JPH07111825B2 - Semiconductor memory device - Google Patents
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- JPH07111825B2 JPH07111825B2 JP60161467A JP16146785A JPH07111825B2 JP H07111825 B2 JPH07111825 B2 JP H07111825B2 JP 60161467 A JP60161467 A JP 60161467A JP 16146785 A JP16146785 A JP 16146785A JP H07111825 B2 JPH07111825 B2 JP H07111825B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、半導体記憶装置に関し、特に、選択されたワ
ード線の電位を高速にかつ高振幅に立ち上げることがで
き、また外部からの信号によって電圧発生回路を制御す
ることにより低消費電力化が可能な半導体記憶装置に関
する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly, it can raise the potential of a selected word line at high speed and with high amplitude, and also by a signal from the outside. The present invention relates to a semiconductor memory device capable of reducing power consumption by controlling a voltage generation circuit.
従来、バイポーラトランジスタとMISトランジスタを用
いた回路として、特開昭59-25423号公報に示された半導
体装置がある。Conventionally, as a circuit using a bipolar transistor and a MIS transistor, there is a semiconductor device disclosed in JP-A-59-25423.
第17図は、上記半導体装置の構成図である。第17図によ
り、回路の動作ならびにその問題点を説明する。この半
導体装置は、CMOS(相補型MOS)とバイポーラトランジ
スタ7の組合せ回路とMISトランジスタ6とバイポーラ
トランジスタ8の組合せ回路を並列に接続したものであ
る。以下、負電源の電圧Vssを0Vとして説明を行う。入
力端子1の電位が0Vのとき、PチャネルMISトランジス
タ4がオンし、バイポーラトランジスタ7のベースに電
流が流れ、このバイポーラトランジスタ7はオンする。
一方、バイポーラトランジスタ8は、ベースの電位が0V
であるためオンしない。この結果、出力端子2へ電流が
流れ、その出力端子2の電位が上昇する。出力端子2の
電位は、最終的には正電源の電圧Vccからバイポーラト
ランジスタ7のベース・エミッタ間順方向電圧VBEを差
し引いた値になる。このように、第17図に示す従来の回
路では、出力端子2の電位は正電源の電圧Vccまで上昇
しない。FIG. 17 is a block diagram of the semiconductor device. The operation of the circuit and its problems will be described with reference to FIG. In this semiconductor device, a combination circuit of CMOS (complementary MOS) and a bipolar transistor 7, a combination circuit of an MIS transistor 6 and a bipolar transistor 8 are connected in parallel. Hereinafter, description will be given assuming that the voltage Vss of the negative power supply is 0V. When the potential of the input terminal 1 is 0V, the P-channel MIS transistor 4 turns on, a current flows through the base of the bipolar transistor 7, and the bipolar transistor 7 turns on.
On the other hand, the bipolar transistor 8 has a base potential of 0V.
Therefore, it does not turn on. As a result, a current flows to the output terminal 2 and the potential of the output terminal 2 rises. The potential of the output terminal 2 finally becomes a value obtained by subtracting the base-emitter forward voltage V BE of the bipolar transistor 7 from the voltage Vcc of the positive power supply. Thus, in the conventional circuit shown in FIG. 17, the potential of the output terminal 2 does not rise to the voltage Vcc of the positive power supply.
また、MISトランジスタとバイポーラトランジスタを組
合せた回路からなる半導体装置として、前述の回路の他
には、特開昭59-8431号公報に示された駆動回路があ
る。As a semiconductor device including a circuit in which a MIS transistor and a bipolar transistor are combined, there is a drive circuit disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-8431 in addition to the above-mentioned circuit.
第18図は、上記半導体装置の構成を示す図である。第18
図の回路は、逆向きのCMOS回路とバイポーラトランジス
タの組合せ回路を入出力端子間で並列に接続したもので
ある。前述した第17図の回路では入力の反転信号を出力
するのに対し、第18図の回路は入力と同相の肯定信号を
出力する。すなわち、入力端子10が高レベルになるとMI
Sトランジスタ13がオンし、バイポーラトランジスタ17
のベースに電流が流れてこのバイポーラトランジスタ17
はオンする。一方、PチャネルMISトランジスタ15がオ
フ、NチャネルMISトランジスタ16がオンするため、バ
イポーラトランジスタ18のベース電位は0Vとなり、この
バイポーラトランジスタ18はオフする。この結果、出力
端子11へ電流が流れて、該出力端子11の電位は上昇す
る。このとき、該出力端子11の電位は、正電源Vccよ
り、NチャネルMISトランジスタ13のしきい電圧VTと、
バイポーラトランジスタ17のベース・エミッタ間順方向
電圧VBEを差し引いた値Vcc−VT−VBEまで上昇する。こ
のように、第18図の回路の出力レベルは、第17図の出力
レベルより、さらに低くなってしまう。FIG. 18 is a diagram showing the structure of the semiconductor device. 18th
The circuit shown in the figure is a combination of an inverted CMOS circuit and a bipolar transistor connected in parallel between input and output terminals. While the circuit of FIG. 17 described above outputs an inverted signal of the input, the circuit of FIG. 18 outputs an affirmative signal in phase with the input. That is, when input terminal 10 goes high, MI
S transistor 13 turns on and bipolar transistor 17
A current flows through the base of this bipolar transistor 17
Turns on. On the other hand, since the P-channel MIS transistor 15 is turned off and the N-channel MIS transistor 16 is turned on, the base potential of the bipolar transistor 18 becomes 0V and the bipolar transistor 18 is turned off. As a result, a current flows to the output terminal 11 and the potential of the output terminal 11 rises. At this time, the potential of the output terminal 11 is higher than the threshold voltage V T of the N-channel MIS transistor 13 from the positive power source Vcc.
The base-emitter forward voltage V BE of the bipolar transistor 17 is increased to a value V cc −V T −V BE . Thus, the output level of the circuit shown in FIG. 18 becomes even lower than the output level shown in FIG.
以上のように、従来回路では、出力レベルを十分高くす
ることができない。出力レベルが小さいと次段回路の入
力レベルが小さくなるために、次段回路の動作がおそく
なり、LSI全体としてみた場合、バイポーラトランジス
タの高速性を十分に発揮できない。また、この問題は、
従来デバイスが微細化され、電源電圧を低くする必要が
生じたときに顕著となる。従って、バイポーラトランジ
スタの高駆動能力を十分活した上で、十分に大きな出力
レベルを出せる回路が望まれる。As described above, the conventional circuit cannot raise the output level sufficiently. If the output level is low, the input level of the next-stage circuit will be low, and the operation of the next-stage circuit will be slow, and the high-speed performance of the bipolar transistor cannot be fully exhibited in the LSI as a whole. Also, this problem is
This becomes remarkable when the conventional device is miniaturized and it becomes necessary to lower the power supply voltage. Therefore, it is desired to have a circuit capable of producing a sufficiently large output level while fully utilizing the high driving capability of the bipolar transistor.
本発明の目的は、これらの従来の問題点を検討すること
により、大きな出力レベルを高速に得ることができ、ま
た、低消費電力化が可能な回路を有する半導体記憶装置
を提供することにある。An object of the present invention is to provide a semiconductor memory device having a circuit capable of obtaining a large output level at high speed and reducing power consumption by studying these conventional problems. .
本発明の代表的な実施例では、選択されたワード線に電
圧を供給するワード線駆動回路(XD)を具備する半導体
記憶装置に、上記ワード線駆動回路(XD)に該回路の動
作基準電圧(VA)よりも大きい電圧(VA+Vα+VBE)
を供給する電圧発生手段をさらに具備するとともに、上
記ワード線駆動回路(XD)によって上記動作基準電圧
(VA)よりも大きい電圧(VA+Vα)を選択されたワー
ド線に供給する。In a typical embodiment of the present invention, in a semiconductor memory device having a word line drive circuit (XD) for supplying a voltage to a selected word line, the word line drive circuit (XD) has an operation reference voltage of the circuit. (V A) voltage greater than (V A + Vα + V bE )
Further, the word line drive circuit (XD) supplies a voltage (V A + V α) higher than the operation reference voltage (V A ) to the selected word line.
また、特に、上記電圧発生手段には、その出力を共通に
する複数の電圧発生回路(CP1,CP2)とを有せしめ、該
複数の電圧発生回路の一部の電圧発生回路(CP2)は上
記半導体記憶装置外からの信号(チップセレクト信号、
CAS信号、若しくはRAS信号)によって動作/不動作を制
御される(第12図から第16図参照)。In addition, in particular, the voltage generating means is provided with a plurality of voltage generating circuits (CP1, CP2) having a common output, and some of the voltage generating circuits (CP2) are Signals from outside the semiconductor memory device (chip select signal,
The operation / non-operation is controlled by the CAS signal or the RAS signal) (see FIGS. 12 to 16).
このように、ワード線駆動回路の電源を動作基準電圧よ
りも大きい電圧としたため、従来の動作基準電圧を電源
としていたワード線駆動回路に比べて、選択されたワー
ド線の電位を高速にかつ高振幅に立ち上げることができ
る。また、スタンバイ状態時などにおいては、半導体記
憶装置外からの信号によって一部の電圧発生回路を不動
作状態に制御できるため、全ての電圧発生回路が常時動
作する場合に比較して大幅な消費電力ダウンが可能にな
る。As described above, since the power supply of the word line drive circuit is set to a voltage higher than the operation reference voltage, the potential of the selected word line can be increased faster and higher than that of the word line drive circuit that uses the conventional operation reference voltage as the power supply. The amplitude can be raised. In addition, in the standby state, etc., some of the voltage generation circuits can be controlled to the inactive state by a signal from outside the semiconductor memory device, resulting in significant power consumption compared to the case where all the voltage generation circuits are constantly operating. Down is possible.
先ず、本発明の基本になる半導体回路技術(以下、本技
術という)の動作原理を第1図〜第11図を用いて説明し
た後、第12図〜第16図を用いて本発明の半導体記憶装置
の実施例を説明する。First, the operation principle of the semiconductor circuit technology (hereinafter referred to as the present technology), which is the basis of the present invention, will be described with reference to FIGS. 1 to 11, and then the semiconductor of the present invention will be described with reference to FIGS. 12 to 16. An embodiment of the storage device will be described.
第1図は、本技術の原理を説明するための半導体装置の
構成図である。第1図では、1入力、1出力の回路の場
合を例示している。第1図において、Dは、バイポーラ
トランジスタとMISトランジスタを含む組合せ回路、C
は回路Dを制御する前段回路であり、Aは回路Cの動作
の基準となる電圧を印加する端子、B1〜Bnは回路Dの動
作の基準となる電圧を印加する端子である。また、Eは
回路Cの入力端子、Gは回路Dの出力端子で、接続線F
は回路Dを制御する信号を回路Cより伝達するための信
号線である。FIG. 1 is a configuration diagram of a semiconductor device for explaining the principle of the present technology. FIG. 1 exemplifies the case of a one-input and one-output circuit. In FIG. 1, D is a combinational circuit including a bipolar transistor and a MIS transistor, and C
Is a pre-stage circuit for controlling the circuit D, A is a terminal for applying a voltage serving as a reference for the operation of the circuit C, and B 1 to Bn are terminals for applying a voltage serving as a reference for the operation of the circuit D. Further, E is an input terminal of the circuit C, G is an output terminal of the circuit D, and a connection line F
Is a signal line for transmitting a signal for controlling the circuit D from the circuit C.
本技術においては、B1〜Bnに印加する電圧のうち、少な
くとも1個以上の電圧を端子Aに印加する電圧より高く
することにより、端子Gに出力される信号のレベルを、
信号線Fを介して回路Dに入力される信号のレベルより
高くする。これにより、バイポーラトランジスタの高速
性を活かしたままで、高レベルの信号を発生することが
可能になる。In the present technology, by setting at least one of the voltages applied to B 1 to Bn higher than the voltage applied to the terminal A, the level of the signal output to the terminal G is
The level is higher than the level of the signal input to the circuit D via the signal line F. As a result, it is possible to generate a high level signal while still utilizing the high speed of the bipolar transistor.
ここで、端子Aもしくは端子B1〜Bnに与えられる電圧
は、必要に応じて一定レベルのものであってもまたパル
スであってもよいし、場合によっては、回路Cに複数の
電圧を基準として供給するようにしてもよい。また、信
号線Fが複数本であってもよい。本技術は、第1図に限
定されるものではなく、多入力,多出力の回路へ応用す
ることも可能であるが、説明を簡単にするため、以下に
おいても第1図と同一の構成をもとにした適用例を示
す。なお、回路Cとしては、第2図に示すようなCMOSイ
ンバータを用いることにする。第2図において、端子A
は正電源VAに接続するが、これに限定されないことも前
記のとおりである。Here, the voltage applied to the terminal A or the terminals B 1 to Bn may be of a constant level or may be a pulse as required, and in some cases, a plurality of voltages may be used as a reference for the circuit C. May be supplied as. Further, the signal line F may be plural. The present technology is not limited to FIG. 1 and can be applied to a multi-input / multi-output circuit. However, in order to simplify the description, the same configuration as that in FIG. The original application example is shown below. A CMOS inverter as shown in FIG. 2 is used as the circuit C. In FIG. 2, terminal A
Is connected to the positive power supply V A , but is not limited to this, as described above.
第3図は、本技術の第1の適用例を示す半導体装置の構
成図である。この適用例では、端子B1に回路Dの動作の
基準となるパルス電圧を印加し、出力端子Gに前段回路
Cの動作基準電圧VAより高いレベルを出力する。FIG. 3 is a configuration diagram of a semiconductor device showing a first application example of the present technology. In this application example, a pulse voltage serving as a reference for the operation of the circuit D is applied to the terminal B 1 , and a level higher than the operation reference voltage V A of the preceding circuit C is output to the output terminal G.
以下、第4図の電圧波形を用いて、第3図の動作を説明
する。入力端子Eを0Vとすると、第2図に示す前段回路
Cにより、信号線Fの電位は高レベルとなり、電圧VAで
定常となる。このときの端子B1の電位は第4図ではVAと
なつているが、PチャネルMISトランジスタ25のしきい
電圧をVT25として、VA+|VT25|以下に設定してPチャネ
ルMISトランジスタ25がオフするようにすればよい。信
号線Fの電位が高レベルになると、NチャネルMISトラ
ンジスタ27がオンしてバイポーラトランジスタ26のベー
スが0Vとなり、バイポーラトランジスタ26はオフし、N
チャネルMISトランジスタ29がオンするので、出力端子
Gの電位は0Vとなる。次に、入力端子Eの電位を、VAに
立ち上げて、信号線Fの電位を立ち下げ(第2図参
照)、端子B1の電位をVA以上に高くする。このとき、P
チャネルMISトランジスタ25がオン、NチャネルMISトラ
ンジスタ27がオフして、バイポーラトランジスタ26にベ
ース電流が流れ、バイポーラトランジスタ26がオンし、
NチャネルMISトランジスタ29がオフするので、出力端
子Gへ電流が流れて出力端子Gの電位は上昇する。出力
端子Gの電位は、バイポーラトランジスタ26のベースの
電位より、ベース・エミッタ間順方向電圧VBEを差し引
いた電位まで達するので、所望の出力レベルをVA+Vα
(Vα≧0)とすると、端子B1の電位をVA+Vα+VBE
まで昇圧すれば、出力端子Gに所望の出力レベルが得ら
れる。The operation of FIG. 3 will be described below using the voltage waveforms of FIG. When the input terminal E is set to 0V, the potential of the signal line F becomes high level by the pre-stage circuit C shown in FIG. 2 and becomes steady at the voltage V A. Although the potential of the terminal B 1 at this time is the summer and V A in Figure 4, the threshold voltage of the P-channel MIS transistor 25 as V T25, V A + | V T25 | P -channel MIS set below The transistor 25 should be turned off. When the potential of the signal line F becomes high level, the N-channel MIS transistor 27 turns on, the base of the bipolar transistor 26 becomes 0V, the bipolar transistor 26 turns off, and N
Since the channel MIS transistor 29 is turned on, the potential of the output terminal G becomes 0V. Next, the potential of the input terminal E is raised to V A , the potential of the signal line F is lowered (see FIG. 2), and the potential of the terminal B 1 is raised to V A or higher. At this time, P
The channel MIS transistor 25 turns on, the N channel MIS transistor 27 turns off, a base current flows through the bipolar transistor 26, and the bipolar transistor 26 turns on.
Since the N-channel MIS transistor 29 is turned off, current flows to the output terminal G and the potential of the output terminal G rises. The potential of the output terminal G reaches the potential obtained by subtracting the base-emitter forward voltage V BE from the potential of the base of the bipolar transistor 26, so that the desired output level is V A + Vα.
When (Vα ≧ 0), the potential of terminal B 1 is V A + Vα + V BE
A desired output level can be obtained at the output terminal G by boosting to.
入力端子Eの電位を0Vに遷移させ、端子B1の電位をVAに
もどすと、前記したように信号線Fの電位がVAに上昇
し、バイポーラトランジスタ26がオフ、NチャネルMIS
トランジスタ29がオンして出力端子Gの電位は0Vにな
る。このときのB1の電位は、前にも述べたようにVA+|V
T25|以下であれば任意の値に設定でき、例えば、VAと等
しくすることもできる。The potential of the input terminal E to transition to 0V, and when returning the potential of the terminal B 1 to V A, the potential of the signal line F as described above is increased to V A, bipolar transistor 26 is turned off, N-channel MIS
The transistor 29 is turned on and the potential of the output terminal G becomes 0V. The potential of B 1 at this time is V A + | V
It can be set to any value as long as it is T25 | or less, for example, it can be equal to V A.
以上述べたように、本適用例によれば、信号線Fより入
力される信号が低電圧の時のB1の電位を任意に設定する
ことにより、バイポーラトランジスタの高速性を活した
ままで、高電圧の出力を得ることができる。As described above, according to this application example, by arbitrarily setting the potential of B 1 when the signal input from the signal line F is a low voltage, the high speed performance of the bipolar transistor can be maintained, A high voltage output can be obtained.
なお、第3図において、出力端子Gの電位を立ち下げる
ためのNチャネルMISトランジスタ29を、第5図の30に
示すような構成とすることも可能である。すなわち、回
路Dは逆向きのCMOSとバイポーラトランジスタの組合せ
を、並列に接続した構成となる。この場合には、Nチャ
ネルMISトランジスタ40を流れる電流が、バイポーラト
ランジスタ42により増幅されるので、出力端子の電位の
立ち下げを高速に行うことができる。ただし、この場合
には、出力端子Gの電位は、バイポーラトランジスタ42
のベース・エミッタ間順方向電圧で制限されるため、完
全に0Vまで下がらない。出力端子Gの電位を完全に0Vま
で下げる必要のある場合には、第3図のNチャネルMIS
トランジスタ29と並列に、第5図の30を設置すればよ
い。なお、第5図において、PチャネルMISトランジス
タ41は、信号線Fが0Vとなったときに、バイポーラトラ
ンジスタ42のベースに蓄積して電荷を引き抜いて、この
バイポーラトランジスタ42を確実にオフさせるためのも
のである。Note that, in FIG. 3, the N-channel MIS transistor 29 for lowering the potential of the output terminal G can be configured as shown by 30 in FIG. That is, the circuit D has a configuration in which a combination of reverse CMOS and bipolar transistors is connected in parallel. In this case, the current flowing through the N-channel MIS transistor 40 is amplified by the bipolar transistor 42, so that the potential of the output terminal can be lowered at high speed. However, in this case, the potential of the output terminal G is equal to that of the bipolar transistor 42.
Since it is limited by the forward voltage between the base and emitter of, it does not completely drop to 0V. When it is necessary to completely reduce the potential of the output terminal G to 0 V, the N-channel MIS shown in FIG.
30 in FIG. 5 may be installed in parallel with the transistor 29. Note that, in FIG. 5, the P-channel MIS transistor 41 is for accumulating at the base of the bipolar transistor 42 and extracting the electric charge when the signal line F becomes 0 V, to surely turn off the bipolar transistor 42. It is a thing.
第6図は本技術の第2の適用例を示す半導体装置の構成
図である。FIG. 6 is a configuration diagram of a semiconductor device showing a second application example of the present technology.
本適用例と第3図の適用例との違いは、第3図ではバイ
ポーラトランジスタ26のコレクタとPチャネルMISトラ
ンジスタ25のソースが端子B1に接続されているのに対
し、第6図では、PチャネルMISトランジスタ51のソー
スのみが端子B1に接続され、バイポーラトランジスタ52
のコレクタ端子B2とは接続されていない点である。つま
り、第6図の構成では、端子B1からはバイポーラトラン
ジスタ52のベース電流のみを供給すればよい。したがっ
て、第3図のようにバイポーラトランジスタ26のベース
とコレクタ電流を両方B1より供給する場合と比較して、
端子B1を駆動する回路の負担が軽減されるため、高速動
作が可能となる。その他の動作については、第3図と同
じである。The difference between this application example and the application example of FIG. 3 is that in FIG. 3, the collector of the bipolar transistor 26 and the source of the P-channel MIS transistor 25 are connected to the terminal B 1 , whereas in FIG. Only the source of the P-channel MIS transistor 51 is connected to the terminal B 1 and the bipolar transistor 52
It is not connected to the collector terminal B 2 of . That is, in the configuration of FIG. 6, only the base current of the bipolar transistor 52 needs to be supplied from the terminal B 1 . Therefore, as compared with the case where both the base and collector currents of the bipolar transistor 26 are supplied from B 1 as shown in FIG.
Since the load on the circuit that drives the terminal B 1 is reduced, high-speed operation is possible. Other operations are the same as those in FIG.
なお、第6図において、バイポーラトランジスタ52のコ
レクタは端子B2に接続されており、ベース55へ電流を供
給する端子B1とは独立に電位を設定できる。したがっ
て、この端子B2の電位をバイポーラトランジスタ52のベ
ース55の電位より高く保つことによって、該バイポーラ
トランジスタ52が飽和することを確実に防止できる。そ
のためには、ベース55の電位変動に同期して、ベース電
圧以上の振幅を有するパルス電圧をB2に与えてもよい
し、B2の電位をベース55の電位の上限より高い一定値に
保ってもよい。後者の場合、信号線Fが高レベルとなっ
て、出力端子Gの電位が低レベルへ遷移したときにバイ
ポーラトランジスタ52のコレクタ・エミッタ間に高い電
圧がかかるが、このときベース55は、NチャネルMISト
ランジスタ53により接地されているため、バイポーラト
ランジスタ52の耐圧は、BVCES(ベース接地時のコレク
タ・エミッタ間耐圧)で決るので、ベースをフローティ
ング状態とした場合と比較して高くなるので問題はな
い。なお、第6図において電源電圧の変動などによって
バイポーラトランジスタ52が一時的に深く飽和する恐れ
の生じる場合があるときには、同図のように端子B1とB2
の間にダイオードDIOを挿入して、端子B1の電位が異常
に高くなった場合にダイオードを通じて電流を流してバ
イポーラトランジスタ52が深く飽和するのを防止すれば
よい。なお、第6図において、出力端子Gの電位を立ち
下げる回路30は、必要に応じ第3図のようにMISトラン
ジスタ29のみで構成してもよいし、第5図のようにバイ
ポーラトランジスタとMISトランジスタで構成してもよ
いし、両者を並列に用いてもよいことは前に述べたとお
りである。In FIG. 6, the collector of the bipolar transistor 52 is connected to the terminal B 2 , and the potential can be set independently of the terminal B 1 that supplies the current to the base 55. Therefore, by keeping the potential of the terminal B 2 higher than the potential of the base 55 of the bipolar transistor 52, it is possible to reliably prevent the bipolar transistor 52 from being saturated. For that purpose, a pulse voltage having an amplitude equal to or higher than the base voltage may be applied to B 2 in synchronization with the potential fluctuation of the base 55, or the potential of B 2 may be kept at a constant value higher than the upper limit of the potential of the base 55. May be. In the latter case, a high voltage is applied between the collector and the emitter of the bipolar transistor 52 when the signal line F goes high and the potential of the output terminal G changes to low level. Since it is grounded by the MIS transistor 53, the breakdown voltage of the bipolar transistor 52 is determined by BV CES (collector-emitter breakdown voltage when the base is grounded), which is higher than when the base is in a floating state. Absent. In FIG. 6, when there is a possibility that the bipolar transistor 52 may be temporarily deeply saturated due to fluctuations in the power supply voltage, etc., the terminals B 1 and B 2 are connected as shown in FIG.
A diode DIO may be inserted between the two to prevent the bipolar transistor 52 from being deeply saturated by causing a current to flow through the diode when the potential of the terminal B 1 becomes abnormally high. In FIG. 6, the circuit 30 for lowering the potential of the output terminal G may be composed of only the MIS transistor 29 as shown in FIG. 3 if necessary, or as shown in FIG. As described above, the transistors may be used, or both may be used in parallel.
第7図は本技術の第3の適用例を示す半導体装置の構成
図である。FIG. 7 is a configuration diagram of a semiconductor device showing a third application example of the present technology.
第7図と第6図の回路上の大きな違いは、第6図では回
路Dは信号線Fより入力される信号の反転信号を出力す
る、いわゆるインバータ動作をするのに対して、第7図
では入力Fと同相の信号を出力する、いわゆるノンイン
バータ動作をする点である。The major difference between the circuits of FIGS. 7 and 6 is that in FIG. 6, the circuit D outputs an inverted signal of the signal input from the signal line F, that is, the so-called inverter operation, whereas the circuit of FIG. The point is that a so-called non-inverter operation is performed, which outputs a signal in phase with the input F.
第7図において、バイポーラトランジスタ83は出力端子
Gへ電流を供給して該端子Gの電位を立ち上げるための
トランジスタ、NチャネルMISトランジスタ84は、出力
端子GよりVssへ電流を流し出し、該端子Gの電位を立
ち下げるためのトランジスタで、その他のMISトランジ
スタは、上記バイポーラトランジスタ83とMISトランジ
スタ84のオン、オフを制御するためのものである。In FIG. 7, a bipolar transistor 83 supplies a current to the output terminal G to raise the potential of the terminal G, and an N-channel MIS transistor 84 causes a current to flow from the output terminal G to Vss. The other MIS transistors are transistors for lowering the potential of G, and the other MIS transistors are for controlling ON / OFF of the bipolar transistor 83 and the MIS transistor 84.
以下、第8図の電圧波形を用いて、第7図の適用例の動
作を説明する。The operation of the application example of FIG. 7 will be described below using the voltage waveforms of FIG.
図では、説明を簡単にするため、端子B2の電位はバイポ
ーラトランジスタ83のベース76の電位の上限値より高い
一定値に保たれているものとするが、バイポーラトラン
ジスタ83を飽和させない範囲でベース76の電位変動に同
期したパルス電圧を印加してもよい。入力端子Eの電位
をVAとすると、回路Cによって信号線Fの電位が0Vとな
るので、NチャネルMISトランジスタ75がオフ、Pチャ
ネルMISトランジスタ80がオン、NチャネルMISトランジ
スタ81がオフして、87の電位はVAとなる。その結果、N
チャネルMISトランジスタ77がオンしてバイポーラトラ
ンジスタ83がオフし、NチャネルMISトランジスタ84が
オンするので、出力端子Gは0Vとなる。次に、入力端子
Eを0Vに立ち下げると、信号線Fの電位はVAとなり、そ
の結果NチャネルMISトランジスタ75のゲート88が、VA
より、NチャネルMISトランジスタ74のしきい電圧を差
し引いた電圧に充電される。一方、PチャネルMISトラ
ンジスタ80がオフ、NチャネルMISトランジスタ81がオ
ンするので、87の電位が0Vとなり、NチャネルMISトラ
ンジスタ84,77はオフする。In the figure, for simplification of explanation, it is assumed that the potential of the terminal B 2 is kept at a constant value higher than the upper limit value of the potential of the base 76 of the bipolar transistor 83. A pulse voltage synchronized with the potential fluctuation of 76 may be applied. When the potential of the input terminal E is V A , the potential of the signal line F becomes 0 V by the circuit C, so that the N-channel MIS transistor 75 is turned off, the P-channel MIS transistor 80 is turned on, and the N-channel MIS transistor 81 is turned off. , 87 becomes V A. As a result, N
Since the channel MIS transistor 77 turns on, the bipolar transistor 83 turns off, and the N-channel MIS transistor 84 turns on, the output terminal G becomes 0V. Next, when the input terminal E is lowered to 0V, the potential of the signal line F becomes V A , and as a result, the gate 88 of the N-channel MIS transistor 75 becomes V A
As a result, the N-channel MIS transistor 74 is charged to a voltage less the threshold voltage. On the other hand, since the P-channel MIS transistor 80 is off and the N-channel MIS transistor 81 is on, the potential of 87 becomes 0V and the N-channel MIS transistors 84 and 77 are off.
この状態で端子B1の電位をVA以上に昇圧すると、MISト
ランジスタ75のゲート88は、あらかじめ、VAからNチャ
ネルMISトランジスタ74のしきい電圧を差し引いた電圧
に充電されているため、NチャネルMISトランジスタ75
のゲート88とB1の間の自己容量によって88はB1より高電
位に昇圧される。このため、バイポーラトランジスタ83
のベース76に電流が流れ、該ベース76の電位はNチャネ
ルMISトランジスタ75のしきい電圧に制限されずに端子B
1の電位まで上昇する。その結果、出力端子Gの電位
は、B1の電位から、バイポーラトランジスタ83のベース
・エミッタ間順方向電圧VBEを差し引いた値まで上昇す
る。所望の出力レベルをVA+Vαとすれば、B1の電位を
VA+Vα+VBEにすればよい。なおNチャネルMISトラン
ジスタ74は、そのゲート73の電圧をVAとしているため、
ゲート88がVA以上に昇圧されたときにオフしてゲート88
より信号線Fへ電流が逆流することを防止する役割を果
す。次に、入力端子Eの電位をVAに立ち上げ、端子B1の
電位を立ち下げると、信号線Fが0V、ゲート87がVAとな
ってバイポーラトランジスタ83がオフしたまま、Nチャ
ネルMISトランジスタ84がオンして出力端子Gは0Vとな
る。このとき、バイポーラトランジスタ83のベース76
は、NチャネルMISトランジスタ77を通して接地される
ため、該バイポーラトランジスタ83の耐圧は高くなり、
B2の高電圧が加わったままの状態でもバイポーラトラン
ジスタ83が破壊される恐れは少ないことは、第6図の場
合と同様である。以上述べたように本適用例によれば、
入力と同様の高出力レベルの信号を発生することが可能
になる。When the potential of the terminal B 1 is boosted to V A or higher in this state, the gate 88 of the MIS transistor 75 is charged in advance to a voltage obtained by subtracting the threshold voltage of the N-channel MIS transistor 74 from V A. Channel MIS transistor 75
88 is boosted to a potential higher than B 1 by the self-capacitance between the gate 88 and B 1 of B 1 . Therefore, the bipolar transistor 83
A current flows through the base 76 of the N-channel MIS transistor 75, the potential of the base 76 is not limited to the threshold voltage of the N-channel MIS transistor 75, and
It rises to the potential of 1 . As a result, the potential of the output terminal G rises to a value obtained by subtracting the base-emitter forward voltage V BE of the bipolar transistor 83 from the potential of B 1 . If the desired output level is V A + Vα, the potential of B 1 is
Set it to V A + Vα + V BE . Since the voltage of the gate 73 of the N-channel MIS transistor 74 is V A ,
Turns off when gate 88 is boosted above V A and gate 88
It also plays a role of preventing current from flowing backward to the signal line F. Next, when the potential of the input terminal E is raised to V A and the potential of the terminal B 1 is lowered, the signal line F becomes 0 V and the gate 87 becomes V A, and the N-channel MIS is turned off while the bipolar transistor 83 is off. The transistor 84 is turned on and the output terminal G becomes 0V. At this time, the base 76 of the bipolar transistor 83
Is grounded through the N-channel MIS transistor 77, the withstand voltage of the bipolar transistor 83 becomes high,
Similar to the case of FIG. 6, the bipolar transistor 83 is less likely to be destroyed even when the high voltage of B 2 is still applied. As described above, according to this application example,
It is possible to generate a high output level signal similar to the input.
なお、出力端子Gの電位を引き下げるための回路86とし
ては、必要に応じて第9図の回路を用いてもよく、第9
図の回路とNチャネルMISトランジスタ84とを並列に用
いてもよい。また、電源電圧の変動などによってバイポ
ーラトランジスタ83が一時的に深く飽和する恐れのある
場合は、第6図で示したように、B1とB2の間にダイオー
ドを接続して、B1の電位がB2に対して異常に上昇するこ
とを防止すればよい。As the circuit 86 for lowering the potential of the output terminal G, the circuit of FIG. 9 may be used if necessary.
The circuit shown in the figure and the N-channel MIS transistor 84 may be used in parallel. Also, if the like change in power supply voltage at risk of bipolar transistor 83 is temporarily deep saturation, as shown in FIG. 6, by connecting a diode between B 1 and B 2, the B 1 It suffices to prevent the potential from rising abnormally with respect to B 2 .
第10図は、本技術の第4の適用例を示す半導体装置の構
成図である。FIG. 10 is a configuration diagram of a semiconductor device showing a fourth application example of the present technology.
第7図と第10図の回路上の最も大きな相違点は、第7図
ではバイポーラトランジスタ83のコレクタとベースとが
電気的に分離されているのに対し、第10図では、バイポ
ーラトランジスタ104のコレクタとベースとの間にNチ
ャネルMISトランジスタ103を挿入してB2よりベース電流
とコレクタ電流を供給している点である。The biggest difference between the circuits of FIGS. 7 and 10 is that the collector and base of the bipolar transistor 83 are electrically separated in FIG. 7, whereas the bipolar transistor 104 of FIG. The point is that the N-channel MIS transistor 103 is inserted between the collector and the base to supply the base current and the collector current from B 2 .
以下、本適用例の動作を説明する。なお、所望の出力レ
ベルをVA+Vαとし、端子B2には、VA+Vα+VBEの電
圧が与えられているものとする。ここでVBEは、バイポ
ーラトランジスタ104のベース・エミッタ間順方向電圧
とする。端子B1が0Vの状態で入力端子Eの電位をVAから
0Vへ立ち下げると、第7図の場合と同様にして、Nチャ
ネルMISトランジスタ103のゲートは、VAよりNチャネル
MISトランジスタ102のしきい電圧を差し引いた電位まで
充電される。このとき、NチャネルMISトランジスタ10
5,108は、オフしているため、端子B2よりバイポーラト
ランジスタ104のベースに電流が流れて、バイポーラト
ランジスタ104がオンし、出力端子Gへ電流が流れて端
子Gの電位は上昇する。バイポーラトランジスタ104の
ベース電位は、NチャネルMISトランジスタ102,103のし
きい電圧を、各々VT102,VT103とすると、VA−VT102−V
T103までしか上昇せず、出力Gの電位はさらにVBE落ち
るので、このままではVA以上の出力レベルを得ることが
できない。そこで、ゲート112が充電された状態で、端
子B1にパルス電圧を印加して、容量100によって、ゲー
ト112の電位をVA+Vα+VBE+VT103以上に昇圧する。
その結果、バイポーラトランジスタ104のベース電位
は、VA+Vα+VBEまで上昇して、出力端子Gの電位は
所望の出力レベルVA+Vαまで達する。本適用例では、
バイポーラトランジスタ104のベース電位は、端子B2と
等しいレベルまでしか上がらないので、端子B2の電位
が、何らかの原因で下がったとしてもバイポーラトラン
ジスタ104が飽和することはない。次に、入力端子Eの
電位を0VからVAに立ち上げると、信号線Fが0Vとなり、
NチャネルMISトランジスタ103と、107がオフし、Pチ
ャネルMISトランジスタ106がオン、NチャネルMISトラ
ンジスタ105がオンするため、バイポーラトランジスタ1
04がオフ、NチャネルMISトランジスタ108がオンして出
力端子Gの電位は0Vとなる。なお、本適用例において
も、必要に応じて出力端子Gを立ち下げる回路113を、
第11図の構成としてもよく、また、第11図の回路を、第
10図のNチャネルMISトランジスタ108を並列に接続して
もよいことは第7図の適用例の場合と同じてある。ま
た、上記の説明においては、端子B2の電位をVA+Vα+
VBEの一定レベルとしたが、ゲート112が充電された後
に、端子B2に0VからVA+Vα+VBEに達するパルス電圧
を与えてもよい。このとき、ゲート112の電位はNチャ
ネルMISトランジスタ103のゲート112と端子B2の間の自
己容量で昇圧されるため、容量100,端子B1は必ずしも必
要としない。The operation of this application example will be described below. It is assumed that the desired output level is V A + Vα and the voltage of V A + Vα + V BE is applied to the terminal B 2 . Here, V BE is the forward voltage between the base and emitter of the bipolar transistor 104. With the terminal B 1 at 0V, change the potential of the input terminal E from V A
When the voltage is lowered to 0V, the gate of the N-channel MIS transistor 103 is changed from V A to N-channel as in the case of FIG.
The MIS transistor 102 is charged to a potential less the threshold voltage. At this time, the N-channel MIS transistor 10
Since 5, 108 are off, a current flows from the terminal B 2 to the base of the bipolar transistor 104, the bipolar transistor 104 is turned on, a current flows to the output terminal G, and the potential of the terminal G rises. The base potential of the bipolar transistor 104 is V A −V T102 −V, where the threshold voltages of the N channel MIS transistors 102 and 103 are V T102 and V T103 , respectively.
Since it rises only up to T103 and the potential of the output G further drops by V BE , it is impossible to obtain an output level higher than V A as it is. Therefore, while the gate 112 is charged, a pulse voltage is applied to the terminal B 1 to boost the potential of the gate 112 to V A + V α + V BE + V T103 or higher by the capacitor 100.
As a result, the base potential of the bipolar transistor 104 rises to V A + Vα + V BE, and the potential of the output terminal G reaches the desired output level V A + Vα. In this application example,
The base potential of the bipolar transistor 104, since not rise only up to a level equal to the terminal B 2, the potential of the terminal B 2 is never bipolar transistor 104 is saturated even dropped for some reason. Next, when the potential of the input terminal E is raised from 0V to V A , the signal line F becomes 0V,
Since the N-channel MIS transistors 103 and 107 are turned off, the P-channel MIS transistor 106 is turned on, and the N-channel MIS transistor 105 is turned on, the bipolar transistor 1
04 is turned off, the N-channel MIS transistor 108 is turned on, and the potential of the output terminal G becomes 0V. Note that, also in this application example, the circuit 113 that causes the output terminal G to fall as necessary is
The configuration shown in FIG. 11 may be used, and the circuit shown in FIG.
The N-channel MIS transistor 108 of FIG. 10 may be connected in parallel as in the case of the application of FIG. In the above description, the potential of the terminal B 2 is V A + Vα +
Although the constant level of V BE is set, a pulse voltage reaching 0 V to V A + Vα + V BE may be applied to the terminal B 2 after the gate 112 is charged. At this time, since the potential of the gate 112 is boosted by the self-capacitance between the gate 112 of the N-channel MIS transistor 103 and the terminal B 2 , the capacitor 100 and the terminal B 1 are not always necessary.
このように、本適用例では、バイポーラトランジスタと
MISトランジスタを含む回路において、動作の基準とな
る電圧を該回路を制御する前段回路が基準とする電圧と
は異なる値に設定することによって、バイポーラトラン
ジスタの高駆動能力を最大限に活した上で、前段回路の
基準電圧以上の高い出力振幅を持つ半導体装置が実現で
きる。Thus, in this application example, a bipolar transistor and
In the circuit including the MIS transistor, the high-driving capability of the bipolar transistor is maximized by setting the reference voltage of the operation to a value different from the reference voltage of the preceding circuit controlling the circuit. A semiconductor device having a high output amplitude equal to or higher than the reference voltage of the preceding circuit can be realized.
ところで、これまで説明してきた適用例では、端子B1に
パルス電圧を印加する必要がある。パルス電圧を発生す
る回路は多種あり、その回路構成もよく知られているた
め、ここでは明示しないが、例えば、第9図の電圧波形
に示したようなパルス電圧を発生する回路しては、石
原,宮沢,酒井共著「サイクル時間50nsのスタチック・
コラム・モード付き256K CMOS ダイナミックRAM」、日
経エレクトロニクス,1985年2月11日号,PP243〜263の図
7に示された回路がある。また、これまで示した適用例
において、PチャネルMISトランジスタ(例えば、第3
図の25)のソースが高電位となるものがあるが、Pチャ
ネルMISトランジスタのウェルの電位をソースの電位よ
り高く保ち、ソース,ウェル間に過大な順方向電流の流
れ、いわゆるラッチアップが起こることを防ぐ必要があ
ることはいうまでもない。さらに、以上の適用例におい
ては、NチャネルMISトランジスタのドレイン,ソース
間に高い電圧のかかるもの(例えば、第3図の29)があ
るが、耐圧の点から問題がある場合には、該Nチャネル
MISトランジスタのドレインと、ドレインが接続されて
いる端子の間に、ゲートの電位をVAとしたNチャネルMI
Sトランジスタを直列に挿入することにより上記した耐
圧の点で問題のあるNチャネルMISトランジスタのドレ
イン・ソース間にかかる電圧を低減すればよい。By the way, in the application examples described so far, it is necessary to apply the pulse voltage to the terminal B 1 . There are various types of circuits that generate a pulse voltage, and their circuit configurations are well known. Therefore, although not explicitly shown here, for example, a circuit that generates a pulse voltage as shown in the voltage waveform of FIG. Ishihara, Miyazawa, Sakai, "Static with a cycle time of 50 ns
The 256K CMOS dynamic RAM with column mode ", Nikkei Electronics, February 11, 1985, PP243-263 has the circuit shown in Figure 7. In addition, in the application examples described so far, the P-channel MIS transistor (for example, the third
Some of the sources in 25) have a high potential, but the potential of the well of the P-channel MIS transistor is kept higher than the potential of the source, and an excessive forward current flows between the source and the well, so-called latch-up occurs. It goes without saying that it is necessary to prevent this. Further, in the above application example, there is an N-channel MIS transistor in which a high voltage is applied between the drain and the source (for example, 29 in FIG. 3). channel
Between the drain of the MIS transistor and the terminal to which the drain is connected, the N-channel MI whose gate potential is V A
The voltage applied between the drain and source of the N-channel MIS transistor, which is problematic in terms of withstand voltage, may be reduced by inserting the S transistor in series.
本技術には種々の用途が考えられるが、特にダイナミッ
ク型半導体記憶装置のワードドライバとして好適であ
る。何故なら、高速のダイナミック型半導体記憶装置を
実現するためには、選択されたワード線を高速かつ高振
幅に駆動し、信号電圧を大きくしてS/Nを高め、さらに
蓄積電荷を大きくしてソフトエラー耐性を高めることが
必要なためである。以上の事情については、ITOH,K.and
SUNAMI,H.「ハイデンシテイ・ワンデバイス・ダイナミ
ツクモス・メモリセルズ」‘High density one-device
dynamic MOS memory cells',IEEPROC.,vol.130,Pt.I.N
o.3,JUNE 1983,pp127〜135に詳細がある。The present technology has various possible uses, but is particularly suitable as a word driver for a dynamic semiconductor memory device. This is because in order to realize a high-speed dynamic semiconductor memory device, the selected word line is driven at high speed and with high amplitude, the signal voltage is increased to increase the S / N, and the accumulated charge is increased. This is because it is necessary to increase the soft error resistance. For the above circumstances, see ITOH, K.and
SUNAMI, H. "High density one-device"
dynamic MOS memory cells', IEEPROC., vol.130, Pt.IN
o.3, JUNE 1983, pp 127-135 for details.
次に、本技術をダイナミック型半導体記憶装置のワード
ドライバに適用した本発明の実施例を説明する。Next, an embodiment of the present invention in which the present technology is applied to a word driver of a dynamic semiconductor memory device will be described.
第12図はダイナミック型半導体メモリのブロック図であ
り、NビットのメモリセルアレーMCAと周辺回路群が示
されている。FIG. 12 is a block diagram of a dynamic semiconductor memory, showing an N-bit memory cell array MCA and a peripheral circuit group.
このメモリセルアレーMCAには、i本のワード線WLとj
本のデータ線DLが交差配列され、ワード線とデータ線の
交点のうちN個にメモリセルMCが配置されている。アド
レスバッファ回路ABX,ABYには各々アドレス入力X0〜Xn,
Y0〜Ymが印加され、その出力が、デコーダ・ドライバ回
路XD,YDに伝達される。これらのデコーダ・ドライバ回
路XD,YDのうち回路XDによりワード線が、回路YDにより
書き込み・読み出し回路RCがそれぞれ駆動され、メモリ
セルアレーMCA内の選択されたメモリセルMCへの情報の
書き込み、あるいは該メモリセルMCからの情報の読み出
しを行う。CCは書き込み・読み出し制御回路で、この回
路CCは、チップセレクト信号CS、書き込み動作制御信号
WE、入力信号DIによって前記アドレスバッファ回路ABX,
ABY,デコーダ・ドライバ回路XD,YD、書き込み・読み出
し回路RC、出力回路OCを制御する。出力回路OCは、書き
込み・読み出し回路RCにより読み出された情報を外部へ
出力するための回路である。The memory cell array MCA has i word lines WL and j.
The data lines DL are arranged in a crossed manner, and N memory cells MC are arranged at the intersections of the word lines and the data lines. Address input to the address buffer circuits ABX and ABY X 0 to Xn,
Y 0 to Ym are applied, and the output is transmitted to the decoder / driver circuits XD and YD. Of these decoder driver circuits XD, YD, the circuit XD drives the word line, and the circuit YD drives the write / read circuit RC, respectively, to write information to the selected memory cell MC in the memory cell array MCA, or Information is read from the memory cell MC. CC is a write / read control circuit, and this circuit CC has a chip select signal CS and a write operation control signal.
WE, the address buffer circuit ABX,
It controls ABY, decoder / driver circuits XD and YD, write / read circuit RC, and output circuit OC. The output circuit OC is a circuit for outputting the information read by the write / read circuit RC to the outside.
上記の構成において、前述した本技術をデコーダ・ドラ
イバ回路XDに適用することにより、ワード線WLのレベル
を高速かつ高振幅に駆動させることが可能になり、高速
で安定度の高いダイナミツクメモリが実現できる。By applying the present technology described above to the decoder / driver circuit XD in the above configuration, it becomes possible to drive the level of the word line WL at high speed and with high amplitude, and a dynamic memory with high speed and high stability can be obtained. realizable.
なお、第12図において、書き込み・読み出し回路RCは、
その一部を、デコーダ・ドライバ回路YDと反対側のメル
リセルアレーMCAの端に配置して、デコーダ・ドライバ
回路YDからの制御信号をメモリセルアレーMCAの上を通
して制御することもできる。また、第12図においては、
X系のアドレス入力X0〜Xnと、Y系のアドレス入力Y0〜
Ymとを別々の入力端子より入力しているが、例えば、19
77 ISSCC「ダイジエスト・オブ・テクニカル・ペーパー
ズ」“Digest of Technical Papers"P.12〜13に述べら
れているように、これらの入力端子を共用とし、時間差
を設けて入力する方式、いわゆる‘アドレスマルチプレ
ックス方式’を採用することもできる。In FIG. 12, the write / read circuit RC is
It is also possible to arrange a part thereof at the end of the merlicell array MCA on the side opposite to the decoder driver circuit YD and control the control signal from the decoder driver circuit YD through the memory cell array MCA. Further, in FIG. 12,
X system address input X 0 to Xn and Y system address input Y 0 to
Ym and Ym are input from different input terminals.
77 ISSCC “Digest of Technical Papers” As described in “Digest of Technical Papers” P.12-13, these input terminals are shared and input with a time difference, so-called'address'. It is also possible to adopt the'multiplex method '.
その場合には、アドレスの取り込みを制御する信号、い
わゆるRAS,CASをチップセレクト信号CSの代わりに用い
て上記書き込み・読み出し制御回路を駆動すればよい。In that case, the write / read control circuit may be driven by using signals for controlling address fetching, so-called RAS and CAS, instead of the chip select signal CS.
第13図は、第12図をさらに具体化した実施例図であり、
メモリセルアレーMCAとデコーダ・ドライバ回路XDの一
部をさらに詳しく示したものである。FIG. 13 is an embodiment diagram in which FIG. 12 is further embodied,
The memory cell array MCA and a part of the decoder driver circuit XD are shown in more detail.
第13図においてDEC0,DEC1はデコーダ、WD0,WD1はワード
ドライバで、WL0,WL1はワード線、DL0,▲▼は対
をなすデータ線、MC0,MC1はメモリセルである。なお、E
Qはデータ線を電位的に平衡にするためのイコライザ
ー、SAはセンスアンプである。In FIG. 13, DEC 0 and DEC 1 are decoders, WD 0 and WD 1 are word drivers, WL 0 and WL 1 are word lines, DL 0 and ▲ ▼ are paired data lines, and MC 0 and MC 1 are memories. It is a cell. Note that E
Q is an equalizer for balancing the potentials of the data lines, and SA is a sense amplifier.
イコライザーEQならびにセンスアンプSAの回路構成につ
いては、1984 ISSCC「ダイジエスト・オブ・テクニカル
・ペーパーズ」“Digest of Technical Papers",P.276
〜277などに詳しいので、ここでは省略する。なお、デ
コーダDEC0,DEC1は、各々端子130,137に印加される電圧
VAを基準として動作し、本発明を応用したワードドライ
バWD0,WD1は、各々端子154,157に印加されるパルス電圧
φX、端子155,158に印加される電圧VH、端子156,159に
印加されるパルス電圧φLを基準として動作する。ここ
で、電圧VHを、バイポーラトランジスタ150等を飽和さ
せない電位とすることは言うまでもない。For the circuit configuration of the equalizer EQ and the sense amplifier SA, see 1984 ISSCC “Digest of Technical Papers”, P.276.
It is detailed here, so I will omit it here. The decoders DEC 0 and DEC 1 are the voltages applied to the terminals 130 and 137, respectively.
The word drivers WD 0 and WD 1 to which the present invention is applied, which operate based on V A , are pulse voltages φ X applied to terminals 154 and 157, voltage V H applied to terminals 155 and 158, and terminals 156 and 159, respectively. It operates based on the pulse voltage φ L. Here, it goes without saying that the voltage V H is set to a potential that does not saturate the bipolar transistor 150 and the like.
ワードドライバWD0,WD1の回路構成は、NチャネルMISト
ランジスタ151,165と並列にNチャネルMISトランジスタ
152,166を設置したことを除けば、第7図の回路Dと同
じである。以下、第14図の電圧波形を用いて、第13図に
おける読み出し動作を説明する。The circuit configurations of the word drivers WD 0 and WD 1 are N-channel MIS transistors 151 and 165 in parallel with each other.
It is the same as the circuit D in FIG. 7 except that 152 and 166 are installed. The read operation in FIG. 13 will be described below using the voltage waveforms in FIG.
読み出し動作を始めるにあたり、データ線対DL0,▲
▼を、イコライザーEQによって約1/2VAの等しい電位
とした後、フローティング状態とする。一方、全てのア
ドレスバッファ出力AX0,AX0……AXRを全て0Vとした状態
でプリチャージ信号φPを0VとしてNチャネルMISトラ
ンジスタ148,164のゲートを各々VAより、NチャネルMIS
トランジスタ145,163のしきい電圧を差し引いた電圧に
プリチャージする。ここでは、2つのワードドライバの
み示したが、実際はすべてのワードドライバについて同
時にプリチャージを行う。次に、プリチャージ信号φP
を立ち上げた後、アドレスバッファ出力の肯定,否定の
いずれか一方が立ち上り、それに応じてデコーダDEC中
のNチャネルMISトランジスタの一部がオンして上記プ
リチャージされたMISトランジスタのゲートのうち選択
するワード線に接続されたワードドライバ以外の非選択
ワードドライバのゲートは0Vとなる。ここでは、ワード
線WL0が選択される場合を示しており、NチャネルMISト
ランジスタ148のゲートはプリチャージされたままであ
る。一方、NチャネルMISトランジスタ164のゲートは非
選択であるから0Vになる。また、DEC1の出力は0Vとなる
ので、非選択ワード線WL1は、ワードドライバWD1中のN
チャネルMISトランジスタ165がオンして0Vに固定され
る。次に、ワードラッチ信号φLを立ち下げ、信号φX
を0VからVA+Vα+VBEへ立ち上げると、WD0中のNチャ
ネルMISトランジスタ148のゲートはプリチャージされて
いるため昇圧され、第7図の回路動作と同様にしてワー
ド線WL0の電位は、VA+Vαに立ち上がる。一方、WD1中
のNチャネルMISトランジスタ164のゲートは0Vであるた
め昇圧されず、該NチャネルMISトランジスタ164はオフ
しており、ワード線WL1の電位は0Vのままである。選択
されたワード線WL0の電位が立ち上がると、メモリセルM
C0中のNチャネルMISトランジスタ160がオンし、メモリ
セルMC0よりデータ線DL0へ信号が読み出され、データ線
DL0と、対をなすデータ線▲▼との間に微小な電
位差を生ずる。When starting the read operation, the data line pair D L0 , ▲
Set ▼ to the equal potential of about 1/2 V A by the equalizer EQ, and then put them in a floating state. On the other hand, when all the address buffer outputs A X0 , A X0 ... A XR are all set to 0V, the precharge signal φ P is set to 0V, and the gates of the N-channel MIS transistors 148 and 164 are respectively set to V A from the N-channel MIS.
Precharge to the voltage obtained by subtracting the threshold voltage of the transistors 145 and 163. Although only two word drivers are shown here, in reality, all word drivers are precharged at the same time. Next, the precharge signal φ P
Then, either the positive or negative of the address buffer output rises, and accordingly, a part of the N-channel MIS transistor in the decoder DEC is turned on to select one of the gates of the precharged MIS transistors. The gates of non-selected word drivers other than the word driver connected to the selected word line become 0V. Here, the case where the word line WL 0 is selected is shown, and the gate of the N-channel MIS transistor 148 remains precharged. On the other hand, the gate of the N-channel MIS transistor 164 is 0V because it is not selected. Further, since the output of DEC 1 is 0V, the non-selected word line WL 1 is the same as N in the word driver WD 1.
The channel MIS transistor 165 is turned on and fixed at 0V. Next, the word latch signal φ L is lowered and the signal φ X
When 0 is raised from 0 V to V A + Vα + V BE , the gate of the N-channel MIS transistor 148 in WD 0 is precharged so that the voltage is boosted and the potential of the word line WL 0 is changed in the same manner as the circuit operation of FIG. 7. , V A + V α. On the other hand, the gate of the N-channel MIS transistor 164 in WD 1 is not boosted because it is 0V, the N-channel MIS transistor 164 is off, and the potential of the word line WL 1 remains 0V. When the potential of the selected word line WL 0 rises, the memory cell M
The N-channel MIS transistor 160 in C 0 is turned on, a signal is read from the memory cell MC 0 to the data line DL 0 ,
A minute potential difference is generated between DL 0 and the paired data line ▲ ▼.
上記データ線対間の電位差は、センスアンプSAにより増
幅され、メモリセルに情報の再書き込みがなされるとと
もに後段回路へ伝達される。次に、パルス信号φXを0V
に立ち下げ、ラッチ信号φLを立ち上げてワード線WL0
を0Vに立ち下げてからイコライザーEQによりデータ線対
を約1/2VAの等電位にする一方、アドレスバッファ出力
を全て立ち下げてからプリチャージ信号φPを0Vに立ち
下げてプリチャージを行い、次の動作に備える。上記読
み出し動作において、ワードドライバWD0,WD1,・・・・
に、上記適用例に示した回路を適用しているため、選択
されたワード線の電位を高速に、かつ高振幅に立ち上げ
ることができる。その結果、信号電圧ならびにメモリセ
ルの蓄積電圧を大きくすることができ、高速性と高信頼
性が両立できる。なお、第13図において、パルス信号φ
Xを発生する回路としては、先に参照した日経エレクト
ロニクス誌に掲載された回路を用いてもよいし、さらに
高速とするには、例えば第6図の適用例を用いてもよ
い。また、第13図では、ワードドライバ毎にデコーダを
設け、パルス信号φXを全てのワードドライバに共通に
印加したが、必要に応じて複数のワードドライバに共通
に1つのデコーダを設け、デコーダを共有するワードド
ライバのうち1つだけのパルス信号をデコードして印加
するなど、種々の変形が可能なことは勿論である。The potential difference between the pair of data lines is amplified by the sense amplifier SA, information is rewritten in the memory cell, and is transmitted to the subsequent circuit. Next, set the pulse signal φ X to 0V.
Fall in, the word line WL 0 launched a latch signal φ L
One that was lowered to 0V equipotential about 1 / 2V A data line pair by the equalizer EQ, performs precharge to fall from the fall all the address buffer outputs a precharge signal phi P to 0V Prepare for the next operation. In the above read operation, the word drivers WD 0 , WD 1 , ...
In addition, since the circuit shown in the above application example is applied, the potential of the selected word line can be raised at high speed and with high amplitude. As a result, the signal voltage and the storage voltage of the memory cell can be increased, and both high speed and high reliability can be achieved. In FIG. 13, the pulse signal φ
As the circuit for generating X , the circuit described in the Nikkei Electronics magazine referred to above may be used, or the application example of FIG. 6 may be used to further increase the speed. Further, in FIG. 13, a decoder is provided for each word driver, and the pulse signal φ X is commonly applied to all word drivers. However, if necessary, one decoder is provided commonly to a plurality of word drivers and the decoder is Of course, various modifications such as decoding and applying a pulse signal of only one of the shared word drivers are possible.
また、ここではデータ線のプリチャージ電圧をVA/2とす
る例を示したが、これに限定されることなく、0〜VAの
範囲で任意に設定することが可能である。Further, although the example in which the precharge voltage of the data line is set to V A / 2 is shown here, the precharge voltage is not limited to this and can be arbitrarily set in the range of 0 to V A.
なお、上記読み出し動作においては、非選択ワードドラ
イバ中のバイポーラトランジスタ、例えば、WD1中の168
のベースは、信号φXが0VのときはφXによって、ま
た、信号φXが立ち上がるときには上記バイポーラトラ
ンジスタのベースとVssとの間に挿入されたMISトランジ
スタ、例えばWD1の中の167によって0Vに保たれる。した
がって、上記バイポーラトランジスタの耐圧は、前述し
たようにBVCESで決まるためコレクタを高電圧VHのまま
としても問題ない。In the above reading operation, the bipolar transistor in the non-selected word driver, for example, in WD 1 168
0V base, depending on the phi X when the signal phi X is 0V, also inserted MIS transistor between the base and Vss of the bipolar transistor when the signal phi X rises, for example, by 167 in the WD 1 Kept in. Therefore, since the breakdown voltage of the bipolar transistor is determined by BV CES as described above, there is no problem even if the collector remains at the high voltage V H.
ところで、第13図の構成では、電圧VAを供給する電源と
電圧VHを供給する電源の2つの正電源を必要とする。こ
れらの電源をチップ外部から別々に供給することは勿論
可能であるが、いずれか一方のみを外部から供給し、他
方はこれを基準にしてチップ内部で発生して供給した
り、あるいはいずれもチップ内部で、他の電源を基準に
して発生することも可能である。したがって、第13図ま
たは前述の実施例のうち、2つの正電源を必要とするも
のを1つの外部正電源のもとで、例えば2つの電圧のう
ち、高い方は外部正電源より直接供給し、低い方は、外
部正電源の電圧を特願昭56-168698号、特願昭57-220083
号明細書などに示されているような電圧リミッタ回路に
より低くして供給することも可能である。また、場合に
よっては、必要とする2電源のうち、低い方は外部正電
源より供給して、高い方は、外部正電源の電圧を昇圧す
る回路によって高くして供給してもよい。By the way, the configuration of FIG. 13 requires two positive power sources, a power source for supplying the voltage V A and a power source for supplying the voltage V H. It is of course possible to separately supply these power supplies from the outside of the chip, but only one of them is supplied from the outside and the other is generated and supplied inside the chip with reference to this, or both are supplied to the chip. It can also be generated internally with reference to another power supply. Therefore, in FIG. 13 or the embodiment described above, one requiring two positive power supplies is supplied under one external positive power supply, for example, the higher one of the two voltages is directly supplied from the external positive power supply. For the lower ones, the voltage of the external positive power supply is set to Japanese Patent Application No. 56-168698 and Japanese Patent Application No. 57-220083.
It is also possible to lower the voltage and supply it by a voltage limiter circuit as shown in the specification or the like. In some cases, the lower one of the required two power supplies may be supplied from the external positive power supply, and the higher one may be supplied by raising the voltage of the external positive power supply by a circuit for boosting the voltage.
第15図は、本発明に用いる昇圧回路の一実施例図であ
る。FIG. 15 is an embodiment of a booster circuit used in the present invention.
この回路では、電圧VAは外部正電源より供給して、高電
圧VHを発生させる。第15図の回路は、基本的にはいわゆ
るチャージポンプ型の昇圧回路CP1とCP2とを並列に並べ
たものである。チャージポンプ型の昇圧回路の動作原理
は、よく知られているのでここでは省略する。ここで、
ツェナーダイオード192は、端子194の電圧が所望のレベ
ルVHより上がり過ぎた場合に電流をリークさせ、それ以
上の電位上昇を防止するためのものであるが、必要のな
い場合は除去してもよい。また、ツェナーダイオード19
2の替りに、通常のダイオードやMISトランジスタのゲー
トとドレインを接続したMISダイオード回路を順方向に
複数個接続したものを用いてもよい。また、CP1,CP2と
して、MIS容量とMISトランジスタで構成したダイオード
を3段接続した例を示したが、一般的に段数をn、MIS
トランジスタのしきい電圧をVT,φS1〜φS3,φT1〜φT3
のパルス振幅をVAとすると、得られる電圧は約(n+
1)(VA−VT)となり、必要とするVHの値に応じてnの
値を選べばよい。In this circuit, the voltage V A is supplied from an external positive power supply to generate the high voltage V H. The circuit of FIG. 15 is basically a so-called charge pump type booster circuit CP1 and CP2 arranged in parallel. The operation principle of the charge pump type booster circuit is well known and will not be described here. here,
The Zener diode 192 is for preventing current from leaking when the voltage at the terminal 194 rises above a desired level V H and preventing further rise in potential, but it can be removed if unnecessary. Good. In addition, the Zener diode 19
Instead of 2, an ordinary diode or a plurality of MIS diode circuits in which the gates and drains of MIS transistors are connected in the forward direction may be used. Further, as CP 1 and CP 2 , an example is shown in which diodes composed of MIS capacitors and MIS transistors are connected in three stages. Generally, the number of stages is n, MIS
Transistor threshold voltage is V T , φ S1 ~ φ S3 , φ T1 ~ φ T3
If the pulse amplitude of is V A , the obtained voltage is about (n +
1) (V A −V T ), and the value of n may be selected according to the required value of V H.
この回路を第13図に適用した場合、第15図の端子194よ
り供給しなくてはならない電流は、ワード線が選択され
るときに大きくなる。したがって、ダイナミック型半導
体メモリのアクティブな期間には、大きな供給電流を得
るためにCP1とCP2の両方を動作させ、スタンバイの期間
には、CP1のみを動作させることも可能である。これに
よって、低い消費電力で大きな出力電流を得ることがで
きる。When this circuit is applied to FIG. 13, the current that must be supplied from the terminal 194 of FIG. 15 becomes large when the word line is selected. Therefore, it is possible to operate both CP1 and CP2 to obtain a large supply current during the active period of the dynamic semiconductor memory and to operate only CP1 during the standby period. As a result, a large output current can be obtained with low power consumption.
第16図は、第15図のCP1,CP2へ印加するパルスの電圧波
形の一例図である。FIG. 16 is an example diagram of voltage waveforms of pulses applied to CP1 and CP2 in FIG.
図においては、tst,すなわちスタンバイの期間にはCP1
のみが動作し、top,すなわちアクティブする期間にはCP
1とCP2の両方が動作する例を示している。CP2の起動時
刻をワード線を選択する時刻と同期させるには、例え
ば、チップセレクト信号CSやRAS信号を利用すればよ
い。また、いわゆるページモードのように、一本のワー
ド線上のメモリセルの情報を連続して読み出すような動
作をさせる場合には、選択したワード線の電位を長時間
高電位に保つ必要がある。この場合には、ワード線電位
が高レベルに達した後も、CAS信号などを利用してCP2を
活性化してもよいことは勿論である。In the figure, t1 is CP1 during standby.
Only works and top, ie CP during active time
An example is shown where both 1 and CP2 work. To synchronize the activation time of CP2 with the time of selecting the word line, for example, the chip select signal CS or RAS signal may be used. Further, in the case of an operation of continuously reading information of memory cells on one word line like a so-called page mode, it is necessary to keep the potential of the selected word line at a high potential for a long time. In this case, it goes without saying that CP2 may be activated using the CAS signal or the like even after the word line potential reaches the high level.
なお、ここではチャージポンプ回路を2つ用いた例を示
したが、さらに多くの回路を用いてもよいことは勿論で
ある。また、ワード線の電位の立ち上げを非常に高速に
行うと、一時的に、第15図の端子194の電位が低下する
ことがある。その場合には、端子194がコレクタに接続
されたバイポーラトランジスタの飽和を防止するため、
端子194の容量を大きくして、電位の低下を小さくする
必要がある。そのためには、VHを供給するためのバイポ
ーラトランジスタのコレクタを、全て端子194に接続す
ることによって、バイポーラトランジスタのコレクタ容
量により端子194の寄生容量を増加させることもでき
る。また、ここでは、φS1とφS3およびφT1とφT3はそ
れぞれ別信号として示したが、場合によっては同一信号
で駆動することもできる。Although an example using two charge pump circuits is shown here, it goes without saying that more circuits may be used. Further, if the potential of the word line is raised very quickly, the potential of the terminal 194 in FIG. 15 may temporarily drop. In that case, to prevent saturation of the bipolar transistor whose terminal 194 is connected to the collector,
It is necessary to increase the capacitance of the terminal 194 to reduce the decrease in potential. For that purpose, the collector capacitance of the bipolar transistor for supplying V H can be all connected to the terminal 194, so that the parasitic capacitance of the terminal 194 can be increased by the collector capacitance of the bipolar transistor. Also, here, φ S1 and φ S3 and φ T1 and φ T3 are shown as separate signals, but they may be driven by the same signal in some cases.
なお、電源電圧の変動により一時的にバイポーラトラン
ジスタが飽和する可能性のある場合には、パルス信号φ
Xを発生する回路の出力端子と、第15図のVH端子194と
の間に、前にも述べたようにダイオードを接続してVHに
対してφXの電位が高いときにそのダイオードがオンす
るようにして飽和を防止すればよい。If there is a possibility that the bipolar transistor will be saturated temporarily due to fluctuations in the power supply voltage, the pulse signal φ
A diode is connected between the output terminal of the circuit that generates X and the V H terminal 194 of FIG. 15 as previously described, and when the potential of φ X is higher than V H , the diode is connected. Should be turned on to prevent saturation.
本発明によれば、選択されたワード線に電圧発生手段か
らの高い電圧が印加されるため、選択されたワード線の
電圧を高速にかつ高振幅に立ち上げることができる。ま
た、半導体記憶装置外部からの信号によって一部の電圧
発生回路を不動作状態に制御できるため、必要に応じて
電流供給能力を変えられるとともに大幅な消費電力の低
減を図ることができる。According to the present invention, since a high voltage from the voltage generating means is applied to the selected word line, the voltage of the selected word line can be raised at high speed and with high amplitude. In addition, since a part of the voltage generating circuits can be controlled to the inoperative state by a signal from the outside of the semiconductor memory device, it is possible to change the current supply capacity as needed and to significantly reduce power consumption.
第1図は本発明の原理を説明するための半導体装置の概
略構成図、第2図は第1図の前段回路の具体例を示す
図、第3図は本技術の第1の適用例を示す半導体装置の
構成図、第4図は第3図の電圧波形図、第5図は第3図
の回路30の構成例図、第6図は本技術の第2の適用例を
示す半導体装置の構成図、第7図は本技術の第3の適用
例を示す半導体装置の構成図、第8図は第7図の電圧波
形を示す図、第9図は第7図の回路86の構成例図、第10
図は本技術の第4の適用例を示す半導体装置の構成図、
第11図は第10図は回路113の構成例図、第12図は本発明
が適用されるダイナミック型半導体装置の構成例図、第
13図は本発明をワードドライバに適用した場合の一構成
例図、第14図は第13図の電圧波形を示す図、第15図は本
発明に用いるチャージポンプ型昇圧回路、第16図は第15
図の電圧波形を示す図、第17図は第1の従来例図、第18
図は第2の従来例図である。 A:回路Cの動作の基準となる電圧を印加する端子、B1〜
Bn:回路Dの動作の基準となる電圧を印加する端子、C:
回路Dを制御する回路、D:MISトランジスタとバイポー
ラトランジスタを含む回路、E:入力端子、F:信号線、G:
出力端子、VA:回路Cの動作の基準となる電圧、30,86,1
13:出力端子Gの電位を立ち下げる回路、X0〜Xn:Xアド
レス、Y0〜Ym:Yアドレス、MCA:メモリセルアレー、MC,M
C0,MC1:メモリセル、DL,DL0,DL1:データ線、WL,WL0,W
L1:ワード線、ABX,ABY:アドレスバッファ回路、XD,YD:
デコーダ,ドライバ回路、RC:書き込み・読み出し回
路、CC:書き込み・読み出し制御回路、OC:出力回路、D
O:出力、CS:チップセレクト信号、WE:書き込み動作制御
信号、DI:入力、AX0,AXR,AX0:アドレスバッファ出力、D
EC0,DEC1:デコーダ、WD0,WD1:ワードドライバ、SA:セン
スアンプ、EQ:イコライザー、φP:プリチャージ信号、
φL:ラッチ信号、φX:パルス信号、CP1,CP2:チャージポ
ンプ回路、192:ツェナーダイオード、φS1,φS2,φS3:C
P1活性パルス、φT1,φT2,φT3:CP2活性パルス。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a semiconductor device for explaining the principle of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a specific example of the upstream circuit of FIG. 1, and FIG. 3 is a first application example of the present technology. FIG. 4 is a configuration diagram of the semiconductor device shown in FIG. 4, FIG. 4 is a voltage waveform diagram of FIG. 3, FIG. 5 is a configuration example diagram of the circuit 30 of FIG. 3, and FIG. 6 is a semiconductor device showing a second application example of the present technology. 7 is a configuration diagram of a semiconductor device showing a third application example of the present technology, FIG. 8 is a diagram showing voltage waveforms of FIG. 7, and FIG. 9 is a configuration of the circuit 86 of FIG. Example figure, 10th
The figure is a block diagram of a semiconductor device showing a fourth application example of the present technology,
11 is a configuration example diagram of the circuit 113, FIG. 12 is a configuration example diagram of a dynamic semiconductor device to which the present invention is applied, FIG.
FIG. 13 is a diagram showing an example of the configuration in which the present invention is applied to a word driver, FIG. 14 is a diagram showing the voltage waveform of FIG. 13, FIG. 15 is a charge pump type booster circuit used in the present invention, and FIG. 15th
FIG. 17 is a diagram showing voltage waveforms in the figure, FIG. 17 is a first conventional example diagram, and FIG.
The figure is a second conventional example. A: Terminal that applies the voltage that is the reference for the operation of circuit C, B 1 ~
Bn: Terminal for applying a voltage that is the reference for the operation of circuit D, C:
Circuit for controlling circuit D, D: Circuit including MIS transistor and bipolar transistor, E: Input terminal, F: Signal line, G:
Output terminal, V A : Reference voltage for circuit C operation, 30,86,1
13: Circuit for lowering the potential of the output terminal G, X 0 to Xn: X address, Y 0 to Ym: Y address, MCA: Memory cell array, MC, M
C 0 , MC 1 : Memory cell, DL, DL 0 , DL 1 : Data line, WL, WL 0 , W
L 1 : Word line, ABX, ABY: Address buffer circuit, XD, YD:
Decoder, driver circuit, RC: write / read circuit, CC: write / read control circuit, OC: output circuit, D
O: Output, CS: Chip select signal, WE: Write operation control signal, DI: Input, A X0 , A XR , A X0 : Address buffer output, D
EC 0 , DEC 1 : Decoder, WD 0 , WD 1 : Word driver, SA: Sense amplifier, EQ: Equalizer, φ P : Precharge signal,
φ L : Latch signal, φ X : Pulse signal, CP1, CP2: Charge pump circuit, 192: Zener diode, φ S1 , φ S2 , φ S3 : C
P1 active pulse, φ T1 , φ T2 , φ T3 : CP2 active pulse.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 清男 東京都国分寺市東恋ヶ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭58−188388(JP,A) 特開 昭55−59756(JP,A) 特開 昭60−59818(JP,A) 特開 昭59−25424(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kiyoo Ito 1-280, Higashi Koigakubo, Kokubunji City, Tokyo Inside Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (56) Reference JP-A-58-188388 (JP, A) JP-A-SHO 55-59756 (JP, A) JP-A-60-59818 (JP, A) JP-A-59-25424 (JP, A)
Claims (9)
の各メモリセル内のMOSトランジスタのゲートにそれぞ
れ接続される複数のワード線と、該複数のワード線の選
択されたワード線を駆動するワード線駆動回路とを具備
する半導体記憶装置において、 動作電圧が供給され該動作電圧よりも大きい電圧を上記
ワード線駆動回路に供給する電圧発生手段をさらに具備
し、 上記ワード線駆動回路は上記電圧発生手段の出力と選択
されたワード線との間に電流経路を形成することにより
該選択されたワード線に上記動作電圧よりも大きい第1
の電圧を供給し、 上記電圧発生手段は、実質的に上記第1の電圧と略同一
の電圧を出力するとともに第1の電流供給能力を有する
第1の状態と、上記第1の電圧と略同一の電圧を出力す
るとともに上記第1の電流供給能力よりも大きい第2の
電流供給能力を有する第2の状態とを有し、ワード線を
選択する際に上記第2の状態とされることを特徴とする
半導体記憶装置。1. A plurality of memory cells, a plurality of word lines respectively connected to the gates of MOS transistors in each memory cell of the plurality of memory cells, and a selected word line of the plurality of word lines is driven. A semiconductor memory device including a word line driving circuit for supplying the operating voltage to the word line driving circuit, the word line driving circuit further comprising a voltage generating means for supplying a voltage higher than the operating voltage to the word line driving circuit. Forming a current path between the output of the voltage generating means and the selected word line to cause the selected word line to have a first voltage higher than the operating voltage;
Voltage is supplied to the voltage generating means, the voltage generating means outputs a voltage substantially the same as the first voltage and has a first current supply capability, and the first voltage is substantially the same. A second state in which the same voltage is output and a second current supply capacity larger than the first current supply capacity is provided, and the second state is set when the word line is selected. A semiconductor memory device characterized by:
装置において、 上記半導体記憶装置の外部から入力される信号に応答し
て、上記電圧発生手段の第1の状態から上記第2の状態
へと切り換えられ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 the voltage generating means changes from the first state to the second state in response to a signal input from the outside of the semiconductor memory device. A semiconductor memory device characterized by being switched to a state.
装置において、 上記電圧発生手段は複数の電圧発生回路からなり、 上記複数の電圧発生回路のうちの一部の電圧発生回路は
上記半導体記憶装置外からの信号により、動作/不動作
を接続可能にしたことを特徴とする半導体記憶装置。3. A semiconductor memory device according to claim 2, wherein the voltage generating means comprises a plurality of voltage generating circuits, and some of the plurality of voltage generating circuits have the voltage generating circuit. A semiconductor memory device characterized in that operation / non-operation can be connected by a signal from outside the semiconductor memory device.
装置において、 上記複数の電圧発生回路の各々はチャージポンプ回路か
らなることを特徴とする半導体記憶装置。4. The semiconductor memory device according to claim 3, wherein each of the plurality of voltage generating circuits comprises a charge pump circuit.
れか1項に記載の半導体記憶装置において、 上記複数の電圧発生回路のうちの上記一部の電圧発生回
路は上記半導体記憶装置のスタンバイの期間には不動作
状態に制御されることを特徴とする半導体記憶装置。5. The semiconductor memory device according to claim 3, wherein the part of the voltage generating circuits among the plurality of voltage generating circuits is the semiconductor memory device. A semiconductor memory device, which is controlled to be in an inactive state during a standby period of.
か1項に記載の半導体記憶装置において、 上記半導体記憶装置外からの信号はチップセレクト信
号、CAS信号、若しくはRAS信号であることを特徴とする
半導体記憶装置。6. The semiconductor memory device according to claim 2, wherein the signal from outside the semiconductor memory device is a chip select signal, a CAS signal, or a RAS signal. A semiconductor memory device characterized by the above.
か1項に記載の半導体記憶装置において、 上記電圧発生手段の出力が所定の電圧以上に大きくなる
ことを防止する電圧上昇防止回路が接続されたことを特
徴とする半導体記憶装置。7. A semiconductor memory device according to any one of claims 1 to 6, wherein a voltage rise prevention for preventing the output of the voltage generating means from becoming larger than a predetermined voltage. A semiconductor memory device having circuits connected thereto.
装置において、 上記電圧上昇防止回路はダイオード、ツェナーダイオー
ド若しくはMISダイオードからなることを特徴とする半
導体記憶装置。8. The semiconductor memory device according to claim 7, wherein the voltage rise prevention circuit comprises a diode, a Zener diode or a MIS diode.
か1項に記載の半導体記憶装置において、 上記半導体記憶装置はダイナミック型半導体記憶装置で
あることを特徴とする半導体記憶装置。9. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the semiconductor memory device is a dynamic semiconductor memory device.
Priority Applications (11)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60161467A JPH07111825B2 (en) | 1985-07-22 | 1985-07-22 | Semiconductor memory device |
DE86109470T DE3688222T2 (en) | 1985-07-22 | 1986-07-10 | SEMICONDUCTOR DEVICE WITH BIPOLAR TRANSISTOR AND INSULATION LAYER FIELD EFFECT TRANSISTOR. |
EP86109470A EP0209805B1 (en) | 1985-07-22 | 1986-07-10 | Semiconductor device having bipolar transistor and insulated gate field effect transistor |
EP19910103267 EP0433271A3 (en) | 1985-07-22 | 1986-07-10 | Semiconductor device |
US06/886,816 US4730132A (en) | 1985-07-22 | 1986-07-18 | Semiconductor device having bipolar transistor and insulated gate field effect transistor with two potential power source |
US07/130,640 US4837462A (en) | 1985-07-22 | 1987-12-09 | Semiconductor decoder circuit having switching means for preventing counterflow |
US07/608,640 US5086238A (en) | 1985-07-22 | 1990-11-05 | Semiconductor supply incorporating internal power supply for compensating for deviation in operating condition and fabrication process conditions |
US09/168,998 US6125075A (en) | 1985-07-22 | 1998-10-09 | Semiconductor device incorporating internal power supply for compensating for deviation in operating condition and fabrication process conditions |
US09/506,438 US6363029B1 (en) | 1985-07-22 | 2000-02-18 | Semiconductor device incorporating internal power supply for compensating for deviation in operating condition and fabrication process conditions |
US10/103,827 US6608791B2 (en) | 1985-07-22 | 2002-03-25 | Semiconductor device incorporating internal power supply for compensating for deviation in operating condition and fabrication process conditions |
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