JPH11273346A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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Publication number
JPH11273346A
JPH11273346A JP10068009A JP6800998A JPH11273346A JP H11273346 A JPH11273346 A JP H11273346A JP 10068009 A JP10068009 A JP 10068009A JP 6800998 A JP6800998 A JP 6800998A JP H11273346 A JPH11273346 A JP H11273346A
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JP
Japan
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voltage
sense amplifier
mos transistor
drive line
power supply
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Application number
JP10068009A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takanori Miyase
崇徳 宮瀬
Sadayuki Morita
貞幸 森田
Hirofumi Zushi
弘文 厨子
Takahiro Sonoda
崇宏 園田
Hirotaka Ogata
宏孝 緒方
Haruko Kawachino
晴子 川内野
Kiyoshi Nagai
清 永井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Solutions Technology Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi ULSI Systems Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable an initial transient response operation to be performed at a high speed in an overdrive-type sense amplifier. SOLUTION: When a sense amplifier SA is activated, an external power source voltage VCC is supplied as an operating power source of the sense amplifier SA. This operating power source is then switched to a dropped voltage VDLP having a level lower than the external power source voltage. In an overdrive technique, each of high levels for turning on a MOS transistor M3 which supplies a ground voltage to a lower potential side drive line CSN of the sense amplifier SA and a MOS transistor M2 which supplies the dropped voltage to a higher potential side drive line CSP of the sense amplifier SA is set as a boosted voltage VPP having a level higher than the dropped voltage. Even when an operating voltage is reduced in accordance with finer processing and higher-order integration of a device, the operation at a high speed of a sense amplifier SA incorporated in such a circuit section that is to be driven with a low voltage is ensured.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、オーバドライブ形
式で駆動される差動増幅回路を備えた半導体装置に関
し、例えば高集積化のために動作電圧が低電圧化された
DRAM(ダイナミック・ランダム・アクセス・メモ
リ)若しくはSDRAM(シンクロナス・ダイナミック
・ランダム・アクセス・メモリ)に適用して有効な技術
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 device having a differential amplifier circuit driven in an overdrive mode, and more particularly to a DRAM (Dynamic Random Access Memory) having a low operating voltage for high integration. The present invention relates to a technology effective when applied to an access memory) or an SDRAM (synchronous dynamic random access memory).

【0002】[0002]

【従来の技術】メモリの記憶容量を増大させるためにメ
モリセルトランジスタ等のMOSトランジスタ(以下M
OSFETとも称する)は小型化され、それによってM
OSトランジスタのゲート長の縮小化に伴ってゲート酸
化膜が薄膜化されるので、動作電圧の低電圧化が進めら
れている。特にDRAMやSDRAMは、ハイレベルの
読み出し動作効率を落とさない(若しくはハイレベルの
読み出し動作マージンを比較的大きくする)ようにして
ハイレベルの書込み(メモリセルの蓄積容量に対する充
電動作)を行おうとする場合には、ワード線の選択レベ
ルを上げるか、メモリセルのデータ入出力端子が結合さ
れたデータ線の電圧(センスアンプの増幅動作によるデ
ータ線の到達レベル)を下げることが効果的である。但
し、上述のようにトランジスタの高集積化に伴ってMO
Sトランジスタのゲート酸化膜が薄膜化されている場合
にはワード線の電圧レベルをむやみに上げるとゲート酸
化膜が破壊し易くなって信頼性の点で好ましくない。こ
のような事情により、データ線の電圧を下げることが余
儀なくされる。このようにデータ線の電圧を低電圧化す
ると、センスアンプの高速動作の妨げになる。即ち、セ
ンスアンプの動作電源の電圧が低くされると、センスア
ンプに流れる電流が少なくなり、メモリセルの電荷情報
がデータ線に読出されたとき、相補関係にあるデータ線
に形成される微少電位差を増幅する速度が低下される。
2. Description of the Related Art In order to increase the storage capacity of a memory, a MOS transistor such as a memory cell transistor (hereinafter referred to as M
OSFETs) have been miniaturized, thereby reducing M
Since the gate oxide film becomes thinner as the gate length of the OS transistor is reduced, the operating voltage is being reduced. In particular, DRAMs and SDRAMs attempt to perform high-level writing (charging operation on the storage capacity of memory cells) without lowering the high-level reading operation efficiency (or relatively increasing the high-level reading operation margin). In this case, it is effective to increase the selection level of the word line or lower the voltage of the data line to which the data input / output terminal of the memory cell is coupled (the level reached by the amplification operation of the sense amplifier). However, as described above, with the high integration of transistors, MO
When the gate oxide film of the S transistor is thin, if the voltage level of the word line is raised unnecessarily, the gate oxide film is easily broken, which is not preferable in terms of reliability. Under such circumstances, it is necessary to lower the voltage of the data line. Such a reduction in the voltage of the data line hinders the high-speed operation of the sense amplifier. That is, when the voltage of the operating power supply of the sense amplifier is reduced, the current flowing through the sense amplifier decreases, and when the charge information of the memory cell is read out to the data line, the minute potential difference formed on the complementary data line is reduced. The speed of amplification is reduced.

【0003】そこで、センスアンプを低電圧下で高速動
作させる技術として、センスアンプのオーバドライブ技
術がある。例えばセンスアンプがCMOSスタティック
ラッチ形態で構成されるとき、pチャンネル型MOSト
ランジスタのソースには、センスアンプ活性化タイミン
グの最初に外部電源電圧を与え、次いで外部電源電圧を
降圧した電圧を与えて、センスアンプを動作させる。こ
れにより、センスアンプの増幅動作における初期的な過
渡応答動作が高速化される。
[0003] As a technique for operating a sense amplifier at high speed under a low voltage, there is an overdrive technique for the sense amplifier. For example, when the sense amplifier is configured in a CMOS static latch form, an external power supply voltage is applied to the source of the p-channel MOS transistor at the beginning of the sense amplifier activation timing, and then a voltage obtained by reducing the external power supply voltage is applied to the source of the p-channel MOS transistor. Operate the sense amplifier. This speeds up the initial transient response operation in the amplification operation of the sense amplifier.

【0004】センスアンプのオーバドライブ技術の一つ
としては、ISSCC95 A 29ns64MbDRAM with Hiera
chical Arry Architecture / FA14.2で報告されてい
る。
[0004] One of the sense amplifier overdrive techniques is ISSCC95A 29ns64MbDRAM with Hiera.
Reported in chical Arry Architecture / FA14.2.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記オ
ーバードライブ型センスアンプは、動作の高速化に対
し、センスアンプの高電位側ドライブラインへの動作電
源の供給に関しては考慮されているが、低電位側ドライ
ブラインへの動作電源の供給については高速化のための
考慮が払われていない。
However, the above-mentioned overdrive type sense amplifier is designed to supply operation power to the high-potential side drive line of the sense amplifier in order to speed up the operation. No consideration is given to speeding up the supply of operating power to the side drive lines.

【0006】本発明の目的は、オーバドライブ型のセン
スアンプにおける初期的な過渡応答動作の高速化を実現
できる半導体装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of realizing a high-speed initial transient response operation in an overdrive type sense amplifier.

【0007】本発明の前記並びにその他の目的と新規な
特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるで
あろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0008】[0008]

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

【0009】素子の微細化若しくは高集積化に伴う動作
電圧の低電圧化に際して、低電圧駆動される回路部分に
含まれるセンスアンプ(SA)の高速動作を保証するた
め、前記センスアンプの活性化タイミングにおいて、最
初前記センスアンプの動作電源として外部電源電圧(V
CC)を供給し、その後、当該動作電源を、前記外部電
源電圧よりもレベルの低い降圧電圧(VDLP)に切り
換えるという、オーバドライブ技術を制御回路(25)
に採用するとき、センスアンプの低電位側ドライブライ
ン(CSN)に接地電圧(GND)を供給するためのパ
ワースイッチMOSトランジスタ(M3)と、センスア
ンプの高電位側ドライブライン(CSP)に降圧電圧
(VDLP)を供給するためのパワースイッチMOSト
ランジスタ(M2)とをオン動作させるハイレベルを、
共に、前記降圧電圧よりも当該パワースイッチMOSト
ランジスタの閾値電圧以上昇圧された昇圧電圧(VP
P)とするものである。
In order to ensure a high-speed operation of a sense amplifier (SA) included in a circuit portion driven at a low voltage when the operating voltage is reduced due to miniaturization or high integration of the element, the sense amplifier is activated. At the timing, first, the external power supply voltage (V
CC) and then switching the operation power supply to a step-down voltage (VDLP) having a lower level than the external power supply voltage.
In this case, the power switch MOS transistor (M3) for supplying the ground voltage (GND) to the low potential side drive line (CSN) of the sense amplifier and the step-down voltage to the high potential side drive line (CSP) of the sense amplifier (VDLP) to turn on the power switch MOS transistor (M2) for supplying the high level.
In both cases, a boosted voltage (VP) which is higher than the step-down voltage by the threshold voltage of the power switch MOS transistor or more.
P).

【0010】上記手段によれば、センスアンプの活性化
当初、その高電位側ドライブラインにはセンスアンプの
出力到達ハイレベルである降圧電圧よりもレベルの高い
昇圧電圧が与えられ、また、センスアンプの低電位側ド
ライブラインに接地電圧を供給するためのトランジスタ
のゲート電圧も昇圧電圧とされ、これにより、センスア
ンプの過渡応答動作が高速化され、データ読み出し動作
の高速化に寄与する。
According to the above means, at the beginning of the activation of the sense amplifier, the high-potential side drive line is supplied with the boosted voltage having a higher level than the step-down voltage which is the high level at which the output of the sense amplifier is attained. The gate voltage of the transistor for supplying the ground voltage to the low potential side drive line is also set to the boosted voltage, whereby the transient response operation of the sense amplifier is sped up, which contributes to the speeding up of the data read operation.

【0011】本発明の更に詳しい態様では、半導体装置
は、外部電源電圧を降圧する降圧回路と、ダイナミック
型メモリセルのデータ入出力端子が接続された相補ビッ
ト線の電位差を増幅するセンスアンプと、前記センスア
ンプの高電位側ドライブラインに外部電源電圧を供給す
るpチャンネル型の第1MOSトランジスタと、前高電
位側ドライブラインに前記降圧電圧を供給するnチャン
ネル型の第2MOSトランジスタと、前記センスアンプ
の低電位側ドライブラインに接地電圧を供給するnチャ
ンネル型の第3MOSトランジスタと、前記第1乃至第3
MOSトランジスタのスイッチ制御信号を形成する制御
回路とを含む。前記制御回路は、前記第3MOSトラン
ジスタから前記低電位側ドライブラインに接地電圧を供
給して前記センスアンプを活性化するとき、高電位側ド
ライブラインへの動作電源の供給を、前記第1MOSト
ランジスタによる前記外部電源電圧の供給から、前記第
2MOSトランジスタによる降圧電圧の供給に切り換え
制御するものであり、前記第1MOSトランジスタのス
イッチング制御信号は前記外部電源電圧に概ね等しいハ
イレベルを有し、前記第2及び第3MOSトランジスタ
のスイッチング制御信号は前記降圧電圧よりも当該第2
MOSトランジスタの閾値電圧以上昇圧された昇圧電圧
に概ね等しいハイレベルを有する。
In a more detailed aspect of the present invention, a semiconductor device includes a step-down circuit for stepping down an external power supply voltage, a sense amplifier for amplifying a potential difference of a complementary bit line connected to a data input / output terminal of a dynamic memory cell, A p-channel first MOS transistor for supplying an external power supply voltage to a high-potential side drive line of the sense amplifier, an n-channel second MOS transistor for supplying the step-down voltage to a previous high-potential side drive line, and the sense amplifier An n-channel type third MOS transistor for supplying a ground voltage to the low-potential side drive line;
A control circuit for generating a switch control signal for the MOS transistor. The control circuit, when a ground voltage is supplied from the third MOS transistor to the low potential side drive line to activate the sense amplifier, supply of operating power to a high potential side drive line by the first MOS transistor. Controlling the switching from the supply of the external power supply voltage to the supply of the step-down voltage by the second MOS transistor, wherein the switching control signal of the first MOS transistor has a high level substantially equal to the external power supply voltage; And the switching control signal of the third MOS transistor is higher than the step-down voltage by the second control signal.
It has a high level substantially equal to the boosted voltage boosted above the threshold voltage of the MOS transistor.

【0012】センスアンプの動作電圧の低電圧化が進ん
でも、その高電位側ドライブラインに動作電源を供給す
るMOSトランジスタがnチャンネル型であれば、それ
をオン状態にするためのゲートソース間電圧は当該MO
Sトランジスタのゲート酸化膜の耐圧等の要因に従って
決定することができる。したがって、センスアンプの動
作電圧が低電圧化されるに従って前記ゲートソース間電
圧が小さくなると言う傾向は持たない。また、キャリア
移動度はpチャンネル型MOSトランジスタに比べてn
チャンネル型MOSトランジスタの方が3倍程度大きい
から、pチャンネル型MOSトランジスタの場合と同等
のゲート・ソース間電圧若しくはそれ以下のゲート・ソ
ース間電圧であっても比較的大きな電流供給能力を得る
ことができる。その結果、動作電圧が低電圧化されるに
従って高電位側ドライブラインへの動作電源供給用MO
Sトランジスタのゲート・ソース間電圧が小さくされる
ことを回避でき、動作電圧が低電圧化される状況におい
ても差動増幅回路を高速動作させることができる。
Even if the operating voltage of the sense amplifier is reduced, if the MOS transistor for supplying the operating power to the high-potential side drive line is an n-channel type, a gate-source voltage for turning it on is used. Is the MO
It can be determined according to factors such as the breakdown voltage of the gate oxide film of the S transistor. Therefore, there is no tendency that the gate-source voltage decreases as the operating voltage of the sense amplifier decreases. Also, the carrier mobility is n compared to a p-channel MOS transistor.
Since the channel type MOS transistor is about three times as large, a relatively large current supply capability can be obtained even with a gate-source voltage equal to or lower than that of the p-channel type MOS transistor. Can be. As a result, as the operating voltage becomes lower, the operating power supply MO
It is possible to avoid a reduction in the gate-source voltage of the S transistor, and to operate the differential amplifier circuit at high speed even in a situation where the operating voltage is reduced.

【0013】前記昇圧電圧として、ワード線の選択レベ
ルを形成する昇圧回路の出力を用いることにより、前記
センスアンプの動作速度の高速化に際して回路規模の増
大を極力押えることができる。
By using, as the boosted voltage, the output of a booster circuit that forms a word line selection level, an increase in the circuit scale can be minimized when the operation speed of the sense amplifier is increased.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】図3には本発明に係る半導体装置
の一例であるSDRAMのブロック図が示される。同図
に示されるSDRAM1は、特に制限されないが、公知
の半導体集積回路製造技術によって単結晶シリコンのよ
うな一つの半導体基板に形成される。このSDRAM1
は、バンクAを構成するメモリアレイ10AとバンクB
を構成するメモリアレイ10Bを備える。夫々のメモリ
アレイ10A,10Bは、マトリクス配置されたダイナ
ミック型のメモリセルMCを備え、図に従えば、同一列
に配置されたメモリセルMCの選択端子は列毎のワード
線WLに結合され、同一行に配置されたメモリセルのデ
ータ入出力端子は行毎に相補データ線BL,BLbに結
合される。同図にはワード線と相補データ線は一部だけ
が代表的に示されているが、実際にはマトリクス状に多
数配置されている。
FIG. 3 is a block diagram of an SDRAM which is an example of a semiconductor device according to the present invention. Although not particularly limited, the SDRAM 1 shown in FIG. 1 is formed on one semiconductor substrate such as single crystal silicon by a known semiconductor integrated circuit manufacturing technique. This SDRAM 1
Are the memory array 10A and the bank B
Is provided. Each of the memory arrays 10A and 10B includes dynamic memory cells MC arranged in a matrix. According to the drawing, the selection terminals of the memory cells MC arranged in the same column are coupled to the word line WL for each column. The data input / output terminals of the memory cells arranged on the same row are coupled to complementary data lines BL, BLb for each row. Although only a part of the word lines and the complementary data lines are representatively shown in FIG. 1, a large number are actually arranged in a matrix.

【0015】上記メモリアレイ10Aのワード線WLは
ロウデコーダ11Aによるロウアドレス信号のデコード
結果に従って選ばれた1本がワードドライバ12Aによ
って選択レベルに駆動される。
One of the word lines WL of the memory array 10A selected according to the decoding result of the row address signal by the row decoder 11A is driven to a selected level by the word driver 12A.

【0016】メモリアレイ10Aの相補データ線はセン
スアンプ及びカラム選択回路13Aに結合される。セン
スアンプ及びカラム選択回路13Aにおけるセンスアン
プは、メモリセルMCからのデータ読出しによって夫々
の相補データ線に現れる微小電位差を検出して増幅する
増幅回路である。それにおけるカラムスイッチ回路は、
相補データ線を各別に選択して相補共通データ線14に
導通させるためのスイッチ回路である。カラムスイッチ
回路はカラムデコーダ15Aによるカラムアドレス信号
のデコード結果に従って選択動作される。メモリアレイ
200B側にも同様にロウデコーダ11B、ワードドラ
イバ12B、センスアンプ及びカラム選択回路13B、
そしてカラムデコーダ15Bが設けられている。上記相
補共通データ線14はデータ入力バッファ16の出力端
子及びデータ出力バッファ17の入力端子に接続され
る。データ入力バッファ16の入力端子及びデータ出力
バッファ17の出力端子は16ビットのデータ入出力端
子I/O0〜I/O15に接続される。
The complementary data lines of the memory array 10A are connected to a sense amplifier and column selection circuit 13A. The sense amplifier in the sense amplifier and column selection circuit 13A is an amplification circuit that detects and amplifies a minute potential difference appearing on each complementary data line by reading data from the memory cell MC. The column switch circuit in that,
This is a switch circuit for selecting complementary data lines individually and conducting to the complementary common data line. The column switch circuit is selectively operated according to the result of decoding the column address signal by the column decoder 15A. Similarly, on the memory array 200B side, the row decoder 11B, the word driver 12B, the sense amplifier and the column selection circuit 13B,
Further, a column decoder 15B is provided. The complementary common data line 14 is connected to an output terminal of a data input buffer 16 and an input terminal of a data output buffer 17. The input terminal of the data input buffer 16 and the output terminal of the data output buffer 17 are connected to 16-bit data input / output terminals I / O0 to I / O15.

【0017】アドレス入力端子A0〜A9から供給され
るロウアドレス信号とカラムアドレス信号はカラムアド
レスバッファ20とロウアドレスバッファ21にアドレ
スマルチプレクス形式で取り込まれる。供給されたアド
レス信号は夫々のバッファが保持する。ロウアドレスバ
ッファ21は、リフレッシュ動作モードではリフレッシ
ュカウンタ22から出力されるリフレッシュアドレス信
号をロウアドレス信号として取り込む。カラムアドレス
バッファ20の出力はカラムアドレスカウンタ23のプ
リセットデータとして供給され、カラムアドレスカウン
タ23は後述のコマンドなどで指定される動作モードに
応じて、上記プリセットデータとしてのカラムアドレス
信号、又はそのカラムアドレス信号を順次インクリメン
トした値を、カラムデコーダ15A,15Bに向けて出
力する。
The row address signal and the column address signal supplied from the address input terminals A0 to A9 are taken into the column address buffer 20 and the row address buffer 21 in an address multiplex format. The supplied address signal is held in each buffer. In the refresh operation mode, the row address buffer 21 takes in a refresh address signal output from the refresh counter 22 as a row address signal. The output of the column address buffer 20 is supplied as preset data of a column address counter 23. The column address counter 23 outputs a column address signal as the preset data or its column address in accordance with an operation mode specified by a command described later. The value obtained by sequentially incrementing the signal is output to the column decoders 15A and 15B.

【0018】コントローラ25は、特に制限されない
が、外部制御信号として、クロック信号CLK、クロッ
クイネーブル信号CKE、チップセレクト信号CSb
(サフィックスbはそれが付された信号がローイネーブ
ルの信号であることを意味する)、カラムアドレススト
ローブ信号CASb、ロウアドレスストローブ信号RA
Sb、及びライトイネーブル信号WEb、及びデータイ
ネーブル信号DQKL,DQMUが入力される。更に、
コントローラ25には図示を省略する信号経路を介して
アドレス入力端子A0〜A9から制御データが供給され
る。コントローラ25は、それら信号のレベルや変化の
タイミングなどに基づいてSDRAMの動作モード及び
上記回路ブロックの動作を制御するための内部タイミン
グ信号を形成するもので、そのためのコントロールロジ
ック(図示せず)とモードレジスタ26を備える。
The controller 25 includes, but is not limited to, a clock signal CLK, a clock enable signal CKE, and a chip select signal CSb as external control signals.
(The suffix b means that the signal to which it is attached is a row enable signal), the column address strobe signal CASb, and the row address strobe signal RA.
Sb, a write enable signal WEb, and data enable signals DQKL and DQMU are input. Furthermore,
Control data is supplied to the controller 25 from address input terminals A0 to A9 via a signal path (not shown). The controller 25 forms an internal timing signal for controlling the operation mode of the SDRAM and the operation of the above-described circuit block based on the level of the signal and the timing of the change, and the like, and a control logic (not shown) for that. A mode register 26 is provided.

【0019】クロック信号CLKはSDRAM1のマス
タクロックとされ、その他の外部入力信号は当該クロッ
ク信号CLKの立ち上がりエッジに同期して有意とされ
る。
The clock signal CLK is used as a master clock of the SDRAM 1, and other external input signals are made significant in synchronization with the rising edge of the clock signal CLK.

【0020】チップセレクト信号CSbはそのローレベ
ルによってコマンド入力サイクルの開始を指示する。チ
ップセレクト信号がハイレベルのとき(チップ非選択状
態)その他の入力は意味を持たない。但し、後述するメ
モリバンクの選択状態やバースト動作などの内部動作は
チップ非選択状態への変化によって影響されない。
The chip select signal CSb indicates the start of a command input cycle by its low level. When the chip select signal is at a high level (chip unselected state), other inputs have no meaning. However, internal operations such as a memory bank selection state and a burst operation, which will be described later, are not affected by the change to the chip non-selection state.

【0021】RASb,CASb,WEbの各信号は通
常のDRAMにおける対応信号とは機能が相違され、後
述するコマンドサイクルを定義するときに有意の信号と
される。
Each of the signals RASb, CASb, and WEb has a function different from that of a corresponding signal in a normal DRAM, and is a significant signal when defining a command cycle described later.

【0022】クロックイネーブル信号CKEは次のクロ
ック信号の有効性を指示する信号であり、当該信号CK
Eがハイレベルであれば次のクロック信号CLKの立ち
上がりエッジが有効とされ、ローレベルのときは無効と
される。パワーダウンモードとする場合にはクロックイ
ネーブル信号CKEはローレベルとされる。
The clock enable signal CKE is a signal for indicating the validity of the next clock signal.
If E is at the high level, the next rising edge of the clock signal CLK is valid, and if it is at the low level, it is invalid. In the case of the power down mode, the clock enable signal CKE is at a low level.

【0023】前記データイネーブル信号DQML,DQ
MUは、例えばリードモードにおいてデータ出力バッフ
ァ211に対するアウトプットイネーブルの制御を行
う。その信号DQML,DQMUがハイレベルのとき、
データ出力バッファ211は端子I/O0〜I/O15の
全てを高出力インピーダンス状態にする。
The data enable signals DQML, DQ
The MU controls output enable for the data output buffer 211 in, for example, the read mode. When the signals DQML and DQMU are at a high level,
The data output buffer 211 brings all of the terminals I / O0 to I / O15 into a high output impedance state.

【0024】上記ロウアドレス信号は、クロック信号C
LKの立ち上がりエッジに同期する後述のロウアドレス
ストローブ・バンクアクティブコマンドサイクルにおけ
るA0〜A8のレベルによって定義される。
The row address signal is a clock signal C
It is defined by the levels of A0 to A8 in a later-described row address strobe / bank active command cycle synchronized with the rising edge of LK.

【0025】A9からの入力は、上記ロウアドレススト
ローブ・バンクアクティブコマンドサイクルにおいてバ
ンク選択信号とみなされる。即ち、A9の入力がローレ
ベルの時はメモリバンクAが選択され、ハイレベルの時
はメモリバンクBが選択される。メモリバンクの選択制
御は、特に制限されないが、選択メモリバンク側のロウ
デコーダのみの活性化、非選択メモリバンク側のカラム
スイッチ回路の全非選択、選択メモリバンク側のみのデ
ータ入力バッファ16及びデータ出力バッファ17への
接続などの処理によって行うことができる。
The input from A9 is regarded as a bank selection signal in the row address strobe / bank active command cycle. That is, when the input of A9 is at the low level, the memory bank A is selected, and when it is at the high level, the memory bank B is selected. The selection control of the memory bank is not particularly limited, but only the row decoder of the selected memory bank is activated, all the column switch circuits of the non-selected memory bank are not selected, the data input buffer 16 and the data of only the selected memory bank are selected. This can be performed by processing such as connection to the output buffer 17.

【0026】プリチャージコマンドサイクルにおけるA
8の入力は相補データ線などに対するプリチャージ動作
の態様を指示し、そのハイレベルはプリチャージの対象
が双方のメモリバンクであることを指示し、そのローレ
ベルは、A9で指示されている一方のメモリバンクがプ
リチャージ対象であることを指示する。
A in the precharge command cycle
The input of 8 indicates a mode of a precharge operation for a complementary data line or the like, a high level thereof indicates that both memory banks are to be precharged, and a low level thereof indicates a state indicated by A9. Indicates that the memory bank is to be precharged.

【0027】上記カラムアドレス信号は、クロック信号
CLKの立ち上がりエッジに同期するリード又はライト
コマンド(後述のカラムアドレス・リードコマンド、カ
ラムアドレス・ライトコマンド)サイクルにおけるA0
〜A7のレベルによって定義される。そして、この様に
して定義されたカラムアドレスはバーストアクセスのス
タートアドレスとされる。
The column address signal is A0 in a read or write command (column address / read command, column address / write command described later) cycle synchronized with the rising edge of the clock signal CLK.
AA7. The column address defined in this way is used as a start address for burst access.

【0028】次に、SDRAM1のコマンドを簡単に説
明する。〔1〕モードレジスタセットコマンドは、上記
モードレジスタ26をセットするためのコマンドであ
る。このコマンドは、CSb,RASb,CASb,W
Eb=ローレベルによって当該コマンドが指定され、セ
ットすべきデータ(レジスタセットデータ)はA0〜A
9を介して与えられる(A0〜A9がコントローラ21
2へ伝達される経路は図示を省略してある)。レジスタ
セットデータは、特に制限されないが、バーストレング
ス、CASレイテンシー、ライトモードなどとされる。
〔2〕ロウアドレスストローブ・バンクアクティブコマ
ンは、ロウアドレスストローブの指示とA9によるメモ
リバンクの選択を有効にするコマンドであり、CSb,
RASb=ローレベル、CASb,WEb=ハイレベル
によって指示され、このときA0〜A8に供給されるア
ドレスがロウアドレス信号として取り込まれ、A9に供
給される信号がメモリバンクの選択信号として取り込ま
れる。取り込動作は上述のようにクロック信号CLKの
立ち上がりエッジに同期して行われる。〔3〕カラムア
ドレス・リードコマンは、バーストリード動作を開始す
るために必要なコマンドであると共に、カラムアドレス
ストローブの指示を与えるコマンドであり、CSb,C
ASb,=ロウレベル、RASb,WEb=ハイレベル
によって指示され、このときA0〜A7に供給されるア
ドレスがカラムアドレス信号として取り込まれる。これ
によって取り込まれたカラムアドレス信号はバーストス
タートアドレスとしてカラムアドレスカウンタ23に供
給される。これによって指示されたバーストリード動作
においては、その前にロウアドレスストローブ・バンク
アクティブコマンドサイクルでメモリバンクとそれにお
けるワード線の選択が行われており、当該選択ワード線
のメモリセルが、クロック信号CLKに同期してカラム
アドレスカウンタ23から出力されるアドレス信号に従
って順次選択されて、データが連続的に読出される。連
続的に読出されるデータ数は上記バーストレングスによ
って指定された個数とされる。また、データ出力バッフ
ァ17からのデータ読出し開始は上記CASレイテンシ
ーで規定されるクロック信号CLKのサイクル数を待っ
て行われる。その他に、カラムアドレス・ライトコマン
ド、プリチャージコマンド、オートリフレッシュコマン
ド等があるが、ここではその説明を省略する。
Next, commands of the SDRAM 1 will be briefly described. [1] The mode register set command is a command for setting the mode register 26. This command is used for CSb, RASb, CASb, W
The command is specified by Eb = low level, and the data to be set (register set data) are A0 to A
9 (A0 to A9 are provided by the controller 21).
2 is omitted from the drawing). Although not particularly limited, the register set data is set to a burst length, a CAS latency, a write mode, or the like.
[2] The row address strobe / bank active command is a command for validating a row address strobe instruction and selecting a memory bank by A9.
Instructed by RASb = low level and CASb, WEb = high level. At this time, the address supplied to A0 to A8 is captured as a row address signal, and the signal supplied to A9 is captured as a memory bank selection signal. The fetch operation is performed in synchronization with the rising edge of the clock signal CLK as described above. [3] The column address read command is a command necessary for starting a burst read operation and a command for giving an instruction of a column address strobe.
ASb, = Low level, RASb, WEb = High level, and at this time, the addresses supplied to A0 to A7 are captured as column address signals. The fetched column address signal is supplied to the column address counter 23 as a burst start address. In the burst read operation designated thereby, the memory bank and the word line in the memory bank are selected in the row address strobe / bank active command cycle, and the memory cell of the selected word line is supplied with the clock signal CLK. Are sequentially selected in accordance with the address signal output from the column address counter 23, and data is continuously read. The number of data to be continuously read is the number specified by the burst length. Further, the start of reading data from the data output buffer 17 is performed after waiting for the number of cycles of the clock signal CLK defined by the CAS latency. In addition, there are a column address / write command, a precharge command, an auto refresh command, and the like, but the description thereof is omitted here.

【0029】図3に示されたSDRAMは、3.3Vの
ような外部電源電圧VCCを外部電源端子より受ける
が、記憶容量増大のためにメモリアレイ10A,10B
におけるMOSトランジスタは小型化され、それによっ
て、それらMOSトランジスタのゲート長の縮小化に伴
ってゲート酸化膜が薄膜化されているので、メモリアレ
イ10A,10Bにおける動作電圧は低電圧化され、例
えば2.2Vのような降圧電圧VDLPを基本的な動作
電源とする。降圧電圧VDLPは外部電源電圧VCCを
降圧回路30で降圧して形成される。また、メモリセル
から電荷信号の読み出し量を多くするため、ワード線の
選択レベルは昇圧電圧VPPとされる。昇圧電圧VPP
は、特に制限されないが、昇圧回路31で前記降圧電圧
VDLPを昇圧して形成される。
The SDRAM shown in FIG. 3 receives external power supply voltage VCC such as 3.3 V from an external power supply terminal. However, in order to increase storage capacity, memory arrays 10A and 10B are used.
The MOS transistors in the memory arrays 10A and 10B are reduced in size because the gate oxide film is thinned with the reduction in the gate length of the MOS transistors. . 2 V as a basic operation power supply. Step-down voltage VDLP is formed by stepping down external power supply voltage VCC by step-down circuit 30. Further, in order to increase the amount of charge signals read from the memory cells, the word line selection level is set to the boosted voltage VPP. Step-up voltage VPP
Although not particularly limited, is formed by boosting the step-down voltage VDLP by the booster circuit 31.

【0030】図1にはセンスアンプへ動作電源を供給す
る回路が示される。同図を参照しながら、センスアンプ
のオーバドライブ制御について説明する。
FIG. 1 shows a circuit for supplying operating power to the sense amplifier. The overdrive control of the sense amplifier will be described with reference to FIG.

【0031】同図においてSAはセンスアンプであり、
相互に一方の入力端子が他方の出力端子に結合された1
対のCMOSインバータによって、スタティックラッチ
形態で構成されている。センスアンプSAにおいてM1
0はpチャンネル型MOSトランジスタ、M11はnチ
ャンネル型MOSトランジスタである。CSPはセンス
アンプSAの高電位側ドライブライン、CSNはセンス
アンプSAの低電位側ドライブラインである。ドライブ
ラインCSN,CSPは、メモリマット毎に多数のセン
スアンプSAが共有する。
In the figure, SA is a sense amplifier,
1 with one input terminal coupled to the other output terminal
It is configured in a static latch form by a pair of CMOS inverters. M1 in the sense amplifier SA
0 is a p-channel MOS transistor, and M11 is an n-channel MOS transistor. CSP is a high potential side drive line of the sense amplifier SA, and CSN is a low potential side drive line of the sense amplifier SA. The drive lines CSN and CSP are shared by many sense amplifiers SA for each memory mat.

【0032】図1においてM1は前記高電位側ドライブ
ラインCSPに外部電源電圧VCCを供給するpチャン
ネル型の第1MOSトランジスタ、M2は高電位側ドラ
イブラインCSPに降圧電圧VDLPを供給するnチャ
ンネル型の第2MOSトランジスタ、M3はセンスアン
プSAの低電位側ドライブラインCSNに接地電圧GN
Dを供給するnチャンネル型の第3MOSトランジスタ
である。前記MOSトランジスタM1のゲート制御信号
SAP1は外部電源電圧VCCを動作電源とするインバ
ータ41から出力され、前記MOSトランジスタM2の
ゲート制御信号SAP2は昇圧電圧VPPを動作電源と
するインバータ42から出力され、前記MOSトランジ
スタM3のゲート制御信号SANは昇圧電圧VPPを動
作電源とするインバータ43から出力される。前記イン
バータ41〜43の入力信号はコントローラ25から出
力される。
In FIG. 1, M1 is a p-channel first MOS transistor for supplying an external power supply voltage VCC to the high potential side drive line CSP, and M2 is an n-channel type MOS transistor for supplying a step-down voltage VDLP to the high potential side drive line CSP. The second MOS transistor M3 is connected to the ground potential GN to the low potential side drive line CSN of the sense amplifier SA
An n-channel third MOS transistor for supplying D. The gate control signal SAP1 of the MOS transistor M1 is output from an inverter 41 using an external power supply voltage VCC as an operating power supply, and the gate control signal SAP2 of the MOS transistor M2 is output from an inverter 42 using an boosted voltage VPP as an operating power supply. The gate control signal SAN of the MOS transistor M3 is output from the inverter 43 using the boosted voltage VPP as an operation power supply. The input signals of the inverters 41 to 43 are output from the controller 25.

【0033】尚、M4,M5は一対の相補データ線BL
T,BLBを選択的に相補共通データ線14に導通させ
るカラムスイッチであり、対応されるカラム選択信号Y
Sでスイッチ制御される。
M4 and M5 are a pair of complementary data lines BL
A column switch for selectively conducting T and BLB to the complementary common data line 14, and a corresponding column selection signal Y
The switch is controlled by S.

【0034】前述の如く、上記SDRAM1は記憶素子
の微細化のためにメモリアレイ10A,10Bの動作電
源を低電圧化し、例えば2.2Vのような降圧電圧VD
LPとしている。このとき、ドライブラインCSPに降
圧電圧VDLPだけを供給したのでは、センスアンプS
Aの動作速度が遅くなってしまうので、ドライブライン
CSPにはセンスアンプ活性化タイミングの最初に外部
電源電圧VCCを与え、次いで降圧電圧VDLPを与え
て動作させるという、センスアンプのオーバドライブ技
術が適用されている。このとき、センスアンプSAの動
作電流を更に大きくしうて高速化を改善するために、M
OSトランジスタM3のゲート電圧を昇圧電圧VPPと
し、当該MOSトランジスタM3のコンダクタンスを大
きくしている。
As described above, the SDRAM 1 lowers the operating power supply of the memory arrays 10A and 10B in order to miniaturize the storage element, and for example, reduces the step-down voltage VD such as 2.2V.
LP. At this time, if only the step-down voltage VDLP is supplied to the drive line CSP, the sense amplifier S
Since the operation speed of A becomes slow, the sense amplifier overdrive technology is applied, in which the external power supply voltage VCC is applied to the drive line CSP at the start of the sense amplifier activation timing, and then the step-down voltage VDLP is applied. Have been. At this time, in order to further increase the operating current of the sense amplifier SA to improve the speed, M
The gate voltage of the OS transistor M3 is set to the boost voltage VPP, and the conductance of the MOS transistor M3 is increased.

【0035】図2にはセンスアンプSAに対する上記オ
ーバドライブ動作のタイミング波形の一例が示される。
コントローラ25の図示を省略する制御ロジックによっ
てセンスアンプを活性化すべきとき、先ず、制御信号S
ANがハイレベル(昇圧レベルVPP)にされて第3M
OSトランジスタM3がオン状態にされる(時刻t
1)。次に、時刻t2に、制御信号SAP1がローレベ
ルに変化されて第1MOSトランジスタM1がオン状態
にされ、ドライブラインCSPに電源電圧VCCが供給
される。これによって、センスアンプSAのpチャンネ
ル型MOSトランジスタM10に流れる電流が比較的大
きくされるため、メモリセルの選択動作によって相補デ
ータ線BLT,BLBに現れる微少電位差は速やかに増
幅される。次いで、時刻t3に制御信号SAP1がハイ
レベルに反転されると共に制御信号SAP2がハイレベ
ルにされることにより、第2MOSトランジスタM2を
介してドライブラインCSPに降圧電圧VDLが供給さ
れる。これにより、センスアンプSAによって駆動され
る相補データ線BLT,BLBの到達レベルは、一方が
接地電圧GND、他方が降圧電圧VDLPに規定され
る。
FIG. 2 shows an example of a timing waveform of the overdrive operation for the sense amplifier SA.
When the sense amplifier is to be activated by control logic (not shown) of the controller 25, first, the control signal S
AN is set to a high level (step-up level VPP) and the 3M
OS transistor M3 is turned on (at time t
1). Next, at time t2, the control signal SAP1 is changed to low level, the first MOS transistor M1 is turned on, and the power supply voltage VCC is supplied to the drive line CSP. As a result, the current flowing through the p-channel MOS transistor M10 of the sense amplifier SA is made relatively large, so that the minute potential difference appearing on the complementary data lines BLT and BLB by the memory cell selecting operation is quickly amplified. Next, at time t3, the control signal SAP1 is inverted to the high level and the control signal SAP2 is set to the high level, so that the step-down voltage VDL is supplied to the drive line CSP via the second MOS transistor M2. As a result, one of the arrival levels of the complementary data lines BLT and BLB driven by the sense amplifier SA is defined as the ground voltage GND and the other is defined as the step-down voltage VDLP.

【0036】前記、MOSトランジスタM2はnチャン
ネル型であり、それをオン状態に制御する制御信号SA
P2のハイレベルは、そのドレイン電圧(降圧電圧VD
L)よりも大きな電圧、例えばワード線昇圧電圧VPP
とされているから、当該MOSトランジスタM2のゲー
ト・ソース間電圧は比較的大きくされている。また、キ
ャリア移動度はpチャンネル型MOSトランジスタに比
べてnチャンネル型MOSトランジスタの方が3倍程度
大きい。したっがて、トランジスタM2をpチャンネル
型としそのゲート電圧を接地電圧にしてオン動作させる
場合に比べて、MOSトランジスタM2のコンダクタン
スを大きくすることができる。
The MOS transistor M2 is of an n-channel type, and has a control signal SA for turning it on.
The high level of P2 indicates that its drain voltage (step-down voltage VD
L), for example, a word line boosted voltage VPP
Therefore, the gate-source voltage of the MOS transistor M2 is set relatively high. The carrier mobility of the n-channel MOS transistor is about three times as large as that of the p-channel MOS transistor. Therefore, the conductance of the MOS transistor M2 can be increased as compared with the case where the transistor M2 is of a p-channel type and its gate voltage is set to the ground voltage to be turned on.

【0037】また、MOSトランジスタM2をpチャン
ネル型として接地電圧GNDでオン状態にする場合、ゲ
ート・ソース間電圧は降圧電圧VDLとされ、センスア
ンプSAの動作電圧が低電圧化される程、そのゲート・
ソース間電圧が小さくされる傾向を採る。これに対して
図1のように、nチャンネル型MOSトランジスタM2
を昇圧電圧VPPでオン状態にする構成においては、n
チャンネル型MOSトランジスタM2をオン状態にする
ためのゲート・ソース間電圧は当該MOSトランジスタ
M2のゲート酸化膜の耐圧等の要因に従って決定でき、
動作電圧の低電圧化に従ってゲート・ソース間電圧が小
さくされる傾向を持たない。
When the MOS transistor M2 is turned on at the ground voltage GND with the p-channel MOS transistor M2, the gate-source voltage is set to the step-down voltage VDL, and the lower the operating voltage of the sense amplifier SA becomes, the lower the voltage becomes. Gate·
The voltage between the sources tends to be reduced. On the other hand, as shown in FIG.
In the configuration in which is turned on by the boost voltage VPP, n
The gate-source voltage for turning on the channel type MOS transistor M2 can be determined according to factors such as the withstand voltage of the gate oxide film of the MOS transistor M2,
There is no tendency for the gate-source voltage to decrease as the operating voltage decreases.

【0038】更に、低電位側ドライブラインCSNを駆
動するMOSトランジスタM3の制御信号SANは、ハ
イレベルとして昇圧電圧VPPを持つ。よって、MOS
トランジスタM3のコンダクタンスは、制御信号SAN
のハイレベルが電源電圧VCCの場合に比べて大きくさ
れる。図2の波形(A)は昇圧電圧VPPを前記ハイレ
ベルとする場合、波形(B)は外部電源電圧VCCをハ
イレベルとする場合である。同図からも明らかなよう
に、MOSトランジスタM3のハイレベルを昇圧電圧V
PPとすることにより、センスアンプSAの過渡応答期
間における接地電圧への遷移時間も短縮される。
Further, the control signal SAN of the MOS transistor M3 for driving the low potential side drive line CSN has the boosted voltage VPP as a high level. Therefore, MOS
The conductance of the transistor M3 is determined by the control signal SAN.
Is higher than that of the power supply voltage VCC. Waveform (A) of FIG. 2 shows a case where the boosted voltage VPP is at the high level, and waveform (B) shows a case where the external power supply voltage VCC is at the high level. As is clear from the figure, the high level of the MOS transistor M3 is
By using PP, the transition time to the ground voltage during the transient response period of the sense amplifier SA is also reduced.

【0039】したがって、動作電圧の低電圧化が今後進
むと予想される状況において、高電位側ドライブライン
CSPのMOSトランジスタM2をnチャンネル型とし
それを昇圧電圧VPPにてオン状態に制御し、また、低
電位側ドライブラインCSNのnチャンネル型MOSト
ランジスタM3を昇圧電圧VPPにてオン状態に制御す
る構成は、データ線のレベルを高速かつ確実に所望のレ
ベルまで増幅することができ、センスアンプの高速動作
の点で優れている。
Therefore, in a situation where the operating voltage is expected to be lowered in the future, the MOS transistor M2 of the high-potential side drive line CSP is made to be an n-channel type and is controlled to be turned on by the boosted voltage VPP. The configuration in which the n-channel type MOS transistor M3 of the low potential side drive line CSN is controlled to the ON state by the boosted voltage VPP can amplify the level of the data line to a desired level at high speed and surely. Excellent in high-speed operation.

【0040】また、ワード線選択レベルを形成する昇圧
回路31の出力VPPを利用してMOSトランジスタM
2のスイッチ制御信号SAP2を生成することにより、
センスアンプSAの動作速度の高速化に際して回路規模
の増大を極力押えることができる。
Further, a MOS transistor M using the output VPP of the booster circuit 31 for forming a word line selection level is used.
2 by generating the switch control signal SAP2 of
When the operation speed of the sense amplifier SA is increased, the increase in the circuit scale can be suppressed as much as possible.

【0041】以上本発明者によってなされた発明を実施
形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々変更可能であることは言うまでもない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment, it is needless to say that the present invention is not limited to the embodiment and can be variously modified without departing from the gist thereof. No.

【0042】例えば、昇圧電圧は外部電源電圧を昇圧し
て形成してもよい。以上の説明では主として本発明者に
よってなされた発明をその背景となった利用分野である
SDRAMに適用した場合について説明したが、本発明
はそれに限定されるものではなく、DRAM、更には、
SDRAMなどのメモリをオンチップしたマイクロプロ
セッサ若しくはマイクロコンピュータなどのデータ処理
用の半導体装置など、種々の半導体装置に広く適用する
ことができる。
For example, the boosted voltage may be formed by boosting an external power supply voltage. In the above description, the case where the invention made by the present inventor is mainly applied to the SDRAM which is the field of application as the background has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the DRAM, and furthermore,
The present invention can be widely applied to various semiconductor devices such as a semiconductor device for data processing such as a microprocessor or a microcomputer having an on-chip memory such as an SDRAM.

【0043】本発明は、動作電圧の低電圧化によりオー
バドライブされるセンスアンプを有する条件の半導体装
置に適用することができる。
The present invention can be applied to a semiconductor device provided with a sense amplifier that is overdriven by lowering the operating voltage.

【0044】[0044]

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

【0045】すなわち、高電位側ドライブラインのMO
Sトランジスタをnチャンネル型としそれを昇圧電圧に
てオン状態に制御し、また、低電位側ドライブラインの
nチャンネル型MOSトランジスタを昇圧電圧にてオン
状態に制御する構成は、データ線のレベルを高速かつ確
実に所望のレベルまで増幅することができ、センスアン
プの動作を高速化させることができる。
That is, the MO of the high potential side drive line
The configuration in which the S transistor is an n-channel type and is controlled to be on by a boosted voltage, and the n-channel MOS transistor of the low potential side drive line is controlled to be on by a boosted voltage, the level of the data line is set to It is possible to amplify the signal to a desired level at high speed and reliably, and to speed up the operation of the sense amplifier.

【0046】また、上記昇圧電圧に、ワード線選択レベ
ルを形成する昇圧回路の昇圧電圧を利用することによ
り、センスアンプの動作速度の高速化に際して回路規模
の増大を極力押えることができる。
Further, by using the boosted voltage of the booster circuit for forming the word line selection level as the boosted voltage, an increase in the circuit scale can be suppressed as much as possible when the operation speed of the sense amplifier is increased.

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

【図1】センスアンプへ動作電源を供給する回路の詳細
な一例を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a detailed example of a circuit for supplying operating power to a sense amplifier.

【図2】センスアンプに対するオーバドライブ動作のタ
イミング波形の一例を示すタイミングチャートである。
FIG. 2 is a timing chart showing an example of a timing waveform of an overdrive operation for a sense amplifier.

【図3】本発明に係る半導体装置の一例であるSDRA
Mのブロック図である。
FIG. 3 is an example of a semiconductor device according to the present invention, SDRA
It is a block diagram of M.

【符号の説明】 1 SDRAM 10A,10B メモリアレイ 13A,13B センスアンプ及びカラム選択回路 25 コントローラ 30 降圧回路 31 昇圧回路 VCC 外部電源電圧 VDLP 降圧電圧 VPP 昇圧電圧 GND 接地電圧 SA センスアンプ M1 第1MOSトランジスタ M2 第2MOSトランジスタ M3 第3MOSトランジスタ BLT,BLB 相補データ線[Description of Signs] 1 SDRAM 10A, 10B Memory array 13A, 13B Sense amplifier and column selection circuit 25 Controller 30 Step-down circuit 31 Step-up circuit VCC External power supply voltage VDDL Step-down voltage VPP Step-up voltage GND Ground voltage SA Sense amplifier M1 First MOS transistor M2 Second MOS transistor M3 Third MOS transistor BLT, BLB Complementary data line

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森田 貞幸 東京都国分寺市東恋ヶ窪三丁目1番地1 日立超エル・エス・アイ・エンジニアリン グ株式会社内 (72)発明者 厨子 弘文 東京都国分寺市東恋ヶ窪三丁目1番地1 日立超エル・エス・アイ・エンジニアリン グ株式会社内 (72)発明者 園田 崇宏 東京都国分寺市東恋ヶ窪三丁目1番地1 日立超エル・エス・アイ・エンジニアリン グ株式会社内 (72)発明者 緒方 宏孝 東京都国分寺市東恋ヶ窪三丁目1番地1 日立超エル・エス・アイ・エンジニアリン グ株式会社内 (72)発明者 川内野 晴子 東京都国分寺市東恋ヶ窪三丁目1番地1 日立超エル・エス・アイ・エンジニアリン グ株式会社内 (72)発明者 永井 清 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Sadayuki Morita 3-1-1 Higashi-Koigabo, Kokubunji-shi, Tokyo Inside Hitachi Ultra-SII Engineering Co., Ltd. 3-1-1, Hitachi Ultra-SII Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Takahiro Sonoda 3-1-1, Higashi-Koigabo, Kokubunji-shi, Tokyo Hitachi Ultra-LSI Engineering, Inc. (72) Inventor Hirotaka Ogata 3-1-1 Higashi-Koigabo, Kokubunji-shi, Tokyo Hitachi Ultra-LSI Engineering Co., Ltd. (72) Haruko Kawauchino 3-1-1 Higashi-Koigabo, Kokubunji-shi, Tokyo Hitachi Ultra LSE Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Tokyo Kiyoshi Nagai Kodaira City Josuihon-cho, Chome No. 20 No. 1 Co., Ltd. Hitachi semiconductor business unit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ダイナミック型メモリセルから読み出さ
れた記憶情報に従って相補ビット線に与えられる電位差
をセンスアンプで増幅する半導体装置であって、前記セ
ンスアンプの活性化タイミングにおいて、センスアンプ
の高電位側ドライブラインにセンスアンプの動作電源と
して外部電源電圧を供給し、その後、当該動作電源を、
前記外部電源電圧よりもレベルの低い降圧電圧に切り換
える、オーバドライブ制御を行なう制御回路を有し、セ
ンスアンプの低電位側ドライブラインに接地電圧を供給
するためのパワースイッチMOSトランジスタと、セン
スアンプの高電位側ドライブラインに降圧電圧を供給す
るためのパワースイッチMOSトランジスタとをオン動
作させるハイレベルを、共に、前記降圧電圧よりも当該
パワースイッチMOSトランジスタの閾値電圧以上昇圧
された昇圧電圧とするものであることを特徴とする半導
体装置。
1. A semiconductor device for amplifying a potential difference given to a complementary bit line by a sense amplifier according to storage information read from a dynamic memory cell, wherein a high potential of the sense amplifier is set at an activation timing of the sense amplifier. An external power supply voltage is supplied to the side drive line as an operation power supply of the sense amplifier, and then the operation power supply
A power switch MOS transistor for supplying a ground voltage to a low potential side drive line of the sense amplifier, the power switch MOS transistor having a control circuit for performing overdrive control for switching to a step-down voltage lower in level than the external power supply voltage, The high level for turning on the power switch MOS transistor for supplying the step-down voltage to the high-potential side drive line is set to a boosted voltage that is higher than the step-down voltage by the threshold voltage of the power switch MOS transistor or more. A semiconductor device, characterized in that:
【請求項2】 外部電源電圧を降圧する降圧回路と、ダ
イナミック型メモリセルのデータ入出力端子が接続され
た相補ビット線の電位差を増幅するセンスアンプと、前
記センスアンプの高電位側ドライブラインに外部電源電
圧を供給するpチャンネル型の第1MOSトランジスタ
と、前高電位側ドライブラインに前記降圧電圧を供給す
るnチャンネル型の第2MOSトランジスタと、前記セ
ンスアンプの低電位側ドライブラインに接地電圧を供給
するnチャンネル型の第3MOSトランジスタと、前記
第1乃至第3MOSトランジスタのスイッチ制御信号を形
成する制御回路とを含み、 前記制御回路は、前記第3MOSトランジスタから前記
低電位側ドライブラインに接地電圧を供給して前記セン
スアンプを活性化するとき、高電位側ドライブラインへ
の動作電源の供給を、前記第1MOSトランジスタによ
る前記外部電源電圧の供給から、前記第2MOSトラン
ジスタによる降圧電圧の供給に切り換え制御するもので
あり、 前記第1MOSトランジスタのスイッチング制御信号は
前記外部電源電圧に概ね等しいハイレベルを有し、前記
第2及び第3MOSトランジスタのスイッチング制御信
号は前記降圧電圧よりも当該第2MOSトランジスタの
閾値電圧以上昇圧された昇圧電圧に概ね等しいハイレベ
ルを有するものであることを特徴とする半導体装置。
2. A step-down circuit for stepping down an external power supply voltage, a sense amplifier for amplifying a potential difference of a complementary bit line connected to a data input / output terminal of a dynamic memory cell, and a high-potential drive line of the sense amplifier. A p-channel type first MOS transistor for supplying an external power supply voltage, an n-channel type second MOS transistor for supplying the step-down voltage to the previous high potential side drive line, and a ground voltage to the low potential side drive line of the sense amplifier. An n-channel type third MOS transistor to be supplied; and a control circuit for forming a switch control signal for the first to third MOS transistors. The control circuit includes a ground voltage from the third MOS transistor to the low potential side drive line. When the sense amplifier is activated to supply the high potential side drive line. For controlling the supply of operating power to the external power supply from the supply of the external power supply voltage by the first MOS transistor to the supply of a step-down voltage by the second MOS transistor. And a switching control signal for the second and third MOS transistors having a high level substantially equal to a boosted voltage that is higher than the step-down voltage by a threshold voltage of the second MOS transistor or more. A semiconductor device characterized by the above-mentioned.
【請求項3】 前記昇圧電圧は、前記ダイナミック型メ
モリセルの選択端子が結合されるワード線の選択レベル
を形成する昇圧回路から出力されるものであることを特
徴とする請求項2記載の半導体装置。
3. The semiconductor according to claim 2, wherein the boosted voltage is output from a booster circuit that forms a select level of a word line to which a select terminal of the dynamic memory cell is coupled. apparatus.
【請求項4】 前記制御手段は、前記第1MOSトラン
ジスタのオン動作タイミングを前記第3MOSトランジ
スタのオン動作タイミングよりも遅延させるものである
ことを特徴とする請求項3記載の半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 3, wherein said control means delays an on-operation timing of said first MOS transistor from an on-operation timing of said third MOS transistor.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2380036A (en) * 2001-09-24 2003-03-26 Hynix Semiconductor Inc Boosted ground voltage sense amplifier
US7317642B2 (en) 2005-03-14 2008-01-08 Elpida Memory, Inc. Overdrive period control device and overdrive period determining method
US7515492B2 (en) 2006-09-28 2009-04-07 Hynix Semiconductor Inc. Semiconductor memory device
US7573777B2 (en) 2006-10-02 2009-08-11 Hynix Semiconductor Inc. Over driver control signal generator in semiconductor memory device
US7613059B2 (en) 2007-03-05 2009-11-03 Hynix Semiconductor, Inc. Semiconductor memory device and method for driving the same
US7652933B2 (en) 2006-12-28 2010-01-26 Hi Hyun Han Voltage generating circuit of semiconductor memory apparatus capable of reducing power consumption
US7907462B2 (en) 2007-08-29 2011-03-15 Hynix Semiconductor Inc. Core voltage discharger and semiconductor memory device with the same
US7936613B2 (en) 2007-09-17 2011-05-03 Hynix Semiconductor Inc. Semiconductor memory device
US8339872B2 (en) 2009-09-30 2012-12-25 Hynix Semiconductor Inc. Semiconductor memory apparatus and method of driving bit-line sense amplifier
WO2023123668A1 (en) * 2021-12-31 2023-07-06 长鑫存储技术有限公司 Control amplification circuit, sense amplifier and semiconductor memory

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2380036A (en) * 2001-09-24 2003-03-26 Hynix Semiconductor Inc Boosted ground voltage sense amplifier
GB2380036B (en) * 2001-09-24 2006-05-03 Hynix Semiconductor Inc Semiconductor memory device and method for driving a sense amplifier
US7317642B2 (en) 2005-03-14 2008-01-08 Elpida Memory, Inc. Overdrive period control device and overdrive period determining method
US7515492B2 (en) 2006-09-28 2009-04-07 Hynix Semiconductor Inc. Semiconductor memory device
US7573777B2 (en) 2006-10-02 2009-08-11 Hynix Semiconductor Inc. Over driver control signal generator in semiconductor memory device
US7652933B2 (en) 2006-12-28 2010-01-26 Hi Hyun Han Voltage generating circuit of semiconductor memory apparatus capable of reducing power consumption
US7613059B2 (en) 2007-03-05 2009-11-03 Hynix Semiconductor, Inc. Semiconductor memory device and method for driving the same
US7907462B2 (en) 2007-08-29 2011-03-15 Hynix Semiconductor Inc. Core voltage discharger and semiconductor memory device with the same
US8050113B2 (en) 2007-08-29 2011-11-01 Hynix Semiconductor, Inc. Core voltage discharger and semiconductor memory device with the same
US7936613B2 (en) 2007-09-17 2011-05-03 Hynix Semiconductor Inc. Semiconductor memory device
US8339872B2 (en) 2009-09-30 2012-12-25 Hynix Semiconductor Inc. Semiconductor memory apparatus and method of driving bit-line sense amplifier
WO2023123668A1 (en) * 2021-12-31 2023-07-06 长鑫存储技术有限公司 Control amplification circuit, sense amplifier and semiconductor memory
US11894048B2 (en) 2021-12-31 2024-02-06 Changxin Memory Technologies, Inc. Control amplifying circuit, sense amplifier and semiconductor memory

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