JPS5965997A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPS5965997A
JPS5965997A JP57176728A JP17672882A JPS5965997A JP S5965997 A JPS5965997 A JP S5965997A JP 57176728 A JP57176728 A JP 57176728A JP 17672882 A JP17672882 A JP 17672882A JP S5965997 A JPS5965997 A JP S5965997A
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JP
Japan
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bit line
potential
level
clock
memory cell
Prior art date
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Pending
Application number
JP57176728A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshio Nishimoto
敏夫 西本
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electronics Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electronics Corp
Priority to JP57176728A priority Critical patent/JPS5965997A/ja
Publication of JPS5965997A publication Critical patent/JPS5965997A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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】 産業上の利用分野 本発明は半導体記憶装置に関する。
従来例の構成とその問題点 MOSダイナミックメモリ、またはスタティックメモリ
において、周辺回路をクロックに同期して府1作させる
ものでは、外部クロック信号を入力してメモリ内部で複
数のクロyクタ・発生さセ、これによってそれぞれメモ
リ8111作、BηえばXデコード、センスアンプ動作
、Yデコード、出力増幅などが行われる。このとき1.
1−半導体基板内に集債化された回路の各部は、基板と
の間に接合容爪でムっで結合されているので、基板電位
が浮型)1状態であればクロックに同期した形で基板↑
E位が変動する。
ダイナεツク型のMOSメモリなどのクロック同期のも
のでは、一般的にはメモリ用キャパシタを、待機時間に
プリチャージし、動作時間内に放電するものが多い。第
1図は従来のダイナミックメモリのセンスアンプ部の例
を示す。McJlciはfiIれも同じメモリセルで、
その構造は第1図(b)に示すように、1つのコンデン
サCelとt・ランスファゲートと称されるMOS )
ランジスタQlとからなっている。
Dcはダミーセルで、その構造は第1図(C)に示すま
うに、実質的にはメモリセルに準じる。BL、BLはビ
ットラインで、プリチャージ時にはクロック≠2が、ま
た読出し時にはクロックφ1がその動作状態を選択し、
それぞれのMOS )ランジスタがオンになる。選択し
、たメモリセルMcまたはMciからの情報をビットラ
インBL、BLIと取出してセンスアンプSAで読取る
動作を行うために、ビットラインBL、BI−はいずれ
も待機時間に電源電圧Vr)11により?+ )i l
jレベルすなわちVDDレベルまでプリチャージされる
。そして第2図(a)に示すようにクロ、ツクに同期し
てメモリセルMc 、 M(・iのうちの例えばメモリ
セルMciのトランジスタ・ゲー]・Qlがクロックφ
Wにまり開き、そのコンデンサCclがピッI・ライン
BLに接続されると、ビットラインBL(則ではダミー
セルDcのトランスフアゲ−1−C,)2がクロックφ
WT)により開き、そのビットラインBLに接続さil
、これにより、各ビットライン+31..T3Lはプリ
チャージ時の電位から少し変化する。一般にダミーセル
■)(・のコンデンサCe2はメモリセルλ101のコ
ンデンサCelの1であり、ダミーセルI)(はプリチ
ャージ時にクロック≠。に応じて、対応のMOS )ラ
ンジスタQ1がオンとなり電源電圧■r)I)によりプ
リチャージされている。メモリセルMcil:↑記ji
、’−1内容に応じて電源電圧VDI)で蓄積電荷量が
充111;されているかゼロボルトのどちらかの状f;
9:にf(る。L)だがっ−(−、ビットラインBLの
電位はクミーセルI)cの蓄積m荷量に応じて低くなり
、一方ピントライン[3I、の電位の低↑Sはゼロボル
トであるかビットライン[Lの減少量の2倍である。セ
ンスアンプSA はこのビットラインBL、B助?’f
f、位の減少量の差に従って) 2つのトランジスタの一方がオン、他方がオフとなり■
7”レベル側のビットラインの電荷をさらに抜いて、ビ
ットライン131.、BLに明確な電位差をもたせる。
こ!Lを図示し、ない読取りアンプで検知し、読取り出
力を生じさせる。こうして読取り動作が完了した後は、
次の読出しに備えて元に戻される。つまりビットライン
BL、BLはいずれもプリチャージされてVT)Dレベ
ルになる。このように1回の読取り動作で1チツプ内の
ビットラインの半数は’H”レベルから1°L”レベル
に変化[7た後、再びプリチャージされて”H”レベル
にlCる。このようなビットラインの電位変化はそのビ
ットラインが一般に拡散層で基板に対(7大きtζ接合
容犀を有しているのでh(板電位を変化させる。これは
各種ゲートを構成するトランジスタのソース・ドレイ、
ン拡散層についても同様である。ビットラインnt、、
nt、、センスアンプSAなどは、lチップ内に多数収
容さねているので−その発生するノイズは大きい。特に
センスアンプSAが動作しビットラインの半数がゞ’H
”レベルから°゛L″L″レベルときには基板電位は角
方向に大きく変動するという問題がある。
近年、半導体記憶装置パはますます大容拓化され、素子
寸法は縮小化の方向にある。素子の寸法面積が小さくな
るほどプロセス上における寸法のバラツキが素子の電気
的特性、例えばメモリセルやダミーセルに貯えられる蓄
積電荷用のバラツキとなって現われ、その影響は大きい
。このためセンスアンプ部の構成をダミーセルを用いて
微小側θの増幅動作を行うようにしているとプロセス変
動の影響を受けやすいという欠点がある。また、素子の
微小化にともなって、ダミーセルの所要1rir mが
無視できず、微細化の障害にもなる。
発明の目的 本発明はダミーセルを必要とせず、しかも基枦電位の変
動が小さい半導体記憶装買金提供することを目的とする
発明の構成 本発明の半導体記憶装置は、半導体基板上に設けられj
こ多数のメモリセルと、こi−1’)を選択的(こC,
’Q 出Uるための一文1のビットラインL1ξのピノ
トライ:/に芹占合されるセンスアンプとを・設置−j
ろと共に、電源電圧を分割して所定重用を発生する’t
’fi圧発生回路と、この電圧発生回路の出力と前記各
ビットラインとの間にそ11ぞれ介装された第1゜第2
 (1) MO8トランジスタとを設置す、第1.第2
のMOS )ランジスクを前記ビットラインのプリチャ
ージ時にオンさせてビットラインを電圧発生回路の出力
y、7B4圧に(fi:持することを特徴とする。
実施例の説明 以下、本発明の一実施例を第8図と第4図に基づいて説
明する。Mc、Mcjは何れも同じメモリセルで、その
、1fII lr槽構造第8図(b)に示される、Lう
1こ1つのコンデンサCe3とクロックφWによりオン
・オフされるトランスファゲートQ4からなる。
Jはm源畢圧VDDを抵抗R1とR2とで分圧して出力
端子Aに2 VI)Dを出力する電圧発生回路、QR,
Q6はMO8I−ランジスタで、MO5)ランジスタQ
5f:tドレインとソースがビットラインBL と電圧
発生回路Jの出力端子Aとの間に介装さ才1、Jt40
S+−ランジスタQ6はビットラインn−Lと出力端子
Aとの間に介装さJ′Lでおり、何れもクロックφ2の
タイミングにオンする、LうにゲーI〜にクロ・ツクφ
2が印加されている。従って、ビットラインBL 、 
l’ T、  は、プリチャージ時にはクロック≠2に
よつC1各M(>Sト工  Vrll)  L’ ランジスタQ5t Qnがオンするため、 2ベルまで
プリチャージされろ。なお、本発明はこのLV+)’I
)という値に限定さI7.るものでは、r(”<。
Vl)I)に近い値でもよい。(7かし後述する、Lう
にビットラインのプリチャージ電位か2 ■111.1
でJ)るときセンスアンプ″のI助(乍は最ノー、句で
71 /’l。
プリチャージ1友、クロ、りに旧目用してメモリセル、
例えば第3図(1))のようにメr:リセルMcjのト
ランスファゲートQ4がり17・ツクφ)! により)
11き、そのコンデンサCe3がピントラインRLlこ
接Th:j Jれるど、メモリセルF+Icjには記t
ζ“f内容に応じてゼロボルトかi〕るいはVDI)レ
ベル4−て’iQ (+4jがkl u、’lされてい
るため、ピッl−ラインT’41、のi;7、位はT 
V++++のレベルから正負どちらかの方向に変化4−
る3、?Lの時、ビットラインBLの電位は変供しfC
い。この(177,5でクロ5.りφ、がオンにtCリ
センスアンプSAの2つの1−ランジスタはビットライ
ンB17.t:+r、の電位に従って一方がオン、他方
がオフとl(す゛L″レベルIllのビットラインの$
 7Jをさらに引き抜く、センスアンプSAの動作の終
了直前にはクロックφ3がオンし°’ H”レベル側の
ビット・ラインの電位はVl)Dレベルまでもち上げら
れる。こうしてピントラインBT、、BL  に明確t
(i、7位差をもたせる。この電位差を図示しない読取
りアンプが検知し、セル内容の読取り出力を生じる。こ
うして読取り動作が完了した後は次の読出しに備えて元
に戻される。つまりビットラインBL、BI、letい
ずれもプリチャージさi]て−VTI r)のレベルに
なる。なお、第3図中、nz圧発生回路JにMO5トラ
ンジスタQ7によるゲートスイーソチを設けると、同回
路Jでの?F?。
力損失を軽減することができる。また、電圧発生回路J
の抵抗R2と並列に平滑コンデンサCを接続することに
より出力車a:・+” Vl)Dが安定する。
発明の詳細 な説明のように本発明によると次のような効果が得られ
る。
全ビットラインの半数が1F方向に、残りの半数が負方
向にそれぞれ電位変化する。このフコめカンプリングに
よる基板鎖位の変動は互いC・二相殺されて小さくなる
。またビットラインのプリチャージ電イウが参照レベル
でJ)るためダミーセルは必要なく、ダミーセルの駆I
IIに関係するクロックも必要でなくなる。
ビットラインのプリチャージ電位か2 VI)l)の場
合にはメモリセルによるビットラインの電位変化は正負
両方向とも同じになる。プリチャージ電位か−VT)’
T)より高くなると負方向へのXE位変化はT VDD
のときまりも大きくなるが正す向への電位変化は小さく
なる。プリチャージ電位j位がLVDDより低い場合に
は前記の逆になる5、センスアンプの感度は電位差の小
さい方で決まり、’ VDDレベルのときにセンスアン
プの感度は最良になる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a) (b) (c)はそれぞれ従来のセンス
アンプを含むメモリセル部分の構成図、メモリセルの構
成図、グミ・〜セルの構成図、第2図(R) 、 (b
) 1.f山1 [”−25の要部電圧波形図、第8図
(a) (h)は本発明の一実施例のセンスアンプを含
むメモリセル部分の構成図とメモリセルの構成図、第4
図(a) 、 (b)は第8図の要部電圧波形図である
。 へイc 、 Mc j=−メモリセル、I)(−ダミー
セル、BL 、 Br−・・・ビットライン、SA  
・・・センスアンプ、φ1.φ2゜≠1・・・クロック
侶け、I<、、I<、・・・抵抗、0・・・平滑コンデ
ン・す、(ンg、Q++ ・・・へ4OSトランジスタ
〔り工3第2のM(ISトランジスタ〕、J・・・屯圧
発生回路代理人 森本義弘 第1図 第3図 612 第4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 半導体基板上に設けられた多数のメモリセルと、
    これらを選択的に検出するための一対のビットラインと
    、このビットラインに結合されるセンスアンプとを設け
    ると共に、電源電圧を分割し7て所定m圧を発生する電
    圧発生回路と、この電圧発生回路の出力と前記各ビット
    ラインとの間にそれぞれ介装された第1F第2のMOS
    )ランジスタとを設け、第1゜第20) MOS l−
    ランジスタを前記ビットラインのプリチャージ時にオン
    させてビットラインを1lli圧発生回路の出力ITi
    圧に保持する半導体記憶装置&l 。 2、電圧発生回路を、電源電圧を1/2に分圧する抵抗
    で構成したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の半導体記憶装置。 8、  ?1i圧発生回路を、電源電圧を1/2に分圧
    する抵抗と、この抵抗に並列接続された平滑コンテンツ
    とで構成したことを特徴とする持¥r請求の範囲第1項
    記載の半導体記憶装置。 4、電圧発生回路を、電源電圧を172に分圧する抵抗
    にスイッチングMO5I−ランジスタを直列接続して構
    成したことを特徴とする特許請求の範囲第2項または第
    3項記載の゛1′導体記憶装置。
JP57176728A 1982-10-06 1982-10-06 半導体記憶装置 Pending JPS5965997A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0194590A (ja) * 1987-10-05 1989-04-13 Nec Ic Microcomput Syst Ltd 半導体メモリ
JPH01182998A (ja) * 1988-01-14 1989-07-20 Mitsubishi Electric Corp ダイナミック型半導体記憶装置およびその制御方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54101228A (en) * 1978-01-26 1979-08-09 Nec Corp Mos memory circuit
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