JPH05182461A - 半導体メモリ装置 - Google Patents
半導体メモリ装置Info
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- JPH05182461A JPH05182461A JP4001015A JP101592A JPH05182461A JP H05182461 A JPH05182461 A JP H05182461A JP 4001015 A JP4001015 A JP 4001015A JP 101592 A JP101592 A JP 101592A JP H05182461 A JPH05182461 A JP H05182461A
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- circuit
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- signal
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- G11C—STATIC STORES
- G11C8/00—Arrangements for selecting an address in a digital store
- G11C8/08—Word line control circuits, e.g. drivers, boosters, pull-up circuits, pull-down circuits, precharging circuits, for word lines
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C8/00—Arrangements for selecting an address in a digital store
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Dram (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 チップ面積を大きくすることなく電源マージ
ンを向上することのできる半導体メモリ装置を実現する
こと。 【構成】 複数に分割されたワード線と、該分割された
ワード線のそれぞれに設けられた電流供給用の複数のド
ライバとを具備する半導体メモリ装置において、外部電
圧を昇圧して前記複数のドライバに供給する昇圧手段
と、前記昇圧手段の出力と規準電圧とを比較した結果を
示す検知信号を出力する電圧検知回路とを具備し、前記
昇圧手段は検知信号が示す比較結果に応じて外部電圧の
昇圧動作を行う。
ンを向上することのできる半導体メモリ装置を実現する
こと。 【構成】 複数に分割されたワード線と、該分割された
ワード線のそれぞれに設けられた電流供給用の複数のド
ライバとを具備する半導体メモリ装置において、外部電
圧を昇圧して前記複数のドライバに供給する昇圧手段
と、前記昇圧手段の出力と規準電圧とを比較した結果を
示す検知信号を出力する電圧検知回路とを具備し、前記
昇圧手段は検知信号が示す比較結果に応じて外部電圧の
昇圧動作を行う。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体メモリ装置に関
し、特に、分割デコード方式によるワードドライバ回路
を具備する半導体メモリ装置に関する。
し、特に、分割デコード方式によるワードドライバ回路
を具備する半導体メモリ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体メモリ装置は微細加工技術の進歩
に伴って集積度が向上されている。特にメモリセルの構
造が簡単なダイナミックランダムアクセスメモリ(以
下、DRAMと称する)は高集積化が著しく、現在16
MビットのDRAMのサンプル配布が開始されており、
学会レベルでは64MビットのDRAMが発表されてい
る。
に伴って集積度が向上されている。特にメモリセルの構
造が簡単なダイナミックランダムアクセスメモリ(以
下、DRAMと称する)は高集積化が著しく、現在16
MビットのDRAMのサンプル配布が開始されており、
学会レベルでは64MビットのDRAMが発表されてい
る。
【0003】16MビットDRAMではホットキャリア
によるトランジスタ特性の劣化やゲート酸化膜、容量酸
化膜の耐圧等の問題を解決するために内部電圧を降圧す
る方法が用いられている。また、64MDRAMでは上
記の各問題や省電力化のために、電源電圧が従来の5V
単一電源から3.3Vにまで引き下げたものが多く発表
されている。
によるトランジスタ特性の劣化やゲート酸化膜、容量酸
化膜の耐圧等の問題を解決するために内部電圧を降圧す
る方法が用いられている。また、64MDRAMでは上
記の各問題や省電力化のために、電源電圧が従来の5V
単一電源から3.3Vにまで引き下げたものが多く発表
されている。
【0004】また、配線間距離を短くするためにワード
線を複数に分割し、分割されたワード線のそれぞれに電
流供給用のドライバを設けた分割デコード方式の半導体
メモリ装置も提案されている。
線を複数に分割し、分割されたワード線のそれぞれに電
流供給用のドライバを設けた分割デコード方式の半導体
メモリ装置も提案されている。
【0005】図12は分割デコード方式による半導体メ
モリ装置の要部構成を示す回路図であり、図13は図1
2中の3aに代表されるワード線駆動回路の回路図であ
る。メモリセルアレイはワード線を分断する方向に複数
のブロックに分割され、ワード線駆動回路3a〜3d,
4a〜4d,5a〜5dは、全てのブロックの両側に配
置され、それぞれのワード線は交互にワード線駆動回路
3a〜3d,4a〜4d,5a〜5dに接続されてい
る。
モリ装置の要部構成を示す回路図であり、図13は図1
2中の3aに代表されるワード線駆動回路の回路図であ
る。メモリセルアレイはワード線を分断する方向に複数
のブロックに分割され、ワード線駆動回路3a〜3d,
4a〜4d,5a〜5dは、全てのブロックの両側に配
置され、それぞれのワード線は交互にワード線駆動回路
3a〜3d,4a〜4d,5a〜5dに接続されてい
る。
【0006】ワード線WL00〜WLB3がビット線BL0〜BL5と
交差する点にメモリセルMC00〜MCB2が配置されている。
交差する点にメモリセルMC00〜MCB2が配置されている。
【0007】ワード線駆動回路を選択するために、行デ
コーダ1からは相補信号XSW0〜XSW2と
コーダ1からは相補信号XSW0〜XSW2と
【0008】
【外1】 がワード線駆動回路3a〜3d,4a〜4d,5a〜5
dのそれぞれに出力されている。また、ワード線駆動電
流供給信号RA0〜RA3がワード線駆動回路上をワード線に
対して垂直に走り、RA0信号とRA2信号がワード線駆動回
路3a,4a,5a,3c,4c,5cに、RA1信号とR
A2信号が3b,4b,5b,3d,4d,5dにそれぞ
れ交互に入力されている。
dのそれぞれに出力されている。また、ワード線駆動電
流供給信号RA0〜RA3がワード線駆動回路上をワード線に
対して垂直に走り、RA0信号とRA2信号がワード線駆動回
路3a,4a,5a,3c,4c,5cに、RA1信号とR
A2信号が3b,4b,5b,3d,4d,5dにそれぞ
れ交互に入力されている。
【0009】ワード線駆動回路3a〜3d,4a〜4
d,5a〜5dは図13に示すようにセルフブート型の
駆動回路2台で構成されている。
d,5a〜5dは図13に示すようにセルフブート型の
駆動回路2台で構成されている。
【0010】例えば、XSW0とRA0とが選択されたとする
と、XSW0,
と、XSW0,
【0011】
【外2】 によってN型トランジスタQ23,Q26がオフ状態と
なって、節点21,22が接地電位から電源電位よりN
型トランジスタQ22,Q25のしきい値電圧を引いた
値まで上がった後、、不図示の昇圧回路によって昇圧さ
れたRA0にトランジスタのセルフブートが発生して21
の電位が昇圧されたRA0よりもさらに高い電位に上昇
し、ワード線WL00がRA0と同じ電位まで上昇する。この
とき、3aだけでなく3cでも同様にしてWL02の電位が
上昇し、メモリセルMC00,MC01,MC02が選択される。
なって、節点21,22が接地電位から電源電位よりN
型トランジスタQ22,Q25のしきい値電圧を引いた
値まで上がった後、、不図示の昇圧回路によって昇圧さ
れたRA0にトランジスタのセルフブートが発生して21
の電位が昇圧されたRA0よりもさらに高い電位に上昇
し、ワード線WL00がRA0と同じ電位まで上昇する。この
とき、3aだけでなく3cでも同様にしてWL02の電位が
上昇し、メモリセルMC00,MC01,MC02が選択される。
【0012】図14は上述した図12に示した回路のう
ちのワード線に対して電流供給を行うワードドライバ回
路の要部構成を詳細に示す回路図である。
ちのワード線に対して電流供給を行うワードドライバ回
路の要部構成を詳細に示す回路図である。
【0013】本従来例は行アドレス信号によって選択さ
れるデコーダ部21とワード線をドライブする複数のド
ライバ部より構成されるもので、図にはドライバ部2
2,22′とが示されている。また、本従来例の構成は
メモリセルの各ワード線に対してそれぞれ設けられるも
のであるが、ここでは特定のワード線WLについてのみ示
している。
れるデコーダ部21とワード線をドライブする複数のド
ライバ部より構成されるもので、図にはドライバ部2
2,22′とが示されている。また、本従来例の構成は
メモリセルの各ワード線に対してそれぞれ設けられるも
のであるが、ここでは特定のワード線WLについてのみ示
している。
【0014】デコーダ部21はP型トランジスタQP2
1,QP22と、N型トランジスタQN21,QN2
2,QN23と、インバータINV21より構成される
もので、トランジスタQP21,QP22のソースは電
源供給線に接続され、ドレインは節点N21に接続され
ている。トランジスタQP21のゲートにはプリチャー
ジ信号φPが印加され、トランジスタQP22のゲート
にはインバータINV21の出力が供給されている。ト
ランジスタQN21〜QN22の各ゲートには行アドレ
ス信号が印加されており、上記の節点N21は各トラン
ジスタQN21〜QN22を順に介して接地されてい
る。
1,QP22と、N型トランジスタQN21,QN2
2,QN23と、インバータINV21より構成される
もので、トランジスタQP21,QP22のソースは電
源供給線に接続され、ドレインは節点N21に接続され
ている。トランジスタQP21のゲートにはプリチャー
ジ信号φPが印加され、トランジスタQP22のゲート
にはインバータINV21の出力が供給されている。ト
ランジスタQN21〜QN22の各ゲートには行アドレ
ス信号が印加されており、上記の節点N21は各トラン
ジスタQN21〜QN22を順に介して接地されてい
る。
【0015】ドライバ部22(22′)はN型トランジ
スタQN24,QN25,QN26(QN24′,QN
25′,QN26′)より構成されるもので、トランジ
スタQN24(QN24′)のゲートは電源供給線に接
続され、ソースはインバータINV21の出力端と接続
され、ドレイン(節点N22,N22′)はトランジス
タQN25(QN25′)のゲートに接続されている。
トランジスタQN25(QN25′)のソースにはワー
ド線ドライブ信号φaが印加され、ワード線φWL(φ′W
L)と接続されるドレインは、ゲートが節点N21に接
続されるトランジスタQN26(QN26′)を介して
接地されている。
スタQN24,QN25,QN26(QN24′,QN
25′,QN26′)より構成されるもので、トランジ
スタQN24(QN24′)のゲートは電源供給線に接
続され、ソースはインバータINV21の出力端と接続
され、ドレイン(節点N22,N22′)はトランジス
タQN25(QN25′)のゲートに接続されている。
トランジスタQN25(QN25′)のソースにはワー
ド線ドライブ信号φaが印加され、ワード線φWL(φ′W
L)と接続されるドレインは、ゲートが節点N21に接
続されるトランジスタQN26(QN26′)を介して
接地されている。
【0016】次に、本従来例の動作について説明する。
【0017】リセット時にはプリチャージ信号φPは接
地電圧とされ、節点N21はトランジスタQP21を介
して電源電圧(VCC)に充電されている。メモリセルの
選択時にはプリチャージ信号φPは電源電圧まで遷移
し、また、各トランジスタQN21〜QN22の各ゲー
トに印加される行アドレス信号が活性化してデコーダ部
の選択がなされる。
地電圧とされ、節点N21はトランジスタQP21を介
して電源電圧(VCC)に充電されている。メモリセルの
選択時にはプリチャージ信号φPは電源電圧まで遷移
し、また、各トランジスタQN21〜QN22の各ゲー
トに印加される行アドレス信号が活性化してデコーダ部
の選択がなされる。
【0018】行アドレス信号によってデコーダ部21が
選択されると、各トランジスタQN21〜QN22がオ
ン状態となって節点N21の電圧が接地電圧となり、ま
た、インバータINV21の出力によって節点N22
(N22′)がVCC−VTの電位まで充電される。ここ
で、VTはトランジスタQN24(QN24′)のしき
い値電圧である。その後、ワード線ドライブ信号φaが
活性化すると節点N22(N22′)の電圧はトランジ
スタQN25(QN25′)のセルフブートによってV
CC以上の電圧となり、ワード線選択信号φWL(φ′WL)
が活性化してメモリセルの選択がなされる。このように
ワード線WLに対して複数のドライバ部22,22′より
それぞれ出力されるワード線選択信号φWL,φ′WLによ
る電流供給がなされてワード線WLが活性化する。
選択されると、各トランジスタQN21〜QN22がオ
ン状態となって節点N21の電圧が接地電圧となり、ま
た、インバータINV21の出力によって節点N22
(N22′)がVCC−VTの電位まで充電される。ここ
で、VTはトランジスタQN24(QN24′)のしき
い値電圧である。その後、ワード線ドライブ信号φaが
活性化すると節点N22(N22′)の電圧はトランジ
スタQN25(QN25′)のセルフブートによってV
CC以上の電圧となり、ワード線選択信号φWL(φ′WL)
が活性化してメモリセルの選択がなされる。このように
ワード線WLに対して複数のドライバ部22,22′より
それぞれ出力されるワード線選択信号φWL,φ′WLによ
る電流供給がなされてワード線WLが活性化する。
【0019】ここで、節点N22(N22′)の電圧V
N2(VN2′)は、トランジスタQN25(QN25′)
のゲート容量をCGとし、節点N22(N22′)の負
荷容量をCLとすると以下のように表すことができる。
N2(VN2′)は、トランジスタQN25(QN25′)
のゲート容量をCGとし、節点N22(N22′)の負
荷容量をCLとすると以下のように表すことができる。
【0020】 VN2(VN2′)={(CG×Vφa)/(CG+CL)}+(VCC−VT)・・・・・・ (1) トランジスタQN25(QN25′)がオン状態となる
条件は、VN2(VN2′)−Vφa>VTであるため、 VCC>2VT+{1−〔CG/(CG+CL)〕}Vφa・・・・・・(2) となる。ここで、CGとCLとの容量の比を5:1、Vφ
aを4V、VTを0.8Vと仮定すると、トランジスタQ
N25(QN25′)をオン状態とするための電源電圧
VCCとしては2.3V以上が必要とされる。
条件は、VN2(VN2′)−Vφa>VTであるため、 VCC>2VT+{1−〔CG/(CG+CL)〕}Vφa・・・・・・(2) となる。ここで、CGとCLとの容量の比を5:1、Vφ
aを4V、VTを0.8Vと仮定すると、トランジスタQ
N25(QN25′)をオン状態とするための電源電圧
VCCとしては2.3V以上が必要とされる。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の分割デ
コード方式によるワードドライバ回路を具備する半導体
メモリ装置においては、デコーダ部21で選択される複
数のワード線選択信号φWL(φ′WL)を各ワード線に対
して個々に設けたドライバ部21,21′によって駆動
しているため、各ドライバ部21,21′の駆動トラン
ジスタとなるトランジスタQN25(QN25′)のサ
イズを小さくする必要があり、そのゲート容量CGも小
さなものとなる。このため、電源電圧が低下した場合に
は節点N22(N22′)の電圧が充分にあがらず、ト
ランジスタQN25(QN25′)は飽和領域にて動作
することとなり、ワード線の立上り速度が遅いものにな
るという問題点がある。
コード方式によるワードドライバ回路を具備する半導体
メモリ装置においては、デコーダ部21で選択される複
数のワード線選択信号φWL(φ′WL)を各ワード線に対
して個々に設けたドライバ部21,21′によって駆動
しているため、各ドライバ部21,21′の駆動トラン
ジスタとなるトランジスタQN25(QN25′)のサ
イズを小さくする必要があり、そのゲート容量CGも小
さなものとなる。このため、電源電圧が低下した場合に
は節点N22(N22′)の電圧が充分にあがらず、ト
ランジスタQN25(QN25′)は飽和領域にて動作
することとなり、ワード線の立上り速度が遅いものにな
るという問題点がある。
【0022】図15は図14中の節点N22の電圧とワ
ード線ドライブ信号φa、ワード線選択信号φWLとの関
係を示す図である。
ード線ドライブ信号φa、ワード線選択信号φWLとの関
係を示す図である。
【0023】節点N22の電圧の変動に応じてワード線
選択信号φWLの電圧も上下するため、節点N22の電圧
が降下した場合にはワード線選択信号φWLがワード線が
選択されたことを認識するワード線選択しきい値電圧に
達するまでの時間も長いものとなる。
選択信号φWLの電圧も上下するため、節点N22の電圧
が降下した場合にはワード線選択信号φWLがワード線が
選択されたことを認識するワード線選択しきい値電圧に
達するまでの時間も長いものとなる。
【0024】また、さらに電源電圧が低下した場合には
ワード線を活性化することができなくなるため、電源電
圧を充分に大きくとる必要があり、電源マージンが悪い
という問題点がある。このような問題点を回避するため
にトランジスタQN25(QN25′)のゲート容量C
Gを大きくして節点N22(N22′)の電圧を上げよ
うとするとトランジスタQN25(QN25′)のサイ
ズが大きくなり、半導体メモリ装置のチップ面積が著し
く増大してしまうという問題点がある。
ワード線を活性化することができなくなるため、電源電
圧を充分に大きくとる必要があり、電源マージンが悪い
という問題点がある。このような問題点を回避するため
にトランジスタQN25(QN25′)のゲート容量C
Gを大きくして節点N22(N22′)の電圧を上げよ
うとするとトランジスタQN25(QN25′)のサイ
ズが大きくなり、半導体メモリ装置のチップ面積が著し
く増大してしまうという問題点がある。
【0025】本発明は上述したような従来の技術が有す
る問題点に鑑みてなされたものであって、チップ面積を
大きくすることなく電源マージンを向上することのでき
る半導体メモリ装置を実現することを目的とする。
る問題点に鑑みてなされたものであって、チップ面積を
大きくすることなく電源マージンを向上することのでき
る半導体メモリ装置を実現することを目的とする。
【0026】
【課題を解決するための手段】複数に分割されたワード
線と、該分割されたワード線のそれぞれに設けられた電
流供給用の複数のドライバとを具備する半導体メモリ装
置において、外部電圧を昇圧して前記複数のドライバに
供給する昇圧手段と、前記昇圧手段の出力と規準電圧と
を比較した結果を示す検知信号を出力する電圧検知回路
とを具備し、前記昇圧手段は検知信号が示す比較結果に
応じて外部電圧の昇圧動作を行う。この場合、電圧検知
回路にて比較される規準電圧を発生させるための規準電
圧発生回路を設けてもよく、また、規準電圧入力端子を
設け、該規準電圧入力端子への入力を規準電圧として用
いるものとしてもよい。
線と、該分割されたワード線のそれぞれに設けられた電
流供給用の複数のドライバとを具備する半導体メモリ装
置において、外部電圧を昇圧して前記複数のドライバに
供給する昇圧手段と、前記昇圧手段の出力と規準電圧と
を比較した結果を示す検知信号を出力する電圧検知回路
とを具備し、前記昇圧手段は検知信号が示す比較結果に
応じて外部電圧の昇圧動作を行う。この場合、電圧検知
回路にて比較される規準電圧を発生させるための規準電
圧発生回路を設けてもよく、また、規準電圧入力端子を
設け、該規準電圧入力端子への入力を規準電圧として用
いるものとしてもよい。
【0027】
【作用】昇圧手段によって外部電圧が昇圧されてドライ
バに供給されるので、外部電圧に要求される電圧は低い
ものとなる。この昇圧手段による昇圧は、電圧検知回路
における昇圧手段出力と規準電圧との比較結果に応じて
行われるので、規準電圧の設定により昇圧手段出力を所
定値以上に保つことが容易となり、電源マージンが向上
される。
バに供給されるので、外部電圧に要求される電圧は低い
ものとなる。この昇圧手段による昇圧は、電圧検知回路
における昇圧手段出力と規準電圧との比較結果に応じて
行われるので、規準電圧の設定により昇圧手段出力を所
定値以上に保つことが容易となり、電源マージンが向上
される。
【0028】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【0029】図1は本発明の一実施例の要部構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【0030】本実施例は電圧検知回路101と、発振回
路102と、電源電圧を必要に応じて昇圧し発振回路1
02とともに昇圧手段を構成する昇圧回路103と、昇
圧回路103とともに昇圧手段を構成し、昇圧回路10
3の出力によって動作する分割デコード方式のワードド
ライバ106とからなる。
路102と、電源電圧を必要に応じて昇圧し発振回路1
02とともに昇圧手段を構成する昇圧回路103と、昇
圧回路103とともに昇圧手段を構成し、昇圧回路10
3の出力によって動作する分割デコード方式のワードド
ライバ106とからなる。
【0031】ワード線を選択するためのワードドライバ
106は、個々のワード線に対してそれぞれ設けられ
た、複数のデコーダ部1071,1072,1073・・
・107nよりなるデコーダ107と複数のドライバ部
1081,1082,1083・・・108nおよび10
8′1,108′2,108′3・・・108′nよりそれ
ぞれなるドライバ108および108′より構成される
ものである。
106は、個々のワード線に対してそれぞれ設けられ
た、複数のデコーダ部1071,1072,1073・・
・107nよりなるデコーダ107と複数のドライバ部
1081,1082,1083・・・108nおよび10
8′1,108′2,108′3・・・108′nよりそれ
ぞれなるドライバ108および108′より構成される
ものである。
【0032】電圧検知回路101はワードドライバ10
6を動作させる昇圧回路103の出力を監視するために
設けられたもので、昇圧回路103の出力電圧値が規準
電圧よりも大きなものである場合にその旨を示す検知信
号φ1を発振回路102へ出力する。発振回路102は
検知信号φ1の状態に応じてその出力である発振回路出
力信号φ2の状態を変化させるもので、検知信号φ1が昇
圧回路103の出力電圧値が規準電圧よりも大きなもの
であることを示すものである場合には発振回路出力信号
φ2を固定状態とし、この他の場合には発振回路出力信
号φ2を発振状態とする。昇圧回路103は発振回路出
力信号φ2を積分して電源電圧に加算するにで、これに
より電源電圧は発振回路出力信号φ2が発振状態のとき
に昇圧される。 図2および図3は、図1中の電圧検知
回路101の一例の構成を示す回路図である。
6を動作させる昇圧回路103の出力を監視するために
設けられたもので、昇圧回路103の出力電圧値が規準
電圧よりも大きなものである場合にその旨を示す検知信
号φ1を発振回路102へ出力する。発振回路102は
検知信号φ1の状態に応じてその出力である発振回路出
力信号φ2の状態を変化させるもので、検知信号φ1が昇
圧回路103の出力電圧値が規準電圧よりも大きなもの
であることを示すものである場合には発振回路出力信号
φ2を固定状態とし、この他の場合には発振回路出力信
号φ2を発振状態とする。昇圧回路103は発振回路出
力信号φ2を積分して電源電圧に加算するにで、これに
より電源電圧は発振回路出力信号φ2が発振状態のとき
に昇圧される。 図2および図3は、図1中の電圧検知
回路101の一例の構成を示す回路図である。
【0033】図2に示す電圧検知回路201において
は、P型トランジスタQP201,QP202、N型ト
ランジスタQN201〜QN203によって構成される
差動増幅回路を用いたものである。
は、P型トランジスタQP201,QP202、N型ト
ランジスタQN201〜QN203によって構成される
差動増幅回路を用いたものである。
【0034】P型トランジスタQP201,QP202
はソースが電源供給線に接続され、ゲートが共通にトラ
ンジスタQP201のドレインとともにトランジスタQ
N201のソースに接続されている。トランジスタQN
201,202のドレインは共通に、常時飽和状態とさ
れるトランジスタQN203を介して接地されており、
トランジスタQN202のソースはトランジスタQP2
02のドレインとともに、検知信号φ1を出力するイン
バータINV201の入力端子に接続されている。
はソースが電源供給線に接続され、ゲートが共通にトラ
ンジスタQP201のドレインとともにトランジスタQ
N201のソースに接続されている。トランジスタQN
201,202のドレインは共通に、常時飽和状態とさ
れるトランジスタQN203を介して接地されており、
トランジスタQN202のソースはトランジスタQP2
02のドレインとともに、検知信号φ1を出力するイン
バータINV201の入力端子に接続されている。
【0035】昇圧電源104の出力は抵抗R201,R
202の各抵抗値に比例して分割されてトランジスタQ
N201のゲートに供給され、トランジスタQN202
のゲートに供給される規準電圧VRefと比較される。分
割された昇圧電源104の出力が規準電圧VRefよりも
大きくなると検知信号φ1がロウレベルとなる。
202の各抵抗値に比例して分割されてトランジスタQ
N201のゲートに供給され、トランジスタQN202
のゲートに供給される規準電圧VRefと比較される。分
割された昇圧電源104の出力が規準電圧VRefよりも
大きくなると検知信号φ1がロウレベルとなる。
【0036】図3に示す電圧検知回路301において
は、N型トランジスタQN301,QN302とP型ト
ランジスタQP301による比較回路が用いられてい
る。
は、N型トランジスタQN301,QN302とP型ト
ランジスタQP301による比較回路が用いられてい
る。
【0037】昇圧電源104の出力はトランジスタQN
301のソースおよびゲートに供給されている。トラン
ジスタQN301のドレインは、ゲートに規準電圧VRe
fが印加されるトランジスタQP301のソースに接続
されている。トランジスタQP301のドレインは抵抗
R301および常時飽和状態とされるトランジスタQN
302を介して接地され、また、検知信号φ1を出力す
るインバータINV301の入力端子に接続されてい
る。
301のソースおよびゲートに供給されている。トラン
ジスタQN301のドレインは、ゲートに規準電圧VRe
fが印加されるトランジスタQP301のソースに接続
されている。トランジスタQP301のドレインは抵抗
R301および常時飽和状態とされるトランジスタQN
302を介して接地され、また、検知信号φ1を出力す
るインバータINV301の入力端子に接続されてい
る。
【0038】本例の場合には昇圧電源104の出力が規
準電圧VRefとトランジスタQN301,QP301の
しきい値電圧2VTを加算した値よりも大きくなったと
きにトランジスタQP301がオン状態となって検知信
号φ1がロウレベルとなる。
準電圧VRefとトランジスタQN301,QP301の
しきい値電圧2VTを加算した値よりも大きくなったと
きにトランジスタQP301がオン状態となって検知信
号φ1がロウレベルとなる。
【0039】以上説明したように電圧検知回路の様々で
実現することができるものでその構成は特に限定される
ものではない。
実現することができるものでその構成は特に限定される
ものではない。
【0040】図4は図1中の発振回路102の構成を示
す回路図である。
す回路図である。
【0041】発振回路102は直列に設けられたナンド
ゲートND401と3個のインバータINV401〜I
NV403より構成されている。2入力のナンドゲート
ND401の一方の入力端子には上述の検知信号φ1が
入力され、他方の入力端子にはインバータINV402
の出力が入力されている。このため、インバータINV
403が出力する発振回路出力信号φ2は、検知信号φ1
がハイレベルのときに発振状態となり、検知信号φ1が
ロウレベルのときにはロウレベルに固定される。
ゲートND401と3個のインバータINV401〜I
NV403より構成されている。2入力のナンドゲート
ND401の一方の入力端子には上述の検知信号φ1が
入力され、他方の入力端子にはインバータINV402
の出力が入力されている。このため、インバータINV
403が出力する発振回路出力信号φ2は、検知信号φ1
がハイレベルのときに発振状態となり、検知信号φ1が
ロウレベルのときにはロウレベルに固定される。
【0042】図5は図1中の昇圧回路103の構成を示
す図である。
す図である。
【0043】昇圧回路103は、N型トランジスタQN
501,QN502と容量Cより構成されている。
501,QN502と容量Cより構成されている。
【0044】トランジスタQN501のゲートおよびソ
ースは電源供給線に接続され、ドレインは、トランジス
タQN502のゲートおよびソースに接続されている。
発振回路出力信号φ2は、容量Cを介してトランジスタ
QN501のドレイン(トランジスタQN502のゲー
トおよびソース)供給されるため、発振回路出力信号φ
2が発振状態のときのトランジスタQN502のドレイ
ンには、発振回路出力信号φ2の積分された電圧と電源
電圧VCCとが加算されたものが現れる。
ースは電源供給線に接続され、ドレインは、トランジス
タQN502のゲートおよびソースに接続されている。
発振回路出力信号φ2は、容量Cを介してトランジスタ
QN501のドレイン(トランジスタQN502のゲー
トおよびソース)供給されるため、発振回路出力信号φ
2が発振状態のときのトランジスタQN502のドレイ
ンには、発振回路出力信号φ2の積分された電圧と電源
電圧VCCとが加算されたものが現れる。
【0045】図6(a)は図2および図3中に示される
規準電圧VRefを発生させるための規準電圧発生回路6
01の入出力関係を示す図であり、図6(b)はその出
力電圧特性を示す図である。
規準電圧VRefを発生させるための規準電圧発生回路6
01の入出力関係を示す図であり、図6(b)はその出
力電圧特性を示す図である。
【0046】規準電圧発生回路は、入力される外部電源
が出力する外部電圧の値に応じた規準電圧VRefを出力
するが、本実施例においては図6(b)に示される定電
圧特性を示す推奨動作範囲内で使用されている。
が出力する外部電圧の値に応じた規準電圧VRefを出力
するが、本実施例においては図6(b)に示される定電
圧特性を示す推奨動作範囲内で使用されている。
【0047】図7は規準電圧VRefおよび昇圧回路10
3が出力する昇圧電源の出力電圧特性を示す図である。
3が出力する昇圧電源の出力電圧特性を示す図である。
【0048】規準電圧発生回路601の推奨動作範囲内
では昇圧電源の出力電圧も安定することが示されてい
る。
では昇圧電源の出力電圧も安定することが示されてい
る。
【0049】図8は図1に示したデコーダ部1071、
ドライバ部1081,1081′の構成を示す図であり、
この他の各デコーダ部1072,1073・・・107n
のそれぞれの構成と動作および各ドライバ部1082,
1083・・・108n(108′2,108′3・・・1
08′n)の構成はデコーダ部1071およびドライバ部
1081,1081′と同様である。
ドライバ部1081,1081′の構成を示す図であり、
この他の各デコーダ部1072,1073・・・107n
のそれぞれの構成と動作および各ドライバ部1082,
1083・・・108n(108′2,108′3・・・1
08′n)の構成はデコーダ部1071およびドライバ部
1081,1081′と同様である。
【0050】デコーダ部1071を構成するP型トラン
ジスタQP801,QP802、N型トランジスタQN
801〜QN803、インバータINV801やドライ
バ部1081(1081′)を構成するN型トランジスタ
QN804〜QN805(QN804′〜QN80
5′)のそれぞれへの供給電源およびプリチャージ信号
φ Pとして昇圧回路103の出力が用いられるものであ
る。これ他の各構成と動作は図14に示した従来のデコ
ーダ部21を構成するトランジスタQP21,QP2
2、N型トランジスタQN21〜QN23、インバータ
INV21およびドライバ部22(22′)を構成する
N型トランジスタQN24〜QN26(QN24′〜Q
N26′)と同様であるため、説明は省略する。
ジスタQP801,QP802、N型トランジスタQN
801〜QN803、インバータINV801やドライ
バ部1081(1081′)を構成するN型トランジスタ
QN804〜QN805(QN804′〜QN80
5′)のそれぞれへの供給電源およびプリチャージ信号
φ Pとして昇圧回路103の出力が用いられるものであ
る。これ他の各構成と動作は図14に示した従来のデコ
ーダ部21を構成するトランジスタQP21,QP2
2、N型トランジスタQN21〜QN23、インバータ
INV21およびドライバ部22(22′)を構成する
N型トランジスタQN24〜QN26(QN24′〜Q
N26′)と同様であるため、説明は省略する。
【0051】上記のように構成された本実施例におい
て、昇圧回路103における電源電圧の昇圧比をα(α
>1)とすると昇圧回路103出力VBOOSTは VBOOST=αVCC となる。よって、前述の(2)式より必要とされる電源
電圧は、 VCC>(1/α)・{2VT+[1−〔CG/(CG+C
L)〕Vφa]} となり、例えば昇圧比αを1.5倍に設定した場合には
必要とされる外部電源電圧値を2/3に下げることがで
きる。
て、昇圧回路103における電源電圧の昇圧比をα(α
>1)とすると昇圧回路103出力VBOOSTは VBOOST=αVCC となる。よって、前述の(2)式より必要とされる電源
電圧は、 VCC>(1/α)・{2VT+[1−〔CG/(CG+C
L)〕Vφa]} となり、例えば昇圧比αを1.5倍に設定した場合には
必要とされる外部電源電圧値を2/3に下げることがで
きる。
【0052】図9は本実施例におけるワードドライバ1
06の各部の動作を示す図である。図8に示される節点
N802(従来例が示される図14中の節点N22に相
当する)の電位が高電位となるために駆動トランジスタ
QN805のセルフブート効率があがり、線形領域で動
作する。このために電流供給能力が向上し、ワード線選
択信号φWLがワード線選択しきい値電圧に達するまでの
時間が短縮されている。
06の各部の動作を示す図である。図8に示される節点
N802(従来例が示される図14中の節点N22に相
当する)の電位が高電位となるために駆動トランジスタ
QN805のセルフブート効率があがり、線形領域で動
作する。このために電流供給能力が向上し、ワード線選
択信号φWLがワード線選択しきい値電圧に達するまでの
時間が短縮されている。
【0053】図10は本発明の第2の実施例の要部構成
を示す図である。
を示す図である。
【0054】第1の実施例では電圧検知回路103に用
いられる規準電圧VRefとして図6に示したように規準
電圧発生回路601を設けて内部にて発生させていたの
に対し、本実施例では外部電源の出力を入力する規準電
圧入力端子が設けられ、規準電圧VRefとして用いてい
る。
いられる規準電圧VRefとして図6に示したように規準
電圧発生回路601を設けて内部にて発生させていたの
に対し、本実施例では外部電源の出力を入力する規準電
圧入力端子が設けられ、規準電圧VRefとして用いてい
る。
【0055】本実施例においては規準電圧VRefとなる
外部電源の出力電圧値を大きくすると、これに比例して
昇圧回路103の出力が図11に示すように増加するた
め、電源マージンを容易に調節することができる。この
ように本発明の構成は規準電圧発生回路を搭載すること
なく構成することができる。
外部電源の出力電圧値を大きくすると、これに比例して
昇圧回路103の出力が図11に示すように増加するた
め、電源マージンを容易に調節することができる。この
ように本発明の構成は規準電圧発生回路を搭載すること
なく構成することができる。
【0056】なお、以上説明した各実施例においては、
1つのデコーダ部と2つのドライバ部によって構成され
るワードドライバ回路を用いて説明したが、1つのデコ
ーダ部と3つ以上のドライバ部によって構成されるワー
ドドライバ回路についても本発明は当然有効である。
1つのデコーダ部と2つのドライバ部によって構成され
るワードドライバ回路を用いて説明したが、1つのデコ
ーダ部と3つ以上のドライバ部によって構成されるワー
ドドライバ回路についても本発明は当然有効である。
【0057】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載するような効果を奏する。
いるので、以下に記載するような効果を奏する。
【0058】請求項1に記載のものにおいては、ドライ
バへの供給電圧に応じて外部電圧を昇圧してドライバに
供給する昇圧手段を設けたことにより、ドライバへの供
給電圧の低下およびワード線の立上り速度の低下を防止
することができ、チップ面積を大きくすることなく電源
マージンを向上することができる効果がある。
バへの供給電圧に応じて外部電圧を昇圧してドライバに
供給する昇圧手段を設けたことにより、ドライバへの供
給電圧の低下およびワード線の立上り速度の低下を防止
することができ、チップ面積を大きくすることなく電源
マージンを向上することができる効果がある。
【0059】請求項2に記載のものにおいては、昇圧手
段出力と比較する規準電圧発生手段が設けられているの
で、周辺回路の構成が簡単になる効果がある。
段出力と比較する規準電圧発生手段が設けられているの
で、周辺回路の構成が簡単になる効果がある。
【0060】請求項3に記載のものにおいては、規準電
圧が外部より供給されるので、規準電圧を容易に変更す
ることにより、使用状況に応じて電源マージンを容易に
調節することができる効果がある。
圧が外部より供給されるので、規準電圧を容易に変更す
ることにより、使用状況に応じて電源マージンを容易に
調節することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の要部構成を示すブロック図である。
【図2】図1中の電圧検知回路101の一例の構成を示
す回路図である。
す回路図である。
【図3】図1中の電圧検知回路101の一例の構成を示
す回路図である。
す回路図である。
【図4】図1中の発振回路102の構成を示す回路図で
ある。
ある。
【図5】図1中の昇圧回路103の構成を示す回路図で
ある。
ある。
【図6】(a)は図2および図3中に示される規準電圧
VRefを発生させるための規準電圧発生回路601の入
出力関係を示す図であり、(b)はその出力電圧特性を
示す図である。
VRefを発生させるための規準電圧発生回路601の入
出力関係を示す図であり、(b)はその出力電圧特性を
示す図である。
【図7】図1中の昇圧回路103の出力と規準電圧VRe
fの出力電圧特性を示す図である。
fの出力電圧特性を示す図である。
【図8】図1に示したデコーダ部1071、ドライバ部
1081,1081′の構成を示す図である。
1081,1081′の構成を示す図である。
【図9】図1中のワードドライバ106の各部の動作を
示す図である。
示す図である。
【図10】本発明の第2の実施例の要部構成を示す図で
ある。
ある。
【図11】第2の実施例における昇圧回路103の出力
と規準電圧VRefの出力電圧特性を示す図である。
と規準電圧VRefの出力電圧特性を示す図である。
【図12】従来より行われる分割デコード方式による半
導体メモリ装置の要部構成を示す回路図である。
導体メモリ装置の要部構成を示す回路図である。
【図13】図12中の3aに代表されるワード線駆動回
路の回路図である。
路の回路図である。
【図14】図12に示した回路のうちのワード線に対し
て電流供給を行うワードドライバ回路の要部構成を詳細
に示す回路図である。
て電流供給を行うワードドライバ回路の要部構成を詳細
に示す回路図である。
【図15】図14中の節点N22の電圧とワード線ドラ
イブ信号φa、ワード線選択信号φWLとの関係を示す図
である。
イブ信号φa、ワード線選択信号φWLとの関係を示す図
である。
101,201,301 電圧検知回路 102 発振回路 103 昇圧回路 106 ワードドライバ 107 デコーダ 1071〜107n デコーダ部 108,108′ ドライバ 1081〜108n, 108′1〜108′n ドラ
イバ部 φ1 検知信号 φ2 発振回路出力信号 φWL1〜φWLN,φ′WL1〜φ′WLN ワード線選択信号 R201,R202,R301 抵抗 QP201,QP202,QP301,QP801,Q
P802 P型トランジスタ QN201〜QN203,QN301,QN302,Q
N501,QN502,QN801〜QN806,QN
804′〜QN806′ N型トランジスタ INV201,INV301,INV401〜INV4
03,INV801インバータ ND401 ナンドゲート C 容量 601 規準電圧発生回路 φP プリチャージ信号 φa ワード線ドライブ信号 φWL ワード線選択信号
イバ部 φ1 検知信号 φ2 発振回路出力信号 φWL1〜φWLN,φ′WL1〜φ′WLN ワード線選択信号 R201,R202,R301 抵抗 QP201,QP202,QP301,QP801,Q
P802 P型トランジスタ QN201〜QN203,QN301,QN302,Q
N501,QN502,QN801〜QN806,QN
804′〜QN806′ N型トランジスタ INV201,INV301,INV401〜INV4
03,INV801インバータ ND401 ナンドゲート C 容量 601 規準電圧発生回路 φP プリチャージ信号 φa ワード線ドライブ信号 φWL ワード線選択信号
Claims (3)
- 【請求項1】 複数に分割されたワード線と、該分割さ
れたワード線のそれぞれに設けられた電流供給用の複数
のドライバとを具備する半導体メモリ装置において、 外部電圧を昇圧して前記複数のドライバに供給する昇圧
手段と、 前記昇圧手段の出力と規準電圧とを比較した結果を示す
検知信号を出力する電圧検知回路とを具備し、 前記昇圧手段は検知信号が示す比較結果に応じて外部電
圧の昇圧動作を行うことを特徴とする半導体メモリ装
置。 - 【請求項2】 請求項1記載の半導体メモリ装置におい
て、 電圧検知回路にて比較される規準電圧を発生させるため
の規準電圧発生回路を具備することを特徴とする半導体
メモリ装置。 - 【請求項3】 請求項1記載の半導体メモリ装置におい
て、 規準電圧入力端子が設けられ、該規準電圧入力端子への
入力が規準電圧として用いられることを特徴とする半導
体メモリ装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4001015A JPH05182461A (ja) | 1992-01-07 | 1992-01-07 | 半導体メモリ装置 |
US07/959,559 US5361237A (en) | 1992-01-07 | 1992-10-13 | Semiconductor memory device provided with a word-line driver circuit using boosted voltage-source divided decoding |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4001015A JPH05182461A (ja) | 1992-01-07 | 1992-01-07 | 半導体メモリ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05182461A true JPH05182461A (ja) | 1993-07-23 |
Family
ID=11489752
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4001015A Pending JPH05182461A (ja) | 1992-01-07 | 1992-01-07 | 半導体メモリ装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5361237A (ja) |
JP (1) | JPH05182461A (ja) |
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- 1992-01-07 JP JP4001015A patent/JPH05182461A/ja active Pending
- 1992-10-13 US US07/959,559 patent/US5361237A/en not_active Expired - Lifetime
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