JPS62121989A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device

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JPS62121989A
JPS62121989A JP60261153A JP26115385A JPS62121989A JP S62121989 A JPS62121989 A JP S62121989A JP 60261153 A JP60261153 A JP 60261153A JP 26115385 A JP26115385 A JP 26115385A JP S62121989 A JPS62121989 A JP S62121989A
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gate
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data line
semiconductor integrated
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Katsuyuki Sato
克之 佐藤
Kazumasa Yanagisawa
一正 柳沢
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  • Static Random-Access Memory (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

PURPOSE:To speed up the action of a semiconductor integrated circuit including a logical gate circuit such as a decoder circuit by connecting serial FETs forming a logical gate circuit in parallel. CONSTITUTION:A complementary data line and a common complementary data line are selectively connected by NOR gates G2-G5 formed with P-type FETs Q11-Q17, which are series with P-type FETs Q10-Q16 controlled by a NAND gate circuit G1 such as a column decoder circuit and are controlled by a selective output from a predecoder circuit PDCR. These serial FETs Q10, Q11-Q14 and Q15 are connected in parallel. If a gate G2, etc., are selected, not only a current from the power source side FET Q10 of the gate G2 but also currents from the power side FETs of other gates G3-G5 are supplied to the FET Q11 made in an off state, and a drive current is made larger. Thus the action of the semiconductor integrated circuit including the logical gate such as a decoder circuit can be sped up.

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、半導体集積回路装置に関するもので、例え
ば、半導体メモリのようにCMOS (相補型MO3)
デコーダ回路を具備するものに利用して有効な技術に関
するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field] The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, for example, a CMOS (complementary MO3) such as a semiconductor memory.
The present invention relates to a technique that is effective for use in devices equipped with a decoder circuit.

〔背景技術〕[Background technology]

RAM (ランダム・アクセス・メモリ)やROM(リ
ード・オンリー・メモリ)のような半導体記憶装置にお
いては、1つのメモリセルを選択するため選択信号を形
成するアドレスデコーダが設けられる。これらのアドレ
スデコーダは、例えばnビットのアドレス信号を受ける
2T1個の論理ゲート回路により構成することができる
。しかしながら、このようにすると、論理ゲート回路の
数が膨大になること、及びメモリアレイを構成するワー
ド線やデータ線(ビット線又はディジット線)の比較的
狭いピンチ内に上記論理ゲート回路を形成することが困
難となる。
Semiconductor storage devices such as RAM (Random Access Memory) and ROM (Read Only Memory) are provided with an address decoder that generates a selection signal to select one memory cell. These address decoders can be constructed of, for example, 2T1 logic gate circuits that receive n-bit address signals. However, if this is done, the number of logic gate circuits becomes enormous, and the logic gate circuits are formed within a relatively narrow pinch of the word lines and data lines (bit lines or digit lines) that constitute the memory array. This becomes difficult.

そこで、アドレスデコーダを複数個に分割して、素子数
の低減と半導体基板上のレイアウトを高密度に行うこと
が考えられる。例えば、第3図に示すように、図示しな
いプリデコード回路により形成された複数の選択タイミ
ング信号φy00ないしφyt1と、アドレス信号a2
ないしatを受ける単位のデコーダ(NANDゲート回
路)回路G1の出力信号とを4つの論理ゲート(NOR
ゲート)回路G2ないしG5に供給して、4通りの選択
信号YSOないしYS3を形成することができる。
Therefore, it is conceivable to divide the address decoder into a plurality of parts to reduce the number of elements and achieve a high-density layout on the semiconductor substrate. For example, as shown in FIG. 3, a plurality of selection timing signals φy00 to φyt1 formed by a predecode circuit (not shown) and an address signal a2
The output signal of the unit decoder (NAND gate circuit) circuit G1 that receives at or at is connected to four logic gates (NOR
gate) circuits G2 to G5 to form four selection signals YSO to YS3.

これによって、上記単位のデコーダ回路G1は、4つの
選択信号線分の比較的大きなピッチに合わせて形成でき
る。
Thereby, the unit decoder circuit G1 can be formed to match the relatively large pitch of the four selection signal lines.

しかしながら、上記ゲート回路G2ないしG5は、比較
的狭いピンチで配置される選択信号線YSOないしYS
3等に合わせて形成されるため、上記論理ゲート回路0
2等を構成するMO5FETQIOないしG13の素子
サイズを小さく形成しなければならない。この結果、そ
の電流駆動能力が制限され、動作速度が遅(なってしま
うという問題が生じる。
However, the gate circuits G2 to G5 are connected to the selection signal lines YSO to YS arranged in a relatively narrow pinch.
3 etc., so the above logic gate circuit 0
The element size of MO5FETQIO to G13 constituting the second etc. must be made small. As a result, the problem arises that the current drive capability is limited and the operating speed becomes slow.

なお、ダイナミック型RAMにおけるアドレスデコーダ
に関しは、例えば特開昭53−41946号公報参照。
Regarding the address decoder in the dynamic RAM, see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-41946.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

この発明の目的は、動作の高速化を図ったデコーダ回路
等のような論理ゲート回路を含む半導体集積回路装置を
提供することにある。
An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit device including a logic gate circuit such as a decoder circuit that operates at high speed.

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。
The above and other objects and novel features of this invention include:
It will become clear from the description of this specification and the accompanying drawings.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本願において開示される発明のうち代表的な実施例の概
要を簡単に説明すれば、下記の通りである。すなわち、
CMO5論理ゲート回路における直列形態とされた複数
のMOSFETのうち、動作電圧端子側に配置されたM
OS F ETのゲートに共通の入力信号を供給して、
これら共通の入力信号を受けるMOS F ETを相互
に並列形態に接続するものである。
A brief overview of typical embodiments of the invention disclosed in this application is as follows. That is,
Among the multiple MOSFETs arranged in series in the CMO5 logic gate circuit, the M
By supplying a common input signal to the gates of the OS FETs,
The MOS FETs receiving these common input signals are connected in parallel.

〔実施例〕〔Example〕

第1図には、この発明が通用されたダイナミック型RA
Mの一実施例の回路図が示されている。
Figure 1 shows a dynamic RA to which this invention is applied.
A circuit diagram of one embodiment of M is shown.

同図のRAMは、そのアドレスバッファやアドレスデコ
ーダ等の周辺回路がCMOS回路により構成される。
In the RAM shown in the figure, peripheral circuits such as an address buffer and an address decoder are formed by CMOS circuits.

集積回路の構造は、大まかに説明すると次のようになる
。すなわち、単結晶P型シリコンからなり、かつN型ウ
ェル領域が形成された半導体基板の表面部分のうち、活
性領域とされた表面部分以外、言い換えると半導体配線
領域、キャパシタ形成領域、及びNチャンネル及びPチ
ャンネルMOSFETのソース、ドレイン及びチャンネ
ル形成領域(ゲート形成領域)とされた表面部分以外に
は、公知の選択酸化法によって形成された比較厚い厚さ
のフィールド絶縁膜が形成されている。キャパシタ形成
領域は、特に制限されないが、キャパシタ形成領域上に
は、比較的薄い厚さの絶縁膜(酸化膜)を介してIN目
ポリシリコン層が形成されている。1層目ポリシリコン
層は、フィールド絶縁膜上まで延長されている。1層目
ポリシリコン層の表面には、それ自体の熱酸化によって
形成された薄い酸化膜が形成されている。キャパシタ形
成領域における半導体基板表面には、イオン打ち込み法
によるN型領域が形成されること、又は所定の電圧が供
給されることによってチャンネルが形成される。これに
よって、1層目ポリシリコン層、薄い絶縁膜及びチャン
ネル領域からなるキャパシタが形成される。フィールド
酸化膜上の1層目ポリシリコン層は、1種の配線とみな
される。
The structure of an integrated circuit can be roughly explained as follows. That is, of the surface portion of a semiconductor substrate made of single crystal P-type silicon and on which an N-type well region is formed, other than the surface portion that is used as an active region, in other words, the semiconductor wiring region, the capacitor formation region, and the N-channel and A relatively thick field insulating film formed by a known selective oxidation method is formed in areas other than the source, drain, and channel forming region (gate forming region) of the P-channel MOSFET. Although the capacitor formation region is not particularly limited, an IN-th polysilicon layer is formed on the capacitor formation region with a relatively thin insulating film (oxide film) interposed therebetween. The first polysilicon layer extends over the field insulating film. A thin oxide film formed by thermal oxidation of the first polysilicon layer is formed on the surface of the first polysilicon layer. A channel is formed on the surface of the semiconductor substrate in the capacitor formation region by forming an N-type region by ion implantation or by supplying a predetermined voltage. As a result, a capacitor consisting of the first polysilicon layer, a thin insulating film, and a channel region is formed. The first polysilicon layer on the field oxide film is regarded as a type of wiring.

チャンネル形成上には、薄いゲート酸化膜を介してゲー
ト電極とするための2層目ポリシリコン層が形成されて
いる。この2層目ポリシリコン層は、フィールド絶縁膜
上及び1層目ポリシリコン層上に延長される。特に制限
されないが、後で説明するメモリアレイにおけるワード
線及びダミーワード線は、2層目ポリシリコン層から構
成される。
A second polysilicon layer to serve as a gate electrode is formed on the channel formation via a thin gate oxide film. This second polysilicon layer extends over the field insulating film and over the first polysilicon layer. Although not particularly limited, word lines and dummy word lines in a memory array, which will be described later, are constructed from a second polysilicon layer.

フィールド絶縁膜、1層目及び2層目ポリシリコン層に
よって覆われていない活性領域表面には、それらを不純
物導入マスクとして使用する公知の不純物導入技術によ
ってソース、ドレイン及び半導体配線領域が形成されて
いる。
On the surface of the active region not covered by the field insulating film and the first and second polysilicon layers, source, drain, and semiconductor wiring regions are formed by a known impurity doping technique that uses them as an impurity doping mask. There is.

1層目及び2層目ポリシリコン層上を含む半導体基板表
面に比較的厚い厚さの眉間絶縁膜が形成され、この眉間
絶縁膜上には、アルミニュウムからなるような導体層が
形成されている。導体層は、その下の絶縁膜に設けられ
たコンタクト孔を介してポリシリコン層、半導体領域に
電気的に結合されてる。後で説明するメモリアレイにお
けるデータ線は、特に制限されないが、この眉間絶縁膜
上に延長された導体層から構成される。
A relatively thick glabellar insulating film is formed on the surface of the semiconductor substrate including the first and second polysilicon layers, and a conductor layer made of aluminum is formed on this glabellar insulating film. . The conductor layer is electrically coupled to the polysilicon layer and the semiconductor region through a contact hole provided in the insulating film below. A data line in a memory array, which will be described later, is composed of a conductor layer extending on this glabella insulating film, although it is not particularly limited.

眉間絶縁膜上及び導体層上を含む半導体基板表面は、窒
化シリコン膜とフォスフオシリケードガラス膜とからな
るようなファイナルパッシベーション膜によって覆われ
ている。
The surface of the semiconductor substrate including the top of the glabella insulating film and the top of the conductor layer is covered with a final passivation film made of a silicon nitride film and a phosphosilicade glass film.

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“l”、“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。
A 1-bit memory cell MC, as shown as a representative, has an information storage capacitor Cs and an address selection M
03FETQm, and information on logic "1" and "0" is stored in the form of whether or not there is charge in the capacitor Cs.

情報の読み出しは、MO5FETQm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N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。
To read information, turn on the MO5FETQm, connect the capacitor Cs to the common data line DL, and sense how the potential of the data line DL changes depending on the amount of charge N multiplied by the capacitor Cs. It is done by

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の図示しない浮遊容量Goとの比Cs
 / Coは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。
The memory cells MC are formed small and the common data line D
Since many memory cells are connected to L to form a highly integrated and large capacity memory matrix, the capacitor Cs and
Ratio Cs of common data line DL to stray capacitance Go (not shown)
/Co becomes a very small value. Therefore, the data line DL due to the amount of charge accumulated in the capacitor Cs
The potential change is a very small signal.

このような微少な信号をネ★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
、特に制限されないが、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のはソ′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。
A dummy cell DC is provided as a reference for outputting such a minute signal. This dummy cell DC is made under the same manufacturing conditions and the same design constants as the memory cell MC, except that the capacitance value of the capacitor Cd is half that of the capacitor Cs of the memory cell MC, although there is no particular restriction. .

キャパシタCdは、アドレッシングに先立って、MO3
FETQd’ によって接地電位に充電される。このよ
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
出し信号のはり半分に等しい基準電圧を形成することに
なる。
Capacitor Cd is connected to MO3 prior to addressing.
Charged to ground potential by FETQd'. In this way, since the capacitor Cd is set to have a capacitance value that is approximately half that of the capacitor Cs, it forms a reference voltage that is equal to half the read signal from the memory cell MC.

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
、後述する差動型のセンスアンプSAによって相殺され
る。アドレッシングにおいて、相補データ11tDL、
DL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。
The number of memory cells coupled to complementary data lines DL, DL is made equal to increase detection accuracy, and one dummy cell is coupled to each of DL, DL. Furthermore, each memory cell MC is coupled between one word line WL and one of the complementary pair data lines. Since each word line WL crosses both data line pairs, even if a noise component generated on the word line WL is transferred to the data line due to capacitive coupling, the noise component will be transmitted to both data line pairs DL, DL. They appear equally and are canceled out by a differential sense amplifier SA, which will be described later. In addressing, complementary data 11tDL,
When a memory cell MC coupled to one of DL is selected, one of a pair of dummy word lines DWL, DWL is selected so that a dummy cell DC is always coupled to the other data line.

センスアンプSAは、一対の交差結線されたMO3FE
TQI、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段階に分けておこなわれ比
較的小さいコンダクタンスにされたMO3FETQ7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。
The sense amplifier SA is a pair of cross-wired MO3FE
It has TQI and Q2, and due to their positive feedback action, a minute signal appearing on complementary data lines DL and DL is differentially amplified. This positive feedback operation is performed in two stages and starts at the same time as the MO3FET Q7, which has a relatively small conductance, starts to conduct in response to a relatively early timing signal φpal. Based on this, the higher data line potential falls at a slower rate, and the lower one falls at a faster rate, with the difference widening.

この時、上記電圧差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にされたMOSFETQ
B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MOS F ET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
的に接地電位(OV)に到達する。
At this time, when the voltage difference becomes large to a certain extent, the MOSFET Q
Since B is made conductive by the timing signal φpa2, the potential of the lower data line drops rapidly. By operating the sense amplifier SA in two stages in this manner, the drop in the higher potential is prevented. In this way, when the lower potential drops below the threshold voltage of the cross-coupled MOS FET, the positive feedback operation ends, and the higher potential remains lower than the power supply voltage VCC and higher than the above threshold voltage. At the same time, the lower potential finally reaches the ground potential (OV).

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Vcc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
回路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
位にブースト(昇圧)する働きがある。
During the above-mentioned addressing, the stored information in the memory cell MC, which is about to be destroyed, is recovered by directly receiving the high-level or low-level potential obtained by this sensing operation. However, as described above, when the high level drops by a certain level or more with respect to the power supply voltage Vcc, a malfunction occurs in which the data is read as a logic "0" while reading and rewriting are repeated several times. An active restore circuit AR is provided to prevent this malfunction. This active restore circuit AR has the function of selectively boosting only high level signals to the potential of power supply voltage Vcc without having any effect on low level signals.

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MOSFETQ
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MO5FETQ5.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
含むデータ出力バッファDOBの入力端子とデータ人カ
バソファDIBの出力端子に接続される。
A data line pair DL, which is shown as a representative in the figure,
DL is MOSFETQ that constitutes the column switch CW
3. Common complementary data line pair CDL, CDL via Q4
connected to. Similar MO5FETQ5. It is connected to the common complementary data line pair CDL, CDL via Q6. This common complementary data line pair CDL, CDL is connected to an input terminal of a data output buffer DOB including an output amplifier and an output terminal of a data buffer sofa DIB.

ロウアドレスデコーダR−DCR及びカラムアドレスデ
コーダC−DCRは、後述するロウアドレスバッファR
−ADB及びカラムアドレスバッファC−ADHでそれ
ぞれ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、ロウアドレスバッファR−AD
Bは、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=AXiを取込み、ロウデコーダR−DCHに伝
える。ロウデコーダR−DCRは、そのアドレス信号の
解読を行うとともに、ワード線選択タイミング信号φX
に同期して所定のワード線及びダミーワード線の選択動
作を行う。
The row address decoder R-DCR and the column address decoder C-DCR are connected to the row address buffer R, which will be described later.
-Addressing of memory cells and dummy cells is performed by forming one word line, dummy word line, and column switch selection signals in response to internal complementary address signals formed by -ADB and column address buffer C-ADH, respectively. That is, the row address buffer R-AD
B takes in the external address signal AXO=AXi in synchronization with the timing signal φar generated by the row address strobe signal RAS, and transmits it to the row decoder R-DCH. The row decoder R-DCR decodes the address signal and also outputs the word line selection timing signal φX.
A predetermined word line and dummy word line selection operation is performed in synchronization with .

また、カラムアドレスバッファC−ADBは、遅れて供
給されたカラムアドレスストロ−”ブ信号CAS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〜AYiを取込みカラムデコーダC−DC
Rに伝える。カラムデコーダC−DCRは、そのアドレ
ス信号の解読を行うとともに、データ線選択タイミング
信号φyに同期してデータ線の選択動作を行う。
In addition, the column address buffer C-ADB takes in external address signals AYO to AYi in synchronization with the timing signal φac generated by the column address strobe signal CAS that is supplied with a delay.
Tell R. Column decoder C-DCR decodes the address signal and selects a data line in synchronization with data line selection timing signal φy.

上記カラムアドレスバッファC−ADB及びカラムアド
レスデコーダC−DCRは、スタティック型のCMOS
回路により構成される。これにより、1つのワード線を
選択状態にしておいて、カラムアドレス信号を変化させ
、選択されるデータ線を切り換えることによる連続アク
セスモード(スタティックカラムモード)機能を持つよ
うにされる。
The column address buffer C-ADB and column address decoder C-DCR are static type CMOS.
Consists of circuits. This provides a continuous access mode (static column mode) function by keeping one word line in a selected state and changing the column address signal to switch the selected data line.

タイミング制御回路TCは、外部から供給されたアドレ
スストローブ信号RAS、CASと、ライトイネーブル
信号WEとを受け、上記代表として示されたタイミング
信号の他各種タイミング信号を形成する。
The timing control circuit TC receives address strobe signals RAS, CAS and a write enable signal WE supplied from the outside, and forms various timing signals in addition to the representative timing signals shown above.

第2図には、上記カラムアドレスデコーダC−DCHの
一実施例の回路図が示されている。同図において、チャ
ンネル部分に矢印が付されたMOSFETはPチャンネ
ルMOSFETである。
FIG. 2 shows a circuit diagram of an embodiment of the column address decoder C-DCH. In the figure, the MOSFET whose channel portion is marked with an arrow is a P-channel MOSFET.

特に制限されないが、カラムアドレスデコーダC−DC
Rは、2分割されて構成される。すなわち、プリデコー
ダ回路POCRは、2ビツトからなる相補アドレス信号
aQと11及びデータ線選択タイミング信号φyを受け
て、4通りのデータ線選択タイミング信号φyOOない
しφyuを形成する。例えば非反転のアドレス信号aO
とalが共にロウレベルなら信号φyOOが、非反転の
アドレス信号aOがハイレベルでalがロウレベルなら
信号φy01が、非反転のアドレス信号aOがロウレベ
ルでalがハイレベルなら信号φlOが、非反転のアド
レス信号aOとalが共にハイレベル若ら信号φyll
がそれぞれワード線選択タイミング信号ψyのハイレベ
ルへの立ち上がりに同期してロウレベルにされる。ここ
で、相補アドレス信号aOと11は、非反転のアドレス
信号aQ、a1と反転のアドレス信号ao、alを合わ
せて表現するものである。
Although not particularly limited, column address decoder C-DC
R is divided into two parts. That is, the predecoder circuit POCR receives complementary address signals aQ and 11 consisting of 2 bits and a data line selection timing signal φy, and forms four types of data line selection timing signals φyOO to φyu. For example, a non-inverted address signal aO
If and al are both low level, the signal φyOO is the non-inverted address signal, and if the non-inverted address signal aO is high level and al is the low level, the signal φy01 is the non-inverted address signal aO, and if the non-inverted address signal aO is low level and al is high level, the signal φlO is the non-inverted address signal. Signals aO and al are both high level and young signal φyll
are set to low level in synchronization with the rising of word line selection timing signal ψy to high level. Here, the complementary address signals aO and 11 represent the non-inverted address signals aQ, a1 and the inverted address signals ao, al.

残りのアドレス信号a2ないしaiが所定の組み合わせ
に従って、単位のデコーダ回路を構成するナンド(NA
ND)ゲート回路G1に供給される。この単位回路G1
の出力信号と、上記プリデコーダ回路PDCRの4通り
の信号φy00ないしφyllとは、4つのノア(NO
R)ゲート回路G2ないしG5に供給され、4通りのデ
コード出力信号YSOないしYS3が形成される。
The remaining address signals a2 to ai are converted into NAND signals (NA) constituting a unit decoder circuit according to a predetermined combination.
ND) is supplied to the gate circuit G1. This unit circuit G1
The output signal of the predecoder circuit PDCR and the four signals φy00 to φyll of the predecoder circuit PDCR are connected to four NORs (NO
R) It is supplied to gate circuits G2 to G5, and four types of decoded output signals YSO to YS3 are formed.

上記ノアゲート回路G2ないしG5は、ノアゲート回路
G2と05の具体的回路が例示的に示されているように
、次の各回路素子により構成される。ノアゲート回路G
2は、直列形態にされたNチャンネルMOSFETQ1
0とQllと並列形態にされたNチャンネルMOSFE
TG12.G13から構成される。上記直列形態のMO
SFETQIOとQllのうち、電源電圧端子Vccに
そのソースが接続されたMO3FETQIOのゲートに
、上記単位のデコーダ回路としてのナントゲート回路G
1の出力信号が供給される。上記ナントゲート回路G1
の出力信号は、上記並列形態にされた一方のMOSFE
TQI 2のゲートにも供給される。他の代表として示
されているノアゲート回路G5も、上記同様なMOSF
ETQI 4ないしG17から構成される。このノアゲ
ート回路G5における直列形態のMOSFETQI4.
G15のうち、電源電圧端子Vccにそのソースが接続
されたMOSFETQI4のゲートに、上記単位のデコ
ーダ回路としてのナントゲート回路G1の出力信号が供
給される。上記ナントゲート回路G1の出力信号は、並
列形態にされた一方のMOSFETQI6のゲートにも
供給される。
The NOR gate circuits G2 to G5 are constituted by the following circuit elements, as shown in the concrete circuits of NOR gate circuits G2 and G5. Noah gate circuit G
2 is an N-channel MOSFET Q1 in series configuration.
N-channel MOSFE configured in parallel with 0 and Qll
TG12. Consists of G13. MO of the above series type
Of SFETQIO and Qll, a Nant gate circuit G as a decoder circuit of the above unit is connected to the gate of MO3FETQIO whose source is connected to the power supply voltage terminal Vcc.
1 output signal is provided. The above Nant gate circuit G1
The output signal of one of the parallel MOSFEs is
Also supplied to the gate of TQI 2. The NOR gate circuit G5 shown as another representative is also a MOSFET similar to the above.
Consists of ETQI 4 to G17. The series MOSFET QI4 in this NOR gate circuit G5.
Of G15, the output signal of the Nant gate circuit G1 as the unit decoder circuit is supplied to the gate of MOSFET QI4 whose source is connected to the power supply voltage terminal Vcc. The output signal of the Nant gate circuit G1 is also supplied to the gate of one of the parallel MOSFETs QI6.

残りのノアゲート回路G3及びG4も上記同様な回路に
より構成され、その直列形態のMOSFETのうち、電
源電圧側に配置されたMOSFETのゲートと、並列形
態のMOS F ETのうち一方のMOSFETのゲー
トに、上記ナントゲート回路G1の出力信号が共通に供
給される。
The remaining NOR gate circuits G3 and G4 are also composed of circuits similar to those described above, and the gate of the MOSFET placed on the power supply voltage side among the series type MOSFETs and the gate of one of the parallel type MOSFETs. , the output signals of the Nant gate circuit G1 are commonly supplied.

上記ノアゲート回路G2における他の入力端子としての
MOSFETQI lとG12のゲートには、プリデコ
ーダ回路PDCRにより形成された信号φy00が供給
される。以下同様に、ノアゲート回路G3ないしG5の
他方の入力端子には、それぞれプリデコーダ回路PDC
Rの出力信号(データ線選択タイミング信号) φyO
1、φylO及びφyllが供給される。
A signal φy00 formed by the predecoder circuit PDCR is supplied to the gates of MOSFET QI1 and G12, which serve as other input terminals in the NOR gate circuit G2. Similarly, the other input terminals of the NOR gate circuits G3 to G5 are connected to predecoder circuits PDC.
R output signal (data line selection timing signal) φyO
1, φylO and φyll are supplied.

このようなアドレス信号ao、alに従った4通りのデ
ータ線選択タイミング信号φy00ないしφyllを形
成することにより、上記1つの単位回路G1の出力によ
って4つのデータ線選択信号YSOないしYS3を形成
することができる。これによって、前記第1図に示した
ようなメモリアレイMARYにおける比較的狭いピッチ
で配置される相補データ線DL、DLと、比較的多くの
MOSFETから構成されることによって比較的広い占
有エリアを持つ単位回路G1等のピッチを合わせること
ができる。それ故、半導体基板上において高密度でメモ
リアレイMARYと、そのアドレスデコーダを配置する
ことができる。
By forming four data line selection timing signals φy00 to φyll according to such address signals ao and al, four data line selection signals YSO to YS3 are formed by the output of the one unit circuit G1. I can do it. As a result, the memory array MARY shown in FIG. 1 has a relatively wide occupied area by being composed of complementary data lines DL, DL arranged at a relatively narrow pitch and a relatively large number of MOSFETs. The pitch of the unit circuits G1 etc. can be matched. Therefore, the memory array MARY and its address decoder can be arranged at high density on the semiconductor substrate.

この実施例では、4つのノアゲート回路G2ないしG5
は、単位のデコーダ回路G1の出力信号を共通に受ける
ものであることに着目し、上述のように直列形態(7)
 M OS F E T Q 10 、 Q 11及び
G14.G15等のうち、電源電圧側のMO3FETQ
IOとG14等に、上記単位のデコーダ回路G1の出力
信号を供給する。そして、これらは常に同時にオン/オ
フ状態にされることより、相互に並列接続するものであ
る。すなわち、ノアゲート回路G2におけるMOSFE
TQI OとQllの接続点は、他のノアゲート回路G
3ないしG5における同様な直列形態のMOSFETQ
I4、G15等の相互接続とを共通接続するものである
In this embodiment, there are four NOR gate circuits G2 to G5.
Focusing on the fact that the output signal of the unit decoder circuit G1 is commonly received, the series configuration (7) is used as described above.
MOS FET Q 10 , Q 11 and G14. Among G15 etc., MO3FETQ on the power supply voltage side
The output signal of the decoder circuit G1 of the above unit is supplied to IO, G14, etc. Since these are always turned on and off at the same time, they are connected in parallel. That is, the MOSFE in the NOR gate circuit G2
The connection point between TQI O and Qll is connected to another NOR gate circuit G.
Similar series configuration MOSFETQ in 3 to G5
This is a common connection between interconnects such as I4 and G15.

これにより、例えば、単位のデコーダ回路Glの出力信
号がロウレベルの選択信号を形成し7たとき、これに応
じて各ノアゲート回路G2ないり、G5における電源電
圧側のPチャンネルMO3FETQIO,G14等は全
てオン状態にされ、これに対応されたNチャンネルMO
SFETQI 2゜G16等はオフ状態にされる。この
後、データ線選択タイミング信号φyの立ち上がりに同
期して、プリデコーダ回路PDCRによって1つのデー
タ線選択タイミング信号φyoOがロウレベルにされた
なら、ノアゲート回路G2のPチャンネルMO3FET
QI 1がオン状態に、NチャンネルMO3FETQi
3がオフ状態にされるため、データ線選択信号YSOが
ハ・イレベルに立ち上がり、カラムスイッチM OS 
l? E Tをオン状態にして、相補データ線DL、D
Lとコモン相補データ線CDL、CDLを接続させる。
As a result, for example, when the output signal of the unit decoder circuit Gl forms a low-level selection signal 7, each NOR gate circuit G2 or the P-channel MO3FETs QIO, G14, etc. on the power supply voltage side of G5 are all activated. N-channel MO turned on and supported
SFETQI 2°G16 etc. are turned off. After that, when one data line selection timing signal φyoO is set to low level by the predecoder circuit PDCR in synchronization with the rise of the data line selection timing signal φy, the P-channel MO3FET of the NOR gate circuit G2
QI 1 is on, N-channel MO3FETQi
3 is turned off, the data line selection signal YSO rises to high level, and the column switch MOS
l? Turn on E T and connect complementary data lines DL and D.
Connect L to the common complementary data lines CDL and CDL.

この選択動作において、上記オン状態にされたMOSF
ETQI 1には、MOSFETQI Oの他、他のノ
アゲート回路G3ないしG5における電源電圧側MO5
FETからも電流が供給されるため、比較的大きな駆動
電流を流すものとなる。
In this selection operation, the above-mentioned MOSF
ETQI 1 includes MOSFETQIO as well as MO5 on the power supply voltage side in other NOR gate circuits G3 to G5.
Since current is also supplied from the FET, a relatively large drive current flows.

言い換えるならば、電源電圧側のPチャンネルMOSF
ETの合成コンダクタンスは、並列形態とされた4つの
PチャンネルMOSFETにより大きくできるから、選
択信号YSOを形成するノアゲート回路G2の出力端子
からみた合成コンダクタンスが大きくできるものである
In other words, the P-channel MOSF on the power supply voltage side
Since the combined conductance of the ET can be increased by the four P-channel MOSFETs arranged in parallel, the combined conductance seen from the output terminal of the NOR gate circuit G2 that forms the selection signal YSO can be increased.

なお、他のノアゲート回路G3ないしG5におていは、
それぞれに対応されたプリデコーダ回路PDCHの出力
信号φy01ないφyllのハイレベルによって、出力
端子側のPチャシネルMO3FETがオフ状態にされる
ため、これらのノアゲート回路G3ないしG5に設けら
れた電f!All圧倒のPチャンネルMOSFETに流
れる電流は、全て上記選択信号を形成するノアゲート回
路02側に流れるものとなる。
In addition, in other NOR gate circuits G3 to G5,
Since the P-channel MO3FET on the output terminal side is turned off by the high level of the output signals φy01 and φyll of the corresponding predecoder circuits PDCH, the voltages f! All of the current flowing through the all-overwhelming P-channel MOSFETs flows to the NOR gate circuit 02 that forms the selection signal.

これによって、上記選択信号線YSOないしY83等の
比較的狭いピッチに合わせて形成される比較的小さなM
OSFETからなるノアゲート回路によっても、その電
流駆動能力を大きくできるものとなる。
As a result, a relatively small M formed in accordance with the relatively narrow pitch of the selection signal lines YSO to Y83, etc.
A NOR gate circuit consisting of an OSFET can also increase its current drive capability.

このように電流駆動能力の改善によってカラム選択動作
を高速に行える。特に、ワード線を選択状態にして、カ
ラムアドレス信号を次々に切り換えるという連続アクセ
スモードの高速化を図ることができる。
In this way, the column selection operation can be performed at high speed by improving the current drive capability. In particular, it is possible to speed up the continuous access mode in which the word line is selected and the column address signals are switched one after another.

〔効 果〕〔effect〕

(11CM OS am理ゲート回路における直列形態
とされた複数のMOS F ETのうち、動作電圧端子
側に配置されたMOSFETのゲートに共通の入力信号
を供給して、これら共通の人力信号を受けるMOS F
 ETを相互に並列形態に接続することによって、上記
直列形態のMOS F ETを通した一方のレベルの出
力信号を形成するとき、他方のレベルの出力信号を形成
する他のCMOS論理ゲート回路におけるオン状態にさ
れるMOSFETを利用して上記一方のレベルの出力信
号を形成することができる。これによっ−C1高速に上
記一方のレベルの出力信号を形成することができるとい
う効果が得られる。
(11CM OSAM) Out of multiple MOS FETs arranged in series in a gate circuit, a common input signal is supplied to the gate of the MOSFET placed on the operating voltage terminal side, and the MOS receives these common input signals. F
By connecting the ETs in parallel to each other, when forming an output signal of one level through the series-type MOS FETs, the on-state of the other CMOS logic gate circuit forming the output signal of the other level is A MOSFET that is turned on can be used to form an output signal of one of the levels. This provides the effect that an output signal of one of the above levels can be formed at -C1 high speed.

(2)上記(11により、カラムアドレス信号を切り換
えて、連続的なアクセス動作を行うスタティックカラム
モードの高速化を実現できるという効果が得られる。
(2) According to (11) above, it is possible to achieve the effect of increasing the speed of the static column mode in which continuous access operations are performed by switching column address signals.

(3)上記(1)により、非選択の出力信号を形成する
単位回路における直列MO3FETも利用して、選択信
号を形成することができるから、比較的小さな素子サイ
ズにより所望の信号伝達特性を持って出力信号を得るこ
とができるから、高集積化を実現できるという効果が得
られる。
(3) According to (1) above, the selection signal can be formed by also using the series MO3FET in the unit circuit that forms the non-selection output signal, so the desired signal transfer characteristics can be achieved with a relatively small element size. Since it is possible to obtain an output signal using the same method, it is possible to achieve the effect of achieving high integration.

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
能であることばむ゛うまでもない0例えば、プリデコー
ダ回路により構成される信号の数は、種々の実施形態を
採ることができるものである。単位のデコーダ回路の入
力側にも、別のプリデコーダ回路により形成された信号
を供給するものとしてもよい。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained based on Examples above, this invention is not limited to the above Examples, and it is possible to make various changes without departing from the gist of the invention. For example, the number of signals configured by the predecoder circuit can take various embodiments. A signal formed by another predecoder circuit may also be supplied to the input side of the unit decoder circuit.

また、上記共通の入力信号と、択一的に形成された入力
信号を受ける回路は、PチャンネルMOSFETが並列
形態にされ、NチャンネルMOSF’ E Tが直列形
態にされるものであってもよい。
Further, the circuit receiving the common input signal and the alternatively formed input signal may have P-channel MOSFETs arranged in parallel and N-channel MOSFETs arranged in series. .

この場合には、共通の入力信号は、直列MO5FETの
うち回路の接地電位側に設けられたMOSFETのゲー
トに供給して、これらMOSFETを相互に並列形態に
すればよい。なお、第2図と同様に正の電源電圧Vcc
を用い、電源電圧Vccのようなハイレベルを論理“1
”とする正論理を採る場合、上記構成のCMOS論理ゲ
ート回路は、ナントゲート構成とされる。このようなナ
ントゲート回路を用いた場合には、その入力信号が全て
ハイレベルとされたもののみがロウレベルの出力信号を
形成するものとなる。
In this case, the common input signal may be supplied to the gate of the MOSFET provided on the ground potential side of the circuit among the series MOSFETs, so that these MOSFETs are arranged in parallel with each other. Note that, similarly to FIG. 2, the positive power supply voltage Vcc
is used to convert a high level such as the power supply voltage Vcc to logic “1”.
”, the CMOS logic gate circuit with the above configuration has a Nant gate configuration. When such a Nant gate circuit is used, only the one whose input signals are at high level can be used. forms a low level output signal.

また、ダイナミック型RAMのメモリセルの読み出し動
作に必要とされる基準電圧は、相補データ線のハイレベ
ルとロウレベルを短絡させて形成されたVcc/2プリ
チャージ電圧を利用するダミーセルレス方式を利用する
ものであってもよい。
In addition, the reference voltage required for the read operation of the memory cell of the dynamic RAM uses a dummy cell-less method that uses a Vcc/2 precharge voltage formed by shorting the high level and low level of the complementary data line. It may be something.

上記ダイナミック型RAMを構成する他の周辺回路の具
体的回路構成は、種々の実施形態を採ることができるも
のである。例えば、アドレス信号は、それぞれ独立した
外部端子から供給するものであってもよい。
The specific circuit configuration of the other peripheral circuits that constitute the dynamic RAM can take various embodiments. For example, the address signals may be supplied from independent external terminals.

〔利用分野〕[Application field]

この発明は、ダイナミック型RAMに限らず、スタティ
ック型RAMSROMを含め、複数ビットの入力信号を
受けてそれを解読する各種デコード回路や、共通の入力
信号と、択一的な入力信号を受ける複数個からなるC 
M OS 3M理ゲート回路を具備する半導体集積回路
装置に広く利用できるものである。
This invention is applicable not only to dynamic RAMs but also to static RAMSROMs, including various decoding circuits that receive and decode multiple bit input signals, and multiple decoding circuits that receive a common input signal and alternative input signals. C consisting of
It can be widely used in semiconductor integrated circuit devices equipped with MOS 3M gate circuits.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、この発明が適用されたダイナミック型RAM
の一実施例を示す回路図、 第2図は、そのデコーダ回路の一実施例を示す回路図、 第3図は、この発明に先立って考えられたデコーダ回路
の一例を示す回路図である。 MARY・・メモリアレイ、MC・・メモリセル、DC
・・ダミーセル、CW・・カラムスイッチ、SA・・セ
ンスアンプ、AR・・アクティブリストア回路、R−D
CR・・ロウアドレスデコーダ、C−DCR・・カラム
アドレスデコーダ、R−ADH・・ロウアドレスデコー
ダ、C−ADB・・カラムアドレスバッファ、DoB・
・データ出カバソファ、DIB・・データ入力バッファ
TC・・タイミング制御回路、PDCR・・プリデコー
ダ回路、G1・・単位回路(ナントゲート回路)、02
〜G5・・ノアゲート回路AYO〜^Y1
Figure 1 shows a dynamic RAM to which this invention is applied.
FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of the decoder circuit. FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a decoder circuit considered prior to the present invention. MARY...Memory array, MC...Memory cell, DC
・・Dummy cell, CW・・Column switch, SA・・Sense amplifier, AR・・Active restore circuit, R-D
CR...Row address decoder, C-DCR...Column address decoder, R-ADH...Row address decoder, C-ADB...Column address buffer, DoB...
・Data output cover sofa, DIB・・Data input buffer TC・・Timing control circuit, PDCR・・Predecoder circuit, G1・・Unit circuit (Nant gate circuit), 02
~G5...Noah gate circuit AYO~^Y1

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、CMOS論理ゲート回路における直列形態とされた
複数のMOSFETのうち、動作電圧端子側に配置され
たMOSFETのゲートに共通の入力信号が供給され、
この入力信号を受けるMOSFETが相互に並列形態に
されてなる複数の論理ゲート回路を含むことを特徴とす
る半導体集積回路装置。 2、上記半導体集積回路装置は半導体メモリを構成し、
上記複数からなる論理ゲート回路は、共通のアドレスデ
コーダ出力信号と、プリデコーダ回路によって形成され
た複数からなる動作タイミング信号とを受けて、メモリ
セルの選択信号を形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項記載の半導体集積回路装置。
[Claims] 1. A common input signal is supplied to the gates of MOSFETs arranged on the operating voltage terminal side among a plurality of MOSFETs arranged in series in a CMOS logic gate circuit,
A semiconductor integrated circuit device comprising a plurality of logic gate circuits in which MOSFETs receiving this input signal are arranged in parallel. 2. The semiconductor integrated circuit device constitutes a semiconductor memory,
The plurality of logic gate circuits described above receive a common address decoder output signal and a plurality of operation timing signals formed by the predecoder circuit, and form a memory cell selection signal. A semiconductor integrated circuit device according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010506346A (en) * 2006-10-10 2010-02-25 クゥアルコム・インコーポレイテッド Dynamic wordline driver and decoder for memory array

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59151399A (en) * 1983-02-17 1984-08-29 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor storage device

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