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JPH03219490A - センスアンプ回路 - Google Patents

センスアンプ回路

Info

Publication number
JPH03219490A
JPH03219490A JP2014140A JP1414090A JPH03219490A JP H03219490 A JPH03219490 A JP H03219490A JP 2014140 A JP2014140 A JP 2014140A JP 1414090 A JP1414090 A JP 1414090A JP H03219490 A JPH03219490 A JP H03219490A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bit line
memory cell
potential
signal
sense amplifier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014140A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3056498B2 (ja
Inventor
Hiroshige Hirano
博茂 平野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2014140A priority Critical patent/JP3056498B2/ja
Publication of JPH03219490A publication Critical patent/JPH03219490A/ja
Application granted granted Critical
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ダイナミック・ランダムアクセス・メモリに
用いられるセンスアンプ回路に関するものである。
従来の技術 最近、半導体メモリ装置の高密度化が進み、特に、ダイ
ナミック・ランダムアクセス・メモリ(D’RAM)の
高集積化、高密度化は、目覚ましいものがある。このよ
うに高集積化、高密度化のためにメモリセル面積を小さ
くするためメモリセル容量も小さくなってきている。こ
のため、小さなメモリセル容量の情報を正確に読み出し
、またできるだけ大きな電荷量をメモリセルに書き込む
ことが必要で、それはセンスアンプ回路によるところが
大きい。
第2図は、従来のセンスアンプ回路で、(A)はセンス
アンプ及びメモリセル付近の回路図、(B)は(A)の
回路の信号波形図である。第2図(A)において、SA
P、SANはセンスアンプ制御信号、WLI、WL2は
ワード線、BLI、BL2はビット線、EQはビット線
イコライズ信号、C1゜C2はメモリセルキャパシタ、
VCPはセルプレート電圧、vBLはビット線プリチャ
ージ電圧、Qい1IQIl12はPチャンネル型MOS
トランジスタ(以下、PMO8Tのように略記する)、
Qn+ないしQ。9はNチャンネル型MOSトランジス
タ(以下、NMO8Tのように略記する)である。
第3図は、メモリセル部の回路図で、Q10はNチャン
ネル型MOSトランジスタ、WLlはワード線、BLl
はビット線、C1はメモリセルキャパシタ、VCPはセ
ルプレート電圧で、C6Dはワード線を構成するメモリ
セルトランジスタのゲートとビット線に接続されたメモ
リセルトランジスタのドレイン間の寄生容量、CCSは
ワード線を構成するメモリセルトランジスタのゲートと
メモリセルキャパシタの電荷蓄積部に接続されたメモリ
セルトランジスタのソース間の寄生容量である。
以下に、このセンスアンプ回路の動作について説明する
。初期はメモリセルキャパシタC1には“L″が蓄積さ
れているものとする。まず、メモリセルキャパシタC1
の情報を読み出すとき、はじめは、信号EQが“H”、
信号SAPと信号SANが電源電圧(VCC) の1/
2、ヒツト線BLIとビット線BL2は、VCC/2で
ある電圧VBLにプリチャージされている。次に、信号
EQが“L”となると、ビット線BLIとビット線BL
2はフローティング状態となる。次に、ワード線WLI
を“H”とすることによりNMOS TQ、、3を通し
てメモリセルキャパシタC1の情報がビット線BLIに
読み出される。ここで信号SAPを“H”、信号SAN
を“L″としセンスアンプを作動させることにより、ビ
ット線BLIとビット線BL2の電位差を増幅させ、ビ
ット線B L 1を“L” ビット線BL2を“H”に
する。この後、ワード線WLIを“L″とすると、メモ
リセルキャパシタC1には増幅された情報が書き込まれ
る。最後に信号EQを”H”、信号SAPと信号SAN
をVCC/2とすると、ビット線BLIとヒツト線BL
2は、vCC/2である電圧VBLにプリチャージされ
てメモリセルキャパシタC1の情報を読み出す前と同じ
状態となる。
発明が解決しようとする課題 メモリセル部では、第3図に示すようにワード線を構成
するメモリセルトランジスタのゲートとビット線に接続
されたメモリセルトランジスタのドレイン間の寄生容量
CGDやワード線を構成するメモリセルトランジスタの
ゲートとメモリセルキャパシタの電荷蓄積部に接続され
たメモリセルトランジスタのソース間の寄生容量Ccs
があり、メモリセルの情報の読み出しあるいは書き込み
時にワード線を“H″  uL″にするとき、寄生容量
Cco、  Casのカップリングの影響のため、ビッ
ト線やメモリセルキャパシタの電荷蓄積部の電位はワー
ド線の電位の変化と同方向に影響を受ける。特にメモリ
セルトランジスタのドレインやソースがフローティング
状態のときには、カップリングの影響を大きく受ける。
前記従来のようなセンスアンプ回路では、メモリセルの
情報の読み出し時には、ビット線がフローティング状態
で、ワード線が“H”になるとき、ビット線とメモリセ
ルキャパシタは“H”側へカップリングの影響を受けや
すい。一方、メモリセルの情報の書き込み時には、セン
スアンプが作動しており、ビット線が固定状態で、ワー
ド線がII L Hになるとき、ビット線とメモリセル
キャパシタはL n側へカップリングの影響を受けにく
い。このため、情報の読み出し時にのみH”側へカップ
リングの影響を受けるため、メモリセルの“L”の情報
の書き込み及び読み出しが困難であった。
課題を解決するための手段 本発明は、上記の問題点を解決するために、メモリセル
からビット線に読み出した信号をセンスアンプで論理電
圧゛H”と“L”に増幅した後、論理電圧“L″のビッ
ト線をフローティング状態とし、この論理電圧”L”の
ビット線の電位をさらに低い電位にすることにより、よ
り多くの負の電荷をメモリセルに書き込めるようにした
センスアンプ回路とする。
作用 このように、本発明のセンスアンプ回路では、メモリセ
ルへ“L”の情報の書き込み時に、ビット線がセンスア
ンプの“L”側のみフローティング状態とし、この論理
電圧“L”のビット線の電位をさらに低い電位にするこ
とにより、メモリセルへの“L”の電荷蓄積量が多くな
り、読み出し時に、ビット線がフローティング状態で、
ワード線が“H”になるときの“H”側へカップリング
の影響を受けても、メモリセルの“L”の情報が読み出
しやすくなる。
実施例 以下、本発明の実施例を第1図を用いて説明する。第1
図は、本発明のセンスアンプ回路の一実施例を示す図で
、(A)はセンスアンプ及びメモリセル付近の回路図、
(B)は(A)の回路の信号波形図である。SAP、S
AN、5ANCはセンスアンプ制御信号、BCI、BO
2,BO2はビット線制御信号、WLI、WL2はワー
ド線、BLI。
BL2はビット線、EQはビット線イコライズ信号、C
I、C2はメモリセルキャパシタ、C3はビット線制御
用キャパシタ、VCPはセルプレート電圧、vBLはビ
ット線プリチャージ電圧、Q pl+  Q、2はPチ
ャンネル型MO8)ランジスタ(PMO8T)、Qnl
ないしQn+3はNチャンネル型MO3)ランジスタ(
NMO8T) 、N1.N2゜N3はノード名、1はメ
モリセル、2はセンスアンプ、3はビット線制御用回路
である。
なお、第1図の場合にもメモリセル部は第3図に示した
従来のメモリセル部と同様に構成されている。
以下に、このセンスアンプ回路の動作について説明する
。初期はメモリセルキャパシタC1には“L”が蓄積さ
れているものとする。まず、メモリセルキャパシタC1
の情報を読み出すとき、はじめは、信号EQが“H”、
信号SAPと信号SANが電源電圧(VCC)の1/2
、信号5ANCが“L″でビット線BL1とビット線B
L2は、VCC/2である電圧VBLにプリチャージさ
れている。信号BCIはL”、信号BC2は“L I+
信号BC3はH”である。次に、信号EQが“L″とな
るとビット線BLIとビット線BL2はフローティング
状態となる。次に、ワード線WLIを“H”としNMO
8TQn3を通してメモリセルキャパシタC1の情報が
ビット線BL1に読み出す。ここで信号SAPをH”、
信号SANを“L″としセンスアンプを作動させること
により、ビット線BL1とビット線BL2の電位差を増
幅させ、ビット線BLIをL”、ビット線BL2を“H
”にする。ここで信号BCIを“H”、信号BC2を“
L″とすることにより、ノードN1は“H” ノードN
2は“L” ノードN3はL″となる。次に、信号5A
NCをL”とし“L”側のビット線のみフローティング
状態とした後、信号BC3をL”とすることにより、ビ
ット線制御用キャパシタC3のカップリングによりノー
ドN3の°“L”の電位はさらに低い電位になり、また
、NMOS T Q++□を通して、ビット線BLIの
”L”の電位もさらに低い電位になる。ここで、ワード
線WL1を“L”とし、メモリセルキャパシタC1には
増幅された情報が書き込まれる。最後に信号EQをH″
、信号5ANCを“H”、信号BCIを“L”、信号B
C2を“L″、信号BC3を”L″、信号SAPと信号
SANをVCC/2とすると、ビット線BLlとビット
線BL2は、VCC/2である電圧VBLにプリチャー
ジされてメモリセルキャパシタc1の情報を読み出す前
と同じ状態となる。
このセンスアンプ回路では、メモリセルへL”の情報を
書き込む時に、ビット線の“L”側の電位をさらに低い
電位にし、負の電荷蓄積量を多くすることにより、読み
出し時にワード線が“H”になるときのH”側へカップ
リングの影響を受けても“L”の情報を読み出しやすく
している。
発明の効果 以上のように、本発明のセンスアンプ回路によれば、メ
モリセル容量が小さくなっても、安定に読み出し動作が
可能となり、ひいては高速な半導体メモリ装置を供給で
きるようになり、その実用的効果は極めて大きい。
におけるセンスアンプ及びメモリセル付近の回路図、第
1図(B)は第1図(A)の回路の信号波形図、第2図
(A)は従来のセンスアンプ回路のセンスアンプ及びメ
モリセル付近の回路図、第2図(B)は第2図(A)の
回路の信号波形図、第3図はメモリセル部の回路図であ
る。
SAP、SAN、5ANC・・目・・センスアンプ制御
信号、BCI、BO2,BO2・・・・・・ビット線制
御信号、WLI、WL2・・・・・・ワード線、BLI
BL2・・・・・・ビット線、EQ・・・・・・ビット
線イコライ0 ズ信号、C1,C2・・・・・・メモリセルキャパシタ
、C3・・・・・・ビット線制御用キャパシタ、VCP
・・・・・・セルプレート電圧、vBL・・・・・・ビ
ット線プリチャージ電圧、Qjl+  Qp2・・・・
・・Pチャンネル型MOSトランジスタ、Q n +な
いしQ。13・・・・・・Nチャンネル型MOSトラン
ジスタ、Nl、N2.N3・・・・・・メート名、1・
・・・・・メモリセル、2・・・・・・センスアンプ、
3・・・・・・ビット線制御用回路、CGo・・・・・
・ワード線を構成するメモリセルトランジスタのゲート
とビット線に接続されたメモリセルトランジスタのドレ
イン間の寄生容量、Ccs・・・・・・ワード線を構成
するメモリセルトランジスタのゲートとメモリセルキャ
パシタの電荷蓄積部に接続されたメモリセルトランジス
タのソース間の寄生容量。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. メモリセルからビット線に読み出した信号をセンスアン
    プで論理電圧“H”と“L”に増幅し、前記論理電圧“
    L”のビット線の電位をさらに低い電位とする回路を有
    することを特徴とするセンスアンプ回路。
JP2014140A 1990-01-23 1990-01-23 センスアンプ回路 Expired - Fee Related JP3056498B2 (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6194296A (ja) * 1984-10-16 1986-05-13 Fujitsu Ltd 半導体記憶装置
JPS6457490A (en) * 1987-08-28 1989-03-03 Mitsubishi Electric Corp Dynamic ram

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6194296A (ja) * 1984-10-16 1986-05-13 Fujitsu Ltd 半導体記憶装置
JPS6457490A (en) * 1987-08-28 1989-03-03 Mitsubishi Electric Corp Dynamic ram

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