JPS63222385A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPS63222385A
JPS63222385A JP62055234A JP5523487A JPS63222385A JP S63222385 A JPS63222385 A JP S63222385A JP 62055234 A JP62055234 A JP 62055234A JP 5523487 A JP5523487 A JP 5523487A JP S63222385 A JPS63222385 A JP S63222385A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dummy cell
dummy
potential
bit line
cell
Prior art date
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Pending
Application number
JP62055234A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshige Nagahama
長濱 洋成
Toru Furuyama
古山 透
Takashi Osawa
隆 大澤
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.)
Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
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Publication date
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Priority to JP62055234A priority Critical patent/JPS63222385A/ja
Publication of JPS63222385A publication Critical patent/JPS63222385A/ja
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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】 [発明の目的コ (産業上の利用分野) この発明は、大容量化、高密度集積化を図った半導体記
憶装置に関するもので、特にダミーセルの静電容量をメ
モリセルの約1/2に作成しに(いトレンチセル等に使
用されるものである。
(従来の技術) 従来、フォールデッドビット線方式で且つプリチャージ
時間の短縮化、ビット線充電電流の半減化、電源ノイズ
および基板電位変動の減少化等が図れるVcc/2ビッ
ト線プリチャージ方式を採用した半導体記憶装置は、例
えば第3図に示すように構成されている。第3図では半
導体記憶装置における1つのビット線対に着目し、この
ビット線対に接続されたメモリセル、ダミーセル、およ
びセンスアンプを抽出して示している。なお、ビット線
対には多数のメモリセルが接続されているが、ここでは
2つのメモリセルをその代表として示す。図において、
BL、BLはビット線対で、このビット線対BL、BL
にはそれぞれメモリセルMC1、MC2の選択用MOS
トランジスタTr1.Tr2の一端、一対のダミーセル
DC1゜DC2のダミーセル選択用MOSトランジスタ
Tr3.Tr4の一端、およびセンスアンプ11が接続
される。上記メモリセル選択用MOSトランジスタTr
1.Tr2の他端には、情報記憶用キャパシタC1,C
2の一方の電極が接続され、ゲートにはワード線WL□
、WL2が接続される。
上記ダミーセル選択用MOSトランジスタTr3の他端
には、ダミーセルキャパシタC3の一方の電極およびダ
ミーセル電位書込み用MOSトランジスタTr5の一端
が接続され、ゲートにはダミ・−ワード線DWLが接続
される。同様に、上記ダミーセル選択用MOS)ランジ
スタTr4の他端には、ダミーセルキャパシタC4の一
方の電極およびダミーセル電位書込み用MOSトランジ
スタTr6の一端が接続され、ゲートにはダミーワード
線DWLが接続される。上記情報記憶用キャパシタC,
,C2の静電容量とダミーセルキャパシタc3.c4の
各静電容量は同じに設定されてお一す、これらキャパシ
タC1〜C4の他方の電極には基準電位(例えばV c
c/ 2 )が印加される。そして、上記ダミーセル電
位書込み用MOSトランジスタTr5.Tr6の他端に
はそれぞれ中間電位(例えばVcc/2レベル)を発生
するダミーセル電位発生回路12の出力端が接続され、
ゲートにはダミーセル電位書込み用信号線φDsが接続
されている。
次に、上記のような構成において第4図のタイミングチ
ャートを参照しつつ動作を説明する。ローアドレススト
ローブ信号RASをVssレベル(“L”レベル)に設
定することによってメモリの動作が開始されると、アド
レス信号によって1本のワード線および一対のビット線
が選択される。
今、ワード線WL、およびビット線対BL、BLが選択
されたものとすると、上記ワード線WL。
の電位はブートストラップ回路によりVpレベル(Vc
c+Vro以上、但しVrnitMOSトランジスタの
閾値電圧)に昇圧される。これによって、メモリセルM
C1のメモリセル選択用MO9)ランジスタTr1がオ
ン状態となり、情報記憶用キャパシタC□に記憶された
情報がこのMC8)ランジスタTrlを介してビット線
BL上に読出される。この時、ダミーセル電位書込み用
信号線φDSが“L”レベルとなってダミーセル書込み
用MOSトランジスタTr5.Tr6がオ゛フ状態とな
るとともに、ダミーワード線DWLが“H”レベルとな
って上記選択されたメモリセルMC1と補の関係にある
ダミーセルDC2が選択され、ダミーセル選択用MOS
トランジスタTr4がオン状態となる。これによってダ
ミーセルキャパシタC4からMOSトランジスタTr4
を介してビット線BL上に基準電位が読出される。この
ようにしてビット線BL、BL上に読出された電位をセ
ンスアンプ11で感知増幅することにより、選択された
メモリセルMC□から記憶情報を読出す。
その後、ダミーセルキャパシタC3,C4をV cc/
 2レベルにプリチャージするために、信号RASをV
ecレベル(“H°レベル)に設定すると、選択された
ワード線WL1. ダミーワード線DWLが“L−レベ
ルとなり、メモリセル選択用MOSトランジスタTr1
およびダミーセル選択用MOSトランジスタTr4がオ
フ状態となる。
そして所定時間経過後、信号φDSが“H”レベルとな
り、ダミーセル電位書込み用MOS)ランジスタTr5
.Tr6がオン状態となる。これによって、ダミーセル
キャパシタc3.c4がダミーセル電位発生回路12か
ら供給される中間電位にプリチャージされる。
ところで、半導体記憶装置のメモリセルアレイには多数
のセンスアンプが設けられており、アクセス時にはこれ
らが一斉に動作する。この時、ワード線が1本選択され
このワード線に接続されたメモリセルの情報が全て1#
あるいは“0“の時、センスアンプの動作によって補の
関係にあるダミーセルの電位が全て“0”あるいは1”
となった場合、一度にこれら全てのダミーセルのダミー
セルキャパシタをVcc/2レベルに設定しなければな
らず、ダミーセル電1位発生回路I2にとって最悪の条
件となる。すなわち、ワード線およびダミーワード線が
それぞれ“L”レベルとなり、ダミーセル電位書込み用
MOSトランジスタがオン状態となると、ダミーセル電
位発生回路12により各ダミーセルキャパシタを中間電
位に設定するためのプリチャージが開始される。この際
、選択されたメモリセル側のビット線に接続されたダミ
ーキャパシタは中間電位である。上述した条件でダミー
セル間を短絡させて中間電位に設定するためには、ダミ
ーセル電位発生回路12に大きな電流駆動能力が必要で
ある。このため、ダミーセル電位発生回路12をMOS
トランジスタで構成する場合、大きな電流駆動能力のM
OS)ランジスタが必要となり、この回路のパターン占
を面積が大きくなる欠点がある。
(発明が解決しようとする問題点) 上述したように従来の半導体記憶装置では、最悪の条件
下でも確実な動作を保証しようとすると、大きな電流駆
動能力を持ったダミーセル電位発生回路が必要となり、
この回路のパターン占有面積が大きくなる欠点がある。
この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、大きな電流駆動能力を持った
ダミーセル電位発生回路を使用することなく確実な動作
を保証できる半導体記憶装置を提供することである。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段) すなわち、この発明においては、上記の目的を達成する
ために、複数のビット線対、これらビット線対と交差す
るように配設される複数のワード線、上記ビット線対と
ワード線との各交差位置にそれぞれ配設されるメモリセ
ル、上記ビット線対に交差するように配設されるダミー
ワード線、上記ビット線対とダミーワード線との交差位
置にそれぞれ配設されるダミーセル対、上記ダミーセル
間を短絡するダミーセル間短絡用MOSトランジスタ、
これらダミーセル間短絡用MOS)ランジスタに中間電
位を供給するダミーセル電位発生回路、上記各ビット線
対にそれぞれ接続されるセンスアンプ、および上記ダミ
ーセルに感知増幅後(作用) 上記のような構成において、選択されたメモリセルの記
憶情報とこのメモリセルと補の関係にあるビット線に接
続されたダミーセルからの基準電位とを上記センスアン
プで感知増幅し、選択されたメモリセルから記憶情報を
読み出した後、選択されたメモリセル側のビット線に接
続された非選択のダミーセルを選択してこのダミーセル
に再書込み手段で感知増幅後のビット線電位を再書込み
し、この後に上記ダミーセル間短絡用MOSトランジス
タをオン状態に設定して上記ダミーセル対の各ダミーセ
ルキャパシタを中間電位に設定するようにしている。こ
うすることにより、各ダミーセル対は必ず”Hルーベル
の電位と“Lルーベルの電位とで充電されるので、ダミ
ーセル間短絡用MOSトランジスタを同時にオン状態に
して各ダミーセル対の電荷を分配すれば容易に中間電位
を生成できる。従って、ダミーセル電位発生回路は単に
リーク電流によるダミーセル電位の低下を防止するため
に働けば良く、このリーク電流にょる電位の低下はわず
かであるのでこの回路には大きな電流駆動能力は必要と
しない。
(実施例) 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。この発明による半導体記憶装置装置の基本構成は
前記第3図と同様な構成となっており、非選択のダミー
ワード線を信号RASを“H“レベルとする時に、短時
間”H”レベルに設定するようにしている。第1図はこ
のようなパルス操作を行なうためのダミーワード線DW
L。
DWLの電位制御回路の構成例を示しており、第2図は
前記第3図の回路におけるダミーワード線電位を上記第
1図の回路で制御する場合のタイミングチャートである
。第1図におけるローアドレス信号A1は、一端が電源
Vecに接続されたPチャネル型のMOS)ランジスタ
Tr7のゲート、一端が接地点VSSに接続されたNチ
ャネル型のMOSトランジスタTrgのゲート、一端が
電源Vccに接続されたPチャネル型のMOSトランジ
スタTrgのゲート、および一端が接地点Vssに接続
されたNチャネル型のMOSトランジスタTr1gのゲ
ートにそれぞれ供給される。上記MO5)ランジスタT
r7の他端とMOSトランジスタTr8の他端間には、
ゲートにローアドレス信号A、が供給されるNチャネル
型のMOSトランジスタTrl 1 、およびゲートに
ローアドレスの確定を知らせる信号XVLDが供給され
るNチャネル型MOSトランジスタTr12が直列接続
される。また、上記MOS)ランジスタTrgの他端と
MO8+−ランジスタT’rlOの他端間には、ゲート
にローアドレス信号A、が供給されるNチャネル型MO
SトランジスタT r 13 、およびゲートに信号X
VLDが供給されるNチャネル型MOSトランジスタT
r、4がそれぞれ直列接続される。上記MOSトランジ
スタTr7とT「1.との接続点N、にはインバータ1
3の入力端が接続され、上記MOSトランジスタTrg
とTr13との接続点N2にはインバータ14の入力端
が接続される。上記接続点N1とMOS)ランジスタT
r12とTrBとの接続点N3間には、ゲートに信号R
5TRが供給されるNチャネル型のMOSトランジスタ
Tr□5が接続され、この接続点N□と電源Vce間に
はゲートが上記インバータ13の出力端に接続されたP
チャネル型のMOSトランジスタTr16が接続される
。また、上記接続点N2とMOSトランジスタT「14
とれるNチャネル型のMOSトランジスタTr17が接
続されるとともに、この接続点N2と電源Vce間には
ゲートが上記インバータ14の出力端に接続されたPチ
ャネル型のMOSトランジスタTr□8が接続される。
そして、上記インバータ13の出力をインバータL5.
 18を介してダミーワード線DWLに供給するととも
に、上記インバータ14の出力をインバータ17. 1
8を介してダミーワード線DWLに供給するようにして
成る。
次に、上記のような構成において第2図のタイミングチ
ャートを参照しつつ動作を説明する。信号RASが“L
″レベル立ち下がると、内部ローアドレス信号A O+
 AOおよびA1が取り込まれてラッチされる。アドレ
ス信号A1が“H”レベルとなることにより、まず第1
図に示す回路自体が選択され、アドレス信号へ〇+AO
でワード線に接続されているメモリセルのビット線と補
の関係にあるビット線に接続されているダミーセルを選
択するように、ダミーワード線の選択を行なう。ここで
は説明の都合上アドレス信号Aoが”H”レベルとなり
、ダミーワード線DWLが選択されたものとする。まず
、信号RASが“L”レベルに立ち下がって動作が開始
され、t1時間経過後に信号R3TRが“L”レベル、
信号XVLDが“Hルベルとなると、アドレス信号A□
の“H#レベルにより、MOS)ランジスタTry、T
r□。がオン状態、MOS)ランジスタTr7.Trg
がオフ状態となっているので、接続点N1はMOS)ラ
ンジスタTr11゜Tr□2およびTrBを介して接地
点Vssに接続され、この接続点N1は“L”レベルと
なる。これによってダミーワード線DWLには’H”レ
ベルの信号が供給される。従って、ダミーセルDC2か
らビット線BL上に基準電位が読出される。この時ワー
ド線WL、  も“Ho レベルとなり、メモリセルM
C□から記憶情報の読出しが行なわれ、センスアンプ1
1によってビット線対BL。
BLの電位が感知増幅される。
次に、信号RASが“H“レベルに立ち上がり、ダミー
セルのプリチャージ動作に入るると、t2時間遅れて信
号R5TRが“H″レベル信号XVLDが“L゛レベル
なる。信号R5TRが“H” レベルとなることによっ
て、MOSトランジスタTrl 11 Trl 2 、
TrBを介しての電流通路、およびMOSトランジスタ
Tr13゜T rl 4 r T rl Oを介しての
電流通路に関係なく、MOSトランジスタTr15 、
Trl6を介して接続点N、、N2の電位が共に“L”
レベルとなり、ダミーワード線DWL (MOS )ラ
ンジスタ” rl 2 + Trl 2 + TrBの
オン状態により“H”レベルとなっている)、およびD
WLが“H”レベルとなる。これによって、非選択のダ
ミーセルDC1にはメモリセルMC1の記憶情報に対応
した電位でプリチャージが行なわれる。その後、しばら
くしてワード線WL1が“L# レベルとなる。そして
、ワード線WL1が閉じたことを知らせる信号WLUP
が“H″レベルなることによって、内部ローアドレス信
号のラッチを解除し、各アドレス信号AO+ AO+ 
A 1を“L“レベルに設定する。これによって、MO
SトランジスタTr7.Trgがオン状態、TrB。
T’r10がオフ状態となり、接続点N□、N2が共に
“H″レベルなる。従って、ダミーワード線DWL、D
WLは共に“L″レベル立ち下がる。つまり、ダミーワ
ード線DWLは、信号R3TRの立ち上がりから内部ア
ドレス信号A1が立ち下がるまでの時間t3の期間だけ
“H”レベルに立ち上がることになる。なお、ローアド
レスの取り込みは上記信号WLUPに関係なく、別の信
号の制御によって行なわれる。その後、信号φDS(図
示せず)が“H”レベルとなり、ダミーセル間短絡用と
して働(MOS)ランジスタTr5.Tr6がオン状態
となってダミーセルDC,,DC2に蓄積された電荷が
分配され、ダミーセルキャパシタc3.c4は中間電位
に設定される。
このような構成によれば、情報の読出し終了後、選択さ
れなかったダミーワード線を“H”レベルにして選択さ
れたダミーセルと逆の情報を再書込みしているので、一
対のダミーセルDC,。
DC2には必ず電源vCCの電位と接地点VSSの電位
とで充電あるいは放電される。従って、ダミーセル電位
書込み用(ダミーセル短絡用)MOSトランジスタTr
5.Tr6を同時にオン状態にすることによってダミー
セル対DC□、DC2の電荷を分配すれば容易に中間電
位を生成できる。このため、ダミーセル電位発生回路1
2は単にリーク電流によるダミーセル電位の低下を防止
するために働けば良く、このリーク電流による電位の低
下はわずかであるので大きな電流駆動能力は必要としな
い。
なお、上記実施例では信号RASを“H#レベルに設定
した後に、非選択のワード線を短時間1H#レベルに立
ち上げたが、このタイミングに限られるものではなく、
ワード線およびダミーワード線が“H”レベルとなり、
ビット線対に読み出された信号を増幅してビット線対の
電位が安定化した後であれば、非選択のダミーワード線
はいつ立ち上げても上記実施例と同じ効果が得られる。
[発明の効果] 以上説明したようにこの発明によれば、大きな電流駆動
能力を持ったダミーセル電位発生回路を使用することな
く確実な動作を保証できる半導体記憶装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図はそれぞれこの発明の一実施例に係
わる半導体記憶装置について説明するための図、第3図
は従来の半導体記憶装置について説明するための図、第
4図は上記第3図の回路の動作を説明するための図であ
る。 11・・・センスアンプ、12・・・ダミーセル電位発
生回路(ダミーセル電位発生手段)、BL、BL・・・
ビット線、WLl、WLl・・・ワード線、MCI 。 MC2・・・メモリセル、Trl 、Tr2・・・メモ
リセル選択用MOS)ランジスタ、C11C2・・・情
報記憶用キャパシタ、DWL、DWL・・・ダミーワー
ド線、DCl、DC2−・・ダミーセル、Tr3゜Tr
4・・・ダミーセル選択用MOS)ランジスタ、C3,
C4・・・ダミーセルキャパシタ、Tr5゜Tr6・・
・ダミーセル間短絡用MOS)ランジスタ、φDS・・
・ダミーセル電位書込み用信号線。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 複数のビット線対と、これらビット線対と交差するよう
    に配設される複数のワード線と、上記ビット線対とワー
    ド線との各交差位置にそれぞれ配設され、ワード線の電
    位で導通制御されるメモリセル選択用MOSトランジス
    タと情報記憶用キャパシタとからなるメモリセルと、上
    記ビット線対に交差するように配設されるダミーワード
    線と、上記ビット線対とダミーワード線との交差位置に
    それぞれ配設され、ダミーワード線の電位で導通制御さ
    れるダミーセル選択用MOSトランジスタと上記情報記
    憶用キャパシタと同じ容量を有するダミーセルキャパシ
    タとからなるダミーセル対と、それぞれの一端が上記ダ
    ミーセル選択用MOSトランジスタとダミーセルキャパ
    シタとの接続点に接続されダミーセル電位書込み用信号
    で導通制御されるダミーセル間短絡用MOSトランジス
    タと、これらダミーセル間短絡用MOSトランジスタの
    他端に中間電位を供給するダミーセル電位発生手段と、
    上記各ビット線対の電位を感知増幅するセンスアンプと
    、選択されたメモリセルの記憶情報とこのメモリセルと
    補の関係にあるビット線に接続されたダミーセルからの
    基準電位とを上記センスアンプで感知増幅して記憶情報
    を読出した後、選択されたメモリセル側のビット線に接
    続された非選択のダミーセルを選択してこのダミーセル
    に感知増幅後のビット線電位を再書込みする再書込み手
    段とを具備し、上記再書込み手段により非選択ダミーセ
    ルに再書込みした後に上記ダミーセル間短絡用MOSト
    ランジスタをオン状態に設定して各ダミーセル対の電荷
    を分配し、各ダミーセルキャパシタを中間電位に設定す
    ることを特徴とする半導体記憶装置。
JP62055234A 1987-03-12 1987-03-12 半導体記憶装置 Pending JPS63222385A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5395362A (en) * 1992-01-14 1995-03-07 Summit Technology Methods and apparatus for distributing laser radiation
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