word lines MWL are shown in order to explain a sub word line selecting operation.
0 and MWL1 are shown as representatives. These main word lines MWL0 are connected to a main word driver MWD0.
Is selected by The other main word line MWL1 is similarly selected by a main word driver similar to the above.

【0063】上記1つのメインワード線MWL0には、
それの延長方向に対して8組のサブワード線が設けられ
る。同図には、そのうちの2組のサブワード線が代表と
して例示的に示されている。サブワード線は、偶数0〜
6と奇数1〜7の合計8本のサブワード線が1つのサブ
アレイに交互に配置される。メインワードドライバに隣
接する偶数0〜6と、メインワード線の遠端側(ワード
ドライバの反対側)に配置される奇数1〜7を除いて、
サブアレイ間に配置されるサブワードドライバは、それ
を中心にした左右のサブアレイのサブワード線を駆動す
る。
The one main word line MWL0 has:
Eight sets of sub-word lines are provided in the extending direction. FIG. 2 exemplarily shows two sets of the sub-word lines as representatives. The sub word line is even 0 to
A total of eight sub-word lines 6 and odd numbers 1 to 7 are alternately arranged in one sub-array. Except for even numbers 0 to 6 adjacent to the main word driver and odd numbers 1 to 7 arranged on the far end side (opposite side of the word driver) of the main word line,
The sub-word driver arranged between the sub-arrays drives the sub-word lines of the left and right sub-arrays centered on the sub-word driver.

【0064】これにより、前記のようにサブアレイとし
ては、8分割されるが、上記のように実質的にサブワー
ドドライバSWDにより2つのサブアレイに対応したサ
ブワード線が同時に選択されるので、実質的には上記サ
ブアレイが4組に分けられることとなる。上記のように
サブワード線SWLを偶数0〜6と偶数1〜7に分け、
それぞれメモリブロックの両側にサブワードドライバS
WDを配置する構成では、メモリセルの配置に合わせて
高密度に配置されるサブワード線SWLの実質的なピッ
チがサブワードドライバSWDの中で2倍に緩和でき、
サブワードドライバSWDとサブワード線SWLとを効
率よく半導体チップ上にレイアウトすることができる。
As a result, although the sub-array is divided into eight as described above, the sub-word lines corresponding to the two sub-arrays are simultaneously selected by the sub-word driver SWD substantially as described above. The sub-array is divided into four sets. As described above, the sub word line SWL is divided into even numbers 0 to 6 and even numbers 1 to 7,
Sub word drivers S are provided on both sides of each memory block.
In the configuration in which the WDs are arranged, the substantial pitch of the sub-word lines SWL arranged at high density in accordance with the arrangement of the memory cells can be relaxed twice in the sub-word driver SWD.
The sub-word driver SWD and the sub-word line SWL can be efficiently laid out on a semiconductor chip.

【0065】この実施例では、上記サブワードドライバ
SWDは、4本のサブワード線0〜6(1〜7)に対し
て共通にメインワード線MWLから選択信号を供給す
る。上記4つのサブワード線の中から1つのサブワード
線を選択するためのサブワード選択線FXBが設けられ
る。サブワード選択線は、FXB0〜FXB7の8本か
ら構成され、そのうちの偶数FXB0〜FXB6が上記
偶数列のサブワードドライバ0〜6に供給され、そのう
ち奇数FXB1〜FXB7が上記奇数列のサブワードド
ライバ1〜7に供給される。
In this embodiment, the sub-word driver SWD supplies a selection signal from the main word line MWL to four sub-word lines 0 to 6 (1 to 7) in common. A sub-word select line FXB for selecting one sub-word line from the four sub-word lines is provided. The sub-word selection lines are composed of eight lines FXB0 to FXB7, of which even-numbered FXB0 to FXB6 are supplied to the even-numbered sub-word drivers 0 to 6, and odd-numbered FXB1 to FXB7 are odd-numbered sub-word drivers 1 to 7 of the odd-numbered columns. Supplied to

【0066】サブワード選択線FXB0〜FXB7は、
サブアレイ上では第2層目の金属(メタル)配線層M2
により形成され、同じく第2層目の金属配線層M2によ
り構成されるメインワード線MWL0〜MWLnと平行
に延長される第1サブワード選択線と、そこから直交す
る方向に延長される第2のサブワード選択線からなる。
特に制限されないが、上記第2のサブワード選択線は、
メインワード線MWLとの交差するために第3層目の金
属配線層M3により構成される。
The sub-word selection lines FXB0 to FXB7 are
On the sub-array, the second metal wiring layer M2
And a second sub-word select line extending in parallel with the main word lines MWL0 to MWLn also formed by the second metal wiring layer M2, and a second sub-word extending in a direction orthogonal thereto. Consists of a selection line.
Although not particularly limited, the second sub-word selection line is
A third metal wiring layer M3 is provided to cross the main word line MWL.

【0067】サブワードドライバSWDは、そのうちの
1つが例示的に示されているように、メインワード線M
WLに入力端子が接続され、出力端子にサブワード線S
WLが接続されたPチャンネル型MOSFETQ21と
Nチャンネル型MOSFETQ22からなる第1のCM
OSインバータ回路と、上記サブワード線SWLと回路
の接地電位との間に設けられ、上記サブワード選択信号
FXBを受けるスイッチMOSFETQ23から構成さ
れる。このスイッチMOSFETQ23のゲートを接続
するために、実際には0、2、4、6からなるサブワー
ドドライバ列にそってFXとFXBとの合計8本のサブ
ワード選択線が配置されるが、同図では1つの線で表し
ている。
The sub-word driver SWD has a main word line M, one of which is illustratively shown.
The input terminal is connected to WL, and the sub-word line S is connected to the output terminal.
A first CM including a P-channel MOSFET Q21 and an N-channel MOSFET Q22 to which WL is connected.
An OS inverter circuit and a switch MOSFET Q23 provided between the sub-word line SWL and the ground potential of the circuit and receiving the sub-word selection signal FXB. In order to connect the gate of this switch MOSFET Q23, a total of eight sub-word selection lines FX and FXB are arranged along a sub-word driver row consisting of 0, 2, 4, and 6, but in FIG. It is represented by one line.

【0068】上記サブワード選択信号FXBの反転信号
FXを形成する第2のCMOSインバータ回路N1がサ
ブワード選択線駆動回路FXDとして設けられ、その出
力信号を上記第1のCMOSインバータ回路の動作電圧
端子であるPチャンネル型MOSFETQ21のソース
端子に供給する。この第2のCMOSインバータ回路N
1は、特に制限されないが、前記図3のようにクロスエ
リアに形成され、複数からなるサブワードドライバSW
Dに対応して共通に用いられる。
A second CMOS inverter circuit N1 for forming an inverted signal FX of the sub-word selection signal FXB is provided as a sub-word selection line driving circuit FXD, and its output signal is used as an operating voltage terminal of the first CMOS inverter circuit. It is supplied to the source terminal of the P-channel MOSFET Q21. This second CMOS inverter circuit N
Although not particularly limited, a plurality of sub-word drivers SW 1 are formed in the cross area as shown in FIG.
Commonly used corresponding to D.

【0069】上記のようなサブワードドライバSWDの
構成においては、メインワード線MWLがワード線の選
択レベルに対応した昇圧電圧VPPのようなハイレベル
のとき、上記第1のCMOSインバータ回路のNチャン
ネル型MOSFETQ22がオン状態となり、サブワー
ド線SWLを回路の接地電位のようなロウレベルにす
る。このとき、サブワード選択信号FXBが回路の接地
電位のようなロウレベルのような選択レベルとなり、サ
ブワード選択線駆動回路FXDとしての第2のCMOS
インバータ回路N1の出力信号が上記昇圧電圧VPPに
対応した選択レベルにされても、上記メインワード線M
WLの非選択レベルにより、Pチャンネル型MOSFE
TQ21がオフ状態であるので、上記サブワード線SW
Lは上記Nチャンネル型MOSFETQ22のオン状態
による非選択状態にされる。
In the above configuration of the sub-word driver SWD, when the main word line MWL is at a high level such as the boosted voltage VPP corresponding to the word line selection level, the N-channel type of the first CMOS inverter circuit The MOSFET Q22 is turned on, and the sub-word line SWL is set to a low level such as the ground potential of the circuit. At this time, the sub-word selection signal FXB becomes a selection level such as a low level such as the ground potential of the circuit, and the second CMOS as the sub-word selection line driving circuit FXD
Even if the output signal of the inverter circuit N1 is set to the selected level corresponding to the boosted voltage VPP, the main word line M
Depending on the non-selection level of WL, P-channel MOSFET
Since TQ21 is off, the sub word line SW
L is set to a non-selected state due to the ON state of the N-channel MOSFET Q22.

【0070】上記メインワード線MWLが選択レベルに
対応した回路の接地電位のようなロウレベルのとき、上
記第1のCMOSインバータ回路のNチャンネル型MO
SFETQ22がオフ状態となり、Pチャンネル型MO
SFETQ21がオン状態になる。このとき、サブワー
ド選択信号FXBが上記回路の接地電位のようなロウレ
ベルなら、サブワード選択線駆動回路FXDとしての第
2のCMOSインバータ回路N1の出力信号が上記昇圧
電圧VPPに対応した選択レベルにされて、サブワード
線SWLをVPPのような選択レベルにする。もしも、
サブワード選択信号FXBが昇圧電圧VPPのような非
選択レベルなら、上記第2のCMOSインバータ回路N
2の出力信号がロウレベルとなり、これとともに上記N
チャンネル型MOSFETQ23がオン状態になってサ
ブワード線SWLをロウレベルの非選択レベルにする。
When the main word line MWL is at a low level such as the ground potential of a circuit corresponding to the selected level, the N-channel type MO of the first CMOS inverter circuit is
The SFET Q22 is turned off, and the P-channel type MO
SFET Q21 is turned on. At this time, if the sub-word selection signal FXB is at a low level such as the ground potential of the circuit, the output signal of the second CMOS inverter circuit N1 as the sub-word selection line driving circuit FXD is set to the selection level corresponding to the boosted voltage VPP. , The sub word line SWL is set to a selection level such as VPP. If,
If the sub-word selection signal FXB is at a non-selection level such as the boosted voltage VPP, the second CMOS inverter circuit N
2 becomes low level, and at the same time, N
The channel type MOSFET Q23 is turned on to set the sub-word line SWL to the low level non-selection level.

【0071】上記メインワード線MWL及びそれと平行
に配置される第1のサブワード選択線FXBは、上記の
ように非選択レベルが共にVPPのようなハイレベルに
されている。それ故、RAMが非選択状態(スタンバ
イ)状態のときに上記平行に配置されるメインワード線
MWLと第1のサブワード選択線FXBとの間に絶縁不
良が発生しても、リーク電流が流れることがない。この
結果、メインワード線MWLの間に第1のサブワード選
択線FXB形成してサブアレイ上に配置させることがで
き、レアウトの高密度化としても、上記リーク電流によ
る直流不良を回避することができ高信頼性となるもので
ある。
The main word line MWL and the first sub-word select line FXB arranged in parallel with the main word line MWL are both set to a non-selection level such as VPP as described above. Therefore, even when an insulation failure occurs between the main word line MWL and the first sub-word selection line FXB arranged in parallel when the RAM is in the non-selection state (standby) state, leakage current flows. There is no. As a result, the first sub-word selection line FXB can be formed between the main word lines MWL and arranged on the sub-array, and the DC failure due to the above-described leakage current can be avoided even when the layout density is increased. It will be reliable.

【0072】図11には、上記メモリアレイのメインワ
ード線とセンスアンプとの関係を説明するための要部ブ
ロック図が示されている。同図においては、代表として
1本のメインワード線MWLが示されている。このメイ
ンワード線MWLは、メインワードドライバMWDによ
り選択される。上記メインワードドライバに隣接して、
上記偶数サブワード線に対応したサブワードドライバS
WDが設けられる。
FIG. 11 is a main block diagram for explaining the relationship between the main word lines of the memory array and the sense amplifiers. In the figure, one main word line MWL is shown as a representative. This main word line MWL is selected by the main word driver MWD. Adjacent to the above main word driver,
Sub-word driver S corresponding to the even-numbered sub-word line
A WD is provided.

【0073】同図では、省略されてるが上記メインワー
ド線MWLと平行に配置されるサブワード線と直交する
ように相補ビット線(Pair Bit Line)が設けられる。こ
の実施例では、特に制限されないが、相補ビット線も偶
数列と奇数列に分けられ、それぞれに対応してサブアレ
イ(メモリセルアレイ)を中心にして左右にセンスアン
プSAが振り分けられる。センスアンプSAは、前記の
ようにシェアードセンス方式とされるが、端部のセンス
アンプSAでは、実質的に片方にした相補ビット線が設
けられないが、シェアードスイッチMOSFETを介し
て相補ビット線と接続される。
Although not shown in the figure, a complementary bit line (Pair Bit Line) is provided so as to be orthogonal to a sub-word line arranged in parallel with the main word line MWL. In this embodiment, although not particularly limited, the complementary bit lines are also divided into even columns and odd columns, and the sense amplifiers SA are distributed to the left and right corresponding to the respective sub-arrays (memory cell arrays). Although the sense amplifier SA is of the shared sense type as described above, the sense amplifier SA at the end does not substantially have one complementary bit line, but the sense amplifier SA is connected to the complementary bit line via a shared switch MOSFET. Connected.

【0074】上記のようにサブアレイの両側にセンスア
ンプSAを分散して配置する構成では、奇数列と偶数列
に相補ビット線が振り分けられるために、センスアンプ
列のピッチを緩やかにすることができる。逆にいうなら
ば、高密度に相補ビット線を配置しつつ、センスアンプ
SAを形成する素子エリアを確保することができるもの
となる。上記センスアンプSAの配列に沿って上記サブ
入出力線が配置される。このサブ入出力線は、カラムス
イッチを介して上記相補ビット線に接続される。カラム
スイッチは、スイッチMOSFETから構成される。こ
のスイッチMOSFETのゲートは、カラムデコーダCO
LUMN DECORDER の選択信号が伝えられるカラム選択線Y
Sに接続される。
In the configuration in which the sense amplifiers SA are dispersedly arranged on both sides of the sub-array as described above, since the complementary bit lines are allocated to odd columns and even columns, the pitch of the sense amplifier columns can be reduced. . In other words, it is possible to secure element areas for forming the sense amplifiers SA while arranging complementary bit lines at high density. The sub input / output lines are arranged along the arrangement of the sense amplifiers SA. This sub input / output line is connected to the complementary bit line via a column switch. The column switch is composed of a switch MOSFET. The gate of this switch MOSFET is connected to the column decoder CO.
Column selection line Y to which the LUMN DECORDER selection signal is transmitted
Connected to S.

【0075】図12には、上記ダイナミック型RAMの
周辺部分の一実施例の概略ブロック図が示されている。
タイミング制御回路TGは、外部端子から供給されるロ
ウアドレスストローブ信号/RAS、カラムアドレスス
トローブ信号/CAS、ライトイネーブル信号/WE及
びアウトプットイネーブル信号/OEを受けて、動作モ
ードの判定、それに対応して内部回路の動作に必要な各
種のタイミング信号を形成する。この明細書及び図面で
は、/はロウレベルがアクティブレベルであることを意
味するのに用いている。
FIG. 12 is a schematic block diagram showing one embodiment of the peripheral portion of the dynamic RAM.
The timing control circuit TG receives a row address strobe signal / RAS, a column address strobe signal / CAS, a write enable signal / WE, and an output enable signal / OE supplied from external terminals, and determines an operation mode and responds to it. Thus, various timing signals necessary for the operation of the internal circuit are formed. In this specification and the drawings, the symbol / is used to mean that the low level is the active level.

【0076】信号R1とR3は、ロウ系の内部タイミン
グ信号であり、ロウ系の選択動作のために使用される。
タイミング信号φXLは、ロウ系アドレスを取り込んで
保持させる信号であり、ロウアドレスバッファRABに
供給される。すなわち、ロウアドレスバッファRAB
は、上記タイミング信号φXLによりアドレス端子A0
〜Aiから入力されたアドレスを取り込んでラッチ回路
に保持させる。タイミング信号φYLは、カラム系アド
レスを取り込んで保持させる信号であり、カラムアドレ
スバッファCABに供給される。すなわち、カラムアド
レスバッファRABは、上記タイミング信号φYLによ
りアドレス端子A0〜Aiから入力されたアドレスを取
り込んでラッチ回路に保持させる。
Signals R1 and R3 are row-related internal timing signals, and are used for row-related selection operations.
The timing signal φXL is a signal for taking in and holding a row-related address, and is supplied to the row address buffer RAB. That is, the row address buffer RAB
Is controlled by the address signal A0 by the timing signal φXL.
AAi are fetched and held in the latch circuit. The timing signal φYL is a signal for capturing and holding a column address, and is supplied to the column address buffer CAB. That is, the column address buffer RAB fetches an address input from the address terminals A0 to Ai in response to the timing signal φYL and causes the latch circuit to hold the address.

【0077】信号φREFは、リフレッシュモードのと
きに発生される信号であり、ロウアドレスバッファの入
力部に設けられたマルチプレクサAMXに供給されて、
リフレッシュモードのときにリフレッシュアドレスカウ
ンタ回路RFCにより形成されたリフレッシュ用アドレ
ス信号に切り替えるよう制御する。リフレッシュアドレ
スカウンタ回路RFCは、タイミング制御回路TGによ
り形成されたリフレッシュ用の歩進パルスφRCを計数
してリフレッシュアドレス信号を生成する。この実施例
では後述するようなオートリフレッシュとセルフリフレ
ッシュを持つようにされる。タイミング信号φXは、ワ
ード線選択タイミング信号であり、デコーダXIBに供
給されて、下位2ビットのアドレス信号の解読された信
号に基づいて4通りのワード線選択タイミング信号Xi
Bが形成される。タイミング信号φYはカラム選択タイ
ミング信号であり、カラム系プリデコーダYPDに供給
されてカラム選択信号AYix、AYjx、AYkxが出力さ
れる。
The signal φREF is a signal generated in the refresh mode, and is supplied to the multiplexer AMX provided at the input of the row address buffer.
In the refresh mode, control is performed so as to switch to the refresh address signal formed by the refresh address counter circuit RFC. The refresh address counter circuit RFC counts a refresh step pulse φRC formed by the timing control circuit TG to generate a refresh address signal. In this embodiment, an auto refresh and a self refresh as described later are provided. The timing signal φX is a word line selection timing signal, and is supplied to the decoder XIB, and based on the decoded signal of the lower 2 bits of the address signal, there are four types of word line selection timing signals Xi.
B is formed. The timing signal φY is a column selection timing signal, and is supplied to the column predecoder YPD to output the column selection signals AYix, AYjx, AYkx.

【0078】タイミング信号φWは、書き込み動作を指
示する制御信号であり、タイミング信号φRは読み出し
動作を指示する制御信号である。これらのタイミング信
号φWとφRは、入出力回路I/Oに供給されて、書き
込み動作のときには入出力回路I/Oに含まれる入力バ
ッファを活性化し、出力バッファを出力ハイインピーダ
ンス状態にさせる。これに対して、読み出し動作のとき
には、上記出力バッファを活性化し、入力バッファを出
力ハイインピーダンス状態にする。タイミング信号φM
Sは、特に制限されないが、メモリアレイ選択動作を指
示する信号であり、ロウアドレスバッファRABに供給
され、このタイミングに同期して選択信号MSiが出力
される。タイミング信号φSAは、センスアンプの動作
を指示する信号である。このタイミング信号φSAに基
づいて、センスアンプの活性化パルスが形成される。
Timing signal φW is a control signal for instructing a write operation, and timing signal φR is a control signal for instructing a read operation. These timing signals φW and φR are supplied to the input / output circuit I / O to activate an input buffer included in the input / output circuit I / O at the time of a write operation, thereby bringing the output buffer into an output high impedance state. On the other hand, at the time of the read operation, the output buffer is activated, and the input buffer is set to the output high impedance state. Timing signal φM
S is a signal that instructs, but is not limited to, a memory array selection operation, is supplied to a row address buffer RAB, and a selection signal MSi is output in synchronization with this timing. Timing signal φSA is a signal for instructing the operation of the sense amplifier. An activation pulse for the sense amplifier is formed based on the timing signal φSA.

【0079】この実施例では、ロウ系の冗長回路X−R
EDが代表として例示的に示されている。すなわち、上
記回路X−REDは、不良アドレスを記憶させる記憶回
路と、アドレス比較回路とを含んでいる。記憶された不
良アドレスとロウアドレスバッファRABから出力され
る内部アドレス信号BXiとを比較し、不一致のときに
は信号XEをハイレベルにし、信号XEBをロウレベル
にして、正規回路の動作を有効にする。上記入力された
内部アドレス信号BXiと記憶された不良アドレスとが
一致すると、信号XEをロウレベルにして正規回路の不
良メインワード線の選択動作を禁止させるとともに、信
号XEBをハイレベルにして、1つの予備メインワード
線を選択する選択信号XRiBを出力させる。
In this embodiment, the row-related redundant circuit XR
ED is illustratively shown as a representative. That is, the circuit X-RED includes a storage circuit for storing a defective address and an address comparison circuit. The stored defective address is compared with the internal address signal BXi output from the row address buffer RAB, and when they do not match, the signal XE is set to the high level, and the signal XEB is set to the low level to enable the operation of the normal circuit. When the input internal address signal BXi matches the stored defective address, the signal XE is set to low level to inhibit the operation of selecting the defective main word line of the normal circuit, and the signal XEB is set to high level to set one signal. A selection signal XRiB for selecting a spare main word line is output.

【0080】内部電圧発生回路VGは、外部端子から供
給された3.3Vのような電源電圧VDDと0Vの接地
電位VSSとを受け、上記昇圧電圧VPP(+3.8
V)、内部電圧VDL(+2.2V)、プレート電圧
(プリチャージ電圧)VPL(1.1V)及び基板電圧
VBB(−1.0V)を形成する複数の回路から構成さ
れる。特に制限されないが、上記昇圧電圧VPPと基板
電圧VBBとは、チャージポンプ回路と、その制御回路
とを用いて上記電圧VPP及びVBBを安定的に形成す
る。上記内部電圧VDLは、上記基準電圧VLRを用い
た前記内部降圧電源回路により形成されるものである。
上記プレート電圧VPLやハーフプリチャージ電圧は、
内部降圧電圧VDLを1/2に分圧して形成される。
The internal voltage generating circuit VG receives the power supply voltage VDD such as 3.3 V supplied from an external terminal and the ground potential VSS of 0 V, and receives the boosted voltage VPP (+3.8
V), an internal voltage VDL (+2.2 V), a plate voltage (precharge voltage) VPL (1.1 V), and a substrate voltage VBB (-1.0 V). Although not particularly limited, the boosted voltage VPP and the substrate voltage VBB stably form the voltages VPP and VBB using a charge pump circuit and its control circuit. The internal voltage VDL is formed by the internal step-down power supply circuit using the reference voltage VLR.
The plate voltage VPL and the half precharge voltage are:
It is formed by dividing the internal step-down voltage VDL by half.

【0081】図13には、この発明に係るダイナミック
型RAMの動作の一例を説明するためのタイミング図が
示されている。/RASのロウレベルによりロウ系のメ
モリアクセスが開始され、ロウアドレス系の選択タイミ
ング信号RACが発生され、それによりワード線SWL
が選択される。この信号RACを遅延回路により遅延さ
せて、センスアンプ活性化信号/SAEが形成される。
上記センスアンプ活性化信号/SAEをタイミング発生
回路に供給して、オーバードライブパルスとセンスアン
プの活性化信号を形成する。これにより、オーバードラ
イブ時間だけコモンソース線CSPの電位が内部電圧V
DL以上に高くされて、ビット線BL又は/BLのハイ
レベルへの立ち上がりを高速にする。この後に、上記信
号/SAEを遅延回路で遅延させてY選択信号YSを立
ち上げる。
FIG. 13 is a timing chart for explaining an example of the operation of the dynamic RAM according to the present invention. / RAS initiates row-related memory access, and generates a row address-related selection timing signal RAC, thereby causing word line SWL
Is selected. This signal RAC is delayed by a delay circuit to form sense amplifier activation signal / SAE.
The sense amplifier activation signal / SAE is supplied to a timing generation circuit to form an overdrive pulse and a sense amplifier activation signal. As a result, the potential of the common source line CSP becomes the internal voltage V for the overdrive time.
It is set to be higher than DL to speed up the rise of the bit line BL or / BL to a high level. Thereafter, the signal / SAE is delayed by a delay circuit to raise the Y selection signal YS.

【0082】上記オーバードライブパルスを利用して、
上記図1の実施例のタイミング信号EBを形成するよう
にしてもよい。つまり、レベル引抜き回路LDWの動作
が必要なのは、上記オーバードライブ用電圧VDDCL
Pによって内部電圧VDLが基準電圧VLRより高くな
るときであるからである。これにより、格別なタイミン
グ発生回路を用いることなく、上記レベル引抜き回路L
DWの動作タイミング信号を形成することができる。
Using the above overdrive pulse,
The timing signal EB of the embodiment shown in FIG. 1 may be formed. In other words, the operation of the level extraction circuit LDW is necessary because the overdrive voltage VDDCL is used.
This is because P causes the internal voltage VDL to become higher than the reference voltage VLR. Thus, the level extraction circuit L can be used without using a special timing generation circuit.
DW operation timing signals can be formed.

【0083】上記の実施例から得られる作用効果は、下
記の通りである。すなわち、 (1) 外部端子から供給された電源電圧で動作し、基
準電圧と内部降圧電圧とを受け、第1の動作制御信号よ
り増幅動作を行うようにされた第1の差動回路及び電流
増幅MOSFETにより構成されて、上記内部降圧電圧
が基準電圧よりも低くされたときに上記電流増幅MOS
FETにより上記内部降圧電圧を引き上げるレベル引上
げ回路と、上記外部端子から供給された電源電圧で動作
し、上記基準電圧と内部降圧電圧とを受け、上記動作制
御信号によるレベル引上げ回路の動作開始時に第2の動
作制御信号により一時的に動作する第2の差動回路を含
み、上記基準電圧に対して内部降圧電圧が高くされたと
きに上記内部降圧電圧を低くする電流経路を形成するレ
ベル引抜き回路とを組み合わせることにより、低消費電
力化を図りつつ、動作開始時に短い時間内に安定化でき
る内部降圧電源回路を得ることができるという効果が得
られる。
The operational effects obtained from the above embodiment are as follows. That is, (1) a first differential circuit and a current which operate on a power supply voltage supplied from an external terminal, receive a reference voltage and an internal step-down voltage, and perform an amplification operation based on a first operation control signal. The current amplifying MOSFET when the internal step-down voltage is made lower than a reference voltage.
A level raising circuit that raises the internal step-down voltage by an FET; operates with a power supply voltage supplied from the external terminal; receives the reference voltage and the internal step-down voltage; And a second differential circuit that temporarily operates according to the operation control signal of claim 2, wherein a level extraction circuit that forms a current path for lowering the internal step-down voltage when the internal step-down voltage is increased with respect to the reference voltage By combining the above, it is possible to obtain an effect that it is possible to obtain an internal step-down power supply circuit capable of stabilizing within a short time at the start of operation while reducing power consumption.

【0084】(2) 外部端子から供給された電源電圧
で動作し、第1の基準電圧と内部降圧電圧とを受け、動
作制御信号より増幅動作を行うようにされた差動回路及
び電流増幅MOSFETにより構成されて、上記内部降
圧電圧が上記第1の基準電圧よりも低くされたときに上
記電流増幅MOSFETにより上記内部降圧電圧を引き
上げるレベル引上げ回路と、外部端子から供給された電
源電圧で動作し、上記基準電圧に対して微小電圧だけ高
くされた第2の基準電圧と内部降圧電圧とを受け、上記
動作制御信号より増幅動作を行うようにされた差動回路
を含み、上記第2の基準電圧に対して内部降圧電圧が高
くされたときに上記内部降圧電圧を低くする電流経路を
形成するレベル引抜き回路とを組み合わせることによ
り、低消費電力化を図りつつ、動作開始時に短い時間内
に安定化できる内部降圧電源回路を得ることができると
いう効果が得られる。
(2) A differential circuit and a current amplifying MOSFET that operate on the power supply voltage supplied from the external terminal, receive the first reference voltage and the internal step-down voltage, and perform an amplifying operation based on an operation control signal. A level raising circuit for raising the internal step-down voltage by the current amplification MOSFET when the internal step-down voltage is lower than the first reference voltage, and operating with a power supply voltage supplied from an external terminal. A differential circuit receiving a second reference voltage raised by a very small voltage with respect to the reference voltage and an internal step-down voltage, and performing an amplifying operation based on the operation control signal; Low power consumption is achieved by combining with a level extraction circuit that forms a current path for lowering the internal step-down voltage when the internal step-down voltage is increased with respect to the voltage. However, there is an effect that an internal step-down power supply circuit that can be stabilized within a short time at the start of operation can be obtained.

【0085】(3) 外部端子から供給された電源電圧
により定常的に動作し、上記基準電圧と上記内部降圧電
圧とを受けて上記基準電圧に対応した上記内部降圧電圧
を形成するとともに、上記内部降圧電圧により動作させ
られる内部回路が非動作状態におけるリーク電流に対応
した電流供給能力しか持たないようにされた内部降圧電
圧発生回路を更に備えることにより、内部回路が待機時
の内部降圧電圧を確保することができるという効果が得
られる。
(3) It operates steadily by the power supply voltage supplied from the external terminal, receives the reference voltage and the internal step-down voltage, forms the internal step-down voltage corresponding to the reference voltage, and An internal step-down voltage generation circuit, which is designed so that the internal circuit operated by the step-down voltage has only a current supply capability corresponding to a leak current in a non-operating state, further secures an internal step-down voltage in a standby state of the internal circuit. The effect is obtained.

【0086】(4) 動作開始時には内部降圧電圧より
も高くされた電圧よりオーバードライブされるセンスア
ンプの動作電圧として上記内部降圧電源回路を用いるこ
とにより、センスアンプが動作開始時に短い時間内に内
部降圧電圧の安定化できるためにカラム選択動作を早い
タイミングで行うようにすることができるという効果が
得られる。
(4) By using the internal step-down power supply circuit as the operating voltage of the sense amplifier which is overdriven at a voltage higher than the internal step-down voltage at the start of the operation, the sense amplifier can be internally driven within a short time at the start of the operation. Since the step-down voltage can be stabilized, the effect that the column selection operation can be performed at an early timing can be obtained.

【0087】(5) 上記第1の動作制御信号を上記セ
ンスアンプ活性化信号とし、上記第2の制御信号は上記
オーバードライブ用センスアンプ活性化信号とすること
より、格別なタイミング発生回路を設けることなく最適
なタイミングで内部降圧電源回路を構成するレベル引上
げ回路とレベル引抜き回路とを動作させることができる
という効果が得られる。
(5) A special timing generation circuit is provided by using the first operation control signal as the sense amplifier activation signal and the second control signal as the overdrive sense amplifier activation signal. The effect is obtained that the level pull-up circuit and the level pull-out circuit constituting the internal step-down power supply circuit can be operated at the optimum timing without any need.

【0088】以上本発明者よりなされた発明を実施例に
基づき具体的に説明したが、本願発明は前記実施例に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種
々変更可能であることはいうまでもない。例えば、図5
(B)のレベル引抜き回路を構成するレベル引抜き用の
電流経路として、CMOSインバータ回路を構成するM
OSFETQ38は省略できるものである。MOSFE
TQ39は抵抗素子に置き換えることができる。このよ
うにレベル引抜き用の経路は種々の実施形態を採ること
ができる。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments, the invention of the present application is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention. Needless to say. For example, FIG.
As a current path for level extraction constituting the level extraction circuit of FIG.
OSFET Q38 can be omitted. MOSFE
TQ39 can be replaced by a resistance element. As described above, the path for level withdrawal can take various embodiments.

【0089】この発明が適用されるダイナミック型RA
Mを構成するサブアレイの構成、または半導体チップに
搭載される複数のメモリアレイの配置は、その記憶容量
等に応じて種々の実施形態を採ることができる。また、
サブワードドライバの構成は、種々の実施形態を採るこ
とができる。入出力インターフェイスの部分は、クロッ
ク信号に同期して動作を行うようにされたシンクロナス
ダイナミック型RAMとしてもよい。1つのメインワー
ド線に割り当てられるサブワード線の数は、前記のよう
に4本の他に8本等種々の実施形態を採ることができ
る。この発明は、前記ダイナミック型RAMの他に、外
部端子から供給された電源電圧を降圧して、内部回路の
動作に必要な内部降圧電源回路を備えた半導体集積回路
装置に広く利用できるものである。
Dynamic RA to which the present invention is applied
Various embodiments can be adopted for the configuration of the sub-array constituting M or the arrangement of a plurality of memory arrays mounted on the semiconductor chip according to the storage capacity and the like. Also,
The configuration of the sub-word driver can take various embodiments. The portion of the input / output interface may be a synchronous dynamic RAM which operates in synchronization with a clock signal. As for the number of sub-word lines assigned to one main word line, various embodiments such as eight as well as four as described above can be adopted. The present invention can be widely used for a semiconductor integrated circuit device provided with an internal step-down power supply circuit required for operation of an internal circuit by stepping down a power supply voltage supplied from an external terminal in addition to the dynamic RAM. .

【0090】[0090]

【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。すなわち、外部端子から供給された電
源電圧で動作し、基準電圧と内部降圧電圧とを受け、第
1の動作制御信号より増幅動作を行うようにされた第1
の差動回路及び電流増幅MOSFETにより構成され
て、上記内部降圧電圧が基準電圧よりも低くされたとき
に上記電流増幅MOSFETにより上記内部降圧電圧を
引き上げるレベル引上げ回路と、上記外部端子から供給
された電源電圧で動作し、上記基準電圧と内部降圧電圧
とを受け、上記動作制御信号によるレベル引上げ回路の
動作開始時に第2の動作制御信号により一時的に動作す
る第2の差動回路を含み、上記基準電圧に対して内部降
圧電圧が高くされたときに上記内部降圧電圧を低くする
電流経路を形成するレベル引抜き回路とを組み合わせる
ことにより、低消費電力化を図りつつ、動作開始時に短
い時間内に安定化できる内部降圧電源回路を得ることが
できる。
The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, the first operation control circuit operates on the power supply voltage supplied from the external terminal, receives the reference voltage and the internal step-down voltage, and performs the amplification operation based on the first operation control signal.
A level raising circuit configured to raise the internal step-down voltage by the current amplifying MOSFET when the internal step-down voltage is lower than a reference voltage, and a level boosting circuit that is supplied from the external terminal. A second differential circuit that operates at a power supply voltage, receives the reference voltage and the internal step-down voltage, and temporarily operates according to a second operation control signal at the start of operation of the level raising circuit according to the operation control signal; By combining with a level extraction circuit that forms a current path for lowering the internal step-down voltage when the internal step-down voltage is increased with respect to the reference voltage, power consumption can be reduced and the operation can be started within a short period of time. Thus, it is possible to obtain an internal step-down power supply circuit that can be stabilized.

【0091】本願において開示される発明のうち他の代
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。外部端子から供給された電源電圧で
動作し、第1の基準電圧と内部降圧電圧とを受け、動作
制御信号より増幅動作を行うようにされた差動回路及び
電流増幅MOSFETにより構成されて、上記内部降圧
電圧が上記第1の基準電圧よりも低くされたときに上記
電流増幅MOSFETにより上記内部降圧電圧を引き上
げるレベル引上げ回路と、外部端子から供給された電源
電圧で動作し、上記基準電圧に対して微小電圧だけ高く
された第2の基準電圧と内部降圧電圧とを受け、上記動
作制御信号より増幅動作を行うようにされた差動回路を
含み、上記第2の基準電圧に対して内部降圧電圧が高く
されたときに上記内部降圧電圧を低くする電流経路を形
成するレベル引抜き回路とを組み合わせることにより、
低消費電力化を図りつつ、動作開始時に短い時間内に安
定化できる内部降圧電源回路を得ることができる。
The effects obtained by the other typical aspects of the invention disclosed in the present application will be briefly described as follows.
It is as follows. It operates with a power supply voltage supplied from an external terminal, receives a first reference voltage and an internal step-down voltage, and is configured by a differential circuit and a current amplification MOSFET configured to perform an amplification operation by an operation control signal. A level boosting circuit that raises the internal step-down voltage by the current amplification MOSFET when the internal step-down voltage is lower than the first reference voltage; and operates with a power supply voltage supplied from an external terminal. A differential circuit receiving the second reference voltage raised by a very small voltage and the internal step-down voltage, and performing an amplification operation based on the operation control signal. By combining with a level extraction circuit that forms a current path that lowers the internal step-down voltage when the voltage is increased,
It is possible to obtain an internal step-down power supply circuit capable of stabilizing within a short time at the start of operation while reducing power consumption.

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

【図1】この発明に係る内部降圧電源回路の一実施例を
示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of an internal step-down power supply circuit according to the present invention.

【図2】図1の内部降圧電源回路の動作を説明するため
のタイミング図である。
FIG. 2 is a timing chart for explaining an operation of the internal step-down power supply circuit of FIG. 1;

【図3】この発明に係る内部降圧電源回路の他の一実施
例を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the internal step-down power supply circuit according to the present invention.

【図4】図3の内部降圧電源回路の動作を説明するため
のタイミング図である。
FIG. 4 is a timing chart for explaining an operation of the internal step-down power supply circuit of FIG. 3;

【図5】図1及び図3の内部降圧電圧発生回路及びレベ
ル引抜き回路の一実施例を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing one embodiment of an internal step-down voltage generating circuit and a level extracting circuit of FIGS. 1 and 3;

【図6】この発明に用いられる基準電圧を形成する電圧
発生回路の一実施例を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing one embodiment of a voltage generating circuit for generating a reference voltage used in the present invention.

【図7】この発明に係る内部降圧電源回路が搭載された
ダイナミック型RAMの一実施例を示すレイアウト図で
ある。
FIG. 7 is a layout diagram showing one embodiment of a dynamic RAM on which the internal step-down power supply circuit according to the present invention is mounted.

【図8】上記ダイナミック型RAMを説明するための概
略レイアウト図である。
FIG. 8 is a schematic layout diagram for explaining the dynamic RAM.

【図9】上記ダイナミック型RAMのセンスアンプ部と
その周辺回路の一実施例を示す要部回路図である。
FIG. 9 is a main part circuit diagram showing one embodiment of a sense amplifier section and peripheral circuits of the dynamic RAM.

【図10】図7に示したサブアレイのメインワード線と
サブワード線との関係を説明するための要部ブロック図
である。
FIG. 10 is a main part block diagram for explaining a relationship between a main word line and a sub word line of the sub array shown in FIG. 7;

【図11】図7のサブアレイのメインワード線とセンス
アンプとの関係を説明するための要部ブロック図であ
る。
11 is a main part block diagram for explaining a relationship between a main word line and a sense amplifier of the sub-array in FIG. 7;

【図12】図1のダイナミック型RAMの周辺部分の一
実施例を示す概略ブロック図である。
FIG. 12 is a schematic block diagram showing one embodiment of a peripheral portion of the dynamic RAM of FIG. 1;

【図13】この発明に係るダイナミック型RAMの動作
の一例を説明するための波形図である。
FIG. 13 is a waveform chart for explaining an example of the operation of the dynamic RAM according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

9…内部電圧発生回路、10…メモリチップ、11…メ
インロウデコーダ領域、12…メインワードドライバ領
域、13…カラムデコーダ領域、14…周辺回路、ポン
ディングパッド領域、15…メセリセルアレイ(サブア
レイ)、16…センスアンプ領域、17…サブワードド
ライバ領域、18…交差領域(クロスエリア) SA…センスアンプ、SWD…サブワードドライバ、M
WD…メインワードドライバ、ACTRL…メモリアレ
イ制御回路、MWL0〜MWLn…メインワード線、S
WL,SWL0…サブワード線、YS…カラム選択線、
SBARY…サブアレイ、TG…タイミング制御回路、
I/O…入出力回路、RAB…ロウアドレスバッファ、
CAB…カラムアドレスバッファ、AMX…マルチプレ
クサ、RFC…リフレッシュアドレスカウンタ回路、X
PD,YPD…プリテコーダ回路、X−DEC…ロウ系
冗長回路、XIB…デコーダ回路、Q1〜Q49…MO
SFET、CSP,CSN…共通ソース線、YS…カラ
ム選択信号、LIO…サブ共通入出力線、MIO…共通
入出力線、M1〜M3…メタル層、SN…ストレージノ
ード、PL…プレート電極、BL…ビット線、SD…ソ
ース,ドレイン、FG…1層目ポリシリコン層。
9: Internal voltage generating circuit, 10: Memory chip, 11: Main row decoder area, 12: Main word driver area, 13: Column decoder area, 14: Peripheral circuit, bonding pad area, 15: Meseli cell array (sub array) , 16: sense amplifier area, 17: sub-word driver area, 18: intersection area (cross area) SA: sense amplifier, SWD: sub-word driver, M
WD: Main word driver, CTRL: Memory array control circuit, MWL0 to MWLn: Main word line, S
WL, SWL0 ... sub-word line, YS ... column select line,
SBARY: sub-array, TG: timing control circuit,
I / O: input / output circuit, RAB: row address buffer,
CAB: column address buffer, AMX: multiplexer, RFC: refresh address counter circuit, X
PD, YPD: Pretecoder circuit, X-DEC: Row system redundant circuit, XIB: Decoder circuit, Q1-Q49: MO
SFET, CSP, CSN: common source line, YS: column selection signal, LIO: sub common input / output line, MIO: common input / output line, M1 to M3: metal layer, SN: storage node, PL: plate electrode, BL: Bit line, SD: source / drain, FG: first polysilicon layer.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外部端子から供給された電源電圧で動作
し、基準電圧と内部降圧電圧とを受け、第1の動作制御
信号より増幅動作を行うようにされた第1の差動回路及
び電流増幅MOSFETにより構成されて、上記内部降
圧電圧が基準電圧よりも低くされたときに上記電流増幅
MOSFETにより上記内部降圧電圧を引き上げるレベ
ル引上げ回路と、 外部端子から供給された電源電圧で動作し、基準電圧と
内部降圧電圧とを受け、上記動作制御信号によるレベル
引上げ回路の動作開始時に第2の動作制御信号により一
時的に動作する第2の差動回路を含み、上記基準電圧に
対して内部降圧電圧が高くされたときに上記内部降圧電
圧を低くする電流経路を形成するレベル引抜き回路とを
備えてなることを特徴とする半導体集積回路装置。
A first differential circuit which operates on a power supply voltage supplied from an external terminal, receives a reference voltage and an internal step-down voltage, and performs an amplification operation based on a first operation control signal; A level raising circuit configured by an amplification MOSFET, which raises the internal step-down voltage by the current amplification MOSFET when the internal step-down voltage is made lower than a reference voltage; and operates by a power supply voltage supplied from an external terminal. A second differential circuit receiving the voltage and the internal step-down voltage and temporarily operating by a second operation control signal at the start of operation of the level raising circuit based on the operation control signal, and A semiconductor integrated circuit device comprising: a level extracting circuit for forming a current path for lowering the internal step-down voltage when the voltage is increased.
【請求項2】 外部端子から供給された電源電圧により
定常的に動作し、上記基準電圧と上記内部降圧電圧とを
受けて上記基準電圧に対応した上記内部降圧電圧を形成
するとともに、上記内部降圧電圧により動作させられる
内部回路が非動作状態におけるリーク電流に対応した電
流供給能力しか持たないようにされた内部降圧電圧発生
回路を更に備えてなることを特徴とする請求項1の半導
体集積回路装置。
2. The apparatus operates steadily by a power supply voltage supplied from an external terminal, receives the reference voltage and the internal step-down voltage, forms the internal step-down voltage corresponding to the reference voltage, and forms the internal step-down voltage. 2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, further comprising an internal step-down voltage generating circuit adapted to have an internal circuit operated by a voltage having only a current supply capability corresponding to a leak current in a non-operating state. .
【請求項3】 外部端子から供給された電源電圧で動作
し、第1の基準電圧と内部降圧電圧とを受け、動作制御
信号より増幅動作を行うようにされた差動回路及び電流
増幅MOSFETにより構成されて、上記内部降圧電圧
が上記第1の基準電圧よりも低くされたときに上記電流
増幅MOSFETにより上記内部降圧電圧を引き上げる
レベル引上げ回路と、 外部端子から供給された電源電圧で動作し、上記基準電
圧に対して微小電圧だけ高くされた第2の基準電圧と内
部降圧電圧とを受け、動作制御信号より増幅動作を行う
ようにされた差動回路を含み、上記第2の基準電圧に対
して内部降圧電圧が高くされたときに上記内部降圧電圧
を低くする電流経路を形成するレベル引抜き回路とを備
えてなることを特徴とする半導体集積回路装置。
3. A differential amplifier and a current amplifying MOSFET that operate on a power supply voltage supplied from an external terminal, receive a first reference voltage and an internal step-down voltage, and perform an amplifying operation based on an operation control signal. A level raising circuit configured to raise the internal step-down voltage by the current amplification MOSFET when the internal step-down voltage is lower than the first reference voltage; and operating with a power supply voltage supplied from an external terminal. A differential circuit that receives a second reference voltage raised by a very small voltage with respect to the reference voltage and an internal step-down voltage and performs an amplification operation based on an operation control signal; On the other hand, a semiconductor integrated circuit device comprising: a level extraction circuit for forming a current path for lowering the internal step-down voltage when the internal step-down voltage is raised.
【請求項4】 外部端子から供給された電源電圧により
定常的に動作し、上記第1の基準電圧と内部降圧電圧と
を受けて上記第1の基準電圧に対応した内部降圧電圧を
形成するとともに、上記内部降圧電圧により動作させら
れる内部回路が非動作状態におけるリーク電流に対応し
た電流供給能力しか持たないようにされた内部降圧電圧
発生回路を更に備えてなることを特徴とする請求項3の
半導体集積回路装置。
4. An apparatus which operates steadily with a power supply voltage supplied from an external terminal, receives the first reference voltage and an internal step-down voltage, and forms an internal step-down voltage corresponding to the first reference voltage. 4. The circuit according to claim 3, further comprising an internal step-down voltage generating circuit configured to allow the internal circuit operated by the internal step-down voltage to have only a current supply capability corresponding to a leak current in a non-operating state. Semiconductor integrated circuit device.
【請求項5】 複数のワード線と複数の相補ビット線対
と、 上記ワード線と上記相補ビット線の一方との間に設けら
れ、ゲートが上記ワード線に接続され、一方のソース,
ドレインが対応する上記一方の相補ビット線に接続され
たアドレス選択MOSFET及び上記アドレス選択MO
SFETの他方のソース,ドレインが一方の電極に接続
され、他方の電極に所定の電圧が印加されてなる記憶キ
ャパシタからなるダイナミック型メモリセルと、 上記交差接続されたゲートとドレインが上記複数の相補
ビット線対にそれぞれ接続され、電源電圧側の増幅部を
構成する複数対のPチャンネル型MOSFET及び上記
交差接続されたゲートとドレインが上記複数の相補ビッ
ト線対にそれぞれ接続され、接地電位側の増幅部を構成
する複数対のNチャンネル型MOSFETとからなるセ
ンスアンプと、 上記センスアンプのPチャンネル型MOSFETのソー
スが共通化されてなる第1共通ソース線と、 上記センスアンプのNチャンネル型MOSFETのソー
スが共通化されてなる第2共通ソース線と、 外部端子から供給された電源電圧がドレインに供給さ
れ、ゲートに昇圧された定電圧が印加されて、ソースか
ら上記内部降圧電圧より高くされたオーバードライブ用
電圧を出力させるNチャンネル型の電圧クランプMOS
FETと、 上記電圧クランプMOSFETのソースにソースが接続
され、ゲートに増幅動作開始時に一定期間だけ発生され
られるオーバードライブ用センスアンプ活性化信号が印
加されてドレインから上記第1共通ソース線に供給する
動作電圧を出力させるPチャンネル型の第1パワーMO
SFETと、 ゲートにセンスアンプ活性化信号が供給され、ドレイン
に上記内部降圧電圧発生回路で形成された内部降圧電圧
が供給され、ソースから上記第1共通ソース線に供給す
る動作電圧を出力させるNチャンネル型の第2パワーM
OSFETと、 ゲートにセンスアンプ活性化信号が供給され、ソースに
回路の接地電位が供給され、ドレインから上記第2コモ
ンソース線に供給する接地電位を出力させるNチャンネ
ル型の第3パワーMOSFETとを更に備えてなること
を特徴とする請求項2の半導体集積回路装置。
5. A plurality of word lines and a plurality of complementary bit line pairs, provided between the word line and one of the complementary bit lines, a gate connected to the word line, and one source,
An address selection MOSFET connected to the one complementary bit line corresponding to the drain and the address selection MO
A dynamic memory cell comprising a storage capacitor in which the other source and drain of the SFET are connected to one electrode and a predetermined voltage is applied to the other electrode; and the cross-connected gate and drain are connected to the plurality of complementary gates and drains. A plurality of pairs of P-channel MOSFETs and a cross-connected gate and drain, which are respectively connected to a bit line pair and constitute an amplifying section on the power supply voltage side, are respectively connected to the plurality of complementary bit line pairs, and A sense amplifier including a plurality of pairs of N-channel MOSFETs forming an amplifying unit; a first common source line in which a source of the P-channel MOSFET of the sense amplifier is shared; and an N-channel MOSFET of the sense amplifier A second common source line in which the source of the common is shared, and the power supplied from the external terminal A voltage is supplied to a drain, and a boosted constant voltage is applied to a gate, and an N-channel type voltage clamp MOS for outputting an overdrive voltage higher than the internal step-down voltage from a source.
A source is connected to the source of the FET and the voltage clamp MOSFET, and an overdrive sense amplifier activation signal generated only for a certain period at the start of the amplification operation is applied to the gate and supplied from the drain to the first common source line. P-channel first power MO for outputting operating voltage
An SFET and a gate are supplied with a sense amplifier activation signal, a drain is supplied with an internal step-down voltage formed by the internal step-down voltage generation circuit, and a source is used to output an operating voltage supplied to the first common source line. Channel type second power M
An OSFET and an N-channel type third power MOSFET that has a gate supplied with a sense amplifier activation signal, a source supplied with a circuit ground potential, and a drain supplied with the ground potential supplied to the second common source line. 3. The semiconductor integrated circuit device according to claim 2, further comprising:
【請求項6】 上記Pチャンネル型の第1パワーMOS
FET及び内部降圧電圧側の増幅部を構成するPチャン
ネル型MOSFETが形成されるN型ウェル領域に、上
記電圧クランプ用MOSFETのソースから出力させる
定電圧が供給されるものであることを特徴とする請求項
5の半導体集積回路装置。
6. The P-channel type first power MOS
A constant voltage to be output from the source of the voltage-clamping MOSFET is supplied to an N-type well region in which a FET and a P-channel MOSFET constituting an amplifying unit on the internal step-down voltage side are formed. The semiconductor integrated circuit device according to claim 5.
【請求項7】 上記第1の動作制御信号は、上記センス
アンプ活性化信号であり、上記第2の制御信号は上記オ
ーバードライブ用センスアンプ活性化信号であることを
特徴とする請求項6の半導体集積回路装置。
7. The control circuit according to claim 6, wherein said first operation control signal is said sense amplifier activation signal, and said second control signal is said overdrive sense amplifier activation signal. Semiconductor integrated circuit device.
【請求項8】 上記第2パワーMOSFETのゲートに
供給されるセンスアンプ活性化信号は、上記オーバード
ライブ用電圧を供給する上記第1パワーMOSFETの
ゲートに供給される活性化信号と同じく外部端子から供
給される電源電圧を用いて形成されるものであることを
特徴とする請求項7の半導体集積回路装置。
8. The sense amplifier activation signal supplied to the gate of the second power MOSFET is supplied from an external terminal in the same manner as the activation signal supplied to the gate of the first power MOSFET supplying the overdrive voltage. 8. The semiconductor integrated circuit device according to claim 7, wherein the semiconductor integrated circuit device is formed using a supplied power supply voltage.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100342872B1 (en) * 1999-12-30 2002-07-02 박종섭 Voltage down converter
JP2003203484A (en) * 2001-12-24 2003-07-18 Hynix Semiconductor Inc Semiconductor memory device for reducing current consumption in sense amplifier over driver scheme and its method
JP2008016168A (en) * 2006-06-30 2008-01-24 Hynix Semiconductor Inc Internal voltage generating device of semiconductor element
JP2009048771A (en) * 2008-12-01 2009-03-05 Fujitsu Microelectronics Ltd Semiconductor device
JP2009157728A (en) * 2007-12-27 2009-07-16 Nec Electronics Corp Step-down circuit, semiconductor device, and step-down circuit controlling method
JP2009225622A (en) * 2008-03-18 2009-10-01 Nec Corp Portable type communication device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100342872B1 (en) * 1999-12-30 2002-07-02 박종섭 Voltage down converter
JP2003203484A (en) * 2001-12-24 2003-07-18 Hynix Semiconductor Inc Semiconductor memory device for reducing current consumption in sense amplifier over driver scheme and its method
JP4632623B2 (en) * 2001-12-24 2011-02-16 株式会社ハイニックスセミコンダクター Semiconductor memory device and method for reducing consumption current in sense amplifier overdriver scheme
JP2008016168A (en) * 2006-06-30 2008-01-24 Hynix Semiconductor Inc Internal voltage generating device of semiconductor element
JP2009157728A (en) * 2007-12-27 2009-07-16 Nec Electronics Corp Step-down circuit, semiconductor device, and step-down circuit controlling method
JP2009225622A (en) * 2008-03-18 2009-10-01 Nec Corp Portable type communication device
JP2009048771A (en) * 2008-12-01 2009-03-05 Fujitsu Microelectronics Ltd Semiconductor device

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