JP2001256782A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の記憶
回路技術に関し、特にメモリにおけるセンスアンプの増
幅速度の向上に好適な半導体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 storage circuit technology for a semiconductor device, and more particularly to a technology effective when applied to a semiconductor device suitable for improving the amplification speed of a sense amplifier in a memory.
【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、DRAMなどのメモリにおいては、複数のワード線
と複数のデータ線とを含むメモリアレイと、このメモリ
アレイに隣接した複数のセンスアンプを含むセンスアン
プブロックなどから構成され、このセンスアンプブロッ
ク内でコモンソース線が共通に接続され、さらにセンス
アンプブロック間も接続される構成が考えられる。2. Description of the Related Art For example, as a technique studied by the present inventor, in a memory such as a DRAM, a memory array including a plurality of word lines and a plurality of data lines and a plurality of sense amplifiers adjacent to the memory array are provided. A configuration is conceivable in which a common source line is commonly connected within the sense amplifier block, and between the sense amplifier blocks.
【0003】なお、このようなメモリに関する技術とし
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L
SIメモリ」P161〜P167に記載される技術など
が挙げられる。[0003] As a technique relating to such a memory, for example, on November 5, 1994, Baifukan Co., Ltd., "Advanced Electronics I-9 Ultra L"
SI memory "on page 161 to P167.
【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、センスアンプブロック内でコモンソース線が共通に
接続され、さらにセンスアンプブロック間も接続される
構成の技術について、本発明者が検討した結果、以下の
ようなことが明らかとなった。たとえば、センスアンプ
で増幅するデータパターンによって増幅速度に差が生
じ、増幅速度が悪化することが考えられる。By the way, the present inventor has studied a technique of a configuration in which a common source line is commonly connected in a sense amplifier block and the sense amplifier blocks are also connected as described above. As a result, the following became clear. For example, it is conceivable that a difference occurs in the amplification speed depending on the data pattern amplified by the sense amplifier, and the amplification speed is deteriorated.
【0005】すなわち、前記のような構成では、たとえ
ば多数の“H”データ中の“L”データに関して、増幅
速度が悪化する問題がある。これは、“H”データを増
幅しているセンスアンプからの電流が“L”データを増
幅するセンスアンプ近辺のセンスドライバに流れ込むこ
とにより、“L”データを増幅しようとするセンスアン
プが動作できないことが原因である。That is, in the above-described configuration, for example, there is a problem that the amplification speed is deteriorated with respect to "L" data among many "H" data. This is because the current from the sense amplifier amplifying the “H” data flows into the sense driver near the sense amplifier that amplifies the “L” data, so that the sense amplifier attempting to amplify the “L” data cannot operate. That is the cause.
【0006】そこで、本発明の目的は、データパターン
による増幅速度の差に着目し、この増幅速度のデータパ
ターン依存性を小さくして、センスアンプの増幅速度を
向上させることができる半導体装置を提供するものであ
る。Accordingly, an object of the present invention is to focus on a difference in amplification speed due to a data pattern, and to provide a semiconductor device capable of improving the amplification speed of a sense amplifier by reducing the dependence of the amplification speed on the data pattern. Is what you do.
【0007】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。[0007] 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.
【0008】[0008]
【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.
【0009】すなわち、本発明による半導体装置は、複
数のワード線と複数のデータ線とを含むメモリアレイ
と、このメモリアレイに隣接した複数のセンスアンプを
含むセンスアンプブロックとを有し、センスアンプブロ
ック内で、センスアンプのコモンソース線を分割するも
のである。That is, a semiconductor device according to the present invention has a memory array including a plurality of word lines and a plurality of data lines, and a sense amplifier block including a plurality of sense amplifiers adjacent to the memory array. In the block, the common source line of the sense amplifier is divided.
【0010】この構成において、前記分割したコモンソ
ース線単位でコモンソースショート用スイッチMOSト
ランジスタや、コモンソースプリチャージ用スイッチM
OSトランジスタを配置したり、さらには分割したコモ
ンソース線単位毎にセンスアンプオーバードライブ用ス
イッチMOSトランジスタを配置するようにしたもので
ある。In this configuration, the common source line switch MOS transistor and the common source precharge switch M
An OS transistor is arranged, and a sense amplifier overdrive switch MOS transistor is arranged for each divided common source line.
【0011】具体的には、前記センスアンプブロック内
に、センスアンプのN側コモンソース線を第1の電圧に
する第1のスイッチMOSトランジスタをセンスアンプ
1つあるいは2〜8つに1つずつ配置し、センスアンプ
のP側コモンソース線に第2の電圧を供給する第2のス
イッチMOSトランジスタをセンスアンプ1つあるいは
2〜8つに1つずつ配置し、N側およびP側コモンソー
ス線をセンスアンプドライバ単位で分割するようにした
ものである。Specifically, in the sense amplifier block, a first switch MOS transistor for setting the N-side common source line of the sense amplifier to a first voltage is provided for each one or two to eight sense amplifiers. And a second switch MOS transistor for supplying a second voltage to the P-side common source line of the sense amplifier is disposed for each of the sense amplifiers or one to two to eight. Is divided for each sense amplifier driver.
【0012】この具体的な構成において、前記N側コモ
ンソース線と前記P側コモンソース線とを等しい第3の
電圧にするための第3のスイッチMOSトランジスタを
接続し、前記第3の電圧は第1の電圧と第2の電圧との
平均値であり、また前記第3のスイッチMOSトランジ
スタは、N側コモンソース線とP側コモンソース線とを
短絡するためのスイッチからなり、あるいはN側コモン
ソース線とP側コモンソース線とを短絡するためのスイ
ッチMOSトランジスタと、N側コモンソース線とP側
コモンソース線とに所定の電位を与えるスイッチMOS
トランジスタとからなるものである。In this specific configuration, a third switch MOS transistor for connecting the N-side common source line and the P-side common source line to an equal third voltage is connected, and the third voltage is An average value of the first voltage and the second voltage, and the third switch MOS transistor is constituted by a switch for short-circuiting the N-side common source line and the P-side common source line; A switch MOS transistor for short-circuiting the common source line and the P-side common source line, and a switch MOS for applying a predetermined potential to the N-side common source line and the P-side common source line
It consists of a transistor.
【0013】よって、前記半導体装置によれば、増幅速
度のデータパターン依存性が小さくなり、増幅速度を向
上させることができる。この結果、製品として、ロウア
クセス時間を向上させることができる。これは、コモン
ソース線をセンスドライバ単位で分割することによっ
て、隣接するセンスアンプからの電流を低減あるいは無
くし、センスアンプコモンソースレベルが“H”、
“L”データに見合ったレベルとなり、増幅動作が同時
に行われ、増幅速度が向上するためである。Therefore, according to the semiconductor device, the dependence of the amplification speed on the data pattern is reduced, and the amplification speed can be improved. As a result, the row access time can be improved as a product. This is because, by dividing the common source line in units of sense drivers, the current from the adjacent sense amplifier is reduced or eliminated, and the sense amplifier common source level becomes “H”.
This is because the level matches the “L” data, the amplification operation is performed simultaneously, and the amplification speed is improved.
【0014】[0014]
【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。なお、実施の形態を説明す
るための全図において、同一部材には同一の符号を付
し、その繰り返しの説明は省略する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In all the drawings for describing the embodiments, the same members are denoted by the same reference numerals, and the repeated description thereof will be omitted.
【0015】(実施の形態1)図1は本発明の実施の形
態1の半導体装置を示す機能ブロック図、図2は本実施
の形態の半導体装置において、バンク部分を示す配置図
と部分拡大図、図3はセンスアンプブロックを示す回路
図、図4はセンスアンプを示す回路図、図5はセンスア
ンプの電源配線を示す説明図、図6はセンスアンプブロ
ックの動作を示す波形図である。(Embodiment 1) FIG. 1 is a functional block diagram showing a semiconductor device according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is an arrangement view showing a bank portion and a partially enlarged view of the semiconductor device of this embodiment. 3 is a circuit diagram showing a sense amplifier block, FIG. 4 is a circuit diagram showing a sense amplifier, FIG. 5 is an explanatory diagram showing power supply wiring of the sense amplifier, and FIG. 6 is a waveform diagram showing the operation of the sense amplifier block.
【0016】まず、図1により、本実施の形態の半導体
装置の構成の一例を説明する。本実施の形態の半導体装
置は、たとえばSDRAM(Synchronous
DRAM)とされ、メモリアレイMA、ロウデコーダX
−DEC、カラムデコーダY−DEC、ロウアドレスバ
ッファXAB、カラムアドレスバッファYAB、入出力
バッファI/OB、タイミング信号生成回路TG、電圧
発生回路VGなどから構成され、特に制限されないが、
公知の集積回路技術によって単結晶シリコンのような1
個の半導体基板上に形成されている。First, an example of the configuration of the semiconductor device of the present embodiment will be described with reference to FIG. The semiconductor device of the present embodiment is, for example, an SDRAM (Synchronous).
DRAM), a memory array MA, a row decoder X
-DEC, column decoder Y-DEC, row address buffer XAB, column address buffer YAB, input / output buffer I / OB, timing signal generation circuit TG, voltage generation circuit VG, etc.
One such as single crystal silicon by known integrated circuit technology
It is formed on individual semiconductor substrates.
【0017】このSDRAMの各回路ブロックは、制御
信号が入力されるタイミング信号生成回路TGで形成さ
れる内部制御信号のタイミングで動作する。タイミング
信号生成回路TGに入力される制御信号には、クロック
信号CLKのタイミングで入力される、チップ選択信号
/CS、ロウアドレスストローブ信号/RAS、カラム
アドレスストローブ信号/CAS、ライトイネーブル信
号/WEなどがある。これらの制御信号とアドレス信号
との組み合わせはコマンドと呼ばれる。クロックイネー
ブル信号CKEは、クロック信号CLKの有効無効を決
定する。また、入出力マスク信号DQMは、入出力端子
(DQ0〜DQn)から入出力されるデータをマスクす
るために入出力バッファI/OBを制御するための信号
である。Each circuit block of the SDRAM operates at the timing of an internal control signal formed by a timing signal generation circuit TG to which a control signal is input. The control signal input to the timing signal generation circuit TG includes a chip selection signal / CS, a row address strobe signal / RAS, a column address strobe signal / CAS, a write enable signal / WE, etc. input at the timing of the clock signal CLK. There is. The combination of these control signals and address signals is called a command. The clock enable signal CKE determines whether the clock signal CLK is valid or invalid. The input / output mask signal DQM is a signal for controlling the input / output buffer I / OB to mask data input / output from the input / output terminals (DQ0 to DQn).
【0018】SDRAMでは、アドレス入力端子(A0
〜An)からロウアドレスやカラムアドレスが時分割に
入力されるアドレスマルチ方式が採られる。ロウアドレ
スバッファXABに入力されたロウアドレスは、ロウデ
コーダX−DECで解読され1つのメモリアレイMA中
の特定のワード線が選択され、それに応じて1ワード分
のメモリセルが選択状態となる。引き続き、カラムアド
レスがカラムアドレスバッファYABに入力されると、
カラムデコーダY−DECにより、読み出しまたは書き
込みを行うメモリセルがさらに選択される。なお、SD
RAMは、通常、バンクアドレスで指定される複数のメ
モリアレイ(またはメモリバンク)を持つが、この図で
は1つのメモリアレイMA(BANK0)だけを代表的
に示している。In the SDRAM, an address input terminal (A0
To An), an address multi-method in which a row address and a column address are input in a time-division manner. The row address input to the row address buffer XAB is decoded by the row decoder X-DEC, a specific word line in one memory array MA is selected, and the memory cells for one word are selected accordingly. Subsequently, when the column address is input to the column address buffer YAB,
A memory cell to be read or written is further selected by the column decoder Y-DEC. Note that SD
The RAM usually has a plurality of memory arrays (or memory banks) specified by bank addresses, but only one memory array MA (BANK0) is representatively shown in FIG.
【0019】図1で示した電圧発生回路VGで発生され
る内部電源系について、ここではVSS(0V)を基準
としてVCC(たとえば2.5V)が外部から供給され
る単一電源方式が採られている。最も電位の高い内部電
源は、VPP(たとえば3.0V)であり、チャージポ
ンプ回路を含む昇圧回路により形成され、ワード線駆動
回路などに供給される。VCL(たとえば2.5V=V
CC)は、ロウアドレスバッファXAB、カラムアドレ
スバッファYAB、ロウデコーダX−DEC、カラムデ
コーダY−DEC、入出力バッファI/OBなどの周辺
回路の動作電源である。VDL(たとえば1.5V)と
VSSは、センスアンプに供給される電位である。VD
Lは、降圧回路(電圧リミッタ)により形成される。こ
の実施の形態では、ハーフプリチャージ方式を採用する
ため、待機時のデータ線などに供給されるVDL/2
(たとえば0.75V)もVDLから形成される。VD
L/2は、メモリセルのプレート電位としても用いられ
る。最後にVBB(たとえば−0.75V)は、NMO
Sトランジスタのバックゲート系の最低電位にバイアス
するための基板電位であり、チャージポンプを含む昇圧
回路により形成される。The internal power supply system generated by voltage generation circuit VG shown in FIG. 1 employs a single power supply system in which VCC (for example, 2.5 V) is externally supplied with respect to VSS (0 V). ing. The internal power supply having the highest potential is VPP (for example, 3.0 V), is formed by a booster circuit including a charge pump circuit, and is supplied to a word line drive circuit and the like. VCL (for example, 2.5V = V
CC) is an operation power supply for peripheral circuits such as a row address buffer XAB, a column address buffer YAB, a row decoder X-DEC, a column decoder Y-DEC, and an input / output buffer I / OB. VDL (for example, 1.5 V) and VSS are potentials supplied to the sense amplifier. VD
L is formed by a step-down circuit (voltage limiter). In this embodiment, since the half precharge method is employed, VDL / 2 supplied to the data line or the like during standby is used.
(Eg 0.75V) is also formed from VDL. VD
L / 2 is also used as the plate potential of the memory cell. Finally, VBB (eg -0.75V) is
This is a substrate potential for biasing to the lowest potential of the back gate system of the S transistor, and is formed by a booster circuit including a charge pump.
【0020】次に、図2により、メモリアレイMAの内
部を詳細に説明する。メモリアレイMAは、マトリクス
状に配置されたサブメモリアレイSMAを含む。特に制
限されないが、このメモリアレイMAは、階層ワード線
方式を採り、メモリアレイMAの一辺にはメインワード
ドライバMWDが配置される。メインワードドライバM
WDに接続されるメインワード線MWLは複数のサブメ
モリアレイSMA(ロウ方向:図2の上下方向)に渡っ
て跨るように上層の金属配線層に設けられる。また、カ
ラム方向の選択は、カラムデコーダY−DECから出力
される複数のカラム選択線YSが複数のサブメモリアレ
イSMA(カラム方向:図2の左右方向)に渡って跨る
ように設けられる共通Yデコーダ方式が採られている。Next, the inside of the memory array MA will be described in detail with reference to FIG. Memory array MA includes sub memory arrays SMA arranged in a matrix. Although not particularly limited, the memory array MA adopts a hierarchical word line system, and a main word driver MWD is arranged on one side of the memory array MA. Main word driver M
A main word line MWL connected to WD is provided in an upper metal wiring layer so as to extend over a plurality of sub memory arrays SMA (row direction: vertical direction in FIG. 2). The column direction is selected by a common Y provided so that a plurality of column selection lines YS output from the column decoder Y-DEC cross over a plurality of sub memory arrays SMA (column direction: left-right direction in FIG. 2). A decoder system is employed.
【0021】各サブメモリアレイSMAは、図2(b)
の部分拡大図に示すように、メモリセル領域MCA、セ
ンスアンプブロックSAB、サブワードドライバ領域S
WDおよびクロスエリアXAに分割される。メモリセル
領域MCAに対しては、それに隣接してカラム方向にセ
ンスアンプブロックSABが、またロウ方向にサブワー
ドドライバ領域SWDがそれぞれ各メモリセル領域MC
Aを囲むように配置され、このセンスアンプブロックS
ABとサブワードドライバ領域SWDとが交差する領域
がクロスエリアXAとなる。Each sub memory array SMA is shown in FIG.
As shown in the partially enlarged view of FIG. 3, the memory cell area MCA, the sense amplifier block SAB, the sub-word driver area S
It is divided into WD and cross area XA. For the memory cell area MCA, a sense amplifier block SAB is arranged adjacent to the memory cell area MCA in the column direction, and a sub word driver area SWD is arranged in the row direction.
A, and is arranged so as to surround the sense amplifier block S.
The area where AB crosses the sub-word driver area SWD is the cross area XA.
【0022】次に、図3および図4により、センスアン
プブロックSABを詳細に説明する。各センスアンプブ
ロックSABは、メモリセル領域MCAに隣接されてい
る。このメモリセル領域MCA内で、データ線対D1
t,D1b,・・・,Dnt,Dnbは、メモリセル領
域MCAにおいて複数のワード線WLと交差し、所定の
交差点にはダイナミック形メモリセルMCが接続され
る。このメモリセルMCは、データを蓄積する1つのキ
ャパシタおよび1つのMOSトランジスタ、ここではN
MOSトランジスタから構成される。この実施の形態で
は、いわゆる2交点方式のデータ線とメモリセルMCの
配置を例としているが、特に制限されず1交点方式でも
適用できる。Next, the sense amplifier block SAB will be described in detail with reference to FIGS. Each sense amplifier block SAB is adjacent to the memory cell area MCA. In this memory cell area MCA, the data line pair D1
, Dnt, Dnb intersect a plurality of word lines WL in the memory cell area MCA, and a dynamic memory cell MC is connected to a predetermined intersection. This memory cell MC has one capacitor and one MOS transistor for accumulating data, here N
It is composed of MOS transistors. In this embodiment, the arrangement of the so-called two-intersection type data lines and the memory cells MC is taken as an example.
【0023】サブワードドライバ領域SWDには、上記
の複数のワード線WLのそれぞれに対して設けられた複
数のサブワードドライバが設けられている。このサブワ
ードドライバは、メインワード線MWLとFXドライバ
の制御信号との論理和により活性化される。FXドライ
バは、クロスエリアXA内に設けられるが、図3では省
略している。階層ワード線方式ではなく、ワードシャン
ト方式を採用する場合には、サブワードドライバ領域S
WD内にはサブワードドライバに代えて上層に設けられ
たアルミニウムなどの金属で形成された裏打ち用ワード
線と下層ポリシリコン層のゲートと共通なワード線とを
接続するスルーホールとコンタクトが設けられる。この
場合、サブワードドライバ領域SWDはワードシャント
領域と呼ぶ。In the sub-word driver area SWD, a plurality of sub-word drivers provided for each of the plurality of word lines WL are provided. This sub-word driver is activated by the logical sum of the main word line MWL and the control signal of the FX driver. The FX driver is provided in the cross area XA, but is omitted in FIG. When the word shunt system is adopted instead of the hierarchical word line system, the sub-word driver region S
In the WD, a through-hole and a contact are provided in place of the sub-word driver to connect a backing word line formed of a metal such as aluminum provided in an upper layer and a common word line with a gate of a lower polysilicon layer. In this case, the sub-word driver area SWD is called a word shunt area.
【0024】以下、センスアンプブロックSABの説明
に移る。データ線対の一対(たとえばD1t,D1b)
に対応して、左右のシェアドスイッチSHR、プリチャ
ージ回路PC、センスアンプSA1、カラムスイッチI
OGなどが設けられている。1つのメモリセル領域MC
Aのデータ線対の数としては、512対〜2048対を
想定している。従って、センスアンプブロックSAB内
のセンスアンプSAの数としては256〜1024個の
配置となる。これは、センスアンプSAの交互配置構造
のためにセンスアンプSAの数はデータ線対の数の半分
となるためである。The description now turns to the sense amplifier block SAB. A pair of data line pairs (eg, D1t, D1b)
Corresponding to the left and right shared switches SHR, precharge circuit PC, sense amplifier SA1, column switch I
OG and the like are provided. One memory cell area MC
The number of data line pairs of A is assumed to be 512 to 2048 pairs. Therefore, the number of sense amplifiers SA in the sense amplifier block SAB is 256 to 1024. This is because the number of sense amplifiers SA is half the number of data line pairs due to the alternate arrangement structure of the sense amplifiers SA.
【0025】シェアドスイッチSHRは、センスアンプ
SA1を左側と右側のメモリセル領域MCAで共用する
ための切替スイッチである。ここではシェアドスイッチ
はNMOSトランジスタとされ、データ線のプリチャー
ジ期間には、そのゲート制御信号SHRLとSHRRは
電源VPPあるいはVDLの電位とされる。たとえば、
左側のメモリセル領域MCAにアクセスするときにはS
HRL=VPP、SHRR=VDLとして片側だけNM
OSトランジスタのしきい値電圧の低下なしに導通させ
る。プリチャージ回路PCはデータ線プリチャージ期間
に制御信号PCSによってデータ線対にVDL/2を供
給する。カラムスイッチIOGは、カラムデコーダY−
DECのカラム選択信号YSによって選択されたデータ
線対を共通入出力線対IOt,IObと接続して外部と
データの入出力経路を形成するものである。The shared switch SHR is a changeover switch for sharing the sense amplifier SA1 with the left and right memory cell areas MCA. Here, the shared switch is an NMOS transistor, and its gate control signals SHRL and SHRR are set to the potential of the power supply VPP or VDL during the precharge period of the data line. For example,
When accessing the left memory cell area MCA, S
HRL = VPP, SHRR = VDL, only one side is NM
Conduction is performed without lowering the threshold voltage of the OS transistor. The precharge circuit PC supplies VDL / 2 to the data line pair by the control signal PCS during the data line precharge period. The column switch IOG is connected to the column decoder Y-
The data line pair selected by the DEC column selection signal YS is connected to the common input / output line pair IOt, IOb to form an input / output path for data with the outside.
【0026】センスアンプSAは、2個のCMOSイン
バータが交差結合されたラッチ形の増幅回路である。す
なわち、このセンスアンプSAは、特に図4に詳細に示
すように、ソースが共通接続され、ゲートとドレインが
互いに交差結合されたPMOSトランジスタ対と、同様
に結合されたNMOSトランジスタ対を含み、PMOS
トランジスタ対およびNMOSトランジスタ対のソース
はそれぞれP側コモンソース線CSPおよびN側コモン
ソース線CSNに共通に接続される。The sense amplifier SA is a latch-type amplifier circuit in which two CMOS inverters are cross-coupled. That is, as shown in detail in FIG. 4, the sense amplifier SA includes a PMOS transistor pair having a source commonly connected and a gate and a drain cross-coupled to each other, and a NMOS transistor pair similarly coupled,
The sources of the transistor pair and the NMOS transistor pair are commonly connected to a P-side common source line CSP and an N-side common source line CSN, respectively.
【0027】さらに、本実施の形態においては、P側コ
モンソース線CSPおよびN側コモンソース線CSN
は、センスアンプSA1,・・・,SAn毎にCSP
1,・・・,CSPn,CSN1,・・・,CSNnと
分割されている。すなわち、P側コモンソース線CSP
*(*:1〜n)には、ソースが電源VDLにつながる
PMOSトランジスタQDPのドレインが接続されてい
る。このPMOSトランジスタQDPのゲートは制御信
号SPにより制御される。また、N側コモンソース線C
SN*には、ソースが電源VSSA(0V)につながる
NMOSトランジスタQDNのドレインが接続されてい
る。このNMOSトランジスタQDNのゲートは制御信
号SNにより制御される。さらに、P側コモンソース線
CSP*とN側コモンソース線CSN*間には、ショー
ト用のNMOSトランジスタQPCが接続され、このN
MOSトランジスタQPCは制御信号PCSによりゲー
ト制御される。さらに、ショート用のNMOSトランジ
スタQPCに加えて、ハーフレベルを供給するプリチャ
ージ用のMOSトランジスタを接続することができる。Further, in the present embodiment, P-side common source line CSP and N-side common source line CSN
Is a CSP for each of the sense amplifiers SA1,.
, CSPn, CSN1,..., CSNn. That is, the P-side common source line CSP
The drain of the PMOS transistor QDP whose source is connected to the power supply VDL is connected to * (*: 1 to n). The gate of the PMOS transistor QDP is controlled by a control signal SP. Also, the N-side common source line C
The drain of the NMOS transistor QDN whose source is connected to the power supply VSSA (0 V) is connected to SN *. The gate of the NMOS transistor QDN is controlled by a control signal SN. Further, a short-circuit NMOS transistor QPC is connected between the P-side common source line CSP * and the N-side common source line CSN *.
MOS transistor QPC is gate-controlled by control signal PCS. Further, in addition to the shorting NMOS transistor QPC, a precharging MOS transistor for supplying a half level can be connected.
【0028】次に、図5により、センスアンプSAに電
源VDLとVSSAを供給する配線を説明する。電源V
DLとVSSAは、この図に示す配線インピーダンスの
低いメッシュ状電源配線により供給される。この図の縦
方向の配線は、第2番目の金属(アルミニウムなど)配
線層M2に形成されたものである。メモリセル領域MC
Aでは、メインワード線MWLの間を縫うように、メイ
ンワード線MWLと並行して電源VDLとVSSAを供
給する配線が設けられる。メインワード線MWLは、た
とえば4本程度のワード線につき1本設けることを想定
している。また、センスアンプブロックSABにも電源
VDLとVSSAを供給する配線がメインワード線MW
Lと並行するように設けられる。Next, the wiring for supplying the power supplies VDL and VSSA to the sense amplifier SA will be described with reference to FIG. Power supply V
DL and VSSA are supplied by a mesh-shaped power supply wiring having a low wiring impedance shown in FIG. The vertical wiring in this figure is formed on a second metal (such as aluminum) wiring layer M2. Memory cell area MC
In A, wirings for supplying the power supplies VDL and VSSA are provided in parallel with the main word lines MWL so as to sew between the main word lines MWL. It is assumed that one main word line MWL is provided for every four word lines, for example. Further, a wiring for supplying the power supplies VDL and VSSA also to the sense amplifier block SAB is a main word line MW.
L is provided in parallel.
【0029】一方、横方向の配線は、第2金属配線層M
2より上層の第3番目の金属配線層M3に形成されるも
のである。メモリセル領域MCAおよびセンスアンプブ
ロックSABに跨るように、カラム選択線YSが設けら
れる。カラム選択線YSは、たとえば4対のデータ線に
つき1本設けられる。そして、カラム選択線YSの間を
縫うように、カラム選択線YSに並行して電源VDLと
VSSAを供給する配線が設けられる。第2金属配線層
M2と第3金属配線層M3のVDDAとVSSAの電源
配線はその交点において、M2とM3をつなぐスルーホ
ールコンタクトTH2により接続される。以上の交差す
る第2金属配線層M2と第3金属配線層M3の電源配線
とスルーホールTH2で結合するようにした電源VDL
とVSSAのメッシュ状電源配線はインピーダンスが低
いものとされる。On the other hand, the horizontal wiring is the second metal wiring layer M
It is formed on the third metal wiring layer M3 above the second metal wiring layer M3. A column selection line YS is provided so as to straddle the memory cell area MCA and the sense amplifier block SAB. For example, one column selection line YS is provided for every four pairs of data lines. Then, wirings for supplying the power supplies VDL and VSSA are provided in parallel with the column selection lines YS so as to sew between the column selection lines YS. The power supply lines of VDDA and VSSA of the second metal wiring layer M2 and the third metal wiring layer M3 are connected at a crossing point by a through-hole contact TH2 connecting M2 and M3. A power supply VDL coupled to the power supply wirings of the intersecting second metal wiring layer M2 and third metal wiring layer M3 through through holes TH2.
And the mesh-like power supply wiring of VSSA have low impedance.
【0030】次に、本実施の形態の作用について、図6
により、センスアンプブロックSABの動作を説明す
る。SDRAMでは、ロウアクティブコマンドが入力さ
れると、特定のバンクの特定のワード線WLにつながる
メモリセルMCが一斉にセンスアンプSAに読み出され
て増幅される。その後、プリチャージコマンドが入力さ
れると、メモリセルMCの選択を終了して、次の読み出
しに備えた待ち状態であるプリチャージ状態にされる。
図の波形は、ロウアクティブコマンドからプリチャージ
コマンドが投入されるまでの動作を示したものである。Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIG.
The operation of the sense amplifier block SAB will now be described. In the SDRAM, when a row active command is input, memory cells MC connected to a specific word line WL in a specific bank are read out to the sense amplifier SA and amplified at the same time. Thereafter, when a precharge command is input, the selection of the memory cell MC ends, and the memory cell MC is set to a precharge state, which is a waiting state for the next read.
The waveforms in the figure show the operations from the row active command to the input of the precharge command.
【0031】データ線およびコモンソース線の制御信号
PCSが立ち下がり、データ線およびコモンソース線の
電源VDL/2のプリチャージ停止後、複数のワード線
のうち1つのワード線WLが選択され、電源VSSから
VPPの電位レベルになる。それにより、選択されたメ
モリセルMCのNMOSトランジスタのゲートには電源
VPPが印加されて活性化し、データを記憶しているキ
ャパシタから蓄えられている電荷がメモリセルMCの接
続されているデータ線D1t,・・・,Dntに読み出
される。メモリセルMCの電荷によってデータ線対には
微小電圧差が生じ、メモリセルMCのデータが“H”の
時にはD1tがD1bより100mv程度高いレベルに
なる。ここでは、メモリセルMCのキャパシタに“H”
のデータが書き込まれていた場合を想定しているが、低
レベル“L”が記憶されている場合でも電位が下がるこ
とを除けば同様である。After the control signal PCS of the data line and the common source line falls and the precharge of the power supply VDL / 2 of the data line and the common source line is stopped, one of the plurality of word lines WL is selected, and The potential level changes from VSS to VPP. As a result, the power supply VPP is applied to the gate of the NMOS transistor of the selected memory cell MC to be activated, and the charge stored from the capacitor storing data is transferred to the data line D1t connected to the memory cell MC. ,..., Dnt. A small voltage difference is generated in the data line pair by the electric charge of the memory cell MC, and when the data of the memory cell MC is "H", D1t becomes a level higher by about 100 mv than D1b. Here, "H" is applied to the capacitor of the memory cell MC.
Is assumed, but the same applies except that the potential drops even when a low level “L” is stored.
【0032】メモリセルMCのデータが完全に読み出さ
れた後の、センス開始時には、N側コモンソース駆動制
御信号線SNを電源VSSからVDLのレベルにしてN
MOSトランジスタQDNを活性化し、N側コモンソー
ス線CSNを電源VDL/2からVSSAに駆動させ
る。これと同時あるいは遅延段数分遅れてP側コモンソ
ース駆動制御信号線SPを電源VPPからVSSにする
ことで、PMOSトランジスタQDPを活性化し、P側
コモンソース線CSPを電源VDL/2からVDLに駆
動させる。At the start of sensing after the data in the memory cell MC has been completely read, the N-side common source drive control signal line SN is set to the level of VDL from the power supply VSS and set to NDL.
MOS transistor QDN is activated to drive N-side common source line CSN from power supply VDL / 2 to VSSA. At the same time or with the delay of the number of delay stages, the P-side common source drive control signal line SP is switched from the power supply VPP to VSS, thereby activating the PMOS transistor QDP and driving the P-side common source line CSP from the power supply VDL / 2 to VDL. Let it.
【0033】このとき、データ線対には、メモリセルM
Cの電荷による微小電圧差が増幅され、高レベル側のデ
ータ線D1tは電源VDLで開かれ、低レベル側のデー
タ線D1bは電源VSSAで開かれ、増幅された信号が
読み出されて出力データとなる。この際の増幅動作は、
センスアンプSA1,・・・,SAn毎にP側コモンソ
ース線CSP1,・・・,CSPn、N側コモンソース
線CSN1,・・・,CSNnが分割されているので、
センスアンプSA1,・・・,SAn間でデータが異な
る場合でも、コモンソース線のレベルがそれぞれのセン
スアンプSA毎に決まるため、増幅動作が同時に行われ
る。At this time, the memory cell M is connected to the data line pair.
The small voltage difference due to the electric charge of C is amplified, the high-level data line D1t is opened by the power supply VDL, and the low-level data line D1b is opened by the power supply VSSA, and the amplified signal is read out and output data. Becomes The amplification operation in this case is
Since the P-side common source lines CSP1, ..., CSPn and the N-side common source lines CSN1, ..., CSNn are divided for each of the sense amplifiers SA1, ..., SAn,
Even when the data differs among the sense amplifiers SA1,..., SAn, the level of the common source line is determined for each of the sense amplifiers SA, so that the amplification operation is performed simultaneously.
【0034】たとえば、データ線D1tで“L”のデー
タを、データ線Dntで“H”のデータをそれぞれ出力
する場合に、データ線D1tに関するセンスアンプSA
1のP側およびN側コモンソース線CSP1,CSN1
のレベルが“L”データに見合ったレベルとなり、また
データ線Dntに関するセンスアンプSAnのP側およ
びN側コモンソース線CSPn,CSNnのレベルが
“H”データに見合ったレベルとなるので、“H”デー
タを増幅しているセンスアンプSAnからの電流が
“L”データを増幅するセンスアンプSA1のセンスド
ライバに流れ込むことがないので、センスアンプSA1
とセンスアンプSAnの間で増幅動作を同時に行うこと
ができる。For example, when "L" data is output on data line D1t and "H" data is output on data line Dnt, sense amplifier SA for data line D1t is used.
1 and P-side and N-side common source lines CSP1, CSN1
Of the sense amplifier SAn with respect to the data line Dnt, and the levels of the P-side and N-side common source lines CSPn and CSNn of the sense amplifier SAn correspond to the "H" data. Since the current from the sense amplifier SAn amplifying the "data" does not flow into the sense driver of the sense amplifier SA1 amplifying the "L" data, the sense amplifier SA1
And the sense amplifier SAn can simultaneously perform an amplification operation.
【0035】なお、プリチャージコマンドが入った後の
動作については以下の通りである。選択ワード線WLが
電源VPPからVSSになる。その後、N側コモンソー
ス駆動制御信号線SNを電源VDLからVSSにし、N
側コモンソース線CSNを電源VSSAから切り離す。
また、ほぼ同時にP側コモンソース駆動制御信号線SP
を電源VSSからVPPにし、P側コモンソース線CS
Pを電源VDLから切り離す。電源から切り離されたN
側コモンソース線CSN、P側コモンソース線CSPお
よびデータ線対D1t,D1b,・・・,Dnt,Dn
bはプリチャージ制御信号PCSにより電源VDL/2
にプリチャージされる。The operation after the input of the precharge command is as follows. The selected word line WL changes from the power supply VPP to VSS. Thereafter, the N-side common source drive control signal line SN is changed from the power supply VDL to VSS,
Disconnect the side common source line CSN from the power supply VSSA.
Almost simultaneously, the P-side common source drive control signal line SP
From the power supply VSS to VPP, and the P-side common source line CS
Disconnect P from power supply VDL. N disconnected from power supply
, Dnt, Dn, the common source line CSN, the common source line CSP, and the pair of data lines D1t, D1b,.
b is the power supply VDL / 2 by the precharge control signal PCS.
Precharged.
【0036】従って、本実施の形態によれば、P側およ
びN側コモンソース線CSP*(*:1〜n),CSN
*をセンスドライバ単位で分割することにより、隣接す
るセンスアンプSA*からの電流を低減あるいは無く
し、各センスアンプSA*のコモンソースレベルが
“H”、“L”データに見合ったレベルとなり、各セン
スアンプSA*で増幅動作が同時に行われるので増幅速
度が向上する。よって、増幅速度のデータパターン依存
性が小さくなり、増幅速度を向上させることができる。Therefore, according to the present embodiment, the P-side and N-side common source lines CSP * (*: 1 to n), CSN
By dividing * into sense driver units, the current from the adjacent sense amplifier SA * is reduced or eliminated, and the common source level of each sense amplifier SA * becomes a level corresponding to the “H” and “L” data. Since the amplification operation is performed simultaneously by the sense amplifier SA *, the amplification speed is improved. Therefore, the data pattern dependence of the amplification speed is reduced, and the amplification speed can be improved.
【0037】(実施の形態2)図7は本発明の実施の形
態2の半導体装置において、センスアンプを示す回路図
である。本実施の形態の半導体装置は、前記実施の形態
1と同様にSDRAMとされ、メモリアレイMA、ロウ
デコーダX−DEC、カラムデコーダY−DEC、ロウ
アドレスバッファXAB、カラムアドレスバッファYA
B、入出力バッファI/OB、タイミング信号生成回路
TG、電圧発生回路VGなどから構成され、前記実施の
形態1との相違点は、コモンソース線のショート用MO
Sトランジスタを取り除いた回路構成とする点である。(Embodiment 2) FIG. 7 is a circuit diagram showing a sense amplifier in a semiconductor device according to Embodiment 2 of the present invention. The semiconductor device of the present embodiment is an SDRAM as in the first embodiment, and includes a memory array MA, a row decoder X-DEC, a column decoder Y-DEC, a row address buffer XAB, and a column address buffer YA.
B, an input / output buffer I / OB, a timing signal generation circuit TG, a voltage generation circuit VG, and the like.
The point is that the circuit configuration is such that the S transistor is removed.
【0038】すなわち、本実施の形態においては、図7
に示すように、P側コモンソース線CSPおよびN側コ
モンソース線CSNはセンスアンプSA1,・・・,S
An毎にCSP1,・・・,CSPn,CSN1,・・
・,CSNnと分割されており、P側コモンソース線C
SP*(*:1〜n)およびN側コモンソース線CSN
*にはそれぞれ、ソースが電源VDLにつながるPMO
SトランジスタQDP、電源VSSAにつながるNMO
SトランジスタQDNのドレインが接続され、各PMO
SトランジスタQDP、NMOSトランジスタQDNの
ゲートは制御信号SP,SNにより制御されるだけの回
路構成となっている。That is, in the present embodiment, FIG.
, The P-side common source line CSP and the N-side common source line CSN are connected to the sense amplifiers SA1,.
CSP1,..., CSPn, CSN1,.
, CSNn and P-side common source line C
SP * (*: 1 to n) and N-side common source line CSN
* Indicates the PMO whose source is connected to the power supply VDL
S-transistor QDP, NMO connected to power supply VSSA
The drain of the S transistor QDN is connected, and each PMO
The gates of the S transistor QDP and the NMOS transistor QDN have a circuit configuration controlled only by control signals SP and SN.
【0039】従って、本実施の形態によれば、P側およ
びN側コモンソース線CSP*(*:1〜n),CSN
*をセンスドライバ単位で分割し、ショート用MOSト
ランジスタを取り除いた回路構成とすることにより、前
記実施の形態1と同様に、隣接するセンスアンプSA*
からの電流を低減あるいは無くし、各センスアンプSA
*のコモンソースレベルが“H”、“L”データに見合
ったレベルとなり、各センスアンプSA*で増幅動作が
同時に行われ、増幅速度を向上させることができるとと
もに、センスアンプSA*のレイアウト面積を低減する
ことができる。Therefore, according to the present embodiment, the P-side and N-side common source lines CSP * (*: 1 to n), CSN
* Is divided in units of sense drivers, and a short-circuit MOS transistor is removed, thereby forming an adjacent sense amplifier SA * as in the first embodiment.
Reduce or eliminate the current from each sense amplifier SA
The common source level of * becomes a level corresponding to the “H” and “L” data, the amplification operation is performed simultaneously by each sense amplifier SA *, the amplification speed can be improved, and the layout area of the sense amplifier SA * Can be reduced.
【0040】(実施の形態3)図8は本発明の実施の形
態3の半導体装置において、センスアンプを示す回路図
である。本実施の形態の半導体装置は、前記実施の形態
1,2と同様にSDRAMとされ、メモリアレイMA、
ロウデコーダX−DEC、カラムデコーダY−DEC、
ロウアドレスバッファXAB、カラムアドレスバッファ
YAB、入出力バッファI/OB、タイミング信号生成
回路TG、電圧発生回路VGなどから構成され、前記実
施の形態1,2との相違点は、ショート用MOSトラン
ジスタに加えて、さらにオーバードライブ用MOSトラ
ンジスタを配置した回路構成とする点である。(Embodiment 3) FIG. 8 is a circuit diagram showing a sense amplifier in a semiconductor device according to Embodiment 3 of the present invention. The semiconductor device of the present embodiment is an SDRAM as in the first and second embodiments, and includes a memory array MA,
A row decoder X-DEC, a column decoder Y-DEC,
It is composed of a row address buffer XAB, a column address buffer YAB, an input / output buffer I / OB, a timing signal generation circuit TG, a voltage generation circuit VG, and the like. In addition, the circuit configuration further includes an overdrive MOS transistor.
【0041】すなわち、本実施の形態においては、図8
に示すように、P側コモンソース線CSPおよびN側コ
モンソース線CSNはセンスアンプSA1,・・・,S
An毎にCSP1,・・・,CSPn,CSN1,・・
・,CSNnと分割されており、P側コモンソース線C
SP*(*:1〜n)およびN側コモンソース線CSN
*にはそれぞれ、ソースが電源VDLにつながるPMO
SトランジスタQDP2、電源VSSAにつながるNM
OSトランジスタQDNのドレインが接続され、各PM
OSトランジスタQDP2、NMOSトランジスタQD
Nのゲートは制御信号SP2,SNにより制御され、ま
たP側コモンソース線CSP*とN側コモンソース線C
SN*間にはショート用のNMOSトランジスタQPC
が接続され、このNMOSトランジスタは制御信号PC
Sによりゲート制御される。That is, in the present embodiment, FIG.
, The P-side common source line CSP and the N-side common source line CSN are connected to the sense amplifiers SA1,.
CSP1,..., CSPn, CSN1,.
, CSNn and P-side common source line C
SP * (*: 1 to n) and N-side common source line CSN
* Indicates the PMO whose source is connected to the power supply VDL
S transistor QDP2, NM connected to power supply VSSA
The drain of the OS transistor QDN is connected, and each PM
OS transistor QDP2, NMOS transistor QD
The gate of N is controlled by control signals SP2 and SN, and the P-side common source line CSP * and the N-side common source line C
NMOS transistor QPC for short circuit between SN *
And this NMOS transistor is connected to a control signal PC.
The gate is controlled by S.
【0042】さらに、P側コモンソース線CSP*に
は、オーバードライブ用のPMOSトランジスタQDP
1が接続されている。このオーバードライブ用のPMO
SトランジスタQDP1は、ソースが電源VDDA(た
とえば2.5V)につながり、ドレインがP側コモンソ
ース線CSP*に接続され、制御信号SP1によりゲー
ト制御される。よって、メモリセルMCの電荷による微
小電圧差が増幅される際に、高レベル側のデータ線は電
源VDLに比べて高い電源VDDAで開かれ、より速く
増幅された信号が読み出されて出力データとなる。この
電源VDDAも、前記図5と同様にインピーダンスが低
いメッシュ状電源配線とされる。Further, a PMOS transistor QDP for overdrive is connected to the P-side common source line CSP *.
1 is connected. PMO for this overdrive
The source of the S transistor QDP1 is connected to the power supply VDDA (for example, 2.5 V), the drain is connected to the P-side common source line CSP *, and the gate is controlled by the control signal SP1. Therefore, when the minute voltage difference due to the charge of the memory cell MC is amplified, the data line on the high level side is opened with the power supply VDDA higher than the power supply VDL, and the amplified signal is read out faster to output data. Becomes This power supply VDDA is also a mesh-shaped power supply wiring having a low impedance as in FIG.
【0043】従って、本実施の形態によれば、P側およ
びN側コモンソース線CSP*(*:1〜n),CSN
*をセンスドライバ単位で分割し、ショート用のNMO
Sトランジスタに加えてオーバードライブ用のPMOS
トランジスタQDP1を接続した回路構成とすることに
より、前記実施の形態1と同様に、隣接するセンスアン
プSA*からの電流を低減あるいは無くし、各センスア
ンプSA*のコモンソースレベルが“H”、“L”デー
タに見合ったレベルとなり、各センスアンプSA*で増
幅動作が同時に行われ、増幅速度を向上させることがで
きるとともに、オーバードライブ動作が実現でき、低電
圧においても高速に増幅動作を行うことができる。Therefore, according to the present embodiment, the P-side and N-side common source lines CSP * (*: 1 to n), CSN
* Is divided for each sense driver and NMO for short circuit
PMOS for overdrive in addition to S transistor
By adopting a circuit configuration in which the transistor QDP1 is connected, similarly to the first embodiment, the current from the adjacent sense amplifier SA * is reduced or eliminated, and the common source level of each sense amplifier SA * is set to “H” or “H”. L "data, and the sense operation is performed simultaneously by each sense amplifier SA *, so that the amplification speed can be improved, the overdrive operation can be realized, and the amplification operation can be performed at high speed even at a low voltage. Can be.
【0044】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.
【0045】たとえば、前記実施の形態においては、コ
モンソース線が1つのセンスアンプ毎に分割されている
例を説明したが、これに限定されるものではなく、2
つ、4つあるいは8つのセンスアンプ毎にコモンソース
線を分割するように構成することも可能である。For example, in the above-described embodiment, an example in which the common source line is divided for each sense amplifier has been described. However, the present invention is not limited to this.
It is also possible to divide the common source line for every four, eight or eight sense amplifiers.
【0046】以上の説明では、主として本発明者によっ
てなされた発明をその属する技術分野であるSDRAM
に適用した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、たとえばRDRAM(Rambus D
RAM)、SLDRAM(SyncLink DRA
M)などを含むDRAM全般、さらにはロジック混載メ
モリなどにも適用することができる。In the above description, the invention made mainly by the present inventor is described in the technical field to which the SDRAM belongs.
Has been described, but the present invention is not limited to this. For example, an RDRAM (Rambus D)
RAM), SLDRAM (SyncLink DRA)
M) and the like, and can also be applied to a logic embedded memory and the like.
【0047】[0047]
【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.
【0048】(1)複数のセンスアンプを含むセンスア
ンプブロック内で、センスアンプのコモンソース線が分
割されていることで、隣接するセンスアンプからの電流
を低減あるいは無くし、各センスアンプのコモンソース
レベルが“H”、“L”データに見合ったレベルとなる
ので、増幅動作を同時に行って増幅速度を向上させるこ
とが可能となる。(1) Since the common source line of a sense amplifier is divided in a sense amplifier block including a plurality of sense amplifiers, the current from an adjacent sense amplifier is reduced or eliminated, and the common source line of each sense amplifier is reduced. Since the level becomes a level corresponding to the “H” and “L” data, the amplification operation can be performed simultaneously to improve the amplification speed.
【0049】(2)分割したコモンソース線単位でコモ
ンソースショート用スイッチMOSトランジスタを配置
することで、各センスアンプのP側コモンソース線とN
側コモンソース線を等しい電圧にすることが可能とな
る。(2) By arranging the common source shorting switch MOS transistor in divided common source line units, the P-side common source line of each sense amplifier and N
It is possible to make the side common source lines have the same voltage.
【0050】(3)分割したコモンソース線単位でコモ
ンソースプリチャージ用スイッチMOSトランジスタを
配置することで、各センスアンプのコモンソース線にハ
ーフレベルのプリチャージ電圧を供給することが可能と
なる。(3) By disposing the common source precharge switch MOS transistors in divided common source line units, it becomes possible to supply a half-level precharge voltage to the common source line of each sense amplifier.
【0051】(4)分割したコモンソース線単位毎にセ
ンスアンプオーバードライブ用スイッチMOSトランジ
スタを配置することで、各センスアンプのオーバードラ
イブ動作を実現することができるので、低電圧において
も高速に増幅動作を行うことが可能となる。(4) By arranging the sense amplifier overdrive switch MOS transistor for each divided common source line unit, the overdrive operation of each sense amplifier can be realized, so that high-speed amplification can be performed even at a low voltage. The operation can be performed.
【0052】(5)前記(1)〜(4)により、増幅速
度のデータパターン依存性が小さくなり、増幅速度を向
上させることができるので、この結果、メモリのロウア
クセス時間を向上させることが可能となる。(5) According to (1) to (4), the dependence of the amplification speed on the data pattern is reduced, and the amplification speed can be improved. As a result, the row access time of the memory can be improved. It becomes possible.
【図1】本発明の実施の形態1の半導体装置を示す機能
ブロック図である。FIG. 1 is a functional block diagram illustrating a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention;
【図2】(a),(b)は本発明の実施の形態1の半導
体装置において、バンク部分を示す配置図と部分拡大図
である。FIGS. 2A and 2B are a layout diagram and a partially enlarged view showing a bank portion in the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention; FIGS.
【図3】本発明の実施の形態1の半導体装置において、
センスアンプブロックを示す回路図である。FIG. 3 shows a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a sense amplifier block.
【図4】本発明の実施の形態1の半導体装置において、
センスアンプを示す回路図である。FIG. 4 shows a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a sense amplifier.
【図5】本発明の実施の形態1の半導体装置において、
センスアンプの電源配線を示す説明図である。FIG. 5 shows a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating power supply wiring of a sense amplifier.
【図6】本発明の実施の形態1の半導体装置において、
センスアンプブロックの動作を示す波形図である。FIG. 6 shows a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a waveform chart showing an operation of the sense amplifier block.
【図7】本発明の実施の形態2の半導体装置において、
センスアンプを示す回路図である。FIG. 7 shows a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a sense amplifier.
【図8】本発明の実施の形態3の半導体装置において、
センスアンプを示す回路図である。FIG. 8 shows a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a sense amplifier.
MA メモリアレイ X−DEC ロウデコーダ Y−DEC カラムデコーダ XAB ロウアドレスバッファ YAB カラムアドレスバッファ I/OB 入出力バッファ TG タイミング信号生成回路 VG 電圧発生回路 SMA サブメモリアレイ MWD メインワードドライバ MWL メインワード線 YS カラム選択線 MCA メモリセル領域 SAB センスアンプブロック SWD サブワードドライバ領域 XA クロスエリア D1t,D1b,・・・,Dnt,Dnb データ線対 WL ワード線 MC メモリセル SHR シェアドスイッチ PC プリチャージ回路 SA1,・・・,SAn センスアンプ IOG カラムスイッチ CSP1,・・・,CSPn P側コモンソース線 CSN1,・・・,CSNn N側コモンソース線 QDP,QDP1,QDP2 PMOSトランジスタ QDN NMOSトランジスタ QPC NMOSトランジスタ MA memory array X-DEC row decoder Y-DEC column decoder XAB row address buffer YAB column address buffer I / OB input / output buffer TG timing signal generation circuit VG voltage generation circuit SMA sub memory array MWD main word driver MWL main word line YS column Selection line MCA Memory cell area SAB Sense amplifier block SWD Sub word driver area XA Cross area D1t, D1b,..., Dnt, Dnb Data line pair WL Word line MC Memory cell SHR Shared switch PC Precharge circuit SA1,. , CSPn P-side common source line CSN1,..., CSNn N-side common source line QDP, QDP1, Q P2 PMOS transistor QDN NMOS transistor QPC NMOS transistor
フロントページの続き (72)発明者 関口 知紀 東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 Fターム(参考) 5B024 AA15 BA07 BA09 CA07 CA21Continuation of the front page (72) Inventor Tomoki Sekiguchi 1-280 Higashi Koigabo, Kokubunji-shi, Tokyo F-term in Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. 5B024 AA15 BA07 BA09 CA07 CA21
Claims (5)
むメモリアレイと、前記メモリアレイに隣接した複数の
センスアンプを含むセンスアンプブロックとを有する半
導体装置であって、 前記センスアンプブロック内で、前記センスアンプのコ
モンソース線が分割されていることを特徴とする半導体
装置。1. A semiconductor device comprising: a memory array including a plurality of word lines and a plurality of data lines; and a sense amplifier block including a plurality of sense amplifiers adjacent to the memory array. Wherein the common source line of the sense amplifier is divided.
むメモリアレイと、前記メモリアレイに隣接した複数の
センスアンプを含むセンスアンプブロックとを有する半
導体装置であって、 前記センスアンプブロック内で、前記センスアンプのコ
モンソース線が分割され、前記分割したコモンソース線
単位でコモンソースショート用スイッチMOSトランジ
スタが配置されていることを特徴とする半導体装置。2. A semiconductor device, comprising: a memory array including a plurality of word lines and a plurality of data lines; and a sense amplifier block including a plurality of sense amplifiers adjacent to the memory array. Wherein the common source line of the sense amplifier is divided, and a common source shorting switch MOS transistor is arranged for each of the divided common source lines.
むメモリアレイと、前記メモリアレイに隣接した複数の
センスアンプを含むセンスアンプブロックとを有する半
導体装置であって、 前記センスアンプブロック内で、前記センスアンプのコ
モンソース線が分割され、前記分割したコモンソース線
単位でコモンソースプリチャージ用スイッチMOSトラ
ンジスタが配置されていることを特徴とする半導体装
置。3. A semiconductor device comprising: a memory array including a plurality of word lines and a plurality of data lines; and a sense amplifier block including a plurality of sense amplifiers adjacent to the memory array. A common source line of the sense amplifier is divided, and a common source precharge switch MOS transistor is arranged for each of the divided common source lines.
むメモリアレイと、前記メモリアレイに隣接した複数の
センスアンプを含むセンスアンプブロックとを有する半
導体装置であって、 前記センスアンプブロック内で、前記センスアンプのコ
モンソース線が分割され、前記分割したコモンソース線
単位毎にセンスアンプオーバードライブ用スイッチMO
Sトランジスタが配置されていることを特徴とする半導
体装置。4. A semiconductor device comprising: a memory array including a plurality of word lines and a plurality of data lines; and a sense amplifier block including a plurality of sense amplifiers adjacent to the memory array. Then, the common source line of the sense amplifier is divided, and the sense amplifier overdrive switch MO is divided for each of the divided common source lines.
A semiconductor device, wherein an S transistor is provided.
むメモリアレイと、前記メモリアレイに隣接した複数の
センスアンプを含むセンスアンプブロックとを有する半
導体装置であって、 前記センスアンプブロック内に、前記センスアンプのN
側コモンソース線を第1の電圧にする第1のスイッチM
OSトランジスタが前記センスアンプ1つあるいは2〜
8つに1つずつ配置され、前記センスアンプのP側コモ
ンソース線に第2の電圧を供給する第2のスイッチMO
Sトランジスタが前記センスアンプ1つあるいは2〜8
つに1つずつ配置され、前記N側およびP側コモンソー
ス線がセンスアンプドライバ単位で分割されていること
を特徴とする半導体装置。5. A semiconductor device comprising: a memory array including a plurality of word lines and a plurality of data lines; and a sense amplifier block including a plurality of sense amplifiers adjacent to the memory array. And N of the sense amplifier
Switch M for setting the common source line on the first side to a first voltage
OS transistor is one of the sense amplifiers or 2 to 2
The second switches MO are arranged one by one for supplying a second voltage to the P-side common source line of the sense amplifier.
S transistor is one of the sense amplifiers or 2 to 8
Wherein the N-side and P-side common source lines are divided for each sense amplifier driver.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2000070135A JP2001256782A (en) | 2000-03-14 | 2000-03-14 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000070135A JP2001256782A (en) | 2000-03-14 | 2000-03-14 | Semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001256782A true JP2001256782A (en) | 2001-09-21 |
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ID=18588913
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2000070135A Pending JP2001256782A (en) | 2000-03-14 | 2000-03-14 | Semiconductor device |
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| Country | Link |
|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6925017B2 (en) | 2002-11-08 | 2005-08-02 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor device |
| US7577045B2 (en) | 2006-07-07 | 2009-08-18 | Elpida Memory, Inc. | Semiconductor memory device |
| JP2021114779A (en) * | 2010-09-06 | 2021-08-05 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Semiconductor devices, information terminals, electronic devices |
-
2000
- 2000-03-14 JP JP2000070135A patent/JP2001256782A/en active Pending
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