JPS59104792A - ダイナミツク型ram - Google Patents

ダイナミツク型ram

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Publication number
JPS59104792A
JPS59104792A JP57213908A JP21390882A JPS59104792A JP S59104792 A JPS59104792 A JP S59104792A JP 57213908 A JP57213908 A JP 57213908A JP 21390882 A JP21390882 A JP 21390882A JP S59104792 A JPS59104792 A JP S59104792A
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JP
Japan
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word line
signal
timing signal
address
bootstrap
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Pending
Application number
JP57213908A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Kizaki
木崎 健
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPS59104792A publication Critical patent/JPS59104792A/ja
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ダイナミック型RAM (ランダム・アク
セス・メモリ)に関する。
アドレス選択用MO3FETと情報記憶キャノぐシタと
で構成された1MO3型メモリセルを用いたダイナミッ
ク型RAMにおいては、上記アドレス選択用MOS F
 ETのゲートに結合されるワード線の選択レベルを電
源電圧以上に昇圧するプートストラップ回路が設けられ
る。この理由は、上記メモリセルにおけるアドレス選択
用MO5FETのゲート(ワード線)レベルを電源電圧
以上に高くして、記憶用キャパシタへの書込み或いは再
書込みハイレベルが上記MOS F ETの閾([I電
圧により低下してしまうのを防止するためである。
ところが、二交点方式のメモリアレイを用しまたダイナ
ミック型RAMにおいては、センスアンプの増幅動作に
より、メモリアレイの一方のデータ線がプリチージレベ
ルからロウレベル(はVOV)に−斉に低下する。した
がって、ワード線とのカッフリングにより、上記ワード
線のプートストランプ電圧が低下してしまうため、上記
記憶用キャパシタへのハイレベル書込み或いは再書込み
レベルが低下してしまうという欠点が生じる。特に、6
4にビット、256にビットのような大記憶容量のダイ
ナミック型RAMにおいては、高密度にメモリアレイが
構成されるため、上記力、プリング容量が大きくなるの
で、そのワード線の昇圧レベルの低下が大きくなる。
この発明の目的は、ワード線の昇圧レベルの低下を補償
したダイナミック型RAMを提供することにある。
この発明の他の目的は、動作マージンの拡大を図ったダ
イナミック型RAMを提供することにある。
この発明の更に他の目的は、以下の説明及び図面から明
らかになるであろう。
以下、この発明を実施例とともに詳細に説明する。
第1図には、この発明の一実施例の回路図が示されてい
る。
同図に示した実施例回路で゛は、nチャンネル間O3F
ETを代表とするI CF E T (1n5ulat
ed−Gate Field  Effect Tra
nsistor )を例にして説明する。
1ビツトのメモリセルMCは、その代表として示されて
いるように情報記憶キャパシタCsとアドレス選択用M
O3FETQmとからなり、論理” 1 ”、  0”
の情報はキャパシタCsに電荷が有るか無いかの形で記
憶される。
情報の読み出しは、MO3FETQmをオン状態にして
キャパシタC3を共通のデータ線D Lにつなぎ、デー
タ線DLの電位がキャパシタC3に蓄積された電荷量に
応じてどのような変化が起きるかをセンスすることによ
って行われる。
メモリセルMCを小さく形成し、かつ共通のデータIJ
KDLに多くのメモリセルをつないで高集積大容量のメ
モリマトリックスにしであるため、上記キャパシタCs
と、共通データ線DLの浮遊容量Co(図示せず)との
関係は、Cs / Coの比が非常に小さな値になる。
したがって、上記キャパシタC’sに蓄積された電荷量
によるデータ線DLの電位変化は、非常に微少な信号と
なっている。
このような微少な信号を検出するための基準としてダミ
ーセルDCが設けられている。このダミーセルDCは、
そのキャパシタCdの容量値がメモリセルMCのキャパ
シタC3のほぼ半分であることを除き、メモリセルMC
と同じ製造条件、同じ設計定数で作られている。キャパ
シタCdは、アドレッシングに先立って、MO3FET
Qd’によって接地電位に充電される。
上記のように、キャパシタCdは、キャパシタCsの約
半分の容量値に設定されているので、メモリセルMCか
らの読み出し信号のほぼ半分に等しい基準電圧を形成す
ることになる。
センスアンプSAは、上記アドレッシングにより生じる
このような電位変化の差を、タイミング信号(センスア
ンプ制御信号)φpaLφpa2で決まるセンス期間に
拡大するセンスアンプであり(その動作は後述する)、
1対の平行に配置された相補データ線DL、DLにその
入出力ノードが結合されている。相補データ線DL、D
Lに結合されるメモリセルの数は、検出精度を上げるた
め等しくされ、DL、DLのそれぞれに11固ずつのダ
ミーセルが結合されている。また、各メモリセルMCは
、1本のワード線WLと相補対データ線の一方との間に
結合される。各ワード線WLは双方のデータ線対と交差
しているので、ワード線WLに生じる雑音成分が静電結
合によりデータ線にのっても、その雑音成分が双方のデ
ータ線対DL。
DLに等しく現れ、差動型のセンスアンプSAによって
相殺される。
上記アドレッシングにおいて、相補データ線対DL、D
Lの一方に結合されたメモリセルMCが選択された場合
、他方のデータ線には必ずダミーセルDCが結合される
ように一対のダミーワード線DWL、DWLの一方が選
択される。
上記センスアンプSAは、一対の交差結線されたMO5
FETQ1.Q2を有し、これらの正帰還作用により、
相補データ線DL、DLに現れた微少な信号を差動的に
増幅する。この正帰還動作は、2段回に分けておこなわ
れ比較的小さいコンダクタンス特性にされたMO3FE
TQ7が比較的早いタイミング信号φpalによって導
通し始めると同時に開始され、アドレッシングによって
相補データ線DL、DLに与えられた電位差に基づき高
い方のデータ線電位は遅い速度で、低い方のそれは速い
速度で共にその差が広がりながら下降していく。この時
、上記差電位がある程度大きくなったタイミングで比較
的大きいコンダクタンス特性にされたMO3FETQB
がタイミング信号φρa2によって導通するので、上記
低い方のデータ線電位が急速に低下する。このように2
段階にわけてセンスアンプSAの動作を行わせることに
よって、上記高い方の電位落ち込みを防止する。
こうして低い方の電位が交差結合MO3FETのしきい
値電圧以下に低下したとき正帰運動1乍が終了し、高い
方の電位の下降は電源電圧Vccより低く上記しきい値
電圧より高い電位に留まるとともに、低い方の電位は最
終的I、こ接地電位(Ov)に到達する。
上記のアドレッシングの際、一旦破壊されたメモリセル
MCの記憶情報は、このセンス動作によって得られたハ
イレベル若しくはロウレベルの電位をそのまま受は取る
ことによって回復する。
しかしながら、前述のようにハイレベルが電源電圧Vc
cに対して一定以上落ち込むと、何回かの読み出し、再
書込みを繰り返しているうちに論理“0”として読み取
られるところの誤動作が生じる。この誤動作を防ぐため
に設けられるのがアクティブリストア回路ARである。
このアクティブリストア回1i!@ARは、ロウレベル
の信号に対して何ら影響を与えずハイレベルの信号にの
み選択的に電源電圧Vccの電位にブートストラップす
る働きがある。このようなアクティブリストア回路AR
は、この発明に直接関係ないのでその詳細な説明を省略
する。
同図において代表として示されているデータ線対DL、
DLは、カラムスイッチCWを構成するMO3FETQ
3.Q4を介してコモン相補データ線対CDL、CDL
に接続される。他の代表として示されているデータ線対
についても同様なMO3FETQ5.Q6を介してコモ
ン相補データ線対CDL、CDLに接続される。このコ
モン相補データ線対CDL、CDLには、出力アンプを
含むデータ出カバソファDOBの入力端子とデータ入カ
バソファDIBの出力端子に接続される。
ロウデコーダ及びカラムデコーダRC−DCRは、アド
レスバッファADBで形成された内部相補アドレス信号
を受けて、1本のワード線及びダミーワード線並びにカ
ラムスイッチ選択信号を形成してメモリセル及びダミー
セルのアドレッシングを行う。すなわち、ロウアドレス
ストローブ信号RASにより形成されたタイミング信号
φarに同期して外部アドレス信号AXO〜AXnをア
ドレスバッファADBに取込み、ロウデコーダR−DC
Hに伝えるとともに、ワード線選択タイミング信号φX
により所定のワード線及びダミーワード線選択動作を行
う。このタイミング信号φXは、ブートストラップ回路
φx−Hに入力されることにより、その遅延信号を用い
て電源電圧Vcc以上に昇圧される。
また、カラムアドレスストローブ信号CΔSにより形成
されたタイミング信号φacに同期して外部アドレス信
号AYO〜AYnをアドレスバ・ソファ八〇Bに取込み
、カラムデコーダC−DCRに伝えるとともに、データ
線選択タイミング信号φyによりデータ線の選択動作を
行う。
この実施例においては、上記センスアンプSΔが一斉に
増幅動作した時、上記ブートストラップ回路φx−Gに
より形成した昇圧電圧がロウレベルにされる一方のデー
タ線とのカップリングにより低下してしまうのを防止す
るため、次の回路素子が設けられる。
特に制限されないが、この実施例では、上記センスアン
プSAを活性化させるタイミング信号φpa2と上記ワ
ード線選択タイミング信号φXとの間にカップリング容
量CCが設けられる。
次に、この実施例回路の動作を第2図の夕・fミング図
に従って説明する。
ロウアドレスストロ−・プ信号RASがロウレベルに変
化すると、ロウアドレス信号AXO−AXiが取り込ま
れ、ワード線選択タイミング信号φXのハイレベルによ
り1つのワード線及びダミーワード線が選択される。そ
して、少し遅れてブートストラップ回路φx−Qが動作
するため、このタイミング信号φXは電源電圧Vcc以
上に昇圧される。上記ワード線の選択動作により、メモ
リセルのアドレス選択用MO3FETキャパシタCmが
オン状態にされるので、相補データ線DL、 i5Lに
は、メモリセルの記憶用キャパシタCsとダミーセルの
キャパシタCdの電荷に従ったレベル差が現れる。
次に、タイミング信号φpalがハ・イレベルになると
、センスアンプSAが一斉に活性化され、上記相補デー
タ線DL、DLのレベル差を増幅する。
そして、遅れてハイレベルになるタイミング信号φpa
2により、比較的大きなコンダクタンス特性とされたM
O3FETQ8がオン状態となって、その増幅度を大き
くするのでロウレベルVLのデータ線は、急速にロウレ
ベルに変化する。上記センスアンプSAの動作開始に′
よって一方のデータ線がロウレベルに変化するとき、カ
ンプリングによりそのロウレベルがワード線に伝えられ
昇圧電圧VBが低下しようとする。
この実施例では、上記タイミング信号φpa2のハイレ
ベルがカップリング容量CCを介してタイミング出力φ
Xに伝えられるので、上記ワード線への昇圧電圧VBレ
ベルの落ち込みを補償することができる。
次いで、タイミング信号φresのハイレベルによりア
クティブリストア回v!!IARが起動され、上記セン
スアンプSAの動作により落ち込んだハイレベルを電源
電圧Vccレベルまで回復させる。この回復されたハイ
レベル信号は、上記昇圧されたワード線の選択レベルに
よりオン状態となっているアドレス選択用MO3FET
Qmを通してレベル消失なく記憶用キャパシタCsに再
書込みされる。
この実施例では、上述のように記憶用キャパシタC’s
に対してフルライトを行うことができるので、次の読み
出し動作での記憶電荷量を多くすることができるので、
動作マージンを大きくすることができる。また、リフレ
ッシュの時間周期を大きくすることできる。
この実施例では、単にカップリング容量CCを追加する
という極めて簡単な構成により、上記ワード線の昇圧電
圧の落ち込みを補償することができる。
この発明は、前記実施例に限定されない。
上記カップリング容量CCを設けると、ブートストラッ
プ回路φx−Gの負荷が重くなるので、言い換えれば、
ブートストラップ回路φx−Gに設けるブートストラッ
プ容量の容量値を大きくする必要が生じる。そこで、上
記カンプリング容量CCとブートストラップ回路φx−
Gの出力との間にカットMO3FETを設け、適当なタ
イミング信号により上記キャパシタCCにブリチージし
ておいて、上記タイミング信号φpa’lのハイレベル
とともに、上記MOS F ETをオン状態にしてキャ
パシタCCで形成したブートストラップ電圧によりレベ
ル補償するものであってもよい。
また、レベル補償のために用いられるタイミング信号は
、タイミング信号φpa1等を利用するものであっても
よい。
この発明は、ワード線選択レベルを昇圧する二交点方式
のダイナミック型RAMに広く適用することができるも
のである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の一実施例を示す回路図、第2図は
、その動作を説明するためのタイミング図である。 MC・・メモリセル、DC・・ダミーセル、CW・・カ
ラムスイッチ、SA・・センスア二/ブ、AR・・アク
ティブリストア回路、RC−DCR・・ロウ/カラムデ
コーダ、ADB・・アドレスバ・7フア、DOB・・デ
ータ信号バッファ、DrB・・データ人力バッファ、φ
xG・・ブートストラップ回路 ン、、r′

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、二交点方式のダイナミック型メモリアレイと、上記
    メモリアレイを構成する一対のデータ線にその入出力ノ
    ードが結合され所定のタイミング信号により動作状態に
    される差動型のセンスアンプと、ワード線選択タイミン
    グ信号を受け、上記メモリアレイの選択されたワード線
    にブートストラップ電圧を供給する第1のブートストラ
    ンプ回路と、上記センスアンプの動作タイミング信号を
    受け、上記ワード線にブートストラップ電圧を供給する
    第2のブートストランプ回路とを含むことを特徴とする
    ダイナミック型RAM。 2、上記第2のプートストラップ回路は、上記第2のプ
    ートストラップ回路の出力に一方の電極が接続され、他
    方の電極に上記タイミング信号が印加されたカンブリン
    グ容量により構成されるものであることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載のダイナミック型RAM。
JP57213908A 1982-12-08 1982-12-08 ダイナミツク型ram Pending JPS59104792A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57213908A JPS59104792A (ja) 1982-12-08 1982-12-08 ダイナミツク型ram

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JP57213908A JPS59104792A (ja) 1982-12-08 1982-12-08 ダイナミツク型ram

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS59104792A true JPS59104792A (ja) 1984-06-16

Family

ID=16647013

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JP57213908A Pending JPS59104792A (ja) 1982-12-08 1982-12-08 ダイナミツク型ram

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JP (1) JPS59104792A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6477105B2 (en) * 1999-10-25 2002-11-05 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor memory device with a hierarchical word line configuration capable of preventing leakage current in a sub-word line driver

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6477105B2 (en) * 1999-10-25 2002-11-05 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor memory device with a hierarchical word line configuration capable of preventing leakage current in a sub-word line driver

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