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JPH08102187A - ダイナミック型メモリ - Google Patents

ダイナミック型メモリ

Info

Publication number
JPH08102187A
JPH08102187A JP6234743A JP23474394A JPH08102187A JP H08102187 A JPH08102187 A JP H08102187A JP 6234743 A JP6234743 A JP 6234743A JP 23474394 A JP23474394 A JP 23474394A JP H08102187 A JPH08102187 A JP H08102187A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
word line
level
circuit
memory cell
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.)
Pending
Application number
JP6234743A
Other languages
English (en)
Inventor
Seishi Sakurai
清史 櫻井
Masaki Ogiwara
正毅 荻原
Satoru Takase
覚 高瀬
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.)
Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
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 Toshiba Corp, Toshiba Microelectronics Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP6234743A priority Critical patent/JPH08102187A/ja
Priority to KR1019950031538A priority patent/KR0184092B1/ko
Priority to US08/534,558 priority patent/US5642326A/en
Priority to DE69521656T priority patent/DE69521656T2/de
Priority to EP95115262A priority patent/EP0704850B1/en
Priority to CN95117368A priority patent/CN1087472C/zh
Priority to TW085216090U priority patent/TW303051U/zh
Publication of JPH08102187A publication Critical patent/JPH08102187A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/401Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
    • G11C11/4063Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing
    • G11C11/407Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing for memory cells of the field-effect type
    • G11C11/4076Timing circuits
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/22Read-write [R-W] timing or clocking circuits; Read-write [R-W] control signal generators or management 
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C8/00Arrangements for selecting an address in a digital store
    • G11C8/18Address timing or clocking circuits; Address control signal generation or management, e.g. for row address strobe [RAS] or column address strobe [CAS] signals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Dram (AREA)
  • For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】DRAMセルのゲート酸化膜にかかる電界密度
を小さくしてその信頼性の低下を抑制し、昇圧ワード線
駆動信号のレベル低下を抑制してリーク補償回路を省略
し、読み出しリストア時間や書込みサイクル時間を短縮
する。 【構成】メモリセルMCのアレイ60と、メモリセルか
らビット線BLに読み出された電位をセンス増幅し、書
込みデータの電位をビット線に設定するためのセンスア
ンプ69と、/RAS信号に同期してワード線WLの選
択およびセンスアンプの活性化制御を行う制御回路と、
/RAS信号が活性レベルになってから非活性レベルに
戻るまでの間で選択ワード線に接続されているメモリセ
ルからそれに接続されているビット線に読み出された電
位がセンスアンプによりセンス増幅された後に選択ワー
ド線を非活性レベルに戻すように制御するワード線制御
回路11とを具備することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体記憶装置に係
り、特にダイナミック型メモリ(DRAM)のワード線
制御回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図7は、従来のDRAMの一般的なブロ
ック構成を概略的に示している。このブロック構成はよ
く知られているので、その説明を省略する。図7中のメ
モリセルアレイ60において、行列状に配列されている
メモリセル(DRAMセル)MCは、一般に、図8に示
すように、データ転送用の1個のトランジスタQとデー
タ保持用の1個のキャパシタCとが直列に接続されてな
る1トランジスタ・1キャパシタ構成が採用されてい
る。上記トランジスタQは、通常、Nチャネルの絶縁ゲ
ート型電界効果トランジスタ(NMOSトランジスタ)
で構成されており、その一端(ドレイン)がビット線B
Lに接続され、そのゲートがワード線WLに接続されて
いる。
【0003】選択されたメモリセルMCの読み出し/書
込み時には、トランジスタQのゲートに接続されている
ワード線WLに、DRAMの電源電圧Vccよりも少なく
とも上記トランジスタQの閾値分だけ高いレベルまで昇
圧されたワード線駆動信号を印加することにより、キャ
パシタCからの読み出し電荷量/キャパシタCへの書込
み時電荷量を十分に確保するように構成している。
【0004】次に、図7のDRAMの読み出し/書込み
動作の一例について、図7に示す動作波形を参照しなが
ら簡単に説明する。なお、図中、メモリセルの内部ノー
ドとは、前記したような1トランジスタ・1キャパシタ
構成のメモリセルにおけるトランジスタQとキャパシタ
Cとの直列接続ノードである。メモリセルMCへのアク
セスに際して、まず、RAS入力回路61に外部から入
力するロウアドレスストローブ信号/RASが活性レベ
ル(“L”)になると、ロウ系回路の動作が開始する。
この場合、ロウデコーダ67は、ロウアドレスバッファ
回路62からのロウアドレス信号をデコードして指定さ
れたワード線WLを選択し、この選択されたワード線
(選択ワード線)にワード線駆動電圧選択回路66の出
力(昇圧ワード線駆動信号)を供給し、選択ワード線を
活性化する。なお、ワード線WLは、その寄生容量や寄
生抵抗が存在するので、活性レベル(あるいは非活性レ
ベル)になる速度が遅い。
【0005】上記選択ワード線が活性化されると、それ
に接続されているメモリセルのデータがビット線BLに
読み出され、同時に、ダミーワード線に接続されている
ダミーセルのデータが上記ビット線BLとは相補的なビ
ット線に読み出され、上記ビット線対間に生じる電位差
がセンスアンプ(センス用のNMOSアンプ、リストア
用のPMOSアンプ)69によりセンス増幅(センス動
作およびリストア動作)される。この場合、選択ワード
線の電圧の立上がりからメモリセルMCのデータがビッ
ト線BLに読み出されるまでの遅延時間に対応してワー
ド線遅延補償回路65により遅延補償されたセンスアン
プ制御信号SENに基づいて、センスアンプ駆動回路6
8からセンスアンプ活性化信号/SAN、SAPがセン
スアンプ69に供給される。また、前記センスアンプ6
9の出力により前記ビット線対の各ビット線の電位が
“H”レベル、“L”レベルに設定され、前記選択ワー
ド線に接続されているメモリセルに再書き込み(リフレ
ッシュ)が行われる。
【0006】次に、CAS入力回路61に外部から入力
するカラムアドレスストローブ信号/CASが活性化
(“L”レベル)すると、カラム系回路の動作が開始す
る。この場合、カラムデコーダ75は、カラムアドレス
バッファ回路73からのカラムアドレス信号をデコード
した信号に基づいてカラム選択回路を制御し、これによ
り選択されたカラム(選択カラム)に対応するセンスア
ンプの出力(読み出しデータ)をデータ線DQ(図示せ
ず)に読み出すように制御する。この後、/RAS信号
および/CAS信号を非活性レベル(“H”)に戻す
と、選択ワード線が非活性レベル(“L”)に戻り、ビ
ット線対やこれに対応して接続されているセンスアンプ
の入出力ノード対がイコライズされる。
【0007】一方、書込みに際しては、前記したように
選択ワード線およびセンスアンプがそれぞれ活性状態に
されている時に書込みイネーブル制御信号/WEを活性
レベル(“H”)にし、データ線DQを介して選択カラ
ムに対応するセンスアンプに書込みデータを書き込んだ
後、/RAS信号および/CAS信号を非活性レベル
(“H”)に戻し、選択ワード線を非活性レベル
(“L”)に戻すことにより、メモリセルへの書込みを
終了する。
【0008】しかし、上記したような従来のアクセス方
式においては、/RAS信号が活性レベルになってから
非活性レベルに戻るまでの期間にわたって選択ワード線
が活性レベルのまま維持され、選択ワード線が活性レベ
ルのまま維持される(つまり、選択ロウのメモリセルの
ゲートに昇圧ワード線駆動信号が印加される)期間が長
いので、選択ロウのメモリセルのNMOSトランジスタ
のゲート酸化膜にかかる電界密度が大きくなり、メモリ
セルの信頼性が低下するという問題がある。
【0009】また、上記したように選択ワード線が活性
レベルのまま維持される長い期間に、非選択ロウのワー
ド線転送ブロックのトランジスタのリーク電流やPN接
合のリーク電流などにより前記昇圧ワード線駆動信号の
レベルが徐々に低下してしまうので、/RAS信号の活
性期間を長くすることが困難である。もし、/RAS信
号の活性期間を長くしようとすると、リーク補償回路7
6をワード線駆動電圧源64の出力側に接続しなければ
ならず、リーク補償回路76の分だけそのパターン面積
や消費電流が増大してしまうという問題がある。
【0010】また、読み出し動作に際して、/RAS信
号が活性レベルから非活性レベルに戻った後にビット線
対やこれに対応して接続されているセンスアンプの入出
力ノード対をイコライズするので、読み出し時のリスト
ア時間(リストア用のプリチャージ時間)が長くなると
いう問題がある。
【0011】また、書込み動作に際して、メモリセルへ
完全な“H”レベルまたは“L”レベルのデータを書き
込みを行うために、/RAS信号が活性レベルから非活
性レベルに戻ることによって選択ワード線が完全に非活
性レベルに戻った後にビット線対やこれに対応して接続
されているセンスアンプの入出力ノード対をイコライズ
するので、書込みサイクル時間が長くなるという問題が
ある。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
DRAMは、選択ワード線が活性レベルのまま維持され
る期間が長いので、選択ロウのメモリセルのNMOSト
ランジスタのゲート酸化膜にかかる電界密度が大きくな
り、メモリセルの信頼性が低下するという問題、昇圧ワ
ード線駆動信号のレベルが低下してしまうことを防止す
るためにリーク補償回路を付加することに伴ってパター
ン面積や消費電流が増大してしまうという問題があっ
た。
【0013】また、/RAS信号が活性レベルから非活
性レベルに戻った後にビット線対やこれに対応して接続
されているセンスアンプの入出力ノード対をイコライズ
するので、読み出し時のリストア時間が長くなり、書込
みサイクル時間が長くなるという問題があった。
【0014】本発明は上記の問題点を解決すべくなされ
たもので、セルトランジスタのゲート酸化膜にかかる電
界密度を小さくしてメモリセルの信頼性の低下を抑制で
き、昇圧ワード線駆動信号のレベル低下を抑制してリー
ク補償回路を省略でき、読み出し時のリストア時間や書
込みサイクル時間を短縮し得るダイナミック型メモリを
提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明のダイナミック型
メモリは、ダイナミック型メモリセルが行列状に配列さ
れたメモリセルアレイと、上記メモリセルアレイの同一
行のメモリセルに接続された複数のワード線と、上記メ
モリセルアレイの同一列のメモリセルに接続された複数
のビット線と、前記ワード線を選択駆動するためのロウ
デコーダと、前記ビット線を選択するためのカラム選択
回路と、上記カラム選択回路を駆動するためのカラムデ
コーダと、前記ビット線に前記メモリセルから読み出さ
れた電位をセンス増幅し、書込みデータの電位を上記ビ
ット線に設定するためのセンスアンプと、外部から入力
する/RAS信号に同期して前記ワード線の選択制御お
よび前記センスアンプの活性化制御を行う制御回路と、
前記/RAS信号が活性レベルになってから非活性レベ
ルに戻るまでの間で前記制御回路により選択されたワー
ド線に接続されているメモリセルからそれに接続されて
いるビット線に読み出された電位が前記センスアンプに
よりセンス増幅された後に上記ワード線を非活性レベル
に戻すように制御するワード線制御回路とを具備するこ
とを特徴とする。
【0016】前記ワード線制御回路は、前記ワード線を
非活性レベルに戻した直後に前記ビット線および前記セ
ンスアンプの入出力ノードをイコライズするように制御
することが望ましい。
【0017】前記ワード線制御回路は、前記ワード線を
非活性レベルに戻した後の書込み動作に際して、書込み
イネーブル信号に同期して前記ワード線を再び活性レベ
ルに設定するように制御することが望ましい。
【0018】前記ワード線制御回路は、前記ワード線を
再び活性レベルに設定した後、前記/RAS信号が非活
性レベルに戻ることにより前記ワード線を非活性レベル
に戻すように制御してもよく、前記ワード線を再び活性
レベルに設定した後、前記/RAS信号が非活性レベル
に戻るのを待つことなく前記ワード線を非活性レベルに
戻すように制御してもよい。
【0019】
【作用】/RAS信号が活性レベルになってから非活性
レベルに戻るまでの間で読み出しデータの確定後に選択
ワード線を非活性レベルに戻すので、選択ワード線が活
性レベルのまま維持される期間が短くなる。
【0020】これにより、選択ロウのメモリセルのゲー
トに昇圧ワード線駆動信号が印加される期間が短くな
り、セルトランジスタのゲート酸化膜にかかる電界密度
が小さくなるので、メモリセルの信頼性の低下を抑制す
ることが可能になる。また、非選択ロウのワード線転送
ブロックのトランジスタのリーク電流やPN接合のリー
ク電流などにより昇圧ワード線駆動信号のレベルが低下
する量が減少するので、リーク補償回路を省略し、その
分だけパターン面積や消費電流を削減できる。
【0021】また、/RAS信号が活性レベルになって
から非活性レベルに戻るまでの間で読み出しデータの確
定後にビット線対やこれに対応して接続されているセン
スアンプの入出力ノード対をイコライズすることが可能
になり、読み出し回路のリストア時間を短縮することが
できる。
【0022】また、書込み動作に際して、/RAS信号
が非活性レベルに戻るのを待つことなく、選択ワード線
が完全に非活性レベルに戻るのを待ってビット線対やこ
れに対応して接続されているセンスアンプの入出力ノー
ド対をイコライズすることが可能になり、書込みサイク
ル時間の短縮が可能になる。また、読み出し動作後に書
込み動作を行う時には、その時に選択ワード線を活性化
すればよく、ビット線対のプリチャージ時間を短縮する
ことができる。また、/RAS信号の活性期間を長くす
ることが可能になり、/RAS信号の非活性期間(待機
状態)におけるプリチャージ時間を短縮することができ
る。
【0023】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図1は、本発明の第1実施例に係るDRA
Mのブロック構成を概略的に示している。このブロック
構成は、図7を参照して前述した従来のDRAMのブロ
ック構成と比べて、リストア信号RESTORが入力す
るワード線制御回路11が付加され、上記ワード線制御
回路11から出力する制御信号WLRSTRがワード線
駆動電圧源64およびワード線遅延補償回路65に入力
している点、リーク補償回路76が省略されている点が
異なる。
【0024】図1において、メモリセルアレイ60は、
図8に示したように1トランジスタ・1キャパシタ構成
のメモリセルMCが行列状に配列されている。そして、
上記メモリセルアレイ60の同一行のメモリセルMCに
ワード線WLが接続され、同一列のメモリセルMCにビ
ット線BLが接続されている。
【0025】センスアンプ・カラム選択回路69は、前
記メモリセルからそれに接続されているビット線に読み
出された電位をセンス増幅し、書込みデータの電位をビ
ット線に設定するためのセンスアンプ(センス用のNM
OSアンプ、リストア用のPMOSアンプからなる)
と、上記ビット線を選択するためのカラム選択回路を含
む。
【0026】外部から/RAS信号が入力するRAS入
力回路61、ロウアドレスリセット回路62、ロウアド
レスバッファ回路63、ワード線駆動電圧源64、ワー
ド線遅延補償回路65、ワード線駆動電圧源選択回路6
6、ロウデコーダ67、センスアンプ駆動回路68はロ
ウ系回路の一部を構成しており、外部から入力する/R
AS信号に同期して前記ワード線WLの選択制御および
前記センスアンプ69の活性化制御を行う制御回路を形
成している。
【0027】上記ワード線遅延補償回路65は、後述す
ように選択されたワード線の電圧の立上がりからメモリ
セルのデータがビット線に読み出されるまでの遅延時間
に対応して遅延補償されたセンスアンプ制御信号SEN
Bおよび制御信号WUPを出力する。
【0028】前記ロウアドレスリセット回路62は、前
記ワード線遅延補償回路からの制御信号WDOWNを受
けてプリチャージ信号PRCHを出力する。前記ロウア
ドレスバッファ回路63は、ロウアドレス信号が入力
し、これを/RAS信号が活性状態の期間は保持する。
【0029】前記ロウデコーダ67は、前記ロウアドレ
スバッファ回路63から入力するロウアドレス信号をデ
コードして前記ワード線を選択し、前記ワード線駆動電
圧源選択回路66の出力(昇圧ワード線駆動信号)を選
択ワード線に供給する。
【0030】前記センスアンプ駆動回路68は、前記ワ
ード線遅延補償回路68から供給されるセンスアンプ制
御信号SENBに基づいてセンスアンプ活性化信号/S
AN、SAPを出力し、前記センスアンプ69を駆動す
る。
【0031】リード/ライトゲート回路70は、前記ワ
ード線遅延補償回路65から供給される制御信号WUP
に基づいてカラムイネーブル制御信号CENBを出力す
る。外部から/CAS信号が入力するCAS入力回路7
1、カラムアドレス信号入力を所定期間ラッチするカラ
ムアドレスラッチ回路72、カラムアドレスバッファ回
路73、カラム選択駆動回路74、カラムデコーダ75
はカラム系回路の一部を構成している。
【0032】上記カラム選択駆動回路74は、前記リー
ド/ライトゲート回路70から供給されるカラムイネー
ブル制御信号CENBに基づいて活性化制御され、カラ
ム選択期間を制御するための制御信号CDRVをカラム
デコーダ75に出力する。
【0033】前記カラムデコーダ75は、前記カラムア
ドレスバッファ回路73から入力するカラムアドレス信
号をデコードし、カラム選択回路を制御する。さらに、
本実施例において、前記ワード線制御回路11は、前記
リストア信号RESTORおよび前記RAS入力61の
出力信号RINTに基づいて、/RAS信号が活性レベ
ルになってから非活性レベルに戻るまでの間で選択ワー
ド線に接続されているメモリセルからそれに接続されて
いるビット線に読み出された電位がセンスアンプにより
センス増幅された後に上記選択ワード線を非活性レベル
に戻すように制御し、さらに、この後に書込みを行う場
合には上記選択ワード線を再び活性化するように制御す
るために、前記制御信号WLRSTRを出力するように
論理回路で構成されている。この場合、上記制御信号W
LRSTRにより、例えば前記ワード線駆動電圧源64
を制御する。また、上記選択ワード線を一時的に非活性
状態に制御する際にセンスアンプの動作状態を保持する
ように、前記制御信号WLRSTRにより例えばワード
線遅延補償回路65を制御する。
【0034】次に、図1のDRAMの読み出し動作の一
例について、図2に示す動作波形を参照しながら簡単に
説明する。なお、図2中、メモリセルの内部ノードと
は、前記したような1トランジスタ・1キャパシタ構成
のメモリセルにおけるトランジスタQとキャパシタCと
の直列接続ノードである。
【0035】メモリセルMCへのアクセスに際して、ま
ず、/RAS信号が活性レベル(“L”)になると、ロ
ウ系回路の動作が開始する。この場合、ロウデコーダ6
7は、ロウアドレスバッファ回路62からのロウアドレ
ス信号をデコードして指定されたワード線WLを選択
し、この選択ワード線にワード線駆動電圧選択回路66
の出力(昇圧ワード線駆動信号)を供給し、選択ワード
線を活性化する。なお、ワード線WLは、その寄生容量
や寄生抵抗が存在するので、活性レベル(あるいは非活
性レベル)になる速度が遅い。
【0036】上記選択ワード線が活性化されると、それ
に接続されているメモリセルのデータがビット線BLに
読み出され、同時に、ダミーワード線に接続されている
ダミーセルのデータが上記ビット線BLとは相補的なビ
ット線に読み出され、上記ビット線対間に生じる電位差
がセンスアンプ(センス用のNMOSアンプ、リストア
用のPMOSアンプ)69によりセンス増幅(センス動
作およびリストア動作)される。
【0037】この場合、選択ワード線の電圧の立上がり
からメモリセルMCのデータがビット線BLに読み出さ
れるまでの遅延時間に対応してワード線遅延補償回路6
5により遅延補償されたセンスアンプ制御信号SENに
基づいて、センスアンプ駆動回路68からセンスアンプ
活性化信号/SAN、SAPがセンスアンプ69に供給
される。
【0038】また、前記センスアンプ69の出力により
前記ビット線対の各ビット線の電位が“H”レベル、
“L”レベルに設定され、前記選択ワード線に接続され
ているメモリセルに再書き込み(リフレッシュ)が行わ
れる。
【0039】この読み出しデータの確定後、前記リスト
ア信号RESTORが活性化することにより選択ワード
線が非活性状態になり(立下り)、さらに、前記ビット
線対やこれに対応して接続されているセンスアンプの入
出力ノード対がイコライズされる。
【0040】次に、/CAS信号が活性化(“L”レベ
ル)すると、カラム系回路の動作が開始する。この場
合、カラムデコーダ75は、カラムアドレスバッファ回
路73からのカラムアドレス信号をデコードした信号に
基づいて、カラムイネーブル制御信号CENBにより制
御されたカラム選択期間にカラム選択回路を制御してカ
ラムを選択し、この選択カラムに対応するセンスアンプ
の出力(読み出しデータ)をデータ線DQ(図示せず)
に読み出すように制御する。
【0041】この後、前記リストア信号RESTORが
非活性状態に戻ることにより選択ワード線が活性レベル
に戻り、最終的に、前記/RAS信号および/CAS信
号が非活性レベルに戻り、センスアンプが完全に非活性
状態に戻るように制御される。
【0042】図3は、図1のDRAMにおける読み出し
動作およびそれに続く書込み動作の一例を示すタイミン
グ波形図である。図3において、読み出し動作終了まで
は図2を参照して前述した動作と同様であり、この後に
書込みを行う際には、/WE信号が活性化し、この時の
カラムアドレスに基づいてカラム選択が行われる。この
時、選択ワード線は非活性状態になっており、センスア
ンプは活性状態になっており、書込みデータがセンスア
ンプに書き込まれることによりビット線対に書込みデー
タが確定する。この後、前記リストア信号RESTOR
が非活性状態になることにより選択ワード線が再び活性
化する。そして、最終的に/RAS信号が非活性レベル
に戻ることにより選択ワード線が完全に非活性状態に戻
ることによってメモリセルへの書込みが終了する。
【0043】なお、図3では、読み出し動作後の書込み
動作を一回行う例に対応してリストア信号RESTOR
が一回だけ活性状態になる場合を示したが、これに限ら
ず、読み出し動作後の書込み動作を複数回行う場合に
は、それに対応してリストア信号RESTORが複数回
活性状態になるように制御すればよい。
【0044】上記した第1実施例のDRAMにおいて
は、/RAS信号が活性レベルになってから非活性レベ
ルに戻るまでの間で読み出し終了後に選択ワード線を非
活性レベルに戻すので、選択ワード線が活性レベルのま
ま維持される期間が短くなる。これにより、選択ロウの
メモリセルのゲートに昇圧ワード線駆動信号が印加され
る期間が短くなり、セルトランジスタのゲート酸化膜に
かかる電界密度が小さくなるので、メモリセルの信頼性
の低下を抑制することが可能になる。また、非選択ロウ
のワード線転送ブロックのトランジスタのリーク電流や
PN接合のリーク電流などにより昇圧ワード線駆動信号
のレベルが低下する量が減少するので、リーク補償回路
を省略し、その分だけパターン面積や消費電流を削減で
きる。
【0045】また、/RAS信号が活性レベルになって
から非活性レベルに戻るまでの間で読み出し終了後にビ
ット線対やこれに対応して接続されているセンスアンプ
の入出力ノード対をイコライズすることが可能になり、
読み出し回路のリストア時間を短縮して次のアクセスを
待機することができる。
【0046】また、書込み動作に際して、/RAS信号
が非活性レベルに戻るのを待つことなく、選択ワード線
が完全に非活性レベルに戻るのを待ってビット線対やこ
れに対応して接続されているセンスアンプの入出力ノー
ド対をイコライズすることが可能になり、書込みサイク
ル時間の短縮が可能になる。また、読み出し動作後に書
込み動作を行う時には、その時に選択ワード線を活性化
すればよく、ビット線対のプリチャージ時間を短縮する
ことができる。
【0047】また、/RAS信号の活性期間を長くする
ことが可能になり、/RAS信号の非活性期間(アクセ
ス待機状態)におけるプリチャージ時間を短縮すること
ができる。
【0048】なお、上記第1実施例では、リード/ライ
トゲート回路70から出力するカラムイネーブル制御信
号CENBによりカラム選択駆動回路74の活性化期間
を制御してカラム選択期間を制御した例を示したが、こ
れに限らず、上記カラムイネーブル制御信号CENBに
代えて、カラム選択駆動回路74の活性化期間を制御す
るためのカラムアクション制御信号COLACTを外部
からカラム選択駆動回路74に供給するようにしてもよ
い。
【0049】次に、本発明の第2実施例に係るDRAM
を説明する。この第2実施例のDRAMは、前記第1実
施例のDRAMと比べて、(1)/ワード線制御回路1
1が/RAS信号の活性化期間内でワード線を任意の回
数だけ非活性状態に制御したり活性状態に制御するため
のリストア信号RESTORを出力する機能を有する
点、(2)カラムイネーブル制御信号CENBに代え
て、カラム選択駆動回路74の活性化期間を制御するた
めのカラムアクション制御信号COLACTを外部から
カラム選択駆動回路74に供給している点が異なり、そ
の他は殆んど同じである。
【0050】図4は、上記第2実施例のDRAMにおけ
る読み出し動作およびそれに続く書込み動作の一例を示
すタイミング波形図である。この第2実施例のDRAM
における読み出し動作およびそれに続く書込み動作は、
図3を参照して前述したような第1実施例のDRAMに
おける読み出し動作およびそれに続く書込み動作と比べ
て、(1)カラムアクション制御信号COLACTに基
づいてカラム選択期間が制御されている点、(2)読み
出し動作後に書込みを行う際に、選択ワード線が活性化
している状態でビット線対のデータを確定させ、この後
にリストア信号RESTORに基づいて選択ワード線が
非活性状態に戻ることによってメモリセルへの書込みが
終了する点であり、その他は同じである。第2実施例の
DRAMにおいても、前記第1実施例のDRAMにおけ
ると同様の効果が得られる。
【0051】図5は、図1中のワード線制御回路11の
一具体例を示す論理回路である。図5において、51〜
56はCMOSインバータ回路、57〜59は二入力ナ
ンド回路である。50はCMOSインバータ回路の変形
例回路であり、ゲート相互が接続されたPMOSトラン
ジスタTPとNMOSトランジスタNPとの間に抵抗R
が挿入接続されたものである。
【0052】図6は、図1中のワード線遅延補償回路6
5の一具体例を示す論理回路である。図6において、3
1〜40はCMOSインバータ回路、41は二入力ナン
ド回路である。42および43はそれぞれCMOSイン
バータ回路の変形例回路であり、PMOSトランジスタ
TPとNMOSトランジスタNPとの間に2個の抵抗R
1、R2が直列に接続されたものである。44および4
5はそれぞれMOSトランジスタを用いたキャパシタで
ある。46はフリップフロップ回路であり、WUP信号
によってセットされ、WDOWN信号によってリセット
され、SEN信号を出力する。
【0053】なお、DRAMのアクセスを高速化するた
めに、ページモードやスタティックカラムモードのほ
か、キャッシュメモリを搭載する場合がある。このキャ
ッシュメモリとして、SRAMセルを付設する技術が知
られているが、DRAMのカラム毎に設けられているセ
ンスアンプをキャッシュメモリとして利用するセンスア
ンプキャッシュ方式を用いたDRAMにも本発明を適用
することができる。
【0054】センスアンプキャッシュ方式を用いたDR
AMの一例は、本願出願人の出願に係る特願平4−13
1095号により提案されている。このDRAMは、D
RAMのメモリ領域を複数のサブアレイに分割し、て各
サブアレイを互いに独立して動作させ、、ビット線セン
スアンプをキャッシュメモリとして使うことにより、キ
ャッシュメモリのヒット率を上昇させるようにしたもの
である。
【0055】ここで、センスアンプキャッシュ方式を簡
単に説明しておく。いま、DRAMがMPU(マイクロ
プロセッサ)からのアクセスを待機している状態を考え
る。この時、あるロウアドレスのメモリセル群からの読
み出しデータをセンスアンプ群にラッチしておくものと
する。
【0056】もし、上記したようにセンスアンプ群にデ
ータがラッチされているロウアドレスと同じロウアドレ
スのアクセスがあった場合(ヒット時)は、ロウ系の動
作を省略してカラム系の動作のみでデータを出力するこ
とができるようになり、ロウ系の動作分のアクセスタイ
ムを低減することができる。
【0057】これに対して、センスアンプ群にデータが
ラッチされていないロウアドレスにアクセスがあった場
合(ミス時)は、センスアンプ群のデータをメモリセル
に書き戻した後(または、単にセンスアンプ群のイコラ
イズ動作後)に、新たなロウアドレスのメモリセル群か
らの読み出しデータをセンスアンプ群にラッチして読み
出す。
【0058】
【発明の効果】上述したように本発明のDRAMによれ
ば、セルトランジスタのゲート酸化膜にかかる電界密度
を小さくしてメモリセルの信頼性の低下を抑制でき、昇
圧ワード線駆動信号のレベル低下を抑制してリーク補償
回路を省略でき、読み出し時のリストア時間や書込みサ
イクル時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係るDRAMのブロック
構成を概略的に示す図。
【図2】図1のDRAMの読み出し動作の一例を示すタ
イミング波形図。
【図3】図1のDRAMの読み出し動作およびそれに続
く書込み動作の一例を示すタイミング波形図。
【図4】本発明の第2実施例に係るDRAMの読み出し
動作およびそれに続く書込み動作の一例を示すタイミン
グ波形図。
【図5】図1中のワード線制御回路の一具体例を示す論
理回路図。
【図6】図1中のワード線遅延補償回路の一具体例を示
す論理回路図。
【図7】従来のDRAMの一般的なブロック構成を概略
的に示す図。
【図8】図7中のメモリセルアレイにおいて行列状に配
列されているメモリセルの一例を示す回路図。
【図9】図7のDRAMの読み出し時/書込み時におけ
る主要部の動作波形の一例を示す波形図。
【符号の説明】
MC…メモリセル、WL…ワード線、BL…ビット線、
11…ワード線制御回路、60…メモリセルアレイ、6
1…RAS入力回路、62…ロウアドレスリセット回
路、63…ロウアドレスバッファ回路、64…ワード線
駆動電圧源、65…ワード線遅延補償回路、66…ワー
ド線駆動電圧源選択回路、67…ロウデコーダ、68…
センスアンプ駆動回路、69…センスアンプ・カラム選
択回路、70…リード/ライトゲート回路、71…CA
S入力回路、72…カラムアドレスラッチ回路、73…
カラムアドレスバッファ回路、74…カラム選択駆動回
路、75…カラムデコーダ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高瀬 覚 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ダイナミック型メモリセルが行列状に配
    列されたメモリセルアレイと、上記メモリセルアレイの
    同一行のメモリセルに接続された複数のワード線と、上
    記メモリセルアレイの同一列のメモリセルに接続された
    複数のビット線と、前記ワード線を選択駆動するための
    ロウデコーダと、前記ビット線を選択するためのカラム
    選択回路と、上記カラム選択回路を駆動するためのカラ
    ムデコーダと、前記ビット線に前記メモリセルから読み
    出された電位をセンス増幅し、書込みデータの電位を上
    記ビット線に設定するためのセンスアンプと、外部から
    入力する/RAS信号に同期して前記ワード線の選択制
    御および前記センスアンプの活性化制御を行う制御回路
    と、前記/RAS信号が活性レベルになってから非活性
    レベルに戻るまでの間で前記制御回路により選択された
    ワード線に接続されているメモリセルからそれに接続さ
    れているビット線に読み出された電位が前記センスアン
    プによりセンス増幅された後に上記ワード線を非活性レ
    ベルに戻すように制御するワード線制御回路とを具備す
    ることを特徴とするダイナミック型メモリ。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のダイナミック型メモリに
    おいて、前記ワード線制御回路は、前記ワード線を非活
    性レベルに戻した直後に前記ビット線および前記センス
    アンプの入出力ノードをイコライズするように制御する
    ことを特徴とするダイナミック型メモリ。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載のダイナミック型
    メモリにおいて、前記ワード線制御回路は、前記ワード
    線を非活性レベルに戻した後の書込み動作に際して、書
    込みイネーブル信号に同期して前記ワード線を再び活性
    レベルに設定するように制御することを特徴とするダイ
    ナミック型メモリ。
  4. 【請求項4】 請求項3記載のダイナミック型メモリに
    おいて、前記ワード線制御回路は、前記ワード線を再び
    活性レベルに設定した後、前記/RAS信号が非活性レ
    ベルに戻ることにより前記ワード線を非活性レベルに戻
    すように制御することを特徴とするダイナミック型メモ
    リ。
  5. 【請求項5】 請求項3記載のダイナミック型メモリに
    おいて、前記ワード線制御回路は、前記ワード線を再び
    活性レベルに設定した後、前記/RAS信号が非活性レ
    ベルに戻るのを待つことなく前記ワード線を非活性レベ
    ルに戻すように制御することを特徴とするダイナミック
    型メモリ。
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