TW594751B - Semiconductor memory device with power consumption reduced in non-data-access - Google Patents
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Description
594751
【發明所屬之技術領域】 而言係有關 本發明係有關於半導體記憶裝置,更特定 於和外部時鐘同步動作之半導體記憶裝置。 【先前技術】 近年來’在資料處理領域等,為了高速、 進行資料處理,廣用在同一半導體晶片上密集 和微處理器等邏輯裝置之系統LSI(Large Seal Μ耗電力的 了記憶裝置
Integrated Circuit)。該系統LSI和以往之將 裝置和邏輯裝置焊在印刷電路板上之系統相比 下所示之優點。 %別之記憶 ’具有如以
(1 )信號配線之負載比印刷電路板上之配線小,言 速傳送信號。 ’ 南 可將記憶 可提高資料 (2 )因不受記憶裝置之接腳端子數之限制 裝置和邏輯裝置之間之資料匯流排寬度取大, 傳送速度。
(3 )和在印刷電路板上配置個別元件之構造相比,因 各構成元件集中於系統LSI上,可使系統LSI之規模變小, 可實現小型輕的系統。以及 (4 )在糸統L S I晶片上形成之構成元件上,可配置程式 庫化之電路,改善設計效率。 由於上述之理由,在各種領域廣用系統LS I。在系統 LSI内密集之記憶裝置上例如為DRAM(Dynamic Random Access Memory) n SRAM(Static Random Access Memory)
2075-5577-PF(Nl).ptd 第6頁 594751 五、發明說明(2) 以及Flash EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)等。在系統LSI 内密集 之邏輯裝置上例如為進行控制及處理之處理器、 A/D(Analog to Digital)變換電路等進行類比處理及專用 之邏輯處理之邏輯電路等。 在上述之記憶裝置之中,在系統LS I内密集之記憶裝 置一般使用係相同之密集度也可實現更大容量化之dram。 圖37係表示在DRAM内所密集之I 〇分離型之資料讀出電 路200之構造之電路圖。
參照圖3 7 ’資料讀出電路2 0 0包括位元線b L及/ B L、讀 用資料線/ I 0 R及I 0 R、位元線預充電/等化電路p / E以及按 照讀出用行選擇線CSLR上之信號及位元線Bl和/BL上之電 壓位準’各自將讀用資料線/ I 及I 和接地電壓在電 氣上連接之讀用閘RG。在此,將信號及信號線之二值之高 電壓狀態(電源電壓V c c )及低電壓狀態(接地電壓n D)各自 也稱為「H位準」及「L位準」。 位tl線預充電/等化電路p/E在位元線等化信號BLEQ為
Η位準之期間’將位元線BL及/儿各自預充電及等化成中間 電壓 V B L ( = V c c / 2 )。 讀用閘RG包括N通道型M0S電晶體TGc及TGe,在讀用資 料線/I0R和接地電壓GND之間串聯;及N通道型M〇s電晶體 TGd及TGf,在讀用資料線I〇R和接地電壓GND之間串聯。 N通道型M0S電晶體TGe及TGf各自和位元線BL及/BL·連 接向N通道型電晶體TGc及TGd之傳輸閘各自輸入讀出
594751 五、發明說明(3) 用行選擇線CSLR上之信號。 資料讀出電路20 0還包括感測放大器電路sa,將位元 線BL及/BL間之微小電位差放大;前置放大器pA,將讀用 資料線/ I 0 R及I 0 R之微小電位差放大;以及讀用資料線預 充電/等化電路EQ。 讀用資料線預充電/等化電路別在讀用資料線等化信 號/IOREQ為L位準之期間,將讀用資料線/I〇R及丨⑽各自預 充電及寻化至電源電壓Vcc。 資料讀出電路200在自所要之記憶體單元(以下也稱為 選擇記憶體單元)不讀出資料及自動重清時,也將位元線 BL及/BL預充電至中間電壓VBL,將讀用資料線/ I〇R及丨⑽ =充電至電源電壓Vcc。因而,讀出用行選擇線CSLR上之 “唬係L位準,也將N通道型m〇s電晶體TGc及TGd之汲極及 源極之電壓位準各自設為電源電壓Vcc及接地電壓gnd。因 此,漏電流分別流向N通道型M〇s電晶體TGc及TGd之汲極和 源極之間。 在藉著降低如上述之電晶體之漏電流令降低⑽越之等 待時或自動重清時之耗電力之技術例如公開於特開平 8 - 2032 68號公報pp in 4 (以下稱為習知技術)。在習知技 術未完全切斷電晶體之漏電流。 -般’在dram,在等待時或自動重清時,自於上述之 理由發生電晶體之漏電流。尤其,在記憶裝置上DRAM密集 :糸統⑶,ίο線數一般因高達數百纟,流向1〇線之該漏 、机也變大’隨著’在等待時或自動重清時之耗電力也有
594751 五、發明說明(4) 變大之傾向。 本發明之目的在於提供一種半導體記憶裝置,藉著在 未進行非資料存取之既定期間令完全切斷設於資料線和位 元線之間之漏電流,可低耗電力化。 【發明内容】 本發明之半導體記憶裝置,包括:複數記憶體單元; 第一資料線,按照字元線之活化,和該複數記憶體單元之 中之被選擇之一個在電氣上連接;第二資料線,和該第一 資料線成階層的設置;讀出電路,設於該第一資料線和該 第二資料線之間,在資料讀出時以按照該第一資料線之電 壓之驅動力將該第二資料線驅動至固定電壓;以及電壓供 給用控制電路,按照預充電•等化指示,供給該第二資料 線既定電壓。電壓供給用控制電路包括電壓供給停止電 路,在該資料讀出時以外之既定期間將該第二資料線和該 既定電壓分離。 本發明之別的形態之半導體記憶裝置,包括:複數記 憶體單元;第一資料線,按照字元線之活化,和該複數記 憶體單元之中之被選擇之一個在電氣上連接;第二資料 線,和該第一資料線成階層的設置;開關電路,設於該第 一資料線和該第二資料線之間,在資料存取時將該第一資 料線和該第一資料線在電氣上連接;以及電壓供給用控制 電路,按照預充電•等化指示,供給該第二資料線既定電 壓。電壓供給用控制電路包括電壓供給停止電路,在該資
2075-5577-PF(Nl).ptd 第9頁 594751 五、發明說明(5) 料存取時以外之既定期間將該第二資料線和該既定電壓分 離。 因此,本 之既定期間, 料線之間之電 體記憶裝置。 本發明之另外之形態 記憶體單元; 發明之主要之優點在於,在未進行資料存取 藉著令完全的切斷設於第一資料線和第二資 晶體之漏電流,可實現可低耗電力化之半導 該複數第一資 於該複數第一 出時以按照該 複數第一資料 電源節點,供 路,設於該電 時將該電源節 電壓供給用控 置,按照預充 二資料線在電 時以外之既定 複數第一資料 該複數記憶體 本發明之 記憶體單元; 複數第一資 料線成階層 資料線和該 複數第一資 線各自對應 給既定電壓 源節點和該 點和該電壓 制電路,和 電·等化指 氣上連接。 期間,將該 線之中之被 單元之中之 另外之形態 複數第一資 該複數第一資料線成階層 之半導 料線; 的設置 複數第 料線各 之第二 ;電壓 電壓供 供給線 該複數 示,將 電壓供 電源節 選擇之 被選擇 之半導 料線; 的設置 體記憶裝 複數第二 ;複數讀 二資料線 自之電壓 資料線驅 供給線; 給線之間 在電氣上 第二資料 該電壓供 給停止電 點和該電 一條按照 之一個在 體記憶裝 複數第二 ;複數開 置,包括 資料線, 出電路, 之間,在 之驅動力 動至固定 電壓供給 ,在該資 連接,以 線各自對 給線和該 路在該資 壓供給線 字元線之 電氣上連 置,包括 資料線, 關電路, :複數 各自和 各自設 資料讀 將各該 電壓; 停止電 料讀出 及複數 應的設 複數第 料讀出 分離, 活化和 接。 :複數 各自和 各自設
2075-5577-PF(Nl).ptd 594751 五、發明說明(6) 於言f複數第—資料線和該複數第二資料線之間,在資料存 接;電源節點,供〜應之第二資料線在電氣上連 止電路,設於該電^二€ & m給線;電磨供給停 存取時將該電源節心P;:;亥電壓供給線之間’在該資料 複數電麼供仏用電塵供給線在電氣上連接;以及 的設置,按:預;,t該複數第二資料線各自對應 數第二資料線在電氣連$礼將該電壓供給線和該複 選擇之-個在電氣上連接。錢。己隐體早兀之中之被 點對】ί電ij: J點在於藉著控制自-個電源節 電力化之: = =電路之電-供給,可實現可低耗 記怜體單二之3外之形悲之半導體記憶裝置,包括:複數 記之之按::Γ線之活化,和該複數 Ϊ势!資料線成階層的設置;以及讀出雷路,哎於 “:以:^二資料線之間’在資料讀出時以按照 電壓1出電路包Ξ之ϊ 該;二資料線驅動至既定 和該第-資料串聯;第二電晶體之間極 照位址選擇結果料省1 =體,在該資料讀出時,按 斷電路,纟既^成νι’半¥體記憶裝置還包括電流切 在既-期間,強迫的切斷該第二資料線和該節點
Hi 第11頁 2075-5577-PF(Nl).ptd 594751 五、發明說明(7) 之間之電流路 本發明之 記憶體單元; 記憶體單元之 徑。 另外之形態之半導 第一資料線,按照 中之被選擇之一個 線,和該第一資料線成階 和該第二資 之電壓之驅 該第一 該第一 電壓。 和供給 和該第 線,和 在該行 得該第 本 記憶體 記憶體 線,和 點,供 該第二 電壓之 接。讀 該内部 連接; 變成導 資料線 資料線 讀出電路包括第 該既定電壓之節點 一資料線連接;半 該第一電晶體之閘 選擇線非活化期間 一電晶體之臨限值 另外之形態 發明之 單元; 層的設 料線之 動力將 及第二 之間串 導體記 極連接 ,設定 電壓變 之半導 第一資料線,按照 單元之中之被選擇之一個 該第一資料線成階 電壓;以及 之間,在資 將該第二資 給既定 資料線 驅動力 出電路 包括第一及 節點之間串聯;第 第一電晶體,在該 通;半導體記憶裝 層的設 讀出電 料讀出 料線和 第二電 二電晶 資料讀 置還包 體記憶裝 字元線之 在電氣上 置;以及 間,在資 該第二資 電晶體, 聯;該第 憶裝置還 ;及信號 該行選擇 大。 體記憶裝 字元線之 在電氣上 置;内部 路,設於 時以按照 該内部節 晶體’在 體之閘極 出時,按 括電流切 置,包 活化, 連接 , 讀出電 料讀出 料線驅 在該第 二電晶 包括: 位準變 線上之 置,包 活化, 連接; 節點; 該第一 該第一 點在電 該第二 和該第 照位址 斷電路 括:複數 和該複數 第二資料 路,設於 時以按照 動至既定 二資料線 體之閘極 行選擇 換電路, 信號,使 括:複數 和該複數 第二資料 電源節 資料線和 資料線之 氣上連 資料線和 一資料線 選擇結果 ,設於該
2075-5577-PF(Nl).ptd 第12頁 594751 五、發明說明(8) 内部節點和該 内部節點和該 本發明之 記憶體單元; 記憶體單元之 線,和該第一 路,設於該第 電路包括第一 第二資料線在 斷電路,在既 資料線之間之 本發明之 記憶體單元; 記憶體單元之 線,和該第一 路,設於該第 電路包括電晶 資料線在電氣 和該電晶體之 擇線非活化期 體之臨限值電 電源節點之 電源節點之 另外之形態 間,在 間之電 之半導 第一資料線,按照 中之被選擇之一個 資料線成階層的設 一資料線和該第二 資料存 :半導 迫的切 電晶體,在 電氣上連接 定期間,強 電流路徑。 另外之形態 第一資料線 中之被選擇 資料線成階 一資料線和 體,在資料 上連接;半 閘極連接; 間,設定該 壓變大。 既定期間,強迫的切斷該 流路徑。 體記憶裝置,包括:複數 字元線之活化,和該複數 在電氣上連接;第二資料 置;以及讀出·寫入電 資料線之間。讀出•寫入 取時將該第一資料線和該 體記憶裝置還包括電流切 斷該第一資料線和該第二 之半導體記憶裝置,包括:複數 ,按照字元線之活化,和該複數 之一個在電氣上連接;第二資料 層的設置;以及讀出·寫入電 該第二資料線之間。讀出•寫入 存取時將該第一資料線和該第二 導體記憶裝置還包括行選擇線, 及信號位準變換電路,在該行選 行選擇線上之信號,使得該電晶
2075-5577-PF(Nl).ptd 第13頁 594751 五、發明說明(9) 中相同之符號表示相同或相當之部分 實施例1 參照圖1,系統1^ 1 1 0 00包括記憶體陣列^〇及^1,具 有各自排列成行列狀之複數記憶體單元;列及行解碼器 YXO及YX1各自和記憶體陣列MAO及ΜΑ 1對應的設置,選擇對 應之記憶體陣列Μ A 0及M A 1之位址所指定之列及行。此外, 以下在本專利說明書,將記憶體陣列MA()及“ 1和列及行解 碼器YXO及YX1也總稱為記憶體陣列MA及列及行解碼器γχ。 系統LSI 1 00 0還包括資料匯流排dp〇及dpi,進行和列 及行解碼器ΥΧ0及YX1所選擇之記憶體單元行之資料交換; 控制電路CG,控制對記憶體陣列ΜΑ0及MA1之資料存取動 作;以及邏輯電路LG。 資料匯流排DP0及DPI各自經由資料匯流排DB0及DB1和 邏輯電路LG連接。控制電路CG經由控制用匯流排CTB和邏 輯電路LG連接。在圖1,資料匯流排DB0及DB1各自在資料 匯流排DP0及DPI和邏輯電路LG之間分別傳送128位元之寫 入資料D及1 2 8位元之讀出資料q。
參照圖2 ’記憶體陣列μα包括在行方向排列之8個列區 塊R#〇〜R#7。列區塊r#〇〜r#7各自具有在列方向排列之4個 記憶體單元區塊MCB。記憶體單元區塊MCB各自具有記憶體 單元MC。在圖2代表性的表示}個記憶體單元MC,但是實際 上’在各記憶體單元區塊MCB按照位元線(圖上未示)及字 凡線單位在行列上排列一樣之多記憶體單元MC。在以下將 記憶體單元MC也只稱為記憶體單元。
2075-5577.PF(Nl).ptd 第14頁 594751 五、發明說明(ίο) 記憶體陣列MA還包括感測放大器帶SB#0〜SB#8。感測 放大器帶SB#0〜SB#7配置於列區塊R#〇〜R#7各自之行方向之 上側,感測放大器帶S B # 8配置於列區塊R # 7之行方向之下 側。 記憶體陣列MA還包括8位元之讀出用行選擇線c SLR及8 位元之寫入用行選擇線CSLW,配置於各感測放大器帶 SB#0〜SB#8。因此,在記憶體陣列MA,配置72條讀出用行 選擇線CSLR0〜CSLR71及72條寫入用行選擇線 CSLW0〜CSLW71 。 記憶體陣列ΜA還包括5 1 2條字元線WL,在列方向配置 於各列區塊R#0〜R#7。 記憶體陣列MA還包括讀用資料線IORO〜IOR127、讀用 資料線/IORO〜/IOR127、寫用資料線i〇w〇〜IOW127以及寫用 資料線/IOWO 〜/IOW127。 讀用資料線IORO〜IOR127、讀用資料線 /IORO〜/IOR127、寫用資料線IOW〇〜I〇W127以及寫用資料線 / I OW 0〜/ I OW1 2 7各自按照3 2條單位和在行方向排列之記憶 體單元區塊MCB對應的配置。 在以下,在總合的表達讀出用行選擇線. CSLR0〜CSLR71、寫入用行選擇線CSLW〇〜CSLW71、感測放大 器帶SB#0〜SB#8、讀用資料線I〇R〇〜I〇R127、讀用資料線 /IORO〜/IOR1 27、寫用資料線I〇W〇〜I〇W127以及寫用資料線 /IOWO〜/I0W1 27之情況,各自也稱為讀出用行選擇線 CSLR、寫入用行選擇線CSLW、感測放大器帶SB#、讀用資
2075-5577-PF(Nl).ptd 第15頁 594751
料線IOR、讀用資料線/IOR、寫用資料線I〇w以及寫用資 線/I0W 〇 、 又’在表示特定之讀出用行選擇線CSLR、寫入用行選 擇線CSLW、感測放大器帶SB#、讀用資料線/I〇R和丨⑽、寫 用資料線/ I 0W和I 0W之情況’在這些符號附加數字,如讀'' 出用行選擇線CSLR1、寫入用行選擇線CSLWi、感測放大器 帶SB#1、讀用資料線/I0R1和I〇Ri、寫用資料線/I〇wl和 /I0W以及字元線WL1般表達。 &己憶體陣列Μ A還包括等化電路群1 〇 〇。等化電路群1⑽ 具有讀用資料線預充電/等化電路(圖上未示),和單位為 3 2條之I買用資料線/ I 〇 R及I 〇 R之一端對應的設置。 ’ 記憶體陣列MA還包括節點N#,在等化電路群丨〇〇之列 方向配置郎點N #。郎點N #傳送各自將讀用資料線/ I 〇 r 1和 I0R1及寫用資料線/I0W1和I0W1等化及預充電之讀用資料 線等化信號/ I0REQ。 0 ' 參ft?、圖3 ’感測放大态構造電路11 〇包括位元線分離閘 BGU、位元線分離閘BGL、感測放大器電路sa、寫入用閘 WG、讀用閘RG、預充電/等化電路P/E、讀出用行選擇線 CSLR以及寫入用行選擇線CSLW。 感測放大器電路SA設於位元線BLM及/BLM之間。感測 放大器電路SA利用位元線分離閘BGU之動作和上側之記憶 體早元區塊之位元線BLU及/ BLU在電氣上連接。感測放大 器電路S A還利用位元線分離閘B G L之動作和下側之々己憶體 早元區塊之位元線B L L及/ BLL在電氣上連接。
2075-5577-PF(Nl).ptd 第 16 頁 594751 五、發明說明(12) 感測放大器電路SA包括P通道型MOS電晶體PQ1、PQ2以 及PQ3、N通道型MOS電晶體NQ1、NQ2以及NQ3。P通道型MOS 電晶體PQ1及PQ2在位元線blm及/ BLM之間串聯。p通道型 MOS電晶體PQ 1及PQ2之閘極各自和感測節點8^及SNa連 接。P通道型MOS電晶體PQ3設於電源電壓vcc和p通道型m〇s 電晶體PQ1及PQ2之連接節點之間。向p通道型⑽^電晶體 PQ3之閘極輸入感測放大器活化信號/s〇p。
N通道型MOS電晶體NQ1及NQ2在位元線BLM及/BLM之間 串聯。N通道型MOS電晶體NQ1及NQ2之閘極各自和感測節點 SNb及SNa連接。N通道型MOS電晶體NQ3設於N通道型MOS電 晶體NQ1及NQ2之連接節點和接地電壓⑽!)之間。向n通道型 MOS電晶體NQ3之閘極輸入感測放大器活化信號son。感測 放大器活化信號/SOP及感測放大器活化信號係彼此互 補之信號。 感測放大器電路SA具有按照係彼此互補之信號之感測 放大器活化信號/SOP及SON,利用感測節點SNb及Sna檢 測、放大以及閂鎖選擇記憶體單元之資料之功能。 位元線分離閘BGU包括N通道型M0S電晶體τχι及τχ2 通道型M0S電晶體TX1設於位元線BLU和位元線blm之間。N 通道型Μ 0 S電晶體T X 2設於位元線/ B L U和位元線/ b l Μ之間。 向Ν通道型Μ 0 S電晶體Τ X1及Τ X 2之閘極輸入位元線分離指示 信號BLIU。因此,位元線分離閘bgu按照H位準之位元.線分 離指示信號BLIU,將位元線BLU和位元線BLM在電氣上連 接,將位元線/BLU和位元線/BLM在電氣上連接。
2075-5577-PF(Nl).ptd 第17頁 594751 發明說明(13) 位元線分離閘BGL包括N通道型MOS電晶體τχ3及以4。Ν 通道型MOS電晶體ΤΧ3設於位元線BLM和位元線之間。Ν 通道型M0S電晶體ΤΧ4設於位元線/BLM和位元線/BLL之間。 向N通道型M0S電晶體TX3及TX4之閘極輸入位元線分離^示 信號BLIL。因此,位元線分離閘BGL按照Η位準之位元線分 離指示信號BLIL,將位元線BLM和位元線BLL在電氣上連 接,將位元線/BLM和位元線/BLL在電氣上連接。 寫入用閘WG包括傳輸閘TGa及TGb。傳輪閙ΤΓρ乃Trh夕 ^ ^ ^BLM ^/BLM ^ 〇 #
極各自和寫用資料線/low及I0W連接。向傳輸閘TGa及TGt) 之閘極輸入寫入用選擇線CSLW上之信號。即,寫入用閘WG 具有按照寫入用選擇線CSLW上之信號將寫用資料線八⑽及 I0W和感測節點SNb及Sna各自在電氣上連接之功能。 讀用閘RG包括N通道型M0S電晶體TGc和TGe,在讀用資 料線/ I 0 R和接地電壓G N D之間串聯;及N通道型μ 〇 s電晶體' TGd和TGf ’在讀用資料線i〇r和接地電壓GNE)之間串聯。向 N通道型M0S電晶體TGc和TGd輸入讀出用行選擇線CSLR上之
信號。N通道型M0S電晶體TGe和TGf之閘極各自和位元線 BLM及/BLM連接。 因此’讀用閘RG具有按照讀出用行選擇線CSLR上之信 號及感測節點SNa和SNb上之信號之電位,令N通道型M〇s電 晶體TGc和TGe或N通道型M0S電晶體TGd和TGf之一方導通, 將讀用資料線/1 OR及I0R之一方設為接地電壓GND之功能。 預充電/等化電路P/E包括N通道型M0S電晶體TGg、TGh
2075-5577-PF(Nl).ptd 594751 五、發明說明(14) 以及TGi。N通道型MOS電晶體TGg設於位元線BLM和位元線 /BLM之間。N通道型MOS電晶體TGh及TGi在位元線BLM及 /BLM之間串聯。向N通道型MOS電晶體TGg、TGh以及TGi之 閘極輸入位元線等化信號BLEQ。供給N通道型MOS電晶體 TGg、TGh以及TG i之連接節點中間電壓VBL( Vcc/2)。 因此,預充電/等化電路P/E具有按照位元線等化信號 BLEQ,將和位元線BLM及/BLM連接之感測節點SNb及Sna預 充電/等化成中間電壓VBL之功能。 在自選擇記憶體單元讀出資料時,位元線分離指示信 號BLIU及BLIL各自輸入位元線分離閘BGU及BGL,位元線 BLU、BLM以及BLL在電氣上連接,又,位元線/BLU、/BLM 以及/BLL在電氣上連接。因而,只有包括選擇記憶體單元 之記憶體單元區塊MCB和感測放大器電路SA在電氣上連 接。選擇記憶體單元之資料被感測放大器電路SA放大後, 利用讀用閘RG在讀用資料線/1 OR及I OR產生電位差。讀用 資料線/1 OR及I OR之電位差利用前置放大器(圖上未示)放 大後,作為資料向外部輸出。 將資料寫入選擇記憶體單元時,利用寫入用閘WG將寫 用資料線/I0W及I0W和位元線BLM及/BLM各自、在電氣上連 接。和讀出資料時一樣,按照位元線分離指示信號BL I U及 BLIL,位元線BLU、BLM以及BLL在電氣上連接,位元線 /BLU、/BLM以及/BLL在電氣上連接。因此,位元線BLM及 /BLM和選擇記憶體單元在電氣上連接。結果,將寫用資料 線/ 10W及10W所輸入之資料經由位元線寫入選擇記憶體單
第19頁 2075-5577-PF(Nl).ptd 594751 五、發明說明(15) 元。 參照圖4,讀用資料線預充電/等化電路3〇包括p通道 型MOS電晶體30b、30c、30d以及30e,在讀用資料線/i〇R 及IOR之間串聯;和P通道型M0S電晶體3〇f,設於讀用資料 線/IOR及IOR之間,向P通道型M〇s電晶體3〇b、3〇e以及3〇f 之閘極輸入璜用資料線等化信號/ I Q R E Q。向p通道型M Q s電 晶體3 0c及30d之閘極輸入列位址選通信號/RAS。认 道型MOS電晶體30c及30d之連接節點電源電壓Vcc ^ = 士因此’讀用資料線預充電/等化電路30具有按照L位準 之讀用資料線等化信號/I0REQ將讀用資料線/I〇R&I〇R等 化之j能二讀用資料線預充電/等化電路3〇還具有按照L位 準之。貝用貝料線等化信號/i〇REq將讀用資料線/ι⑽及 預充電至電源電壓Vcc之功能。 而’讀用資料線預充電/等化電路3〇具有按照[{位準之 列位址選通k唬/RAS解除讀用資料線/i〇r及之預充電 之Ϊ Ϊ二讀用資料線預充電/等化電路30還具有按照Η位準 之=貝料線等化^號/ IOREQ解除讀用資料線/ i〇R及丨〇r 2ΪίΪ Μ之功能°即’讀用資料線預充電/等化電 照!用資料線等化信號/I0REQ及列位址選通信 t 工制^號控制供給讀用資料線/ I OR及I OR既定電 壓之電流供給用控制電路動作。 电 寸署访Γ/在來自選擇記憶體單元之資料讀出時,需要用 在不是來自選擇記憶體單元之資 二裔圖上未示)將在讀用資料線/1 OR及I OR發生之 微小電位差放大。因此
2075-5577-PF(Nl).ptd ΙΗί^Ι 第20頁 594751 五、發明說明(16) 料讀出時,需要將讀用資料線/ I OR及I OR總是等化及預充 電。即,讀用資料線等化信號/ I 0REQ在不是來自選擇記憶 體單元之資料讀出時,總是保持L位準。 參照圖5 ’外部輸入命令A C T、R E A D以及P R E和時鐘信 號CLK同步的被設為内部命令ACT、READ以及PRE。 内部命令ACT係使得可輸入列位址信號之信號。内部 命令P R E係使得無法輸入列位址信號之信號。在時刻丨1, 發行内部命令AC T時,在時刻12將列位址選通信號/ RAS設 為L位準。在資料讀出時,因將讀用資料線等化信號 /I0REQ設為L位準,利用讀用資料線預充電/等化電路3〇之 動作’讀用資料線/ I OR及I OR之預充電開始。然後,按照 外部輸入位址信號X選擇字元線WL0後,設為η位準。選^ 字元線WL0後,將感測放大器活化信號s⑽設為η位準,感 測放大器電路SA變成活化。 & 在時刻t 3 ’在系統L S 1 1 0 0 0内之列及行解碼器γ X輸入 外部輸入位址信號Y1時’將至時刻t4為止被設為\位^之 讀用資料線等化信號/I0REQ設為Η位準。因此,利用讀用 資料線預充電/等化電路30之動作,解除讀用資料線/〇R 及I OR之等化及預充電。與其同時也將和外部輸入位址p 號Υ1對應之讀出用行選擇線CSLR0上之信號設為Η位準,° 用和讀出用行選擇線CSLR0連接之感測放大器電路SA之 作,將選擇記憶體單元之微小電位差放大,自讀 / I OR及I OR輸出選擇記憶體單元之資料。 、’ 然後,在時刻t5,將讀用資料線等化信號/i〇req及讀
2075-5577-PF(Nl).ptd 第21頁 594751 五、發明說明(17) 出用行選擇線CSLRO上之信號設為L位準,利用和讀出用行 選擇線CSLRO連接之讀用資料線預充電/等化電路3〇之動 作’再將讀用資料線/ I 〇 R及I 〇 R等化及預充電。 在時刻t 6,在系統L S 1 1 0 0 0内之列及行解碼器γ X輸入 外部輸入位址信號Y 2時,將在時刻t 5〜17被設為L位準之讀 用資料線等化信號/IOREQ設為Η位準。因此,再解除讀用 資料線/ I 0 R及I 0 R之等化及預充電。與其同時也將和外部 輸入位址信號Υ2對應之讀出用行選擇線以匕^上之信號設 為Η位準’利用和讀出用行選擇線(^1^1連接之感測放大器 電路SA之動作,輸出選擇記憶體單元之資料。 然後’在時刻t8,將讀用資料線等化信號/ i〇req及讀 出用行選擇線CSLRO上之信號設為l位準,利用和讀出用行 選擇線CSLRO連接之讀用資料線預充電/等化電路3〇之動 作,再將讀用資料線/1 〇R及丨〇R等化及預充電。然後,在 時刻19 ’發行内部命令p re時,將在時刻12〜11 0被設為L位 準之列位址選通信號/RAS設為Η位準。 因此,期間ΤΙ、Τ2以及Τ3成為讀用資料線/ I〇R及I0R 之等化及預充電期間。結果,在期間τ丨、τ 2以及τ 3不外之 將讀用資料線等化信號/ I0REq設為Η位準之期間,即讀出 用行選擇線CSLR之非活化期間,利用讀用資料線預充電/ 等化電路30之動作,解除和讀出用行選擇線CSLR對應之讀 用資料線/ I 0 R及I 〇 R之等化及預充電。 因而’讀用資料線/1 〇R及丨〇R上之電荷各自經由讀用 閉RG内之電晶體TGc及TGe及電晶體TGd及TGf放電。結果,
第22頁 2075-5577-PF(Nl).ptd 594751 五、發明說明(18) 漬用資料線/ I 0 R及10 R上之電荷之移動消失,切斷讀用問 RG内之電晶體TGc及TGd之漏電流。 在列位址選通信號/RAS被設為Η位準之期間,即自動 重清期間内之列位址選通信號/ R A S被設為L位準以外之期 間及等待時,利用讀用資料線預充電/等化電路3〇之動/ 作’解除和讀出用行選擇線CSLR對應之讀用資料線/ I〇R及 IOR之預充電。
因而’讀用資料線/1 OR及IOR上之電荷各自經由讀用 閘RG内之電晶體TGc及TGe及電晶體TGd及TGf放電。结果, 讀用資料線/I0R及I0R上之電荷之移動消失,切斷讀°用閘 RG内之電晶體TGc及TGd之漏電流。 又,因將列位址選通信號/RAS設為L位準後至選擇所 要之讀出用行選擇線CSLR為止要花點時間,若在該時間内 進行讀用資料線/1 OR及I〇R之等化、預充電,來自選擇記 憶體單元之資料讀出動作也可無問題。
如以上之說明所示,在實施例丨之10分離型之記憶體 陣列MA ’在讀出用行選擇線CSLR之非活化期間,尤其~其中 之自動重清期間内之列位址選通信號/RAS被設為L位準以 外之期間及等待時,將讀用資料線/丨〇R及丨〇R上之電荷放 電’切斷讀用閘RG内之電晶體TGc及TGd之漏電流。結果, 可將記憶體陣列,即半導體記憶裝置低耗電力化。° 實施例1之變形例1 參照圖6,讀用資料線預充電/等化電路30和實施例
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之圖4所示之讀用資料線預充電/等化電路3〇相比,在向p 通道型MOS電晶體30c及30(1之閘極輸入替代列位址選通俨 號/RAS之自動重清信號SELFREF上不同。除此以外,因和 實施例1之讀用資料線預充電/等化電路3〇之構造及功能一 樣’不重複詳細之說明。
參照圖7,外部輸入命令SREF係用以將自動重清信號 SELFREF設為Η位準,即使記憶體陣列Ma之自動重清開始之 信號。外部輸入命令SREFX係用以將自動重清信號^^LI;REF 設為L位準之信號,即使記憶體陣列之自動重清完了之俨 號。 "
在時刻11 ’系統LS I 1 0 0 0内之邏輯電路LG輸入外部輸 入命令SREF時,將自動重清信號SELFREF設為H位準。至外 部輸入命令SREFX輸入系統LSI 10 〇〇内之邏輯電路LG為止, 在控制電路C G内之閂鎖電路(圖上未示)保持自動重清信號 SELFREF之電壓位準。然後,在期間了4,在記憶體陣列^ 内,依據列位址選通信號/rAS、字元線乳上之信號以及感 測放大器活化信號SON進行自動重清。自動重清藉著利用 控制電路CG内之内部計數器(圖上未示)將列位址增加或減 少’全部之字元線WL和感測放大器SA變成活北。又,自動 重清和外部時鐘無關,利用控制電路以内之振盪電路(圖 上未示)按照既定週期進行。 自動重清期間中,因不必自讀用資料線/I〇R及丨〇R輸 出資料’將讀出用行選擇線CSLR上之信號及讀用資料線等 化信號/ I 0 R E Q設為L位準。
2075-5577-PF(Nl).ptd 第24頁 594751 五、發明說明(20) 在期間T 4以外之期間T 3及τ 5,因不進行自動重清,將 自動重清信號S E L F R E F設為L位準。因此,在自動重清作穿 SELFREF被設為Η位準之期間,即自動重清時,利用讀用資 料線預充電/專化電路3 0之動作解除和讀出用行選擇線、 CSLR對應之讀用資料線/ i〇r 之預充電。 因而,讀用資料線/1 OR及I0R上之電荷各自經由讀用 閘RG内之電晶體TGc及TGe及電晶體TGd及TGf放電。結果, 讀用資料線/1 OR及I OR上之電荷之移動消失,切斷讀用閘 RG内之電晶體TGc及TGd之漏電流。
如以上之說明所示,貫施例1之變形例1之記憶體陣列 MA,在讀出用行選擇線CSLR之非活化期間,尤其豆中之自 動重清時,可得到實施例丨之記憶體陣列MA之效果。 實施例1之變形例2 參照圖8,讀用資料線預充電/等化電路30和圖4所示 之讀用資料線^電/#化電路3()相&,在向 電晶體30c及30d之閘極銓A接, , 從輸入替代列位址選通信號/RAS之:
用OR電路35進行了列位址選通信號/RAS
SELFREF之邏輯和運算之信號上不同。除此以外,因和實 施例1之讀用資料線預充電/等化電路30之構造及功能一 樣,不重複詳細之說明。 ^ 因此二在貫施例1之變形例2,在係非資料存取時且彳 ,址選通k唬/RAS或自動重清信號SELFREF係{1位準時,丨 等待時及自動重π日守’和實施例i之讀用資料線預充電厂
594751 五、發明說明(21) 化電路30之動作一樣,切斷讀用閘RG内之電晶體TGc及TGd 之漏電流。 如=上之說明所示,實施例丨之變形例2之記憶體陣列 MA 在讀出用行選擇線CSLR之非活化期間,尤其其中之等 待日守及自動重清時,可得到實施例1之記憶體陣列MA之效 果。 實施例1之變形例3
參照圖9,讀用資料線預充電/等化電路31包括P通道 型MOS電晶體3 lb及31c,在讀用資料線/IOR和讀用資料線 IOR之間串聯;和P通道型M〇s電晶體31d,設於讀用資料線 /IOR和讀用資料線I0R之間。在向p通道型M〇s電晶體31b、 3 1 c以及3 1 d之閘極輸入利用〇R電路4 〇進行了列位址選通信 號/RAS和讀用資料線等化信號/i〇REq之邏輯和運算之信號 上不同。供給P通道型M〇S電晶體3 lb及31c之連接節點電源 電壓Vcc。 即’讀用資料線預充電/等化電路31具有按照L位準之 列位址選通信號/ r A S及L位準之讀用資料線等化信號 /I0REQ,將具讀用資料線/I0R及丨⑽等化及預充電之功 能。 ' 另一方面,讀用資料線預充電/等化電路31具有按照11 位準之列位址選通信號/RAS及Η位準之讀用資料磕二 號/ι〇_,解除讀用資料線/I0R及= ; = = 功能。
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因此,在實施例1之變形例3,在係非資料存取時且 位址選通信號/RAS係Η位準時,即在讀出用行選擇線^^ 之非活化期間,尤其其中之自動重清期間内之列位址選通 信號/RAS被設為L位準以外之期間及等待時,和實施例丄之 4用資料線預充電/等化電路3 〇之動作一樣,切斷讀用問 RG内之電晶體TGc及TGd之漏電流。 ' 如以上之說明所示,實施例丨之變形例3之記憶體陣列 MA,儘管實施例1之變形例3之讀用資料線預充電/等化電 路31由比實施例1之讀用資料線預充電/等化電路3〇少之元 件數構成’可使記憶體陣列,即半導體記憶裝置低耗電力 化。具體而言,在讀出用行選擇線CSLR之非活化期間,尤
其其中之自動重清期間内之列位址選通信號““被設為L 位準以外之期間及等待時,可使半導體記憶裝置低耗電力 化0 實施例1之變形例4
參照圖1 0,實施例1之變形例4之讀用資料線預充電/ 等化電路3 1和實施例1之變形例3之讀用資料線預充電/等 化電路31相比,在向p通道型m〇s電晶體31b、31c以及31d 之閘極輸入替代利用OR電路4〇進行了列位址選通信號/rAS 和讀用資料線等化信號/ I 〇REQ之邏輯和運算之信號之利用 OR電路40進行了自動重清信號SELFREF和讀用資料線等化 4吕號/ I 0 R E Q之邏輯和運算之信號上不同。除此以外,因和 實施例1之變形例3之讀用資料線預充電/等化電路3 1之構
2075-5577-PF(Nl).ptd 第27頁 594751 五、發明說明(23) 造及功能相同,不重複詳細之說明。 因此,在實施例1之變形例4,在係非資料存 ;ΓΓΓΛΗ:準㈣出用行選擇線_ 之非活化期間,尤其其中之自動重清時,和每 J 々貫施例1之# 形例3之讀用資料線預充電/等化電路3 1之動你一 ^ * Γ * 一 布泉,·斷 讀用閘RG内之電晶體TGc及TGd之漏電流。
如?上之說明所示,實施m之變形例4之記憶體陣列 MA,在讀出用行選擇線cSLR之非活化期間,尤其其中之自 動重清時,彳得到和實施例1之變形例3之記憶:;列文一 實施例1之變形例5 ^參照圖1 1,實施例1之變形例5之讀用資料線預充電/ 等化電路3 1和實施例1之變形例3之讀用資料線預充電/等 化電路31相比,在向p通道型M0S電晶體31b、31 c以及3 ld 之閘極輸入替代利用OR電路40進行了列位址選通信號/RM 和讀用資料線等化信號/丨〇REQ之邏輯和運算之信號^利用 OR電路40進行了列位址選通信號“…、讀用資料線等化信 號/I0REQ以及自動重清信號SELFREF之邏輯和運算之作號" 上不同。除此以外,因和實施例丨之變形例3之讀用資料線 預充電/等化電路3 1之構造及功能相同,不重複詳細之說 明。 、 ° 因此,在實施例1之變形例5,在係非資料存取時且列 位址選通信號/RAS或自動重清信號SELFREF係Η位準時,即
2075-5577-PF(Nl).ptd 第28頁 /Μ 五、發明說明(24) 在讀出用行選擇線CSLR之非活 、 及自動重清日寺,和實施例1之變开㈠曰’尤其其中之等待時 /等化電路31之動作一樣=用資料曰線預充電 TGd之漏電流。 3RG内之電晶體TGc及 如以上之說明所示,在實 ^MA ^ tf. ^ # „CSLR ^ ^ J ^ ^ ^ 等待時及自動重清時,可得到和给 / ▲ , /、/、中之 體陣列MA —樣之效果。 貝也列1之變形例3之記憶 實施例1之變形例6 >…、圖1 2 0貝用貝料線預充電/等化電路EQ0包括p通 道麵電晶體32b及32c,在讀用資料線"=通 線画之間串聯,·和P通道型M〇s電晶體如,設於讀用貝資抖 料線/IORO及讀用資料線I〇R〇之間。向p通道型m〇s電晶體 32b、3 2c以及32d之閘極輸入讀用資料線等化信號 /IOREQ。經由P通道型M0S電晶體5〇及節點NV供給p通道型 MOS電晶體32b及32c之連接節點電源電壓Vcc。向p通道型 MOS電晶體50之閘極輸入列位址選通信號/RAS。在列方向 排列η + 1 (η ·自然數)個構造和讀用資料線預、充電/等化電 路EQ0相同之電路。即,自一個電源電壓經由節點NV供給 讀用資料線預充電/等化電路EQ〇〜EQn電源電壓Vcc。 在以下’在綜合表達讀用資料線預充電/等化電路 £(3〇4(311及讀用資料線/1(^〇〜/1〇1^和讀用資料線 IORO〜IORn之情況,也稱為讀用資料線預充電/等化電路叫
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594751 五、發明說明(25) 及讀用資料線/1 OR和I OR。 n+1個讀用資料線預充電/等化電路EQ之各電路之中之 例如讀用資料線預充電/等化電路Eqn和讀用資料線/i〇Rn 及IORn連接。 讀用資料線預充電/等化電路EQ之各電路具有按照l位 準之列位址選通信號/ R A S及L位準之讀用資料線等化信號 /I0REQ,將對應之讀用資料線/i〇r及I0R預充電之功能。 讀用資料線預充電/等化電路E Q之各電路還具有按照[位準 之讀用資料線等化信號/I0REQ,將對應之讀用資料線/I〇R 及I OR等化之功能。 讀用資料線預充電/等化電路EQ之各電路具有 而 照Η位準之列位址選通信號/1?“,解除n + 1組讀用資料線 / I OR及I OR之預充電之功能。讀用資料線預充電/等化電路 EQ之各電路還具有按照η位準之讀用資料線等化信號 /I0REQ,解除n+1組讀用資料線/〖⑽及丨⑽之等化之功能。 因此,在實施例1之變形例6,在係非資料存取時且列 位^選通信號/RAS係Η位準時,即自動重清期間内之列位 址&通仏唬/RAS被設為L位準以外之期間及等待時,停止 供給讀用資料線,充電/等化電_之各電路電源電壓 :中之自"V重在主'出用行選擇線CSLR之非活化期間,尤其 準址選通信號心被設為l位 等化電路30之勒你,貫施例1之讀用資料線預充電/ 電路EQ之各電路對二:斷和讀用資料線預充電/等化 、μ之續用閘RG内之電晶體TGc及TGd之漏
594751 五、發明說明(26) 電流。 如以上之說明所示,自一個電源經由p通道型M〇s電晶 體5 0供給記憶體陣列Μ A内之按照實施例1之變形例6之讀用 資料線預充電/等化電路EQ之各電路電源電壓ycc。因此, 除了總是接受電源電壓V c c供給之實施例1之變形例3之讀 用 料線預充電/、等化電路3 1之效果以外,還在列位址選 通信號/RAS被設為L位準以外之期間及等待時,可更低耗 電力化。
實施例1之變形例7 參照圖1 3 ’實施例i之變形例7之讀用資料線預充電/ 等化電路EQ之各電路和圖丨2所示實施例j之變形例6之讀用 資料線預充電/等化電路EQ之各電路相比,在向p通道型 MOS電晶體50之閘極輸入替代列位址選通信號/RAS之自動 重^信號SELFREF上不同。除此以外,因和圖12所示之讀 用貧料線預充電/等化電路⑽之構造及功能相同,不重複 詳細之說明。 因此’在貝知例1之變形例7,在係非資料存取時且自 動,清偽號SELFREF係Η位準時,即在自動重.清時,停止供 給讀用f =線預充電/等化電路EQ之各電路電源電壓Vcc。 因此’ f讀出用行選擇線CSLR之非活化期間,尤其其中之 自> 動重清時,和實施例丨之之變形例6之讀用資料線預充電 /等化電路EQ之動作一樣,切斷和讀用資料線預充電/等化 電路EQ之各電路對應之讀用閘“内之電晶體Re &TGc[之漏
594751 五、發明說明(27) 電流 如以上之說明所示,實施 例7之 MA在自動重清時,可得到每 +隐體陣列 1于^貝&例1之變形例6之記愔麯晻万丨 MA之效果。 體陣列 實施例1之變形例8 〜H圖14 ’實施例1之變形例8之讀用資料線預充電/ :Q之各電路和圖12所示實施例1之變形例6之續用 資料線預充電/等化電_之各電路相比,在向^^用 MOS電晶體50之間極絡入#、 OR雷_ m — τΐ ,輪 代列位址選通信號/RAS之利用 eiM p 仃了列位址選通信號/RAS和自動重清信沪 SELFREF之邏輯和運算之信號上不同。除此以外,因號和每 一/彳jb之項用貝枓線預充電/等化電路EQ之構造 及力月b —樣,不重複詳細之說明。 因此,在實施例1之變形例8,在係非資料存取 =止選通信號/RAS或自動重清信號SEL 即 =3㈣“S被設為L位準以外之期間、等V時以 及自動重h日守,停止供給讀用資料 之各電路電源電壓Vcc。因此,右吃山頂充電/ 4化電路EQ 非活化期間,X其其中之等寺時在及、出動用擇,咖之 1之變形例6之讀用資料線預充電/等自化動電重二時樣和實施例 和讀用資料線預充電/等化電路EQ之=路閟樣,切斷 RG内之電晶體TGc及TGd之漏電流。電路對應之讀用閘 如以上之說明所示’實施例1之變形例8之記憶體陣列
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:以重清時,可得到實施例1之變形例6之 實施例2 參照圖15,信號位準變換電路8〇包括p通道型M〇s 體83和N通道型MOS電晶體84,在電源電壓Vcc和負電壓”曰曰β 之間串聯;及P通道型MOS電晶體81*N通道型M〇s電晶體 82 ’在電源電壓Vcc和負電壓VBb之間串聯。 向P通道型MOS電晶體83之閘極輸入用以選擇所要之讀 出用行選擇線CSLR之讀出用行選擇信號CSLRS。向p通道型 MOS電晶體81之閘極輸入利用反相器85變成行選擇信號 CLSRS之反相位準之信號。p通道型M〇s電晶體83 通道型 MOS電晶體84之連接節點和N通道型M〇s電晶體82之閘極連 接。P通道型MOS電晶體81及N通道型MOS電晶體82之連接節 點和N通道型MOS電晶體84之閘極連接。 k號位準變換電路80還包括反相器86及87。反相器86 將P通道型MOS電晶體81及N通道型MOS電晶體82之連接節點 之信號之Η位準設為Vcc、將L位準設為負電壓Vbb後輸出。 反相器8 7將反相器8 6之輸出信號之Η位準設為v c c、將l位 準設為負電壓VBB後,作為讀出用行選擇信號CSLR#輸出。 即’信號位準變換電路80將讀出用行選擇信號CSLRS 變換為讀出用行選擇信號CSLR#後輸出。結果,分別將讀 出用行選擇信號CSLR#之Η及L位準設為Vcc及負電壓VBB。 利用信號位準變換電路8 0變換後之L位準之讀出用行
2075-5577-PF(Nl).ptd 第33頁 594751 五、發明說明(29) 選擇信號CSLR#輸入圖3之感測放大器構造電路1 10之讀出 用行選擇線CSLR時,供給讀用閘RG内之N通道型MOS電晶體 TGc及TGd之閘極負電壓VBB。因此,切斷N通道型MOS電晶 體TGc及TGd之漏電流。結果,因感測放大器構造電路1 1〇 密集於記憶體陣列MA内,可使記憶體陣列MA低耗電力化。 此外,在以下說明之I 0分離型之感測放大器構造電路之讀 出用行選擇線CSLR輸入L位準之讀出用行選擇信號CSLR#也 可得到上述之效果。 如以上之說明所示,在實施例2之10分離型之記憶體 陣列MA,藉著供給讀出用行選擇線CSLR負電壓VBB之讀出 用行選擇信號CSLR#,可使半導體記憶裝置低耗電力化。 實施例3 參照圖1 6,實施例3之感測放大器構造電路1 2 0和實施 例1之圖3所示之感測放大器構造電路π 0相比,在還包括N 通道型MOS電晶體6 1和62以及反相器63上不同。 感測放大器構造電路1 2 0和感測放大器構造電路11 〇相 比’還在連接讀用閘RG内之N通道型MOS電晶體TGc及TGd之 背閘極和節點N1、在節點N1和接地電壓GND之間設置N通道 型MOS電晶體61以及在節點N 1和負電壓VBB之間設置N通道 型MOS電晶體62上不同。 感測放大器構造電路1 2 0和感測放大器構造電路11 〇相 比’還在列位址選通信號/RAS輸入N通道型M〇s電晶體6 2之 閘極及利用反相器63變成列位址選通信號/RAS之反相位準
2075-5577-PF(Nl).ptd 第34頁 594751 五、發明說明(30) 之信號輸入N通道型MOS電晶體61之閘極上不同。除此以外 之構造因和圖3所示之感測放大器構造電路丨丨〇相同,不重 複詳細之說明。用圖上未示之電壓位準變換電路將輸入N 通道型MOS電晶體6 2之閘極之列位址選通信號/RAS之[位準 之電壓設為負電壓VBB。
因此,感測放大器構造電路丨2 〇在列位址選通信號 /RAS被没為L位準期間’將N通道型MOS電晶體TGc及TGd之 貪閘極之電壓a又為接地電壓(J N D。而,感測放大器構造電 路1 2 0在列位址選通信號/ r A S被設為Η位準期間,即自動重 清期間内之列位址選通信號/rAS被設為L位準以外之期間 及等待時,將N通道型MOS電晶體TGc及TGd之背閘極之電壓 設為負電壓VBB。將N通道型MOS電晶體TGc及TGd之背閘極 之電壓设為負電壓VBB時,因N通道型MOS電晶體TGc及TGd 之臨限值變大,切斷N通道型MOS電晶體TGc及TGd之漏電 机。結果,因感測放大器構造電路1 2 〇密集於I 〇分離型之 記憶體陣列Μ A内,可使記憶體陣列Μ A低耗電力化。即,由 N通道型M0S電晶體61、62以及反相器63構成之電路在功能 上作為按照控制信號切斷N通道型M0S電晶體TGc及TGd之漏
電流之電流切斷電路。 卜 如以上之說明所示,在實施例3之I 〇分離型之圮憶體 陣列MA ’在自動重清期間内之列位址選通信號/RAs°^^設為 4準以外之期間及專待時,藉著將N通道型μ 〇 s電晶體τ g c 及T G d之背閘極之電壓設為負電壓v b b,可使半導體記情带
594751 五、發明說明(31) 實施例3之變形例1 參照圖1 7,實施例3之變形例1之感測放大器構造電路 1 2 0和實施例3之感測放大器構造電路丨2 〇相比,在向n通道 型MOS電晶體6 1及6 2之閘極輪入替代列位址選通信號/R as 之自動重清k號S E L F R E F上不同。除此以外,因和圖1 6所 示之實施例3之感測放大器構造電路丨2 〇之構造及功能一 樣’不重複詳細之說明。用圖上未示之電壓位準變換電路 將輸入N通道型MOS電晶體62之閘極之自動重清信號 SELFREF之L位準之電壓設為負電壓vbb。 因此,在實施例3之變形例1,在自動重清信號 SELFREF為Η位準時,即自動重清時,將n通道型M0S電晶體 TGc及TGd之背閘極之電壓設為負電壓VBb。因此,切斷n通 道型MOS電晶體TGc及TGd之漏電流。結果,因感測放大器 構造電路1 2 0密集於I 0分離型之記憶體陣列MA内,可使記 憶體陣列MA低耗電力化。 如以上之說明所示’在實施例3之變形例1之丨〇分離型 之記憶體陣列MA ,在自動重清時,可得到實施例3之記憶 體陣列MA之效果。 實施例3之變形例2 參照圖1 8,實施例3之變形例2之感測放大器構造電路 1 2 0和實施例3之感測放大器構造電路1 2 〇相比,在向N通道 型MOS電晶體61及62之閘極輪入替代列位址選通信號/Ras
2075-5577-PF(Nl).ptd ------ 第36頁 594751 五、發明說明(32) 之利用OR電路64進行列位址選通信號/RAS和自動重清信號 SELFREF之邏輯和運算之信號上不同。除此以外,因和圖 1 6所示之實施例3之感測放大器構造電路丨2〇之構造及功能 樣,不重複洋細之說明。用圖上未示之電壓位準變換電 路將輸入OR電路64之列位址選通信號/RAS及自動重清信號 SELFREF之L位準之電壓分別設為負電壓VBB。結果,將〇R 電路64之輸出k號之L位準之電壓設為負電壓vbb。
因此,在貫施例3之變形例2,在非資料存取時而且列 位址選通信號/RAS或自動重清信號SELFREF為η位準時,即 等待時及自動重清時,將Ν通道型M0S電晶體TGc及TGd之背 閘極之電壓e又為負電壓VBB。因此,切斷n通道型電晶 體T G c及T G d之漏電流。結果,因感測放大器構造電路1 2 〇 密集於10分離型之記憶體陣列MA内,可使記憶體陣列MA低 耗電力化。 如以上之說明所示,在實施例3之變形例2之I 〇分離型 之3己憶體陣列Μ A ’在等待時及自動重清時,可得到實施例 3之記憶體陣列Μ A之效果。 實施例4 參照圖1 9,實施例4之感測放大器構造電路1 3 〇和圖3 所示之感測放大器構造電路1 1 0相比,在還包括N通道型 M0S電晶體71和反相器72上不同。 貫施例4之感測放大器構造電路1 3 0和感測放大哭構造 電路11 0相比,還在連接讀用閘R G内之N通道型μ 〇s電晶體
594751 五、發明說明(33) T G e及T G f之源極不和接地電壓G N D而和節點n 2連接及在節 點N 2和接地電壓G N D之間設置N通道型μ 〇 S電晶體71上不 同。 貝施例4之感測放大為構造電路1 3 〇和感測放大器構造 電路11 0相比,還在利用反相器72變換為反相位準之列位 址選通信號/RAS輸入Ν通道型MOS電晶體71之閘極上不同。
因此,實施例4之感測放大器構造電路1 3 〇在非資料存 取時而且列位址選通信號/R AS被設為L位準期間,將Ν通道 型MOS電晶體TGe及TGf之源極之電壓設為接地電壓(JND。 而’感測放大器構造電路1 3 0在列位址選通信號/ r a S被設 為Η位準期間,即自動重清期間内之列位址選通信號/RAS 被設為L·位準以外之期間及等待時,ν通道型MOS電晶體TGe 及TGf之源極變成浮動狀態。因此,ν通道型M〇S電晶體TGc 及TGd之漏電流不存在。結果,因感測放大器構造電路1 3〇 密集於記憶體陣列Μ A内,可使記憶體陣列Μ A低耗電力化。 此外,在本實施例,說明了一個感測放大器構造電 路’但是實際上節點N2和複數讀用資料線/1 〇R及I〇R之各 資料線對應之讀用閘RG内之電晶體TGe及TGf之源極連接。
如以上之說明所示,在實施例4之I 〇分離型之記憶體 陣列MA,在自動重清期間内之列位址選通信號/尺…被設·為 L·位準以外之期間及等待時,藉著將N通道型M0S電晶體TGe 及T G f之源極設為浮動狀態,可使半導體記憶裝置低耗電 力化。
2075-5577-PF(Nl).ptd 第38頁 594751 五、發明說明(34) 實施例4之變形例1 參照圖2 0 ’實施例4之變形例1之感測放大器構造電路 1 3 0和實施例4之感測放大器構造電路1 3 〇相比,在向反相 器72輸入替代列位址選通信號/RAS之自動重清信號 S E L F R E F上不同。除此以外,因和圖1 9所示之實施例4之感 測放大器構造電路1 30之構造及功能一樣,不重複詳細之 說明。 因此,在實施例4之變形例1,在非資料存取時且自動 重清信號SELFREF為Η位準時,即自動重清時,N通道型m〇S 電晶體TGe及TGf之源極變成浮動狀態。因此,ν通道型M〇s 電晶體TGc及TGd之漏電流不存在。結果,因感測放大器構 造電路1 3 0密集於I 0分離型之記憶體陣列μ A内,可使記憶 體陣列MA低耗電力化。 如以上之說明所示,在實施例4之變形例1之I 〇分離型 之記憶體陣列MA ’在自動重清時,可得到實施例4之記憶 體陣列MA之效果。 實施例4之變形例2 參照圖2 1,實施例4之變形例2之感測放大器構造電路 1 3 0和實施例4之感測放大器構造電路丨3 〇相比,在經由反 相器72向N通道型MOS電晶體71之閘極輸入替代列位址選通 信號/RAS之利用OR電路73進行列位址選通信號/raS和自動 重清信號SELFREF之邏輯和運算之信號上不同。除此以 外’因和圖1 9所示之實施例4之感測放大器構造電路丨3 〇之
2075-5577-PF(Nl).ptd 第39頁 594751 五、發明說明(35) 構造及功能一樣,不重複詳細之說明。 因此,在實施例4之變形例2,在非資料存取時而且列 位址選通信號/ R A S或自動重清信號S E L F R E F為Η位準時,即 等待時及自動重清時,Ν通道型MOS電晶體TGe及TGf之源極 變成浮動狀態。因此,N通道型MOS電晶體TGe及TGf之漏電 流不存在。結果,因感測放大器構造電路1 3 0密集於記憶 體陣列MA内,可使記憶體陣列MA低耗電力化。 如以上之說明所示,在實施例4之變形例2之I 0分離型 之記憶體陣列MA,在等待時及自動重清時,可得到實施例 4之記憶體陣列Μ A之效果。 實施例5 以上說明了分別設置了用以自選擇記憶體單元讀出資 料之讀用資料線/ I OR及I OR和用以向選擇記憶體單元寫入 資料之寫用資料線/ I 0W及I 0W之I 0分離型之記憶體陣列 MA,但是本發明也可應用於使得共用用以自選擇記憶體單 元讀出資料之資料線和用以向選擇記憶體單元寫入資料之 資料線之I 0共用型之記憶體陣列。 參照圖2 2,記憶體陣列Μ A #密集於圖1所示之記憶體陣 列Μ A 0及M A1内。 記憶體陣列M A #和圖2所示之記憶體陣列Μ A相比,在未 含寫入用行選擇線CSLW0〜CSLW71、寫用資料線 1(^0〜1(^127以及寫用資料線/1〇,0〜/1〇界127上不同。 記憶體陣列Μ A #和記憶體陣列MA相比,還在包括替代
2075-5577-PF(Nl).ptd 第40頁 594751 五、發明說明(36) 讀出用行選擇線CSLRO〜CSLR71之行選擇線CSLO〜CSL71、 替代讀用資料線IORO〜I0R127及讀用資料線/I〇R〇〜/i〇R127 之資料線IOO〜101 27及資料線/100〜/10127以及替代等化電 路群100之等化電路群l〇〇a上不同。 記憶體陣列MA#和記憶體陣列MA相比,在節點n#傳送 替代讀用資料線等化信號/IOREQ之資料線等化信號/I〇EQ 上不同。除此以外之構造因和圖2所示之記憶體陣列μ a — 樣’不重複詳細之說明。 以下在綜合表達行選擇線CSL0〜CSL71時也稱為行選 擇線CSL。 參照圖2 3,感測放大器構造電路3 0 0和實施例1之圖3 所示之感測放大器構造電路1 1 〇相比,在未含讀用閘RG、 讀出用行選擇線CSLR、讀用資料線/1 OR及I 〇R上不同。 感測放大器構造電路3 0 0和感測放大器構造電路丨丨〇相 比,還在包括替代寫入用閘WG之讀出/寫入用電路rwg、替 代預充電/等化電路P/E之預充電/等化電路P/E#、替代寫 用資料線/I0W及I0W之資料線/10及10以及替代寫入用行選 擇線CSLW之行選擇線CSL上不同。除此以外之構造因和圖2 所示之感測放大器構造電路1 1 〇 —樣,不重複詳細之說 明。 項出/寫入用電路R W G和讀用閘R G D相比,在傳輸問τ g a 及TGb之汲極和替代寫用資料線/I〇W及I0W之資料線/1〇及 10連接上不同。除此以外之構造因和寫入用閘W G —樣,不 重複詳細之說明。因此,讀出/寫入用電路RWG具有按照行
2075-5577-PF(Nl).ptd 第41頁 594751 五、發明說明(37) 選擇線CSL上之信號將位元線BLM及/BLM各自和資料線/ j〇 及I 0在電氣上連接之功能。 預充電/等化電路P/E#和預充電/等化電路p/E相比, 將在N通道型MOS電晶體TGh及TGi之連接節點之電壓設為替 代中間電壓V B L之接地電壓g N D上不同。除此以外之構造因 預充電/等化電路P / E —樣,不重複詳細之說明。因此,預 充電/等化電路P/E#具有按照位元線等化信號BLEq將位元 線BLM及/BLM預充電及等化成接地電壓GN])之功能。 實施例5之感測放大器構造電路3 〇 〇在未自選擇記憶體 單元讀出資料之等待時、自動重清時,一般也將位元線 BLM及/BLM預充電至接地電壓GND,將資料線/1〇及1〇預充 電至電源電壓Vcc。因而,行選擇線CSL上之信號係L位 準’也因將N通道型M0S電晶體TGa、TGb之沒極及源極之電 壓位準各自設為電源電壓Vcc及接地電壓GND,漏電流各自 在N通道型Μ 0 S電晶體T G a及T G b之汲極及源極之間流動。 以下說明使得可使如上述之電晶體之漏電流消失之資 料線預充電/等化電路。 參照圖24,實施例5之資料線預充電/等化電路9〇和實 施例1之圖4所示之讀用資料線預充電/等化電路3 〇相比, 在將替代讀用資料線/I0R及I0R之資料線/10及1〇等化及預 充電上不同。 資料線預充電/等化電路90和實施例1之讀用資料線預 充電/等化電路30相比,還在向P通道型M0S電晶體3 〇b及 3 0 e之閘極輸入替代讀用資料線等化信號/ I 〇 r £ q之資料線
2075-5577-PF(Nl).ptd 第42頁 594751 五、發明說明(38) 等化信號/I〇Eq上不同。除此以外之構造及功能因和讀用 資料線預充電/等化電路30 一樣重複詳細之說明。 们卜:二在:施例5 ’和實施例1之讀用資料線預充電/ 專化電路30之動作一樣,在係非資料存取時且列位址選通 信號/RAS係Η位準時,即在行選擇線CSL之非活化期間,尤 其其中之自動重清期間内之列位址選通信號“…被設為L 位準以外之期間及等待時,解除資料線/1〇及1〇之預充 電。 、 而料線Μ及1〇上之電荷各自自讀出/寫入用電 路RWG内之電晶體TGa及TGb之沒極向源極移動。纟士 資 料線/10和位元線BLM之電位差及資料線1〇和位元之 電位差消1資料線/10及10上之電荷之移 复 斷電晶體TGa及TGb之漏電流。 如以上之說明所示,實施例5之1〇分離型之圮 列MA#和實施例i之10分離型之記憶體陣列Ma 一樣,^ 擇線CSL之非活化期間,尤其其中之自動重 位址選通信號/ R A S被設為位準以外之期間及I^之^ 得到和實施例iiiO分離型之記憶體陣列MA之效=^ β 實施例5之變形例1 參照圖25,實施例5之變形例1之資料線預 電路90和實施例5之圖24所示之資料線預充 相比,在向,,道型MOS電晶體3〇c及3〇(1之問極輪:J二 位址選通#號/RAS之自動重清信號3£:1^1^1?上不同。除此
594751 五、發明說明(39) 以外,因和實施例5之資料線預充電/等化雷炊Q Λ 私岭y u之;}:盖;皮菸 功能一樣,不重複詳細之說明。 再仏及 因此,在實施例5之變形例1,在係非杳M十 ^ ^ ⑺非貝枓存取時且白 動重清信號SELFREF係Η位準時,即在行選標綠 才且目 化期間,尤其其中之自動重清時,切斷讀出/ 之非活 RWG之電晶體TGa及TGb之漏電流。 ~ $電路 如以上之說明所示,實施例5之變形例1之1〇 記憶體陣列MA#,在行選擇線CSL之非活介如„ 雕i之 之自動重清時,可得到實施例5之記憶體陣列MA#之效果了 實施例5之變形例2 參照圖26,實施例5之變形例2之資料線預充 電路90和實施例5之圖24所示之資料線預充電/等化電路 相比,在向P通道型MOS電晶體30c及3〇d之閘極輸入 位址選通信號/RAS之利用〇R電 .3代列 /DA〇 ^ ^ ^ 崎0 ^丁了列位址選通作鲈 口自動重清信號SELFREF之邏輯和運算之信號上"& 同。除此以外,因和實施例5之杳料硷箱亡干/ 口〜不 之槿β^貝=例5之貝枓線預充電/等化電路90 之構xe及功此一樣,不重複詳細之說明。 =此二在實施例5之變形例2 ’在係非資.料存取時且列 立址選通k號/RAS及自動重清信號SELFREF係η位準時, 在行選擇線CSL之非活化期間1其其中之等待時及自動 重清時,切斷讀出/寫入用電路RWG内之電晶體TGa及TGb之 漏電流。 如以上之說明所示,實施例5之變形例2之1〇分離型之
594751 五、發明說明(40) 列MA#,在行選擇線CSL之非活化期間,尤其其中 及自動重清時,可得到實施例5之記憶體陣列MA# 之效果。 實施例5之變形例3 ”,實施例5之變形例3之資料線預充電/等化 電路9 i和貫施例丨之變形例3之圖9所示之讀用資料線預充 :/ 1化電路31相比’在將替代讀用資料線/i〇r及讀 料線IOR之資料線/10及10等化及預充電上不同 、
用電/等化電路91和實施例1之變形例3之讀 2枓線預充電/等化電路m目比,還在向ρ通道型Μ ;曰體31b、31c :及31d之問極輸入替代利謂電路4。進行 了列位址k通仏號/RAS和碩用資料線等化信號/ι〇 輯和運算之信號之利用0R電路40進行了 : ρ & /RAS和資料線等化信號/ ;[ 0EQ之邏輯和運管^虎^上^ #ϋ 同。除此以外之構造及功能因和讀用資料:預口:電/等化 電路3 1 —樣,不重複詳細之說明。
^因此,在實施例5之變形例3,和實施例丨之變形例3 頡用資料線預充電/等化電路3 1之動作一檨, 次 存取時且列位址選通信號/RAS#H位準:即二行m CSL之非活化期間,尤其其中之自動重清期 選通信號/RAS被設為L位準以外之期間及等待時,切 出/寫入用電路RWG内之電晶體TGa及TGb之漏電流。 貝 如以上之說明所示,實施例5之變形例3之^共用型之
594751 五、發明說明(41) 記憶體陣列M A#,和實施例1之變形例3之I 0分離型之記憶 體陣列ΜΑ —樣,在行選擇線CSL之非活化期間,尤其其中 之自動重清期間内之列位址選通信號/RAS被設為L位準以 外之期間及等待時,可得到實施例1之變形例3之I 〇分離型 之記憶體陣列Μ Α之效果。 實施例5之變形例4 參照圖2 8,實施例5之變形例4之資料線預充電/等化 電路91和實施例5之變形例3之資料,線預充電/等化電路91 相比,在向P通道型MOS電晶體31b、31c以及31d之閘極輸 入替代利用OR電路40進行了列位址選通信號/RAS和資料線 等化信號/ 10EQ之邏輯和運算之信號之利用⑽電路4〇進行 了 ^動重清信號SELFREF和資料線等化信號/I0Eq之邏輯和 運异之#號上不同。除此以外,因和實施例5之變形例3之 資料線預充電/等化電路91之構造及功能相同,不重複詳 細之說明。 因此’在實施例5之變形例4,在係非資料存取時且自 動重清信號SELFREF係Η位準時,即在行選擇線CSL之非活 化期間,尤其其中之自動重清時,切斷讀出/寫入用電路 RWG内之電晶體TGa及TGb之漏電流。 如以上之說明所示’實施例5之變形例4之丨〇共用型之 記憶體陣列MA#,在行選擇線CSL之非活化期間,尤其其中 之自動重清時,可得到和實施例5之變形例3之記憶體陣列 MA# —樣之效果。
第46頁 594751 發明說明(42) 實施例5之變形例5 參照圖29,實施例5之變形例5之資料線預充電/等化 電路91和實施例5之變形例3之資料線預充電/等化電路91 相比,在向P通道型MOS電晶體31b、31C以及31d之閘極輸 入替代利用OR電路40進行了列位址選通信號/RAS和資料線 等化h號/ I0EQ之邏輯和運算之信號之利用〇R電路4〇進行 了列位址選通信號/RAS、資料線等化信號/I0EQ以及自動 重清信號SELFREF之邏輯和運算之信號上不同。除此以 外’因和實施例5之變形例3之資料線預充電/等化電路91 之構造及功能相同,不重複詳細之說明。 因此’在貫施例5之變形例5,在係非資料存取時且列 位址選通信號/RAS及自動重清信號SELFREF係Η位準時,即 在行選擇線CSL之非活化期間,尤其其中之等待時及自動 重清時,切斷讀出/寫入用電路RWG内之電晶體TGa及TGb之 漏電流。 如以上之說明所示,在實施例5之變形例5之I 〇共用型 之記憶體陣列MA#,在行選擇線CSL之非活化期間,尤其其 中之等待時及自動重清時,可得到和實施例5之變形例3之 記憶體陣列MA# —樣之效果。 實施例5之變形例6 參照圖3 0 ’實施例5之變形例6之資料線預充電/等化 電路E Q # 0〜E Q # η和實施例1之變形例6之圖1 2所示之讀用資
2075-5577-PF(Nl).ptd 第47頁 594751 五、發明說明(43) 料線預充電/等化電路EQ之各電路相比,在各自將替代讀 用資料線/IORO〜/IORn及讀用資料線I〇R〇〜I〇Rn之資料線 /100〜/1 On及資料線IOO〜I On等化及預充電上不同。 資料線預充電/等化電路E Q # 0〜E Q # η和實施例1之變形 例6之圖12所示之讀用資料線預充電/等化電路EQ〇〜EQn相 比’還在向資料線預充電/等化電路EQ#〇〜EQ#n之各電路具 有之P通道型M0S電晶體32b、32c以及32d之閘極輸入替代 讀用資料線等化信號/I0REQ之資料線等化信號/I0EQ上不 同。除此以外之構造及功能因和實施例1之變形例6之讀用 >料線預充電/等化電路E Q 0〜E Q η —樣,不重複詳細之說 明。 在以下,在綜合表達資料線預充電/等化電路 EQ#0〜EQ#n及資料線/100〜/Ι〇η和讀用資料線1〇〇〜ι〇η之情 況’也稱為資料線預充電/等化電路EQ#及資料線/1〇和 10 〇 因此,在實施例5之變形例6,在係非資料存取時且列 位址選通信號/RAS係Η位準時,即自動重清期間内之列位 址選通信號/RAS被設為L位準以外之期間及等待時,停止 供給資料線預充電/等化電路EQ#之各電路電源電壓Vcc。 因此’在行選擇線CSL之非活化期間,尤其其中之自動重 清期間内之列位址選通信號/rAS被設為L位準以外之期間 及等待時,和實施例1之變形例6之讀用資料線預充電/等 化電路EQ之動作一樣,切斷和資料線預充電/等化電路EQ# 之各電路對應之讀出/寫入用電路RWG内之電晶體TGa及TGb
2075-5577-PF(Ni)>ptd 第48頁 594751 五、發明說明(44) 之漏電流。 如以上之說明所示,實施例5之變形例6之I 〇共用型之 圮憶體陣列Μ A #和實施例1之變形例6之丨〇分離型之記憶體 陣列MA —樣,在自動重清期間内之列位址選通信號/RAS被 設為L位準以外之期間及等待時,可得到實施例】之變形例 6之I 0分離型之記憶體陣列MA之效果。 實施例5之變形例7 參照圖3 1,實施例5之變形例7之資料線預充電/等化 電路EQ#之各電路和實施例5之變形例6之圖3〇所示之資料 線預充電/等化電路EQ#之各電路相比,在向p通道型M〇s電 晶體50之閘極輸入替代列位址選通信號/RAS之自動重清信 號SELFREF上不同。除此以外,因和實施例1之變形例6之 資料線預充電/等化電路Eq#之構造及功能相同,不重複詳 細之說明。 因此,在貝施例5之變形例7,在係非資料存取時且自 動重清信號SELFREF係η位準時,即在自動重清時,停止供 給資料線預充電/等化電路EQ#之各電路電源電壓Μ 此,在行選擇線CSL之非、、去儿4 „ 士、甘甘+ ^ . < — 非活化期間,尤其其中之自動重清 σ κ施例5之之變形例6 料線預充 之動作一樣,切斷和資粗始> +/ #仏七 电峪叫 ^ 貝枓線預充電/寺化電路EQ#之各電路 對應之讀出/寫入用電跤命曰胁 电路RWG内之電晶體TGa及TGb之漏電 流0 如以上之說明所示,實施例5之變形例7之1〇共用型之 2075-5577-PF(Nl).ptd 第49頁
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可得到實施例5之變形例6 記憶體陣列MA#在自動重清時 之記憶體陣列MA#之效果。 實施例5之變形例8 參照圖32,實施例5之變形例8之資料 ,路EQ#之各電路和實⑯例5之變形例6之圖3〇所充3 = 電/寻化電路叫#之各電路相&,在向P通道型_謂 曰曰體5,0之閘極輸入替代列位址選通信號/ras之利用⑽
US : I : Ϊ ί Ϊ T信號/RAS和自動重清信號以咖“之 邏輯和運异之k號上不同。除此以外,因和實施例5 形例6之資料線預充電/等化電路EQ#之構造及功能一 不重複詳細之說明。 ’
因此,在實施例5之變形例8,在係非資料存取時且列 位址選通信號/RAS或自動重清信號SELFREF係[1位準時,即 等待恰及自動重清時,停止供給資料線預充電/等化電路 EQ#之各電路電源電壓Vcc。因此,在行選擇線CSL之非活 化期間,尤其其中之等待時及自動重清時,和實施例丨之 變形例6之讀用資料線預充電/等化電路叫一樣,切斷和資 料線預充電/等化電路EQ#之各電路對應之讀、出/寫入用電' 路R W G内之電晶體T G a及T G b之漏電流。 如以上之說明所示,實施例5之變形例8之丨〇共用型之 記憶體陣列MA#,在列位址選通信號/RAS被設為L位準以外 之期間、等待時以及自動重清時,可得到實施例5之變形 例6之記憶體陣列MA#之效果。
2075-5577-PF(Nl).ptd 594751 五、發明說明(46) 實施例6 參照圖3 3,信號位準變換電路8 〇 #和圖1 5所示之信號 位準變換電路80相比,在向P通道型MOS電晶體83之閘極及 反相為8 5輸入替代讀出用行選擇信號c S L R S之行選擇信號 CSLS及自反相器87輸出替代讀出用行選擇信號cSLR#之行 選擇信號CSL#上不同。除此以外之構造因和信號位準變換 電路8 0 —樣,不重複詳細之說明。 即’信號位準變換電路80#將行選擇信號CSLS變換為 行選擇信號CSL後輸出。結果,分別將行選擇信號CSL#之Η 及L位準設為Vcc及負電壓VBB。 利用信號位準變換電路8 0 #變換後之L位準之行選擇信 號CSL#輸入圖23所示之感測放大器構造電路3〇〇之行選擇 線CSL時,負電壓VBB作用於讀出/寫入用電路RWG内之N通 道型MOS電晶體TGa及TGb之閘極。因此,切斷N通道型MOS 電晶體TGa及TGb之漏電流。結果,因感測放大器構造電路 300密集於記憶體陣列MA#内,可使記憶體陣列μA#低耗電 力化。此外,在以下說明之I 〇共用型之感測放大器構造電 路内之行選擇線CSL輸入L位準之行選擇信號CSL#也可得到 上述之效果。 如以上之說明所示,在實施例6之I 〇共用型之記憶體 陣列MA# ’藉著供給行選擇線CSL負電壓VBB之行選擇信號 CSL#,可使半導體記憶裝置低耗電力化。
第51頁 594751 五、發明說明(47) 實施例7 參照圖3 4,實施例7之感測放大器構造電路3 1 〇和實施 例5之圖23所示之感測放大器構造電路3〇〇相比,在還包括 N通道型MOS電晶體61和62以及反相器63上不同。 感測放大器構造電路3 1 〇和感測放大器構造電路3 〇 〇相 比,還在連接讀出/寫入用電路rWG内之n通道型MOS電晶體 T G a及T G b之背閘極和節點n 1、在節點n 1和接地電壓Q n D之 間設置N通道型MOS電晶體61以及在節點N1和負電壓VBB之 間設置N通道型MOS電晶體62上不同。
感測放大器構造電路3 1 〇和感測放大器構造電路3 〇 〇相 比,還在列位址選通信號/RAS輸入N通道型M0S電晶體62之 閘極及利用反相器63變成列位址選通信號/RAS之反相位準 之信號輸入N通道型MOS電晶體61之閘極上不同。除此以外 之構造因和圖2 3所示之感測放大器構造電路3 〇 〇相同,不 重複詳細之說明。用圖上未示之電壓位準變換電路將輸入 N通道型MOS電晶體62之閘極之列位址選通信號/RAS之[位 準之電壓設為負電壓VBB。
因此’感測放大器構造電路3 1 〇在列位址選通信號 /RAS被没為L位準期間,將n通道型m〇S電晶體TGa及TGb之 彦閘極之電壓设為接地電壓GND。而,感測放大器構造電 路310在列位址選通信號/RAS被設為1{位準期間,即自動重 清期間内之列位址選通信號/RAS被設為L位準以外之期間 及等待時,將N通道型MOS電晶體TGa及TGb之背閘極之電壓 設為負電壓VBB。將N通道型MOS電晶體TGa及TGb之背閘極
594751 五、發明說明(48) 之電壓設為負電壓VBB時,因N通道型MOS電晶體TGa及TGb 之臨限值變大,切斷N通道型MOS電晶體TGa及TGb之漏電 流。結果,因感測放大器構造電路3 1 0密集於丨〇共用型之 記憶體陣列M A#内,可使記憶體陣列MA#低耗電力化。 如以上之說明所示,在實施例7之I 〇共用型之記憶體 陣列MA#,在自動重清期間内之列位址選通信號/RAS被設 為L位準以外之期間及等待時,藉著將N通道型M0S電晶體 TGa及TGb之背閘極之電壓設為負電壓VBB,可使半導體記 憶裝置低耗電力化。 實施例7之變形例1 參照圖3 5,實施例7之變形例1之感測放大器構造電路 3 1 0和實施例7之圖34所示之感測放大器構造電路3 1 〇相 比,在向反相器63和N通道型MOS電晶體62之閘極輸入替代 列位址選通信號/RAS之自動重清信號SELFREF上不同。除 此以外,因和實施例7之感測放大器構造電路3 1 0之構造及 功能一樣,不重複詳細之說明。用圖上未示之電壓位準變 換電路將輸入N通道型MOS電晶體62之閘極之自動重清信號 SELFREF之L位準之電壓設為負電壓VBB。 因此,在實施例7之變形例1,在非資料存取時而且自 動重清# ?虎S E L F R E F為Η位準時,即自動重清時,將N通道 型MOS電晶體TGa及TGb之背閘極之電壓設為負電壓VBB。因 此,切斷N通道型MOS電晶體TGa及TGb之漏電流。結果,因 感測放大器構造電路3 1 0密集於丨〇共用型之記憶體陣列MA#
2075-5577-PF(Nl).ptd 第53頁 594751 五、發明說明(49) 内’可使記憶體陣列MA#低耗電力化。 如以上之说明所不’在實施例7之變形例1之丨〇共用型 之記憶體陣列Μ A #’在自動重清時,可得到實施例7之記憶 體陣列MA#之效果。 實施例7之變形例2 參照圖3 6 ’實施例7之變形例2之感測放大器構造電路 3 1 0和實施例7之圖34所示之感測放大器構造電路3丨〇相 比,在向反相器6 3和N通道型M〇s電晶體6 2之閘極輸入替代 列位址選通信號/RAS之利用〇R電路64進行列位址選通信號 /RAS和自動重清信號SELFREF之邏輯和運算之信號上不 同。除此以外,因和實施例7之感測放大器構造電路3丨〇之 構造及功能一樣,不重複詳細之說明。用圖上未示之電壓 位準變換電路將輸入OR電路64之列位址選通信號/rAS及自 動重清信號SELFREF之L位準之電壓分別設為負電壓VBB。 結果,將OR電路64之輸出信號之l位準之電壓設為負電壓 VBB。 ' 因此’在實施例7之變形例2,在非資料存取時而且列 位址選通信號/RAS或自動重清信號SELFREF為Η位準時,即 等待時及自動重清時,將Ν通道型M0S電晶體TGa及TGb之背 閘極之電壓設為負電壓V B B。因此,切斷N通道型μ 〇 s電晶 體T G a及T G b之漏電流。結果’因感測放大器構造電路3 1 〇 岔集於I 0共用型之記憶體陣列Μ A #内,可使記憶體陣列μ a # 低耗電力化。
2075-5577-PF(Nl).ptd 第54頁 594751 五、發明說明(50) 如以上之說明所示,在實施例7之變形例2之I 0共用型 之記憶體陣列Μ A #,在等待時及自動重清時,可得到實施 例7之記憶體陣列Μ A #之效果。 此外,在實施例卜7,代表性的說明DRAM密集於系統 LSI之構造,但是本發明未限定為這種構造,在DRAM單體 也可應用。
2075-5577-PF(Nl).ptd 第55頁 594751 圖式簡單說明 圖1係表示D R A Μ内藏之系統L S I之構造例之概略圖。 圖2係表示I 〇分離型之記憶體陣列之構造之概略圖。 圖3係表示實施例1之圖2所示之感測放大器帶内之一 個I 0分離型之感測放大器構造電路之構造之電路圖。 圖4係表示實施例1之記憶體陣列内之I 〇分離型之讀用 資料線預充電/等化電路之構造之電路圖。 圖5係說明實施例1之記憶體陣列内之感測放大器構造 電路及讀用資料線預充電/等化電路之資料讀出動作之動 作波形圖。 圖6係表示實施例1之變形例1之記憶體陣列内之I 〇分 離型之讀用資料線預充電/等化電路之構造之電路圖。 圖7係說明實施例1之變形例1之記憶體陣列内之感測 放大器構造電路及讀用資料線預充電/等化電路之資料讀 出動作之動作波形圖。 圖8〜1 4係各自表示實施例1之變形例2〜8之記憶體陣列 内之I 0分離型之讀用資料線預充電/等化電路之構造之電 路圖。 圖1 5係表示實施例2之圖1所示之列及行解碼器内之電 壓變換電路之構造之電路圖。 圖1 6係表示實施例3之圖2所示之感測放大器帶内之/ 個10分離型之感測放大器構造電路之構造之電路圖。 圖17〜18係表示實施例3之變形例1及2各自之圖2所系 之感測放大器帶内之一個I 〇分離型之感測放大器構造電路 之構造之電路圖。
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圖式簡單說明 圖1 9係表示實施例4之圖2所示之感測放大器帶内之〆 個I 0分離型之感測放大器構造電路之構造之電路圖。 圖2 0〜2 1係表示實施例4之變形例1及2各自之圖2所系 之感測放大器帶内之一個I 〇分離型之感測放大器構造電路 之構造之電路圖。 圖2 2係表示實施例5之I 0共同型之記憶體陣列之構造 之概略圖。 圖2 3係表示實施例5之圖2 2所示之感測放大器帶内之 一個10共同型之感測放大器構造電路之構造之電路圖。 圖24係表示實施例5之記憶體陣列内之I 0共同型之讀 用資料線預充電/等化電路之構造之電路圖。 圖25〜32係表示實施例5之變形例卜8各自之記憶體陣 列内之10共同型之讀用資料線預充電/等化電路之構造之 電路圖。 圖3 3係表示實施例6之圖1所示之列及行解碼器内之作 號位準變換電路之構造之電路圖。 圖3 4係表示實施例7之圖2 2所示之感測放大器帶内之 一個I 0共同型之感測放大器構造電路之電路圖。 圖3 5〜3 6係表示實施例7之變形例1及2各自之圖2 2所示 之感測放大器帶内之一個I 〇共同型之感測放大器構造 之電路圖。 圖37係表示在dram内所密集之10分離型之資料讀出 路之構造之電路圖。
2075-5577-PF(Nl).ptd 第57頁 594751 圖式簡單說明 符號說明 MAO、MA1、MA、MA# 記憶體陣列、 MC 記憶體單元、 YXO、YX1列及行解碼器、 DPO、DPI資料匯流排、 CG 控制電路、 DBO、DB1 資料匯流排、 CTB控制用匯流排、 LG 邏輯電路、 R#0〜R#7 列區塊、 MCB 記憶體單元區塊、 SB#0〜8 感測放大器帶、 100、100a 等化電路群、 N# 節點、 BGU、BGL位元線分離閘、 SA 感測放大器電路、 WG 寫入用閘、 RG 讀用閘、 P/E、P/E# 預充電/等化電路、 CSLR讀出用行選擇線、 CSL行選擇線、 CSLW 寫入用行選擇線、 PQ1、PQ2、PQ3、30b、30c、30d、30e、30f、31b、 31c、31d、32b、32c、32d、50、81、83 P 通道型 MOS 電晶
2075-5577-PF(Nl).ptd 第58頁 594751 圖式簡單說明 體、 NQ1、NQ2、NQ3、TX1、ΤΧ2、ΤΧ3、ΤΧ4、TGc、TGd、 TGe、TGf、TGh、TGi、61、62、71、82、84 N 通道型謂 電晶體、 63、73、85、86、87 反相器、 BLM、/BLM、BLU、/BLU、BLL、/BLL 位元、線、 T G a、T G b傳輸閘、 3 0、3 1讀用資料線預充電/等化電路、 90、EQ#0〜EQ#n資料線預充電/等化電路、 35 、 40 、 51 、 64 、 73 OR 電路、 8 0、8 0 # 信號位準變換電路、 RWG讀出/寫入電路、 110、120、130、300、310感測放大器構造電路、 1 0 0 0 系統LSI 。
2075-5577-PF(Nl).ptd 第59頁
Claims (1)
- 594751 六、申請專利範圍 1. 一種半導體記憶裝置,包括: 複數記憶體單元; 第一資料線,按照字元線之活化,和該複數記憶體單 元之中之被選擇之一個在電氣上連接; 第二資料線,和該第一資料線成階層的設置; 讀出電路,設於該第一資料線和該第二資料線之間, 在資料讀出時以按照該第一資料線之電壓之驅動力將該第 二資料線驅動至固定電壓;以及 電壓供給用控制電路,按照預充電等化指示,供給該 第二資料線既定電壓; 該電壓供給用控制電路包括電壓供給停止電路,在該 資料讀出時以外之既定期間將該第二資料線和該既定電壓 分離。 2. 如申請專利範圍第1項之半導體記憶裝置,其中, 該電壓供給停止電路具有: 電源節點,供給該既定電壓;及 開關,設於該電源節點和第二資料線之間,在該預充 電等化指示時,將該電源節點和第二資料線在電氣上連 接, 該開關按照各自規定該既定期間内之第一期間及第二 期間之第一控制信號及第二控制信號之至少一者,使該電 源節點和第二資料線在電氣上不連接。 3. 如申請專利範圍第2項之半導體記憶裝置,其中, 該第一控制信號係列位址選通信號或自動重清信號,該第2075-5577-PF(Nl).ptd 第60頁 594751 六、申請專利範圍 二控制信號係預充電等 4· 一種半導體記憶 複數記憶體單元; 第一資料線,按照 元之中之被 第二資 開關電 在資料存取 接;以及 選擇之一個 料線,和該 路,設於該 時將該第一 電壓供給用控制電 第二資料線既定電壓; 供給用控制 以外之既定 該電壓 資料存取時 分離。 5. 如申 該電壓供給 電源節 開關, 電等化指示 接; 該開關 期間之第一 源節點和第 6. 如申 請專利範圍 停止電路具 點,供給該 設於該電源 時,將該電 按照各自規 控制信號及 一資料線在 請專利範圍 化信號。 裝置,包括: 字元線之活化’和該複數記憶體單 在電氣上連接; 第一資料線成階層的設置; 第一資料線和該第二資料線之間, 資料線和該第一資料線在電氣上連 路’按照預充電等化指示,供給該 括電壓供給停止電路,在該 、為第二資料線和該既定電壓 ^4·項之半導體記憶裝置,其中, 既定電壓;及 節點和第二 源節點和坌:線間,在該預充 和第二資料線在電氣上連 :該:定期間内之第一期間及第二 t制信號之至少一*,使該電 電軋上不連接。 第5項之半導體記憶裝置,其中,2075-5577-PF(Nl).ptd 第61頁 ^7"+/:U 六、申請專利範圍 為第一控制信號係列壁 二控制信號係預“等二=^唬或自動重清信號’該第 ::種半導體記憶裝f包括: 複數把憶體單元; 複數第一資料線; 複數第二資料始 、 設置; 、π ,各自和該複數第一資料線成階層的 複數讀出雷政 第二資料線之間,/ 1自設於該複數第一資料線和該複數 各自之電壓之驅叙士貝料讀出時以按照該複數第一資料線 二資料線驅動至gj ~將各該複數第一資料線各自對應之第 利王回弋電壓; =節點,供給既定電壓; 電壓供給線; 電壓供給停止φ 之間,在該資料铉Ϊ 設於該電源節點和該電壓供給線 氣上連接;以及嗔出時將該電源節點和該電壓供給線在電 對:壓;給用控制電路,和該複數第二資料線各自 ^ ^ …、頂充電等化扣不,將該電壓供給線和該 複數第一資料線在電氣上連接; 該電壓供給停止電路在該資料讀出時以外之既定期 間’將該電源節點和該電壓供給線分離; 該複數第一資料線之中之被選擇之一條按照字元線之 活化和該複數記憶體單元之中之被選擇之一個在電氣上連 接0 2075-5577-PF(Nl).ptd 第62頁 ^4751 六、申請專利範圍 8·如申請專利範圍第7項之半導體記憶裝置,其中, =電壓供給停止電路包括第一開關,設於該電源節點和該 電壓供給線之間; 邊複數電壓供給用控制電路各自包括第二開關,設於 〜之第二資料線和該電壓供給線之間; «亥第開關按照規定該既定期間内之第一期間之第一 ^制信號,使該電源節點和該電壓供給線在電氣上不連 料在該預充電等化指示時’將對應之第二資 内Ϊ第口::2ί線在電氣上連接’按照規定該既定期間 為電壓供給線在電氣上不連接。 、 9.如申請專利範圍第8項之半導體記憶裝置,且中, 忒第一控制信號係列位址選通信號或自動重清信號、, 一控制信號係預充電等化信號。 〜 ^ 10· —種半導體記憶裝置,包括: 複數記憶體單元; 複數第一資料線; 設置複數第二資料線,纟自和該複數第_資料線成階層的 第-mi?於該複數第-資料線和該複數 應之第二資料線在電氣上連接; 貝科線和對 電源節點,供給既定電壓; 2075-5577-PF(Nl).ptd 第63頁 594751六、申請專利範圍 電壓供給線; 電壓供Ϊ停止電路,設於該電源節點和該電壓供給線 之門在\ >料存取時將該電源節點和該電壓供給線在電 複數電【供給用控制電路’和該複數第二資料線各自 對應的設置,#照預充電等化指示,將該電壓供給線和該 複數第二資料線在電氣上連接; 該電壓供給停止電路在該資料存取時以外之既定期 間,將該電源節點和該電壓供給線分離; 、該複數第—資料線之中之被選擇之一條按照字元線之 活化和該複數記憶體單元之中之被選擇之一個在電氣上 接。 ”史 11 · 一種半導體記憶裝置,包括: 複數記憶體單元; 第一資料線’按照字元線之活化’和該複數記憶體單 元之中之被選擇之一個在電氣上連接; 第一資料線’和該第一資料線成階層的設置;以及 讀出電路,設於該第一資料線和該第二資料線之間, 在資料讀出時以按照該第一資料線之電壓之驅動力將該第 二資料線驅動至既定電壓; / 邊項出電路包括第一及第二電晶體,在該第二資料線 和供給該既定電壓之節點之間串聯; 、 該第二電晶體之閘極和該第一資料線連接; δ亥第一電晶體’在该資料讀出時’按照位址選擇纟士果594751 六、申請專利範圍 變成導通; 半導體記憶裝置還包括電流切斷電路,在既定期間, 強迫的切斷該第二資料線和該節點之間之電流路徑。 1 2. —種半導體記憶裝置,包括: 複數記憶體單元; 第一資料線,按照字元線之活化,和該複數記憶體單 元之中之被選擇之一個在電氣上連接; 第二資料線,和該第一資料線成階層的設置;以及 讀出電路,設於該第一資料線和該第二資料線之間, 在資料讀出時以按照該第一資料線之電壓之驅動力將該第 二資料線驅動至既定電壓; 該讀出電路包括第一及第二電晶體,在該第二資料線 和供給該既定電壓之節點之間串聯; 該第二電晶體之閘極和該第一資料線連接; 半導體記憶裝置還包括: 行選擇線,和該第一電晶體之閘極連接;及 信號位準變換電路,在該行選擇線非活化期間,設定 該行選擇線上之信號,使得該第一電晶體之臨限值電壓變 大。 1 3. —種半導體記憶裝置,包括: 複數記憶體單元; 第一資料線,按照字元線之活化,和該複數記憶體單 元之中之被選擇之一個在電氣上連接; 第二資料線,和該第一資料線成階層的設置;2075-5577-PF(Nl).ptd 第65頁 594751 六、申請專利範圍 内部節點; 電源節點,供給既定電壓;以及 讀出電路,設於該第一資料線和該第二資料線之間, 在資料讀出時以按照該第一資料線之電壓之驅動力將該第 二資料線和該内部節點在電氣上連接; 該讀出電路包括第一及第二電晶體,在該第二資料線 和該内部節點之間串聯; 該第二電晶體之閘極和該第一資料線連接; 該第一電晶體,在該資料讀出時,按照位址選擇結果 變成導通; 半導體記憶裝置還包括電流切斷電路,設於該内部節 點和該電源節點之間,在既定期間,強迫的切斷該内部節 點和該電源節點之間之電流路徑。 14. 一種半導體記憶裝置,包括: 複數記憶體單元; 第一資料線,按照字元線之活化,和該複數記憶體單 元之中之被選擇之一個在電氣上連接; 第二資料線,和該第一資料線成階層的設置;以及 讀出寫入電路,設於該第一資料線和該第二資料線之 間; 該讀出寫入電路包括第一電晶體,在資料存取時將該 第一資料線和該第二資料線在電氣上連接; 半導體記憶裝置還包括電流切斷電路,在既定期間, 強迫的切斷該第一資料線和該第二資料線之間之電流路2075-5577-PF(Nl).ptd 第66頁 594751 六、申請專利範圍 徑。 1 5. —種半導體記憶裝置,包括: 複數記憶體單元; 第一資料線,按照字元線之活化,和該複數記憶體單 元之中之被選擇之一個在電氣上連接; 第二資料線,和該第一資料線成階層的設置;以及 讀出寫入電路,設於該第一資料線和該第二資料線之 間; 該讀出寫入電路包括電晶體,在資料存取時將該第一 資料線和該第二資料線在電氣上連接, 半導體記憶裝置還包括: 行選擇線,和該電晶體之閘極連接;及 信號位準變換電路,在該行選擇線非活化期間,設定 該行選擇線上之信號,使得該電晶體之臨限值電壓變大。2075-5577-PF(Nl).ptd 第67頁
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