JPS5996597A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

Info

Publication number
JPS5996597A
JPS5996597A JP57204646A JP20464682A JPS5996597A JP S5996597 A JPS5996597 A JP S5996597A JP 57204646 A JP57204646 A JP 57204646A JP 20464682 A JP20464682 A JP 20464682A JP S5996597 A JPS5996597 A JP S5996597A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
word line
timing signal
voltage
circuit
gate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP57204646A
Other languages
English (en)
Inventor
Joji Okada
譲二 岡田
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
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP57204646A priority Critical patent/JPS5996597A/ja
Publication of JPS5996597A publication Critical patent/JPS5996597A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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

Landscapes

  • 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、Mo5FET(絶縁ゲート型電界効呆トラ
ンジスタ)で構成された半導体記憶装置に関する。
半導体集積回路技術の進展により半導体基板上に形成さ
れる素子、配線が微細化され、ダイナミック型RAMに
おいては、その記憶容量の増大が図られている。
ダイナミック5RAMにおいては、メモリセルが、例え
ばアドレス選択用MOBFETと、このアドレス選択用
MO6FETの主導電路を介してデータ線に結合される
情報記憶用キャパシタとによって構成される。メモリセ
ルにおいては、1ビツトの情報を情報記憶用キャパシタ
に電荷が有るか無いかの形で記憶する。そして、その情
報わ′aみ出しは、アドレス選択用M OS F E 
Tをオン状態にして記憶用キャパシタをデータ線につな
ぎ、データ線の電位に記憶用キャパシタに蓄枡された一
荷沙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。上述したように、緊子が微細化さ
れることにより、記憶用キャパシタのサイズも微細化さ
れる。従って、記憶用キャパシタに蓄積される重荷量は
少なくなってしまう。
そのため、市cみ出しレベルは益々小さくなってしまう
また、上記ワード線を導電性ポリシリコンを含む配線層
で構成した場合、その抵抗値がアルミニュウム配線に比
べて大きいので、ワード線の選択動作が違〈なってしま
う。すなわち、ワード線のアドレス選択回路側(近端)
では、その選択信号レベルに従って速やかに所定の選択
レベルに立ち上がるのに対して、その遠端ではワード線
における抵抗値及び浮遊容量値による時定数に従って遅
れて立ち土がるからである。
ワード線を導電性ポリシリコンを含む配線層でお57成
する場合、ワード線の抵抗値は、製造条件のバラツキに
よって比pZ的大きくバランいてしまう。
このため、ワード線の遠端での選択レベルへの立ち上が
りは、上記ワード線の比$v的大きな抵抗値のバラツキ
の影響を受けて、比較的大きなバラツキを有してしまう
。このことは、移載の半導体記憶装置間において、その
動作速度が互いに大きくiflってし甘う可能性がある
ことを意味している。
信頼性を向上させるためには、全ての半導体記憶装置に
対して、動作速度を沖j定し2なければならず、局側に
なってしまう。
選択きれるメモリセルのアドレス選択用MO8FETの
ゲートに供給される選択信号の電位が比較的低いと、ア
ドレス選択用MO8FETが比較的大きなレベル損失を
有してしまう。このため、情報it’7i’み出しの際
には、読み出しレベルが更に小さく々っでしまう。1飢
情報書き込みの際には、情報記怪・用キャパシタに印加
される電圧がl」・さくなってしまい、蓄積される電荷
針が更に少なくなってL2甘う。
読み出し7レベルが小さくなったり、あるいは、情報記
憶用キャパシタに蓄積される旨荷邦が少なくなると、胆
動作する可能性が吊てくる。賛た、びみ出し7レベルを
増幅するために、多くの素子数を磨製とし、たυするこ
とになり、望賛しくない。
7 トレス選択用M OSF E T Kおけるレベル
損失を少々くするために、選択’fM号の電位を比しl
的高くすることが行なわれる。すなわち、プートストラ
ップ回路を設けておき、ワード線の電位がある値になっ
たときに、プートストラップ回路を起動させて、アドレ
ス選択用M OB F E ’I’のゲートに比較的U
い電圧が印加されるようにしている。
ところが、ワード紬遠端での選択レベルが光分立ち上が
らない前にプートストラップ回路を起動させることにな
ると、ブートストラップ容量へのプリチャージレベルの
不足と等価な給茶となるので、所望のブートヌトランプ
効果が得られなくなるという問題が生じる。
さらに、センスアンプの動作により相補データ線対の一
方が一斉にロウレベルに下がるのでワード線とデータ紺
との寄生容量カップリングによりワード線のブートスト
ラップh、!圧が低下してしまう。
これにより、上記記憶用キャパシタのフルリード、フル
ライトが損なわれてダイナSツク柳RAMの動作マージ
ンが悪くなり、誤M?み出しあるいは製品歩留りが悪く
なるという問題が生じる。
この発明の目的は、比υ的?=’i ヰな回路によりワ
ード線の選択動作を高速に行うことのできる半導体記憶
装fl提供することにある。
この発明の他の目的は、動作マージンの改善を図った半
導体記憶装置を提供することにある。
この発明の更に他の目的は、9下の説明及び図1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ブロック図が示され
ている。
第1図には、特に佑11限されないが、約256にビッ
トのメモリセルをそれぞれ256列(ロウ)×256行
(カラム)=65536ビツト(約64にビット)の記
憶容量を持つ4つのメモリアレイM−ARYL〜M−A
RY4に分けて配列したダイナミック型RAM回路構成
図を示している。この図における主要なブロックは、実
際の幾伺学的な配置に合わせて描かれており、各ブCl
ツクは、周知の半導体集9回路技術によって、1つの半
尋俳基板、例えばシリコン基板上に形成されている。
各メモリアレイM−ARYI〜M−ARY4のロウ系の
アドレス信号選択線(ワードね)は、アドレス信号AQ
〜A7に基づいて得られる256通りのデコーダ田力信
号が印加される。この除、ワード線の記録長を短くする
ために、つまりワード線上の信号伝達の伝播遅延時間を
l]・さくするために、合計2つのロウデコーダR−D
OR1〜ロウデコーダR−DOR2がそれぞれ2つのメ
モリアレイの間に配信されている。
カラムデコーダc−DcR’iは、アドレス信号ALO
〜A I、 6に基づいて128通りのデコード出力信
号を提供する。このカラム選択用デコード出力信号は、
左右のメモリアレイ並びに各メモリアレイ内の隣合うカ
ラムに対して、すなわち合計4つのカラムに対して共通
である。
そし、て、上記各メモリアレイM−ARYI〜M−AR
Y4の共通データ線CDLの選択を行うためカラムデコ
ーダC−DOR2が設けられ、アドレス信号A8及びA
9が割当られる。例えば、八8は左右メモリアレイの選
択、A9は上下のメモリアレイ選択に割当られる。
アドレス信号A17に基ついて2通りの組合せに解読す
るのがφy1信号発生回路φylsGであり、その出力
信号φ70 、φyiに基づいて上記隣合ウカラムを切
り換えるカラムスイッチセレクタが各カラムスイッチ回
116 c w t〜CW4に設けられている。
このように、各メモリアレイのカラムを?択するための
デコーダは、カラムデコーダC−DOR1及びカラムス
イッチ回路CWOカラムスイッチセレクタの2段に分割
される。デコーダを2段に分割し女ねらいは、まず第1
に、工Cチップ内で頷肚々空白部分が生じないようにす
ることにある。
つまり、カラムデコーダc−pcRtの左右一対の出力
信号線を相う比較的大きな面心を有する140Rゲート
の縦方向の配列間隔(ピッチ)を、メモリセルのカラム
配列ピッチに合わせることにヲノる。すなわち、デコー
ダを2段に分割することによって、上記NORゲートを
%’4Hするトランジスタの数が似減され、その占有面
積ヲ小さくできる。
デコーダを2段に分割した第2のねらいは、1つのアド
レス信号線に接続される上記NORゲートの数を減少さ
せることによシ、1つのアドレス信号線の有す・る負荷
を軽くシ、スイッチングスピードを向上させることにあ
る。
ロウアドレスバッファR−ADBi4、マルチプレック
スされて入力される9つの外部アドレス信号AO〜A8
をアドレスストローブ(i号RAsK従って形成され穴
内部タイミング信号φarにより@り込み、それぞれ9
種類の相補アドレス信号aO〜a8に加工する。
カラムアドレスバッファ0−ADBけ、マルチプレック
スされて入力される9つの外部アドレス信号A9〜A1
7をアドレスストローブ信号CABに従って形成された
内部タイミング信号φacにより取り込み、それぞれ9
種類の相補アドレス信号a9〜a 1.7に加工する。
そして、Xaチップの高集和化を図るかめ、この実旋例
では、上記内部タイミング信号φ&rφ8Cを受けて動
作するマルチプレクサMPX’i通し7て共通化された
アドレス信号線に時系列的に送出する。したがって、上
記相補アドレス信号aO〜a8とa9〜a17とは、依
然としてマルチプレックスされ7cj4である。
すなわち、図中中央では、9 rlHKfiの相補アド
レス信号線(カラム・ロウアドレヌ船0R−ADL)が
縦方向に走っている(実際にはカラムデコーダC−DO
RIのほぼ中央を通り抜けている)。これらのアドレス
信号線は、ロウ選択用アドレス信号aO〜a8及びカラ
ム選択相アドレス伯号a9〜a17に対して共通に使用
されるので、独立に設けた場合に比べて配約数及び占有
面雀が半分に低減することができる。
上記カラム・ロウアドレスaOR−ADLId、メモリ
アレイの1列目と2列目との間付近で、切り換えスイッ
チSWを介して左右両方向に分岐されるとともに、ロウ
デコーダR−DORI〜R−DOR2に接続される。
上記切り換えスイッチSWけ、相補ロウアドレス信号a
O〜a7のみを通すように、この実施例では、上記タイ
ミング信号φarで制顛1される。また、カラムデコー
ダ0−DORIそのものの動作は、カラム系のタイミン
グ信号φdf(カラムデコーダ制御信号)によって制御
されるので、マルチプレックスされ1こ相補カラムアド
レス信号a9〜a17は、相補アドレス信号aO〜a8
と区分される。
0ONT−Gは、アドレスストローブ信号RAS。
0AEI及びライトイネーブル信号WE等の外部信号を
受けて、主要なタイミング信号、例えば同図に示されて
いるタイミング信号φar 、φa。。
φ(11’+φy及び後で述べるタイミング信号φx8
.。
ング信号発生回路である。
φx−eは、ワード線選択タイミング信号発生回路であ
り、その出力タイミング信号φXを上記各ロウデコーダ
R−DORI 、R−DOR2に送出する。このタイミ
ング信号φxk上記各ロウデコーダR−DOR,l 、
R−DOR2に伝える配紳はアルミニーラム配線で形成
され、図中のほぼ中央に形成されてしる。
この実施例では、ワード線の選択動作を高速に行う1c
め、各メモリアレイM−A RY 1〜M−ARY4の
ワード繍遠端側、bい換えればロウデコーダR−DOR
I−R−DOR2の出力端子に接続されるワード線の反
対側にワード綜駆動回路WDV]、〜WDV4と、その
動作タイミングを制御するタイミング信号発生回路φ、
−Gと、その起動信号を形成するために例えばメモリア
レイM−ARYIのダミーワード線DWL 、DWLの
遠端の選択1ノベルを受けるレベル検出回路LVとが設
けられる。このレベル検出回路LVは、上記ワーね選択
タイミング信号発生回路φx−Gのブートストラップ動
作起動タイミング信号φ7′も形成する。
また、特に制限されないが、このレベル検出回路LVの
出力信号は、センスアンプタイミング倍量φ。8及び後
述するタイミング信号φpb 、φpb。
φ、。を形成するために、タイミング信号発生回路φ、
−Gを介してタイミング信号発生回路φpa−Gにも供
給されている。
次に、上記ダイナミック型RAMのアドレス設定過程の
回路動作を第2図のタイミング図に従って説明する。
アドレスストロー−7”(NMRASのロウレベルへの
変化に従って、タイミング信号φarがハイ1/ベルに
立ち上がることにより、アドレスバッファR−ADBが
動作して、外部アドレス信号AO〜へ8に対応し穴9耶
類の相補アドレスストロaQza8が形成され、上記タ
イミング信号φarのハイレベルによりマルチプレクサ
MPX及び切り換えスイッチSWを通してロウデコーダ
R−DOR1゜2に伝えられる。
次に、ワード紳選折タイミング信号φXがハイレベルに
立ち上がることによって、2つの上記ロウデコーダR−
DORで形成されたワード線選択動作がメモリアレイの
ワード1lWLに伝えられ、ワードyj、選択が行われ
る。
そして、次のカラムアドレス化=A9〜A17の入力に
先立って、上記タイミング信号φarがロウレベルにさ
れる。また、上記ワード線選択動作を持って、タイタン
グ信号φ、8がハイレベルになり、センスアンプSAI
〜4がアクティブとなり、選択されン1メモリセルから
データi濠DLK;g、み出され1c記憶情報を増幅す
る。
次に、アドレスストローブ信号CAsのロウレベルへの
変化に従って、タイミング信号φclfがハイレベルに
なシ、カラムデコーダ0−DORLのパワースイッチ用
MOEI FETがオンしてアドレス信号に従ったデコ
ード動作の準備をしている。
そして、少し遅れてタイミング信号φacがハイIノベ
ルに立ち上がることにより、アト1/スバッファC−A
DBが動作して、外部アドレス信号A9〜AL7に対応
し女9秤類の相補アドレス信号a9〜aL7が形成され
、上記タイミング信号φ。。のハイレベルによりマルチ
プレクサMpx7通してカラムデコーダ0−DOHに伝
えられる。この時、上記タイミング信号φarがすてに
ロウレベルトナって、マルチプレクサMPXI(、(、
カラムアドレスバッファC!−ADB側に切り換えられ
、切りぢ(えスインチSWがオフしているので、上記(
1]袖アドレス信号a9〜a 1.7がロウデコーダR
−DCHに印加されることなく、ロウデコーダR−DC
Hの入力には、上記ロワアドレス信号a O〜a7が保
持されている。
次に、カラムスインチ制御侶号φyがハイレベルに立ち
上がると、カラムデコーダ0−DOH2とφY1信号発
生回路φy1−BGが動作状態にされる。
このとき、すでにアドレス信号へ8に対応した相補アド
レス信号a8は、タイミング信号φarがハイレベルに
なったときに、またアドレス信号a9は、タイミング信
号φacがノ・イレベルになったときに、カラムデコー
ダ0−DOH2に取り込まれ、アドレス信号a17はφ
y1信号発生回路φ7t−8Gに印加されている。した
がって、カラムヌイノチ制御侶号φyがハイレベルに立
ち上がると、これとほぼ同時に、φ7i信号発生回路φ
yt−sGiカラムスイッチ回路CW1〜CW4のカラ
ムスイッチセレクタにカラム選択タイミング信号φyO
9φy1を送出する。
このようにして、各メモリアレイM−ARYI〜M−A
RY4内の一対のデータ1lDLが各コモンデータ線対
ODLに接続される。
そして、カラムデコーダ0−DC!R2によシそのうち
の一対が選択されデータ出カバソファDOBの入力部子
及びデータ人カバノ7アDよりの出力端子に接続される
第3図には、上記ワード線速端側に設けられたワードね
駆動回路の一実飽例の回路図が示されている。同図には
、その1回路分の具体的回路が代表として示され、他の
回路のうち2回路がプラ。
クボノクヌにて示されている。以下の説明において、M
O8FF!TはnチャンネルMO8F’ETが使用され
、*印を附し;/(MOEIFETi弓\*印を付さな
いλ10sFETに比べ低しき1ハ値″@圧のMOSF
ETである。
ワード鴫wr、tの遠端の信号を通すMOS’F’ET
Q20のゲートには、そのゲート4ドレインに共通に電
源重圧VCCが印加されたMO8FETQ23を介して
バイアス電圧VOOVthが印加されている。このVt
hはMO8FKTQ23のしきい値電圧である。上記M
OEIFKIQ、20を通したワード紛達端の信号は、
MO8FRTQ2Lのゲートに印加される。このMO8
FETQ21の一方の電極と上記ワード1WL1の遠端
との間には、MO8FFiTQ22が設けられる。この
MO8FETQ22のゲートは、上記MO8FBTQ。
21のゲートと共通接続される。上記MO8FKTQ2
1とQ22との接続点と電源重圧VOOとの間には、上
記MO8II’ETQ23の場合と同様にバイアス電圧
Vac  vthk形成するMO8FFiT Q、 2
4が設けられる。そして、上記MO8FKTQ21の他
方の電極からタイミング信号φ7が供給される。
この実旋例のダイナミック型RAMにおいては、特に制
限されないが、MO8FETQMとキャパシタCMとに
よってメモリセルが構成されている。
メモリセルが結合された1対のデータ線D L 、 D
 Lには、メモリセルの情報を増幅するためのセンスア
ンプSAが設けられている。ifc、同図には示されて
いないが、センスアンプSAによってメモリセルからの
情報を増幅する際、センスアンプSAに対して基壇電位
を与えるためのダミーセルが、1対のデータ線DL、D
Lにそれぞれ結合妊れている。例えば、データ線DLに
結合されたダミーセルには、ダミーワード線DWLが結
合され、デ−夕糾DLに結合されたダミーセルには、ダ
ミーワードIN D W Lが結合されている。これに
よね、一方のデータ1DL(又はDL)に結合されたメ
モリセルが選択されたとき、他方のデータ線DL(又け
DL)に結合されたダミーセルが還釈される。従って、
1対のダミー ワード紳DWL、DWLのいずれか一方
に、選択レベルへ立ち上がる信号が供給されることにな
る。ワードM) W L r:及びダミーワード1DW
L 、I)WLは、特に制限されないが、導?「性ポリ
シリコンを含む配砂層で形成されている。
i fc、この実施例におりては、メモリセルへ再書込
みを行なう際、メモリセルの情報によってハイレベルに
なっている一方のデータ線の電位をほぼ電源定圧にU2
、ロウレベルになっている他方のデータ線の電位をほぼ
回路の接鉋1電位にするためにアクティブリストア回路
ACTが、一対のデータ線DL、DL間に設けられてい
る。このアクティブリストア回路ACTは、タイミング
信号φactがハイレベルにされることにより起動され
る。
第4図1には、上記タイミング信号φWを形成するタイ
ミング信号発生回路φツー〇の一実施例の回路図が示さ
れてbる。
ダミーワード線DWL、しWL連端の選択@号を受ける
旨源電圧側MO8FF!TQ、lQ、1′と、内部アド
レスストローブ化量RASIを受ける接地電位側M O
S F E T Q 2と、その出力信号を受けるMO
8FETQ、4と、そのドレインに設けられ内部アドレ
スストローブ信号RASZを受けるプリチャージMO8
FETQ3とによりレベル検出回路LVが構成されてい
る。このレベル検出回路とダミーワード綜とによって、
ワード線遠端における選択レベルの立ち上がり動作がシ
ュミド−ジョンされる。このMO8FETQ、4のドレ
イン出力は、次のタイ9ング信号発住回路φや−Gに伝
えられる。すなわち、上記M OS F E T Q、
 4のドレイン出力は、接地電位側の出力MO8FET
Q、13  Q、15及びQ15′のゲートに印加され
る。
また、ロウ系タイミング信号φ−KI:lpは、抵抗R
とMO8FETQ7’Q通し、てキャパシタc1の一端
に供給される。このM08FFiTQ7のゲートと電源
定圧VCOとの間には、上記内部アドレスストローブ信
号「1百2を受けるプリチャージMO8FET Q 6
が設けられる。そして、M OS FKTQ、 7のゲ
ートとM OS F K T Q、 4のド1ツインと
の間V′Cは、そのゲートに電源定圧VOOが印力pさ
れたMO8FETQ5が設けられる。
一方、昂漉市圧側出力kA OS F E T Q 1
.1 、 Q12及びQ12′のゲートは、上記キャパ
シタC1の一節一に接続される。このMO8FETQI
+と上記MO8FETQ1.3との接続点に上記キャパ
シタC1の他端が接続される。1食、上記キャパシタC
1の一端とタイミング信号φ、bとの間には、そのゲー
トに電源定圧vcoが印加され7 M OEI FE 
T Q、 8と、そのゲートにタイミング信号φ、bが
印加されたMO9FETQ9とが直列に設けられる。こ
のMO8FFiTQ8は、キャパシタC1の一端がその
ブートヌトラップ動作により高電圧にされたと9におけ
るMOEI Flli!T Q9の耐圧を高める1cめ
のものである。す”IF>ち、この実施例のダイナSツ
クfflRAM″″cは、上述のように大記憶答?化を
図るため、M OS F E Tが微細化されて形成さ
れる。その為耐圧が悪くなるので、このような回路的工
夫によって晶面耐圧化が施されている。
このことは、後述する上記li源市圧verが、そのゲ
ートに印加されているMO8FETQ1.4.Q16に
ついても同様な理由によるものである。
また、上記MO8FETの微細化によりMOEIF E
 T Q、 5を双方向に動作させると、言い換えれば
M OS’ F E ’) Q 7のプリチャージ動作
にもMO8FETQ5f:用いるとそのホットキャリア
によってコンダクタンス特性が劣化してしまう。そこで
この実施例では、上記プリチャージMO8FETQ6が
設けられている。このM OSF E T Q 6は、
MO8FBTQ5を辿した信号に比べて連〈オン状態に
なるので、このMO8FKTQ、6を通してMO8FK
TQ7へのプリチャージ動作が行われ、上記M OS 
F E T Q 5を上記MO8FETQ7をオフ状態
にする時のみ実質的な両流を流すようにするものである
また、上記キャパシタCIの他端と上記タイミング信号
φpbとの間には1、リセッ)1作のために上記タイミ
ング信号φ、bを受けるM08FKTQ10が設けられ
ている。
そして、上記MO8FETQ12とMO8Il’KTQ
I 4との接続点から上記ワード線駆動回路WDVを動
作させるためのタイミング信号φ7が形成される。また
、この出力端子には、そのプートストラップ動作のため
にプートストラップ容量OBの一端が接続されている。
さらに、上記kl 0EIFKTQ、1.2’とMO8
FETQL5’ との接続点からワード怨選択タイミン
グ信号発生回路φX−Gのブートストラップ回路を起動
させるためのタイミンク信号φゎ′が形成される。
上記ブートストラップ容fir OBの他端に印加され
るタイミング信号φゆ。、上記タイミンク信号φpb及
びタイミング信号φ、bは、センスアンプS ’Aの動
作タイミング信号φpaに基ついて形成される。
上記タイミング信号φpaFi、例えは上記タイミング
信号φw” (又はφ7)K基づいて、タイミング信号
発生回路φpa−Gにおいて形成される。
第5図には、上記第3図のワード線駆動回路の2回路分
の一実旅例のレイアウト図が示されている。同図におい
て、実心で示したのはアルミニュウム配線であり、一点
鎧線で示したのは導電性ポリシリコン配想であり、破線
で示したのは拡散層である。そして、これらのMOS 
FETを構成する配線、拡散層間は、コンタクト01〜
C5により相互に接続される。また、第3図のバイアス
電EF’Vcc  vthを形成するlv!08’FE
TQ23゜Q24は、各回路に共通に利用され、そのバ
イアス電圧ラインのみが示されている。
上記C1は、タイミンク信号φWを伝えるためのアルミ
ニュウム配船層とM OSF E T Q 21 (D
一方の拡散ルラとを電気的に接続するためのコンタクト
である。C2は、上記バイアス電圧1M08F E T
 Q、 21とQ、22の共通化された拡散層に伝える
ためのコンタクトである。コンタクトC3は、コンタク
トC5とともにアルミニュウム配線層ヲ介してM OS
 F E T Q 20の拡散層とM Ci S F 
FiT Q、 22の拡散層とを電気的に接続する。コ
ンタクトC4ば、九1osFFiTQ20の拡散層とM
O8FgTQ21.Q、22のゲート@極を湖底する導
箱性ポリシリコン配線層七全市気的に接続するものであ
る。ワード線に’fA成するポリシリコンを含んだ配線
層W Lは、コンタクトC5iでよってMOS F E
 T Q、 20の拡散層に接続されるとともに、アル
ミニウム配線層及びコンタクトC3によってMO8FE
TQ22の拡散層に接続される。
上記第3図及び第4図の回路の動作を第6図のタイミン
グ図に従って説明する。
外部から供給されるロウアドレスストローブ信号RAS
のロウレベルへの立ち下がりにより、内部アドレススト
ローブ信号RA、SL、RAS2がロウレベルに立ち下
がる。この内部アドレスストローブ信号RAs 1のロ
ウレベルへの立ち下カリにより、少し遅れてタイミング
信号φxspがハイ1/ベルに立ち上がる。
釘!4図の回路において、このタイミンク信号φXSp
のハイレベルへの立ち上がりに先立って、MO8FET
Q7のゲートには、M OEI F K TQ6を通し
、てチャージアップが既になされているので、MOEI
FFiTQ7がオン状態にされている。
したがって、上記タイミンク信号φX8pの)・イレベ
ルへの立ち上がりに従ってキャパシタC1へのチャージ
アップがなされるとともにMO8FKTQ ]、 1 
、 Q、 L 2及びQ12′がオン状態にされる、た
だ、抵抗Rにより上記タイミング信号φXθ、は、迎延
されて緩やかに立ち上がる。このとき、MO8FETQ
7のチャンネル、ゲートυI極間のゲート容置によるセ
ルフブートストラップ作用によって、レベル損失なくキ
ャパシタatヘプリチャージが行われる。そして、後述
するMO8FKTQt、Qt’がオン状態になるまでの
間、MO8FETQ1.3.Q15及びQ15′はMO
8FBTQ3によるプリチャージによってオン状態にさ
れているので、その出力タイミンク信号φ7及びφ7′
は、それぞれMO8FETQ、L2とMOEIFETQ
、L4.Q10及びQ12′とMORFETQ、1.5
M:のコンダクタンス比に従ったロウレベルになってい
る。
そして、ワード線選択動作によりダミーワード1:J 
D W L% T) W Lの遠端の電圧vbが、第6
図に破約で示され、ているように実線で示されているダ
ミーワード線の近端の電圧■8に比べて遅れてMO8F
ETQ、1又はQ、1′のしきい値定圧に達すると、こ
のMo5FETQ9又はQ、1′がオン状態になるので
、Mo5FETQ9がオン状態になる。
このMO9FKTQ、4のドレイン出力がロウレベルに
立ち下がったとき、MOEIFETQ13.Q15及び
Q、15′が共にオフ状態にされるとともに、M OS
 F ET Q 5を通してMOEIFETQ7のゲー
ト電圧がロウレベルにされるため、このMo5FETQ
9もオフ状態にされる。これによシ、キャパシタC1に
よって形成されるブートストラップ電圧がMO8FET
Q7全通してタイミング信号φ:A8.側に逆流するの
を防止している。したがって、MO8FFiTQ、LL
’、Q10及びQ12′のゲート重圧が電源電圧700
以上の高いレベルにされるので、その出力@号であるタ
イミング係号φ7及びφ7′は、電源電圧VOOまで立
ち上がる。
第3図の回路のワード紗WLIが選択された場合、Mo
5FETQ90に通してMO8FBTQ21、IQ22
のゲートには、ワード線WLIO達端における上記ダミ
ーワード綜遠端での立ち上がり電圧■bと同様な電圧か
供給される。このため、Mo5yb’rQ2L、Q22
のゲート電極下には、チャンネルが形成される。このと
き、MO8FE’rQ21とM OS F E T Q
 22との接続点には、vcc  Vthのバイアス電
圧が印加されているので、Mo5FETQ22’を通し
、テワード線WLIの遠端からタイミング信号φ□側に
一流が逆流することはない。
そして、上記タイミング係号φ7のハイレベルへの立ち
上がりにより、MO8FETQ、21 、Q22を通し
てワードねWLIO遠端側からチャージアップがなされ
、第6図に一点破紛で示すように高速にワード線WLI
を立ち上ける。この場合、MO8FF!TQ21 、Q
22を通して供給されるτ言のセルフブートヌトラップ
作用(ゲート電極″とチャンネル間の容量を使ったブー
トストラップ作用)により、レベル損失なくワード線W
 L 1の遠端に伝えられる。
才た、上記タイタング信号φッ′は、ワード心選択タイ
ミング信号発生回路φx−Gに伝えられる。
ワード線選択タイミング信号発生回路φx−Gでは、上
記タイミング信号φ7′を遅延させてそのフ゛−トスト
ランプ回路を起動させるので、その出力信号φXけ、n
r沙市電圧CC以上の冒いレベルにされる。
次に、タイミングNMφpユの7・イレペルへの立ち上
がりにより、センスアンプFIAか−% VC動作する
ので、その増幅動作によって一方のデータ紛がロウレベ
ルにされる。このデータ録のロウレベルへの変化は、容
量カップリングによりワード録WLIK伝えられてその
ブートストラップ′山圧を低下させる。
この実施例では、上記タイミング信号φpak遅延させ
た信号φpbがハイレベルに、φ、bがロウレベルにな
るので、第4図のMo5FETQ9゜Q10をオン状態
にするとともに信号φ面のロウレベルにより、電源電圧
側MOBFF、TQLI 。
Q12及びQ12’にオフ状態にするとともにキャパシ
タc12リセットさせる。
そして、上記タイミング信号φ。bより遅れて7%イレ
ベルに立ち上がるタイミング信号φ、。によりタイミン
グ信号φ□にブートヌトラノプがかかり蓋源電圧vcc
以上に持ち上げられ、ワード線遠端毎1jからワード線
WL1に伝えられる。し友がって、ワードHwT−1t
の電位は、再び高い電位に復帰する。この後、アクティ
ブリストア回路を起動させるタイミング信号φactが
ノ〜イレベルになって、メモリセルへの再薔込みが行わ
れる。
なお、非選択のワードねについては、MO8FETQ、
2L、Q22に相当するMOSFETがオフ状態になる
ので、MO8E’KTQ21 、Q22に相当するMO
SFETのゲート電極下にはチャンネルが形成されない
。従って、タイミング信号φ7が非週択のワード線に伝
えられることがない。
さらに、タイミング信号φWがブートストラップ動作に
より雷源箱圧Wooより罫〈なった時、そのブートスト
ラップ電圧及びMOEIFET21におけるセルフブー
トストラップにより昇圧されたゲート霜′圧は、MOE
IFETQ20及びQ24がオフ状態になるので、それ
ぞれワード線側及び重い電圧VCC側に抜けてしまうこ
ともない。
なお、以上述ベタ欽明からもわかると思うが、選択され
たワード曽の電位は、第6図に示されている信号φXと
同様な変化する。
以上述べたように、この実施例によれば、選択されたワ
ード線の電圧を電源重圧以上にすることができる。この
ため、読み出し時及び書き込み時に、メモリセル内のア
ドレス選択用M OS F、E Tでのレベル損失を少
なくすることができる。この結果、読み出しにおいては
、1対のデータ約間の奄位差金大きくすることができ、
魯き込みにおいては、情報記憶用キャパシタに印加され
る電圧を大きくすることができる。すなわち、メモリセ
ルのフルリード、フルライトが可能となるため、特に大
記憶容量化に伴う素子サイズの機紐1化によるメモリセ
ルの蓄積電′荷幇の減少ヲ補うことができるから動作マ
ージンの向上を図ることができるとともに、製品歩留り
ft高めることができる。
また、ワード線の選択動作が、その遠端からも駆動され
るので、昼迎に行うことができる。
さらに、ワード線のブートストラップ動作タイミングの
制御をワード線遠端の選択レベルのシュミレーション結
果に基づいて精度よく制御することができるため、ワー
ド線の選択レベルへの立ち上がりのバラツキを考慮して
それを吸収するための時間マージンを設定する必をがな
く、その分動作遅度の向上も図ることができる。すカわ
ち、ワード綿とダミーワード線とは同時に形成されるた
め、製造条件のバラツキによって、ワード線の抵抗値が
バランいfc場合、ダミーワード線の抵抗値も同様にバ
ランく。このため、ワード線の抵抗値のバラツキに応じ
て、タイミング信号発生回路φ、−Gから出力されるタ
イミング信号φ7.φW′の立ち上がりタイミング等が
変化する。従って、ワード線のプートストラップ回路を
起動するタイミング信号φ7′の立ち上やリタイミング
等に、製造条件のバラツキを考慮して、時間マージンを
設定する必要がなくなる。
一!l:女−1北択されたワード線の遵゛端の電位が所
望の値になったときに、タイミング信号φWが立ち上が
るように一度設定しておけば、製造条件のバラツキによ
りワード線の抵抗値が変化し2′て、ワード線の遠端の
電位が所望の値になるタイミングが変化しても、タイミ
ング信号φ□の立ち上が9タイミングがこれに応じて変
化するため、所望のところでタイミング信号φ7が立ち
上がるようにできる。このため、製造条件のバラツキに
影響されずに7′9j望のタイミングでワード紛匝動回
路WDVヲ動作させることができる。
υLワードねの遠端の電位がMO8FBTQ。
21、Q、22のゲートN極下にチャンネルを形成する
のに必要なゲート電圧になったときに、タイミング信号
φ□が立ち上がるように設定し、ておけば、ワード線の
遠端の電位が上記ゲート電圧になってから、ワードね駆
動回路WDVによって、遠端側からワード綻ヲブリチャ
ージし始めるまでの時間金鎧かくすることができ、ワー
ド線の選択動作の高速化がし1れる。しかも、上記タイ
ミング信号φ1は、製造条件のバラツキに応じて立ち上
がるタイミングが変化するため、この時間は、製造条件
のバラツキに影響されずに短かくすることができる。
また:センスアンブSAの動作タイミングも上記ワード
線遠端の選択レベルのシュミレーション結果に基づいて
決定されるから、ワードねブートストラップ動作に従−
)た最適タイミングでセンスアンプSAを動作させるこ
とができる。
この実施例のワード約駆動回路WDVは、少ない素子数
により構成できるとともに、第5図から明らかなように
高密度に形成できるから、半導体チップ全体に占める割
合ヲlJ−さくできる。ちなみに、上記実施例では、半
導体チップに占める割合は、1%未満である。
この発明は、前記実施例に限定されない。
タイミング信号φッけ、例えばロウ系タイミング信号φ
xspk!延させfc@号を用いるものであってもよい
。また、タイミング信号発生回路φW−GK設けられた
プートストラップ回路を省略するものであってもよい。
この場合にも、ワード線の辺択動作全高速に行うことが
できる。
!、た、ワード線駆鼠)回路WDVは、第3図に示され
ているワード線駆動回路から、M OS F E TQ
2L、Q、23及びQ、24を取り除き、ム10sFK
TQ22のゲートには、MOBfJキャパシタの一方の
■f極であるところのゲート電極を接続し、MO8FE
TQ20のゲートには、所定の甫圧、例えば電源電圧V
COを印加し、MO8FETQ24の一方の電極(ワー
ド線が接続されない方の電極)に所定の電圧、例えば雷
源雷圧VCOを印加して、上記MOS堡キャパシタの他
方の電極にタイミング信号φ、7を印加するようにして
もよい。
上記MO8fQキャパシタとして、例えばMOSFET
を使う場合、MOSFETのゲート霜′極がMOB型キ
ャパシタの一方の電極を構成し、ソーヌ仙域又は(及び
)ドレイン仰域が他方の電極を構成する。この場合、選
択されたワード線が接続されているワード線駆動回路W
DVにおいては、ワード線の電位が上昇することにより
MO8型キャパシタのゲート電極下にチャンネルが形成
される。このため、タイミング信号φ7.が立ち上がる
ト、M O8ffJjキヤパシタのブートストラップ作
用によりMO8FKTQ22のゲート重圧が上昇し、M
o 5FETQ22に介して、電源電圧Vcck選択さ
れたワード線に印加することができるようになる。また
、選択されていないワード線が接続されているワード線
駆動回路WDVにおいては、ワード線の電位が上昇しな
いため、MO8型キーパシタのゲート電極下にチャンネ
ルが形成されない。
従って、市濶電圧がワード線に印加されることはない。
なお、MO8FFiTQ20は、上記ブートストラップ
作用によって、MO8FETQ22のゲート電圧を上昇
させるとき、ゲートilf圧が低下するのを防止するた
めに設けられている。
この実施例に従えば、ワード厨駆動回路W D Vを構
成する累子数が少なくて済むfCめ、チップ面和の増加
を少なくすることができる。またレイアウトも容易にな
る。
なお、この実施例の場合、タイミング信号発生回路φ、
−oK設けられていたプートストラップ回路は無くても
よい。
また、ワード約駆動回路としては、ワードねの遠郊1側
に上記Mos型キャパシタのケー)1x@f接研し7、
他方の電極にタイミング信号φWを印加するような構成
にしてもよい。
この揚台、選択されたワード線に接続されたMO8型キ
ャパシタのゲート電極下には、チャンネルが形成される
。このため、タイミング信号φ7の電位g%ち上がるこ
とにより、ブートストラップ作用でワード線の遠端側の
電位も高速に立ち上がるため、ワード線の選択動作を晶
速に行なうことができる。なお、非選択のワード線に長
続され穴ケート電極下には、チャンネルが形成されない
。このため、非選択のワード線の電位が選択レベルへ立
ち上がることはない。
この実施例においては、ワード線駆動回路WDVをキャ
パシタ1つで構成することができるため、更にチップ面
精の増加を防ぐことができる。寸たレイアウトも節却に
なる。
賛た、ワードね及びダミーワード鈎は、fI市市水ポリ
シリコンけで構成してもよいシフ、モリブデンとシリコ
ンの化合物(モリブシリ″11イド)で構成してもよめ
この発明は、ワード線選択動作が高速化できるものであ
るから、上記ダイナミックg RA Mの仙ヌクテイン
ク役RAM、RO!4 (リード・オンリー・メモリ)
等半導体記憶装置に広く第1」用することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の一実施例を示すブロック図、 第2図は、そのアドレス設定動作を説明するためのタイ
ミング図、 第3図は、そのワード線駆動回路の一実恭例を示す回路
図、 鎖4図は、そのタイミング信号発生回路φ7−Gの一実
旋例を示す回路図、 第51は、上記第3図回路の一実飽例を示すレイアウト
図、 第6図は、上も己第3図及び第4図の回路の動作を樽明
するためのタイミングト1である。 M−ARYI〜4・・・メモリアレイ、EIAI〜4・
・・センスアンプ、D−ARY1〜4・・・ダミーセル
アレ/f、R−ADB・・・ロウアドレスバッファ、C
−ADB・・・カラムアドレヌバッファ、R−DOR・
・・ロウデコーダ、0−DOR・・・カラムデコーダ、
aswi〜4・・・カラムスイッチ、MPX・・マルチ
プレクサ、φy1−8G・・・φyt(ig号発生回路
、Dより・・・データ人カパッファ、DOB・・・デー
タ出カバソファ、SW・・・切υ換えスイッチ、WDv
1〜4・・・ワード線駆動回路、LV・・・レベル検出
回路、φ、−G・・・タイミング信号発生回路、φX 
−a・・・第  5  図 ψW WL/         しV乙2 第  61’!l?1 ?畝            °−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、導菫性ポリシリコンを含む配線層で形成され、メモ
    リアレイヲ構成する複数のワード線と、その一端からワ
    ード線選択信号全供給するためQワードa’a折回路と
    、そのゲートに所定のバイアス電圧が印加され、上記各
    ワード線の他端の信号全通すMOEIFETQ20と、
    上記M OS F E T Q 20?通し窯信号をそ
    のゲートに受けるM OS F ETQ21と、このM
    O8FFiTQ、21のh定のバイアス電圧が印加され
    た一方の一極と対応するワード線の他端との間に設けら
    れ、そのゲートカ上記MO8FKTQ21のゲートと共
    通接続され7’CMOEIFETQ22と、上記MO8
    FKTQ2Lの他端の雷極からタイミング信号を供給す
    るタイミング発生回路とを含むことを特徴とする半導体
    記憶装置。 2、上記タイミング発生回路は、ダミーワード約のfl
    i2端の信号レベルを受け、そのレベルが所定のレベル
    になったことを検出するレベル検出出力により起動され
    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
    載の半導体記憶装置。 3、上記メモリアレイは、ダイナミックBy RA M
    を構成するものであることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項又は第2項記載の半導体記憶装置。 4、上記タイミング発生回路は、七ンヌアンプが動作し
    L後に起動されるブートストラップ回路を有するもので
    あることを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の半導
    体記憶装置。
JP57204646A 1982-11-24 1982-11-24 半導体記憶装置 Pending JPS5996597A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57204646A JPS5996597A (ja) 1982-11-24 1982-11-24 半導体記憶装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57204646A JPS5996597A (ja) 1982-11-24 1982-11-24 半導体記憶装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5996597A true JPS5996597A (ja) 1984-06-04

Family

ID=16493923

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57204646A Pending JPS5996597A (ja) 1982-11-24 1982-11-24 半導体記憶装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5996597A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6120298A (ja) * 1984-07-05 1986-01-29 Mitsubishi Electric Corp ダイナミツク・ランダム・アクセス・メモリ
JPS6129488A (ja) * 1984-07-20 1986-02-10 Hitachi Micro Comput Eng Ltd ダイナミツク型ram
WO2012062660A1 (en) 2010-11-12 2012-05-18 Arcelik Anonim Sirketi A refrigerator

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6120298A (ja) * 1984-07-05 1986-01-29 Mitsubishi Electric Corp ダイナミツク・ランダム・アクセス・メモリ
JPS6129488A (ja) * 1984-07-20 1986-02-10 Hitachi Micro Comput Eng Ltd ダイナミツク型ram
JPH0568039B2 (ja) * 1984-07-20 1993-09-28 Hitachi Micro System Kk
WO2012062660A1 (en) 2010-11-12 2012-05-18 Arcelik Anonim Sirketi A refrigerator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6147925A (en) Semiconductor device allowing fast sensing with a low power supply voltage
US6804164B2 (en) Low-power consumption semiconductor memory device
TW536711B (en) Semiconductor integrated circuit
US9177619B2 (en) Semiconductor device having hierarchical bit line structure
US8520449B2 (en) Semiconductor device and control method thereof
JPH0527194B2 (ja)
KR20050086362A (ko) 반도체 집적회로
US5875139A (en) Bitline precharge circuit for semiconductor memory device
JP4072127B2 (ja) 半導体集積回路
US7616471B2 (en) Ferroelectric memory device
US6519198B2 (en) Semiconductor memory device
KR20040047712A (ko) 반도체기억장치 및 반도체집적회로
US5148400A (en) Semiconductor memory circuit having an improved restoring control circuit
JPH0528761A (ja) ダイナミツクramの読み出し回路
US5835403A (en) Multiplication of storage capacitance in memory cells by using the Miller effect
US5696727A (en) Semiconductor memory device provided with sense amplifier capable of high speed operation with low power consumption
EP1408509B1 (en) Random access memory device and method for driving a plate line segment therein
US6973002B2 (en) Semiconductor integrated circuit comprising sense amplifier activating circuit for activating sense amplifier circuit
US9251871B2 (en) Sense amplifier with dual gate precharge and decode transistors
JPS5996597A (ja) 半導体記憶装置
JP2001283583A (ja) 半導体記憶装置
JP3960030B2 (ja) 強誘電体メモリ
US7106645B2 (en) Semiconductor memory device having a word line drive circuit and a dummy word line drive circuit
KR100385595B1 (ko) 독출 동작속도를 개선할 수 있는 반도체 메모리 장치
JP2008103055A (ja) メモリ