JPS61145794A - 半導体メモリの駆動方法 - Google Patents

半導体メモリの駆動方法

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JPS61145794A
JPS61145794A JP59267832A JP26783284A JPS61145794A JP S61145794 A JPS61145794 A JP S61145794A JP 59267832 A JP59267832 A JP 59267832A JP 26783284 A JP26783284 A JP 26783284A JP S61145794 A JPS61145794 A JP S61145794A
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JP
Japan
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dummy
level
cell
line pair
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Application number
JP59267832A
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English (en)
Inventor
Toshio Takeshima
竹島 俊夫
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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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) 本発明はダイナミック型メモリセルを用いり半導体メモ
リの駆動方法に関するものである。
(従来技術とその問題点) 従来のダイナミックメモリの典型的な回路には、たとえ
ば日経エレクトロニクス(1979年1月8日号、11
0頁〜133頁)で述べられているようなものがある。
これのセンスアンプ及びビット線周辺の回路構成を第3
図に示し、動作波形を第4図に示す。両図において、8
人はセンスアンプ、MCO,MCIはメモリセル、DC
o 、DCIはダミーセル、BO、Blはビット線、W
O,Wlはワード線、DWO、DWIはダミーワード線
、PQはビット線プリチャージ信号線、PIはビット線
バランス信号線、P2はダミーリセット線、SEはセン
スアンプ活性化信号線をそれぞれ示し、CB。
C8,CB、はそれぞれピント線容量、セル容量、第4
図を用いて第3図の動作を説明する。まず信号線PO、
PI 、P2を高レベルにしてピット線BO,B11j
t電源vpの電圧レベルVPに、ダミー容量CRt−電
源VRの電圧レベルVRにプリチャージしておく。次に
信号線PO,P2及びPlを低レベルにしてビット線B
O,Blとダミー容量CRIを各電源VP、VRから分
離し、さらにビット線BO,Blもそれぞれ分離する。
ここで外部からのアドレス情報により選択され几ワード
線とダミーワード線(例えばWOとDWO)ft高レベ
ルにして、メモリセルMCOから2値情報、すなわちセ
ル容量C8に蓄えられている電荷をビット線BOに読み
出すと共に、ダミーセルDCOからもビット線Blに一
定のりファレノスレベルを発生させる。そして、ここで
読み出されたビット線BO、B1間の微小差信号を信号
線8E=i高レベルにしてセンスアンプ8At−活性化
し、増幅するのでへる。このとき、ビット線のレベルは
通常、使用電源電圧レベルVD又は接地レベルGND近
くに駆動される。この後、ワード線WO及びダミーワー
ド線DWoを低レベルにしてメモリセルMCOのセル容
量C8にビット線BO,Blのレベルを記憶する。そし
てセンスアンプf9Aを非活性にした後で、信号線PI
及びpo 、pz2高レベルにしてビット線対BO,B
lのバランスとプリチャージ(レベルVP)及びダミー
セルDCO。
DCIのプリセット(レベルvR)t−行っている。
なお、第4図のビット線BO,Blの波形において、実
線及び破線はメモリセルMCOから1及びO情報を読み
出したときの動作波形を示している。
以上が従来メモリの動作例である。上記したピント線り
l上に発生するリファレンスレベルは、メそリセルMC
oから0又はl情報が読み出される際に生じるピット線
BO上の2つのレベルの中間になるように、ダミーセル
のダミー容量CRとプリチャージレベルVBを変えてつ
くら几る。通常&!、VR=GNDでCB=C8/2 
、!:するか、VB=VI)/zでCR=O8としてい
、6゜ココテVDはセル容量C8に蓄えられる最高電圧
で通常は使用電源電圧にほぼ等しい。
このような方式では、CR=Cf13/2とすれは、セ
ンスアング活性時にビット線対につく容量がアンバラン
ス(CB+C8>CB+CR)となシセ/スアンプの動
作マージノが狭くなるという問題点があった、またCR
=O8とすればビット線にり〈容量のアンバランスはな
くなるが、VRとして正確なV D / zレベルをテ
ッグ内部の定電圧回路で得る事が非常に難しいという問
題点があった。
(発明の目的) 本発明の目的は、上記の問題点を解決する事により、メ
モリセル内に書き込まれ7’j0.1情報の記憶レベル
の中間レベル(VD/2)t−ビット線のプリチャージ
レベルとは無関係に再現性よく簡単かつ正確に発生し、
これをダミーセルの記憶しベル(プリチャージレベル)
として書き込むための半導体メモリの駆動方法を提供す
る事にある。
(発明の構成) 本発明の半導体メモリの駆動方法は、少なくとも1組の
ビット線対と、2値情報を第1のレベル及び第2のレベ
ルとして容量素子に記憶する複数のメモリセルと、前記
ビット線対をなす各ビット線にそれぞれ1個づつ設けら
れた当該ビット線上に一定のリファレンスレベルを発生
するダミーセルと、前記各ビット線と前記メモリセルと
の接続状態を制御するワード線と、前記各ビット線と前
記ダミーセルとの接続状態を制御するダミーワード線及
びダミーリセット線と、アドレス情報に応じて選択され
た前記ワード線及び前記ダミーワード線により前記メモ
リセル及び前記ダミーセルから前記ビット線対上に微小
差信号を読み出すデータ読出し手段と、前記ビット線対
上の微小差信号を検出して増幅し当該ビット線対の一方
のビット線をよシ高い第3のレベルに他方のビット線を
より低い第4のレベルに駆動する検出増幅手段と、前記
ダミーリセット線により前記ビット線対と当該ビット線
対にそれぞれ設けられた前記ダミーセルとを接続するダ
ミーセル接続手段と、前記ビット線対を相互に接続して
前記第3及び第4のレベルの中間のレベルにバランスす
る3271手Rと、前記ビット線対を一定の保持レベル
に設定するプリチャージ手段とを備え比半導体メモリに
対して、前記ビット線対上に前記読出し手段により前記
メモリセルと前記ダミーセルから読み出された微小差信
号を前記検出増幅手段により増幅した後、前記ダミーセ
ル接続手段により非選択のダミーセルを含む前記すべて
のダミーセルをそれぞれの属するビット線と接続し、そ
して前記ワード線と前記ダミーワード線による前記ビッ
ト線対と当該メモリセル及びダミーセルとのそれぞれの
接続を断ち、前記バランス手段により前記ビット線対を
相互に接続して当該ビット線上にバラ/スレベルtlた
後前記ダミーリセット線による前記ビット線対と前記ダ
ミーセルとの接続を断ち、その後前記プリチャージ手段
により前記ビット線対を一定の保持レベルに設定するこ
とから構成される。
(実施例) 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
第1図は本発明の一実施例による半導体メモリの構成を
示す回路図、第2図はその動作波形図で、それぞれ従来
例の第3図及び第4図に対応している。
本実施例による半導体メモリは、少なくとも1組のビッ
ト線BO,Bl対と、2値情報を第1のV D L/ 
ヘ# 及(j 第2のGNDレベルとしてセル容量C8
に記憶する2個のメモリセルMCO、MCIと、前記ビ
ット線対をなす各ビット線BO,Blにそれぞれ1個づ
つ設けらル九当該ビット線上に一定のり7アレノスレベ
ルを発生するダミーセルDCOO,DCIOと、各ビッ
ト線BO,BlとメモリセルMCO,MCIとの接続状
態を制御するワード線WO、Wlと、各ビット線Bo 
、BuとダミーセルDCOO,DCIOとの接続状態を
制御するダミーワード線DWo、DW1及びダミーリセ
ット線P3と、アドレス情報に応じて選択された例えば
ワード線WO及びダミーワード線DWOによりメモリセ
ルMCO及びダミーセルDCOOからビット線BO、B
ll上上微小差信号を読み出すデータ読出し手段として
のトラ7スフアゲート用トランジスタQl 、Q2と、
ビット線BO,Bl対上の微小差信号を検出して増幅し
当該ビット線対の一方のビット線をよシ高い第3のレベ
ルに他方のビット線をより低い第4のレベルに駆動する
検出増幅手段としてのセンスアンプSAと、ダミーリセ
ット線P3によりピット線BO,Bl対と当該ビット線
対にそれぞれ設けられたダミーセルDCOOとを接続す
るダミーセル接続手段としてのトラ/スフアゲートトラ
ンジスタQsと、ビット線BO,Bl対を相互に接続し
て前記第3及び第4のレベルの中間のレベルにバランス
するバランス手段としてのゲートにビット線バランス信
号線PIが接続されビット@Bo、B1間に挿入され九
ゲーi用トランジスタQ4と、ビット線BO。
Bl対を一定の保持レベルに設定するグリテヤージ手段
としての、ゲートがビット線プリチャージ信号線POに
ドレインがプリチャージ用の電源VPにソースがビット
線BO及びBlにそれぞれ接続されたゲートトランジス
タQs 、Qaとt−備、tている。ここでトランジス
タQ1〜Q6はNチャネルMI8FETである。
すなわち、本実施例の半導体メモリが、従来例の第3図
と異なるのはダミーセルDCOO、DCIOの回路構成
を変えてビット線Bo、Blとダミー容量CRの接続状
態をダミーリセット線P3により制御できるようにし九
ことである。またダミー容量CRの大きさはセル容量C
8とほぼ等しく、それのプリチャージレベルVRIはほ
ぼVD/2になっている。このレベルVRIの大きさに
ついては後の説明で詳しく述べる。
第1図、第2図を用いて本発明の一実施例について説明
する。メモリセルMCOとダミーセルDCOOからビッ
ト線BO,Bl上に微小差信号を読み出し、それをセン
スアンプSAで増幅し、ビット線BO,Blのレベルt
VD又はGNDとするまでの動作は従来例の動作とまっ
たく同様である。
センスアンプ8Aによりビット線BO,Blのレベルが
VD又はGND近くまで駆動されると、ダミーリセット
線P3を高レベルにして、今まで非選択であう九ダミー
セルDCIOをビット線BOに接続し、ダミーセルDC
IO内のダミー容量をビット線BOと同レベルにプリチ
ャージする。このとき、ビット線BO,Bl上の信号は
センスア/グS人で充分大きく増幅されているので、突
然ダミーセルDCIOがビット線B、Oに接[れても若
干のノイズがそのビット線BO上に発生するけれどもセ
ンスアンプ8Aの誤動作を招く事はない。その後、アド
レス情報により選択されていたワード線Woとダミーワ
ード線DWOを低レベルにしてメモリセルMC0tビツ
ト線BOから切り離すが、このときダミーセルDCoo
 のビット線B1への接続はダミーワード線DWOによ
っては断たれるが、ダミーリセット線P3により保たれ
ている。
次にセンスアンプSAを非活性とした後でピット線バラ
ンス信号線Plt−高レベルにしてビット線BOとBl
(D対をバランスさせる。このバランスレベルVRIは
、ビット線BO,Blにつく容量がそれぞれCB+CR
と等しく、それらのレベルがVD又はGNDとなってい
るのでVR1=VD/2となる。当然ながらダミーセル
DCOO,DC10内のダミー容量CBのプリチャージ
レベルもVRlにバランスする。ここでダミーリセット
線P3を低レベルにしてダミーセルDCOO,DCIO
とビット線Bl、BOとの接ifcを断ち、ビット線プ
リチャージ信号線POt−高レベルにしてビット線BO
,Bit−レベルvPにプリチャージし、以後保持状態
となる。このとき、すべてのダミーセルの記憶レベルす
なわちダミー容量ORのプリチャージレベルが、VR1
=VD/2となっている事は明白である。
以上が本発明における半導体メモリの駆動方法である。
このように、ojl情報としてメモリセルに記憶さルる
レベルVD及びGNDに駆動され九ヒツト線対を相互に
バランスし、このトtkビット線上に生じるバランスレ
ベルVD/2をダミーセルの記憶(プリチャージ)レベ
ルとして用いる事で、簡単かつ正確に最適のダミーセル
記憶レベルを得る事ができる。またセル容jlC8と/
ξ−容量CRt−等しい大きさにする事でセンスアンプ
動作時のビット線BO,B1間での容量アンバランスが
なくなシ、センスアンプの動作マージンを大きくできる
以上の説明では、ダミーリセット線P3の低レベルから
高レベルへの変化をピットli+Bo、Blのレベルが
VD又はGND近くになってから行うような場合を販り
上げたが、このレベル変化はビット線間の差信号がこの
ときにビット線上に生じるダン−セルからのノイズよシ
センスアンプの誤動作を招かない程度に大きく増幅嘔れ
た後であれば、センスアンプが非活性になる直前まで杆
式れる。また、セル容量C8とダミー容量CBの大きさ
を同じとして説明したが、これらが異なっていても本発
明の基本的な動作にはなんら問題はない。
さらに、ダミーセルとビット線との接続状態を制御する
2本の信号線のうちのダミーワード線をタミーセルから
ビット線へのリファレンスレベル読出し制御線と考え、
他方のダミーリセット線をビット線からダミーセルへの
プリチャージレベル書込み線と考えれば、本発明はここ
で説明したlトラ/ラスタ型ダイナミックメモリセルを
用いた半導体メモリに限らず、これと同様の原理に基い
て動作する他のどのようなダイナミックメモリセルを用
い九半導体メモリにも同様に適用し得るものである。
さらに、以上の説明は便宜上すべてNチャネルMLSF
ET  を使用した例により行りたが、本発明はPチャ
ネルMrsi;”E’r  でもまた他のどのような形
式のトランジスタでも本質的に同様に適用し得るもので
ある。
なお、信号線PO,PLにより動作するビット線プリチ
ャージ回路及びバランス回路はどのような形式及び方式
のものでもよく、ここに述べた1つのトラ7ジスタによ
る回路に制限されるものでないことは明らかである。
(発明の効果) 以上詳述したように、本発明の半導体メモリの駆動方法
によると、上記構成によ、り、0.l情報としてメモリ
セルに記憶嘔れるレベルVD及びGNDに駆動されたビ
ット線対を相互にバランスし、このときビット線上に生
じるバランスレベルVD/2をダン−セルのプリチャー
ジレベルトシて用いる事ができるために、再現性よく簡
単かつ正確に最適のプリチャージレベルであるVD/2
をダミーセルに書込み、記憶する事が可能になるという
効果を得る。また、ビット線のプリチャージレベルをダ
ミーセルのプリチャージレベル(VD/2)とは無関係
に任意のレベルに設定できるので、どのような形式のセ
ンスアンプでも使用する事ができ、それぞれの動作モー
ドに合わせて最適のビット線プリチャージレベルとする
事が可能になるという効果を得る。
さらに、セル容量C8とダミー容量CRとを同じ大きさ
にする事ができるためにセンスアンズ動作時にそれぞれ
対をなすビット線間で容量の77バランスがまったくな
くなシ、センスアンプの動作マージンが大きくなるとい
う効果を得る。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は本発明の一実施例による半導体メモリ
の構成を示す回路図とその動作波形図、第3図、第4図
は従来の半導体メそりの駆動方法の一例による半導体メ
モリの構成を示す回路図とその動作波形図である、 BO、Bl・・・・・・ビット線、CB・・・用ビット
線容量、CR・・・・・・ダミー容量、C8・・・・・
・セル容量、DCO、DCI 、DCOO、DCIO・
−・−ダミーセル、DWO、DWI −−−−−−f 
ミー’7−1’線、MCO,MCI・・・・・・メモリ
セル、PO・・・・・・ビット線プリチャージ信号線、
PI・・・・・・ビット線バラ7ス信号線、P2゜P3
・・・・・・ダミーリセット線、Q1〜Q7・・・・・
・NチャネルMISFET%SA・・・・・・センスア
ンプ、BB・・・・・・センスアンプ活性化信号線、v
p、v几・・・由電源、WO,Wl・・・・・・ワード
線。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  少なくとも1組のビット線対と、2値情報を第1のレ
    ベル及び第2のレベルとして容量素子に記憶する複数の
    メモリセルと、前記ビット線対をなす各ビット線にそれ
    ぞれ1個づつ設けられた当該ビット線上に一定のリファ
    レンスレベルを発生するダミーセルと、前記各ビット線
    と前記メモリセルとの接続状態を制御するワード線と、
    前記各ビット線と前記ダミーセルとの接続状態を制御す
    るダミーワード線及びダミーリセット線と、アドレス情
    報に応じて選択された前記ワード線及び前記ダミーワー
    ド線により前記メモリセル及び前記ダミーセルから前記
    ビット線対上に微小差信号を読み出すデータ読出し手段
    と、前記ビット線対上の微小差信号を検出して増幅し当
    該ビット線対の一方のビット線をより高い第3のレベル
    に他方のビット線をより低い第4のレベルに駆動する検
    出増幅手段と、前記ダミーリセット線により前記ビット
    線対と当該ビット線対にそれぞれ設けられた前記ダミー
    セルとを接続するダミーセル接続手段と、前記ビット線
    対を相互に接続して前記第3及び第4のレベルの中間の
    レベルにバランスするバランス手段と、前記ビット線対
    を一定の保持レベルに設定するプリチャージ手段とを備
    えた半導体メモリに対して、前記ビット線対上に前記デ
    ータ読出し手段により前記メモリセルと前記ダミーセル
    から読み出された微小差信号を前記検出増幅手段により
    増幅した後、前記ダミーセル接続手段により非選択のダ
    ミーセルを含む前記すべてのダミーセルをそれぞれの属
    する、ビット線と接続し、そして前記ワード線と前記ダ
    ミーワード線による前記ビット線対と当該メモリセル及
    びダミーセルとのそれぞれの接続を断ち、前記バランス
    手段により前記ビット線対を相互に接続して当該ビット
    線上にバランスレベルを得た後、前記ダミーリセット線
    による前記ビット線対と前記ダミーセルとの接続を断ち
    、その後前記プリチャージ手段により前記ビット線対を
    一定の保持レベルに設定することを特徴とする半導体メ
    モリの駆動方法。
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Cited By (2)

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JPH0610158U (ja) * 1991-12-13 1994-02-08 天昇電気工業株式会社 収納容器の留め具
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