JPH10283776A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH10283776A
JPH10283776A JP9086250A JP8625097A JPH10283776A JP H10283776 A JPH10283776 A JP H10283776A JP 9086250 A JP9086250 A JP 9086250A JP 8625097 A JP8625097 A JP 8625097A JP H10283776 A JPH10283776 A JP H10283776A
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signal
power supply
column
circuit
supply voltage
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JP9086250A
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Yasuhiro Matsumoto
康寛 松本
Mikio Asakura
幹雄 朝倉
Koji Tanaka
浩司 田中
Kyoji Yamazaki
恭治 山崎
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 内部データ線対の電圧のイコライズが不完全
な場合におけるデータ衝突によるセンスアンプのラッチ
データの反転を防止する。 【解決手段】 複数の内部電源電圧発生回路(1,2)
からの内部電源電圧を有し、センスアンプ(6)へ与え
られる第1の内部電源電圧(VccA)と同じ電圧レベ
ルの列選択信号(CSL)を発生して、ビット線対と内
部データ線対とを接続するI/Oゲート回路へ与える。
I/Oゲートの電流駆動力を相対的に小さくし、センス
アンプのセンスノードの急激な電位変化を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体記憶装置
に関し、特に、電圧レベルの異なる複数の内部電源電圧
を生成する内部電源電圧発生回路を有する半導体記憶装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】図17は、従来の半導体記憶装置の全体
の構成を概略的に示す図である。図17において、半導
体記憶装置は、行列状に配列される複数のメモリセルM
Cを有するメモリセルアレイ900を含む。このメモリ
セルアレイ900においては、メモリセルの各行に対応
してワード線WLが配置され、またメモリセルMCの各
列に対応してビット線対BLPが配置される。ワード線
WLには、対応の行のメモリセルMCが接続され、ビッ
ト線対BLPには、対応の列のメモリセルが接続され
る。ビット線対BLPは、後に詳細に説明するが、相補
なデータ信号を伝達するビット線BLおよび/BLを有
する。
【0003】半導体記憶装置は、さらに、外部からのア
ドレス信号を受けて内部アドレス信号を発生するアドレ
スバッファ902と、このアドレスバッファ902から
の内部行アドレス信号に従って、メモリセルアレイ90
0のアドレス指定された行に対応するワード線を選択状
態へ駆動する行選択回路904と、アドレスバッファ9
02からの内部列アドレス信号に従って、メモリセルア
レイ900のアドレス指定された列を選択するための列
選択信号を発生する列選択回路906と、メモリセルア
レイ900のビット線対BLPそれぞれに対応して設け
られ、活性化時対応のビット線対の電位を差動増幅する
センスアンプと、列選択回路906からの列選択信号に
従って、メモリセルアレイ900のアドレス指定された
列に対応するビット線対を内部I/O線907に接続す
るI/Oゲートを含む。図17においては、センスアン
プとI/Oゲートを1つのブロック908で示す。
【0004】半導体記憶装置は、さらに、この装置外部
との間でデータの入出力を行なうための入出力バッファ
910と、この入出力バッファ910と内部I/O線9
07の間で内部データの授受を行なうリード/ライト回
路912を含む。リード/ライト回路912は、メモリ
セルアレイ900から読出されたメモリセルデータを増
幅して入出力バッファ910に含まれる出力バッファへ
伝達するプリアンプと、この入出力バッファ910に含
まれる入力バッファから与えられる内部書込データに従
って、所定のタイミングで書込データを生成して内部I
/O線907へ伝達するライトドライバを含む。
【0005】この半導体記憶装置は、さらに、外部から
与えられる制御クロック信号、すなわち、ロウアドレス
ストローブ信号/RAS、コラムアドレスストローブ信
号/CASおよびライトイネーブル信号/WEを受けて
行選択およびデータ入出力に関連する動作を制御するた
めの制御信号を発生するタイミング制御回路914と、
このタイミング制御回路914からの内部信号に従っ
て、アドレスバッファ902から与えられる内部列アド
レス信号の変化を検出するATD回路916を含む。A
TD回路916からのアドレス変化検出信号ATDは、
また、タイミング制御回路914へ与えられ、列選択に
関連する回路の動作タイミングを決定するために用いら
れる。
【0006】ロウアドレスストローブ信号/RASは、
この半導体記憶装置のスタンバイサイクルおよびアクテ
ィブサイクルを決定する信号であり、ロウアドレススト
ローブ信号/RASが活性状態のLレベルとなると、こ
の半導体記憶装置がアクティブサイクルに入り、メモリ
セル選択動作を行なう。コラムアドレスストローブ信号
/CASは、コラムアドレス信号のラッチタイミングお
よびデータ入出力タイミングを与える。ライトイネーブ
ル信号/WEは、データの書込/読出モードを指定す
る。データの読出動作タイミングは、コラムアドレスス
トローブ信号/CASの活性化により決定される。デー
タの入力タイミングは、コラムアドレスストローブ信号
/CASおよびライトイネーブル信号/WE両者の活性
化により決定される。
【0007】ATD回路916は、このロウアドレスス
トローブ信号/RASが活性状態とされた後に、所定の
タイミングで活性化され、列選択回路906およびリー
ド/ライト回路912の動作タイミングおよび入出力バ
ッファ910における内部読出データの取込タイミング
を決定する。
【0008】以下の説明において、「ロウ系動作」は、
行アドレスが入力されて、対応のメモリセルの記憶デー
タがセンスアンプにより増幅されるまでの一連の動作を
示し、「コラム系動作」は、コラムアドレスが入力され
て、対応のビット線対と内部I/O線対が接続されて、
メモリセルからのデータの読出/書込が行なわれるまで
の動作を示す。ロウ系動作は、ロウアドレスストローブ
信号/RASによって駆動され、一方、コラム系動作
は、アドレス変化検出信号ATDをトリガとして行なわ
れる。通常、コラムアドレスストローブ信号/CASに
よってコラム系の動作が駆動されるが、アドレス信号が
与えられてからデータ読出が行なわれるまでのアドレス
アクセス時間が仕様により決定され、このアクセスタイ
ムに正確に対応するためである。
【0009】図18は、図17に示す半導体記憶装置の
メモリセルアレイ900およびブロック908の1列に
関連する部分の構成を概略的に示す図である。図18に
おいて、ビット線対BLPは、相補ビット線BLおよび
/BLを有する。このビット線対BLPに1列のメモリ
セルMCが接続される。図18においては、1つのワー
ド線WLとビット線BLの交差部に対応して配置される
メモリセルMCを代表的に示す。このメモリセルMC
は、情報を記憶するメモリセルキャパシタMQと、ワー
ド線WL上の信号電位に応答して導通し、メモリセルキ
ャパシタMQを対応のビット線BLに接続するnチャネ
ルMOSトランジスタで構成されるアクセストランジス
タMTを含む。このメモリセルキャパシタMQの一方電
極ノード(セルプレート電極ノード)へは、一定の電圧
(電源電圧の1/2)のセルプレート電圧Vcpが与え
られる。このセルプレート電圧Vcpを基準として、正
または負の電荷がメモリセルキャパシタMQの他方電極
ノード(ストレージノード)に蓄積される。
【0010】ビット線BL,/BLに対し、ビット線イ
コライズ指示信号φBQに応答してビット線BLおよび
/BLを中間電圧Vblにイコライズするイコライズ/
プリチャージ回路901が設けられる。このビット線プ
リチャージ電圧Vblも、電源電圧Vccの1/2の中
間電圧レベルである。ビット線イコライズ指示信号φB
Qは、スタンバイサイクル時に活性状態とされ、アクテ
ィブサイクル時に非活性状態とされる。
【0011】センスアンプ+I/Oゲートブロック90
8は、ビット線BLおよび/BLの各対に対して設けら
れ、センスアンプ活性化信号φSAの活性化時活性化さ
れ、ビット線BLおよび/BLの電位を差動増幅しかつ
ラッチするセンスアンプ回路908aと、列選択回路9
06(図17参照)から与えられる列選択信号CSLに
従って導通し、ビット線BLおよび/BLを内部I/O
線に含まれる内部データ線対907aに接続するI/O
ゲート回路908bを含む。このI/Oゲート回路90
8bは、ビット線BLおよび/BLそれぞれに対して設
けられるnチャネルMOSトランジスタを含む。次に、
この図17および図18に示す半導体記憶装置の動作を
図19に示す波形図を参照して説明する。
【0012】時刻t1以前においては、ロウアドレスス
トローブ信号/RASはHレベルの非活性状態にあり、
半導体記憶装置はスタンバイサイクルにある。この状態
においては、ビット線イコライズ指示信号φBQはHレ
ベルの活性状態にあり、イコライズ/プリチャージ回路
901が活性化され、ビット線BLおよび/BLは中間
電圧レベルのVblレベルにプリチャージされる。ま
た、ワード線WLは非選択状態のLレベルにあり、また
列選択信号CSLもLレベルの非選択状態にある。
【0013】時刻t1において、ロウアドレスストロー
ブ信号/RASがLレベルに立下がると、アクティブサ
イクルが始まり、メモリセル選択動作が始まる。このロ
ウアドレスストローブ信号/RASの立下がりに従っ
て、外部から与えられるアドレス信号ADが行アドレス
信号Xとして取込まれ、行選択回路904へ与えられ
る。行選択回路904は、タイミング制御回路914の
制御の下に活性化され、行アドレス信号Xに対応する行
に対応して設けられたワード線WLを選択状態へ駆動す
る。一方、このロウアドレスストローブ信号/RASの
立下がりに応答して、ビット線イコライズ指示信号φB
QはLレベルの非活性状態となり、イコライズ/プリチ
ャージ回路901が非活性状態とされ、ビット線BLお
よび/BLはプリチャージ電圧Vblでフローティング
状態となっている。ワード線WLが選択されてその電位
が上昇すると、図18に示すアクセストランジスタMT
が導通し、メモリセルキャパシタMQの蓄積電荷がビッ
ト線BLに伝達される。図19においては、メモリセル
MCが、Hレベルのデータを格納している場合のビット
線BLの電位変化が一例として示される。このビット線
BLおよび/BLの電位差が十分に拡大すると、センス
アンプ活性化信号φSAが活性化され、センスアンプ回
路908a(図18参照)がこのビット線BLおよび/
BLの電位を差動増幅する。これにより、ビット線BL
の電位が電源電圧VccレベルのHレベルとなり、ビッ
ト線/BLの電位が接地電圧レベルのLレベルとなる。
【0014】このセンスアンプのセンス動作と並行し
て、コラムアドレスストローブ信号/CASに従って、
アドレス信号が列アドレス信号Yとして取込まれ、列選
択動作が始まる。実際の列選択動作は、このセンスアン
プのセンス動作完了後に行なわれ、時刻t2においてセ
ンス動作が完了すると、このコラムアドレスストローブ
信号/CASに従って列選択動作が行なわれ、時刻t3
において列選択信号CSLが選択状態のHレベルとな
り、I/Oゲート回路908bが導通し、ビット線B
L,/BLが内部I/O線対907aに接続される。こ
の内部I/O線対は、図示しないイコライズ回路により
イコライズされており、内部データ線対907aの電位
が、センスアンプ回路908aにより駆動されて、Hレ
ベルおよびLレベルに変化する。この後、選択列に対す
るデータの書込/読出が行なわれる。
【0015】次いで、ロウアドレスストローブ信号/R
ASがHレベルの非活性状態となり、ワード線WLの電
位がLレベルに低下し、センスアンプ活性化信号φSA
が非活性状態となり、次いでビット線イコライズ指示信
号φBQがHレベルの活性状態となる。これにより、ビ
ット線BLおよび/BLは再び中間電圧レベルのプリチ
ャージ電圧Vblレベルにプリチャージされイコライズ
される。またコラムアドレスストローブ信号/CASが
Hレベルの非活性状態となると、列選択信号CSがLレ
ベルに立下がる。
【0016】図20は、図17に示す半導体記憶装置の
タイミング制御回路、行選択回路および列選択回路の構
成を概略的に示す図である。図20において、メモリセ
ルアレイ900においては、ワード線WLとビット線対
BLPと、このビット線対BLPに接続されるI/Oゲ
ート回路908bを代表的に示す。
【0017】タイミング制御回路914は、外部から与
えられるロウアドレスストローブ信号/RASを受け
て、内部ロウアドレスストローブ信号int/RASを
生成するRASバッファ914aと、この内部ロウアド
レスストローブ信号int/RASに従って、アドレス
取込タイミングを制御する信号RAL、RADEおよび
CAIを生成するアドレス制御回路914bと、RAS
バッファ914aからの内部ロウアドレスストローブ信
号int/RASに従ってビット線イコライズ指示信号
φBQを発生するビット線イコライズ制御回路914c
と、内部ロウアドレスストローブ信号int/RASに
従ってワード線を選択状態へ駆動するタイミングを規定
するワード線駆動信号RXを発生するワード線ドライブ
制御回路914dと、ビット線イコライズ制御回路91
4cの出力するビット線イコライズ指示信号φBQと内
部ロウアドレスストローブ信号int/RASに従って
センスアンプ活性化信号φSAを発生するセンスアンプ
制御回路914eを含む。
【0018】このタイミング制御回路914は、さら
に、センスアンプ制御回路914eからのセンスアンプ
活性化信号φSAに従って、コラム系回路の動作を制御
するためのコラムイネーブル信号/CEおよびコラムア
ドレスイネーブル信号CADEを生成するコラム系イン
ターロック制御回路914fを含む。コラム系インター
ロック制御回路914fは、センスアンプ活性化信号φ
SAが活性化されてから所定時間経過後に、コラムイネ
ーブル信号/CEおよびコラムアドレスイネーブル信号
CADEを活性状態へ駆動する。このコラムイネーブル
信号/CEの活性化に従ってコラム系回路が動作可能と
なり、またコラムアドレスイネーブル信号CADEの活
性化に従って、内部コラムアドレスの生成が可能とな
る。
【0019】このタイミング制御回路914は、さら
に、外部から与えられるコラムアドレスストローブ信号
/CASを受け、コラムアドレスラッチ指示信号CAL
を生成するCASバッファ914gと、CASバッファ
914gからの内部コラムアドレスストローブ信号とラ
イトイネーブル信号/WEに従って、リード/ライト回
路に含まれるリード回路(プリアンプ)から出力バッフ
ァへのデータ転送を制御するデータ転送指示信号DTを
生成する出力制御回路914iと、ATD回路916か
らのアドレス変化検出信号に従ってコラム系回路に対す
る制御信号を発生するコラム系制御回路914hを含
む。図20においては、このコラム系制御回路914h
からの、コラムデコーダ(列選択回路)906aに与え
られるコラムデコーダイネーブル信号CDEと内部デー
タ線対907aに設けられたIOイコライズ回路920
に対するイコライズ指示信号IOEQを示す。
【0020】コラムデコーダ906aは、図17に示す
列選択回路906に含まれる。この列選択回路906
は、またコラムプリデコーダを含んでもよい。コラムデ
コーダ906aから列選択信号CSLが生成されてI/
Oゲート回路908bに与えられる。IOイコライズ回
路920は、データ線イコライズ指示信号IOEQの活
性化時、内部データ線対907aの電位をイコライズす
る。
【0021】アドレスバッファ902は、外部から与え
られるアドレス信号を受けて、内部ロウアドレス信号を
生成するロウアドレスバッファ902rと、外部から与
えられるアドレス信号を受けて内部コラムアドレス信号
を生成するコラムアドレスバッファ902cを含む。ロ
ウアドレスバッファ902rは、アドレス制御回路91
4bからのロウアドレスラッチ指示信号RALに従って
外部からのアドレス信号を取込みかつラッチするアドレ
スラッチ回路902raと、アドレス制御回路914b
からのロウアドレスイネーブル信号RADEの活性化に
応答して、このアドレスラッチ回路902raから与え
られた内部ロウアドレス信号に従って相補な内部ロウア
ドレス信号を生成する内部アドレス発生回路902rb
を含む。
【0022】この内部アドレス発生回路902rbから
の相補内部ロウアドレス信号は、行選択回路に含まれる
ロウデコーダ/ドライバ904aへ与えられる。このロ
ウデコーダ/ドライバ904aは、内部アドレス発生回
路902rbから与えられるアドレス信号をデコード
し、ワード線ドライブ制御回路914dから与えられる
ワード線駆動信号RXに従ってアドレス指定された行に
対応するワード線を選択状態へ駆動する。行選択回路9
04は、このロウデコーダ/ドライバ904aに加え
て、ロウプリデコーダを含んでもよい。
【0023】ATD回路916は、コラム系インターロ
ック制御回路914fからのコラムイネーブル信号/C
Eの活性化に応答して活性化される。次に、この図20
に示すタイミング制御回路の動作を、図21および図2
2に示す信号波形図を参照して説明する。
【0024】まず、図21を参照して、コラムアドレス
ストローブ信号/CASがコラムイネーブル信号/CE
の活性化よりも前に活性状態とされる場合の動作につい
て説明する。
【0025】時刻t1以前において、ロウアドレススト
ローブ信号/RASおよびコラムアドレスストローブ信
号/CASがともにHレベルの非活性状態にある。半導
体記憶装置は、スタンバイ状態にあり、アドレス制御回
路914bからのロウアドレスラッチ指示信号RALは
非活性状態にあり、またコラムアドレス禁止信号CAI
は活性状態にある。この状態においては、ロウアドレス
ラッチ回路902raは、外部から与えられるアドレス
信号に従って内部アドレス信号を生成する。一方、コラ
ムアドレスバッファ902cは、コラムアドレス禁止信
号CAIの活性化に従って外部からのアドレス信号の取
込が禁止される。IOイコライズ回路920は、データ
線イコライズ指示信号IOEQの活性化に従って内部デ
ータ線対907aを所定の電圧レベルにイコライズして
いる。
【0026】時刻t1において、ロウアドレスストロー
ブ信号/RASが活性状態のLレベルに立下がると、ア
クティブサイクルが始まる。このロウアドレスストロー
ブ信号/RASの立下がりに応答して、ビット線イコラ
イズ制御回路914cからのビット線イコライズ指示信
号φBQがLレベルとなり、ビット線対のイコライズが
停止する。また、このロウアドレスストローブ信号/R
ASの立下がりに応答して、ロウアドレスラッチ指示信
号RALがHレベルに立上がり、アドレスラッチ回路9
02raがラッチ状態となり、次いでロウアドレスイネ
ーブル信号RADEが活性状態となり、内部アドレス発
生回路902rbからの相補内部ロウアドレス信号がこ
のアドレスラッチ回路902raによりラッチされたア
ドレス信号に対応した状態となる。
【0027】このアドレスラッチ回路902raによる
ロウアドレスのラッチが完了すると、コラムアドレス禁
止信号CAIが非活性状態となり、コラムアドレスバッ
ファ902cが、外部からのアドレス信号を取込むこと
が可能となる。
【0028】このロウアドレスストローブ信号/RAS
の立下がりに従って取込まれてラッチされたアドレス信
号Xに従って行選択動作が行なわれ、所定のタイミング
でワード線ドライブ制御回路914dからワード線駆動
信号RXが生成され、このワード線駆動信号RXに従っ
てロウデコーダ/ドライバ904aがアドレス指定され
たワード線を選択状態へ駆動する。次いで、センスアン
プ制御回路914eからのセンスアンプ活性化信号φS
Aが時刻t2において活性状態とされ、選択ワード線に
接続されるメモリセルのデータの検知および増幅が行な
われる。
【0029】このセンスアンプ活性化信号φSAの活性
化より遅い時刻t2においてコラムアドレスストローブ
信号/CASがLレベルの活性状態となり、応じてコラ
ムアドレスラッチ指示信号CALがHレベルの活性状態
となる。これにより、コラムアドレスバッファ902c
が外部から与えられるアドレス信号をラッチする。この
状態においては、まだコラムイネーブル信号/CEは非
活性状態にあり、ATD回路916も非活性状態にあ
る。また、コラムアドレスイネーブル信号CADEも非
活性状態にあり、コラムアドレスバッファ902cから
の内部列アドレス信号はすべて非選択状態にあり、列選
択動作は行なわれない。
【0030】センスアンプ活性化信号φSAが活性化さ
れ、所定の時間が経過すると、時刻t3においては、コ
ラム系インターロック制御回路914fからのコラムイ
ネーブル信号/CEがLレベルの活性状態となり、また
コラムアドレスイネーブル信号CADEも活性状態のH
レベルとなる。時刻t2以前にアドレス信号が変化する
が、コラムイネーブル信号/CEはHレベルの非活性状
態にあり、アドレス変化検出信号ATDはHレベルを保
持する。このコラムアドレスイネーブル信号CADEの
活性化に従ってコラムアドレスバッファ902cからの
内部アドレス信号が既にラッチされたアドレス信号に対
応する状態となる。また、ATD回路916がコラムイ
ネーブル信号/CEの活性化に応答して活性状態とさ
れ、アドレス変化検出信号ATDをLレベルに立下げ
て、コラム系制御回路914hへ与える。コラム系制御
回路914hは、このアドレス変化検出信号ATDの立
下がりに応答して、コラムデコーダイネーブル信号CD
Eを活性状態へ駆動する。応じて、コラムデコーダ90
6aがコラムアドレスバッファ902cから与えられた
相補内部列アドレス信号をデコードし、アドレス指定さ
れた列を選択状態へ駆動するための列選択信号CSLを
選択状態へ駆動する。このときまた、コラム系制御回路
914hは、内部データ線イコライズ指示信号IOEQ
を非活性状態へ駆動し、IOイコライズ回路920が非
活性状態とされ、内部データ線のイコライズ動作を停止
する。これにより、I/Oゲート回路908bを介して
ビット線対BLPのデータが内部データ線対907aに
伝達され、リード/ライト回路へ伝達され、選択メモリ
セルに対するデータの読出または書込が行なわれる。
【0031】時刻t4において、ロウアドレスストロー
ブ信号/RASがHレベルに立上がると、この半導体記
憶装置は再びスタンバイ状態へ復帰する。このロウアド
レスストローブ信号/RASの立上がりに応答して、ロ
ウアドレスイネーブル信号RADEがLレベルの非活性
状態となり、次いでロウアドレスラッチ指示信号RAL
がLレベルの非活性状態となる。これにより、アドレス
ラッチ回路902raは、外部からのアドレス信号を取
込む状態に設定され、一方、内部アドレス発生回路90
2rbはその相補内部アドレス信号とともに非選択状態
に駆動する。
【0032】さらに、このロウアドレスストローブ信号
/RASの立上がりに応答して、ワード線駆動信号RX
およびセンスアンプ活性化信号φSAが非活性状態へ駆
動される。このセンスアンプ活性化信号φSAの非活性
化に応答して、コラムアドレスイネーブル信号CADE
およびコラムイネーブル信号/CEが非活性状態とな
る。
【0033】このロウアドレスストローブ信号/RAS
の立上がりに応答して、コラムアドレス禁止信号CAI
がHレベルに立上がり、コラムアドレスバッファ902
cが、外部からのアドレス信号を取込むのが禁止され、
また、コラムイネーブル信号/CEもHレベルの非活性
状態となり、応じてATD回路916からアドレス変化
検出信号ATDがHレベルに立上がり、コラムデコーダ
イネーブル信号CDEが非活性状態となり、またIOイ
コライズ回路920は、内部データ線イコライズ指示信
号IOEQの活性化に応答して、活性化されて内部デー
タ線対907aを所定の電圧レベルにイコライズする。
【0034】次に、コラムアドレスストローブ信号/C
ASがHレベルに立上がり、コラムアドレスラッチ指示
信号CALがLレベルとなる。さらに、ビット線イコラ
イズ指示信号φBQがHレベルの活性状態となり、ビッ
ト線対BLPの電位のプリチャージ/イコライズが行な
われる。
【0035】この図21に示す動作において、コラムア
ドレスストローブ信号/CASがコラムイネーブル信号
/CEの活性化より前に活性状態とされた場合には、コ
ラムイネーブル信号/CEの活性化に従って、列選択動
作が始まり、選択メモリセルへのアクセスが行なわれ
る。
【0036】次に、図22を参照して、コラムイネーブ
ル信号/CEが活性状態とされた後に、コラムアドレス
ストローブ信号/CASがLレベルの活性状態となる場
合の動作について説明する。
【0037】時刻t0において、ロウアドレスストロー
ブ信号/RASがLレベルの活性状態となる。このロウ
アドレスストローブ信号/RASの活性化に応答して、
そのときに与えられているアドレス信号ADは、ロウア
ドレス信号(X)として取込まれ、行選択動作が行なわ
れる。この選択動作に従って、選択ワード線に接続され
るメモリセルのデータが対応のビット線に読出される。
図22において、2つのビット線対BLP0およびBL
P1を代表的に示し、ビット線対BLP0には、Hレベ
ルのデータが読出され、ビット線対BLP1には、Lレ
ベルのデータが読出された場合の波形が一例として示さ
れる。
【0038】この状態においては、まだ、コラムイネー
ブル信号/CEおよびコラムアドレスイネーブル信号C
ADEはともに非活性状態にあり、内部列アドレス信号
の発生および列選択動作は禁止されている。
【0039】センスアンプが活性化され、選択メモリセ
ルデータに従って各ビット線対のデータがそれぞれHレ
ベルおよびLレベルに確定すると、時刻t1において、
図20に示すコラム系インターロック制御回路からのコ
ラムイネーブル信号/CEおよびコラムアドレスイネー
ブル信号CADEが活性状態となる。ロウアドレススト
ローブ信号/RASがLレベルの活性状態にあり、また
コラムアドレスストローブ信号/CASがHレベルにあ
るため、コラムアドレスバッファ902cは、外部から
与えられるアドレス信号を取込み、このコラムアドレス
イネーブル信号CADEに従って相補内部コラムアドレ
ス信号を生成する。このコラムアドレスバッファ902
cからの内部コラムアドレス信号は既に変化を完了して
おり、ATD回路916は、コラムイネーブル信号/C
Eの立下がりに応答してアドレス変化検出信号ATDを
Lレベルに立下げる。このアドレス変化検出信号ATD
の立下がりに応答して、コラムデコーダイネーブル信号
CDEが活性状態とされ、また内部データ線イコライズ
指示信号IOEQが非活性状態とされる。これにより、
コラムデコーダ906aが、そのときの与えられたアド
レス信号Y0に従って列選択動作を行なう。図22にお
いては、この列アドレス信号Y0に従ってビット線対B
LP0が選択され、内部データ線907aに、このビッ
ト線対BLP0のHレベルデータが読出された場合の波
形が示される。
【0040】時刻t2において、アドレス信号が変化さ
れると、この状態においても、まだコラムアドレススト
ローブ信号/CASがHレベルであり、ATD回路91
6がワンショットのアドレス変化検出信号ATDを発生
する。このアドレス変化検出信号ATDの活性化(立上
がり)に応答して、コラムデコーダイネーブル信号CD
EがLレベルの非活性状態となり、また内部データ線イ
コライズ指示信号IOEQがHレベルの活性状態とされ
る。これにより、内部列アドレス信号Y0に従った列選
択動作が停止し、ビット線対BLP0は内部データ線対
907aから切離され、この内部データ線対907a
が、IOイコライズ回路920により、所定の電圧レベ
ルにイコライズされる。
【0041】このアドレス変化検出信号ATDは所定の
時間幅を有するワンショットのパルス信号であり、再び
アドレス変化検出信号ATDがLレベルに立下がると、
コラムデコーダイネーブル信号CDEが活性状態とさ
れ、また内部データ線イコライズ指示信号IOEQがL
レベルの非活性状態となる。これにより、内部データ線
対907aのイコライズ動作が完了し、アドレス信号Y
1に従って列選択動作が行なわれ、ビット線対BLP1
が内部データ線対907aに接続される。
【0042】時刻t3において、この内部データ線対9
07aのイコライズが完了した時点において、まだ内部
データ線対907aのイコライズが完了していない場合
においても、ビット線対BLP1に設けられたセンスア
ンプ回路の機能により、内部データ線対907aのデー
タは、ビット線対BLP1のデータLに応じて変化す
る。
【0043】時刻t4においてコラムアドレスストロー
ブ信号/CASがLレベルに立下がると、図19に示す
コラムアドレスラッチ指示信号CALが活性状態とさ
れ、コラムアドレスバッファ902cがアドレスラッチ
状態となり、この間、内部列アドレス信号は変化しな
い。
【0044】この図22に示すように、コラムイネーブ
ル信号/CEの活性化の後に、コラムアドレスストロー
ブ信号/CASが活性化される場合、アドレス信号AD
の内部ロウアドレス信号Xが変化しない場合において
も、コラムアドレスバッファ902cが活性化され、そ
のときに与えられたアドレス信号に従って相補内部列ア
ドレス信号を生成し、コラムイネーブル信号/CEの活
性化により、アドレス変化検出信号ATDをLレベルに
立下げて列選択を行なう。以降、アドレス信号が変化す
ると、ATD回路916からのアドレス変化検出信号A
TDが活性状態とされ、列選択動作が行なわれる。この
動作は、コラムアドレスストローブ信号/CASが活性
状態とされるまで、アドレス信号の変化に従って繰返さ
れ、コラム系回路が動作する。コラムアドレスストロー
ブ信号/CASは、装置外部とのデータの入出力タイミ
ングおよびコラムアドレス信号のラッチタイミングを与
えているだけである。
【0045】この場合、内部データ線対907aのイコ
ライズ期間は、アドレス変化検出信号ATDのパルス幅
により決定される。アドレス変化検出信号ATDのパル
ス幅を十分大きくすれば、すなわち、内部データ線イコ
ライズ指示信号IOEQのパルス幅を十分大きくすれ
ば、内部データ線対は確実に所定の電圧レベルにイコラ
イズされる。しかしながらこの場合、列選択動作開始が
遅れるため、高速アクセスが実現されない。したがっ
て、この内部データ線対イコライズ期間を長くすること
はできない(コラムデコーダは、内部データ線対イコラ
イズ信号の非活性化の後に活性状態とされている)。し
たがって、このような列選択動作はページモードなどの
高速シリアルアクセスモードにおいて通常生じており、
このような不十分な内部データ線対のイコライズに対し
ても確実にメモリセルデータを読出すための対策が必要
となる。
【0046】図23は、センスアンプ回路とI/Oゲー
ト回路の部分の構成を示す図である。図23において、
センスアンプ回路SA(908a)は、その一方導通端
子がセンスノードSNDaに出力されかつそのゲートが
センスノードSNDbに接続されるpチャネルMOSト
ランジスタP1と、その一方導通ノードがセンスノード
SNDbに接続されかつそのゲートがセンスノードSN
Daに接続されるpチャネルMOSトランジスタP2
と、センスアンプ活性化信号φSPの活性化に応答し
て、電源電圧VccをpチャネルMOSトランジスタP
1およびP2の他方導通端子(ソース)へ伝達するpチ
ャネルMOSトランジスタP3を含む。センスノードS
NDaは、ビット線BL上のノードであり、センスノー
ドSNDbは、ビット線/BL上のノードである。
【0047】センスアンプ回路SAは、さらに、この一
方導通端子がセンスノードSNDaに接続され、かつそ
のゲートがセンスノードSNDbに接続されるnチャネ
ルMOSトランジスタN1と、その一方導通端子がセン
スノードSNDbに接続され、かつそのゲートがセンス
ノードSNDaに接続されるnチャネルMOSトランジ
スタN2と、センスアンプ活性化信号φSNの活性化時
導通し、nチャネルMOSトランジスタN1およびN2
の他方導通端子(ソース)へ接地電圧Vssを伝達する
nチャネルMOSトランジスタN3を含む。
【0048】このセンスアンプ回路SAは、センスノー
ドSNDaおよびSNDbの高電位のセンスノードを電
源電圧Vccレベルに駆動し、一方低電位のセンスノー
ドを接地電圧レベルに駆動する。
【0049】I/Oゲート回路908bは、列選択信号
CSLaの活性化に応答して導通し、ビット線BLおよ
び/BLを内部データバス線907aaおよび907a
bに接続するnチャネルMOSトランジスタで構成され
るトランスファゲートTaおよびTbを含む。この内部
データバス線907aaおよび907abに対し、IO
イコライズ回路920が設けられる。このIOイコライ
ズ回路920は、内部データ線イコライズ指示信号IO
EQの活性化に応答して導通し、内部データ線907a
aおよび907abを電気的に短絡するnチャネルMO
Sトランジスタを含む。次にこの図23に示すセンスア
ンプ回路と、I/Oゲート回路の動作について簡単に説
明する。
【0050】図23に示すように、ビット線BLの電位
が接地電圧VssレベルのLレベル、ビット線/BLが
電源電圧VccレベルのHレベルにあり、また内部デー
タ線907aaおよび907abには、図示しない別の
ビット線対からHレベルのデータが読出されており、内
部データ線907aaがHレベル、内部データ線907
abがLレベルの状態を考える。また、内部データ線9
07aaおよび907abには、それぞれ寄生容量Cp
が存在している。
【0051】今、図24に示すように、図示しないビッ
ト線対のデータが内部データ線907aaおよび907
abに読出され、内部データ線907aaの電位がHレ
ベル、内部データ線907abの電位がLレベルの状態
である。アドレス信号が変化すると、内部データ線イコ
ライズ指示信号IOEQが時刻taにおいてHレベルの
活性状態となり、内部データ線907aaおよび907
abが電気的に短絡され、この電位が中間電位レベル方
向へ変化する。この電位変化は、寄生容量Cpに蓄積さ
れた電荷の移動により生じる。内部データ線イコライズ
指示信号IOEQが時刻tbにおいて、非活性状態とな
ると、この内部データ線907aaおよび907abの
イコライズが停止する。この時刻tbにおいて、内部デ
ータ線907aaおよび907abの電位は、完全にイ
コライズされておらず、内部データ線907aaの電位
は、内部データ線907abの電位よりも高いレベルに
ある。
【0052】この状態において、時刻tbにおいて、列
選択信号CSLaが選択状態へ駆動され、I/Oゲート
回路908bが導通し、ビット線BLおよび/BLが内
部データ線907aaおよび907abに電気的に接続
される。センスアンプ回路SAは、センスノードSND
aおよびSNDbを介してビット線BLおよび/BLの
電位をそれぞれLレベルおよびHレベルに保持してい
る。しかしながら、このとき、急激に、センスノードS
NDaおよびSNDbが、内部データ線907aaおよ
び907abに電気的に接続されると、このセンスノー
ドSNDaおよびSNDbの電位が変化する。センスア
ンプ回路SAは、この新たに付加された逆データ電位に
充電された寄生容量Cpを駆動する必要がある。このた
め、センスアンプの電源電圧Vccの電圧レベルが低下
し、応じてセンスアンプの駆動能力が低下する。センス
ノードSNDaおよびSNDbの電位が逆データにより
急激に変化した場合、センスアンプ回路SAは、元のデ
ータを保持することができず、そのラッチ状態が反転
し、ビット線BLおよび/BLの電位レベルがそれぞれ
HレベルおよびLレベルとなり、メモリセルデータが反
転する。
【0053】このようなデータの衝突によるデータの反
転を防止するためには、センスアンプのセンスノードS
NDaおよびSNDbの電圧レベルの変化を比較的緩や
かにすることが要求されるとともに、このI/Oゲート
回路908bに含まれるトランスファゲートTaおよび
Tbの駆動力と、センスアンプを構成するMOSトラン
ジスタP1〜P3およびN1〜N3の駆動力をバランス
させる必要がある。すなわち、図25に示すように、セ
ンスノードSNDaおよびSNDbの電位変化が急激な
場合には、センスアンプはこの急激な電圧変化に従って
そのラッチ状態が反転し、一方緩やかにセンスノードの
電圧レベルが変化する場合には元のラッチ状態を保持す
る。
【0054】したがって、この内部データ線907aa
および907abのイコライズが不完全な場合において
データの衝突が生じる場合でも、センスアンプ回路のラ
ッチ状態が反転しないようにする必要がある。センスノ
ードSNDaおよびSNDbの電圧変化速度を緩やかと
するために、トランスファゲートTaおよびTbの駆動
力を十分小さくした場合、データ書込時において、セン
スノードSNDaおよびSNDbの電位変化が遅く、高
速でデータ書込を行なうことができない。また、逆に、
センスノードSNDaおよびSNDbの電圧に従って内
部データ線907aaおよび907abを高速で駆動す
ることができず、また高速データ読出を行なうことがで
きない。したがって、高速でかつ安定にデータの書込/
読出を行なうために、このセンスアンプ回路を構成する
MOSトランジスタP1〜P3およびN1〜N3とトラ
ンスファゲートTaおよびTbとの間で、極めて微妙な
サイズの調節を行なう必要がある。
【0055】
【発明が解決しようとする課題】半導体記憶装置の記憶
容量の増大に伴って、素子も微細化され、素子の信頼性
保証、低消費電力化および高速動作性のため、半導体記
憶装置の動作電源電圧を低くする必要がある。消費電力
が電源電圧の二乗に比例し、また、信号振幅を小さくす
れば信号線の高速充放電が可能となるためである。しか
しながら、システムを構成するプロセサなどの構成要素
であるMOSトランジスタは、半導体記憶装置ほど微細
化が進んでおらず、半導体記憶装置に必要とされるほど
低い電源電圧を用いることはできず、半導体記憶装置の
動作電源電圧は、プロセサなどが必要とするシステム電
源電圧により決定される。このため、半導体記憶装置に
おいて、外部電源電圧を内部で所望の電源電圧レベルに
降下させて内部電源電圧を発生する内部電源電圧発生回
路が用いられる。このような内部電源電圧を発生する回
路は、内部降圧回路と呼ばれている。
【0056】図26は、従来の、内部降圧回路を有する
半導体記憶装置の全体の構成を概略的に示す図である。
図26において、半導体記憶装置は、外部電源電圧ex
tVccを受けて、アレイ用電源電圧VccAを発生す
る内部降圧回路950と、外部電源電圧extVccを
受けて、周辺用内部電源電圧VccPを生成する内部降
圧回路952を含む。内部降圧回路950からのアレイ
用内部電源電圧VccAは、アレイ系回路954へ与え
られ、内部降圧回路952からの周辺用内部電源電圧V
ccPは、周辺回路956へ与えられる。このアレイ系
回路954は、センスアンプを含む。周辺回路956
は、リード/ライト回路、行選択回路および列選択回路
およびタイミング制御回路を含む。メモリセルアレイ内
におけるビット線振幅は、すべてこのアレイ用内部電源
電圧VccAの電圧レベルに保持される。
【0057】周辺回路へ与えられる周辺用内部電源電圧
VccPは、アレイ用内部電源電圧VccAよりも高い
電圧レベルである。この比較的高い内部電源電圧Vcc
Pを用いることにより、周辺回路の構成要素であるMO
Sトランジスタのゲート電圧を高くし、周辺回路956
を高速動作させる。一方、アレイ系回路954に対して
は、メモリセルキャパシタの誘電体膜の信頼性保証およ
びアクセストランジスタのゲート絶縁膜の信頼性を保証
するために、およびセンスアンプ動作時の消費電流低減
のために、その電圧レベルは少し低くされる。特に、ダ
イナミック型半導体記憶装置においては、アクセストラ
ンジスタにおけるしきい値電圧損失を伴うことなくHレ
ベルのデータをメモリセルキャパシタに書込むために、
選択ワード線上には、アレイ用電源電圧VccAよりも
高い昇圧電圧VPP(≒3/2・VccA)が印加され
る。このため、アクセストランジスタのゲート絶縁膜の
信頼性保証のためにも、アレイ系回路954の動作電源
電圧が低い値に設定される。
【0058】図27は、1つのビット線対に関連する部
分にそれに印加される電圧レベルを概略的に示す図であ
る。図27において、ワード線WLとビット線BLに交
差部に対応してメモリセルMCが配置される。このメモ
リセルMCは、情報を記憶するメモリセルキャパシタM
Qと、ワード線WLの電位に応答してメモリセルキャパ
シタMQをビット線BLに接続するアクセストランジス
タMTを含む。メモリセルキャパシタMQのセルプレー
ト電極ノードCPには、中間電圧Vcpが与えられる。
このセルプレート電圧Vcpは、アレイ用内部電源電圧
VccAの1/2の電圧レベルである。図示しないが、
ビット線イコライズ電圧Vblも、このアレイ用電源電
圧VccAの1/2の電圧レベルである。センスアンプ
回路SAには、センスアンプ電源としてアレイ用内部電
源電圧VccAと接地電圧Vssが与えられる。したが
ってビット線BLおよび/BLの振幅は、アレイ用内部
電源電圧VccAと接地電圧Vssの間である。また、
このメモリセルキャパシタMQのストレージノードSN
とセルプレート電極ノードCPの間の電圧は、VccA
/2となり、十分にそのキャパシタ誘電体膜の絶縁耐圧
が保証される。
【0059】また、アクセストランジスタMTのゲート
へは、3・VccA/2の昇圧電圧が印加される。しか
しながら、アレイ用内部電源電圧VccAが比較的低く
されているため、アクセストランジスタMTのゲート絶
縁膜の絶縁特性が保証される。
【0060】一方、列選択回路へは、周辺回路用電源電
圧VccPが与えられており、周辺回路が高速で動作す
る。この場合、列選択信号CSLは活性化時周辺用内部
電源電圧VccPの電圧レベルとなり、I/Oゲート回
路908bに含まれるトランスファゲートTaおよびT
bのゲートへは、周辺用内部電源電圧VccPの電圧レ
ベルの列選択信号CSLが与えられる。この場合、以下
のような問題が生じる。
【0061】図28は、MOSトランジスタのゲート電
圧とドレイン電流との関係を示す図である。横軸に、ド
レイン−ソース間電圧Vdsを示し、縦軸にドレイン電
流Idsを示す。曲線Iは、ゲート−ソース間電圧が電
圧Vgs1の場合ドレイン電流−ドレイン電圧の関係を
示し、曲線IIは、ゲート−ソース間電圧Vgs2の場
合のドレイン電流−ドレイン電圧の関係を示す。電圧V
gs1は、電圧Vgs2よりも高い。
【0062】この図28に示すように、ドレイン電圧
(ソースを基準として)Vdsが同じ場合、ゲート−ソ
ース間電圧が高い方が大きなドレイン電流Idsが流れ
る。すなわち、図27に示すトランスファゲートTaお
よびTbのゲートへ与えられる列選択信号CSLの電圧
レベルが高くなると、これらのトランスファゲートTa
およびTbの電流駆動力が大きくなる。したがって、先
の図25に示すように、内部データ線対907aのイコ
ライズが不十分なときに、列選択信号CSLが選択状態
へ駆動されると、急激に、この内部データバス線対90
7aがビット線対BLおよび/BLに接続されて逆デー
タにより電位変化が生じ、センスアンプ回路SAのラッ
チデータが反転するという問題が生じる。この周辺内部
電源電圧VccPレベルに列選択信号CSLが駆動され
る場合の、トランスファゲートトランジスタTaおよび
TbのサイズとセンスアンプSAに含まれるMOSトラ
ンジスタのサイズをバランスさせるためには、新たに周
辺用内部電源電圧VccPの電圧レベルに応じてセンス
アンプSAに含まれるMOSトランジスタおよびトラン
スファゲートトランジスタTaおよびTbのサイズ調整
を行なう必要があり、それまでに求められていたサイズ
関係を利用することができず、設計のし直しが必要とな
る。特に、この内部電源電圧VccPおよびVccAの
電圧レベルは、半導体記憶装置の高集積化に従って徐々
に低くされており、固定的に定められないため、内部電
源電圧レベルの変更の度に、センスアンプ回路SAに含
まれるMOSトランジスタとI/Oゲート回路に含まれ
るトランスファゲートトランジスタのサイズ調整を行な
う必要があり、設計が複雑になり、応じて製造コストが
高くなるという問題が生じる。
【0063】それゆえ、この発明の目的は、内部電源電
圧がアレイ用内部電源電圧と周辺用内部電源電圧とでそ
の電圧レベルが異なる場合においても、正確にメモリセ
ルデータの読出を容易に行なうことのできる半導体記憶
装置を提供することである。
【0064】この発明の他の目的は、内部電源電圧の電
圧レベルにかかわらず常に正確にデータの読出を行なう
ことのできる高速アクセスが可能な半導体記憶装置を提
供することである。
【0065】
【課題を解決するための手段】この発明は、要約すれ
ば、アレイ用内部電源電圧レベルの列選択信号を発生す
るように構成したものである。
【0066】請求項1に係る半導体記憶装置は、互いに
電圧レベルの異なる複数の内部電源電圧を発生する複数
の内部電源回路と、行列状に配列される複数のメモリセ
ルを有するメモリセルアレイと、各列に対応して配置さ
れ、各々に対応の列のメモリセルが接続する複数のビッ
ト線対と、各行に対応して配置され、各々に対応の行の
メモリセルが接続する複数のワード線と、複数のビット
線対に対応して配置され、活性化時対応のビット線対の
電位を差動増幅する複数のセンスアンプとを含む。この
センスアンプの各々は、活性化時、対応のビット線対の
高電位のビット線へ複数の内部電源回路に含まれる第1
の内部電源回路から発生される第1の内部電源電圧を伝
達する回路部分を含む。
【0067】請求項1に係る半導体記憶装置は、さら
に、アドレス信号に従って複数の列のうちのアドレス指
定された列を選択する列選択信号を発生する列選択手段
を含む。この列選択手段は、第1の内部電源電圧レベル
の列選択信号を発生する手段を含む。
【0068】この請求項1に係る半導体記憶装置は、さ
らに、列選択信号に従って、指定された列に対応して設
けられたビット線対を内部データ線対に電気的に結合す
るための列選択ゲートと、第1の内部電源電圧よりも高
い第2の内部電源電圧を一方動作電源電圧として動作
し、少なくとも、行を選択する行選択に関連する動作を
行なう周辺回路を含む。
【0069】この第2の内部電源電圧は、複数の内部電
源回路に含まれる第2の内部電源回路から発生される。
【0070】請求項2に係る半導体記憶装置は、請求項
1の列選択信号発生手段が、第2の内部電源電圧を一方
動作電源電圧として動作し、アドレス信号に含まれる列
アドレス信号をデコードして列指定信号を発生する手段
と、この第1の内部電源電圧を一方動作電源電圧として
動作し、列指定信号に従って列選択信号を発生する手段
とを含む。
【0071】請求項3に係る半導体記憶装置は、請求項
1または2の装置において、メモリセルアレイが、各々
が行列状に配列される複数のメモリセルを有する複数の
メモリブロックに分割される。複数のメモリブロックは
少なくとも1列に整列して配置される。また、内部デー
タ線対が複数のデータブロック各々に対応して設けられ
るローカルデータ線対を有する。
【0072】この請求項3に係る半導体記憶装置は、さ
らに、列アドレス信号の変化に応答してローカルデータ
線対の電位をイコライズするためのデータ線イコライズ
手段と、1列に整列して配置されるメモリブロックに共
通に設けられ、選択メモリセルを含むメモリブロックに
対応して設けられたローカルデータ線対と選択的に接続
されるグローバルデータ線対とを備える。
【0073】請求項4に係る半導体記憶装置は、請求項
1または2の装置がさらに、列アドレス信号の変化に応
答して相補内部データ線対の電位をイコライズするため
のデータ線イコライズ手段を備える。
【0074】ビット線対と内部データ線対とを接続する
ための列選択ゲートへ与えられる列選択信号の電圧レベ
ルは、センスアンプの電源の第1の内部電源電圧レベル
とすることにより、列選択ゲートの電流駆動力を小さく
できる。またセンスアンプを構成するMOSトランジス
タと列選択ゲートに含まれるトランスファゲートトラン
ジスタのサイズ調整を、内部降圧した内部電源電圧を発
生する回路を用いる前の関係に設定することができ、設
計変更を伴うことがなく、内部データ線に逆データが生
じている場合にもセンスアンプによりラッチされたデー
タの反転を防止することができ、正確なデータ読出を行
なうことができる。また、このとき、内部データ線のイ
コライズ期間を長くする必要がなく、高速アクセスが保
証される。
【0075】
【発明の実施の形態】
[実施の形態1]図1は、この発明の実施の形態1に従
う半導体記憶装置の全体の構成を概略的に示す図であ
る。図1において、この半導体記憶装置は、外部電源電
圧extVccからアレイ用内部電源電圧VccAを生
成するアレイ用内部降圧回路1と、外部電源電圧ext
Vccから周辺回路へ与えられる周辺用内部電源電圧V
ccPを生成する周辺用内部降圧回路2を含む。周辺用
内部電源電圧VccPの電圧レベルは、アレイ用内部電
源電圧VccAよりも高く設定される。この周辺用内部
降圧回路は、周辺回路の機能に合わせて、異なる電圧レ
ベルの複数の周辺用内部電源電圧を生成してもよいが、
図1においては、2種類の内部電源電圧、すなわちアレ
イ用内部電源電圧VccAおよび周辺用内部電源電圧V
ccPを発生する構成を一例として示す。
【0076】半導体記憶装置は、さらに、行列状に配列
される複数のメモリセルMCを有するメモリセルアレイ
3と、周辺用内部電源電圧VccPを一方動作電源電圧
として動作し、外部からのアドレス信号を読込み内部ア
ドレス信号を発生するアドレスバッファ4と、周辺用内
部電源電圧VccPを一方動作電源電圧として動作し、
アドレスバッファ4から与えられる内部ロウアドレス信
号に従ってメモリセルアレイ3のアドレス指定された行
を選択状態へ駆動する行選択回路5を含む。メモリセル
アレイ3においては、メモリセルMCの各行に対応して
ワード線WLが配設され、メモリセルMCの各列に対応
してビット線対BLPが配置される。図1において、1
つのワード線WLおよび1つのビット線対BLPおよび
これらの交差部に対応して配置されるメモリセルMCを
代表的に示す。行選択回路5は、このアドレスバッファ
4からの内部行アドレス信号(相補内部ロウアドレス信
号)をデコードし、このアドレス指定された行に対応す
るワード線を選択状態へ駆動する。
【0077】半導体記憶装置は、さらに、アレイ用内部
電源電圧VccAを一方動作電源電圧として動作し、こ
のメモリセルアレイ3の各ビット線対BLPの電位を差
動増幅するセンスアンプ6と、周辺用内部電源電圧Vc
cPを一方動作電源電圧として動作し、アドレスバッフ
ァ4から与えられる相補内部コラムアドレス信号に従っ
てメモリセルアレイ3の列を指定する列指定信号を発生
する列指定信号発生回路7と、アレイ用内部電源電圧V
ccAを一方動作電源電圧として動作し、列指定信号発
生回路7からの列指定信号に従って対応の列を選択する
ための列選択信号を発生する列選択信号発生回路8と、
この列選択信号発生回路8からの列選択信号CSLに従
ってメモリセルアレイ3の選択された列に対応するビッ
ト線対を選択するI/Oゲート9を含む。
【0078】列選択信号CSLは、アレイ用内部電源電
圧レベルとしてI/Oゲート9へ与えることにより、I
/Oゲート9に含まれるI/Oゲート回路のトランスフ
ァゲートトランジスタのゲート電圧とセンスアンプ6の
各センスアンプ回路の動作電源電圧を同じ電圧レベルと
することができ、トランスファゲートトランジスタの電
流駆動力をサイズ変更を伴わずに小さくできる。また、
センスアンプ回路を構成するMOSトランジスタの駆動
能力とI/Oゲート9に含まれるトランスファゲートト
ランジスタの電流駆動力とをバランスさせることがで
き、内部データ線対のイコライズの不完全時において
も、センスアンプ6のラッチ状態の反転を防止すること
ができる。
【0079】この半導体記憶装置は、さらに、周辺用内
部電源電圧VccPを一方動作電源電圧として動作し、
I/Oゲート9により選択されたビット線対と内部デー
タの授受を行なうリード/ライト回路10と、周辺用内
部電源電圧VccPを一方動作電源電圧として動作し、
装置外部とリード/ライト回路10の間でデータの授受
を行なう入出力回路11を含む。この入出力回路11の
出力回路の最終段(外部端子に接続される出力バッファ
段)の動作電源電圧として外部電源電圧extVccが
与えられてもよい。
【0080】この半導体記憶装置は、さらに、周辺用内
部電源電圧VccPを一方動作電源電圧として動作し、
外部から与えられるロウアドレスストローブ信号/RA
S、コラムアドレスストローブ信号/CASおよびライ
トイネーブル信号/WEを受け、内部制御信号を発生す
るタイミング制御回路13と、周辺用内部電源電圧Vc
cPを一方動作電源電圧として動作し、アドレスバッフ
ァ4から与えられる内部コラムアドレス信号の変化を検
出するATD回路12を含む。このATD回路12から
のアドレス変化検出信号ATDは、また、タイミング制
御回路13へ与えられる。このATD回路12は、コラ
ムイネーブル信号/CEの活性化時、活性状態とされ
る。タイミング制御回路13の内部構成は、図20に示
す構成と同じであり、各回路が、周辺用内部電源電圧V
ccPを一方動作電源電圧として動作する。ただし、図
20に示すワード線ドライブ制御回路914dは、アレ
イ用内部電源電圧VccAを基準として、昇圧電圧VP
Pを発生して、ワード線駆動信号RXを、昇圧電圧レベ
ルに駆動する。
【0081】図2は、図1に示す内部降圧回路1および
2の構成の一例を示す図である。アレイ用内部降圧回路
1および周辺用内部降圧回路2は実質的に同じ回路構成
を備えているため、図2においては、1つの内部降圧回
路の構成を代表的に示す。図2において、内部降圧回路
は、基準電圧Vrefと内部電源線20上の内部電源電
圧intVccを差動増幅する差動増幅器21と、外部
電源ノードと内部電源線20の間に接続され、差動増幅
器21の出力信号に従って外部電源ノードから内部電源
線20へ電流を供給するpチャネルMOSトランジスタ
で構成される電流ドライブトランジスタ22を含む。
【0082】基準電圧Vrefよりも内部電源電圧in
tVccが高い場合には、差動増幅器21の出力信号は
Hレベルとなり、電流ドライブトランジスタ22は非導
通状態にある。一方、基準電圧Vrefよりも内部電源
電圧intVccが低い場合には、差動増幅器21の出
力信号がこの差に応じてLレベルとなり、電流ドライブ
トランジスタ22のコンダクタンスが大きくなり、外部
電源ノードから内部電源線20へ電流を供給する。した
がって、この内部電源電圧intVccはほぼ基準電圧
Vrefの電圧レベルに保持される。この基準電圧Vr
efの電圧レベルを適当な値に設定することにより、内
部電源電圧intVccとして、アレイ用内部電源電圧
VccAおよび周辺用内部電源電圧VccPを生成する
ことができる。
【0083】図3は、図1のコラムアドレスバッファの
構成の一例を示す図である。図3において、このコラム
アドレスバッファ4cは、周辺用内部電源電圧VccP
を一方動作電源電圧として動作する。図3においては、
1ビットのアドレス信号に対して設けられたコラムアド
レスバッファ回路を代表的に示す。
【0084】図3において、コラムアドレスバッファ4
cは、外部からのアドレス信号ビットextAiとコラ
ム禁止信号CAIを受けるNOR回路4caと、コラム
アドレスラッチ指示信号CALおよび/CALに従っ
て、このNOR回路4caの出力信号を反転して通過さ
せるトライステートインバータバッファ4cbと、トラ
イステートインバータバッファ4cbの出力信号を反転
するインバータ回路4ccと、インバータ回路4ccの
出力信号を反転してインバータ回路4ccの入力部へ伝
達するインバータ回路4cbと、インバータ回路4cc
の出力信号を反転するインバータ回路4ceと、インバ
ータ回路4ccの出力信号とコラムアドレスイネーブル
信号CADEを受けるNAND回路4cfと、インバー
タ回路4ceの出力信号とコラムアドレスイネーブル信
号CADEを受けるNAND回路4cdを含む。NAN
D回路4cfから内部コラムアドレス信号ビットCAi
が出力され、NAND回路4cdから補の内部コラムア
ドレス信号ビット/CAiが出力される。次に動作につ
いて簡単に説明する。
【0085】ロウアドレスストローブ信号/RASがH
レベルのときには、コラムアドレス禁止信号CAIがH
レベルであり、NOR回路4caの出力信号はLレベル
に固定される。トライステートインバータバッファ4c
bは、コラムアドレスラッチ指示信号CALがHレベル
のときに活性状態とされ、NOR回路4caの出力信号
を反転して伝達する。ロウアドレスストローブ信号/R
ASが活性状態となり、ロウアドレス信号が取込まれた
後、コラムアドレス禁止信号CAIがLレベルとなり、
NOR回路4caがインバータとして作用し、外部アド
レス信号ビットextCAiを反転して出力する。コラ
ムアドレスラッチ指示信号CALがHレベルのときに
は、このトライステートインバータバッファ4cbがさ
らにNOR回路4caの出力信号を反転して伝達する。
このトライステートインバータバッファ4cbの出力信
号はインバータ回路4ccおよび4cdで構成されるラ
ッチ回路によりラッチされる。コラムアドレスデコード
イネーブル信号CADEがLレベルの状態では、NAN
D回路4cfおよび4cgの出力するアドレス信号ビッ
トCAiおよび/CAiはともにHレベルであり、相補
内部コラムアドレス信号ビットは生成されない。このコ
ラムアドレスイネーブル信号CADEがLレベルとなる
と、NAND回路4cfおよび4cgがインバータとし
て作用し、このインバータ回路4ccおよび4cdによ
りラッチされたアドレス信号ビットに対応する内部コラ
ムアドレス信号ビットCAiおよび/CAiが出力され
る。コラムアドレスラッチ指示信号CALがLレベルと
なると、トライステートインバータバッファ4cbが出
力ハイインピーダンス状態となり、外部アドレス信号ビ
ットextAiの取込が禁止される。
【0086】この図3に示すようなコラムアドレスバッ
ファの構成の場合、ロウアドレスストローブ信号/RA
SがLレベルの活性状態となり、コラムイネーブル信号
/CEが活性状態のLレベルとなると、コラムアドレス
ストローブ信号/CASがHレベルの間、外部アドレス
信号ビットextAiに従って相補内部コラムアドレス
信号ビットCAiおよび/CAiが生成され、アドレス
変化が検出される。
【0087】コラムアドレスバッファ、ロウアドレスス
トローブ信号/RASが活性化され、コラムアドレス禁
止信号CAIが非活性状態のLレベルとなると、外部か
らのアドレス信号ビットextAiを受入れることが可
能となる。したがって、コラムアドレスラッチ信号CA
Lがコラムアドレスストローブ信号/CASの活性化に
従ってラッチを示す状態に設定されるまで、この内部コ
ラムアドレス信号ビットCAiおよび/CAiは、外部
アドレス信号ビットextAiに従って変化する(ただ
し、コラムインターロック期間が経過し、コラムアドレ
スイネーブル信号CADEが活性状態となった後)。し
たがって、コラムインターロック期間が経過した後に、
コラムアドレスストローブ信号/CASが活性状態とさ
れる場合、内部でコラム系回路がアドレス変化信号に従
って動作し、コラム系動作が行なわれ、内部データ線対
のイコライズも行なわれる。しかしながら、先に示した
ように、選択信号CSLの電圧レベルをアレイ用の内部
電源電圧レベルとすることにより、このデータ反転を防
止する。
【0088】図4は、図3に示すコラムアドレスラッチ
指示信号CALおよび/CALを発生する部分の構成を
概略的に示す図である。図4において、コラムアドレス
ラッチ指示信号発生部は、外部からのコラムアドレスス
トローブ信号/CASを受けてバッファ処理するバッフ
ァ回路13aを含む。このバッファ回路13aは、図1
に示すタイミング制御回路13に含まれており、周辺用
内部電源電圧VccPを一方動作電源電圧として動作す
る。図4に示すように、コラムアドレスラッチ指示信号
CALおよび/CALは、コラムアドレスストローブ信
号/CASに同期して発生される。
【0089】図5は、図3に示すコラムアドレスイネー
ブル信号CADE発生部の構成を示す図である。このコ
ラムアドレスイネーブル信号CADEおよびコラムイネ
ーブル信号/CEは、周辺用内部電源電圧VccPを一
方動作電源電圧として動作し、ロウアドレスストローブ
信号/RASの立下がりを所定時間遅延する立下がり遅
延回路13baおよびこの立下がり遅延回路13baの
出力信号を受けるインバータ13bbからそれぞれ出力
される。この立下がり遅延回路13baおよびインバー
タ13bbは、図1に示すタイミング制御回路13に含
まれている。ロウアドレスストローブ信号/RASの活
性化に従ってセンスアンプが活性状態とされた後、所定
時間経過後に、コラムアドレスイネーブル信号CADE
がまず活性化され、次いでコラムイネーブル信号/CE
が活性状態とされ、コラム系動作が可能となる。
【0090】図6は、図1に示すATD回路12の構成
の一例を示す図である。図12において、コラムアドレ
スバッファ4cからのコラムアドレス信号ビットCA0
〜CAnそれぞれに対し、変化を検出するCAT検出回
路12a0−12anが設けられる。これらのCAT検
出回路は、周辺用内部電源電圧VccPを一方動作電源
電圧として動作する。CAT検出回路12a0〜12a
nの内部構成は同じであり、図6においては、コラムア
ドレス信号ビットCA0に対して設けられたCAT検出
回路12a0の構成を代表的に示す。
【0091】CAT検出回路12a0は、コラムアドレ
ス信号ビットCA0を受けるインバータ回路12aa
と、コラムアドレス信号ビットCA0を一方入力に受け
るNAND回路12abと、インバータ回路12aaの
出力信号を一方入力に受けるNAND回路12acと、
NAND回路12abおよび12acの出力信号を受け
るNAND回路12adを含む。NAND回路12ab
および12acの出力と他方入力は交差結合される。N
AND回路12adから変化検出信号/CAT0が出力
される。
【0092】ATD回路12は、さらに、CAT検出回
路12a0〜12anの出力信号/CAT0〜/CAT
nを受けるNAND回路12bと、NAND回路12b
の出力信号を受けるインバータ回路12cと、コラムイ
ネーブル信号/CEを受けるインバータ回路12dと、
インバータ回路12cおよび12dの出力信号を受ける
NAND回路12eを含む。NAND回路12eからア
ドレス変化検出信号ATDが出力される。次に動作につ
いて簡単に説明する。
【0093】コラムアドレス信号ビットCA0がLレベ
ルのときには、NAND回路12abの出力信号はHレ
ベルにあり、NAND回路12acの出力信号はLレベ
ルにあり、応じてNAND回路12adの出力信号はH
レベルになる。
【0094】コラムアドレス信号ビットCA0がHレベ
ルに立上がると、インバータ回路12aaの有する遅延
時間が経過後、このインバータ回路12aaの出力信号
がLレベルに立下がる。次いでこのインバータ回路12
aaの出力信号の立下がりに従ってNAND回路12a
cの有する遅延時間が経過後、このNAND回路12a
cの出力信号がHレベルに立上がる。応じて、NAND
回路12adの出力信号がこのNAND回路12abの
有するゲート遅延時間経過後、Lレベルに立下がる。し
たがって、このNAND回路12abの有するゲート遅
延時間の間、NAND回路12abおよび12acの出
力信号はともにHレベルとなり、NAND回路12ad
からのCAT検出信号/CAT0がLレベルに立下が
る。
【0095】コラムアドレス信号ビットCA0がHレベ
ルからLレベルに立下がるときには、NAND回路12
abの出力信号がこのNAND回路12abの有するゲ
ート遅延時間経過後Hレベルに立上がる。一方、インバ
ータ回路12aaの有するゲート遅延時間およびNAN
D回路12acの有するゲート遅延時間経過後、このN
AND回路12acの出力信号がHレベルからLレベル
に立下がる。したがって、この場合においても、NAN
D回路12adは両入力の信号レベルがともにHレベル
となり、その出力信号は/CAT0がLレベルに立下が
る。
【0096】したがって、コラムアドレス信号ビットC
A0がLレベルからHレベルへの変化時点およびHレベ
ルからLレベルへの変化時点いずれにおいても、変化検
出信号/CAT0はLレベルの活性状態となる。NAN
D回路12abおよび12acとインバータ12aaの
有するゲート遅延時間によりCAT検出信号の活性化期
間が設定される。
【0097】NAND回路12bは、CAT検出回路1
2a0〜12anの出力信号/CAT0〜/CATnを
受けている。したがって1ビットでも変化があると、こ
のNAND回路12bの出力信号がHレベルとなり、応
じてインバータ回路12cの出力信号がLレベルとな
る。コラムイネーブル信号/CEがHレベルの非活性状
態のときには、NAND回路12eからのアドレス変化
検出信号ATDはHレベルである。一方、コラムイネー
ブル信号/CEがLレベルの活性状態となると、インバ
ータ12dの出力信号がHレベルとなり、NAND回路
12eがインバータとして作用し、このインバータ回路
12cの出力信号に従って列アドレスの各変化時点でア
ドレス変化検出信号ATDが所定期間Hレベルの活性状
態となる。このATD回路12も、一方動作電源電圧と
して周辺用内部電源電圧VccPを利用している。
【0098】図7は、内部データ線イコライズ信号IO
EQおよびコラムデコーダイネーブル信号CDEを発生
する部分の構成を概略的に示す図である。図7におい
て、内部データ線イコライズ信号IOEQは、周辺用内
部電源電圧VccPを一方動作電源電圧として動作し、
アドレス変化検出信号ATDに応答して動作するデータ
線イコライズ制御回路13cから出力される。コラムデ
コーダイネーブル信号CDEは、周辺用内部電源電圧V
ccPを一方動作電源電圧として動作し、アドレス変化
検出信号ATDに応答して動作するコラムデコーダ制御
回路13dから出力される。内部データ線イコライズ信
号IOEQは、アドレス変化検出信号ATDの立下がり
(非活性化)に応答してLレベルの非活性状態とされ、
アドレス変化検出信号ATDの立上がり(活性化)に応
答して活性状態とされる。コラムデコーダイネーブル信
号CDEは、このアドレス変化検出信号ATDの非活性
化に応答して活性状態とされ、かつアドレス変化検出信
号ATDの活性化に応答して非活性状態とされる。
【0099】図8は、図1に示す列指定信号発生回路7
および選択信号発生回路8の構成を概略的に示す図であ
る。図8において、列指定信号発生回路7は、周辺内部
電源電圧VccPを一方動作電源電圧として動作し、コ
ラムアドレスバッファから与えられるアドレス信号ビッ
トCA0〜CAnおよび/CA0〜/CAnをプリデコ
ードし、プリデコード信号Yを出力するプリデコーダ7
aと、この周辺用内部電源電圧VccPを一方動作電源
電圧として動作し、コラムデコーダイネーブル信号CD
Eの活性化に応答して活性化され、プリデコーダ7aか
らのプリデコード信号Yをデコードして列指定信号を生
成するデコード回路7bを含む。図8においては、1つ
の列選択信号に対応して設けられるNAND回路7ba
を代表的に示す。このNAND回路7baは、周辺用内
部電源電圧VccPを一方動作電源電圧として動作し、
コラムデコーダイネーブル信号CDEの活性化時活性状
態とされ、プリデコード信号YiおよびYjをデコード
する。デコード回路7bからの列指定信号は、周辺用内
部電源電圧VccPの電圧レベルとなる(選択状態のと
き)。
【0100】列選択信号発生回路8は、アレイ用内部電
源電圧VccAを一方動作電源電圧として動作し、この
デコード回路7bからの列指定信号をバッファ処理して
出力する。図8においては、列選択信号CSLを発生す
るインバータ回路8aを代表的に示す。このインバータ
回路8aは、NAND回路7baからの列指定信号を反
転しかつその電圧レベルをアレイ内部電源電圧VccA
の電圧レベルに設定する。
【0101】NAND回路7baは選択状態のときに
は、接地電圧レベルの信号を出力する。このときには、
列選択信号発生回路8からは、アレイ内部電源電圧Vc
cAレベルの列選択信号CSLが出力される。NAND
回路7baの出力信号が周辺用電源電圧VccPの電圧
レベルのときには、この列選択信号発生回路8に含まれ
るインバータ回路8aからの列選択信号CSLが接地電
圧レベルとなる。インバータ回路8aは、CMOSトラ
ンジスタで構成されており、この周辺用内部電源電圧V
ccPレベルの信号が与えられたときには、その内部の
pチャネルMOSトランジスタは確実にオフ状態とされ
る。したがって、この列指定信号発生回路7の動作電源
電圧VccPと列選択信号発生回路8の動作電源電圧V
ccAの電圧レベルが異なる場合においても、周辺用電
源電圧VccPは、アレイ用内部電源電圧VccAより
も高いため、特に電圧レベルを変換するレベル変換回路
を設ける必要はなく、確実に、アレイ内部電源電圧Vc
cAの電圧レベルの列選択信号を生成することができ
る。
【0102】図9は、1つのセンスアンプ回路SAに関
連する部分の構成を示す図である。図9において、セン
スアンプ回路SAは、交差結合されるpチャネルMOS
トランジスタP1およびP2と、センスアンプ活性化信
号φSPの活性化に応答してMOSトランジスタP1お
よびP2のソースへアレイ内部電源電圧VccAを伝達
するpチャネルMOSトランジスタP3と、ドレインと
ゲートが交差結合されるnチャネルMOSトランジスタ
N1およびN2と、センスアンプ活性化信号φSNの活
性化に応答して導通し、MOSトランジスタN1および
N2のソースへ接地電圧Vssを伝達するnチャネルM
OSトランジスタN3を含む。
【0103】このセンスアンプ活性化信号φSPおよび
φSNを伝達する信号線31および32に対し、センス
アンプイコライズ回路SEQが設けられる。このセンス
アンプイコライズ回路SEQは、センスイコライズ指示
信号φBQSに応答して導通し、信号線31および32
へ中間電圧Vbl(=VccA/2)を伝達するnチャ
ネルMOSトランジスタN4およびN5と、センスイコ
ライズ指示信号φBQSの活性化に応答して導通し、信
号線31および32を電気的に短絡するnチャネルMO
SトランジスタN6を含む。このイコライズ指示信号φ
BQSは、周辺内部電源電圧VccPの電圧レベルであ
る。
【0104】信号線31および32に対して、センスア
ンプ駆動信号φSAPの活性化に応答して導通し、信号
線31上に接地電圧Vssを伝達するnチャネルMOS
トランジスタN7と、センスアンプ駆動信号φSANの
活性化に応答して導通し、アレイ用内部電源電圧Vcc
Aを信号線32に伝達するpチャネルMOSトランジス
タP4を含む。センスアンプ駆動信号φSAPおよびφ
SANは、周辺用内部電源電圧VccPの振幅を有す
る。センスアンプ活性化信号φSPおよびφSNは、非
活性化時中間電圧Vbl(=VccA/2)の電圧レベ
ルにプリチャージされる。
【0105】ビット線BLおよび/BLに対し、ビット
線イコライズ指示信号φBQBの活性化に応答して導通
し、中間電圧Vbl(=VccA/2)をビット線BL
および/BLへ伝達するビット線イコライズ回路BEQ
が設けられる。このビット線イコライズ回路BEQの構
成は、センスアンプイコライズ回路SEQの構成と同じ
である。ビット線イコライズ指示信号φBQBは、アレ
イ用内部電源電圧VccAの電圧レベルである。アレイ
内のMOSトランジスタの電圧特性を保証するために、
このビット線イコライズ指示信号φBQBの電圧レベル
はアレイ用内部電源電圧VccAの電圧レベルに保持さ
れる(活性化時)。
【0106】ビット線BLおよび/BLに対し、列選択
信号CSLに応答して導通し、ビット線BLおよび/B
Lを内部データ線35aおよび35bに接続するI/O
ゲート回路9aが設けられる。このI/Oゲート回路9
aは、列選択信号CSLをゲートに受けるnチャネルM
OSトランジスタで構成されるトランスファゲートトラ
ンジスタTaおよびTbを含む。内部データ線35aお
よび35bには、イコライズ指示信号IOEQの活性化
に応答して導通し、内部データ線35aおよび35bを
イコライズするイコライズ回路40が設けられる。イコ
ライズ指示信号IOEQは、周辺用内部電源電圧Vcc
Pの電圧レベルである。
【0107】この図9に示すように、I/Oゲート回路
9aのトランスファゲートトランジスタTaおよびTb
のゲートへは、アレイ用内部電源電圧VccAの電圧レ
ベルの列選択信号CSLが伝達される。一方、センスア
ンプ回路SAを構成するMOSトランジスタP1〜P3
およびN1〜N3は、活性化時、そのゲートに、アレイ
用内部電源電圧VccAの電圧レベルを受ける。したが
って、これらのMOSトランジスタP1〜P3およびN
1〜N3と、トランスファゲートトランジスタTaおよ
びTbの電流駆動力のバランスを、複雑なサイズ調整を
行なうことなくとることができ、内部データ線35aお
よび35bのイコライズが不十分な場合においてデータ
の衝突が生じても、急激なセンスアンプ回路SAのセン
スノード(ビット線BLおよび/BL)の電位変化を抑
制することができ、センスアンプ回路SAのラッチデー
タの反転が生じることはない。
【0108】トランスファゲートトランジスタTaおよ
びTbのゲートには、アレイ用内部電源電圧VccAの
電圧レベルが与えられるだけであり、周辺用内部電源電
圧VccPが与えられる場合よりもその電流駆動力を小
さくすることができるためである。また、従来と同様、
降圧された電源電圧が共通にアレイ用回路および周辺回
路に与えられる場合と同様のセンスアンプ回路を構成す
るMOSトランジスタとI/Oゲート回路を構成するた
めのトランスファゲートトランジスタのサイズの関係を
保持することができ、設計変更を行なうことなく、内部
電源電圧を最適な電圧レベルに設定することができる
(図10参照)。
【0109】すなわち、図10に示すように、内部デー
タ線イコライズ指示信号IOEQの活性期間が短く、内
部データ線35aおよび35bのデータの信号電位のイ
コライズが不完全に行なわれ、時刻t3において列選択
信号CSLが選択状態へ立上がっても、トランスファゲ
ートトランジスタTaおよびTbの電流駆動力が比較的
小さくされることになり、センスアンプ回路SAを構成
するMOSトランジスタの電流駆動力と同じ程度とな
り、逆データの内部データ線と接続されてもビット線B
Lおよび/BLの電位変化は緩やかとなり、センスアン
プ回路SAのラッチデータの内部データ線上の逆データ
による反転は防止され、センスアンプ回路SAが保持す
るデータが確実に内部データ線35aおよび35bに伝
達される。
【0110】なお、図9に示す構成において、センスア
ンプイコライズ指示信号φBQSおよびビット線イコラ
イズ指示信号φBQBはともに周辺用内部電源電圧Vc
cPの電圧レベルに設定されてもよく、またこれらの両
者が、アレイ用内部電源電圧VccAの電圧レベルに設
定されてもよい。また、これらは同じ信号であってもよ
い。
【0111】[変更例]図11は、この発明の実施の形
態1の変更例の構成を概略的に示す図である。図11に
示す構成において、内部データ線42aおよび42bに
対し、プルアップトランジスタN8およびN9が設けら
れる。これらのプルアップトランジスタN8およびN9
は、書込指示信号の反転信号/WDEに応答して導通す
る。すなわち、データ書込が行なわれるときのみこれら
のプルアップトランジスタN8およびN9が非導通状態
となる。これらのプルアップトランジスタN8およびN
9は、導通時、内部データ線42aおよび42bを、V
ccA−Vthの電圧レベルにプルアップする。ここ
で、Vthは、プルアップトランジスタN8およびN9
のしきい値電圧を示す。
【0112】内部データ線42aおよび42bに対し
て、周辺用内部電源電圧VccPレベルのイコライズ指
示信号IOEQに応答してこの内部データ線42aおよ
び42bをイコライズするイコライズ回路40が設けら
れる。このイコライズ回路40は、図9に示すものと同
じである。内部データ線42aおよび42bとビット線
BLおよび/BLの間に、列選択信号CSLの活性化に
応答して導通するI/Oゲート回路9aが設けられる。
列選択信号CSLはアレイ用内部電源電圧VccAの電
圧レベルである。
【0113】この図11に示すような構成において、図
12に示すようにイコライズ指示信号IOEQの活性期
間が時刻t0からt1と短く、内部データ線42aおよ
び42bの電圧イコライズが不十分なときに、時刻t3
において列選択信号CSLがHレベルに立上がった状態
を考える。ここで、図12においては、ビット線BLに
Lレベルの電圧が読出されており、ビット線/BLが、
アレイ用内部電源電圧VccAの電圧レベルの状態が示
される。このような場合においても、列選択信号CSL
がアレイ用内部電源電圧VccAの電圧レベルであり、
電流駆動力は、周辺用内部電源電圧VccPが与えられ
る場合よりも小さくされており、ビット線BLおよび/
BLの電圧レベルが反転することなく内部データ線42
aおよび42bをビット線BLおよび/BLの電圧レベ
ルに応じた電圧レベルに駆動することができる。
【0114】ただし、図12においては、このプルアッ
プトランジスタN8およびN9により、このLレベルの
電圧レベルは、接地電圧レベルよりも高い電圧レベルで
あり、内部データ線42aおよび42bのデータ読出時
の信号振幅はデータ書込時よりも小さくなっている。
【0115】以上のように、この発明の実施の形態1に
従えば、ビット線対と内部データ線対とを接続するため
のI/Oゲート回路へ与えられる列選択信号の電圧レベ
ルをセンスアンプ動作電源電圧であるアレイ用内部電源
電圧と同じ電圧レベルに設定したため、I/Oゲート回
路の電流駆動力がセンスアンプ回路の電流駆動力とバラ
ンスし、内部データ線対の電圧のイコライズが不十分な
場合においてデータ衝突が生じる場合でも、ビット線の
センスアンプによる保持電圧が反転することなく正確な
データの読出を行なうことができる。また、このときに
は、内部データ線イコライズ期間を長くする必要がな
く、高速アクセス性を損なうことなく正確なデータ読出
を行なうことができる。
【0116】[実施の形態2]図13は、この発明の実
施の形態2に従う半導体記憶装置の要部の構成を示す図
である。図13において、メモリセルアレイは、各々が
行列状に配列される複数のメモリセルMCを有する複数
のメモリブロックMB00〜MBnnに分割される。行
方向に整列して配置されるメモリブロックMBi0〜M
Binが1つの行ブロックを構成し、行ブロックに含ま
れるメモリブロック全体にわたってワード線WLが延在
して配置される。たとえばメモリブロックMB00〜M
B0nは、1つの行ブロックを構成する。列方向に整列
して配置されるメモリブロックMB0j〜MBmjが1
つの列ブロックを構成する。列ブロックの各メモリブロ
ックに共通に列選択信号線CSLが配設される。列ブロ
ックそれぞれに対応してコラムデコード回路CD0〜C
Dnが設けられる。これらのコラムデコード回路CD0
〜CDnは、周辺用内部電源電圧VccPとアレイ用内
部電源電圧VccAを動作電源電圧として動作する。列
指定信号を発生する部分は周辺用内部電源電圧VccP
を一方動作電源電圧として動作し、列選択線上に列選択
信号を伝達する出力段は、アレイ用内部電源電圧Vcc
Aを一方動作電源電圧として動作する。
【0117】メモリブロックMB00〜MBmn各々に
対して、ローカルIOバスLIOP00〜LIOPmn
が配置される。ローカルIOバスLIOP00〜LIO
Pmnは、対応のメモリブロックとのみデータの授受を
行なう。ローカルIOバスLIOP00〜LIOPmn
それぞれのバス幅(ビット幅)は任意である。
【0118】列ブロックそれぞれに対応して、グローバ
ルIOバスGIOP0〜GIOPnが配設される。グロ
ーバルIOバスGIOP0〜GIOPnは、それぞれ対
応の列ブロックに含まれるメモリブロックとのみデータ
の授受を行なう。
【0119】各ローカルIOバスと対応のグローバルI
Oバスの間に、行ブロック選択信号に応答して導通する
行ブロック選択スイッチRSW00〜RSWmnが配設
される。選択ワード線を含む行ブロックのローカルIO
バスが対応のグローバルIOバスGIOP0〜GIOP
nに接続される。この行ブロックの選択は、ロウアドレ
ス信号に含まれる予め定められたアドレスビット(ブロ
ックアドレス)をデコードすることにより行なわれる。
したがって、ローカルIOバスとグローバルIOバスの
接続は、ロウアドレスストローブ信号/RASの活性化
に従って実行される。
【0120】グローバルIOバスGIOP0〜GIOP
nそれぞれに対応して周辺用内部電源電圧VccPを一
方動作電源電圧として動作し、データの授受を行なうリ
ード/ライト回路RW0〜RWnが設けられる。
【0121】この図13に示すようなローカルIOバス
とグローバルIOバスのバス構成は階層データ線構成と
呼ばれており、多ビットデータの授受を配線占有面積を
増大させることなく実現している。図14は、この図1
3に示す階層データ線における1つのビット線対とロー
カルIO線対とグローバルIO線対の接続構成を概略的
に示す図である。グローバルIO線対GIOPが、行ブ
ロック選択スイッチRSWを介してローカルIO線対L
IOPに電気的に接続される。この行ブロック選択スイ
ッチRSWへは、周辺用内部電源電圧VccPの電圧レ
ベルの行ブロック選択信号φRBが与えられる。
【0122】ローカルIO線対LIOPに対しては、デ
ータ線イコライズ指示信号φBQに応答して活性化さ
れ、ローカルIO線対LIOPに含まれるローカルIO
線を中間電圧Vbl(=VccA/2)の電圧レベルに
プリチャージしかつイコライズするデータ線イコライズ
/プリチャージ回路PRと、ローカルデータ線イコライ
ズ指示信号LIEQに応答して活性化され、このローカ
ルIO線対LIOPに含まれるIO線の電圧レベルをイ
コライズするイコライズ回路LEQが設けられる。
【0123】データ線イコライズ指示信号φBQは、周
辺用内部電源電圧VccPの電圧レベルであり、ロウア
ドレスストローブ信号/RASに応答して活性/非活性
化される。一方、データ線イコライズ指示信号LIEQ
が、アドレス変化検出信号ATDに従って活性/非活性
化される。したがって、このローカルIO線イコライズ
指示信号LIEQは、先の実施の形態1における内部デ
ータ線イコライズ指示信号IOEQと等価であり、周辺
用内部電源電圧VccPの電圧レベルに活性化時駆動さ
れる。
【0124】このローカルIO線対LIOPはI/Oゲ
ート回路IOGを介してビット線対BLPに電気的に接
続される。このI/Oゲート回路IOGへはコラムデコ
ード回路からの列選択信号CSL(列選択信号線上の信
号)が与えられる。この列選択信号CSLは、アレイ用
内部電源電圧VccAの電圧レベルである。ビット線対
BLPに対し、センスアンプ活性化信号φSPおよびφ
SNの活性化に応答して活性化され、ビット線対BLP
のビット線の電位を差動増幅するセンスアンプ回路SA
が設けられる。センスアンプ活性化信号φSNは、活性
化時アレイ用の内部電源電圧VccAの電圧レベルに駆
動される。一方、センスアンプ活性化信号φSPは、活
性化時接地電圧Vssの電圧レベルに駆動される。これ
らのセンスアンプ活性化信号φSPおよびφSNはスタ
ンバイ時中間電圧Vblレベルである。これらのセンス
アンプ活性化信号φSPおよびφSNは、先の図9に示
す構成と等価である。
【0125】このセンスアンプ回路SAは、活性化時、
ビット線対BLPの高電位のビット線へアレイ用内部電
源電圧VccAを伝達する。
【0126】ビット線対BLPに対しさらに、ビット線
イコライズ指示信号φBQの活性化時活性化され、ビッ
ト線対BLPの各ビット線へ中間電圧Vblを伝達する
ビット線イコライズ回路BEQが設けられる。このビッ
ト線イコライズ回路BEQの構成は、ローカルIO線対
イコライズ回路LEPRと同じである。ビット線イコラ
イズ指示信号φBQは、周辺用内部電源電圧VccPの
電圧レベルであり、ローカルIO線イコライズ回路へ与
えられるイコライズ指示信号φBQと同じ信号である。
このイコライズ指示信号φBQは、また、センスアンプ
活性化信号φSPおよびφSNをスタンバイ時中間電圧
レベルにプリチャージしかつイコライズするために用い
られる(図9参照)。
【0127】この図13および図14に示す構成は、先
の実施の形態1と、内部IO線がローカルデータバスお
よびグローバルデータバスと階層化されている点が異な
るだけである。行ブロックおよび列ブロックの選択は、
ロウアドレス信号およびコラムアドレス信号に含まれる
所定のビットを用いて行なわれる。選択行ブロックにお
いてのみワード線が選択状態へ駆動される。
【0128】この階層データ線構成の場合、グローバル
IO線対GIOPとローカルIO線対LIOPは、ロウ
アドレスストローブ信号/RASが活性化されるとその
間電気的に接続された状態となる。コラムアドレス信号
の変化に従って、ローカルIO線対に対するイコライズ
指示信号LIEQが活性化される。したがって、ローカ
ルIO線対LIOPには、グローバルIO線対GIOP
が接続されており、ビット線対BLPにはより大きな負
荷が接続されることになり、ローカルデータ線対LIO
Pのイコライズが不完全な場合、選択信号CSLの活性
化時、データの衝突が生じるとセンスアンプ回路SAの
ラッチデータの反転が生じる可能性が高い。しかしなが
ら、列選択信号CSLをアレイ用内部電源電圧VccA
の電圧レベルに設定することにより、センスアンプ回路
SAに含まれるMOSトランジスタの電流駆動力とI/
Oゲートトランジスタのそれとのバランスをとることが
でき、センスアンプ回路SAのデータ反転は生じない。
【0129】図15は、図14に示す各制御信号を発生
する部分の構成を概略的に示す図である。図15におい
てタイミング制御回路は、周辺用内部電源電圧VccP
を一方電源電圧として動作し、ロウアドレスストローブ
信号/RASに応答してイコライズ指示信号φBQを生
成するロウ系イコライズ制御回路50と、周辺用内部電
源電圧VccPを一方動作電源電圧として動作し、ロウ
系イコライズ制御回路50からの出力信号に従ってセン
スアンプ駆動信号φSAPおよびφSANを出力するセ
ンスアンプ制御回路52と、周辺用内部電源電圧Vcc
Pを一方動作電源電圧として動作し、センスアンプ制御
回路52の出力信号に従ってコラムイネーブル信号/C
Eおよびコラムアドレスイネーブル信号CADEを出力
するコラムインターロック制御回路54を含む。センス
アンプ制御回路52からのセンスアンプ駆動信号φSA
PおよびφSANは、このセンスアンプ活性化信号φS
PおよびφSNを活性状態に駆動するために用いられ
る。この構成は、図9,20に示す構成と同じである。
ただし、この実施の形態2においては、選択メモリブロ
ックに対して設けられたセンスアンプのみが活性状態へ
駆動される。したがって、このセンスアンプ活性化信号
と行ブロック指定アドレスとが組合せられて実際のセン
スアンプ駆動信号が生成される。
【0130】タイミング制御回路は、さらに、周辺用内
部電源電圧VccPを一方動作電源電圧として動作し、
ロウアドレスストローブ信号/RASに従って生成され
るコラムアドレス禁止信号CAIを受け、またコラムイ
ンターロック制御回路54からのコラムアドレスイネー
ブル信号CADEに従って外部からのアドレス信号に従
って内部アドレス信号を生成する列アドレスバッファ5
6と、周辺用内部電源電圧VccPを一方動作電源電圧
として動作し、列アドレスバッファ56から与えられる
内部列アドレス信号の変化時点を検出するATD回路5
8と、周辺用内部電源電圧VccPを一方動作電源電圧
として動作し、ATD回路58からのアドレス変化検出
信号ATDに従ってローカルIO線対イコライズ指示信
号LIEQおよびコラムデコーダイネーブル信号CDE
を出力するコラム系制御回路60を含む。コラムデコー
ダイネーブル信号CDEは、図13に示すコラムデコー
ド回路CD0〜CDnへ与えられる。
【0131】図15に示すタイミング制御回路の各出力
信号を行ブロック指定アドレス信号と組合せて、選択メ
モリブロックに対する制御信号が生成される。非選択メ
モリブロック(選択メモリセルを含まないメモリブロッ
ク)はプリチャージ状態に維持される。
【0132】[変更例]図16は、この発明の実施の形
態2の変更例の要部の構成を示す図である。図16にお
いても、1対のビット線BLP、ローカルIO線対LI
OPおよびグローバルIO線対GIOPについての部分
の構成が示される。この図16に示す構成は、図14に
示す構成と、以下の点において異なっている。すなわ
ち、ローカルIO線対LIOPに対して設けられたロー
カルIO線対イコライズ/プリチャージ回路LEPRへ
与えられる内部データ線イコライズ指示信号φBQL
は、ビット線対BLPに対して設けられたビット線イコ
ライズ/プリチャージ回路BEQに与えられるビット線
イコライズ指示信号φBQBと電圧レベルが異なる。ビ
ット線イコライズ指示信号φBQBはアレイ用内部電源
電圧VccAの電圧レベルであり、一方ローカルIO線
対イコライズ指示信号φBQLは、周辺用内部電源電圧
VccPの電圧レベルである。このローカルIO線対イ
コライズ指示信号φBQLは、またセンスアンプ活性化
信号φSPおよびφSNをスタンバイ時中間電圧レベル
にプリチャージしかつイコライズするためにも用いられ
る。他の構成は、図14に示す構成と同じであり、対応
する部分には同一参照番号を付し詳細説明は省略する。
【0133】この図16に示す構成においては、イコラ
イズ指示信号として、2つの信号すなわちビット線イコ
ライズ指示信号φBQBおよびローカルIO線対イコラ
イズ指示信号φBQLが用いられる。これらの活性化/
非活性化タイミングはほぼ同じであり、ロウアドレスス
トローブ信号/RASに応答して行なわれる。しかしな
がら、ビット線イコライズ/プリチャージ回路BEQに
対するビット線イコライズ指示信号φBQBをアレイ用
内部電源電圧VccAとすることにより、ビット線イコ
ライズ回路BEQに含まれるMOSトランジスタのゲー
ト絶縁膜の信頼性を保証することができ、メモリセルア
レイ内に伝達される信号はすべて内部電源電圧VccA
と接地電圧Vssの電圧レベルで変化する信号とするこ
とができる(電源電圧VccAの3/2倍の電圧高さと
なるワード線駆動信号は除く)。
【0134】この図16に示す構成においても、I/O
ゲート回路IOGへ与えられる列選択信号CSLは、ア
レイ用内部電源電圧VccAの電圧レベルであり、ロー
カルIO線対LIOPのイコライズが不完全な場合にお
いてデータ衝突が生じる場合でも、センスアンプ回路S
Aのデータの反転が生じることはない。
【0135】なお、図13に示すリード/ライト回路R
Wはアレイ用内部電源電圧VccAを一方動作電源電圧
として受けてもよい。
【0136】この発明の実施の形態2に従えば、グロー
バルデータバスおよびローカルデータバスの階層データ
線構造を有する半導体記憶装置においても、ローカルI
Oバスと選択ビット線対との接続のためのI/Oゲート
回路へ与えられる列選択信号の電圧レベルはアレイ用内
部電源電圧レベルとしているため、ローカルIO線対の
イコライズが不十分な場合においてデータの衝突が生じ
る場合でも、センスアンプ回路のデータの反転を防止す
ることができ、正確なデータの読出を行なうことができ
る。また、この不完全なイコライズを防止するためにイ
コライズ期間を長くする必要がなく、高速アクセスが実
現される。また単に列選択信号の電圧レベルを制御内部
電源電圧レベルに設定しているだけであり、センスアン
プ回路に含まれるMOSトランジスタとI/Oゲート回
路を構成するトランスファゲートトランジスタのサイズ
をこの周辺用内部電源電圧レベルに応じて新たに調節し
直す必要がなく、この電源電圧変更に対し容易に対処す
ることができる。
【0137】なお上記実施の形態1および2において
は、内部データ線/ローカルIO線が列アドレス変化時
にイコライズされているが、この内部データ線/ローカ
ルIO線は、列アドレス変化時にイコライズされない構
成でもよい。
【0138】
【発明の効果】以上のように、この発明に従えば、ビッ
ト線対と内部データ線対とを接続するためのI/Oゲー
ト回路へ与えられる列選択信号の電圧レベルをセンスア
ンプが一方動作電源とするアレイ用内部電源電圧と同じ
電圧レベルとしているため、I/Oゲート回路の電流駆
動力をセンスアンプ回路のMOSトランジスタのそれと
バランスさせることができ、内部データ線対のイコライ
ズが不完全な場合においてデータの衝突が生じる場合、
センスアンプ回路のラッチデータの反転が生じることが
なく、アクセス時間を増加させることなく正確なデータ
の読出を行なうことができる。
【0139】すなわち、請求項1に係る発明に従えば、
複数のレベルの内部電源電圧を発生する半導体記憶装置
において、少なくとも行選択に関連する回路部分に与え
られる電源電圧よりも低い内部電源電圧をセンスアンプ
および選択信号手段の一方動作電源電圧としているた
め、内部データ線上に逆データが現われているとき、ビ
ット線対と内部データ線対の接続時において、列選択ゲ
ートの電流駆動力をセンスアンプを構成するMOSトラ
ンジスタの電流駆動力とバランスさせることができ、デ
ータ衝突時におけるセンスアンプのラッチデータの反転
を防止することができる。
【0140】請求項2に係る発明に従えば、列選択信号
は、第2の内部電源電圧を動作電源電圧として動作し
て、アドレス信号をデコードすることにより列指定信号
を発生する回路部分と、この列指定信号に従ってセンス
アンプ電源電圧と同じ第1の内部電源電圧レベルの列選
択信号を発生する回路構成としているため、列アドレス
信号のデコードを高速で行なうことができ、周辺回路部
とアレイ系回路との動作電源電圧のレベルを変更する回
路構成の利点、すなわち高速動作性を損なうことなく第
1の内部電源電圧レベルの列選択信号を高速で生成する
ことができる。
【0141】請求項3に係る発明に従えば、グローバル
データ線対およびローカルデータ線対の階層データ線構
成を有する記憶装置において、このローカルデータ線対
とビット線対との接続を行なうための列選択信号の電圧
レベルをセンスアンプの一方動作電源電圧レベルとして
いるため、階層データ線構成においても、ローカルデー
タ線対上の逆データによるセンスアンプのラッチデータ
の反転を防止することができる。
【0142】請求項4に係る発明に従えば、列アドレス
信号の変化に従って相補内部データ線対の電圧をイコラ
イズするイコライズ手段を設けているため、センスアン
プのラッチデータと内部データ線対上に読出されたデー
タが逆データの場合においてもその逆データの電圧差を
小さくすることができ、センスアンプデータのラッチ反
転が起こる可能性を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1に従う半導体記憶装
置の全体の構成を概略的に示す図である。
【図2】 図1に示す内部降圧回路の構成の一例を示す
図である。
【図3】 図1に示すアドレスバッファの構成の一例を
示す図である。
【図4】 図1に示すタイミング制御回路に含まれるコ
ラムアドレスラッチ指示信号発生部の構成を概略的に示
す図である。
【図5】 図1に示すタイミング制御回路に含まれるコ
ラム系動作イネーブル信号発生部の構成を概略的に示す
図である。
【図6】 図1に示すATD回路の構成の一例を示す図
である。
【図7】 図1に示すタイミング制御回路に含まれるデ
ータ線イコライズ回路およびコラムデコーダイネーブル
回路部の構成を概略的に示す図である。
【図8】 図1に示す列指定信号発生回路および列選択
信号発生回路の構成を概略的に示す図である。
【図9】 図1に示す半導体記憶装置のアレイ部の構成
および印加電圧レベルを示す図である。
【図10】 図9に示す半導体記憶装置の動作を示す信
号波形図である。
【図11】 この発明の実施の形態1の変更例の要部の
構成を概略的に示す図である。
【図12】 図11に示す構成の動作を示す信号波形図
である。
【図13】 この発明の実施の形態2に従う半導体記憶
装置のアレイ部の構成を概略的に示す図である。
【図14】 図13に示す半導体記憶装置の1つのビッ
ト線対からグローバルデータ線対の接続経路構成を概略
的に示す図である。
【図15】 図14に示す制御信号を発生する部分の構
成を概略的に示す図である。
【図16】 この発明の実施の形態2の変更例の構成を
概略的に示す図である。
【図17】 従来の半導体記憶装置の全体の構成を概略
的に示す図である。
【図18】 図17に示す半導体記憶装置のアレイ部の
構成を概略的に示す図である。
【図19】 従来の半導体記憶装置の動作を示す信号波
形図である。
【図20】 従来の半導体記憶装置の周辺回路部の構成
を概略的に示す図である。
【図21】 図20に示す周辺回路の動作を示す信号波
形図である。
【図22】 図20に示す周辺回路の動作を示す信号波
形図である。
【図23】 従来の半導体記憶装置のセンスアンプ部お
よび列選択ゲート部の構成を概略的に示す図である。
【図24】 図23に示す構成の動作を示す信号波形図
である。
【図25】 図23に示す構成の問題点を説明するため
の図である。
【図26】 従来の半導体記憶装置の全体の構成を概略
的に示す図である。
【図27】 図26に示す構成のアレイ部の構成および
印加電圧を概略的に示す図である。
【図28】 MOSトランジスタのゲート電圧とドレイ
ン電流の関係を概略的に示す図である。
【符号の説明】
1 アレイ用内部降圧回路、2 周辺用内部降圧回路、
3 メモリセルアレイ、4 アドレスバッファ、5 行
選択回路、6 センスアンプ、7 列指定信号発生回
路、8 列選択信号発生回路、9 I/Oゲート、10
リード/ライト回路、11 入出力回路、12 AT
D回路、13 タイミング制御回路、SAセンスアンプ
回路、BEQ ビット線イコライズ回路、9a I/O
ゲート回路、40 内部データ線イコライズ回路、35
a,35b 内部データ線、42a,42b 内部デー
タ線、MB00〜MBmn メモリブロック、LIOP
00〜LIOPmn ローカルデータバス、GIOP0
〜GIOPn グローバルデータバス、CD0〜CDn
コラムデコード回路、IOG I/Oゲート回路、L
EPR ローカルデータ線対イコライズ/プリチャージ
回路、LEQ ローカルデータ線対イコライズ回路、R
SW 行選択スイッチ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 恭治 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに電圧レベルの異なる複数の内部電
    源電圧を発生する複数の内部電源回路、 行列状に配列される複数のメモリセルを有するメモリセ
    ルアレイ、 各前記列に対応して配置され、各々に対応の列のメモリ
    セルが接続する複数のビット線対、 各前記行に対応して配置され、各々に対応の行のメモリ
    セルが接続する複数のワード線、および前記複数のビッ
    ト線対に対応して配置され、活性化時対応のビット線対
    の電位を差動増幅する複数のセンスアンプを備え、各前
    記センスアンプは活性化時対応のビット線対の高電位の
    ビット線へ前記複数の内部電源回路に含まれる第1の内
    部電源回路から発生される第1の内部電源電圧を伝達す
    る回路部分を含み、 アドレス信号に従って、前記複数の列のうちのアドレス
    指定された列を選択する列選択信号を発生する列選択手
    段を備え、前記列選択手段は、前記第1の内部電源電圧
    レベルの列選択信号を発生する手段を含み、 前記列選択信号に従って、指定された列に対応して配置
    されたビット線対を内部データ線対に電気的に結合する
    列選択ゲート、および前記第1の内部電源電圧より高い
    第2の内部電源電圧を一方動作電源電圧として動作し、
    外部から与えられる信号に従って、少なくとも前記複数
    の行の行選択に関連する動作を行なう周辺回路を含む、
    半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 前記列選択信号発生手段は、 前記第2の内部電源電圧を一方動作電源電圧として動作
    し、前記アドレス信号をデコードして列指定信号を発生
    する手段と、 前記第1の内部電源電圧を一方動作電源電圧として動作
    し、前記列指定信号に従って前記列選択信号を発生する
    手段とを含む、請求項1記載の半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】 前記メモリセルアレイは、少なくとも1
    列に整列して配置されかつ各々が行列状に配列される複
    数のメモリセルを有する複数のメモリブロックに分割さ
    れ、 前記内部データ線対が、前記複数のメモリブロックに対
    応して設けられる複数のローカルデータ線対を有し、 さらに、 前記アドレス信号に含まれる列アドレス信号の変化に応
    答して前記ローカルデータ線対の電位をイコライズする
    ためのローカルデータ線イコライズ手段と、 前記1列に整列して配置されるメモリブロックに共通に
    設けられ、選択メモリセルを含むメモリブロックに対応
    して設けられたローカルデータ線対と選択的に接続され
    るグローバルデータ線対とを備える、請求項1または2
    記載の半導体記憶装置。
  4. 【請求項4】 前記アドレス信号に含まれる列アドレス
    信号の変化に応答して前記内部データ線対の電位をイコ
    ライズするためのデータ線イコライズ手段をさらに備え
    る、請求項1から3のいずれかに記載の半導体記憶装
    置。
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