JPS59188885A - ダイナミツク型ram - Google Patents

ダイナミツク型ram

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JPS59188885A
JPS59188885A JP58062167A JP6216783A JPS59188885A JP S59188885 A JPS59188885 A JP S59188885A JP 58062167 A JP58062167 A JP 58062167A JP 6216783 A JP6216783 A JP 6216783A JP S59188885 A JPS59188885 A JP S59188885A
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JP
Japan
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level
word line
timing signal
signal
power supply
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Pending
Application number
JP58062167A
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English (en)
Inventor
Katsuyuki Sato
克之 佐藤
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPS59188885A publication Critical patent/JPS59188885A/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】 〔技術分野〕 この発明は、グイナミソク型RAM (ランダム・アク
セス・メモリ)に関するもので、例えば、ワード線ブー
トストラップ機能をもつものに有効な技術に関するもの
である。
〔背景技術〕
アドレス選択用MO3FETと情報記憶キャパシタとで
構成された1MO3型メモリセルを用いたグイナミソク
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ブートストラン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
MO3FET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MO3FETの闇値電圧により低
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いたダイナミ
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ャージレベ
ルからロウレベル(はゾOV)に−斉に低下する。した
がって、ワード線とのカンプリングにより、上記ワード
線のブートストラッ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・ノブ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。
〔発明の目的〕
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。
この発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
この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。
〔発明の概要〕
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、ワード線選択レベルの落ち込みを検出して、
そのレベルを電源電圧レベルまで回復させるレベル補償
回路を付加することによって、ワード線の選択レベル補
償を達成するものである。
〔実施例〕
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MO3FE
Tを代表とするI G F E T (I n5ula
tedGate F 1eld  Effect Tr
ansistor )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Csを共通のデータ線DLにつなぎ、データ
線DLの電位がキャパシタCs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、かつ共通のデータ線D
L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Cs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Cs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)φpal+φpa2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、
DL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1個ずつのダ
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MO3
FETQI、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φpa2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
ようて、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MO5FETのしきい
値電圧以下に低下したとき正帰還動作が終了し、高い力
の電位の下降は電源電圧Vccより低(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
的に接地電位(0■)に到達する。
上記のアドレッシングの際、一旦破壊されかかったメモ
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・\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
ようにハイレー・ルが電源電圧Vccに対して一定以上
落ち込むと、何回かの読め出し、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
作が生しる。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
トア回路ARは、ロウレベルの信号に対して何らD5 
aを与えすバー−レベルの信号にのみiII択的に電源
電圧VCCの電位にプートストラップする働きがある。
同図において代表として示されているデータ線対DL、
DLば、カラムスイッチc1wを構成するMO3FET
Q3.Q4を介してコモン相補データ線対CDL、CD
L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M禎データ線対CDL、  ♂DL
には、出方アンプを含むデータ出力バッファDOBの大
刀端子とデータ人力バッファDIHの出方端子に接続さ
れる。
ロウデコーダ及びカラムデコーダRC−OCRは、アド
レスバッファADH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
R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、ブートストランプ回路
φx−Bに入力されることにより、特に制限されないが
、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CASにより形成
されたタイミング信号φ8cに同期して外部アドレス信
号AYO−AYnをアドレスバッファADBに取込み、
カラムデコーダC−DCH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
うに の実施例においては、上記センスアンプSAが−斉に増
幅動作した時、上記ブートストラップ回路φx−Q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
線とのカンプリングにより低下してしまうのを防止する
ため、次の回路素子で構成されたレベル補償回路LVが
設けられる。
この実施例では、上記タイミング信号φXの信号線と電
源電圧Vccとの間にレベル補/XMO3FETQIO
が設けられる。このMOSFETQIOのゲートと、特
に制限されないが、上記センスアンプSAを活性化させ
るタイミング信号φpa2との間にブートストラップ容
量Cが設けられる。
このブートストラップ容量Cは、例えば、公知のMO3
容量によって形成される。
また、上記ワード線選択タイミング信号φXのレベル低
下を判定するために、このタイミング信号φxを受ける
MOSFETQI 1が、上記MO3FETQIIのゲ
ートと電源電圧Vccとの間に設けられる。そして、上
記MO3FETQI oと回路の接地電位との間には、
特に制限されないが、内部プリチャージ信号RAS 1
を受けるリセットMO3FETQ12が設けられるもの
である。
次に、この実施例回路の動作を第2図の夕・イミング図
に従って説明する。
ロウアドレスストローブ信号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−G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M OS F ETキャパシタC
mがオン状態にされるので、相補データ線DL、DL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VH,VLが現
れる。この時、レベル補償回路LVのブートストラップ
容ff1cには、上記ターf(ング信号φXによりオン
状態となるM OS F ETQllを通してプリチャ
ージがなされるので、MOSFETQI Oのゲートで
あるノードNがハイレベルになる。
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
OSFETQ8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、悠遠にロウレ
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、
カッ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が低下する。
このようなレベル低下が発生ずると、上記タイミング信
号φpa2のハ1ルベルによりノードNにブートストラ
ップ FETl”Qllがオフ状態となるので、MOSFET
QIOのゲート電圧が電源電圧Vcc以上のハイレベル
となって、上記タイミング信号φXのレベルを電源電圧
Vccまで回復させるものとなる。
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路AR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V
ccレベルまで回復させる。この回復されたハ・fレベ
ル信号は、上記レベル補償されたワード線の選択レベル
によりオフ状態となっているアドレス選択用へfO S
 F E T Qmを通して記憶用キャパシタCsに再
書込みされる。
なお、上記タイミング信号ψ:(のし・\ル回復により
MOSFETQI 1がオン状態となって上記ノードN
のレベルをはソ電源電圧Vccまで引き抜くものとなる
また、上記データ線とワード線との力・7プリングによ
るワード線のレベル落ち込みが小さいとき、ブートスト
ラップ容量Cによりノート”Nを昇圧させる時、M(>
SFETQI 1がオン状態となって電源電圧Vce側
に電荷を引き抜くのてM O S F ETQIOがオ
ン状態になって、電源電圧Vcc以上の昇圧し・ベルを
低下させてしまうのを防止している。
〔効 果〕
+11この実施例では、ワード線の選択レベルがデータ
線とのカンプリングによるレベル低下があった場合だけ
、上記レベル補償MO3FETQI Oをオン状態にし
てレベル補償を行うという作用によって、メモリセルの
記憶用キャパシタC3に対してフルライトを行うことが
でき、次の読み出し動作での記憶電荷量を多くすること
ができるという効果が得られる。
(2)上記(2)により、実質的な記憶情報量を太き(
できるから、α線等による情報電荷の喪失分を補うこと
ができるとう作用によって、その動作マージンを大きく
できるという効果が得られる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、この発明は上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、レベル補償回
路LVの具体的構成は、ワード線の選択レベルの低下を
判定して、レベル補償用MOS F ETをオン状態す
る回路であれば何であってもよい。また、メモリアレイ
の構成は、二交点方式のデータ線にである必要はなく、
センスアンプを中心として両方向に一対のデータ線が配
置されるものであってもこの発明を通用することによっ
て同様に効果を得ることができるものでる。
〔利用分野〕
以上の説明では主として本発明腎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グイナミソク型RA
 Mに)所用した場合について説明したが、それに限定
されるものでなく この発明は、ワード線のプートスト
ラップ)型部と、データ線とワード線点のカップリング
とによシ〕ワー ド線のレベル低下が発生する形態のも
のに広く利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21図
は、その動作を説明するためのタ’fSング図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 16ダイナミソ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
    ランプ電圧を供給するブートストランプ回路と、上記ワ
    ード線選択タイミング信号線と電源電圧との間に設けら
    れたレベル補償MO3FETQIOと、このMO3FE
    TQIOのゲートと上記センスアンプを動作状態とする
    上記タイミング信号との間に設けられたブートストラッ
    プ容量と、上記MO3FETQ10と電源電圧との間に
    設けられ、そのゲートに上記ワード線選択タイミング信
    号が印加されたMO5FETQI 1と、上記MO3F
    ETQI Oのゲートと回路の接地電位との間に設けら
    れ、内部プリチャージ信号を受けるリセットMO8FE
    TQ12とを含むことを特徴とするグイナミソク型RA
    M。 2、上記メモリアレイは、二交点方式のワード線を含む
    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7り型RAM。
JP58062167A 1983-04-11 1983-04-11 ダイナミツク型ram Pending JPS59188885A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62501807A (ja) * 1985-02-08 1987-07-16 アメリカン テレフォン アンド テレグラフ カムパニ− ブ−スト語ラインを有する半導体メモリ
KR100271652B1 (ko) * 1998-04-21 2000-12-01 김영환 정적램의데이터리텐션전압보상회로

Cited By (3)

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