JP2000068474A - Semiconductor storage device - Google Patents
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- JP2000068474A JP2000068474A JP10235204A JP23520498A JP2000068474A JP 2000068474 A JP2000068474 A JP 2000068474A JP 10235204 A JP10235204 A JP 10235204A JP 23520498 A JP23520498 A JP 23520498A JP 2000068474 A JP2000068474 A JP 2000068474A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 セルフリフレッシュ時におけるディスターブ
劣化を防止し、リフレッシュ電流の低電流化を図ること
ができる半導体記憶装置を提供する。
【解決手段】 256MDRAMであって、負電圧VB
Bの通常制御および浅化制御のために、通常制御のため
の電圧と浅化制御のための電圧との2系統を持ち、セル
フリフレッシュ時にはマット選択アドレスに対応してマ
ットへの供給を制御する。リフレッシュサイクルS1に
おいて、マットnは、リフレッシュ期間であり、通常制
御により−1V程度の負電圧が供給される。マットn+
1は、リフレッシュ期間が近づいてきたので、通常制御
により−1V程度の負電圧が供給される。マットn+2
も、リフレッシュ期間が近づいてきたので、タイミング
T1で浅化制御から通常制御に切り換えられる。マット
n+3は、リフレッシュ期間まで時間があるので、浅化
制御により−0.5V程度の負電圧が供給される。
(57) [Problem] To provide a semiconductor memory device capable of preventing disturb deterioration at the time of self-refresh and reducing a refresh current. SOLUTION: This is a 256MDRAM having a negative voltage VB.
For normal control and shallow control of B, there are two systems, a voltage for normal control and a voltage for shallow control, and controls supply to the mat in self refresh in accordance with the mat select address. . In the refresh cycle S1, the mat n is a refresh period, and a negative voltage of about -1 V is supplied by normal control. Mat n +
In the case of No. 1, since the refresh period is approaching, a negative voltage of about -1 V is supplied by the normal control. Mat n + 2
Also, since the refresh period is approaching, the control is switched from the shallow control to the normal control at the timing T1. Since the mat n + 3 has time until the refresh period, a negative voltage of about -0.5 V is supplied by the shallow control.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体記憶装置技
術に関し、特にセルフリフレッシュ時におけるディスタ
ーブ劣化の防止、リフレッシュ電流の低電流化に好適な
DRAMなどの半導体記憶装置に適用して有効な技術に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device technology, and more particularly to a technology effective when applied to a semiconductor memory device such as a DRAM suitable for preventing disturb deterioration at the time of self-refresh and reducing a refresh current. .
【0002】[0002]
【従来の技術】たとえば、本発明者が検討した技術とし
て、半導体記憶装置の一例としてのDRAMのメモリセ
ル基板には、マイノリティキャリアからのメモリセル防
止、トランスファMOSトランジスタの制御性の点から
一律に負電圧(たとえば64MDRAMではVBB=−
1.2V)を与える技術などが考えられる。2. Description of the Related Art For example, as a technique studied by the present inventor, a memory cell substrate of a DRAM as an example of a semiconductor memory device is uniformly provided in terms of prevention of memory cells from minority carriers and controllability of transfer MOS transistors. Negative voltage (for example, VBB = −
1.2V) can be considered.
【0003】なお、このようなDRAMなどの半導体記
憶装置に関する技術としては、たとえば1994年11
月5日、株式会社培風館発行の「アドバンスト エレク
トロニクスI−9 超LSIメモリ」の文献に記載され
る技術などが挙げられる。[0003] As a technique related to such a semiconductor memory device such as a DRAM, for example,
The technology described in the literature of “Advanced Electronics I-9 Ultra LSI Memory” issued by Baifukan Co., Ltd. on May 5 is mentioned.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のよう
なDRAMにおいては、低電流化のためにポーズリフレ
ッシュの実力を上げるためには負電圧の電圧レベルを浅
くする必要がある。すなわち、メモリセル蓄積ノード拡
散層と基板間の電界緩和が必要である。しかし、負電圧
を浅くとると、トランジスタのしきい電圧が基板効果分
低下するためにディスターブリフレッシュ耐性が悪くな
ることが考えられる。従って、負電圧は両者の最適値を
とる必要がある。Incidentally, in the above-mentioned DRAM, it is necessary to make the voltage level of the negative voltage shallow in order to increase the capability of the pause refresh in order to reduce the current. That is, it is necessary to relax the electric field between the memory cell storage node diffusion layer and the substrate. However, if the negative voltage is made shallow, the threshold voltage of the transistor is reduced by the substrate effect, so that the disturb refresh resistance may be deteriorated. Therefore, it is necessary for the negative voltage to take an optimum value for both.
【0005】そこで、本発明の目的は、セルフリフレッ
シュ時におけるディスターブ劣化を防止し、リフレッシ
ュ電流の低電流化を図ることができるDRAMなどの半
導体記憶装置を提供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor memory device such as a DRAM which can prevent disturb deterioration at the time of self-refresh and reduce the refresh current.
【0006】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.
【0008】すなわち、本発明による半導体記憶装置
は、メモリセルアレイのアレイ基板をN型のウェル領域
/比較的深いディープウェル領域で囲み、アレイ基板が
単位マット毎に分離されたトリプルウェル構造を利用
し、ワード線立ち上がり順序が決定されているセルフリ
フレッシュモードにおいて、メモリセルアレイ内の単位
マット毎、または複数の単位マットのグループ毎にアレ
イ基板に印加する負電圧の電位を制御する手段を有する
ものである。That is, the semiconductor memory device according to the present invention utilizes a triple well structure in which an array substrate of a memory cell array is surrounded by an N-type well region / a relatively deep deep well region and the array substrate is separated for each unit mat. Means for controlling the potential of the negative voltage applied to the array substrate for each unit mat in the memory cell array or for each group of a plurality of unit mats in the self-refresh mode in which the word line rise order is determined. .
【0009】この構成において、リフレッシュ後、次の
リフレッシュまでの時間が十分に長い単位マットまたは
複数の単位マットのグループに関しては負電圧レベルを
浅くとり、リフレッシュが近づいてきた単位マットまた
は複数の単位マットのグループは通常の負電圧レベルに
回復させるようにしたものである。In this configuration, a unit mat or a group of a plurality of unit mats having a sufficiently long time from the refresh to the next refresh has a shallow negative voltage level, and the unit mat or the plurality of unit mats whose refresh is approaching. The second group is intended to restore the normal negative voltage level.
【0010】このために、通常の負電圧とこの負電圧を
浅くした電圧との2系統を持ち、セルフリフレッシュ時
には、マット選択アドレスに対応してどちらか一方に切
り換えるようにしたものである。For this purpose, there are provided two systems, that is, a normal negative voltage and a voltage obtained by reducing the negative voltage, and at the time of self-refresh, the system is switched to one of them in accordance with a mat selection address.
【0011】よって、前記半導体記憶装置によれば、負
電圧の浅化によりポーズ時間を延ばし、かつマット選択
時に負電圧を通常レベルに戻すことでディスターブ劣化
をも防止でき、リフレッシュ時間の向上、すなわちセル
フリフレッシュ時間の増加によってリフレッシュ電流の
低電流化を図ることができる。この結果、低電力版電流
低減/低電力品歩留まり向上が可能となる。Therefore, according to the semiconductor memory device, the pause time can be extended by making the negative voltage shallower, and the disturb deterioration can be prevented by returning the negative voltage to the normal level when the mat is selected. By increasing the self-refresh time, the refresh current can be reduced. As a result, it is possible to reduce the low power version current and improve the yield of low power products.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0013】図1は本発明の一実施の形態である半導体
記憶装置を示す概略レイアウト図と部分拡大図、図2は
本実施の形態の半導体記憶装置の要部を示す断面図、図
3〜図5はセルフリフレッシュモードにおけるメモリセ
ルアレイ内の単位マット毎の負電圧制御方法を示すレイ
アウト図とタイミング図である。FIG. 1 is a schematic layout diagram and a partially enlarged view showing a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view showing a main part of the semiconductor memory device according to the embodiment. FIG. 5 is a layout diagram and a timing chart showing a negative voltage control method for each unit mat in the memory cell array in the self-refresh mode.
【0014】まず、図1により本実施の形態の半導体記
憶装置の概略構成を説明する。First, a schematic configuration of the semiconductor memory device according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
【0015】本実施の形態の半導体記憶装置は、たとえ
ば256MDRAMとされ、このメモリチップ10に
は、メインローデコーダ領域11、メインワードドライ
バ領域12、カラムデコーダ領域13、周辺回路/ボン
ディングパッド領域14、メモリセルアレイ領域15、
センスアンプ領域16、サブワードドライバ領域17、
交差領域18などが周知の半導体製造技術によって1個
の半導体チップ上に形成されて構成されている。The semiconductor memory device of the present embodiment is, for example, a 256 MDRAM. This memory chip 10 includes a main row decoder region 11, a main word driver region 12, a column decoder region 13, a peripheral circuit / bonding pad region 14, Memory cell array region 15,
Sense amplifier region 16, sub-word driver region 17,
The intersection region 18 and the like are formed on a single semiconductor chip by a known semiconductor manufacturing technique.
【0016】この256MDRAMにおいて、メモリセ
ルアレイ領域15の基本のメモリセルアレイは、たとえ
ば512ワード線×512ビット線対としている。図1
は、4分割にした4バンク構成例である。ワード線は長
辺方向、ビット線は短辺方向に延びている。階層ワード
線構成、多分割ビット線構成を用いて、全体で16kワ
ード線×16kビット線対で256Mビットを構成して
いる。In this 256 MDRAM, the basic memory cell array in memory cell array region 15 is, for example, a pair of 512 word lines × 512 bit lines. FIG.
Is an example of a 4-bank configuration divided into four. The word lines extend in the long side direction and the bit lines extend in the short side direction. Using a hierarchical word line configuration and a multi-segmented bit line configuration, 256 Mbits are constituted by 16 k word lines × 16 k bit line pairs in total.
【0017】このメモリチップ10において、長辺中央
のメインローデコーダ領域11、メインワードドライバ
領域12からサブワードドライバ領域17のドライバを
制御するためのメインワード線、プリデコーダ線が左右
に出力される。短辺中央は周辺回路/ボンディングパッ
ド領域14で、それとメモリセルアレイ領域15との間
にカラムデコーダ領域13が置かれる。カラムデコーダ
の出力であるカラム選択線はメモリセルアレイ領域15
の上を通り抜けて多数のセンスアンプを制御する。In this memory chip 10, a main word line and a predecoder line for controlling the driver of the sub-word driver region 17 from the main row decoder region 11 and the main word driver region 12 at the center of the long side are output to the left and right. The center of the short side is a peripheral circuit / bonding pad region 14, and a column decoder region 13 is placed between the peripheral circuit / bonding pad region 15 and the memory cell array region 15. The column selection line, which is the output of the column decoder, is connected to the memory cell array region 15
To control a number of sense amplifiers.
【0018】図1(b) の部分拡大図で示すように、メモ
リセルアレイ領域15の左右両端には、サブワードドラ
イバ領域17が配置され、上下両側にはセンスアンプ領
域16が配置される。従って、メモリセルアレイ領域1
5はセンスアンプ領域16とサブワードドライバ領域1
7に囲まれる。また、サブワードドライバ領域17とセ
ンスアンプ領域16が交差する領域は交差領域18と呼
び、センスアンプドライバや入出力線スイッチ回路など
が設けられる。As shown in the partial enlarged view of FIG. 1B, sub-word driver regions 17 are arranged on both left and right ends of the memory cell array region 15, and sense amplifier regions 16 are arranged on both upper and lower sides. Therefore, the memory cell array region 1
5 is a sense amplifier area 16 and a sub word driver area 1
Surrounded by seven. A region where the sub-word driver region 17 and the sense amplifier region 16 intersect is called an intersection region 18 and is provided with a sense amplifier driver, an input / output line switch circuit, and the like.
【0019】このDRAMのメモリセルアレイ領域15
の断面は、たとえば図2に示すようなトリプルウェル構
造となっている。このトリプルウェル構造は、メモリセ
ルアレイ内のP型ウェル領域PWELをN型のウェル領
域NWEL/比較的深いディープウェル領域NISOで
囲み、周辺回路からメモリセルに対する雑音防止、MO
Sトランジスタの高性能化、静電保護強化の手段として
64Mビット以降のDRAMで広く用いられている。The memory cell array area 15 of this DRAM
Has a triple well structure as shown in FIG. 2, for example. In this triple well structure, a P-type well region PWEL in a memory cell array is surrounded by an N-type well region NWEL / a relatively deep deep well region NISO to prevent noise from a peripheral circuit to a memory cell.
It is widely used in DRAMs of 64 Mbits or later as a means for improving the performance of S transistors and enhancing electrostatic protection.
【0020】図2のように、メモリセルアレイは、P型
ウェル領域PWELのアレイ基板上に形成し、その動作
用の負電圧VBBを印加する。このP型ウェル領域PW
ELはディープウェル領域NISOで覆い、その電位に
は昇圧電圧VPPを印加する。センスアンプは、ディー
プウェル領域NISOから外し、その下部はP型基板P
SUBとし、このP型基板PSUBには接地電圧VSS
を印加する。センスアンプのPMOSのN型ウェル領域
NWELにはセンスアンプ動作用の昇圧電圧VPPを印
加する。このメモリセルアレイのトリプルウェル構造に
おいて、本実施の形態では、分離されたメモリセルの単
位マット毎、または複数の単位マットのグループ毎でP
型ウェル領域PWELに印加する負電圧VBBの制御を
行う。As shown in FIG. 2, the memory cell array is formed on the array substrate of the P-type well region PWEL, and a negative voltage VBB for its operation is applied. This P-type well region PW
EL is covered with a deep well region NISO, and a boosted voltage VPP is applied to its potential. The sense amplifier is removed from the deep well region NISO, and the lower part thereof is a P-type substrate P
SUB, and the ground voltage VSS is applied to this P-type substrate PSUB.
Is applied. The boosted voltage VPP for the sense amplifier operation is applied to the N-type well region NWEL of the PMOS of the sense amplifier. In the triple well structure of this memory cell array, in the present embodiment, P is set for each unit mat of separated memory cells or for each group of a plurality of unit mats.
The negative voltage VBB applied to the mold well region PWEL is controlled.
【0021】次に、図3〜図5により、セルフリフレッ
シュサイクルにおける負電圧VBB制御方法を説明す
る。図3はメモリセルアレイ内の負電圧VBB制御例、
図4は単位マット毎の負電圧VBB制御例、図5は負電
圧VBB制御タイミング例をそれぞれ示す。Next, a method of controlling the negative voltage VBB in the self-refresh cycle will be described with reference to FIGS. FIG. 3 shows an example of negative voltage VBB control in the memory cell array,
FIG. 4 shows an example of negative voltage VBB control for each unit mat, and FIG. 5 shows an example of negative voltage VBB control timing.
【0022】このメモリセルアレイ内の単位マット毎の
負電圧VBB制御のために、メモリセルアレイ内の単位
マット毎にアレイ基板に印加する負電圧VBBの電位を
制御する手段を有し、通常制御のための電圧と、浅化制
御のための電圧との2系統の負電圧VBBをメモリチッ
プ10内に持ち、セルフリフレッシュ時にはマット選択
アドレスに対応してアレイ基板に印加する負電圧VBB
の電位を制御する。In order to control the negative voltage VBB for each unit mat in the memory cell array, there is provided means for controlling the potential of the negative voltage VBB applied to the array substrate for each unit mat in the memory cell array. And a voltage for shallowing control in the memory chip 10, and a negative voltage VBB applied to the array substrate corresponding to the mat selection address at the time of self-refresh.
Is controlled.
【0023】図3のように、セルフリフレッシュサイク
ルにおいては、図1に示す4バンク構成のうち、メイン
ローデコーダ領域11を挟んで配置される2つのバンク
の単位マットが同時にアクセスされる。このセルフリフ
レッシュモード時、マット0〜マット15が選択される
周期は、たとえば分散8Kref、Tref=128m
s、512WL/マット構成を仮定すると、1つのマッ
トは128ms毎に8msの時間だけアクセスされる。
従って、120msの時間はアクセスがない状態とな
り、このアクセスがない状態で負電圧VBBの浅化制御
を行う。As shown in FIG. 3, in the self-refresh cycle, the unit mats of two banks arranged with the main row decoder region 11 interposed among the four banks shown in FIG. 1 are simultaneously accessed. In this self-refresh mode, the cycle in which mats 0 to 15 are selected is, for example, dispersion 8 Kref, Tref = 128 m
Assuming a s, 512 WL / mat configuration, one mat is accessed every 128 ms for a period of 8 ms.
Accordingly, there is no access for a time of 120 ms, and the shallow control of the negative voltage VBB is performed in the absence of this access.
【0024】たとえば、図4に示すように、セルフリフ
レッシュモード時は、ワード線WLを15.6μs程度の
周期で立ち上げ、これを1つのマットについて512回
繰り返す。従って、1マット当たり8ms程度の時間が
かかる。これが、順にマット0〜マット15の16マッ
トについて繰り返され、128ms程度のリフレッシュ
サイクルとなる。この場合に、たとえばマット7がリフ
レッシュサイクルの時は、このマット7と、リフレッシ
ュサイクルが近づいてきたマット8、マット9を含めて
負電圧VBBの通常制御を行う。このマット7〜マット
9を除く他のマット0〜マット6、マット10〜マット
15は、次のリフレッシュサイクルまで時間があるので
負電圧VBBの浅化制御を行う。For example, as shown in FIG. 4, in the self-refresh mode, the word line WL is activated at a period of about 15.6 μs, and this is repeated 512 times for one mat. Therefore, it takes about 8 ms per mat. This is repeated for 16 mats from mat 0 to mat 15 in order, resulting in a refresh cycle of about 128 ms. In this case, for example, when the mat 7 is in a refresh cycle, normal control of the negative voltage VBB is performed including the mat 7 and the mats 8 and 9 whose refresh cycle is approaching. The other mats 0 to 6 and mats 10 to 15 except the mats 7 to 9 have time until the next refresh cycle, so that the negative voltage VBB shallow control is performed.
【0025】この負電圧VBBの通常制御および浅化制
御は、たとえば図5に示すようなタイミングで行われ
る。この制御のために、たとえば負電圧VBBとして、
通常制御のための−1V程度の電圧と、浅化制御のため
の−0.5V程度の電圧との2系統を持ち、セルフリフレ
ッシュ時にはマット選択アドレスに対応してマット0〜
マット15のP型ウェル領域PWELへの供給を制御す
る。The normal control and the shallowening control of the negative voltage VBB are performed, for example, at the timing shown in FIG. For this control, for example, as a negative voltage VBB,
It has two systems, a voltage of about -1 V for normal control and a voltage of about -0.5 V for shallow control.
The supply of the mat 15 to the P-type well region PWEL is controlled.
【0026】(1).リフレッシュサイクルS1 マットnは、リフレッシュ期間であり、負電圧VBBの
通常制御により−1V程度の負電圧VBBが供給され
る。マットn+1は、リフレッシュ期間が近づいてきた
ので、通常制御により−1V程度の負電圧VBBが供給
される。マットn+2も、リフレッシュ期間が近づいて
きたので、タイミングT1で浅化制御から通常制御に切
り換えられる。マットn+3は、リフレッシュ期間まで
時間があるので、負電圧VBBの浅化制御により−0.5
V程度の負電圧VBBが供給される。(1) Refresh cycle S1 The mat n is a refresh period, and a negative voltage VBB of about -1 V is supplied by normal control of the negative voltage VBB. Since the refresh period is approaching for the mat n + 1, the negative voltage VBB of about -1 V is supplied by the normal control. Since the refresh period is approaching for the mat n + 2, the control is switched from the shallow control to the normal control at the timing T1. Since the mat n + 3 has a time until the refresh period, the negative voltage VBB is controlled to −0.5 by the shallow control of the negative voltage VBB.
A negative voltage VBB of about V is supplied.
【0027】(2).リフレッシュサイクルS2 マットnは、リフレッシュ期間が終了したので、タイミ
ングT2で通常制御から浅化制御に切り換えられる。マ
ットn+1は、リフレッシュ期間であり、通常制御によ
り−1V程度の負電圧VBBが供給される。マットn+
2は、リフレッシュ期間が近づいてきたので、通常制御
により−1V程度の負電圧VBBが供給される。マット
n+3も、リフレッシュ期間が近づいてきたので、タイ
ミングT2で浅化制御から通常制御に切り換えられる。(2) Refresh cycle S2 Since the refresh period of the mat n has been completed, the normal control is switched to the shallow control at timing T2. The mat n + 1 is a refresh period, and a negative voltage VBB of about -1 V is supplied by normal control. Mat n +
In No. 2, since the refresh period is approaching, a negative voltage VBB of about -1 V is supplied by normal control. Since the refresh period is approaching for the mat n + 3, the control is switched from the shallow control to the normal control at the timing T2.
【0028】(3).リフレッシュサイクルS3 マットnは、次のリフレッシュ期間まで時間があるの
で、浅化制御により−0.5V程度の負電圧VBBが供給
される。マットn+1は、リフレッシュ期間が終了した
ので、タイミングT3で通常制御から浅化制御に切り換
えられる。マットn+2は、リフレッシュ期間であり、
通常制御により−1V程度の負電圧VBBが供給され
る。マットn+3は、リフレッシュ期間が近づいてきた
ので、通常制御により−1V程度の負電圧VBBが供給
される。(3) Refresh cycle S3 Since the mat n has time until the next refresh period, a negative voltage VBB of about -0.5 V is supplied by the shallow control. Since the refresh period of the mat n + 1 has been completed, the normal control is switched to the shallowening control at timing T3. Mat n + 2 is a refresh period,
A negative voltage VBB of about -1 V is supplied by normal control. Since the refresh period is approaching for the mat n + 3, the negative voltage VBB of about -1 V is supplied by the normal control.
【0029】(4).リフレッシュサイクルS4 マットnは、次のリフレッシュ期間まで時間があるの
で、浅化制御により−0.5V程度の負電圧VBBの供給
が継続されている。マットn+1は、次のリフレッシュ
期間まで時間があるので、浅化制御により−0.5V程度
の負電圧VBBが供給される。マットn+2は、リフレ
ッシュ期間が終了したので、タイミングT4で通常制御
から浅化制御に切り換えられる。マットn+3は、リフ
レッシュ期間であり、通常制御により−1V程度の負電
圧VBBが供給される。(4) Refresh cycle S4 Since the mat n has time until the next refresh period, the supply of the negative voltage VBB of about -0.5 V is continued by the shallow control. Since the mat n + 1 has time until the next refresh period, a negative voltage VBB of about -0.5 V is supplied by the shallow control. Since the refresh period has ended for the mat n + 2, the normal control is switched to the shallow control at the timing T4. The mat n + 3 is a refresh period, and a negative voltage VBB of about -1 V is supplied by normal control.
【0030】(5).リフレッシュサイクルS5 マットnは、次のリフレッシュ期間まで時間があるの
で、浅化制御により−0.5V程度の負電圧VBBの供給
が依然継続されている。マットn+1は、次のリフレッ
シュ期間まで時間があるので、浅化制御により−0.5V
程度の負電圧VBBの供給が継続されている。マットn
+2は、次のリフレッシュ期間まで時間があるので、浅
化制御により−0.5V程度の負電圧VBBが供給され
る。マットn+3は、リフレッシュ期間が終了したの
で、タイミングT5で通常制御から浅化制御に切り換え
られる。(5) Refresh cycle S5 Since the mat n has time until the next refresh period, the supply of the negative voltage VBB of about -0.5 V is still continued by the shallow control. Since the mat n + 1 has time until the next refresh period, -0.5 V is applied by the shallow control.
Supply of the negative voltage VBB is continued. Mat n
Since +2 has time until the next refresh period, a negative voltage VBB of about -0.5 V is supplied by the shallowening control. Since the refresh period has ended for the mat n + 3, the normal control is switched to the shallow control at the timing T5.
【0031】以上のようにして、リフレッシュ期間、ま
たはリフレッシュ期間が近づいてきたマットに対して
は、通常制御により−1V程度の負電圧VBBを供給
し、リフレッシュ期間が終了し、次のリフレッシュ期間
まで時間があるマットに対しては、浅化制御により−0.
5V程度の負電圧VBBを供給することができる。As described above, the negative voltage VBB of about -1 V is supplied to the refresh period or the mat which is approaching the refresh period by the normal control, and the refresh period ends and the next refresh period is completed. For mats that have time, -0 by the shallow control.
A negative voltage VBB of about 5 V can be supplied.
【0032】従って、本実施の形態の半導体記憶装置に
よれば、リフレッシュ期間まで時間があるマットに関し
ては、負電圧の浅化制御を行うことによってポーズ時間
を延ばすことができる。また、リフレッシュ期間のマッ
トに関しては、負電圧の通常制御を行うことによってデ
ィスターブ劣化を防止することができる。これにより、
リフレッシュ時間の向上→セルフリフレッシュ時間の増
加→リフレッシュ電流の低電流化を図ることができる。Therefore, according to the semiconductor memory device of the present embodiment, the pause time of a mat which has a time until the refresh period can be extended by performing the shallow control of the negative voltage. Further, with respect to the mat in the refresh period, disturb deterioration can be prevented by performing normal control of the negative voltage. This allows
The refresh time can be improved, the self-refresh time can be increased, and the refresh current can be reduced.
【0033】以上、本発明者によってなされた発明をそ
の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前
記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸
脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiment, the invention is not limited to the embodiment, and various modifications may be made without departing from the gist of the invention. It goes without saying that it is possible.
【0034】たとえば、前記実施の形態においては、セ
ルフリフレッシュモードにおいて、単位マット毎に負電
圧の制御を行う場合について説明したが、これに限定さ
れるものではなく、複数の単位マットのグループ毎に負
電圧の制御を行うことも可能である。For example, in the above-described embodiment, the case where the negative voltage is controlled for each unit mat in the self-refresh mode has been described. However, the present invention is not limited to this. It is also possible to control the negative voltage.
【0035】また、4バンク構成の256MDRAMに
ついて説明したが、8バンクなどの他のバンク構成、6
4Mビットなどの他の容量構成、さらにシンクロナスD
RAM、ロジック混載DRAMなどの他の半導体記憶装
置についても広く適用可能である。Although the description has been given of the 256-M DRAM having the 4-bank structure, other bank structures such as 8-bank,
Other capacity configurations such as 4Mbit, and synchronous D
The present invention can be widely applied to other semiconductor storage devices such as a RAM and a logic embedded DRAM.
【0036】[0036]
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described.
It is as follows.
【0037】(1).セルフリフレッシュモードにおいて、
メモリセルアレイ内の単位マット毎、または複数の単位
マットのグループ毎にアレイ基板に印加する負電圧の電
位を制御する手段を有し、リフレッシュ後、次のリフレ
ッシュまでの時間が十分に長い単位マットまたはグルー
プに関しては負電圧レベルを浅くとることで、負電圧の
浅化によってポーズ時間を延長することが可能となる。(1) In the self refresh mode,
Means for controlling the potential of the negative voltage applied to the array substrate for each unit mat in the memory cell array or for each group of a plurality of unit mats, and a unit mat or a unit mat having a sufficiently long time until the next refresh after refreshing. By taking the negative voltage level shallow for the group, it becomes possible to extend the pause time by making the negative voltage shallow.
【0038】(2).前記(1) において、リフレッシュが近
づいてきた単位マットまたはグループは通常の負電圧レ
ベルに回復させ、マット選択時に負電圧を通常レベルに
戻すことで、ディスターブ劣化を防止することが可能と
なる。(2) In the above (1), the unit mat or group approaching the refresh is restored to the normal negative voltage level, and the negative voltage is returned to the normal level when the mat is selected, thereby preventing the disturb deterioration. It becomes possible.
【0039】(3).前記(1) および(2) により、リフレッ
シュ時間を向上させ、セルフリフレッシュ時間の増加に
よってリフレッシュ電流の低電流化を図ることができる
ので、DRAMなどの半導体記憶装置における低電力版
電流低減/低電力品歩留まり向上が可能となる。(3) According to (1) and (2), the refresh time can be improved, and the refresh current can be reduced by increasing the self-refresh time. It is possible to reduce the power plate current / improve the yield of low power products.
【図1】(a),(b) は本発明の一実施の形態である半導体
記憶装置を示す概略レイアウト図と部分拡大図である。FIGS. 1A and 1B are a schematic layout diagram and a partially enlarged view showing a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施の形態の半導体記憶装置の要部
を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a main part of the semiconductor memory device according to the embodiment of the present invention;
【図3】本発明の一実施の形態の半導体記憶装置におい
て、セルフリフレッシュモードにおけるメモリセルアレ
イ内の単位マット毎の負電圧制御方法を示すレイアウト
図である。FIG. 3 is a layout diagram showing a negative voltage control method for each unit mat in a memory cell array in a self-refresh mode in the semiconductor memory device according to one embodiment of the present invention;
【図4】本発明の一実施の形態の半導体記憶装置におい
て、セルフリフレッシュモードにおけるメモリセルアレ
イ内の単位マット毎の負電圧制御方法を示す説明図であ
る。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a negative voltage control method for each unit mat in a memory cell array in a self-refresh mode in the semiconductor memory device according to one embodiment of the present invention;
【図5】本発明の一実施の形態の半導体記憶装置におい
て、セルフリフレッシュモードにおけるメモリセルアレ
イ内の単位マット毎の負電圧制御方法を示すタイミング
図である。FIG. 5 is a timing chart showing a negative voltage control method for each unit mat in a memory cell array in a self-refresh mode in the semiconductor memory device according to one embodiment of the present invention;
10 メモリチップ 11 メインローデコーダ領域 12 メインワードドライバ領域 13 カラムデコーダ領域 14 周辺回路/ボンディングパッド領域 15 メモリセルアレイ領域 16 センスアンプ領域 17 サブワードドライバ領域 18 交差領域 PWEL P型ウェル領域 NISO ディープウェル領域 PSUB P型基板 NWEL N型ウェル領域 Reference Signs List 10 memory chip 11 main row decoder area 12 main word driver area 13 column decoder area 14 peripheral circuit / bonding pad area 15 memory cell array area 16 sense amplifier area 17 sub word driver area 18 intersection area PWEL P-type well area NISO deep well area PSUB P Type substrate NWEL N-type well region
Claims (4)
ット毎に分離されたトリプルウェル構造の半導体記憶装
置であって、セルフリフレッシュモードにおいて、前記
メモリセルアレイ内の単位マット毎、または複数の単位
マットのグループ毎に前記アレイ基板に印加する負電圧
の電位を制御する制御手段を有することを特徴とする半
導体記憶装置。1. A semiconductor memory device having a triple-well structure in which an array substrate of a memory cell array is separated for each unit mat, and in a self-refresh mode, for each unit mat in the memory cell array or a group of a plurality of unit mats. A semiconductor memory device, comprising: a control unit for controlling a potential of a negative voltage applied to the array substrate every time.
て、前記制御手段は、リフレッシュ相互間の前記単位マ
ットまたは前記複数の単位マットのグループに関しては
前記負電圧のレベルを浅くとり、リフレッシュが近づい
てきた前記単位マットまたは前記複数の単位マットのグ
ループに関しては前記負電圧を通常レベルに回復させる
ことを特徴とする半導体記憶装置。2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein said control means takes the level of said negative voltage shallow with respect to said unit mat or a group of said plurality of unit mats between refreshes, and refreshing is performed. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the negative voltage is restored to a normal level for the approaching unit mat or the group of the plurality of unit mats.
て、前記負電圧は、通常の負電圧とこの負電圧を浅くし
た電圧との2系統を持ち、マット選択アドレスに対応し
てどちらか一方に切り換えることを特徴とする半導体記
憶装置。3. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein said negative voltage has two systems of a normal negative voltage and a voltage obtained by reducing said negative voltage, and one of said two systems corresponds to a mat selection address. A semiconductor memory device characterized by switching to one.
装置であって、前記半導体記憶装置は、DRAMである
ことを特徴とする半導体記憶装置。4. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the semiconductor memory device is a DRAM.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10235204A JP2000068474A (en) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | Semiconductor storage device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10235204A JP2000068474A (en) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | Semiconductor storage device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000068474A true JP2000068474A (en) | 2000-03-03 |
Family
ID=16982631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10235204A Pending JP2000068474A (en) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | Semiconductor storage device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000068474A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002261254A (en) * | 2001-03-01 | 2002-09-13 | Hitachi Ltd | Semiconductor device |
| JP2011081890A (en) * | 2009-09-08 | 2011-04-21 | Toshiba Corp | Semiconductor memory device |
-
1998
- 1998-08-21 JP JP10235204A patent/JP2000068474A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002261254A (en) * | 2001-03-01 | 2002-09-13 | Hitachi Ltd | Semiconductor device |
| JP2011081890A (en) * | 2009-09-08 | 2011-04-21 | Toshiba Corp | Semiconductor memory device |
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