JP2012089182A - Semiconductor memory device - Google Patents
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Abstract
【課題】ネガティブワード線方式の半導体記憶装置において非選択ワード線の電位を安定させる。
【解決手段】少なくとも1つのメモリブロック(60)を備えた半導体記憶装置(50)において、第1の負電位を出力する第1の負電位発生回路(64)と、第2の負電位を出力する第2の負電位発生回路(65)と、メモリブロックにおけるワード線(13)と第1の負電位との間の第1の放電経路(25)と、ワード線(13)と第2の負電位との間の第2の放電経路(21)とを備えている。
【選択図】図1In a negative word line type semiconductor memory device, the potential of an unselected word line is stabilized.
In a semiconductor memory device (50) including at least one memory block (60), a first negative potential generating circuit (64) for outputting a first negative potential and a second negative potential are output. The second negative potential generating circuit (65), the first discharge path (25) between the word line (13) and the first negative potential in the memory block, the word line (13) and the second And a second discharge path (21) between the negative potential.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、半導体記憶装置に関し、特に、ネガティブワード線方式の半導体記憶装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to a negative word line type semiconductor memory device.
ダイナミック型メモリセルを構成するトランジスタのチャネルリーク電流を抑制し、メモリセルの電荷保持特性を向上するメモリとして、ネガティブワード線方式のダイナミック型メモリが知られている。特に、同一シリコン基板上にロジック回路やアナログ回路およびダイナミック型メモリ(以下、DRAMと称する。)を搭載したDRAM混載システムLSIにおいては、ロジック回路用のトランジスタやアナログ回路用のトランジスタに対して、DRAM用のトランジスタの形成工程を極力共通化し低コスト化が求められ、メモリセルトランジスタを形成するプロセス自由度が極めて限定的なものとなる。 A negative word line type dynamic memory is known as a memory that suppresses channel leakage current of transistors constituting a dynamic memory cell and improves the charge retention characteristics of the memory cell. In particular, in a DRAM mixed system LSI in which a logic circuit, an analog circuit, and a dynamic memory (hereinafter referred to as DRAM) are mounted on the same silicon substrate, a DRAM for a logic circuit transistor or an analog circuit transistor is used. As a result, the process for forming the memory cell transistor is required to be made as low as possible and the cost is reduced, and the degree of freedom in forming the memory cell transistor is extremely limited.
したがって、DRAMに求められる所望の読み出し/書き込み特性や電荷保持特性を得るためには、メモリセルトランジスタのゲート電圧を負電位に制御して、チャネルリーク電流を抑制する手段が、ロジック回路用トランジスタやアナログ回路用トランジスタとの親和性を確保しながら、DRAMとして必要な特性を得るのに有効である。 Therefore, in order to obtain the desired read / write characteristics and charge retention characteristics required for DRAM, means for controlling the gate voltage of the memory cell transistor to a negative potential and suppressing the channel leakage current include transistors for logic circuits and This is effective in obtaining the necessary characteristics as a DRAM while ensuring compatibility with the analog circuit transistor.
図13は、従来のネガティブワード線方式のDRAMの一実施例の構成図である(例えば、特許文献1参照)。同一チップ上に4つのメモリブロックMBa,MBb,MBc,MBdがあり、各々のメモリブロックは、メモリセルブロック100a,100b,100c,100d、行選択系ブロック101a,101b,101c,101d、カラムデコーダ102a,102b,102c,102dを含む。ネガティブワード線方式であるため、行選択系ブロック101a,101b,101c,101dのワード線駆動回路のLレベルを駆動するトランジスタのソース電圧に負電位が供給される。各々のメモリブロックMBa,MBb,MBc,MBdは、アドレス信号群Addをデコードして、アクセス対象のメモリブロックおよびロウアドレス、カラムアドレスを決定する。
FIG. 13 is a configuration diagram of an example of a conventional negative word line type DRAM (see, for example, Patent Document 1). There are four memory blocks MBa, MBb, MBc, and MBd on the same chip. Each memory block includes
また、ブロック選択回路104から出力されるブロック選択信号BSa,BSb,BSc,BSdによって、対応するスイッチ回路103a,103b,103c,103dが制御され、行選択系ブロックに供給する負電位信号として、負電位発生回路105の出力Vbb1または負電位発生回路106の出力Vbb2の切り替え制御が行われる。
The
ここで、Vbb1<Vbb2の関係とする。例えば、アクセス対象のメモリブロックとしてメモリブロックMBaが選択されると『ディスターブリフレッシュ』状態となり、Vbb1が供給される。また、他のメモリブロック(MBb、MBc、MBd)は非選択であり、『ポーズリフレッシュ』状態となり、Vbb2が供給される。 Here, a relationship of Vbb1 <Vbb2 is assumed. For example, when the memory block MBa is selected as the memory block to be accessed, the “disturb refresh” state is set and Vbb1 is supplied. Further, the other memory blocks (MBb, MBc, MBd) are not selected, and are in a “pause refresh” state, and Vbb2 is supplied.
このような構成により、全てのメモリブロックに低い負電位Vbb1を供給する場合に比べて、選択ブロックのみに低いVbb1、他の非選択ブロックには高いVbb2が供給され、負電位供給回路105,106の消費電力を抑制することができる。 With such a configuration, compared to the case where the low negative potential Vbb1 is supplied to all the memory blocks, the low Vbb1 is supplied only to the selected block, and the high Vbb2 is supplied to the other non-selected blocks. Power consumption can be suppressed.
しかしながら、従来の構成では、メモリブロック単位で負電位の切り替えを行うため、例えばメモリブロックMBaが非選択状態から選択状態に切り替わる場合、高い負電位Vbb2から低い負電位Vbb1に放電する必要があるが、負電位が供給されるワード線駆動回路は多数(ワード線本数分)存在し、共通のソースとして接続されているため、非常に容量負荷が大きい。このため所定の低い負電位Vbb1に達する時間が増加し、メモリブロックの切り替わり時には、アクセスできない期間が発生することになる。 However, in the conventional configuration, since the negative potential is switched in units of memory blocks, for example, when the memory block MBa is switched from the non-selected state to the selected state, it is necessary to discharge from the high negative potential Vbb2 to the low negative potential Vbb1. A large number of word line driving circuits to which negative potentials are supplied (for the number of word lines) exist and are connected as a common source, so that a capacitive load is very large. For this reason, the time to reach the predetermined low negative potential Vbb1 increases, and an inaccessible period occurs when the memory block is switched.
あるいは、所定の時間内でVbb1への遷移を完了させるには、負電位発生回路105の電流供給能力を大きくする必要があるが、負電位発生回路105の回路面積の増大および消費電力の増加を招くという欠点を有する。
Alternatively, in order to complete the transition to Vbb1 within a predetermined time, it is necessary to increase the current supply capability of the negative
一方、例えばメモリブロックMBaが選択状態から非選択状態に切り替わった場合、低い負電位Vbb1から高い負電位Vbb2に切り替わるが、一般に負電位発生回路には、低い負電位を高い負電位に持ち上げる機構は備えておらず、リーク電流で所定の電位になるのを待つしかない。『ポーズリフレッシュ』状態のメモリブロックが低い負電位Vbb1のままでは、GIDL(Gate Induced Drain Current)と呼ばれるドレイン近傍の電界による基板電流が増加することで、電荷保持特性の劣化を招くという欠点を有する。 On the other hand, for example, when the memory block MBa is switched from the selected state to the non-selected state, the low negative potential Vbb1 is switched to the high negative potential Vbb2. In general, the negative potential generation circuit has a mechanism for raising the low negative potential to the high negative potential. It is not provided, and there is no choice but to wait for a predetermined potential due to the leak current. If the memory block in the “pause refresh” state remains at a low negative potential Vbb1, there is a disadvantage that the substrate current due to the electric field in the vicinity of the drain called GIDL (Gate Induced Drain Current) increases, leading to deterioration of charge retention characteristics. .
さらに、例えば選択状態のメモリブロックMBaにおいて、活性状態のワード線が非活性状態にリセットされる際に、Hレベルにチャージされたワード線が低い負電位Vbb1に放電される場合、負電位Vbb1の電位が浮き上がる現象が発生する。これは複数のワード線駆動回路のLレベルを駆動する共通のソース電位が浮き上がるためである。特に、隣接ワード線のLレベルが浮き上がり、チャネルリーク電流が増加し電荷保持特性の低下を招くと言う欠点を有する。 Further, for example, in the selected memory block MBa, when the active word line is reset to the inactive state, if the word line charged to H level is discharged to a low negative potential Vbb1, the negative potential Vbb1 A phenomenon occurs in which the potential rises. This is because a common source potential for driving the L level of the plurality of word line driving circuits rises. In particular, there is a drawback that the L level of the adjacent word line rises, the channel leakage current increases, and the charge retention characteristics are deteriorated.
図14は、従来のネガティブワード線方式のワード線駆動回路の一実施例の構成図である(例えば、特許文献2参照)。ワード線駆動回路は、3入力のNANDゲート200、PMOSトランジスタ201,202およびNMOSトランジスタ203,204,205から構成されている。NANDゲート200の出力端子NIにはトランジスタ201のゲート、トランジスタ202のソース及びトランジスタ205のゲートがそれぞれ接続されている。トランジスタ201のソースは電源Vccに接続され、ドレインはワード線13に接続される。トランジスタ202のドレインはトランジスタ203のドレイン及びMOSトランジスタ204のゲートに接続され、ゲートにはワード線プルダウン信号/WPDWNが供給される。トランジスタ203のソース及びバックゲートは、負電位Vbbに接続され、ゲートはワード線13に接続される。トランジスタ204のソース及びバックゲートはVbbに接続され、ドレインはワード線13に接続される。そして、トランジスタ205のソースは電源Vssに接続され、ドレインはワード線13に接続され、バックゲートはVbbに接続されている。
FIG. 14 is a configuration diagram of an example of a conventional negative word line type word line driving circuit (see, for example, Patent Document 2). The word line driving circuit includes a three-
トランジスタ205は、活性状態のワード線13の電位をVccレベルからVssレベルに低下させて非活性状状態にするための第1のプルダウン回路であり第1の放電回路として機能する。トランジスタ204は、非活性状態のワード線13の電位をVssレベルからVbbレベルに低下させるための第2のプルダウン回路であり第2の放電回路として機能する。
The
ワード線13のリセット時には、まずノードNIをHレベルにし、ワード線13の電位をVccからVssにした後、/WPDWNをLレベルにし、トランジスタ204を導通させてワード線13の電位をVssからVbbまで放電する。
When the
上記のように動作させることによって、Vccにチャージされたワード線13の電荷は、一旦Vssに放電された後、Vbbへと放電されるため、負電位発生回路の能力を小さくすることができ、負電位発生回路の回路面積と消費電力を低減することができる。
By operating as described above, the charge of the
メモリセルトランジスタのチャネルリーク特性は、図15に示すようにゲート電圧に対して非常に敏感であり、ゲート電圧の変化に対してチャネルリーク電流は指数関数的に増加する。したがって、ワード線13の電位をVssからVbbに放電する場合であっても、放電電荷によって共通ソースであるVbbの変動が生じる。つまり、図14に示す従来の半導体記憶装置では、ワード線13が選択されているか非選択であるかにかかわらず、共通の負電位発生回路からワード線13にVbbが供給される。そのため、選択されているワード線13のリセット動作によるVbbの変動が非選択のワード線13にノイズとしてのってしまう。また、一般的に負電位発生回路の電流供給能力は比較的小さく、等価的に出力インピーダンスが高い。さらには、Vbbの電位レベルを検知しながら、チャージポンプ回路を用いて負電位を発生するが、電位レベルを検知する応答性が悪い場合には、変動したVbbを所定の電位に回復させるのに時間を要することとなる。このように、活性状態のワード線のリセット時にVbbが変動することによって、非活性状態のワード線の負電位レベルが高くなり、電荷保持特性が悪化するという欠点を有する。
The channel leak characteristic of the memory cell transistor is very sensitive to the gate voltage as shown in FIG. 15, and the channel leak current increases exponentially with changes in the gate voltage. Therefore, even when the potential of the
ネガティブワード線方式のDRAMにおいて、上記の問題を解決し電荷保持特性の改善および安定化を図るには、メモリセルのストレージノードに対するリーク電流成分の総和(メモリセルトランジスタのチャネルリーク電流とGIDL電流、ストレージノードの接合リーク電流やキャパシタリーク電流等)が最小となるバイアス条件に設定することが重要である。特に、リーク電流に対して感度の高いワード線が活性状態から非活性状態に遷移するときの電位変動よる非選択ワード線への影響を抑制することが必要不可欠である。 In a negative word line type DRAM, in order to solve the above-described problem and to improve and stabilize the charge retention characteristic, the sum of leak current components with respect to the storage node of the memory cell (channel leak current and GIDL current of the memory cell transistor, It is important to set a bias condition that minimizes storage node junction leakage current, capacitor leakage current, and the like. In particular, it is indispensable to suppress the influence on the unselected word line due to the potential fluctuation when the word line having high sensitivity to the leakage current transitions from the active state to the inactive state.
かかる点に鑑みて、本発明は、ネガティブワード線方式の半導体記憶装置において非選択ワード線の電位を安定させることを課題とする。 In view of the above, an object of the present invention is to stabilize the potential of an unselected word line in a negative word line type semiconductor memory device.
上記課題を解決するため本発明によって次のような解決手段を講じた。例えば、少なくとも1つのメモリブロックを備えた半導体記憶装置において、第1の負電位を出力する第1の負電位発生回路と、第2の負電位を出力する第2の負電位発生回路と、メモリブロックにおけるワード線と第1の負電位との間の第1の放電経路と、ワード線と第2の負電位との間の第2の放電経路とを備えている。 In order to solve the above problems, the present invention has taken the following solutions. For example, in a semiconductor memory device including at least one memory block, a first negative potential generation circuit that outputs a first negative potential, a second negative potential generation circuit that outputs a second negative potential, and a memory The block includes a first discharge path between the word line and the first negative potential, and a second discharge path between the word line and the second negative potential.
これによると、例えば、アドレス選択されているワード線を第2の負電位に接続し、アドレス非選択のワード線を第1の負電位に接続することができ、選択ワード線が論理Hレベルから論理Lレベルに遷移するときの第2の負電位の変動が、第1の負電位に伝播することを防止でき、非選択ワード線の電位を安定化することができる。 According to this, for example, the address-selected word line can be connected to the second negative potential, and the address non-selected word line can be connected to the first negative potential. The fluctuation of the second negative potential when transitioning to the logic L level can be prevented from propagating to the first negative potential, and the potential of the unselected word line can be stabilized.
例えば、第1の負電位発生回路は、基準電位発生回路と基準電位発生回路の出力信号と第1の負電位とを比較検知する電圧検知回路と、自励発振するオシレータ回路と、電圧検知回路の出力信号に応答し、オシレータ回路の出力信号に連動して動作する第1チャージポンプ回路とを備え、メモリブロックのロウアドレスサイクルとは非同期にポンピング動作する。また、第2の負電位発生回路は、ワード線イネーブル信号に同期して動作し、第2の負電位を出力する第2のチャージポンプ回路を有する。 For example, the first negative potential generation circuit includes a reference potential generation circuit, a voltage detection circuit for comparing and detecting the output signal of the reference potential generation circuit and the first negative potential, an oscillator circuit for self-oscillation, and a voltage detection circuit And a first charge pump circuit that operates in conjunction with the output signal of the oscillator circuit, and performs a pumping operation asynchronously with the row address cycle of the memory block. The second negative potential generating circuit has a second charge pump circuit that operates in synchronization with the word line enable signal and outputs a second negative potential.
これによると、負電位発生回路では断続的に負電位が生成される。すなわち、必要なときにのみ負電位が生成されるため、半導体記憶装置の消費電力を低減することができる。また、第2負電位発生回路には、チャージポンプパルスを生成するオシレータ等が不要になり、レイアウト面積を削減できる。 According to this, a negative potential is generated intermittently in the negative potential generation circuit. That is, since a negative potential is generated only when necessary, power consumption of the semiconductor memory device can be reduced. Further, the second negative potential generating circuit does not require an oscillator or the like for generating a charge pump pulse, and the layout area can be reduced.
さらに、第2の負電位発生回路の電流供給能力は、第1の負電位発生回路の電流供給能力よりも高くてもよい。この場合、上記半導体記憶装置は、当該半導体記憶装置が動作準備期間中に、第1の負電位発生回路の出力端と第2の負電位発生回路の出力端とを接続するスイッチ手段を有していてもよい。 Furthermore, the current supply capability of the second negative potential generation circuit may be higher than the current supply capability of the first negative potential generation circuit. In this case, the semiconductor memory device has switch means for connecting the output terminal of the first negative potential generating circuit and the output terminal of the second negative potential generating circuit during the operation preparation period. It may be.
これによると、半導体記憶装置の動作準備期間中に、ドライブ能力の低い第1の負電位発生回路の出力が第1の負電位になるまでの時間が短縮されるため、半導体記憶装置がすばやく起動する。 According to this, since the time until the output of the first negative potential generating circuit with low drive capability becomes the first negative potential is shortened during the operation preparation period of the semiconductor memory device, the semiconductor memory device is quickly activated. To do.
好ましくは、第1の負電位は、複数のメモリブロックに供給される。第1の負電位発生回路の電流供給能力は第2の負電位発生回路の電流供給能力よりも低くてもよいため、1個の第1の負電位発生回路で複数のメモリブロックへの第1の負電位の供給が可能である。したがって、第1の負電位発生回路の個数を極力少なくすることができ、これにより、半導体記憶装置全体としての回路規模を縮小することができる。 Preferably, the first negative potential is supplied to the plurality of memory blocks. Since the current supply capability of the first negative potential generation circuit may be lower than the current supply capability of the second negative potential generation circuit, the first negative potential generation circuit supplies the first to a plurality of memory blocks. Negative potential can be supplied. Therefore, the number of first negative potential generating circuits can be reduced as much as possible, and thereby the circuit scale of the entire semiconductor memory device can be reduced.
本発明によると、ネガティブワード線方式の半導体記憶装置において、非選択ワード線の電位が安定し、メモリセルのリーク電流を抑制することできる。これにより、メモリセルの電荷保持特性が向上する。 According to the present invention, in the negative word line type semiconductor memory device, the potential of the non-selected word line is stabilized and the leakage current of the memory cell can be suppressed. Thereby, the charge retention characteristics of the memory cell are improved.
図1は、本発明の一実施形態に係る半導体記憶装置の主要部の構成図である。当該主要部が複数集まって半導体記憶装置のロウアドレス選択系回路およびメモリセルアレイが構成される。 FIG. 1 is a configuration diagram of a main part of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention. A plurality of the main parts are assembled to constitute a row address selection system circuit and a memory cell array of the semiconductor memory device.
メモリセル10は、1つのNMOSトランジスタ11と1つのキャパシタ12とで構成される。メモリセル10へのアクセスは、トランジスタ11のゲートに接続されるワード線13を制御することで行われる。メモリセル10のトランジスタ11の基板電位に低電位VBBが印加される。ワード線13がHレベルのとき、ビット線14を介してキャパシタ12への書き込みおよび読み出し動作が行われる。一方、ワード線13がLレベルのとき、キャパシタ12に書き込まれたデータが保持される。
The
メモリセル10のデータ保持状態において、ビット線14がLレベルであるディスターブリフレッシュ状態のときに電荷保持特性が悪化するおそれがあるが、ワード線13のLレベル電位を負電位とするネガティブワード線方式を採用することによって、トランジスタ11のチャネルリーク電流を抑制することができる。
In the data holding state of the
ネガティブワード線方式では、ワード線13のLレベル電位が接地電位である通常のワード線方式に比べ、トランジスタ11の閾値電圧を低く設定することが可能である。すなわち、キャパシタ12に対してHレベルをフルに書き込むために必要な、ワード線13のHレベル電位を低く設定できるため、ワード線13のHレベル電位を供給する昇圧電源VPPの消費電力を削減することができる。また、トランジスタ11の閾値を制御するためのチャネル注入量を少なくできるため、閾値電圧のばらつきを抑制することができる。
In the negative word line system, the threshold voltage of the
ワード線ドライバ20およびロウデコーダ30は、図13に示す行選択系101a〜101dの機能を有するものである。ロウデコーダ30は、プリデコード信号XAn,XBn,XCnに基づいて、ワード線13のアドレスの選択および非選択をアドレス選択信号ADおよびアドレス非選択信号NADでワード線ドライバ20に指示する。また、ワード線イネーブル信号WDENおよびXAn,XBn,XCnに基づいてワード線13を活性状態か非活性状態にするかをワード線駆動信号NWLでワード線ドライバ20に指示する。ロウデコーダ30は、XAn,XBn,XCnが入力されるデコード回路31、デコード回路31の出力NADを論理反転するインバータ回路32、インバータ回路32の出力ADとWDENとの論理演算を行い、NWLを出力するNAND回路33で構成することができる。
The
ワード線ドライバ20は、ロウデコーダ30の出力NWL,AD,NADに従ってワード線13を駆動する。ワード線ドライバ20は、インバータと、放電経路21,25とを備えている
インバータは、PMOSトランジスタ22とNMOSトランジスタ23とで構成することができる。トランジスタ22はNWLがLレベルのときに導通制御される。これによりワード線13が駆動されて、電位がVPPとなる。トランジスタ23はNWLがHレベルのときに導通制御される。したがって、ワード線13は、NWLがLレベルのとき活性状態となり、その電位WLはHレベルとなる。一方、NWLがHレベルのときワード線13は非活性状態となり、WLはLレベルとなる。
The
放電経路21は、ワード線13と負電位VNB2との間に設けられている。放電経路21は、NMOSトランジスタ23,24とを備え、ワード線13の電位をVNB2にプルダウンする。トランジスタ24は、ADがHレベルのときに導通制御される。放電経路25は、ワード線13とVNB1との間に設けられている。放電経路25は、NMOSトランジスタ26を備え、ワード線13の電位をVNB2よりも高いVNB1にプルダウンする。トランジスタ26は、NADがHレベルのときに導通制御される。なお、後述するが、VNB1およびVNB2はそれぞれ異なる負電位発生回路から出力される。
Discharge
次に、ワード線ドライバ20の動作について図2を参照して説明する。まず、クロック信号CLKの立ち上がりエッジで、外部アドレスXaddに基づいてXAn,XBn、XCnがそれぞれ生成される。Rate1の期間において、XAn,XBn,XCnの組み合わせによってNADがHレベルであるとき、ADはLレベルである。すなわち、ワード線13のアドレスは非選択状態である。時刻t1からt2までWDENはHレベルとなるが、ADはLレベルのままであり、NWLはHレベルのままである。したがって、トランジスタ24はオフ、トランジスタ26がオンして、ワード線13はVNB1にプルダウンされて非活性状態である。すなわち、ワード線13の電位WLはLレベルである。
Next, the operation of the
Rate2の期間において、XAn,XBn,XCnの組み合わせに応じてNADがLレベルに遷移すると、ADもHレベルに遷移する。すなわち、ワード線13のアドレスは選択状態となる。これにより時刻t3で、トランジスタ26がオフする。そして、インバータ回路32の反転動作分だけ遅れて、トランジスタ24がオンし、WLがVNB2になる。ここで、WLはVNB2になるが、メモリセル10のトランジスタ12のチャネルリーク電流は、図15に示すように、ゲート電位が負電位であるときには抑制される傾向にある。そのため、VNB2を、GIDL電流に対して大幅な増加がないような電位に設定すればよい。
When NAD transitions to L level according to the combination of XAn, XBn, and XCn during the period of Rate2, AD also transitions to H level. That is, the address of the
図2に戻り、時刻t4において、WDENがHレベルに遷移し、NWLがLレベルに遷移すると、トランジスタ22がオン、トランジスタ23がオフして、WLはHレベルになり、ワード線13が活性状態となる。時刻t5では、NWLがHレベルに遷移すると、トランジスタ22がオフ、トランジスタ23がオンする。また、ADはHレベルであるためトランジスタ24はオンしており、WLはVNB2になる。このとき、VPPに充電されたワード線13の電荷が一気にVNB2に流れ込むためVNB2の電位変動を招くが、他の非選択状態のワード線13はVNB1に接続されていて、VNB2には接続されていないため、非選択状態のワード線13の電位が変動することはない。なお、ワード線13の電荷を全てVNB2に放電するのではなく、一旦大半の電荷を接地電位に放電した後にVNB2に放電してもよい。
Returning to FIG. 2, at time t4, when WDEN changes to H level and NWL changes to L level,
Rate3の期間では、時刻t6においてNADはHレベル、ADはLレベルに遷移する。その結果、トランジスタ24はオフし、WLはVNB1になる。ここで、NADがHレベルに遷移するタイミングは、ADがLレベルに遷移するタイミングよりもインバータ回路32の遅延時間相当分だけ早い。そのため、トランジスタ24およびトランジスタ26は、この遅延時間相当分の期間だけ同時にオンすることになる。VNB2<VNB1であることから、VNB1が若干低くなるが、メモリセル10のトランジスタ12のチャネルリーク電流は前述したように抑制される。また、VNB2がVNB1よりも高くなることはないので問題にはならない。
In the period of Rate 3, NAD transitions to the H level and AD transitions to the L level at time t6. As a result, the
次に、図2中のWLに示すn1,n2について説明する。n1,n2は、従来の半導体記憶装置のように、1つの負電位発生回路のみから負電位VNB1が選択ワード線および非選択ワード線に供給される場合にワード線に生じるノイズである。従来の半導体記憶装置では、図2に示すようにWDEN,AD,NADがHレベルからLレベルに遷移すると、WDEN,AD,NADのLレベル電位が若干上昇する。これにより、n1およびn2のように、時刻t2,t3,t5,t6付近において非選択ワード線の電位が一時的に変化する。特に、時刻t5付近において、選択ワード線のリセット動作によりWLがVPPからVNB1に変化するため、VNB1の電位レベルがより大きく変化する。このようなVNB1の電位変動によって非選択ワード線にノイズが重畳される。 Next, n1 and n2 indicated by WL in FIG. 2 will be described. n1 and n2 are noises generated in the word line when the negative potential VNB1 is supplied to the selected word line and the non-selected word line from only one negative potential generation circuit as in the conventional semiconductor memory device. In the conventional semiconductor memory device, as shown in FIG. 2, when WDEN, AD, and NAD transition from the H level to the L level, the L level potential of WDEN, AD, and NAD slightly increases. As a result, like n1 and n2, the potential of the non-selected word line temporarily changes in the vicinity of times t2, t3, t5, and t6. In particular, around time t5, WL changes from VPP to VNB1 due to the reset operation of the selected word line, so that the potential level of VNB1 changes more greatly. Noise is superimposed on the unselected word lines due to such potential fluctuation of VNB1.
これに対して、本実施形態に係る半導体記憶装置では、VNB1およびVNB2がそれぞれ異なる負電位発生回路から供給されるため、上述したノイズを抑制することができる。 On the other hand, in the semiconductor memory device according to the present embodiment, VNB1 and VNB2 are supplied from different negative potential generation circuits, so that the above-described noise can be suppressed.
以上のように、非選択状態のワード線13の負電位レベルが安定するため、メモリセル10のリーク電流が抑制されて、メモリセル10の電荷保持特性が向上する。
As described above, since the negative potential level of the
なお、NAD,AD,NWLのHレベル電位はVPPであり、Lレベル電位はVNB2であることが望ましい。その目的の一つはワード線ドライバ20に貫通電流を流さないためである。他の目的は、ロウデコーダ30の接地電位をVNB2とすることで、VNB1への影響をなくし、非選択状態のワード線13に、より安定したVNB1を供給するためである。
It is desirable that the H level potential of NAD, AD, and NWL is VPP and the L level potential is VNB2. One of the purposes is to prevent a through current from flowing through the
なお、本実施形態において、VNB1およびVNB2はそれぞれ異なる負電位発生回路から出力されていればよいため、VNB2>VNB1であってもよいが、VNB2≦VNB1であることが好ましい。VNB1とVNB2とが等しい場合のタイミングチャートを図3に示す。図3に示すように、時刻t3〜時刻t5および時刻t7〜時刻t8において、選択されているワード線13にVNB2が供給されていればよい。このように、VNB1とVNB2とが等しくても、非選択のワード線13の電位を安定させることができる。
In the present embodiment, VNB1 and VNB2 need only be output from different negative potential generation circuits, so VNB2> VNB1 may be satisfied, but VNB2 ≦ VNB1 is preferable. FIG. 3 shows a timing chart when VNB1 and VNB2 are equal. As shown in FIG. 3, it is only necessary that VNB2 is supplied to the selected
また、ロウデコーダ30はレベル変換機能を含んでいてもよい。例えば、入力振幅が接地電位VSSから低電源電位VDDまでのレベルに対して、出力振幅がVNB2からVPPまでのレベルに変換を行う機能を備えた構成としてもよい。
The
また、トランジスタ26においては、ゲート電位がVNB2、ソース電位がVNB1、ドレイン電位がVPPであり、VNB2がVNB1より高い場合はドレインーソース間電流が発生する。しかしながらVNB2<VNB1とすることでリーク電流はなく、ワード線13にHレベル電位を安定して供給することができる。
In the
図4は、一実施形態に係る半導体記憶装置の構成図である。半導体記憶装置50は、デジタル的な信号処理やマイクロコントローラー等に代表されるロジック回路ブロック51、AD変換器、DA変換器、PLL回路等に代表されるアナログ回路ブロック52、およびDRAMに代表される複数のメモリブロック60、各メモリブロック60に負電位VNB1を供給する1個の負電位発生回路64を搭載しており、システムオンチップの代表的な構成となっている。メモリブロック60には、VNB2を供給する1個の負電位発生回路65が設けられる。
FIG. 4 is a configuration diagram of a semiconductor memory device according to one embodiment. The
メモリブロック60は、図示しないが、マトリクス状に配置された複数のメモリセルと、複数のワード線ドライバと、複数のロウデコーダとを備えている。また、メモリブロック60は、CLKに同期して書き込みまたは読み出し動作を完結する、いわゆるSRAMインターフェースを備えるものとする。なお、SRAMインターフェースに限定されるものではなく、SDRAMインターフェース等、他のインターフェースを備えていてもよい。
Although not shown, the
負電位発生回路64は、図5に示すように、基準電位発生回路70と、電圧検知回路71と、オシレータ回路72と、パルス発生回路73と、チャージポンプ回路74とで構成することができる。
As shown in FIG. 5, the negative
基準電位発生回路70は、基準電圧VREF1を発生させる。電圧検知回路71は、VREF1とVNB1とを比較し、|VREF1|>|VNB1|のときに制御信号PUMPEN1を出力する。オシレータ回路72は、PUMPEN1がイネーブル状態のときに、自励発振クロックOSC1を生成する。OSC1の周期は、メモリブロック60へのランダムアクセス周期に対して、比較的長く設定される。パルス発生回路73は、OSC1を受けているときに所定の周波数でパルス信号PULS1を出力する。チャージポンプ回路74は、パルス発生回路73からPULS1が出力されているときにVNB1を出力する。
The reference
チャージポンプ回路74は、詳細は図示しないがn層のPULS1を用いて電荷を転送する、いわゆるディクソン型のチャージポンプ回路で構成されているものとする。また、チャージポンプ回路74が1回のポンピング動作で供給する電荷量は、VNB1に対する電位変動を抑制するためにできるだけ少なくすることが望ましい。そうすれば、チャージポンプ回路74の回路面積の縮小化を図ることができる。
Although not shown in detail, the
ここで、VNB1は、メモリセルの電荷保持特性を決定する重要なパラメータとなる。したがって、VNB1には高い電圧レベル精度が要求され、VNB1の電位変動も極力抑制する必要がある。そこで本実施形態では、VNB1を負電位発生回路64で生成することでVNB2による電位変動を遮断することができる。負電位発生回路64の電流供給能力は、ワード線ドライバのリーク電流をカバーできる程度、すなわち各メモリブロック60のリーク電流の総和以上であればよい。また、負電位発生回路64は、瞬間的な電流消費に対応する必要がないため、応答性に対しても許容範囲が広い。したがって、負電位発生回路64の消費電力の低減と回路面積の縮小が可能であり、半導体記憶装置50内における配置位置の自由度を向上できる。
Here, VNB1 is an important parameter that determines the charge retention characteristics of the memory cell. Therefore, high voltage level accuracy is required for VNB1, and it is necessary to suppress potential fluctuations of VNB1 as much as possible. Therefore, in the present embodiment, the potential variation due to VNB2 can be blocked by generating VNB1 by the negative
負電位発生回路65は、パルス発生回路83とチャージポンプ回路84とで構成することができる。パルス発生回路83は、WDENのL期間にパルス信号PULS2を出力する。詳細は図示しないが、例えば、パルス信号PULS2は、WDENの立下りエッジに同期した1ショットパルスを適用することもできる。チャージポンプ回路84は、PULS2を受けているときにVNB2を出力する。チャージポンプ回路84はチャージポンプ回路74よりも、1回当たりのポンピング動作で供給する電荷量が大きくなるように設定される。チャージポンプ回路84は、詳細は図示しないがn層のPULS2を用いて電荷を転送する、いわゆるディクソン型のチャージポンプ回路で構成されているものとする。
The negative
VNB2は、活性状態のワード線がリセットされるときに供給される。ワード線がリセットされると、メモリセルはプリチャージ状態に遷移する。ワード線のリセット動作速度はランダムアクセス周期を決定する一要因となる。ランダムアクセス周期ごとに活性状態となるワード線数は一意であり、消費される負荷電流は一定であることから、負電位発生回路65は、ランダムアクセス周期ごとにワード線のリセットタイミングに同期して、消費電荷相当分のVNB2を供給できることが望ましい。ワード線のリセットタイミングに追随して、遅延を極力抑制するようにVNB2を供給するためには、負電位発生回路65の電流供給能力を大きくすることや、負電位発生回路65とワード線ドライバとの間の配線抵抗を低減する必要がある。したがって、負電位発生回路65の電流供給能力を、負電位発生回路64の電流供給能力よりも大きくする。また、メモリブロック60内に負電位発生回路65を配置することで、VNB2が供給される各回路への供給経路を短縮でき、配線抵抗を低減することができる。これらにより、VNB2の供給経路を最適化することができ、最適な電流供給能力および応答性を確保し、メモリブロック60において均一な特性を得ることができる。
VNB2 is supplied when the active word line is reset. When the word line is reset, the memory cell transitions to a precharge state. The reset operation speed of the word line is one factor that determines the random access cycle. Since the number of word lines activated in each random access cycle is unique and the load current consumed is constant, the negative
このような負電位発生回路64,65により、メモリブロック60の電荷保持特性の向上および安定化と、VNB2を供給する応答性の向上を図ることができる。なお、基準電圧発生回路70、電圧検知回路71、オシレータ回路72を省略してもよい。この場合、チャージポンプ回路74を、ランダムアクセス周期に同期したイベントドリブン方式で動作させる。これにより、各メモリブロック60内に負電位発生回路65を搭載しても、回路面積の増加は軽微である。
Such negative
なお、図4の構成では、メモリブロック60および負電位発生回路64の個数比を4:1としたが、これに制限されるものではなく、5:1や10:2であってもよく、メモリブロック60のリーク電流と負電位発生回路64の電流供給能力との関係で、任意に設定してもよい。また、メモリブロック60および負電位発生回路65の個数比は1:1でなくてもよく、例えば2個以上のメモリブロック60に対して1個の負電位発生回路65を搭載してもよい。好ましくは、負電位発生回路64の個数は、負電位発生回路65の個数よりも少なくする。さらには、負電位発生回路65の電流供給能力は、対応するメモリブロック60ごとに、規模や動作周波数等に応じて任意に設定してもよい。
In the configuration of FIG. 4, the number ratio of the
以上、本実施形態によると、ワード線と負電位発生回路65との間の寄生抵抗成分を低減し、負電位発生回路65の駆動負荷を少なくすることができ、DRAMとしての性能指標である電荷保持特性の安定化を図ることができる。
As described above, according to the present embodiment, the parasitic resistance component between the word line and the negative
なお、ネガティブワード線方式を採用することで、図1に示すメモリセル10のトランジスタ11の基板電位VBBを比較的浅い電位に設定することができるため、図6に示すように、メモリセル10のトランジスタ11の基板電位としてVNB1を供給してもよい。この場合、半導体記憶装置50においてVBBを生成するための回路を省略することができ、回路面積の縮小および低消費電力化が可能となる。また、基板電位と非選択状態のワード線の電位であるVNB1との共通化がしやすくなる。このように共通化しても、メモリセル10の基板電位は、大きな電流パスがなく十分な寄生容量成分で安定しているため、VNB1に影響を与えることはない。
Note that by adopting the negative word line method, the substrate potential VBB of the
−負電位発生回路の変形例−
図7は、図4の負電位発生回路65の変形例を示す構成図である。負電位発生回路66は、基準電位発生回路80と、電圧検知回路81と、オシレータ回路82と、パルス発生回路83と、チャージポンプ回路84で構成することができる。
-Modification of negative potential generation circuit-
FIG. 7 is a block diagram showing a modification of the negative
基準電位発生回路80は、基準電圧VREF2を発生させる。電圧検知回路81は、VREF2とVNB2を比較し、|VREF2|>|VNB2|のときに制御信号PUMPEN2を出力する。オシレータ回路82は、自励発振クロックOSC2を生成する。パルス発生回路83は、OSC2、WDENおよびPUMPEN2を受けて、PUMPEN2がイネーブル状態のとき、WDENの立下がりエッジに同期して、PULS2を出力する。チャージポンプ回路84は、PULS2を受けてVNB2を出力する。
The reference
負電位発生回路66は、オシレータ回路82を用いて、WDENのLレベル期間中に、OSC2を複数サイクル動作させるものであるが、オシレータ回路82を使用せずにWDENの立下りエッジに同期してPULS2を発生する構成であってもよい。この場合、チャージポンプ回路74に対して、チャージポンプ回路84のポンピング周期を短く設定する。
The negative
このような構成にすることによって、消費電荷量の多いVNB2の出力周期を、DRAMのランダムアクセス周期に正確に同期させることができ、VNB2として必要な電荷量を供給することができる。一方、消費電荷量の少ないVNB1として、主にMOSトランジスタのリーク電流特性で決定される電荷量を供給すればよいため、VNB1の出力周期をDRAMの最小ランダムアクセス周期に対して十分長い周期に設定することができる。したがって、電圧検知回路71の応答特性を遅くすることができ、負電位発生回路64で消費される電流を抑制することができる。
By adopting such a configuration, the output cycle of VNB2, which consumes a large amount of charge, can be accurately synchronized with the random access cycle of the DRAM, and the necessary amount of charge can be supplied as VNB2. On the other hand, as VNB1 with a small amount of consumed electric charge, it is sufficient to supply the amount of charge mainly determined by the leakage current characteristics of the MOS transistor. can do. Therefore, the response characteristic of the
図8は、別実施形態に係る半導体記憶装置の構成図である。以下、上記実施形態との相違点を説明する。なお、ロジック回路ブロック51およびアナログ回路ブロック52は省略する。
FIG. 8 is a configuration diagram of a semiconductor memory device according to another embodiment. Hereinafter, differences from the above embodiment will be described. The
メモリブロック60は、複数のメモリセル10で構成されるメモリセルアレイ90と、複数のワード線ドライバ20およびロウデコーダ30で構成されるワード線ドライバブロック91と、負電位発生回路67と、スイッチ手段92とを備えている。負電位発生回路64は、VNB1を、各メモリブロック60におけるメモリセルアレイ90の基板電位および、ワード線ドライバブロック91に共通に供給する。また、負電位発生回路67は、VNB2をワード線ドライバブロック91に供給する。
The
スイッチ手段92は、スイッチ制御信号NRSTに従って制御される。具体的に、スイッチ手段92は、半導体記憶装置50の電源を投入してから動作を開始するまでの動作準備期間中に、負電位発生回路64の出力端と負電位発生回路67の出力端とを導通状態とし、動作開始後に非導通状態とする。図9に示すように、例えば、スイッチ手段92はインバータ回路92aとNMOSトランジスタ92bとで構成される。これにより、NRSTがLレベルのときにVNB1がVNB2で補完される。NMOSトランジスタ92bの十分なカットオフ特性をえるために、インバータ回路92aのLレベルは、VNB2であることが望ましい。
The switch means 92 is controlled according to the switch control signal NRST. Specifically, the
図10は、本実施形態の負電位発生回路に係るブロック図である。負電位発生回路67は、図4のパルス発生回路83の代わりにパルス発生回路85を用いている。パルス発生回路85には、WDENに加え、NRSTが入力される。
FIG. 10 is a block diagram according to the negative potential generating circuit of this embodiment. The negative
パルス発生回路85は、図11のように構成することができる。具体的に、OR回路85cは、WDENと、WDENを一定時間遅延させる遅延素子85aの出力をインバータ回路85bで反転した信号とを論理演算し、WDENに同期した1ショットパルス信号WLRSTを出力する。WLRSTのパルス幅は遅延素子85aの遅延時間で決定される。WLRSTと、電源投入後の一定期間にLレベルとなるNRSTとが、各々インバータ回路85d,85eを介してOR回路85fに入力される。OR回路85fの出力信号PUMPEN3、OSC2およびPUMPEN2は、AND回路85gに入力される。そしてAND回路85gは、PUMPEN3、OSC2およびPUMPEN2を論理演算した結果としてポンピングクロックPUMPCK2を出力する。パルス生成部85hは、PMUPCK2が出力されているときに、チャージポンプ回路84を動作させるためのPULS2を生成する。
The
負電位発生回路67の動作について、図12を参照して説明する。時刻t0で電源VDDが投入されると時刻t1にかけてVDDが徐々に上昇し、所定の電位で安定する。時刻t1において、VDDがONすることを受けて回路の動作が開始され、VREF2とVNB2とが電圧検知回路81で比較される。VNB2が所定の電位に達するまでは、PUMPEN2がHレベルとなる。またオシレータ回路82は自励発振を行い、OSC2を生成する。電源投入後の一定期間にLレベルとなるNRSTがLレベルであることを受けて、PUMPEN3はHレベルとなる。したがって、AND回路85gからPUMPCK2が出力される。PUMPCK2が出力されているときPULS2が生成され、チャージポンプ動作が行われる。
The operation of the negative
時刻t2で、VNB2が所定のレベルに達すると、PUMPEN2はLレベルとなる。PUMPEN2がLレベルになったことを受けて、PUMPCK2はLレベルに固定され、ポンピング動作が停止する。 When VNB2 reaches a predetermined level at time t2, PUMPEN2 becomes L level. In response to PUMPEN2 becoming L level, PUMPCK2 is fixed to L level, and the pumping operation is stopped.
時刻t3でNRSTはHレベルとなり、これを受けてPUMPEN3はLレベルとなる。時刻t3が時刻t2より早いタイミングである場合、VNB2が所定のレベルに達しないまま、NRSTがHレベルとなり、スイッチ手段92は遮断される。望ましくは、時刻t3を時刻t2よりも遅くする。
At time t3, NRST becomes H level, and in response, PUMPEN3 becomes L level. When the time t3 is earlier than the time t2, the NRST becomes the H level without the VNB2 reaching the predetermined level, and the
時刻t3以降は、負電位発生回路67の通常動作期間を示す。NRSTはHレベルであり、スイッチ手段92はオフ状態である。時刻t4でWDENがHレベルになり、時刻t5でWDENがLレベルになるのを受けて、VNB2が持ち上がる。電圧検知回路81がVNB2の電位変動を検知すると、PUMPEN2がHレベルになる。また、WDENの立下りエッジを受けて、WLRSTが生成され、PUMPEN3がHレベルになる。WLRSTのパルス幅は、時刻t5から時刻t7までの期間と同じ幅である。
After the time t3, the normal operation period of the negative
時刻t5においてPUMPEN2とPUMPEN3とがともにHレベルとなるので、OSC2を通してPUMPCK2が供給され、チャージポンプ回路84がポンピング動作を開始する。VNB2の電位が時刻t6で所定の設定電圧VREF2に達したと検知されると、PUMPEN2はLレベルになり、ポンピング動作は停止される。
Since both PUMPEN2 and PUMPEN3 become H level at time t5, PUMPCK2 is supplied through OSC2, and the
なお、時刻t3以降の負電位発生回路67の動作は、各メモリブロックにおいて独立に動作するものである。
The operation of the negative
ここで、負電位発生回路64は、VNB1がVREF1に達するまでは、常時チャージポンプ動作を繰り返すが、電流供給能力が低くかつメモリブロック60の負荷容量が非常に大きい。そのため、負電位発生回路64の動作だけでは、VNB1を所定の電位レベルにするのに非常に長い時間がかかるおそれがある。本実施形態では各メモリセルアレイ90の基板電位と各ワード線ライバブロック91に、共通にVNB1を供給しているが、ワード線ドライバブロック91にそれぞれ供給するようにした構成であっても、十分大きな負荷容量が接続されることになるため、時間短縮の解決にはならない。
Here, the negative
そこで、上述のように、動作準備期間中に、各々の負電位発生回路67も同時に動作させ、スイッチ手段92を介してVNB1をVNB2で補うことによって、負電位発生回路64の電流供給能力を格段に向上させることができる。すなわち、電源投入後からメモリブロック60の動作開始までの待ち時間を大幅に短縮することが可能となる。なお、詳細は図示していないが、スイッチ手段92をオンしているあいだ、VREF1およびVREF2の電位が同一になるように設定するのが望ましい。また、このときの電位は、通常動作時の絶対値が小さい方に合わせるのが望ましい。
Therefore, as described above, during the operation preparation period, each negative
以上、本実施形態によると、動作準備期間を短縮することができる。すなわち、半導体記憶装置50の起動が早くなる。
As described above, according to the present embodiment, the operation preparation period can be shortened. That is, the
本発明に係る半導体記憶装置は、メモリセルの電荷保持特性に優れているため、各種電子機器等に有用である。 Since the semiconductor memory device according to the present invention is excellent in the charge retention characteristics of the memory cell, it is useful for various electronic devices.
10 メモリセル
13 ワード線
20 ワード線ドライバ
21 放電経路(第1の放電経路)
23 NMOSトランジスタ(第2のスイッチ素子)
24 NMOSトランジスタ(第1のスイッチ素子)
25 放電経路(第2の放電経路)
26 NMOSトランジスタ(スイッチ素子)
50 半導体記憶装置
60 メモリブロック
64 負電位発生回路(第2の負電位発生回路)
65,66,67 負電位発生回路(第1の負電位発生回路)
70 基準電位発生回路
71 電圧検知回路
72 パルス発生回路
74 チャージポンプ回路(第2のチャージポンプ回路)
84 チャージポンプ回路(第1のチャージポンプ回路)
10
23 NMOS transistor (second switch element)
24 NMOS transistor (first switch element)
25 Discharge path (second discharge path)
26 NMOS transistor (switch element)
50
65, 66, 67 Negative potential generation circuit (first negative potential generation circuit)
70 Reference
84 Charge pump circuit (first charge pump circuit)
Claims (11)
第1の負電位を出力する第1の負電位発生回路と、
第2の負電位を出力する第2の負電位発生回路と、
前記メモリブロックにおけるワード線と前記第1の負電位との間の第1の放電経路と、
前記ワード線と前記第2の負電位との間の第2の放電経路とを備えている
ことを特徴とする半導体記憶装置。 A semiconductor memory device comprising at least one memory block,
A first negative potential generating circuit for outputting a first negative potential;
A second negative potential generating circuit for outputting a second negative potential;
A first discharge path between a word line in the memory block and the first negative potential;
A semiconductor memory device comprising a second discharge path between the word line and the second negative potential.
前記第1の放電経路は、アドレスデコーダのデコード信号に応じて導通制御されるスイッチ素子を有するものであり、
前記デコード信号の論理Lレベル電位は、前記第2の負電位である
ことを特徴とする半導体記憶装置。 The semiconductor memory device according to claim 1.
The first discharge path has a switch element whose conduction is controlled according to a decode signal of an address decoder,
2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the logic L level potential of the decode signal is the second negative potential.
前記第2の放電経路は、
一端が前記第2の負電位に接続され、アドレスデコーダのデコード信号に応じて導通制御される第1のスイッチ素子と、
前記第1のスイッチ素子の他端と前記ワード線との間に接続され、ワード線駆動信号に応じて導通制御される第2のスイッチ素子とを有するものであり、
前記デコード信号および前記ワード線駆動信号の論理Lレベル電位は、前記第2の負電位である
ことを特徴とする半導体記憶装置。 The semiconductor memory device according to claim 1.
The second discharge path is:
A first switch element, one end of which is connected to the second negative potential and whose conduction is controlled according to a decode signal of an address decoder;
A second switch element connected between the other end of the first switch element and the word line and controlled to be conductive in accordance with a word line drive signal;
2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein a logic L level potential of the decode signal and the word line drive signal is the second negative potential.
前記第2の負電位は、前記第1の負電位以下である
ことを特徴とする半導体記憶装置。 The semiconductor memory device according to claim 1.
The semiconductor memory device, wherein the second negative potential is equal to or lower than the first negative potential.
前記第1の負電位は、複数のメモリブロックに供給される
ことを特徴とする半導体記憶装置。 The semiconductor memory device according to claim 1.
The semiconductor memory device, wherein the first negative potential is supplied to a plurality of memory blocks.
前記第1の負電位は、前記メモリブロックにおける各メモリセルの基板電位として供給される
ことを特徴とする半導体記憶装置。 The semiconductor memory device according to claim 5.
The semiconductor memory device, wherein the first negative potential is supplied as a substrate potential of each memory cell in the memory block.
複数のメモリブロックのそれぞれに前記第2の負電位発生回路が1個設けられている
ことを特徴とする半導体記憶装置。 The semiconductor memory device according to claim 1.
A semiconductor memory device, wherein one of the second negative potential generation circuits is provided in each of a plurality of memory blocks.
前記第1の負電位発生回路は、
基準電位発生回路と、
前記基準電位発生回路の出力信号と第1の負電位とを比較検知する電圧検知回路と、
自励発振するオシレータ回路と、
前記電圧検知回路の出力信号に応答し、前記オシレータ回路の出力信号に連動して動作する第1チャージポンプ回路とを備え、
前記メモリブロックのロウアドレスサイクルとは非同期にポンピング動作し、
前記第2の負電位発生回路は、ワード線イネーブル信号に同期して動作し、前記第2の負電位を出力する第2のチャージポンプ回路を有する
ことを特徴とする半導体記憶装置。 The semiconductor memory device according to claim 1.
The first negative potential generation circuit includes:
A reference potential generation circuit;
A voltage detection circuit for comparing and detecting an output signal of the reference potential generation circuit and a first negative potential;
An oscillator circuit that self-oscillates;
A first charge pump circuit that operates in response to the output signal of the oscillator circuit in response to the output signal of the voltage detection circuit;
Pumping operation asynchronously with the row address cycle of the memory block,
The semiconductor memory device, wherein the second negative potential generation circuit has a second charge pump circuit that operates in synchronization with a word line enable signal and outputs the second negative potential.
前記第2の負電位発生回路の電流供給能力は、前記第1の負電位発生回路の電流供給能力よりも高い
ことを特徴とする半導体記憶装置。 The semiconductor memory device according to claim 8.
2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein a current supply capability of the second negative potential generation circuit is higher than a current supply capability of the first negative potential generation circuit.
前記第1のチャージポンプ回路のポンピング周期は、前記第2のチャージポンプ回路のポンピング周期よりも長い
ことを特徴とする半導体記憶装置。 The semiconductor memory device according to claim 8.
A semiconductor memory device, wherein a pumping cycle of the first charge pump circuit is longer than a pumping cycle of the second charge pump circuit.
当該半導体記憶装置の動作準備期間中に、前記第1の負電位発生回路の出力端と前記第2の負電位発生回路の出力端とを接続するスイッチ手段を有する
ことを特徴とする半導体記憶装置。 The semiconductor memory device according to claim 9.
A semiconductor memory device comprising switch means for connecting an output terminal of the first negative potential generating circuit and an output terminal of the second negative potential generating circuit during an operation preparation period of the semiconductor memory device .
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20140107 |