JPS62223889A - Booster circuit in semiconductor integrated circuit - Google Patents
Booster circuit in semiconductor integrated circuitInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的コ
(産業上の利用分野)
本発明は半導体メモリ等の半導体集積回路における昇圧
回路に係シ、特に2つ以上のノードが一定の電位関係を
有するように段階的に同時に昇圧させるための昇圧回路
に関する。[Detailed Description of the Invention] [Purpose of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to a booster circuit in a semiconductor integrated circuit such as a semiconductor memory, and particularly relates to a booster circuit in which two or more nodes have a constant potential relationship. The present invention relates to a voltage boosting circuit for simultaneously increasing voltage in stages.
(従来の技術)
半導体メモリにおいては、情報の読み出し、書き込みが
如何に安定して行なわれるかが重要な銖題である。特に
、大容址のメモリ、たとえばIMビットダイナミックR
AM (ランダム・アクセス・メモリ)においては、情
報の読み已し、書き込み時にビット線のグリチャージが
如何に安定して有力われでいるかが、回路イコ作の余裕
度を向上させる意味で重要である。しかし、実際には、
このプリテヤーノ動作が必らずしも高い信頼性をもって
動作しているとは云えない。(Prior Art) In semiconductor memories, an important issue is how stably information can be read and written. In particular, large-sized memories such as IM Bit Dynamic R
In AM (Random Access Memory), how stable and effective the bit line recharge is when reading and writing information is important in improving the circuit equalization margin. . However, in reality,
It cannot be said that this Priteyano operation necessarily operates with high reliability.
その原因として、近年の半導体装置の商工(禎化による
デザインルールの微細化に伴なう素子;1手性のばらつ
きが挙げられる。即ち、微細化に伴なりて回路動作条件
も取しくなシ、備かの素子特性の違いが誤動作をき次す
要因になる。One of the reasons for this is the variation in the single-handedness of elements due to the miniaturization of design rules due to the recent technology of semiconductor devices.In other words, with the miniaturization, the circuit operating conditions have also changed. Differences in device characteristics between the devices and equipment can cause malfunctions.
ここで、lMビットダイナミックRA.Mにおけるビッ
ト線プリチャージ動作を例にとって上記の問題点につい
て詳述する。1Mビットの二うな大容量のメモリにおい
て、1本のビット線に接続されるメモリセルの数が増し
てビット緑容fkCBが増大するのに対して、メモリセ
ルは小さくなってセル容量C8は小さくなる傾向にある
。Here, lM bit dynamic RA. The above problems will be explained in detail by taking the bit line precharge operation in M as an example. In a large capacity memory such as 1 Mbit, the number of memory cells connected to one bit line increases and the bit capacity fkCB increases, but the memory cells become smaller and the cell capacitance C8 decreases. There is a tendency to
したがって、Cσ6が71%さくなシ、ビット線に接続
されたセンスアンプのS/N比が悪くなる。このような
傾向において、ビット耐プリチャージ用のMOS トラ
ンジスタにプロセスによる特性のばらつきが生じ、対を
なすビット線に対する充電能力に差が発生すると、ビッ
トi対の充電レベルに差が生じ、アクティブね作期間中
での前記センスアンプの動作に支障をきたし、センス動
作に誤動作が発生する。Therefore, when Cσ6 decreases by 71%, the S/N ratio of the sense amplifier connected to the bit line deteriorates. In this trend, if the characteristics of the MOS transistor for bit precharge resistance vary due to the process, and a difference occurs in the charging ability for a pair of bit lines, a difference will occur in the charge level of the bit i pair, and the active This interferes with the operation of the sense amplifier during the operation period, and malfunction occurs in the sense operation.
一方、上記ピッ}0のプリチャーノミ流の時間は分値が
大きいと電源雑音が大きく発生するので、この電源雑音
の発生を抑え得るビット線イコライズ・プリチャージ方
式が必要とされている。On the other hand, if the time value of the pitch 0 preacher chisel flow is large, a large amount of power supply noise will be generated, so there is a need for a bit line equalize/precharge system that can suppress the generation of this power supply noise.
そこで、本踵発明者は、上記電源雑音の発生を抑えると
共に前記ビット蝉対を均等な電位に充電するための具体
案として、ビy}flのプリチャージを段階Bつに行な
う(ビットH這位を段階的に充電する)方式を考え出し
た。即ち、対になりているビット線BL.BLを、先ず
イコライズ用MOS トランジスタによってイコライズ
することによって、それぞれ’A VCC 電位(vc
cはプリチャージ電源電位)に設定し、次にプリチャー
ジ用MOS トランジスタを用いてビットm BL。Therefore, the present inventor has proposed a method for precharging By}fl in stages B (bits devised a method to charge the battery in stages. That is, the paired bit lines BL. By first equalizing BL with an equalizing MOS transistor, 'A VCC potential (vc
C is set to precharge power supply potential), and then bit mBL is set using a precharge MOS transistor.
BLをそれぞれvcc電位にまで段階的に充電する考え
方である。The idea is to charge each BL in stages to the vcc potential.
この場合、上記考え方を従来のどットーイコライズ・プ
リチャージ回路に単純に適用しようとすると、イコライ
ズ用MOS }ランジススがイコライズ動作期間にある
ときにはそのブートにvcc屯位が加わりているので、
この動作期間中にピッ} 49 BL,BLが捧v。電
位からプリチャージによってvcc電位にまで上げられ
ると、上記イコライズ用MOS トランジスタがオフ状
態になってしまう。この場合、プリチャージ用MOS
トランジスタは前記ビット線BLjff,それぞれに1
個づつfflfiされるので、これらのプリチャージ用
MOS トランジスタの特性、特にプロセスのばらつき
によりてトランジスタの;ンダクタンスとか閾値電圧等
のばらつきを生じた場合、前記イコライズ用MOS ト
ランジスタが前記したようにオフ状態になると各ピッ}
i BL,Rのレベルに不平衡が生じ、結果的にセン
スアンプの誤動作を弓1き起こし、回路動作あ余裕度が
著しく低下してしまう。したがって、上記イコライズ用
MOSトランジスタはプリチャージ用TRIES )ラ
ンノスタによるプリチャージ動作中にもイコライズ動作
状態を2絖させる必要があり、そのためにはプリチャー
ジ用MO8)ランジスタのダート電位を段階的に昇圧す
ると同時にイコライズ用MOSトランジスタのゲート電
位をプリチャージ用MO8)ランジスタのダート電位よ
シ常にある一定値以上高くなるように段階的に昇圧させ
ればよいことが本願発明者によって考え出された。In this case, if we try to simply apply the above idea to the conventional equalize/precharge circuit, when the equalizing MOS transistor is in the equalizing operation period, the vcc level is added to its boot.
During this operation period, Pip} 49 BL, BL is dedicated. When the potential is raised to the vcc potential by precharging, the equalizing MOS transistor is turned off. In this case, the precharge MOS
The transistors are connected to the bit lines BLjff, each having one transistor.
Since the precharge MOS transistors are fflfied one by one, if there are variations in the characteristics of these precharge MOS transistors, especially in the inductance or threshold voltage of the transistors due to process variations, the equalization MOS transistors will be turned off as described above. Each pitch becomes
An unbalance occurs in the levels of iBL and R, resulting in malfunction of the sense amplifier, and the margin for circuit operation is significantly reduced. Therefore, it is necessary for the equalizing MOS transistor mentioned above to maintain two equalizing operation states even during the precharging operation by the runnostar, and for this purpose, the dirt potential of the precharging MO8) transistor must be stepped up. At the same time, the inventor of the present invention has devised that the gate potential of the equalizing MOS transistor should be stepped up so that it becomes higher than the dirt potential of the precharging MO8 transistor by a certain value or more.
このj合、2つのノード(グリチャージ用トランジスタ
のダートおよびイコライズ用トランジスタのノード)が
一定の電位関係を有するように段階的に昇圧するための
昇圧回路として、1成が簡単であることが望ましい。In this case, it is desirable that a single configuration be simple as a step-up circuit to step-up the voltage so that the two nodes (the dirt of the grid charging transistor and the node of the equalizing transistor) have a constant potential relationship. .
(発明が解決しようとする問題点)
本発明は上記したような事情に鑑みてその具体化を図る
べくなされたもので、構成が簡単でありながら2つ以上
のノードが一定の電位関係を有するように段階的に同時
に昇圧させることが可能であわ、半導体メモリのビット
勝イコライズ・プリチャージ回路などに適用して効果面
な半導体集積回路における昇圧回路を提供することを目
的とするものである。(Problems to be Solved by the Invention) The present invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and has a simple configuration while having two or more nodes having a constant potential relationship. It is an object of the present invention to provide a booster circuit in a semiconductor integrated circuit which is capable of boosting the voltage simultaneously in stages and is effective when applied to a bit-win equalization/precharge circuit of a semiconductor memory.
[発明の構成]
(問題点を解決するための手段)
本発明の半導体集積回路における昇圧回路は、半導体集
積回路上における3つ以上のノードの各ノード間にそれ
ぞれ容量を接続して容量結合回路を形成し、上記各ノー
ドに一定の時間順序にしたがってそれぞれ異なるクロッ
ク信号を与えるようにしてなることt−特徴とするもの
である。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The booster circuit in the semiconductor integrated circuit of the present invention is a capacitive coupling circuit in which capacitors are connected between each of three or more nodes on the semiconductor integrated circuit. , and different clock signals are applied to each of the nodes in a predetermined time order.
(作 用)
先ず、第2のノードと第3のノードを接地した状態でK
lのノードに第1のクロック信号φ1t−与え、第1の
ノードN1と第2のノードN、の間に接続された容1c
m1を充電し、信号φ工を切シ離したのちその隣夛の第
2のノードに第2のクロック信号φ、t−与えると上記
2つのノード間の容tm合により前記第1のノードが昇
圧されると同時に第2のノードN8と第3のノードN、
の間に接続された容量CB2が充電される。次に信号φ
、を切シ離したのち上記第2のノードのabの第30ノ
ードに第3のクロック信号φ、が与えられると、それぞ
れ隣シ合52つのノード間の容重結合によシ前記第2の
ノードおよび第1のノードが同時に昇圧される。(Function) First, with the second node and the third node grounded,
A first clock signal φ1t- is applied to the node 1, and a capacitor 1c is connected between the first node N1 and the second node N.
After charging m1 and disconnecting the signal φ, the second clock signal φ, t- is applied to the adjacent second node. At the same time as the voltage is boosted, the second node N8 and the third node N,
The capacitor CB2 connected between the two is charged. Then the signal φ
, and then the third clock signal φ is applied to the 30th node of the second node ab. and the first node are simultaneously boosted.
この場合、第1のノードの電位が第2のノードの電位よ
りも大きいという関係が保たれたままで段階的に昇圧さ
れるように、各ノードに接続される負荷容量に対してc
i+1 t CB2を決定する。In this case, the load capacitance connected to each node is
Determine i+1 t CB2.
このような動作は、さらに多くのノードが存在する場合
にも上述したと同様に行τ:われる。This operation is performed in the same way as described above even when there are more nodes.
上記し穴ような昇圧回路は、構成が簡単であ夛、たとえ
ば半導体メモリのビット綜イコライズ・プリチャージ回
路におけるイコライズ用トランジスタのr−トに第1の
ノードを接続すると共にプリチャージ用トランジスタの
ゲート巻第2のノードを接続するように通用すればビッ
ト線対を段階的にかつ相等しい゛適位にまで充電するこ
とができるなどの効果が得られるようになシ、半導体集
積回路における各種の回路に広く適用可能である。The above-mentioned booster circuit has a simple configuration, for example, in a bit equalize/precharge circuit of a semiconductor memory, the first node is connected to the r-to of the equalizing transistor, and the gate of the precharge transistor is connected to the first node. By connecting the nodes of the second volume, it is possible to charge the bit line pair stepwise to the same appropriate level. It is widely applicable to circuits.
(実施例)
以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第1図において、N、、N、、N、は半導体集積回路に
形成された昇圧回路の第1.第2゜第3のノードであり
、上記ノードNエ IN、14に第1の容量CB1が接
続され、上記ノードN、。In FIG. 1, N, , N, , N are the first . The second and third nodes are connected to the first capacitor CB1, and the first capacitor CB1 is connected to the node N, IN,14.
N8間に第2の容量C12が接続されており、上記2つ
の容f C111* C+2は直列接続されて容量結合
回路を形成している。上記各ノードN1 。A second capacitor C12 is connected between N8, and the two capacitors fC111*C+2 are connected in series to form a capacitive coupling circuit. Each of the above nodes N1.
N、、N、には相異外るタイミングで相異なる第1.第
2.第3のクロック信号φ! 、φ、。N,,N, have different first . Second. Third clock signal φ! ,φ,.
φ、が各対応して第1.第2.第3のクロック発生回路
1,2.3から与えられるようになりている。φ, corresponds to the first . Second. The clock signal is supplied from the third clock generation circuit 1, 2.3.
第2図門プ、上記昇圧回路の力作を示すタイミング波形
図であり、時刻t1に第1のクロック信号φ1が立ち上
がり、上記t、から所足時間遅廷した時刻t、に信号φ
、がノードN1から切り離され第2のクロック信号φ、
が立ち上がると、笛1の容1ci1による容量結合によ
り紡記第1のノードN、lσ所定′屯圧だけ昇圧される
。FIG. 2 is a timing waveform diagram showing the powerful operation of the booster circuit, in which the first clock signal φ1 rises at time t1, and at time t, which is delayed by the required time from t, the signal φ
, is disconnected from node N1 and the second clock signal φ,
When the voltage rises, the capacitive coupling due to the volume 1ci1 of the flute 1 increases the pressure at the first spinning node N,lσ by a predetermined pressure.
次に、上記t、から所定時1tij m延した時刻t3
に信号φ、がノードN1から切シ離され第3のクロック
信号φ、が立ち上がると、第2の容量CB2による容量
結合により第2のノードN3が所定電圧だけ昇圧し、さ
らに謁1の容1cm1による容量結合によって第1のノ
ードN、が所定−位だけ昇圧する。即、ち、第3のクロ
ック信号φ、によって第2のクロック信号φ1.第1の
クロック信号φ1が同時に昇圧する。Next, a time t3 extending by 1tij m from the above t.
When the signal φ is disconnected from the node N1 and the third clock signal φ rises, the second node N3 is boosted by a predetermined voltage due to capacitive coupling by the second capacitor CB2. The first node N is boosted by a predetermined level due to capacitive coupling. That is, the third clock signal φ causes the second clock signal φ1 . The first clock signal φ1 is simultaneously boosted.
したがって、上記昇圧回路によれば、3個のノードN、
、N、、Ns間に2個の容量Cm1aC112’i’直
列依役し、上記各ノードに相異なるタイミングで相異な
るクロック信号を入力するような簡単な45成であシな
がら、2個のノードN、、N、が一足の電位関係(ノー
ドN1の電位がノードN、の電位よりも常に高いという
関係)を有するように段階的に昇圧させることが可能に
なる。Therefore, according to the booster circuit, three nodes N,
Although it is a simple 45 configuration in which two capacitors Cm1aC112'i' are connected in series between , N, , Ns and different clock signals are inputted to each node at different timings, two nodes It becomes possible to increase the voltages in stages so that N, , N have a perfect potential relationship (a relationship in which the potential of the node N1 is always higher than the potential of the node N).
なお、容量の直列償続数を増やすと共にそれに対応して
クロック信号数を増やすことによって、3つ以上のノー
ドが互いに一定の11勘係を有するように段階的に昇圧
させることが可能になる。Note that by increasing the number of serial connections of capacitances and correspondingly increasing the number of clock signals, it becomes possible to step-up the voltages of three or more nodes so that they have a constant 11 ratio with each other.
次に、上記昇圧回路を大容量のダイナミックRAMのビ
ット想イコライズ・プリチャージ回路に適用し九場合に
ついて第“3図および第4図を参照して説明する。Next, a case in which the above booster circuit is applied to a bit equalization/precharge circuit of a large-capacity dynamic RAM will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
第3図はビット臆イコライズープリチャージ回路の概略
的構成を示しており、対をなすビット線(BLS 、
BLl ) 、 (BL2 、 BL2 ) 、・・
・・・・。FIG. 3 shows a schematic configuration of a bit equalizer-precharge circuit, in which paired bit lines (BLS,
BLl), (BL2, BL2),...
....
(BL、BL、)の間にはそれぞれイコライズ用MOS
)ランジスタT、・・・がg、続されており、上記各
ビy ) a BLl # BL2 @ ”・s BL
nおよび暉。Between (BL, BL,) are MOS for equalization.
) The transistors T, . . .
n and 暉.
BL2.−・・、 BL、にはそれぞれプリチャージ用
MOS )ランジスタT 、−・・およびT、−・・の
各一端が接続されておシ、このトランジスタT 、−。BL2. -..., BL are connected to one end of a precharge MOS transistor T, -... and T, -, respectively, and these transistors T, -.
T、−・・の各他端はvcc電源ノードに接続されてい
る。そして、前記イコライズ用トランジスタT、・・・
の各ダートに共通艦統されたイコライズ信号faLEと
前記プリチャージ用トランジスタT、・・・、T、・・
・の各ダートに共通接萩されたプリチャージ1g号線L
Pとの間に1′i、第1の容量cB1が接続されており
、上記イコライズ信号線LEは第1のクロック発生回路
1の出力ノードN1に接続されており、上記プリチャー
ジ信号gLPは第2のクロック発生回路2の出力ノード
N、にahされている。さらに、上記プリチャージ信号
iLPと第3のクロック発生回路3の出力ノードN、と
の間に第2の容量CB2が接続されている。The other ends of T, . . . are connected to the vcc power supply node. And the equalizing transistor T,...
The equalization signal faLE common to each dart and the precharging transistors T, . . . , T, .
・Precharge 1g line L commonly attached to each dirt
1'i, and a first capacitor cB1 are connected between the first and second capacitors P, the equalize signal line LE is connected to the output node N1 of the first clock generation circuit 1, and the precharge signal gLP is connected to the first capacitor cB1. ah is applied to the output node N of the clock generation circuit 2 of No. 2. Further, a second capacitor CB2 is connected between the precharge signal iLP and the output node N of the third clock generation circuit 3.
第4図は上記回路における動作を示すタイミング波形図
であり、メモリサイクルのアクティブ動作によって各ビ
ット線対(代表的にBL 、BLで表わす)の電位は一
方のビット線が論理″′1”(VC,’at位)、他方
ノヒットiiz論理”O−(接地電位)になりておシ、
この状態からイコライ力プリチャージ動作が始まる。先
ず、時刻t1に第1のクロック発生回路1の出力クロ。FIG. 4 is a timing waveform diagram showing the operation of the above circuit.Due to the active operation of the memory cycle, the potential of each bit line pair (represented by BL, BL) changes so that one bit line is at logic "'1" ( VC, 'at position), and the other no hit iiz logic becomes O- (ground potential),
The equal force precharge operation starts from this state. First, at time t1, the output clock of the first clock generation circuit 1 is output.
りφ1が接地電位vcct位に立ち上ると、イコライズ
用トランジスタT1・・・がオン駆動され、ビット線対
BL、BLは同じ電位のvvcci!位になる6次に、
時刻t、に第1のクロック発生回路1の出力クロックφ
、が第1のノードN1がら切シ離され同時に第2のクロ
ック発生回路2の出力クロックφ、が接地電位からvc
c電位に立ち上がると、プリチャージ用トランジスタT
、・・・。When φ1 rises to the ground potential vcct, the equalizing transistors T1... are turned on, and the bit line pair BL and BL are at the same potential vvcci! 6th place,
At time t, the output clock φ of the first clock generation circuit 1
, is disconnected from the first node N1, and at the same time, the output clock φ, of the second clock generation circuit 2 is lowered from the ground potential to vc.
When the voltage rises to c potential, the precharging transistor T
,...
T、−・・がそれぞれオン駆動され、ビアトロ対BL
、 BLは充電されてそれぞれの電位が”Clニー”T
B(v、ヨは上記MOS )ランジスタのrq * z
圧)まで上昇する。これと同時に、第1の容量cs1に
よる容量結合によってノードN1が昇圧され、イコライ
ズ用トランジスタT1・・・のダート電位がビット線対
BL、BLの電位よりもその閾値電圧79以上に保たれ
るのでイコライズ状態が保たれる0次に、時刻t、に第
2のクロック発生回路2の出力クロックφ、が第2のノ
ードN、から切り離され同時に第3のクロック発生回路
30出力クロックφ、が接地電位からvcct位に立ち
上がると、第2の容tci+2による容量結合によって
ノードN、がvcc電位以上に昇圧され、グリチャージ
用トランジスタT8・・・、T、・・・のグリチャージ
動作状態が継続し、同時に$1の容ff1cB1による
容量結合によってノードN1がさらに昇圧され、イコラ
イズ用トランジスタT1・・・のl’−)電位がvcc
十v□以上に保九れるのでイコライズ状態が保たれ、ビ
ットa対BL、TI’Lは相等しいvcc電位に充電さ
れるようになる。このようにビット線のイコライズ・プ
リチャージが行なわれた後、前記クロックφ、。T, -... are each driven on, and Viatro vs. BL
, BL is charged and the potential of each becomes "Cl knee" T
B (v, yo are the above MOS) transistor rq * z
pressure). At the same time, the node N1 is boosted by capacitive coupling by the first capacitor cs1, and the dirt potential of the equalizing transistor T1 is kept at a threshold voltage of 79 or higher than the potential of the bit line pair BL, BL. The equalized state is maintained.Next, at time t, the output clock φ of the second clock generation circuit 2 is disconnected from the second node N, and at the same time, the output clock φ of the third clock generation circuit 30 is grounded. When the potential rises from the potential to about vcct, the node N is boosted to the vcc potential or higher due to capacitive coupling by the second capacitor tci+2, and the grid-charging transistors T8..., T,... continue to operate in the grid-charging state. At the same time, the node N1 is further boosted by capacitive coupling by the capacitor ff1cB1 of $1, and the l'-) potential of the equalizing transistor T1... becomes vcc.
Since the voltage is maintained at 10 V□ or more, the equalized state is maintained, and bits a and BL and TI'L are charged to the same vcc potential. After the bit lines are equalized and precharged in this way, the clock φ,.
φ、がそれぞれ前記ノードN、、N、に再び接読され、
前記クロックφ1 、φ8.φ、がそれぞれ接地電位に
立ち下がシ、こののち通常通りメモリセル選択動作が開
始し、ワード約選択が行なわれる。φ, are read back to the respective nodes N,,N,,
The clocks φ1, φ8. .phi., falls to the ground potential, after which the memory cell selection operation starts as usual, and word selection is performed.
上記ビット線のイコライズ・プリチャージ動作において
、昇圧比(ブートストラップ比)は次のようになる。い
ま、1チ、プ当りのイコライズ用トランジスタT、・・
・の全ダート容量をCe。In the bit line equalization/precharge operation described above, the boost ratio (bootstrap ratio) is as follows. Now, the equalizing transistor T per chip...
The total dirt capacity of ・Ce.
プリチャージ用トランジスタT、・・・、T、・・・の
全ダート容量をCp 、第1の容fiCB、第2の蕃i
c、2のブートストラップ比をそれぞれβ1 。The total capacitance of the precharge transistors T, . . . , T, . . is Cp, the first capacitance fiCB, and the second capacitance i.
c, bootstrap ratio of 2 β1, respectively.
β、で表わす、クロックφ、によってクロックφ□が昇
圧されるので、ノードN、、N、に接続された回路部分
に着目すると
となる。クロックφ、はクロックφ、によりて昇圧され
るが、ノードN、には前記ゲート容量Cpのほかに第1
の容量Cl11t−介して前記ff−)容量Ceが接続
されているので
となる。したがりて、クロックφ、によりてノードN、
がβ!×vCCだけ昇圧され、ノードN8がβ、×β、
xvccだけ昇圧されることになる。この場合、イコラ
イズ用トランジスタT□・・・のイ;ライズ動作状態を
保つ念めには、ノードN、の昇圧分β1×β、Xvcc
が、クロックφ、による昇圧前の電位v、cよりもイコ
ライズ用トランジスタT 、 −・・の閾値電圧v4以
上になるように設定する必要がちシ、
≧vT五
を満足させればよい。Since the clock φ□ is boosted by the clock φ, denoted by β, attention is paid to the circuit portion connected to the nodes N, ,N. The clock φ is boosted by the clock φ, but the first
This is because the capacitor Ce of ff-) is connected through the capacitor Cl11t-. Therefore, due to the clock φ, the node N,
is β! The voltage is boosted by ×vCC, and node N8 becomes β, ×β,
The voltage will be increased by xvcc. In this case, in order to maintain the equalizing transistor T□...'s rising operation state, the boosted voltage of the node N, β1×β, Xvcc
However, it is necessary to set the equalizing transistors T, .
なお、上記ビット森イコライズ・プリチャージ回路にお
いて、ノードN、、N1間の容量結合によるイコライズ
信号線LEの昇圧がメモリセルアレイ内でほぼ同等に行
なわれることが回路脣性の面で望ましく、そのためには
前記第1の容量C脂1をメモリセルアレイ内に分割配置
するように形成すればよい、即ち、チップ上のメモリセ
ルアレイをたとえば4分割X16分割によシロ4個に分
割する場合、 C11/64の大きさの容量を64個の
各区分に形成すればよい。このようにすれば、メモリセ
ルアレイのパターン設計の自由度も向上し、回路面状の
縮小が可能になり、上記C11を単一の容量として形成
しようとするとパターン面積が非常に大きくなって非笑
用的となりてしまり問題点も解消される。In the above-mentioned BitMori equalize/precharge circuit, it is desirable from the viewpoint of circuit flexibility that the boosting of the equalize signal line LE due to capacitive coupling between nodes N, N1 is performed almost equally within the memory cell array. C11/64 may be formed so that the first capacitor C1 is divided and arranged within the memory cell array. That is, when the memory cell array on the chip is divided into four pieces by dividing into 4 x 16, for example, C11/64 It is only necessary to form a capacitance of the size of 64 in each section. In this way, the degree of freedom in pattern design of the memory cell array is improved, and the circuit surface size can be reduced.If C11 were to be formed as a single capacitor, the pattern area would become extremely large, making it unusable. It becomes a target and the problem is solved.
なお、上記実施例における各容量は、:vlO8(絶縁
r−))型構造のものでもよ゛く、線形構造(絶縁層中
でたとえばアルミニウム膜とポリシリコン展、あるいは
第1層のアルミニウム膜と第2層のアルミニウム膜とが
対向するもの)でもよい。In addition, each capacitor in the above embodiment may have a :vlO8 (insulated r-) type structure, or a linear structure (for example, an aluminum film and a polysilicon layer in an insulating layer, or a first layer of aluminum film and a polysilicon layer). (opposed to the second layer of aluminum film) may also be used.
上記したよりな昇圧回路t−逼吊したビット線イコライ
ズ・プリチャージ回路によれば、プロセス条件のばらつ
きによりてグリチャージ用MO8)ランジスタの閾値電
圧等の特性に差が生じた場合でもビット線BL 、BL
が相等しいレベルに充電されるので、メモリセルデータ
の読み出し時におけるセンスアンプのセンス動作が安定
に行なわれるよう(Cなシ、センス動作の余裕度が大き
く改善される。換言すれば、今後のメモリの高集積化に
伴なうプロセス上の制約に対して、上記のように回路技
術によシビ、)保BL。According to the above-mentioned higher voltage booster circuit and higher voltage bit line equalization/precharge circuit, even if there are differences in characteristics such as the threshold voltage of MO8) transistors for charging due to variations in process conditions, the bit line BL ,BL
are charged to the same level, so that the sensing operation of the sense amplifier is performed stably when reading memory cell data (C), and the margin of sensing operation is greatly improved.In other words, the margin of sensing operation is greatly improved. In response to process constraints associated with higher integration of memory, circuit technology has been applied as described above.
BLを相等しいζ位に設定することで効果的に対処する
ことができる。また、上記し几ような昇圧回路を用いる
ことによって、従来のイコライズ番プリチャージトラン
ジスタを駆助するためのイコライズ・プリチャージ信号
発生回路で必要とした昇圧回路が不要になシ、しかもノ
ード昇圧回路の容量結合用の容量はメモリセルアレイ内
に分割して配置することが可能であるので、テップ上に
占める昇圧回路の面積を縮小することができる。このこ
とは、メモリの高集積化、高性能化を進める上で大いに
有効になりてくる。This can be effectively dealt with by setting the BLs at equal ζ positions. In addition, by using the above-mentioned sophisticated booster circuit, the booster circuit required in the conventional equalize/precharge signal generation circuit for driving the equalize number precharge transistor is not required, and the node booster circuit is not required. Since the capacitive coupling capacitor can be divided and arranged within the memory cell array, the area occupied by the booster circuit on the step can be reduced. This will be very effective in promoting higher integration and higher performance of memory.
[発明の効果コ
上述したように本発明の半導体集積回路における昇圧回
路によれば、構成が簡単であり々から2つ以上のノード
が一定の定位関係を有するように段階的に同時に昇圧さ
せることが可能であり、半導体メモリのビット腺イコラ
イズ・プリチャージ回路などに適用して効果的である。[Effects of the Invention] As described above, according to the booster circuit in the semiconductor integrated circuit of the present invention, the configuration is simple and it is possible to simultaneously boost the voltages of two or more nodes in a stepwise manner so that they have a certain positional relationship. This makes it possible to effectively apply this method to bit gland equalization/precharge circuits of semiconductor memories.
第1図は本発明の半導体集積回路における昇圧回路の一
実施例を示す構成説明図、第2図は第1図の回路の動作
を示すタイミング波形図、第3図は本発明の応用例に係
る半導体メモリのビ、ト線イフライズ・プリチャージ回
路金示す回路図、第4図は第3図の回路の動作を示すタ
イミング波形図である。
N、、N、IN、−・・ノー゛ド、C111e C12
・・・容量、φ1 、φ! 、φ3・・・クロック信号
、T1・・・イコライズ用MO8)ランジスタ、T、、
T、・・・プリチャージ用MO3)ランジスタ、 LE
・・・イコライズ信号線、LP−・・プリチャージ信号
扉、BL、 。
BLl # ”’ BLn* Bl−・・・ビット線、
1 、2 、3−・・クロック発生回路。
第1図
第2図
1t2t3
第4図FIG. 1 is a configuration explanatory diagram showing one embodiment of a booster circuit in a semiconductor integrated circuit of the present invention, FIG. 2 is a timing waveform diagram showing the operation of the circuit of FIG. 1, and FIG. 3 is an example of application of the present invention. FIG. 4 is a timing waveform diagram showing the operation of the circuit shown in FIG. 3. N,,N,IN,--Node, C111e C12
... Capacity, φ1, φ! , φ3... Clock signal, T1... MO8) transistor for equalization, T...
T,... MO3) transistor for precharging, LE
... Equalize signal line, LP - ... Precharge signal door, BL. BLl#”' BLn* Bl-...Bit line,
1, 2, 3--Clock generation circuit. Figure 1 Figure 2 1t2t3 Figure 4
Claims (6)
ノード間にそれぞれ容量が接続された容量結合回路と、
上記各ノードに一定の時間順序にしたがってそれぞれ異
なるクロック信号を与える回路とからなることを特徴と
する半導体集積回路における昇圧回路。(1) A capacitive coupling circuit in which a capacitor is connected between each of three or more nodes on a semiconductor integrated circuit;
1. A booster circuit for a semiconductor integrated circuit, comprising a circuit that applies different clock signals to each of the nodes in a predetermined time order.
この第1のノード、第2のノード、第3のノードに各対
応して第1のクロック信号、第2のクロック信号、第3
のクロック信号を順次入力するようにしてなることを特
徴とする前記特許請求の範囲第1項記載の半導体集積回
路における昇圧回路。(2) the nodes are first, second, and third nodes;
A first clock signal, a second clock signal, and a third clock signal correspond to the first node, second node, and third node.
2. A booster circuit in a semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the booster circuit is configured to sequentially input the clock signals of .
位を相異なるMOSトランジスタのゲートに与え、第2
のノードの電位によって対応するMOSトランジスタが
オン駆動されている状態のときには第1のノードの昇圧
電位は常に第2のノードの電位よりも高くなるように、
第1のノードと第2のノードとの間の容量の値および第
2のノードと第3のノードとの間の容量の値が設定され
ていることを特徴とする前記特許請求の範囲第2項記載
の半導体集積回路における昇圧回路。(3) Applying the potential of the second node and the potential of the first node to the gates of different MOS transistors,
When the corresponding MOS transistor is turned on by the potential of the node, the boosted potential of the first node is always higher than the potential of the second node.
Claim 2 characterized in that the value of the capacitance between the first node and the second node and the value of the capacitance between the second node and the third node are set. A booster circuit in the semiconductor integrated circuit described in 2.
位が各対応してゲートに与えられるMOSトランジスタ
は、ダイナミック型メモリにおけるメモリセルアレイの
各ビット線対に対応するイコライズ用トランジスタおよ
びプリチャージ用トランジスタであり、上記イコライズ
用トランジスタによってビット線対を同一電位状態にし
た後でビット線対をほぼプリチャージ電源電圧になるま
で段階的にプリチャージすることを特徴とする前記特許
請求の範囲第3項記載の半導体集積回路における昇圧回
路。(4) The MOS transistors whose gates are respectively supplied with the potential of the first node and the potential of the second node are equalizing transistors and precharging transistors corresponding to each bit line pair of the memory cell array in the dynamic memory. Claim 1, wherein the bit line pair is brought into the same potential state by the equalizing transistor, and then the bit line pair is precharged in stages until the bit line pair reaches approximately the precharge power supply voltage. A booster circuit in the semiconductor integrated circuit according to item 3.
、前記メモリセルアレイ内に分割配置されていることを
特徴とする前記特許請求の範囲第4項記載の半導体集積
回路における昇圧回路。(5) The boosting voltage in the semiconductor integrated circuit according to claim 4, wherein the capacitance between the first node and the second node is divided and arranged in the memory cell array. circuit.
ことを特徴とする前記特許請求の範囲第1項乃至第5項
のいずれか1項記載の半導体集積回路における昇圧回路
。(6) A booster circuit in a semiconductor integrated circuit according to any one of claims 1 to 5, wherein the capacitor has a MOS structure or a linear structure.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61067909A JPS62223889A (en) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | Booster circuit in semiconductor integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61067909A JPS62223889A (en) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | Booster circuit in semiconductor integrated circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62223889A true JPS62223889A (en) | 1987-10-01 |
Family
ID=13358500
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61067909A Pending JPS62223889A (en) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | Booster circuit in semiconductor integrated circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62223889A (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5712483A (en) * | 1980-06-23 | 1982-01-22 | Nec Corp | Transistor circuit |
JPS5881325A (en) * | 1981-11-11 | 1983-05-16 | Fujitsu Ltd | Semiconductor boosting circuit |
JPS59160888A (en) * | 1983-03-01 | 1984-09-11 | Nec Corp | Bit line precharging system |
-
1986
- 1986-03-26 JP JP61067909A patent/JPS62223889A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5712483A (en) * | 1980-06-23 | 1982-01-22 | Nec Corp | Transistor circuit |
JPS5881325A (en) * | 1981-11-11 | 1983-05-16 | Fujitsu Ltd | Semiconductor boosting circuit |
JPS59160888A (en) * | 1983-03-01 | 1984-09-11 | Nec Corp | Bit line precharging system |
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