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JP5292661B2 - Semiconductor memory device - Google Patents

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JP5292661B2
JP5292661B2 JP2001245832A JP2001245832A JP5292661B2 JP 5292661 B2 JP5292661 B2 JP 5292661B2 JP 2001245832 A JP2001245832 A JP 2001245832A JP 2001245832 A JP2001245832 A JP 2001245832A JP 5292661 B2 JP5292661 B2 JP 5292661B2
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俊和 中村
正人 松宮
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Fujitsu Semiconductor Ltd
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Fujitsu Semiconductor Ltd
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  • For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)
  • Dram (AREA)

Description

本発明は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)のように、リフレッシュ動作を必要とする半導体記憶装置に関する。  The present invention relates to a semiconductor memory device that requires a refresh operation, such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory).

図18は従来のDRAMの一例の一部分を示す回路図である。図18中、1はワード線群、2はビット線群であり、ワード線を介した制御によりビット線に電気的に接続されるメモリセルは図示を省略している。  FIG. 18 is a circuit diagram showing a part of an example of a conventional DRAM. In FIG. 18, 1 is a word line group, and 2 is a bit line group, and the memory cells electrically connected to the bit line by control via the word line are not shown.

3はセンスアンプ部、4はセンスアンプ部3に配置されているセンスアンプのラッチ動作を制御するラッチイネーブル信号(LEX、LEZ)発生回路、5はセンスアンプ部3に配置されているビット線プリチャージ回路のプリチャージ動作を制御するビット線リセット信号(BRSX)発生回路である。  3 is a sense amplifier unit, 4 is a latch enable signal (LEX, LEZ) generation circuit for controlling the latch operation of the sense amplifier arranged in the sense amplifier unit 3, and 5 is a bit line pre-arranged in the sense amplifier unit 3. It is a bit line reset signal (BRSX) generation circuit for controlling the precharge operation of the charge circuit.

図19はセンスアンプ部3の構成を示す回路図である。図19中、BL0Z、BL0X、BL1Z、BL1Xはビット線、6はセンスアンプであり、VDDは電源電位、7はラッチイネーブル信号LEXによりオン、オフが制御されるセンスアンプ活性化用のpMOSトランジスタ、8、9はプルアップ素子をなすpMOSトランジスタ、VSSは接地電位、10はラッチイネーブル信号LEZによりオン、オフが制御されるセンスアンプ活性化用のnMOSトランジスタ、11、12はプルダウン素子をなすnMOSトランジスタである。  FIG. 19 is a circuit diagram showing a configuration of the sense amplifier unit 3. In FIG. 19, BL0Z, BL0X, BL1Z, BL1X are bit lines, 6 is a sense amplifier, VDD is a power supply potential, 7 is a pMOS transistor for activating a sense amplifier whose on / off is controlled by a latch enable signal LEX, 8 and 9 are pMOS transistors forming pull-up elements, VSS is a ground potential, 10 is an nMOS transistor for activating a sense amplifier whose ON / OFF is controlled by a latch enable signal LEZ, and 11 and 12 are nMOS transistors forming a pull-down element It is.

13はビット線BL0Z、BL0X、BL1Z、BL1Xのプリチャージを行うビット線プリチャージ回路であり、14〜16はビット線リセット信号BRSXによりオン、オフが制御されるnMOSトランジスタである。  Reference numeral 13 denotes a bit line precharge circuit that precharges the bit lines BL0Z, BL0X, BL1Z, and BL1X. Reference numerals 14 to 16 denote nMOS transistors that are controlled to be turned on and off by a bit line reset signal BRSX.

17はビット線BL0Z、BL0Xとセンスアンプ6との接続を図るビット線トランスファゲートであり、18、19はビット線トランスファゲート駆動信号BLT0Xによりオン、オフが制御されるnMOSトランジスタである。  Reference numeral 17 denotes a bit line transfer gate for connecting the bit lines BL0Z and BL0X to the sense amplifier 6, and reference numerals 18 and 19 denote nMOS transistors whose on and off are controlled by a bit line transfer gate drive signal BLT0X.

20はビット線BL1Z、BL1Xとセンスアンプ6との接続を図るビット線トランスファゲートであり、21、22はビット線トランスファゲート駆動信号BLT1Xによりオン、オフが制御されるnMOSトランジスタである。  Reference numeral 20 denotes a bit line transfer gate for connecting the bit lines BL1Z and BL1X to the sense amplifier 6, and reference numerals 21 and 22 denote nMOS transistors whose on and off are controlled by a bit line transfer gate drive signal BLT1X.

23はセンスアンプ6とデータバスGDBZ、GDBXとの接続を図るコラムゲートであり、24、25はコラム選択信号CLSZによりオン、オフが制御されるnMOSトランジスタである。  Reference numeral 23 denotes a column gate for connecting the sense amplifier 6 to the data buses GDBZ and GDBX. Reference numerals 24 and 25 denote nMOS transistors whose ON / OFF is controlled by a column selection signal CLSZ.

図20はラッチイネーブル信号発生回路4の構成を示す回路図である。図20中、TWLXはワード線の立ち上がりからセンスアンプ6を活性化するまでの時間を決めるタイミングワード信号、26〜28はインバータである。  FIG. 20 is a circuit diagram showing a configuration of the latch enable signal generation circuit 4. In FIG. 20, TWLX is a timing word signal for determining the time from the rise of the word line until the sense amplifier 6 is activated, and 26 to 28 are inverters.

図21はビット線リセット信号発生回路5の構成を示す回路図である。図21中、BRRZはビット線リセット信号BRSXを制御するビット線リセット制御信号、29、30はインバータ、31〜34はpMOSトランジスタ、35、36はnMOSトランジスタ、37はインバータであり、38はpMOSトランジスタ、39はnMOSトランジスタ、VPPは電源電位VDDを昇圧してなる昇圧電位である。  FIG. 21 is a circuit diagram showing a configuration of the bit line reset signal generation circuit 5. In FIG. 21, BRRZ is a bit line reset control signal for controlling the bit line reset signal BRSX, 29 and 30 are inverters, 31 to 34 are pMOS transistors, 35 and 36 are nMOS transistors, 37 is an inverter, and 38 is a pMOS transistor. , 39 are nMOS transistors, and VPP is a boosted potential obtained by boosting the power supply potential VDD.

図22及び図23は図18に示す従来のDRAMにおける読出し動作を説明するための波形図であり、ビット線BL0Z、BL0X側のメモリセルが選択される場合を例にしている。なお、ビット線トランスファゲート駆動信号BLT0X、BLT1Xは図示を省略している。  FIGS. 22 and 23 are waveform diagrams for explaining the read operation in the conventional DRAM shown in FIG. 18, and shows an example in which the memory cells on the bit lines BL0Z and BL0X are selected. The bit line transfer gate drive signals BLT0X and BLT1X are not shown.

プリチャージ期間は、ビット線リセット制御信号BRRZ=VSS、タイミングワード信号TWLX=VDDとされ、これに応じて、ビット線リセット信号BRSX=VPP、ラッチイネーブル信号LEX=VDD、LEZ=VSSとなる。また、ビット線トランスファゲート駆動信号BLT0X、BLT1X=VPPとされる。  In the precharge period, the bit line reset control signal BRRZ = VSS and the timing word signal TWLX = VDD are set, and accordingly, the bit line reset signal BRSX = VPP, the latch enable signal LEX = VDD, and LEZ = VSS. Further, the bit line transfer gate drive signals BLT0X and BLT1X = VPP.

この結果、ビット線プリチャージ回路13では、nMOSトランジスタ14〜16がON、センスアンプ6では、pMOSトランジスタ7及びnMOSトランジスタ10がOFF、ビット線トランスファゲート17、20では、nMOSトランジスタ18、19、21、22がONとなり、ビット線BL0Z、BL0X、BL1Z、BL1XはVCC/2にプリチャージされる。  As a result, in the bit line precharge circuit 13, the nMOS transistors 14 to 16 are turned on, in the sense amplifier 6, the pMOS transistor 7 and the nMOS transistor 10 are turned off, and in the bit line transfer gates 17 and 20, the nMOS transistors 18, 19, 21 , 22 are turned ON, and the bit lines BL0Z, BL0X, BL1Z, BL1X are precharged to VCC / 2.

アクティブ期間になると、ビット線リセット制御信号BRRZ=VDDとされ、これに応じて、ビット線リセット信号BRSX=VSSとなり、ビット線プリチャージ回路13では、nMOSトランジスタ14〜16がOFFとなる。また、ビット線トランスファゲート駆動信号BLT1X=VSSとされ、ビット線トランスファゲート20では、nMOSトランジスタ21、22がOFFとなる。この結果、ビット線BL1Z、BL1Xはセンスアンプ部3と電気的に切り離されると共に、ビット線BL0Z、BL0Xはプリチャージ電源(VCC/2)と切り離される。  In the active period, the bit line reset control signal BRRZ = VDD is set, and accordingly, the bit line reset signal BRSX = VSS is set. In the bit line precharge circuit 13, the nMOS transistors 14 to 16 are turned off. Further, the bit line transfer gate drive signal BLT1X = VSS is set, and in the bit line transfer gate 20, the nMOS transistors 21 and 22 are turned off. As a result, the bit lines BL1Z and BL1X are electrically disconnected from the sense amplifier unit 3, and the bit lines BL0Z and BL0X are disconnected from the precharge power supply (VCC / 2).

続いて、ワード線WLが立ち上がり、選択されたメモリセルからのデータの読出しが行われ、ビット線BL0Z、BL0X間に僅かの差電位が生じる。この状態になると、タイミングワード信号TWLX=VSSとされ、これに応じて、ラッチイネーブル信号LEX=VSS、LEZ=VDDとなる。この結果、センスアンプ6では、pMOSトランジスタ7及びnMOSトランジスタ10がONとなり、センスアンプ6が活性化され、ビット線BL0Z、BL0X間の差電位が増幅される。  Subsequently, the word line WL rises, data is read from the selected memory cell, and a slight difference potential is generated between the bit lines BL0Z and BL0X. In this state, the timing word signal TWLX = VSS, and accordingly, the latch enable signal LEX = VSS and LEZ = VDD. As a result, in the sense amplifier 6, the pMOS transistor 7 and the nMOS transistor 10 are turned on, the sense amplifier 6 is activated, and the difference potential between the bit lines BL0Z and BL0X is amplified.

そして、セルデータのデータバスGDBZ、GDBXへの伝送が終了すると、タイミングワード信号TWLX=VDDとされ、これに応じて、ラッチイネーブル信号LEX=VDD、LEZ=VSSとなり、センスアンプ6では、pMOSトランジスタ7及びnMOSトランジスタ10がOFFとなり、センスアンプ6が非活性状態とされる。  When the transmission of the cell data to the data buses GDBZ and GDBX is completed, the timing word signal TWLX = VDD is set, and accordingly, the latch enable signals LEX = VDD and LEZ = VSS. In the sense amplifier 6, the pMOS transistor 7 and the nMOS transistor 10 are turned off, and the sense amplifier 6 is deactivated.

その後、ビット線リセット制御信号BRRZ=VSSとされ、これに応じて、ビット線リセット信号BRSX=VPPとなり、ビット線プリチャージ回路13では、nMOSトランジスタ14〜16がONとなり、ビット線BL0Z、BL0XはVCC/2にプリチャージされる。また、ビット線トランスファゲート駆動信号BLT1X=VPPとされ、ビット線トランスファゲート20では、nMOSトランジスタ21、22がONとなる。  Thereafter, the bit line reset control signal BRRZ = VSS is set, and accordingly, the bit line reset signal BRSX = VPP is set. In the bit line precharge circuit 13, the nMOS transistors 14 to 16 are turned ON, and the bit lines BL0Z and BL0X are Precharged to VCC / 2. Further, the bit line transfer gate drive signal BLT1X = VPP is set, and in the bit line transfer gate 20, the nMOS transistors 21 and 22 are turned on.

発明が解決しようとする課題Problems to be solved by the invention

このように、図18に示す従来のDRAMにおいては、ビット線をVCC/2にプリチャージしておき、選択するセルに対応するワード線を立ち上げてビット線間に差電位を生じさせ、この差電位をセンスアンプで増幅することによりセルデータの読出しを行っているが、DRAMのセルはキャパシタで構成されているため、そこに蓄積される電荷は時間とともに抜けていってしまう。そこで、リフレッシュ動作を行うことにより、少なくなってしまった電荷を補っている。  As described above, in the conventional DRAM shown in FIG. 18, the bit line is precharged to VCC / 2, the word line corresponding to the selected cell is raised, and a difference potential is generated between the bit lines. Cell data is read by amplifying the difference potential with a sense amplifier. However, since the DRAM cell is composed of a capacitor, the charge accumulated therein is lost with time. Therefore, the refresh operation is performed to compensate for the reduced charge.

セルから抜けていく電荷は、セルに“0”データ(Lレベル)が記憶された場合よりも“1”データ(Hレベル)が記憶された場合の方が早いために、“1”データの保持時間がリフレッシュ動作を行う時間の間隔を決めるパラメータとなる。しかし、微細化が進むと、“1”データの保持時間を前世代と同等にすることがプロセス的に困難になるが、メモリ容量が大きくなると、“1”データの保持時間の要求も大きくなり、更にプロセス的に困難を極めることになる。  The charge flowing out of the cell is faster when “1” data (H level) is stored than when “0” data (L level) is stored in the cell. The holding time is a parameter that determines the time interval for performing the refresh operation. However, as miniaturization progresses, it becomes difficult in terms of process to make the retention time of “1” data equal to that of the previous generation, but as the memory capacity increases, the requirement for the retention time of “1” data also increases. Furthermore, the process becomes extremely difficult.

ここで、セルにおける“1”データの保持時間が短くならないようにする手段として、ビット線のプリチャージ電位をVCC/2よりも低い電位とすることが有効な手段となり得る。このようにしたDRAMが特開平10−302469号公報及び特開平11−26720号公報に開示されている。しかし、これらのDRAMはビット線のプリチャージ電位をVCC/2とするDRAMに比較して多くの素子数を必要とする。これは、チップ面積の増大の原因となり、コスト増を招いてしまう。  Here, as a means for preventing the retention time of “1” data in the cell from being shortened, it is effective to set the precharge potential of the bit line to a potential lower than VCC / 2. Such DRAMs are disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 10-302469 and 11-26720. However, these DRAMs require a larger number of elements than DRAMs having a bit line precharge potential of VCC / 2. This causes an increase in the chip area and causes an increase in cost.

また、従来、DRAMの試験においては、リフレッシュ試験にかかる時間が大きな割合を占めていた。これは、“1”データの保持時間やメモリ容量が大きくなっていくと、さらに大きなものとなっていくが、試験時間の増大は、そのままコスト増を招くことになる。  Conventionally, in the DRAM test, the time taken for the refresh test has occupied a large proportion. This becomes even larger as the retention time and memory capacity of “1” data increase, but the increase in test time directly increases the cost.

そこで、本発明は、リフレッシュ動作を必要とする半導体記憶装置であって、微細化やメモリ容量の増加を図る場合であっても、チップ面積の増加によるコスト増を招くことなく、メモリセルにおける“1”データの保持時間が短くならないようにすることができるようにした半導体記憶装置を提供すること、及び、リフレッシュ試験に要する時間の短縮化によるコスト減を図ることができるようにした半導体記憶装置を提供することなどを目的とする。  Therefore, the present invention is a semiconductor memory device that requires a refresh operation, and even when miniaturization or an increase in memory capacity is intended, the memory cell does not increase in cost due to an increase in chip area. Provided is a semiconductor memory device capable of preventing a 1 "data retention time from being shortened, and a semiconductor memory device capable of reducing cost by shortening a time required for a refresh test The purpose is to provide.

課題を解決するための手段Means for solving the problem

本発明は、対をなす第1、第2のビット線と、セルデータの読出し時、第1、第2のビット線間に生ずる差電位を増幅するセンスアンプを有する半導体記憶装置であって、センスアンプのトランジスタを利用してセルデータ読出し前の第1、第2のビット線の電位を制御するビット線電位制御手段を有しているというものである。  The present invention is a semiconductor memory device having a pair of first and second bit lines and a sense amplifier that amplifies a difference potential generated between the first and second bit lines when reading cell data. It has bit line potential control means for controlling the potentials of the first and second bit lines before reading the cell data using the transistors of the sense amplifier.

本発明によれば、センスアンプのトランジスタを利用してセルデータ読出し前の第1、第2のビット線の電位を制御することができる。したがって、第1、第2のビット線の電位を第1、第2のビット線が取り得る最高電位と最低電位の中間よりも低い電位とすることにより、微細化やメモリ容量の増加を図る場合であっても、素子数の増加を招くことなく、すなわち、チップ面積の増加によるコスト増を招くことなく、“1”データの保持時間が短くならないようにすることができる。  According to the present invention, it is possible to control the potentials of the first and second bit lines before reading cell data using the transistor of the sense amplifier. Therefore, when the potential of the first and second bit lines is set to a potential lower than the middle between the highest potential and the lowest potential that can be taken by the first and second bit lines, miniaturization and increase in memory capacity are achieved. Even so, the retention time of “1” data can be prevented from being shortened without causing an increase in the number of elements, that is, without causing an increase in cost due to an increase in chip area.

また、ビット線電位制御手段を、試験モード時に、セルデータ読出し前の第1、第2のビット線の電位を制御する構成とする場合には、セルデータ読出し前の第1、第2のビット線の電位をセルデータの読出しマージンが小さくなる電位とすることにより、リフレッシュ試験に要する時間を短縮することができる。  Further, when the bit line potential control means is configured to control the potentials of the first and second bit lines before reading the cell data in the test mode, the first and second bits before reading the cell data. The time required for the refresh test can be shortened by setting the potential of the line to a potential at which the cell data read margin becomes small.

以下、図1〜図17を参照して、本発明の第1実施形態〜第3実施形態について、本発明をDRAMに適用した場合を例にして説明する。なお、図1、図2、図6、図7、図12、図13において、図18、図19に対応する部分には同一符号を付し、その重複説明は省略する。  Hereinafter, with reference to FIGS. 1 to 17, the first to third embodiments of the present invention will be described taking the case where the present invention is applied to a DRAM as an example. 1, 2, 6, 7, 12, and 13, parts corresponding to those in FIGS. 18 and 19 are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof is omitted.

(第1実施形態・・図1〜図5)
図1は本発明の第1実施形態の一部分を示す回路図である。本発明の第1実施形態は、図18に示す従来のDRAMが設けるセンスアンプ部3及びラッチイネーブル信号発生回路4と回路構成の異なるセンスアンプ部40及びラッチイネーブル信号発生回路41を設け、その他については、図18に示す従来のDRAMと同様に構成したものである。
(First embodiment: FIGS. 1 to 5)
FIG. 1 is a circuit diagram showing a part of the first embodiment of the present invention. The first embodiment of the present invention is provided with a sense amplifier section 40 and a latch enable signal generation circuit 41 having a circuit configuration different from that of the sense amplifier section 3 and the latch enable signal generation circuit 4 provided in the conventional DRAM shown in FIG. Is configured similarly to the conventional DRAM shown in FIG.

図2はセンスアンプ部40の構成を示す回路図である。センスアンプ部40は、図19に示すビット線プリチャージ回路13からnMOSトランジスタ15、16を削除し、nMOSトランジスタ14からなるビット線ダイレクトショート回路42を残し、その他については、図19に示すセンスアンプ部3と同様に構成したものである。  FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of the sense amplifier unit 40. The sense amplifier section 40 deletes the nMOS transistors 15 and 16 from the bit line precharge circuit 13 shown in FIG. 19, leaves the bit line direct short circuit 42 formed of the nMOS transistor 14, and the other components are the sense amplifier shown in FIG. The configuration is the same as that of the unit 3.

図3はラッチイネーブル信号発生回路41の構成を示す回路図である。図3中、ACTZはワード線を立ち上げに行くための基幹信号であるアクティブ信号、43はNAND回路、44〜47はインバータである。  FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of the latch enable signal generation circuit 41. As shown in FIG. In FIG. 3, ACTZ is an active signal which is a basic signal for starting up a word line, 43 is a NAND circuit, and 44 to 47 are inverters.

図4及び図5は本発明の第1実施形態における読出し動作を説明するための波形図であり、ビット線BL0Z、BL0X側のメモリセルが選択される場合を例にしている。なお、ビット線トランスファゲート駆動信号BLT0X、BLT1Xは図示を省略している。  4 and 5 are waveform charts for explaining the read operation in the first embodiment of the present invention, taking as an example the case where the memory cells on the bit lines BL0Z and BL0X are selected. The bit line transfer gate drive signals BLT0X and BLT1X are not shown.

本発明の第1実施形態においては、プリチャージ期間は、ビット線リセット制御信号BRRZ=VSS、アクティブ信号ACTZ=VSS、タイミングワード信号TWLX=VDDとされ、これに応じて、ビット線リセット信号BRSX=VPP、ラッチイネーブル信号LEX、LEZ=VDDとなる。また、ビット線トランスファゲート駆動信号BLT0X、BLT1X=VPPとされる。  In the first embodiment of the present invention, the bit line reset control signal BRRZ = VSS, the active signal ACTZ = VSS, and the timing word signal TWLX = VDD are set in the precharge period, and accordingly, the bit line reset signal BRSX = VDD. VPP, latch enable signal LEX, LEZ = VDD. Further, the bit line transfer gate drive signals BLT0X and BLT1X = VPP.

この結果、ビット線ダイレクトショート回路42では、nMOSトランジスタ14がON、センスアンプ6では、pMOSトランジスタ7がOFF、nMOSトランジスタ10がON、ビット線トランスファゲート17、20では、nMOSトランジスタ18、19、21,22がONとなり、ビットBL0Z、BL0X、BL1Z、BL1XはnMOSトランジスタ10のスレッショルド電圧Vth-nにプリチャージされる。  As a result, in the bit line direct short circuit 42, the nMOS transistor 14 is turned on, in the sense amplifier 6, the pMOS transistor 7 is turned off, the nMOS transistor 10 is turned on, and in the bit line transfer gates 17 and 20, the nMOS transistors 18, 19, 21 , 22 are turned ON, and the bits BL0Z, BL0X, BL1Z, BL1X are precharged to the threshold voltage Vth-n of the nMOS transistor 10.

その後、アクティブ期間になると、アクティブ信号ACTZ=VDDとされ、これに応じて、ラッチイネーブル信号LEZ=VSSとなり、センスアンプ6では、nMOSトランジスタ10がOFFとなり、センスアンプ6が非活性状態とされる。  Thereafter, in the active period, the active signal ACTZ = VDD is set, and accordingly, the latch enable signal LEZ = VSS is set. In the sense amplifier 6, the nMOS transistor 10 is turned off and the sense amplifier 6 is inactivated. .

続いて、ビット線リセット制御信号BRRZ=VDDとされ、これに応じて、ビット線リセット信号BRSX=VSSとなり、ビット線ダイレクトショート回路42では、nMOSトランジスタ14がOFFとなる。また、ビット線トランスファゲート駆動信号BLT1X=VSSとなり、ビット線トランスファゲート20では、nMOSトランジスタ21、22がOFFとなり、ビット線BL1Z、BL1Xはセンスアンプ部40と電気的に切り離される。  Subsequently, the bit line reset control signal BRRZ = VDD is set, and accordingly, the bit line reset signal BRSX = VSS is set, and in the bit line direct short circuit 42, the nMOS transistor 14 is turned OFF. Further, the bit line transfer gate drive signal BLT1X = VSS, the nMOS transistors 21 and 22 are turned off in the bit line transfer gate 20, and the bit lines BL1Z and BL1X are electrically disconnected from the sense amplifier unit 40.

続いて、ワード線WLが立ち上がり、選択されたメモリセルからのデータの読出しが行われ、ビット線BL0Z、BL0X間に僅かの差電位が生じる。この状態になると、タイミングワード信号TWLX=VSSとされ、これに応じて、ラッチイネーブル信号LEX=VSS、LEZ=VDDとなる。この結果、センスアンプ6では、pMOSトランジスタ7及びnMOSトランジスタ10がONとなり、センスアンプ6が活性化され、ビット線BL0Z、BL0X間の差電位が増幅される。  Subsequently, the word line WL rises, data is read from the selected memory cell, and a slight difference potential is generated between the bit lines BL0Z and BL0X. In this state, the timing word signal TWLX = VSS, and accordingly, the latch enable signal LEX = VSS and LEZ = VDD. As a result, in the sense amplifier 6, the pMOS transistor 7 and the nMOS transistor 10 are turned on, the sense amplifier 6 is activated, and the difference potential between the bit lines BL0Z and BL0X is amplified.

そして、セルデータのデータバスGDBZ、GDBXへの伝送が終了すると、アクティブ信号ACTZ=VSS、タイミングワード信号TWLX=VDDとされ、これに応じて、ラッチイネーブル信号LEX=VDDとなり、ラッチイネーブル信号LEZ=VDDを維持し、センスアンプ6では、pMOSトランジスタ7がOFFとなり、nMOSトランジスタ10がONを維持する。  When transmission of the cell data to the data buses GDBZ and GDBX is completed, the active signal ACTZ = VSS and the timing word signal TWLX = VDD are set, and accordingly, the latch enable signal LEX = VDD and the latch enable signal LEZ = In the sense amplifier 6, the pMOS transistor 7 is turned off and the nMOS transistor 10 is kept on in the sense amplifier 6.

その後、ビット線リセット制御信号BRRZ=VSSとされ、これに応じて、ビット線リセット信号BRSX=VPPとなり、ビット線ダイレクトショート回路42では、nMOSトランジスタ14がONとなる。この結果、ビット線BL0Z、BL0XはnMOSトランジスタ10のスレッショルド電圧Vth-nにプリチャージされる。また、ビット線トランスファゲート駆動信号BLT1XがVPPとされ、ビット線トランスファゲート20では、nMOSトランジスタ21、22がONとなる。  Thereafter, the bit line reset control signal BRRZ = VSS is set, and accordingly, the bit line reset signal BRSX = VPP is set, and the nMOS transistor 14 is turned ON in the bit line direct short circuit 42. As a result, the bit lines BL0Z and BL0X are precharged to the threshold voltage Vth-n of the nMOS transistor 10. Further, the bit line transfer gate drive signal BLT1X is set to VPP, and in the bit line transfer gate 20, the nMOS transistors 21 and 22 are turned on.

以上のように、本発明の第1実施形態によれば、センスアンプ活性化用のnMOSトランジスタを利用してビット線のプリチャージ電位をVCC/2よりも低い電位であるnMOSトランジスタのスレッショルド電圧Vth-nとしているので、微細化やメモリ容量の増加を図る場合であっても、素子数の増加を招くことなく、すなわち、チップ面積の増加によるコスト増を招くことなく、“1”データの保持時間が短くならないようにすることができる。  As described above, according to the first embodiment of the present invention, the threshold voltage Vth of the nMOS transistor in which the precharge potential of the bit line is lower than VCC / 2 by using the nMOS transistor for activating the sense amplifier. Since it is -n, even when miniaturization or increase in memory capacity is attempted, the “1” data can be retained without increasing the number of elements, that is, without increasing the cost due to the increase in chip area. Time can be kept short.

なお、本発明の第1実施形態においては、ビット線電位制御手段は、ラッチイネーブル信号発生回路41とビット線リセット信号発生回路5とビット線ダイレクトショート回路42とセンスアンプ6のnMOSトランジスタ10〜12とを含めて構成されている。  In the first embodiment of the present invention, the bit line potential control means includes the latch enable signal generation circuit 41, the bit line reset signal generation circuit 5, the bit line direct short circuit 42, and the nMOS transistors 10 to 12 of the sense amplifier 6. It is comprised including.

(第2実施形態・・図6〜図11)
図6は本発明の第2実施形態の一部分を示す回路図である。本発明の第2実施形態は、図18に示す従来のDRAMが設けるセンスアンプ部3、ラッチイネーブル信号発生回路4及びビット線リセット信号発生回路5と回路構成の異なるセンスアンプ部48、ラッチイネーブル信号発生回路49及びビット線リセット信号発生回路50を設け、その他については、図18に示す従来のDRAMと同様に構成したものである。
(Second Embodiment. FIG. 6 to FIG. 11)
FIG. 6 is a circuit diagram showing a part of the second embodiment of the present invention. The second embodiment of the present invention is different from the sense amplifier unit 3, latch enable signal generation circuit 4 and bit line reset signal generation circuit 5 provided in the conventional DRAM shown in FIG. A generation circuit 49 and a bit line reset signal generation circuit 50 are provided, and the others are configured in the same manner as the conventional DRAM shown in FIG.

図7はセンスアンプ部48の構成を示す回路図である。センスアンプ部48は、図19に示すセンスアンプ部3が設けるビット線プリチャージ回路13と回路構成の異なるビット線プリチャージ回路51を設け、その他については、図19に示すセンスアンプ部3と同様に構成したものである。  FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of the sense amplifier unit 48. The sense amplifier unit 48 is provided with a bit line precharge circuit 51 having a circuit configuration different from that of the bit line precharge circuit 13 provided in the sense amplifier unit 3 shown in FIG. 19, and the rest is the same as the sense amplifier unit 3 shown in FIG. It is configured.

ビット線プリチャージ回路51は、ビット線ダイレクトショート用のnMOSトランジスタ14については、ビット線リセット信号BRS0XによりON、OFFを制御し、ビット線にプリチャージ電圧を供給するためのnMOSトランジスタ15、16については、ビット線リセット信号BRS1XによりON、OFFを制御するようにしたものである。  The bit line precharge circuit 51 controls the ON / OFF of the bit line direct short nMOS transistor 14 by the bit line reset signal BRS0X, and the nMOS transistors 15 and 16 for supplying the precharge voltage to the bit line. Is configured to control ON and OFF by the bit line reset signal BRS1X.

図8はラッチイネーブル信号発生回路49の構成を示す回路図である。図8中、WLTZはラッチイネーブル信号LEZの発生をタイミングワード信号TWLXで制御するか、アクティブ信号ACTZで制御するかの切替信号、52〜56はインバータ、57、58はNAND回路である。  FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of the latch enable signal generation circuit 49. In FIG. 8, WLTZ is a switching signal for controlling the generation of the latch enable signal LEZ by the timing word signal TWLX or the active signal ACTZ, 52 to 56 are inverters, and 57 and 58 are NAND circuits.

図9はビット線リセット信号発生回路50の構成を示す回路図である。図9中、BRR0Zはビット線リセット信号BRS0Xを制御するビット線リセット制御信号、BRR1Zはビット線リセット信号BRS1Xを制御するビット線リセット制御信号、59はビット線リセット信号BRS0Xを発生するBRS0X発生回路、60はビット線リセット信号BRS1Xを発生するBRS1X発生回路である。  FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration of the bit line reset signal generating circuit 50. As shown in FIG. In FIG. 9, BRR0Z is a bit line reset control signal for controlling the bit line reset signal BRS0X, BRR1Z is a bit line reset control signal for controlling the bit line reset signal BRS1X, 59 is a BRS0X generation circuit for generating the bit line reset signal BRS0X, Reference numeral 60 denotes a BRS1X generation circuit that generates a bit line reset signal BRS1X.

BRS0X発生回路59において、61、62はインバータ、63〜66はpMOSトランジスタ、67、68はnMOSトランジスタ、69はインバータであり、70はpMOSトランジスタ、71はnMOSトランジスタである。  In the BRS0X generation circuit 59, 61 and 62 are inverters, 63 to 66 are pMOS transistors, 67 and 68 are nMOS transistors, 69 is an inverter, 70 is a pMOS transistor, and 71 is an nMOS transistor.

BRS1X発生回路60において、72、73はインバータ、74〜77はpMOSトランジスタ、78、79はnMOSトランジスタ、80はインバータであり、81はpMOSトランジスタ、82はnMOSトランジスタである。  In the BRS1X generation circuit 60, 72 and 73 are inverters, 74 to 77 are pMOS transistors, 78 and 79 are nMOS transistors, 80 is an inverter, 81 is a pMOS transistor, and 82 is an nMOS transistor.

図10及び図11は本発明の第2実施形態における読出し動作を説明するための波形図であり、ビット線BL0Z、BL0X側のメモリセルが選択される場合を例にしている。なお、ビット線トランスファゲート駆動信号BLT0X、BLT1Xは図示を省略している。  FIGS. 10 and 11 are waveform diagrams for explaining the read operation in the second embodiment of the present invention, taking as an example the case where the memory cells on the bit lines BL0Z and BL0X are selected. The bit line transfer gate drive signals BLT0X and BLT1X are not shown.

本発明の第2実施形態においては、プリチャージ期間は、ビット線リセット制御信号BRR1Z、BRR0Z=VSS、アクティブ信号ACTZ=VSS、切替信号WLTZ=VSS、タイミングワード信号TWLX=VDDとされ、これに応じて、ビット線リセット信号BRS1X、BRS0X=VPP、ラッチイネーブル信号LEX=VDD、LEZ=VSSとなる。また、ビット線トランスファゲート駆動信号BLT0X、BLT1X=VPPとされる。  In the second embodiment of the present invention, the precharge period is set to bit line reset control signals BRR1Z, BRR0Z = VSS, active signal ACTZ = VSS, switching signal WLTZ = VSS, and timing word signal TWLX = VDD. Thus, the bit line reset signals BRS1X, BRS0X = VPP, the latch enable signal LEX = VDD, and LEZ = VSS. Further, the bit line transfer gate drive signals BLT0X and BLT1X = VPP.

この結果、ビット線プリチャージ回路51では、nMOSトランジスタ14〜16がON、センスアンプ6では、pMOSトランジスタ7及びnMOSトランジスタ10がOFF、ビット線トランスファゲート17、20では、nMOSトランジスタ18、19、21、22がONとなり、ビットBL0Z、BL0X、BL1Z、BL1XはVCC/2にプリチャージされる。  As a result, in the bit line precharge circuit 51, the nMOS transistors 14 to 16 are ON, in the sense amplifier 6, the pMOS transistor 7 and the nMOS transistor 10 are OFF, and in the bit line transfer gates 17 and 20, the nMOS transistors 18, 19, 21 , 22 are turned ON, and the bits BL0Z, BL0X, BL1Z, BL1X are precharged to VCC / 2.

その後、アクティブ期間になると、ビット線リセット制御信号BRR1Z=VDDとされ、これに応じて、ビット線リセット信号BRS1X=VSSとなり、ビット線プリチャージ回路51では、nMOSトランジスタ15、16がOFFとなる。  Thereafter, in the active period, the bit line reset control signal BRR1Z = VDD is set, and accordingly, the bit line reset signal BRS1X = VSS is set, and in the bit line precharge circuit 51, the nMOS transistors 15 and 16 are turned off.

また、アクティブ信号ACTZ=VDDとされ、これに応じて、ビット線リセット信号LEZ=VDDとなり、センスアンプ6では、nMOSトランジスタ10がONとなる。この結果、ビット線BL0Z、BL0Xの電位はVCC/2からnMOSトランジスタ10のスレッショルド電圧Vth-nに引き下げられる。  Further, the active signal ACTZ = VDD is set, and accordingly, the bit line reset signal LEZ = VDD is set, and in the sense amplifier 6, the nMOS transistor 10 is turned ON. As a result, the potentials of the bit lines BL0Z and BL0X are lowered from VCC / 2 to the threshold voltage Vth-n of the nMOS transistor 10.

その後、ビット線リセット制御信号BRR0Z=VDDにされ、これに応じて、ビット線リセット信号BRS0X=VSSとなり、ビット線プリチャージ回路51では、nMOSトランジスタ14がOFFとなる。また、切替信号WLTZ=VDDとされ、これに応じて、ラッチイネーブル信号LEZ=VSSとなり、センスアンプ6では、nMOSトランジスタ10がOFFとなる。  Thereafter, the bit line reset control signal BRR0Z = VDD is set, and accordingly, the bit line reset signal BRS0X = VSS is set, and the nMOS transistor 14 is turned off in the bit line precharge circuit 51. Further, the switching signal WLTZ = VDD is set, and accordingly, the latch enable signal LEZ = VSS is set, and in the sense amplifier 6, the nMOS transistor 10 is turned OFF.

続いて、ワード線WLが立ち上がり、選択されたメモリセルからのデータの読出しが行われ、ビット線BL0Z、BL0X間に僅かの差電位が生じる。この状態になると、タイミングワード信号TWLX=VSSとされ、これに応じて、ラッチイネーブル信号LEX=VSS、LEZ=VDDとなる。この結果、センスアンプ6では、pMOSトランジスタ7及びnMOSトランジスタ10がONとなり、センスアンプ6が活性化され、ビット線BL0Z、BL0X間の差電位が増幅される。  Subsequently, the word line WL rises, data is read from the selected memory cell, and a slight difference potential is generated between the bit lines BL0Z and BL0X. In this state, the timing word signal TWLX = VSS, and accordingly, the latch enable signal LEX = VSS and LEZ = VDD. As a result, in the sense amplifier 6, the pMOS transistor 7 and the nMOS transistor 10 are turned on, the sense amplifier 6 is activated, and the difference potential between the bit lines BL0Z and BL0X is amplified.

そして、セルデータのデータバスGDBZ、GDBXへの伝送が終了すると、アクティブ信号ACTZ=VSS、タイミングワード信号TWLX=VDDとされ、ラッチイネーブル信号LEX=VDD、LEZ=VSSとなり、センスアンプ6では、pMOSトランジスタ7及びnMOSトランジスタ10がOFFとなり、センスアンプ6が非活性状態とされる。  When transmission of the cell data to the data buses GDBZ and GDBX is completed, the active signal ACTZ = VSS and the timing word signal TWLX = VDD are set, the latch enable signals LEX = VDD and LEZ = VSS. The transistor 7 and the nMOS transistor 10 are turned off, and the sense amplifier 6 is deactivated.

その後、ビット線リセット制御信号BRR1Z、BRR0Z=VSSとされ、これに応じて、ビット線リセット信号BRS1X、BRS0X=VPPとなり、ビット線プリチャージ回路51では、nMOSトランジスタ14〜16がONとなる。また、この結果、ビット線BL0Z、BL0XはVCC/2にプリチャージされる。また、ビット線トランスファゲート駆動信号BLT1X=VPPとされ、ビット線トランスファゲート20では、nMOSトランジスタ21、22がONとなる。  Thereafter, the bit line reset control signals BRR1Z and BRR0Z = VSS are set, and the bit line reset signals BRS1X and BRS0X = VPP are set accordingly. In the bit line precharge circuit 51, the nMOS transistors 14 to 16 are turned ON. As a result, the bit lines BL0Z and BL0X are precharged to VCC / 2. Further, the bit line transfer gate drive signal BLT1X = VPP is set, and in the bit line transfer gate 20, the nMOS transistors 21 and 22 are turned on.

以上のように、本発明の第2実施形態によれば、ビット線を一旦、VCC/2にプリチャージしているが、セルデータを読み出す前に、センスアンプ活性化用のnMOSトランジスタを利用してビット線の電位をVCC/2よりも低い電位であるnMOSトランジスタのスレッショルド電圧Vth-nに引き下げているので、微細化やメモリ容量の増加を図る場合であっても、素子数の増加を招くことなく、すなわち、チップ面積の増加によるコスト増を招くことなく、“1”データの保持時間が短くならないようにすることができる。  As described above, according to the second embodiment of the present invention, the bit line is once precharged to VCC / 2, but before reading the cell data, the nMOS transistor for activating the sense amplifier is used. Thus, since the potential of the bit line is lowered to the threshold voltage Vth-n of the nMOS transistor which is lower than VCC / 2, the number of elements is increased even when miniaturization or increase in memory capacity is attempted. Without this, that is, without causing an increase in cost due to an increase in the chip area, the retention time of “1” data can be prevented from being shortened.

なお、本発明の第2実施形態においては、ビット線電位制御手段は、ラッチイネーブル信号発生回路49とビット線リセット信号発生回路50とビット線プリチャージ回路51とセンスアンプ6のnMOSトランジスタ10〜12とを含めて構成されている。  In the second embodiment of the present invention, the bit line potential control means includes the latch enable signal generation circuit 49, the bit line reset signal generation circuit 50, the bit line precharge circuit 51, and the nMOS transistors 10 to 12 of the sense amplifier 6. It is comprised including.

(第3実施形態・・図12〜図17)
図12は本発明の第3実施形態の一部分を示す回路図である。本発明の第3実施形態は、図18に示す従来のDRAMが設けるセンスアンプ部3、ラッチイネーブル信号発生回路4及びビット線リセット信号発生回路5と回路構成の異なるセンスアンプ部83、ラッチイネーブル信号発生回路84及びビット線リセット信号発生回路85を設け、その他については、図18に示す従来のDRAMと同様に構成したものである。
(Third embodiment. FIG. 12 to FIG. 17)
FIG. 12 is a circuit diagram showing a part of the third embodiment of the present invention. The third embodiment of the present invention is different from the sense amplifier unit 3, latch enable signal generation circuit 4 and bit line reset signal generation circuit 5 provided in the conventional DRAM shown in FIG. The generation circuit 84 and the bit line reset signal generation circuit 85 are provided, and the others are configured in the same manner as the conventional DRAM shown in FIG.

図13はセンスアンプ部83の構成を示す回路図である。センスアンプ部83は、図7に示すセンスアンプ部48と同様に構成したものである。  FIG. 13 is a circuit diagram showing a configuration of the sense amplifier unit 83. The sense amplifier unit 83 is configured in the same manner as the sense amplifier unit 48 shown in FIG.

図14はラッチイネーブル信号発生回路84の構成を示す回路図である。図14中、TESZは試験モードを設定する試験モード設定信号、86〜90はインバータ、91、92はNAND回路である。試験モード設定信号TESZは、試験モードに設定する場合にはVDDとされる。  FIG. 14 is a circuit diagram showing a configuration of the latch enable signal generation circuit 84. In FIG. 14, TESZ is a test mode setting signal for setting a test mode, 86 to 90 are inverters, and 91 and 92 are NAND circuits. The test mode setting signal TESZ is set to VDD when the test mode is set.

図15はビット線リセット信号発生回路85の構成を示す回路図である。図15中、93はビット線リセット信号BRS0Xを発生するBRS0X発生回路、94はビット線リセット信号BRS1Xを発生するBRS1X発生回路である。  FIG. 15 is a circuit diagram showing a configuration of the bit line reset signal generation circuit 85. In FIG. 15, 93 is a BRS0X generating circuit for generating a bit line reset signal BRS0X, and 94 is a BRS1X generating circuit for generating a bit line reset signal BRS1X.

BRS0X発生回路93において、95、96はインバータ、97〜100はpMOSトランジスタ、101、102はnMOSトランジスタ、103はインバータであり、104はpMOSトランジスタ、105はnMOSトランジスタである。  In the BRS0X generation circuit 93, 95 and 96 are inverters, 97 to 100 are pMOS transistors, 101 and 102 are nMOS transistors, 103 is an inverter, 104 is a pMOS transistor, and 105 is an nMOS transistor.

BRS1X発生回路94において、106はNOR回路、107はインバータ、108〜111はpMOSトランジスタ、112、113はnMOSトランジスタ、114はインバータであり、115はpMOSトランジスタ、116はnMOSトランジスタである。  In the BRS1X generation circuit 94, 106 is a NOR circuit, 107 is an inverter, 108 to 111 are pMOS transistors, 112 and 113 are nMOS transistors, 114 is an inverter, 115 is a pMOS transistor, and 116 is an nMOS transistor.

図16及び図17は本発明の第3実施形態の試験モード時の動作を説明するための波形図であり、ビット線BL0Z、BL0X側のメモリセルが選択される場合を例にしている。なお、ビット線トランスファゲート駆動信号BLT0X、BLT1Xは図示を省略している。  FIGS. 16 and 17 are waveform diagrams for explaining the operation in the test mode of the third embodiment of the present invention, taking as an example the case where the memory cells on the bit lines BL0Z and BL0X are selected. The bit line transfer gate drive signals BLT0X and BLT1X are not shown.

本発明の第3実施形態においては、プリチャージ期間は、試験モード設定信号TESZ=VSS、ビット線リセット制御信号BRRZ=VSS、アクティブ信号ACTZ=VSS、タイミングワード信号TWLX=VDDとされ、これに応じて、ビット線リセット信号BRS1X、BRS0X=VPP、ラッチイネーブル信号LEX=VDD、LEZ=VSSとなる。また、ビット線トランスファゲート駆動信号BLT0X、BLT1X=VPPとされる。  In the third embodiment of the present invention, the precharge period is set to the test mode setting signal TESZ = VSS, the bit line reset control signal BRRZ = VSS, the active signal ACTZ = VSS, and the timing word signal TWLX = VDD. Thus, the bit line reset signals BRS1X, BRS0X = VPP, the latch enable signal LEX = VDD, and LEZ = VSS. Further, the bit line transfer gate drive signals BLT0X and BLT1X = VPP.

この結果、ビット線プリチャージ回路51では、nMOSトランジスタ14〜16がON、センスアンプ6では、pMOSトランジスタ7及びnMOSトランジスタ10がOFF、ビット線トランスファゲート17、20では、nMOSトランジスタ18、19、21、22がONとなり、ビット線BL0Z、BL0X、BL1Z、BL1XはVCC/2にプリチャージされる。  As a result, in the bit line precharge circuit 51, the nMOS transistors 14 to 16 are ON, in the sense amplifier 6, the pMOS transistor 7 and the nMOS transistor 10 are OFF, and in the bit line transfer gates 17 and 20, the nMOS transistors 18, 19, 21 , 22 are turned ON, and the bit lines BL0Z, BL0X, BL1Z, BL1X are precharged to VCC / 2.

この状態から、試験モード設定信号TESZ=VDDとされ、試験モードに設定されると、これに応じて、ビット線リセット信号BRS1X=VSS、ラッチイネーブル信号LEZ=VDDとなり、ビット線プリチャージ回路51では、nMOSトランジスタ15、16がOFF、センスアンプ6では、nMOSトランジスタ10がONとなる。また、ビット線トランスファゲート駆動信号BLT1XがVSSとされ、ビット線トランスファゲート20では、nMOSトランジスタ21、22がOFFとされる。この結果、ビット線BL0Z、BL0XはnMOSトランジスタ10のスレッショルド電圧Vth-nに引き下げられる。  From this state, when the test mode setting signal TESZ = VDD is set and the test mode is set, the bit line reset signal BRS1X = VSS and the latch enable signal LEZ = VDD are set accordingly, and the bit line precharge circuit 51 NMOS transistors 15 and 16 are OFF, and in the sense amplifier 6, the nMOS transistor 10 is ON. Further, the bit line transfer gate drive signal BLT1X is set to VSS, and in the bit line transfer gate 20, the nMOS transistors 21 and 22 are turned OFF. As a result, the bit lines BL0Z and BL0X are pulled down to the threshold voltage Vth-n of the nMOS transistor 10.

その後、ビット線リセット制御信号BRRZ=VSSとされ、これに応じて、ビット線リセット信号BRS0X=VDDとなり、ビット線プリチャージ回路51では、nMOSトランジスタ14がOFFとなる。また、アクティブ信号ACTZ=VDDとされ、これに応じて、ビット線リセット信号LEZがVSSとなり、センスアンプ6では、nMOSトランジスタ10がOFFとなる。  After that, the bit line reset control signal BRRZ = VSS is set, and accordingly, the bit line reset signal BRS0X = VDD is set, and the nMOS transistor 14 is turned OFF in the bit line precharge circuit 51. Further, the active signal ACTZ = VDD is set, and in response to this, the bit line reset signal LEZ becomes VSS, and in the sense amplifier 6, the nMOS transistor 10 is turned off.

続いて、ワード線WLが立ち上がり、選択されたメモリセルからのデータの読出しが行われ、ビット線BL0Z、BL0X間に僅かの差電位が生じる。この状態になると、タイミングワード信号TWLX=VSSとされ、これに応じて、ラッチイネーブル信号LEX=VSS、LEZ=VDDとなる。この結果、センスアンプ6では、pMOSトランジスタ7及びnMOSトランジスタ10がONとなり、センスアンプ6が活性化され、ビット線BL0Z、BL0X間の差電位が増幅される。  Subsequently, the word line WL rises, data is read from the selected memory cell, and a slight difference potential is generated between the bit lines BL0Z and BL0X. In this state, the timing word signal TWLX = VSS, and accordingly, the latch enable signal LEX = VSS and LEZ = VDD. As a result, in the sense amplifier 6, the pMOS transistor 7 and the nMOS transistor 10 are turned on, the sense amplifier 6 is activated, and the difference potential between the bit lines BL0Z and BL0X is amplified.

そして、セルデータのデータバスGDBZ、GDBXへの伝送が終了すると、試験モード設定信号TESZ=VSS、アクティブ信号ACTZ=VSS、タイミングワード信号TWLX=VDDとされ、ラッチイネーブル信号LEX=VDD、LEZ=VSSとなり、センスアンプ6では、pMOSトランジスタ7及びnMOSトランジスタ10がOFFとなり、センスアンプ6が非活性状態とされる。  When the cell data is transferred to the data buses GDBZ and GDBX, the test mode setting signal TESZ = VSS, the active signal ACTZ = VSS, the timing word signal TWLX = VDD, the latch enable signal LEX = VDD, and LEZ = VSS. Thus, in the sense amplifier 6, the pMOS transistor 7 and the nMOS transistor 10 are turned off, and the sense amplifier 6 is deactivated.

その後、ビット線リセット制御信号BRRZ=VSSとされ、これに応じて、ビット線リセット信号BRS1X、BRS0X=VPPとなり、ビット線プリチャージ回路51では、nMOSトランジスタ14〜16がONとなる。この結果、ビット線BL0Z、BL0XはVCC/2にプリチャージされる。また、ビット線トランスファゲート駆動信号BLT1X=VPPとなり、ビット線トランスファゲート20では、nMOSトランジスタ21、22がONとなる。  Thereafter, the bit line reset control signal BRRZ = VSS is set, and accordingly, the bit line reset signals BRS1X and BRS0X = VPP are set, and in the bit line precharge circuit 51, the nMOS transistors 14 to 16 are turned ON. As a result, the bit lines BL0Z and BL0X are precharged to VCC / 2. Further, the bit line transfer gate drive signal BLT1X = VPP, and in the bit line transfer gate 20, the nMOS transistors 21 and 22 are turned ON.

なお、本発明の第3実施形態においては、ビット線電位制御手段は、ラッチイネーブル信号発生回路84とビット線リセット信号発生回路85とビット線プリチャージ回路51とセンスアンプ6のnMOSトランジスタ10〜12とを含めて構成されている。  In the third embodiment of the present invention, the bit line potential control means includes the latch enable signal generation circuit 84, the bit line reset signal generation circuit 85, the bit line precharge circuit 51, and the nMOS transistors 10 to 12 of the sense amplifier 6. It is comprised including.

通常モード時は、試験モード設定信号TESZ=VSSとされるので、ラッチイネーブル信号発生回路84では、NAND回路92はタイミングワード信号TWLXに対してインバータとして機能し、ラッチイネーブル信号LEX、LEZは図18に示す従来のDRAMの場合と略同様の信号となる。また、ビット線リセット信号発生回路85では、NOR回路106は、ビット線リセット制御信号BRRZに対してインバータとして機能するので、ビット線リセット信号BRS0X、BRS1Xは同相の信号となる。したがって、通常モード時には、図18に示す従来のDRAMの場合と同様に動作する。  Since the test mode setting signal TESZ = VSS is set in the normal mode, in the latch enable signal generation circuit 84, the NAND circuit 92 functions as an inverter with respect to the timing word signal TWLX, and the latch enable signals LEX and LEZ are shown in FIG. The signal is substantially the same as that of the conventional DRAM shown in FIG. In the bit line reset signal generation circuit 85, since the NOR circuit 106 functions as an inverter with respect to the bit line reset control signal BRRZ, the bit line reset signals BRS0X and BRS1X are in-phase signals. Therefore, in the normal mode, the operation is the same as in the conventional DRAM shown in FIG.

以上のように、本発明の第3実施形態によれば、ビット線をVCC/2にプリチャージした後、試験モード時には、セルデータ読出し前のビット線の電位をVCC/2よりも低い電位としているので、“0”データの読出しマージンを小さくすることができ、“0”データのリフレッシュ試験に要する時間を短縮することができる。  As described above, according to the third embodiment of the present invention, after the bit line is precharged to VCC / 2, in the test mode, the potential of the bit line before cell data reading is set lower than VCC / 2. Therefore, the read margin for “0” data can be reduced, and the time required for the refresh test for “0” data can be shortened.

なお、セルデータ読出し前のビット線の電位は、アクティブ信号ACTZをVDDにするタイミングで決まるので、アクティブ信号ACTZをVDDにするタイミングを変化させることにより、セルデータの読出し前におけるビット線の電位をVCC/2〜Vth-nの範囲の低い所望の電位に設定することができる。  Note that the potential of the bit line before cell data reading is determined by the timing when the active signal ACTZ is set to VDD. Therefore, by changing the timing when the active signal ACTZ is set to VDD, the potential of the bit line before reading the cell data is changed. It can be set to a desired potential having a low range of VCC / 2 to Vth-n.

また、本発明の第3実施形態においては、試験モード時、nMOSトランジスタ10をONとすることにより、セルデータ読出し前のビット線の電位をVCC/2よりも低い電位に設定するようにした場合について説明したが、この代わりに、pMOSトランジスタ7をONとすることにより、セルデータ読出し前のビット線の電位をVCC/2よりも高い電位としても良く、このようにする場合には、“1”データの読出しマージンを小さくすることができるので、“1”データのリフレッシュ試験に要する時間を短縮することができる。  In the third embodiment of the present invention, when the nMOS transistor 10 is turned ON in the test mode, the potential of the bit line before reading the cell data is set to a potential lower than VCC / 2. However, instead of this, by turning on the pMOS transistor 7, the potential of the bit line before cell data reading may be set higher than VCC / 2. In this case, "1 Since the “data read margin” can be reduced, the time required for the refresh test of “1” data can be shortened.

この場合、セルデータ読出し前のビット線の電位はpMOSトランジスタ7をONとする時間で決まるので、pMOSトランジスタ7をONとする時間を制御することにより、セルデータの読出し前におけるビット線の電位をVCC/2よりも高い所望の電位に設定させることができる。  In this case, since the potential of the bit line before reading the cell data is determined by the time when the pMOS transistor 7 is turned on, the bit line potential before reading the cell data is controlled by controlling the time when the pMOS transistor 7 is turned on. It can be set to a desired potential higher than VCC / 2.

発明の効果Effect of the invention

以上のように、本発明によれば、センスアンプのトランジスタを利用してセルデータ読出し前の第1、第2のビット線の電位を制御することができるので、第1、第2のビット線の電位を第1、第2のビット線が取り得る最高電位と最低電位の中間よりも低い電位とすることにより、微細化やメモリ容量の増加を図る場合であっても、素子数の増加を招くことなく、すなわち、チップ面積の増加によるコスト増を招くことなく、“1”データの保持時間が短くならないようにすることができる。  As described above, according to the present invention, the potentials of the first and second bit lines before cell data reading can be controlled using the transistors of the sense amplifier, so that the first and second bit lines can be controlled. The potential of the first and second bit lines is set to a potential lower than the middle between the highest potential and the lowest potential, so that the number of elements can be increased even when miniaturization or increase in memory capacity is attempted. The retention time of “1” data can be prevented from being shortened without incurring, that is, without increasing the cost due to the increase in chip area.

また、ビット線電位制御手段を、試験モード時に、セルデータ読出し前の第1、第2のビット線の電位を制御する構成とする場合には、第1、第2のビット線の電位をセルデータの読出しマージンが小さくなる電位とすることにより、リフレッシュ試験に要する時間を短縮することができる。  Further, when the bit line potential control means is configured to control the potentials of the first and second bit lines before reading the cell data in the test mode, the potentials of the first and second bit lines are set to the cell. By setting the potential to reduce the data read margin, the time required for the refresh test can be shortened.

本発明の第1実施形態の一部分を示す回路図である。  It is a circuit diagram showing a part of a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態が備えるセンスアンプ部の構成を示す回路図である。  It is a circuit diagram which shows the structure of the sense amplifier part with which 1st Embodiment of this invention is provided. 本発明の第1実施形態が備えるラッチイネーブル信号発生回路の構成を示す回路図である。  1 is a circuit diagram illustrating a configuration of a latch enable signal generation circuit included in a first embodiment of the present invention. FIG. 本発明の第1実施形態における読出し動作を説明するための波形図である。  It is a wave form diagram for demonstrating the read-out operation | movement in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態における読出し動作を説明するための波形図である。  It is a wave form diagram for demonstrating the read-out operation | movement in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態の一部分を示す回路図である。  It is a circuit diagram which shows a part of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態が備えるセンスアンプ部の構成を示す回路図である。  It is a circuit diagram which shows the structure of the sense amplifier part with which 2nd Embodiment of this invention is provided. 本発明の第2実施形態が備えるラッチイネーブル信号発生回路の構成を示す回路図である。  It is a circuit diagram which shows the structure of the latch enable signal generation circuit with which 2nd Embodiment of this invention is provided. 本発明の第2実施形態が備えるビット線リセット信号発生回路の構成を示す回路図である。  It is a circuit diagram which shows the structure of the bit line reset signal generation circuit with which 2nd Embodiment of this invention is provided. 本発明の第2実施形態における読出し動作を説明するための波形図である。  It is a wave form diagram for demonstrating the read-out operation | movement in 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態における読出し動作を説明するための波形図である。  It is a wave form diagram for demonstrating the read-out operation | movement in 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態の一部分を示す回路図である。  It is a circuit diagram which shows a part of 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態が備えるセンスアンプ部の構成を示す回路図である。  It is a circuit diagram which shows the structure of the sense amplifier part with which 3rd Embodiment of this invention is provided. 本発明の第3実施形態が備えるラッチイネーブル信号発生回路の構成を示す回路図である。  It is a circuit diagram which shows the structure of the latch enable signal generation circuit with which 3rd Embodiment of this invention is provided. 本発明の第3実施形態が備えるビット線リセット信号発生回路の構成を示す回路図である。  It is a circuit diagram which shows the structure of the bit line reset signal generation circuit with which 3rd Embodiment of this invention is provided. 本発明の第3実施形態の試験モード時の動作を説明するための波形図である。  It is a wave form chart for explaining operation at the time of test mode of a 3rd embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態の試験モード時の動作を説明するための波形図である。  It is a wave form chart for explaining operation at the time of test mode of a 3rd embodiment of the present invention. 従来のDRAMの一例の一部分を示す回路図である。  It is a circuit diagram which shows a part of example of the conventional DRAM. 図18に示す従来のDRAMが備えるセンスアンプ部の構成を示す回路図である。  FIG. 19 is a circuit diagram showing a configuration of a sense amplifier unit included in the conventional DRAM shown in FIG. 18. 図18に示す従来のDRAMが備えるラッチイネーブル信号発生回路の構成を示す回路図である。  FIG. 19 is a circuit diagram showing a configuration of a latch enable signal generation circuit included in the conventional DRAM shown in FIG. 18. 図18に示す従来のDRAMが備えるビット線リセット信号発生回路の構成を示す回路図である。  FIG. 19 is a circuit diagram showing a configuration of a bit line reset signal generation circuit included in the conventional DRAM shown in FIG. 18. 図18に示す従来のDRAMにおける読出し動作を説明するための波形図である。  FIG. 19 is a waveform diagram for explaining a read operation in the conventional DRAM shown in FIG. 18. 図18に示す従来のDRAMにおける読出し動作を説明するための波形図である。  FIG. 19 is a waveform diagram for explaining a read operation in the conventional DRAM shown in FIG. 18.

LEX、LEZ…ラッチイネーブル信号
BRRZ、BRR0Z、BRR1Z…ビット線リセット制御信号
BRSX、BRS0X、BRS1X…ビット線リセット信号
BLT0X、BLT1X…ビット線トランスファゲート駆動信号
BL0X、BL0Z、BL1X、BL1Z…ビット線
GDBX、GDBZ…データバス
CLSZ…コラム選択信号
TESZ…試験モード設定信号
WLTZ…切替信号
LEX, LEZ ... Latch enable signal BRRZ, BRR0Z, BRR1Z ... Bit line reset control signal BRSX, BRS0X, BRS1X ... Bit line reset signal BLT0X, BLT1X ... Bit line transfer gate drive signal BL0X, BL0Z, BL1X, BL1Z ... Bit line GDBX, GDBZ ... Data bus CLSZ ... Column selection signal TESZ ... Test mode setting signal WLTZ ... Switching signal

Claims (2)

対をなす第1、第2のビット線と、
プルアップ用トランジスタと、プルダウン用トランジスタと、前記プルアップ用トランジスタに第1の電源電圧を供給する第1のセンスアンプ活性化用トランジスタと、前記プルダウン用トランジスタに第2の電源電圧を供給する第2のセンスアンプ活性化用トランジスタとを有し、セルデータの読出し時、前記第1のセンスアンプ活性化用トランジスタ及び前記第2のセンスアンプ活性化用トランジスタをともに導通とすることにより、前記第1、第2のビット線間に生ずる差電位を増幅するセンスアンプを有する半導体記憶装置であって、
通常モード時、かつ、セルデータ読出し前に、前記第1のセンスアンプ活性化用トランジスタを非導通とするとともに、前記第2のセンスアンプ活性化用トランジスタを導通とし、前記第1、第2のビット線の電位を、前回のセルデータ読出し後の電位から又は前記第1、第2のビット線が取り得る最高電位と最低電位の中間電位から、該中間電位よりも低い電位に制御するビット線電位制御手段を有すること
を特徴とする半導体記憶装置。
A pair of first and second bit lines;
A pull-up transistor, a pull-down transistor, a first sense amplifier activation transistor that supplies a first power supply voltage to the pull-up transistor, and a second power supply voltage that supplies a second power supply voltage to the pull-down transistor The first sense amplifier activating transistor and the second sense amplifier activating transistor are turned on at the time of reading cell data, whereby the first sense amplifier activating transistor is turned on . 1. A semiconductor memory device having a sense amplifier for amplifying a difference potential generated between first and second bit lines,
In the normal mode and before reading cell data, the first sense amplifier activating transistor is turned off, and the second sense amplifier activating transistor is turned on. A bit line that controls the potential of the bit line to a potential lower than the intermediate potential from the potential after reading the previous cell data or from the intermediate potential between the highest potential and the lowest potential that can be taken by the first and second bit lines. A semiconductor memory device comprising a potential control means.
前記プルアップ用トランジスタは、第1導電型の第1、第2の電界効果トランジスタであり、
前記プルダウン用トランジスタは、第2導電型の第3、第4の電界効果トランジスタであり、
前記第1のセンスアンプ活性化用トランジスタは、第1導電型の第5の電界効果トランジスタであり、
前記第2のセンスアンプ活性化用トランジスタは、第2導電型の第6の電界効果トランジスタであり、
前記第1の電界効果トランジスタは、ドレインを前記第1のビット線に接続し、ゲートを前記第2のビット線に接続し、
前記第2の電界効果トランジスタは、ドレインを前記第2のビット線に接続し、ゲートを前記第1のビット線に接続し、
前記第3の電界効果トランジスタは、ドレインを前記第1のビット線に接続し、ゲートを前記第2のビット線に接続し、
前記第4の電界効果トランジスタは、ドレインを前記第2のビット線に接続し、ゲートを前記第1のビット線に接続し、
前記第5の電界効果トランジスタは、ソースを前記第1の電源電圧を供給する第1の電源に接続し、ドレインを前記第1の電界効果トランジスタ及び前記第2の電界効果トランジスタのソースに接続し、ゲートに第1の制御信号が与えられ、
前記第6の電界効果トランジスタは、ソースを前記第2の電源電圧を供給する第2の電源に接続し、ドレインを前記第3の電界効果トランジスタ及び前記第4の電界効果トランジスタのソースに接続し、ゲートに第2の制御信号が与えられること
を特徴とする請求項1に記載の半導体記憶装置。
The pull-up transistors are first conductivity type first and second field effect transistors,
The pull-down transistors are second conductivity type third and fourth field effect transistors,
The first sense amplifier activating transistor is a first conductivity type fifth field effect transistor,
The second sense amplifier activating transistor is a second conductivity type sixth field effect transistor,
The first field effect transistor has a drain connected to the first bit line, a gate connected to the second bit line,
The second field effect transistor has a drain connected to the second bit line, a gate connected to the first bit line,
The third field effect transistor has a drain connected to the first bit line, a gate connected to the second bit line,
The fourth field effect transistor has a drain connected to the second bit line, a gate connected to the first bit line,
The fifth field effect transistor has a source connected to a first power supply that supplies the first power supply voltage, and a drain connected to the sources of the first field effect transistor and the second field effect transistor. A first control signal is applied to the gate;
The sixth field effect transistor has a source connected to a second power supply that supplies the second power supply voltage, and a drain connected to the sources of the third field effect transistor and the fourth field effect transistor. the semiconductor memory device according to claim 1, wherein the second control signal is supplied to the gate.
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