TW446960B - Cell array controlling apparatus - Google Patents

Description

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A 發明説明（1 背景 1 ·發明領域 本發明是關於一種半導體記憶裝置如動態隨機存取記憶 或靜.％隨機記憶存取記憶’特別是關於一種丰導體記憶裝 置之單元陣列控制裝置。 2 ·相關技術之說明 當電腦的使用量増加時’有大容量的半導體記憶裝置是 必須的。然而’由於半導體記憶裝置的大小被限制住，所 以為了要增加資料儲存的容量半導體記憶裝置的積集度必 須要增加。所以’丰導體記憶裝置裡的元件必須有效率地 排列。 特別地，雖然在半導體記憶裝置中鄰近的單元陣列可以 共用一個感應放大器且這些單元陣列可以有效率地排列， 但是這卻沒有包含在習知的技術中。也就是說，在習知的 技術中，用來控制當作下一個訊號分隔部分的分離電晶體 及控制下一個等化部分的等化電晶體的控制訊號分別地存 在於一個裝置中以控制記憶單元陣列，儘管在半導體記憶 裝置使用時它們會有相反的相位。因為每一單元陣列都存 在傳送這種分離控制訊號的導線，所以在晶片中導線的排 列狀態是沒有效率。因此，晶片的積集度是非常低。 發明概要 本發明的目的在於提供一種半導體記憶裝置之單元陣列 控制裝置裡，一種利用控制半導體記憶裝置之單元陣列控 制裝置的控制訊號之規則性來簡化的導線結構。 要達到這個目的，一包含在半導體記憶裝置裡的眾多單 -4 -

冬纸仄尺.度琦 ( ('NS ) ( 2l〇x297-i>^"T 4469 6 Α7 Β7 五 '發明説明（2 ) 元陣列中，由鄰近的第一和第二單元陣列所共用、用來控 制第一，第二單元陣列的單元陣列控制裝置和包含一個感 應放大埠，構成了一第一信號分離方法以分離第一單元陣 列位元線、互補位元線和感應放大部份的連結以回應一第 —控制訊號，一第二訊號分離方法以分離第二單元陣列位 元線、互補位元線和感應放大痒的連結以回應一第二控制 訊號，一為了第二單元陣列位元線和互補位元線預充電以 回應第一控制訊號的第一等化方法，一為了第二單元陣列 位元線和互補位元線預充電以回應第二控制訊號的等化方 法’以及一用來回應出位址的控制訊號產生方法來產生第 ~控制訊號及第一控制訊號相位相反的第二控制訊號ι。 圖示概述 上述本發明的目的和優點將透過附圖以—個較佳的具體 實例的詳細描述而更顯而易見》 圖1是一般半導體記憶裝置的方塊圖， 圖2是一個根據本發明較佳具體實例的電路圖以描述圖 1所示的第X個單元陣列控制裝置。 圖3是一根據本發明之較佳觀點之第一及第二選擇訊號 產生器的電路圖。 圖4是一根據本發明之其他的較佳觀點控制訊號產生器 的電路圖。 圖5是一計時圖*說明圖3及圖4中裝置之操作。 較佳的具體實例之說明 以下’一根據本發明的半導體記憶裝置之單元陣列控制 的結構和操作將以下列的附點描述如下： 4469 6 Α7 Β7 五、發明説明（3 ) 圖1是一般半導體記憶裝置之單元陣列控制的方塊圖， 包含了第一’第二，第三，…，第i，第j，第k，.··，及 第 η 個單元陣列（CA1，CA2，CA3，…’ Cai ’ Caj，Cak，…，Can)和 第一，第二，第i，第j及第n - 1個單元陣列控制裝置（2， 4’6’ …，10’ 12，14，···，18，20，.”，22，24’ …，26)。 如圖1所示的半導體記憶裝置，鄰近的兩個單元陣列共 用同一單元陣列控制裝置。也就是說，第一單元陣列控制 裝置1 8控制了第一和第二單元陣列4，6的資料之輸出和 輸入。第i個單元陣列控制裝置2 2為第i單元陣列1 〇和第j 單元陣列1 2所共用並且控制他們。 圖2是一個本發明的較佳具體實例之電路圖以描述圖1 所示的第X單元陣列控制裝置（1 S X S η - 1 )，根據本發明 單元陣列裝置包含了第X單元陣列4 〇，第X + 1個單元陣列 4 2，及第X單元陣列控制裝置4 4。 如圖2所示的第X單元陣列控制裳置4 4包含了 一個由Ρ 和Ν型感應放大器8 0，8 2所構成的感應放大璋6 2，第一 和第二訊號分離部分6 0，6 4，第一和第二等化部分6 6， 08 ’及—個控制訊號產生部分70。在此，感應放大埠62 感應到位元線B / L及互補位元線互77分別連接到第X個單 元陣列4 0及第X + 1個單元陣列4 2時的電位時，將感應到 的電位放大，並將其輸出到一個輸入輸出線I / Ο及互補輪 入輸出線770。感應放大埠使用Ρ和Ν感應放大器80和 8 2° 在此，連接至第X個（X t h )單元陣列之位元線B / L及B/ i 是用來表示該第一對微分位元線，而連接至第X + 1個單元 -6 - ----- "' ' ». _______ _____ - - ____ ________ 木纸仄玟度这用中内丨#家標導（（，NS ) Λ4%格（210'κ；!97公沒）

^ 4469 6 U A7 B7 五、發明説明（4 陣列42之位元線B/L及ITZ則是用來表示該第二對微分位 元線。 此外，第一訊號分離部分60分離了第X個單元陣列40 的位元線B/L及互補位元線和感應放大痒的連結以回 應一個第一控制訊號C1。也就是說，當一個N型的金氧 半電晶體N 1開關被打開或是關上以回應第一控制訊號 時’它會將位元線B/L連結到P型感應放大器80或是中斷 位元線B/L和P型感應放大器80的連結。第二個N型金氧 電晶體N 2的開關被打開或是關上以回應第一控制訊號 時’它會將互補位元線互71連結到P型感應放大器8 〇或是 中斷互補位元線57Z和p型感應放大器8 0的連結。 在前面所述，第二訊號分離部分64分離了第X+1單元 陣列4 2的位元線B / L和互補位元線B! L和感應放大淳62的 連結以回應一個第二控制訊號C 2。也就是說，一個第三 N型電晶體N 3的開關被打開或是關上以回應第二控制訊 號C 2時’它會將第X + 1單元陣列4 2的位元線B / L連結到 N型感應放大器82或是中斷位元線B/L和N感應放大器82 的連結。第四N型電晶體N 4的開關被打開或是關上以回 應第二控制訊號C 2時，它會將第X + 1個單元陣列4 2的互 補位元線互77；連結到N型感應放大器8 2或是中斷第X + 1個 單元陣列的位元線互72和N型感應放大器s 2的連結。 ΐ；· it 第一和第二等化部分66和68將第X單元陣列40和X+1 單元陣列4 2的位元線和互補位元線β/ [預充電，以分別回 應第二和第一控制訊號C丨和C 2。也就是說，第一等位部 分6 6的第五和第六Ν型金氧半電晶體Ν 5和Ν 6分別地將第 冬紙怅尺度適州屮9 ( (，ns ) Λ4规格（ΪΙΟχ 297公犮） A7 446 9 6 w |—------ B7 五、發明説明（5 ) X單元陣列4 0的互補位元線互71和位元線B / L預充電到一 個預充電VPR以回應第二控制訊號C2。第二個等化部分68 的第七和第八N型電晶體N 7和N 8分別將第X + 1單元陣列 4 2的位元線b / L和互補位元線互預充電到一個預充電位 vpr以回應第一控制訊號C 1。 一控制訊號產生部份7 0分別產生第一控制訊號C 1和與 第一控制訊號C 1相反相位的第二控制訊號C 2以回應解碼 的列位址》為執行此動作，控制訊號產生部份7 〇包含一 第一訊號產生器以產生第一控制訊號（沒有顯示在圖 中）C 1和一第二控制訊號產生器（沒有顯示在圖中）以產生 第二控制訊號C 2。 現在參照圖3到圖4，圖2中的控制訊號產生部份7 0在此 將有更完全的描述。確切地說，圖2之控制訊號產生部份 70包括有第一及第二選擇訊號產生器104及105。第一選 擇訊號產生器104包括有一多重輸入「反及（NAND)」閘極 100及一反向器102，以及此第二選訊產生器1〇5包括有 —多重輸入NAND閘極106及一反向器1〇8。基於此配置， 第一選擇訊號產生器1 〇 4於一第一解碼列位址DRAp上執行 —布林（boolean)「及（AND)」的功能，並產生一第一選擇訊 ,, 號s X。此第一解碼列位址DRAp可以是一多字元訊號（如5 ξ 字元）。此第二選擇訊號產生器105也在一第二解碼列位 中 ^ 址DRAq之字元上執行一布林AND的功能，並且產生一個第 | 二選擇訊號。 I 現在參照圖4，圖2之控制訊號產生部份7 0也包括一第 J —(及第二）控制訊號產生器1 2 0，如圖中所示。此第一控 -8- 本纸张尺度適川中K B!家樣彳((’N’S ) Λ4^格（210X297公及） ^ 4469 60 , 一_^一。

Ρ----- ,</ -V 第87108063號專利申請案| 中文說明書修正頁（89年5月Λ福充 五、發明说明) — Ό 煩請委員明示 』^匕-中央樣隼局員工消费含作社印^ 制產生器1 2 0在一啟動狀態上（如邏輯1 )產生—第一控制 訊號C1 ’當該第一選擇訊號sx&第二選擇訊號sx+1被設定 成（Sx=l，Sx+1=0)的值。第二控制訊號產生器120在啟動狀態 上（如邏輯1)產生一第二控制訊號C2，當該第二選擇訊號 Sx+I及一第一選擇訊號S x被設定成（Sx+1=丨，sx=0)的值。這些 狀態將在表1中作解釋。 表1 C1 C2 SxSx+i=10 邏輯位準「高」（Vp) 邏輯位準「低」（Vss) SxSx+i=01 _邏輯位準「低」（VSS) 邏輯位準「高」（Vp) 如果是其他包括xth及 (x+l)th之單元陣列被選擇， 或是預充電 邏輯位準「高」（V|) 邏&位準「高」（V!) 第一控制訊號產生器120包括NMOS下拉電晶體（pull-down transistor)MNl、MN2 及MN3。PM0S下拉電晶體 MP1、MP2、MP3、 MP4及MP5，以及一反相器丨，其連接法如圖中所示。升恩 電壓Vp也是設定在一較内部源電壓VI為高的位準上。 如同那些熟悉該項技藝者將可瞭解到的，當S x = 1且 S、r = 0，Μ N 1 =開 ’ Μ N 2 =關，Μ N 3 =關，Μ P 1 =關， Μ Ρ 2 =開，Μ Ρ 3 =開，Μ Ρ 4 =開及Μ Ρ 5 =開。在這些條件 下，第一控制訊號C 1在邏輯丨的值下啟動（enabled)，而第二 控制訊號C 2則在邏輯0的值下失能（disabled)。相反地，當 S、= 0 而 時 ’ Μ N 1 =關，Μ N 2 =開 ’ Μ N 3 =開， Μ Ρ 1 =開，Μ Ρ 2 =關，Μ Ρ 3 =關，Μ Ρ 4 =關，Μ Ρ 5 =關。在 這些條件之下，第一控制訊號C丨在邏輯〇的值下將會失 能，而第二控制訊號C 2在邏輯1的值下則是會啟動。 現在參照圖5，其中提供了一說明圖3及圖4中裝置操作 -9- 本紙乐尺度適3 _國國家搮率（CNS ) Α4洗格（210Χ297公釐）

» 446960 第87108063號專利申請案 中文說明書修正頁（89年5月） 五、發明説明（7 ) 之計時圖。如同圖中所示，第一解碼列位址DRAp所產生的 (11111)將導致邏輯1選擇訊號3,的產生，而不同於（丨111丨)之 第二解碼列位址DRAq的產生則將導致邏輯0第二選擇訊號 Sx+I的產生。這個邏輯1第一選擇訊號及邏輯0第二選擇訊 號Sx+1的組合（圖4中第一控制訊號產生器1 2 0的輸入處）將 導致第一控制訊號C 1在邏輯1位準時變為啟動（來同時開 啟第一訊號分離部份6 0及第二等同部份6 6 )，而第二控制 訊號C 2將在邏輯0位準時變為失能，以同時將第二訊號分 離部份6 4及第一等同部份6 6關閉。因此，一減少數目之 訊號，其具有相反相位者可用來控制一集積度更高之積體 電路記憶體裝置。 在圖式及說明書中，已揭示了本發明之典型較佳實施 例；雖然有使用特定的辭彙，但只是用作一般性及敘述性 的含意，而沒有限制的目的a本發明之範圍是在下列之申 請專利範圍中予以界定。 最後根據本發明的單元陣列控制裝置，因為第二訊號分 離部分6 4和第一等化部份6 6只被第二控制訊號c 2所控 制，並且第一訊號分離部份6 0和第二等化部份6 8只被第 一控制訊號C 1所控制。如圖2所示之預充電電位傳輸線7 2 的數目可以減少一半。 如上所述’根據本發明的半導體記憶裝置的單元陣列控 制裝置具有藉由使用彼此相反相位的控制訊號而將排列效 率最大化以改進半導體記憶裝置的集積程度的優點。 本紙伕尺度適用中國S家橾準{CNS)A4礼格（210X297公# ) (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 'π 崎廣郎中央嘌來局員工消費合作社印装

：' 446 9 6 G 90； 05 18- 第87108063號專利申請案 八7丨 中文說明書修正頁（89年5月） B7I......... 五、發明説明（7a ) 元件符號說明 40 :第X單元陣列 42 :第X+1單元陣列 44 :第X單元陣列控制裝置 60 :第一訊號分離部份 62 :感應放大埠 64 :第二訊號分離部份 66 :第一等化部份 68 :第二等化部份 70 :控制訊號產生部份 104 :第一選擇訊號產生器 105 :第二選擇訊號產生器 120 :第一(或第二)控制訊號產生器 I I I ί , 訂 . ~I I* 务 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標牟局貝工消費合作社印製 -10a - 本纸張尺度逍用中國a家搞率< CNS ) Α4规格（210Χ297公釐>

Claims (1)

1. 4469 6 0 第871〇8〇63號專利申請案 益 中文申請專利範園修正本(89年5月） 六、申請專利範園 1. 一種單元陣列控制裝置，為與半導體記憶裝置中複數 個單元陣列中鄰近的第一和第二單元陣列所共享，以 控制第一和第二單元陣列並且具有一感應放大埠，該 單元陣列控制裝置包含： 一第一訊號分離裝置，用以分離一第一單元陣列之 第一對微分位元線至感應放大埠以回應第一控制訊 號； 一第二訊號分離裝置，用以分離一第二單元陣列之 第二對微分位元線至感應放大埠以回應第二控制訊 號； —等化裝置，用以預充電第二單元陣列之該第二對 微分位元線以回應第一控制訊號； 一等化裝置，用以預充電第一單元陣列之該第一對 微分位元線以回應第二控制訊號；以及 —控制訊號產生裝置，用以產生第一控制訊號和具 有與第一控制訊號相反相位的第二控制訊號以回應一 個位址。 經濟部中央標準局負工消费合作社印？ί ---------澤-- (妍先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 .如申請專利範圍第1項之單元陣列控制裝置，其中當 該第一控制訊號是在啟動狀態，該第一訊號分離裝置 將該第一對微分位元線電連接至該感應放大部份，其 中當該第二控制訊號是在啟動狀態，該第二訊號分離 裝置將該第二對微分位元線電連接至該感應放大埠； 以及其中該控制訊號產生裝置是配置而僅於非重疊時 段之中產生彼此處於相對狀態之第一及第二控制訊 號。 本紙浪尺度逋用中家標隼（CNS > A4规格（210X 297公釐）

   六、申請專利範圍 3 ·如申請專利範圍第2項之單元陣列控制裝置，其中該 控制訊號產生裝置是配置以回應一第一列位址產生該 處於啟動狀態之第一控制訊號，以及配置以回應一不 同於該第一列位址之第二列位址而產生該處於啟動狀 態之第二控制訊號。 4 .如申請專利範圍第3項之單元陣列控制裝置，其中該 第一訊號分離裝置包括一對回應該第一控制訊號之傳 遞電晶體（pass transistor)，且其中該第二訊號分離裝置包 括一對回應該第二控制訊號之傳遞電晶體。 5 _如申請專利範圍第4項之單元陣列控制裝置，其中該 第一等化裝置，包括一對回應該第二控制訊號之傳遞 電晶體；且其中該第二等化裝置包括一對回應該第一 控制訊號之傳遞電晶體。 I 1 I n^in H {請先《讀背面之注意事項再填寫本頁) 線 經濟部t央棣準局貝工消费合作社印1SL 本紙張尺度逍用中國*家揉率<CNS >A4说格（210x297公釐）