JPS63298889A - Semiconductor memory device - Google Patents

Semiconductor memory device

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JPS63298889A
JPS63298889A JP62133993A JP13399387A JPS63298889A JP S63298889 A JPS63298889 A JP S63298889A JP 62133993 A JP62133993 A JP 62133993A JP 13399387 A JP13399387 A JP 13399387A JP S63298889 A JPS63298889 A JP S63298889A
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potential
bit line
word line
transistor
level
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JP62133993A
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Japanese (ja)
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Takeshi Matsushita
松下 孟史
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Sony Corp
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Sony Corp
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Abstract

PURPOSE:To facilitate high density forming of a memory cell by providing 1st and 2nd MIS transistors (TRs) and arranging a memory cell to which 1st and 2nd word line and bit line are connected. CONSTITUTION:The titled device consists of NMOS TR 1 as the 1st MIS TR and NMOS TR 2 as the 2nd MIS TR. A gate of the NMOS TR 1 is connected to the 1st word line WL1 and one side source/drain 11 is connected to a bit line BL in common to other memory cell and the other side source/drain is connected to a gate of the NMOS TR 2. Moreover, one side source/drain 21 of the NMOS TR 2 is connected to a bit line BL and the other side source drain 22 is connected to the 2nd word line WL2. At readout, since the NMOS TR 2 acts like amplifying the data stored in the capacitor, it is not required to control the potential of the bit line by direct charge, and high density memory device is realized.

Description

【発明の詳細な説明】 A、産業上の利用分野 本発明は、半導体素子を用いて所定の情報を記憶するD
RAM(グイナミンクRAM)等のメモリ装置に関し、
特に情報を増幅し読み出し動作する所謂ゲインセル構造
の半導体メモリ装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A. Field of Industrial Application The present invention relates to a method of storing predetermined information using a semiconductor element.
Regarding memory devices such as RAM (Guynamink RAM),
In particular, the present invention relates to a semiconductor memory device having a so-called gain cell structure that amplifies and reads information.

B6発明の4fi要 本発明は、半導体素子を用いて所定の情報を記↑Qする
半導体メモリ装置において、第1のワード線をゲートと
接続しソース・トレインの一方をビット線、他方を第2
のMISトランジスタのゲートと接続する第1のMIS
)ランジスタと、ソース・ドレインが各々ビット線と第
2のワード線に接続される第2のMISトランジスタよ
りメモリセルを構成し、上記第1のワード線の電位シよ
保持動作時および読み出し動作時で上記第1のMISト
ランジスタをオフ状態にさせる電位とされ、上記第2の
ワード線の電位は書き込み動作時及び読み出し動作時と
保持動作時との間で電位差を有するようにすることによ
り、当該半導体メモリ装置のメモリセル等の高密度化等
を実現するものである。
B6 4fi Essentials of the Invention The present invention provides a semiconductor memory device in which predetermined information is recorded using a semiconductor element, in which a first word line is connected to a gate, one of the source trains is connected to a bit line, and the other is connected to a second
The first MIS connected to the gate of the MIS transistor of
) A memory cell is constructed of a transistor and a second MIS transistor whose source and drain are connected to a bit line and a second word line, respectively, and the potential of the first word line is maintained during a holding operation and a read operation. The potential of the second word line is set to a potential that turns off the first MIS transistor, and the potential of the second word line has a potential difference between the write operation, the read operation, and the hold operation. It is intended to realize higher density of memory cells, etc. of semiconductor memory devices.

C0従来の技術 メモリ装置の一例として、メモリセル内のキャパシタに
情報を記憶するDRAMが広く知られている。
BACKGROUND OF THE INVENTION A well-known example of a memory device is a DRAM that stores information in a capacitor within a memory cell.

ここで、一般的なりRAMのメモリセルの構造について
説明すると、まずメモリセルは1つのメモリセルに1つ
のアクセストランジスタと1つのキャパシタを有する構
成とされ、例えば、ワード線がアクセストランジスタの
ゲートとされて、ビット線がそのアクセストランジスタ
の一方の不純物拡散領域に接続すると共に、キャパシタ
がそのアクセストランジスタの他方の不純物拡散領域に
接続される。
Here, to explain the structure of a general RAM memory cell, first, each memory cell has one access transistor and one capacitor, and for example, the word line is the gate of the access transistor. The bit line is connected to one impurity diffusion region of the access transistor, and the capacitor is connected to the other impurity diffusion region of the access transistor.

そして、読み出し時や書き込み時には、ワード線に所定
の信号が供給されて、上記アクセストランジスタがオン
状態とされ、メモリセルのキャパシタがビット線と導通
して、所定の読み出し動作や書き込み動作が行われる。
When reading or writing, a predetermined signal is supplied to the word line, the access transistor is turned on, the capacitor of the memory cell is electrically connected to the bit line, and a predetermined read or write operation is performed. .

また、記憶保持動作を行う時では、ワード線の信号より
アクセストランジスタがオフ状態とされ、ビット線との
間が遮断されてなるキャパシタに情報が電荷のがたちで
蓄積されることになる。
Furthermore, when performing a memory retention operation, the access transistor is turned off by a signal from the word line, and information is stored in the form of charge in a capacitor that is disconnected from the bit line.

また、このようなメモリセルの構造を有するメモリ装置
のセルの配列としては、フォールディトビットライン構
成の他に、センスアンプを中心に左右に一対のビット線
を振り分けた構成のオープンビットライン構成が知られ
ている。そして、このようなオープンビットライン構成
を採用することで、メモリセルを高密度に配列すること
が可能となる。
In addition to the folded bit line configuration, the cell arrangement of a memory device having such a memory cell structure includes an open bit line configuration in which a pair of bit lines are distributed to the left and right around a sense amplifier. Are known. By adopting such an open bit line configuration, it becomes possible to arrange memory cells at high density.

D9発明が解決しようとする問題点 一般的に、DRAM等のメモリ装置においては、その高
密度化、微細化が要求されている。
D9 Problems to be Solved by the Invention In general, memory devices such as DRAM are required to have higher density and miniaturization.

しかしながら、上述の如き1つのアクセストランジスタ
と1つのキャパシタからなるセル構成を有するメモリ装
置の微細化を図った場合では、サブスレンヨルド特性に
よりトランジスタの微小電流が増加する。このため、キ
ャパシタをより太き(する必要が生ずることになり、こ
れはメモリセルでのキャパシタの面接を増加させること
になって明らかに微細化の要求に反することになる。
However, when miniaturizing a memory device having a cell configuration consisting of one access transistor and one capacitor as described above, the small current of the transistor increases due to subthreshold characteristics. Therefore, it becomes necessary to make the capacitor thicker, which increases the surface area of the capacitor in the memory cell, which clearly goes against the demand for miniaturization.

また、セルの情報の読み出しには、センスアンプの能力
から、例えば数十fF程度の容量が必要であり、メモリ
セルを小さくしてもキャパシタを小さくすることが困難
である。
Further, reading information from a cell requires a capacitance of, for example, several tens of fF due to the capacity of the sense amplifier, and it is difficult to reduce the size of the capacitor even if the memory cell is made smaller.

さらに、メモリセルを高密度に配列しようとすると、上
述のオープンビットライン構成を採らざるを得ないが、
オープンビットライン構成は、そのノイズマージンが小
さく、例えば64Mビットのメモリ装置に採用すること
に技術的な困難性がある。
Furthermore, if you try to arrange memory cells at high density, you will have to adopt the open bit line configuration mentioned above.
The open bit line configuration has a small noise margin and is technically difficult to employ in a 64 Mbit memory device, for example.

一方、このような問題を解決するためのメモリセルの構
造として、キャパシタの信号を増幅するゲインセル構成
のメモリ装置が考えられているが、−Mにゲインセルの
構成素子はその数が多く、また、構造も複雑なため、高
密度化が容易ではない。
On the other hand, as a memory cell structure to solve such problems, a memory device with a gain cell configuration that amplifies the capacitor signal has been considered, but the number of components of the gain cell is large, and Since the structure is complex, it is not easy to increase the density.

そこで、本発明は、上述の問題点に鑑み、メモリセルの
高密度化等を容易に実現するメモリ装置の提供を目的と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems, it is an object of the present invention to provide a memory device that easily realizes higher density memory cells.

E0問題点を解決するための手段 本発明は、第1及び第2のMjS)ランジスタを有し且
つそれぞれ第1及び第2のワード線とビット線とが接続
されるメモリセルを配列させてなり、上記第1のMIS
)ランジスタは、そのゲートが上記第1のワード線と接
続され、そのソース・ドレインが上記ビット線または上
記第2のMISトランジスタのゲートに各々接続され、
上記第2のMISトランジスタは、そのソース・ドレイ
ンが上記ビット線または上記第2のワード線に各々接続
されてなり、上記第1のフード線の電位は保持動作時お
よび読み出し動作時で上記第1のMIs)ランジスタを
オフ状態にさせる電位とされ、上記第2のワード線の電
位は書き込み動作時及び読み出し動作時と保持動作時と
の間で電位差を有してなる半導体メモリ装置により上述
の問題点を解決する。
Means for Solving the E0 Problem The present invention comprises arranging memory cells having first and second MjS) transistors and connected to first and second word lines and bit lines, respectively. , the first MIS
) The transistor has its gate connected to the first word line, and its source and drain connected to the bit line or the gate of the second MIS transistor, respectively;
The second MIS transistor has its source and drain connected to the bit line or the second word line, and the potential of the first food line is the same as the potential of the first food line during the holding operation and during the read operation. The problem described above is caused by the semiconductor memory device in which the potential of the second word line has a potential difference between the write operation, the read operation, and the hold operation. Solve the points.

F0作用 本発明の半導体メモリ装置は、第1のMIS)ランジス
タのソース・ドレインの一方が第2のMISトランジス
タのゲートに接続され、そのゲートにおける容量に、情
報信号が電荷として蓄積されて記憶が行われる。そして
、先ず、書き込み動作時においては、上記容量に、ビッ
ト線が上記第1のMIS)ランジスタを介して接続し、
ビット線の電位に応じた電荷の蓄積が当該容量で行われ
る。この書き込み動作時においては、さらに第2のワー
ド線の電位がその保持動作時とは電位差を有する。この
ような電位の制御を行うのは、ゲート電位によって選択
されていないセルのMISトランジスタのオン状態を回
避するためである。すなわち書き込み動作時の電位は、
保持動作時とは異なって、例えば第2のMISトランジ
スタがNMO5)ランジスタである時は、ゲート電位の
最高値以上の電位差であり、逆に例えばPMOSトラン
ジスタである時は、ゲート電位の最低埴以下の電位差で
ある。このため、第2のMISトランジスタのオン、オ
フはビット線と第2のワード線との間の電位差に従うこ
とになり、選択されないセルの第2のMISトランジス
タがオン状態でビット線と導通ずることもない。
F0 operation In the semiconductor memory device of the present invention, one of the source and drain of the first MIS transistor is connected to the gate of the second MIS transistor, and the information signal is stored as a charge in the capacitance at the gate, thereby storing the information. It will be done. First, in a write operation, a bit line is connected to the capacitor via the first MIS transistor,
Accumulation of charge according to the potential of the bit line is performed in the capacitor. During this writing operation, the potential of the second word line further has a potential difference from that during the holding operation. The purpose of controlling the potential in this way is to avoid turning on the MIS transistors of cells that are not selected by the gate potential. In other words, the potential during write operation is
Unlike during holding operation, for example, when the second MIS transistor is an NMO transistor, the potential difference is greater than the highest gate potential, and conversely, when it is a PMOS transistor, for example, the potential difference is less than the lowest gate potential. is the potential difference. Therefore, the on/off state of the second MIS transistor follows the potential difference between the bit line and the second word line, and the second MIS transistor of the unselected cell is in the on state and conducts with the bit line. Nor.

次に、保持動作時においては、第1のワード線の電位は
、上記第2のMISトランジスタのゲートに蓄積された
電荷を保持する必要性から、第1のMIS)ランジスタ
をオフ状態にする電位とされる。ここで、この第1のM
rS)ランジスタをオフ状態にする電位は、その少なく
ともそのソース側と同じ電位とされ、上述の電荷が蓄積
される容量の電位が、書き込み動作時と保持動作時とで
変動する第2のワード線の電位に追従することがら、例
えば第1のMISトランジスタをNMOSトランジスタ
とした時では、上記電位は、少なくとも最も低い第2の
MISトランジスタのゲート電位にする必要がある。こ
のとき第2のワード線の電位は、上記電位差を有した例
えばビット線と同じ電位とされ、上述の書き込み動作時
のゲート電位との関係から第2のMISトランジスタは
オフ状態に維持される。
Next, during the holding operation, the potential of the first word line is set to a potential that turns off the first MIS transistor because it is necessary to hold the charge accumulated in the gate of the second MIS transistor. It is said that Here, this first M
rS) The potential that turns off the transistor is the same potential as at least the source side of the transistor, and the potential of the capacitor in which the above-mentioned charge is accumulated varies between the write operation and the hold operation. Therefore, when the first MIS transistor is an NMOS transistor, for example, the potential needs to be at least the lowest gate potential of the second MIS transistor. At this time, the potential of the second word line is set to the same potential as, for example, the bit line having the above-mentioned potential difference, and the second MIS transistor is maintained in an off state due to the relationship with the gate potential during the write operation described above.

そして、読み出し動作時においては、第2のワード線の
電位は、保持動作時とは電位差を有した再び書き込み動
作時と同じ電位とされ、ビット線との電位関係に基づき
第2のMIS)ランジスタが動作する。ここで、本発明
の半導体メモリ装置では、直接容量より電荷が取り出さ
れてデータの読み出しを行うのではなく、上記容量の電
荷によって第2のMIS)ランジスタのオン・オフが制
御され、第2のワード線の電位がビット線に伝わるか否
かでデータの読み出しが行われる。このため当該半導体
メモリ装置の高密度化等を実現することができる。
Then, during the read operation, the potential of the second word line is again set to the same potential as during the write operation, which has a potential difference from that during the hold operation, and the second MIS transistor is works. Here, in the semiconductor memory device of the present invention, the charge is not directly taken out from the capacitor to read data, but the charge of the capacitor controls the on/off of the second MIS transistor, and the second Data is read depending on whether the potential of the word line is transmitted to the bit line. Therefore, higher density of the semiconductor memory device can be realized.

G、実施例 本発明の好適な実施例を図面を参照しながら説明する。G. Example Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施例の半導体メモリ装置は、2つのMISトランジ
スタを有しており、増幅した読み出しが可能なため、容
量を小さくし、またオープンビットライン構成等の高密
度化を容易に実現するものである。
The semiconductor memory device of this embodiment has two MIS transistors and is capable of amplified reading, which makes it possible to reduce the capacity and easily realize high density such as an open bit line configuration. .

まず、その回路構成について第1図を参照しながら説明
する0本実施例の半導体メモリ装置は、第1図に示すよ
うなメモリセルを配列して構成されるものであって、そ
のメモリセルは、第1図に示すように、第1のMIS)
ランジスタとしてのNMO3)ランジスタ1と、第2の
M I S +−ランジスタとしてのNMO3トランジ
スタ2より構成されている。上記NMOSトランジスタ
lのゲートは、第1のワード線WLIに接続されており
、その一方のソース・ドレインL 1が他のメモリセル
と共通したビット線BLに接続され、その他方のソース
・ドレイン12がNMOSトランジスタ2のゲートと接
続されている。また、NMO3)ランジスタ2の一方の
ソース・ドレイン21は、上記ビット線BLに接続され
ており、その他方のソース・ドレイン22は第2のワー
ド線WL2に接続されている。
First, the circuit configuration will be explained with reference to FIG. 1. The semiconductor memory device of this embodiment is constructed by arranging memory cells as shown in FIG. , as shown in FIG. 1, the first MIS)
It is composed of an NMO3 transistor 1 as a transistor and an NMO3 transistor 2 as a second M I S +- transistor. The gate of the NMOS transistor 1 is connected to the first word line WLI, one source/drain L1 is connected to the bit line BL common to other memory cells, and the other source/drain 12 is connected to the bit line BL common to other memory cells. is connected to the gate of NMOS transistor 2. Further, one source/drain 21 of the NMO3) transistor 2 is connected to the bit line BL, and the other source/drain 22 is connected to the second word line WL2.

このようなメモリセルの構成を有する本実施例の半導体
メモリ装置は、NMO3)ランジスタ2のゲートの容量
に電荷が蓄積されて、情報信号が記憶される。なお、こ
こで、このゲートの容量は、他の寄生容量よりも大きい
ことがその動作時に有利であり、例えば他の寄生容量の
lO倍程度の容量とすることができる。
In the semiconductor memory device of this embodiment having such a memory cell configuration, charge is accumulated in the capacitance of the gate of the NMO transistor 2, and an information signal is stored. Note that it is advantageous during operation for the capacitance of this gate to be larger than other parasitic capacitances; for example, the capacitance of this gate can be about 10 times as large as the other parasitic capacitances.

このような構成からなる本実施例の半導体メモリ装置は
、読み出し動作時においては第2のMISトランジスタ
であるNMOSトランジスタ2が容量に蓄積されたデー
タを増幅するように機能することから、直接電荷によっ
てビット線の電位を制御する必要はなく、したがって、
メモリ装置の高密度化を実現し、オープンビットライン
構成等も容易に実現できる。
In the semiconductor memory device of this embodiment having such a configuration, during a read operation, the NMOS transistor 2, which is the second MIS transistor, functions to amplify the data stored in the capacitor. There is no need to control the potential of the bit line, so
High density memory devices can be realized, and open bit line configurations can be easily realized.

次に、本実施例の半導体メモリ装置の動作の一例につい
て、第2図を参照しながら説明する。なお、信号ΦW1
は第1のワード線WLIに供給される信号若しくは電位
であり、信号ΦW2は第2のワード線WL2に供給され
る信号若しくは電位である。信号ΦBLはビットに供給
される信号もしくは電位であり、Fは第1図のF点の電
位(NMOSトランジスタ2のゲート容量の電位)を示
す。
Next, an example of the operation of the semiconductor memory device of this embodiment will be described with reference to FIG. Note that the signal ΦW1
is a signal or potential supplied to the first word line WLI, and signal ΦW2 is a signal or potential supplied to the second word line WL2. The signal ΦBL is a signal or potential supplied to the bit, and F indicates the potential at point F in FIG. 1 (the potential of the gate capacitance of the NMOS transistor 2).

まず、初めに信号ΦWlの電位は、接地電圧OVよりも
低い電位である“−■9”レベルとされ、ビット線BL
Iの信号ΦBL及び第2のワード線WL2の信号ΦW2
は、それぞれ接地電位である0(v)レベルである。ま
た、このときNMOSトランジスタ2の容量の電位であ
るF点の電位は、その情報信号の値に応じてOレベル若
しくは゛°−■Hルベルであり、上記NMO3)ランジ
スタ1及びNMOS)ランジスタ2は共にオフの状態に
ある。
First, the potential of the signal ΦWl is set to the "-■9" level, which is a potential lower than the ground voltage OV, and the bit line BL
I signal ΦBL and second word line WL2 signal ΦW2
are respectively at the 0 (v) level, which is the ground potential. In addition, at this time, the potential at point F, which is the potential of the capacitance of the NMOS transistor 2, is O level or ゛°-■H level depending on the value of the information signal, and the above-mentioned NMOS transistor 1 and NMOS transistor 2 Both are in the off state.

次に時刻1+で、第1のワード線WLIに供給される信
号ΦW1の電位を前述の“−v、”レベルから7M”レ
ベルまで上昇させる。また同時に、保持動作時の電位か
ら電位差(この場合ではVW(V))を有するように第
2のワード線WL2に供給される信号ΦW2の電位を0
レベルから′“v、”レベルに上げる。すると、上記N
MOSトランジスタ1は、上記第1のワード線WLIの
電位から、オン状態とされ、ビット線BLとNMOSト
ランジスタ2のゲートが導通する。ここで、ビット線B
Lの信号ΦBLを情報信号の“1”または“0°“に応
した“■、′”レベルまたは0レベルとすることで、そ
の各電位がF点に上記NMOSトランジスタ1を介して
伝わり、F点の電位はNMO3トランジスタ2の容量に
保持されて“°■6゛°レヘルまレベOレベルとなる。
Next, at time 1+, the potential of the signal ΦW1 supplied to the first word line WLI is increased from the above-mentioned "-v," level to the 7M" level. At the same time, the potential difference (in this case Then, the potential of the signal ΦW2 supplied to the second word line WL2 is set to 0 so that it has VW (V)).
level to 'v,' level. Then, the above N
The MOS transistor 1 is turned on from the potential of the first word line WLI, and the bit line BL and the gate of the NMOS transistor 2 are electrically connected. Here, bit line B
By setting the L signal ΦBL to the "■, '" level or 0 level corresponding to the information signal "1" or "0°", each potential is transmitted to the F point via the NMOS transistor 1, and the F The potential at the point is held by the capacitance of the NMO3 transistor 2 and becomes the "°■6" level or O level.

次に、時刻L2で各ワード線WLI、WL2の電位をそ
れぞれ下降させて、書き込み動作から保持動作に移る。
Next, at time L2, the potentials of each word line WLI and WL2 are lowered, and the writing operation is shifted to the holding operation.

第1のワード線WLlはその電位が“■、“レベルから
“−Vイ゛°レベルへとシフトする。また、第2のワー
ド線WL2の電位も“vo”レベルから0レベルへとシ
フトする。その結果、既に情報信号に応じた電荷の蓄積
がなされた容量の電位であるF点の電位は、上記第2の
ワード線WL2の電位の変動に追従し、゛V□パレベル
であったものはOレベルへと変動し、0レベルであった
ものは+1  v Hnレベルへと変動することになる
。この状態で、NMO3)ランジスタ2においては、一
方のソース・ドレインである第2のワード線WL2の電
位が0レヘルあって、そのゲートの電位が0レベルまた
は°’−v、”レベルである。同時にビット線BLも0
レヘルから“’v、’レベルまでの値をとる。このため
にNMOSトランジスタ2はオフ状態に維持され、保持
動作時ではNMO3l−ランジスタ2はオン状態とはな
らない。
The potential of the first word line WLl shifts from the "■" level to the "-V" level. The potential of the second word line WL2 also shifts from the "vo" level to the 0 level. As a result, the potential at point F, which is the potential of the capacitor in which charge has already been accumulated in accordance with the information signal, follows the fluctuation in the potential of the second word line WL2, and the potential at point F, which was at the 'V changes to O level, and what was 0 level changes to +1 v Hn level.In this state, in NMO3) transistor 2, the second word line, which is one source and drain, The potential of WL2 is 0 level, and the potential of its gate is 0 level or °'-v,'' level. At the same time, bit line BL is also 0
It takes a value from level to "v," level. For this reason, the NMOS transistor 2 is maintained in the off state, and the NMOS transistor 2 is not turned on during the holding operation.

また、上述のように第1のワード線WLIの電位ハ、“
°■8”レベルから“”−v、”レベルへとシフトする
。これは、F点の電位は最も低い場合に、” −v 、
”°レベルの電位となり、仮に第1のワード線WLIの
電位をOレベルとした時では、NMO3)ランジスタ1
がオン状態となり得ることになる。そこで、第1のワー
ド線WLIの電位は、上述の“−v8”レベルまで引き
下げられ、F点の電荷のリークが有効に防止されて、確
実に情報信号の記憶保持がなされることになる。
Furthermore, as described above, the potential of the first word line WLI is “
Shift from °■8" level to ""-v," level. This means that when the potential at point F is the lowest, "-v,
If the potential of the first word line WLI is set to O level, NMO3) transistor 1
can be in the on state. Therefore, the potential of the first word line WLI is lowered to the above-mentioned "-v8" level, effectively preventing leakage of the charge at point F, and ensuring that the information signal is stored and retained.

次に、このような保持動作を行う本実施例の半導体メモ
リ装置の読み出し動作時については、時刻t、で、第2
のワード線WLの信号ΦW2の電位が、保持動作時のO
vから“vH”レベルへと変動する。このため電荷が蓄
積されてなるNMOSトランジスタ2のゲートの電位で
あるF点の電位もこれに追従し、その蓄積された電荷に
応じて0レヘルまたは“I y 、 IIレベルとされ
る。なお、このとき第1のワード線WLIの電位は”−
■8”レベルであり、NMOSトランジスタ1はオフ状
態に維持される。
Next, regarding the read operation of the semiconductor memory device of this embodiment that performs such a holding operation, at time t, the second
The potential of the signal ΦW2 of the word line WL is O during the holding operation.
V to "vH" level. Therefore, the potential at point F, which is the potential of the gate of the NMOS transistor 2 where charges are accumulated, also follows this, and becomes 0 level or "I y, II level" depending on the accumulated charges. At this time, the potential of the first word line WLI is "-"
(2) The level is 8'', and the NMOS transistor 1 is maintained in an off state.

このような読み出し動作が行われる際に、ビット線BL
の信号ΦBLの電位はOレベルとされる。
When such a read operation is performed, the bit line BL
The potential of the signal ΦBL is set to O level.

そこで、NMO3)ランジスタ2のソース・ドレインお
よびゲートの各電位について考えてみると、ゲートの電
位すなわちF点の電位が、“■、″゛レベルであるとき
は、ソース側がビット線BL側であってOレベルなため
、当J亥NMOSトランジスタ2はオン状態となる。す
ると、第2のワード線WL2の“v、”レベルの電位が
ビット線I、に伝わって、ビット線BLの電位を“■8
°“レベルまで引き上げることができる。第2図中、時
刻りうで該ビット線BLはv、”レベルとされている。
Therefore, considering the potentials of the source, drain, and gate of NMO3) transistor 2, when the potential of the gate, that is, the potential of point F, is at the "■," level, the source side is on the bit line BL side. Since the current level is O level, the NMOS transistor 2 is turned on. Then, the "v," level potential of the second word line WL2 is transmitted to the bit line I, raising the potential of the bit line BL to "■8".
In FIG. 2, the bit line BL is set to the v,'' level at a certain time.

一方、ゲートの電位すなわちF点の電位が、0レベルで
あるときは、ソース側がビット線BL側であってOレベ
ルではあるが、当工亥NMO3)ランジスタ2はオフ状
態となる。すると、読み出し動作時に保持動作とは電位
差を有して上昇した第2のワード線WL2の電位にも拘
わらず、ビット線BLの電位は0レベルのままとなる。
On the other hand, when the gate potential, that is, the potential at point F, is at the 0 level, the source side is on the bit line BL side and is at the O level, but in this case, the transistor 2 is in an off state. Then, even though the potential of the second word line WL2 has increased with a potential difference during the read operation and the hold operation, the potential of the bit line BL remains at 0 level.

このように、本実施例の半導体メモリ装置は、第2のM
IS)ランジスタであるNMO3)ランジスタ2の増幅
動作によって、小さな容量でも十分な出力をビット線を
現すことができ、したがって、メモリセルの縮小化やキ
ャパシタの面積の微細化等を実現することができる。ま
た、このような増幅機能から、そのノイズマージンを大
きくとることができ、例えばオープンビットライン構成
することも容易であって、このオープンビットライン構
成とした場合では高密度化を図ることができることにな
る。
In this way, the semiconductor memory device of this embodiment has the second M
IS) NMO which is a transistor 3) The amplification operation of transistor 2 allows sufficient output to appear on the bit line even with a small capacitance, thus making it possible to downsize memory cells and miniaturize the area of capacitors. . In addition, this amplification function allows a large noise margin, making it easy to configure, for example, an open bit line, and with this open bit line configuration, higher density can be achieved. Become.

また、本実施例の半導体メモリ装置では、上述のような
第1のワード線WLIの電位の制御と、第2のワード線
WL2の電位の制御によって、保持動作時には、NMO
3)ランジスタ1およびNMO3)ランジスタ2が確実
にオフ状態に維持される。このため、例えば、同じビッ
ト線に接続する選択されないメモリセルに電荷の流入等
が生ずるおそれがなく、また、ビット線の容量も低下し
て十分な高速動作等が実現されることになる。
Further, in the semiconductor memory device of this embodiment, by controlling the potential of the first word line WLI and the potential of the second word line WL2 as described above, during the holding operation, the NMO
3) Transistor 1 and NMO 3) Ensuring that transistor 2 is maintained in the off state. Therefore, for example, there is no fear that charges will flow into unselected memory cells connected to the same bit line, and the capacitance of the bit line is also reduced, so that sufficiently high-speed operation can be achieved.

他の実施例 上述の実施例においては、2つのMISトランジスタを
それぞれNMO3)ランジスタで構成したが、2つのM
ISトランジスタをそれぞれPMO3)ランジスタで構
成することもできる。このようなPMO3)ランジスタ
で形成したときでは、第1のワード線WLIの電位は保
持動作時で例えば゛2V、’レベル(“■8”レベルの
2倍の電圧)であり、第2のワード線WL2およびビッ
ト線BLはそれぞれ“■8”レベルにすることができる
。また、書き込み動作時や読み出し動作時では、それぞ
れ第2のワード線WL2の電位をOレベルとして動作さ
せることができ、このような各ワード線の電位の制御に
よって、前述の実施例と同様な効果を得ることができる
Other Embodiments In the embodiments described above, the two MIS transistors were each composed of NMO3) transistors, but two MIS transistors were
Each IS transistor can also be constructed from a PMO3) transistor. When formed with such PMO3) transistors, the potential of the first word line WLI is, for example, 2V, ' level (twice the voltage of the "■8" level) during the holding operation, and The line WL2 and the bit line BL can each be set to the "■8" level. Furthermore, during a write operation and a read operation, the potential of the second word line WL2 can be set to O level, and by controlling the potential of each word line in this way, the same effect as in the above embodiment can be achieved. can be obtained.

H1発明の効果 本発明の半導体メモリ装置は、第2のMISトランジス
タの増幅機能によって、小さな容量でも十分な出力をビ
ット線を現すことができ、したがって、メモリセルの縮
小化やキャパシタの面積の微細化等を実現することがで
きる。また、そのノイズマージンを大きくとることがで
きオープンビットライン構成とすることができる。そし
て、オープンビットライン構成とした場合では高密度化
を図ることができることになる。
H1 Effects of the Invention The semiconductor memory device of the present invention can provide a sufficient output to the bit line even with a small capacitance due to the amplification function of the second MIS transistor. It is possible to realize the following. Furthermore, the noise margin can be increased and an open bit line configuration can be achieved. Further, in the case of an open bit line configuration, higher density can be achieved.

また、本実施例の半導体メモリ装置では、各ワード線の
電位の制御によって、その保持動作時には、各MIS)
ランジスタが確実にオフ状態に維持される。このため、
誤動作等を確実に防止できることになる。
In addition, in the semiconductor memory device of this embodiment, by controlling the potential of each word line, each MIS)
Ensures that the transistor remains off. For this reason,
This means that malfunctions and the like can be reliably prevented.

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

第1図は本発明の半導体メモリ装置のメモリセル構造の
一例を示す回路図、第2図はその動作を説明するための
タイムチャートである。 1− ・−・−一−−−−−−−・・・・−・・・−、
NMO3)ランジスタ(第1のMISトランジスタ) 2 −−−−一−−−・−−−m−−−−・・−・・N
MO3)ランジスタ(第2のMISトランジスタ)
FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a memory cell structure of a semiconductor memory device of the present invention, and FIG. 2 is a time chart for explaining its operation. 1- ・−・−1−−−−−−−・・・・−・・−,
NMO3) Transistor (first MIS transistor) 2 ----1---・--m-----...N
MO3) transistor (second MIS transistor)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 第1及び第2のMISトランジスタを有し且つそれぞれ
第1及び第2のワード線とビット線とが接続されるメモ
リセルを配列させてなり、 上記第1のMISトランジスタは、そのゲートが上記第
1のワード線と接続され、そのソース・ドレインが上記
ビット線または上記第2のMISトランジスタのゲート
に各々接続され、 上記第2のMISトランジスタは、そのソース・ドレイ
ンが上記ビット線または上記第2のワード線に各々接続
されてなり、 上記第1のワード線の電位は保持動作時および読み出し
動作時で上記第1のMISトランジスタをオフ状態にさ
せる電位とされ、上記第2のワード線の電位は書き込み
動作時及び読み出し動作時と保持動作時との間で電位差
を有してなる半導体メモリ装置。
[Claims] Memory cells each having a first and second MIS transistor and connected to a first and second word line and a bit line, respectively, are arranged, and the first MIS transistor is , its gate is connected to the first word line, and its source and drain are connected to the bit line or the gate of the second MIS transistor, respectively, and the second MIS transistor has its source and drain connected to the above-mentioned bit line. The first MIS transistor is connected to a bit line or the second word line, and the potential of the first word line is a potential that turns off the first MIS transistor during a holding operation and a read operation. A semiconductor memory device in which the potential of the second word line has a potential difference between a write operation, a read operation, and a hold operation.
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