发明名称 半导体装置
摘要 实现即使记忆体阵列电压低电压化时,亦可将来自记忆格之微小信号在高速且低消费电力状态下进行感侧的感测放大器。解决方法为,将过驱动用驱动开关(QDPl)分散配置于感测放大器领域SAA内之同时,利用网状电源配线(VDBH配线)供给过驱动用电位。效果:藉过驱动用驱动开关QDPl令资料线对 Dlt、D1b以较资料线振幅大之电压进行初期感侧俾实现高速感侧。将驱动开关QDPl分散配置,可分散感侧时之电流,并抑制感侧时电压之远近端差。
申请公布号 TW462056 申请公布日期 2001.11.01
申请号 TW088121215 申请日期 1999.12.03
申请人 日立制作所股份有限公司 发明人 竹村理一郎;伊藤清男;关口知纪;阪田 健;木村胜高
分类号 G11C11/407;G11C11/409 主分类号 G11C11/407
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种半导体装置,其特征为具有: 将由多数记忆格读出于多数资料线上之信号于对 应之上述资料线上放大为第1电压的多数感测放大 器; 将上述多数感测放大器之电源供给节点共接的第1 配线; 由上述第1配线之一端供给上述第1电压的第1开关; 沿上述多数感测放大器设置,用于供给较上述第1 电压大之第2电压的第2配线;及 于上述第1配线与第2配线间,沿上述多数感测放大 器分散配置的第2开关。2.如申请专利范围第1项之 半导体装置,其中 上述第2配线系网状电源配线。3.如申请专利范围 第1项之半导体装置,其中 令上述多数感测放大器能动化时,系令上述第2开 关导通特定时间后,令上述第1开关导通。4.一种半 导体装置,系具包含多数次记忆体阵列的记忆体阵 列之半导体装置,其特征在于: 上述多数次记忆体阵列系分别具有: 设于朝第1方向延伸之多数字元线与朝第2方向延 伸之多数资料线之交叉点的多数记忆格; 分别对应上述多数资料线而设置,分别包含有交叉 结合之第1导电型之第1MISFET对及第2导电型之第2 MISFET对的多数感测放大器; 朝上述第1方向延伸而设,连接上述多数感测放大 器之第1MISFET对之源极的第1共通源极线; 朝上述第1方向延伸而设,连接上述多数感测放大 器之第2MISFET对之源极的第2共通源极线; 朝上述第1方向延伸,用于供给第1电位的第1电源配 线; 朝上述第1方向延伸,用于供给第2电位的第2电源配 线; 用于供给第3电位的第3电源配线; 相对上述多数感测放大器依特定数之上述感测放 大器而设置,于上述第1共通源极线与第1电源配线 间沿上述多数感测放大器设置的多数第1开关; 相对上述多数感测放大器依特定数之上述感测放 大器而设置,于上述第2共通源极线与第2电源配线 间沿上述多数感测放大器设置的多数第2开关;及 设于上述第1共通源极线与第3电源配线间的第3开 关; 上述第3电位系位元第1电位与第2电位之间; 由上述记忆格读出之信号系于对应之上述资料线 上,被放大成上述第2电位或第3电位。5.如申请专 利范围第4项之半导体装置,其中 令上述记忆格记忆之资讯读出于对应之上述资料 线时,系令上述多数字元线之一被选择后,使上述 多数第1及第2开关设于导通状态,特定时间经过后 令上述多数第1开关设于非导通状态之同时,令第3 开关设于导通状态。6.如申请专利范围第5项之半 导体装置,其中 上述多数第1开关系分别为第1导电型之第3MISFET,多 数第2开关系分别为第2导电型之第4MISFET,上述第1 导电型为P型,第2导电型为N型, 上述第1电位系高于第3电位,第3电位系高于第2电 位。7.如申请专利范围第4项之半导体装置,其中 上述多数次记忆体阵列系具有: 配置有上述多数字元线、多数资料线及多数记忆 格,具共用之1个角的第1边及第2边之4角形第1领域; 沿上述第1边而设,配置有上述多数感测放大器、 第1及第2共通源极线、第1及第2电源配线、及多数 第1及第2开关的第2领域; 沿上述第2边而设,配置有用于将对应多数字元线 而设之多数字元线驱动电路或上述多数字元线分 别连接于上层之多数字元线配线的多数连接部之 第3领域;及 设于上述第1领域之上述1个角及上述第2.第3领域 所包围领域,并配置有上述第3开关的第4领域。8. 如申请专利范围第4项之半导体装置,其中 上述多数次记忆体阵列系分别具有: 朝上述第2方向延伸设置,在其交叉点连接第1电源 配线,用于供给第1电位的多数第4电源配线;及 朝上述第2方向延伸设置,在其交叉点连接第2电源 配线,用于供给第2电位的多数第5电源配线。9.如 申请专利范围第8项之半导体装置,其中 上述多数第4及第5电源配线,系相对于上述多数感 测放大器依每一特定数之上述感测放大器设置1条 。10.如申请专利范围第4项之半导体装置,其中 上述多数记忆格系分别为包含1个MISFET及1个电容 器的动态型记忆格。11.一种半导体装置,系具包含 多数次记忆体阵列的记忆体阵列之半导体装置,其 特征在于: 上述多数次记忆体阵列系分别具有: 设于朝第1方向延伸之多数字元线与朝第2方向延 伸之多数资料线之交叉点的多数记忆格; 分别对应上述多数资料线而设置,分别包含有交叉 结合之第1导电型之第1MISFET对及第2导电型之第2 MISFET对的多数感测放大器; 朝上述第1方向延伸而设,连接上述多数感测放大 器之第1MISFET对之源极的第1共通源极线; 朝上述第1方向延伸而设,连接上述多数感测放大 器之第2MISFET对之源极的第2共通源极线; 朝上述第1方向延伸,用于供给第1电位的第1电源配 线; 朝上述第1方向延伸,用于供给第2电位的第2电源配 线; 用于供给第3电位的第3电源配线; 用于供给第4电位的第4电源配线; 相对上述多数感测放大器依特定数之上述感测放 大器而设置,设于上述第1共通源极线与第1电源配 线间的多数第1开关; 相对上述多数感测放大器依特定数之上述感测放 大器而设置,设于上述第2共通源极线与第2电源配 线间的多数第2开关;及 设于上述第1共通源极线与第3电源配线间的第3开 关; 设于上述第2共通源极线与第4电源配线间的第4开 关; 上述第3及第4电位系位于第1电位与第2电位之间; 由上述记忆格读出之信号系于对应之上述资料线 上,被放大成上述第3电位或第4电位。12.如申请专 利范围第11项之半导体装置,其中 上述多数次记忆体阵列系具有: 配置有上述多数字元线、多数资料线及多数记忆 格,具共用之1个角的第1边及第2边之4角形第1领域; 沿上述第1边而设,配置有上述多数感测放大器、 第1及第2共通源极线、第1及第2电源配线、及多数 第1及第2开关的第2领域; 沿上述第2边而设,配置有用于将对应多数字元线 而设之多数驱动电路或上述多数字元线分别连接 于上层之多数字元线配线的多数连接部之第3领域 ;及 设于上述第1领域之上述1个角及上述第2.第3领域 所包围领域,并配置有上述第3及第4开关的第4领域 。13.如申请专利范围第12项之半导体装置,其中 令上述记忆格记忆之资讯读出于上述资料线时,系 令上述多数字元线之一被选择后,使上述多数第1 及第2开关设于导通状态,特定时间经过后令上述 多数第1及第2开关设于非导通状态之同时,令第3及 第4开关设于导通状态。14.如申请专利范围第11项 之半导体装置,其中 上述多数第1开关系分别为第1导电型之第3MISFET,多 数第2开关系分别为第2导电型之第4MISFET,第3开关 为第1导电型之第5MISFET,第4开关为第2导电型之第6 MISFET,上述第1导电型为P型,第2导电型为N型, 上述第1电位系高于第3电位,第3电位系高于第4电 位,第4电位系高于第2电位。15.如申请专利范围第 11项之半导体装置,其中 上述第3及第4电源配线,系与第1及第2电源配线并 列朝上述第1方向延面设置, 上述第3开关,系相对于上述多数感测放大器依每 一特定数设置般分割成多数单位第3开关; 上述第4开关,系相对于上述多数感测放大器依每 一特定数设置般分割成多数单位第4开关。16.如申 请专利范围第15项之半导体装置,其中 上述多数次记忆体阵列系具有: 配置有上述多数字元线、多数资料线及多数记忆 格,具共用之1个角的第1边反第2边之4角形第1领域; 沿上述第1边而设,配置有上述多数感测放大器、 第1及第2共通源极线、第1.第2.第3及第4电源配线 、及多数第1及第2开关、及第3.第4开关的第2领域; 及 沿上述第2边而设,配置有用于将对应多数字元线 而设之多数驱动电路或上述多数字元线分别连接 于上层之多数字元线配线的多数连接部之第3领域 。17.如申请专利范围第16项之半导体装置,其中令 上述记忆格记忆之资讯读出于上述资料线时,系令 上述多数字元线之一被选择后,使上述多数第1及 第2开关设于导通状态,特定时间经过后令上述多 数第1及第2开关设于非导通状态之同时,令第3及第 4开关设于导通状态。18.如申请专利范围第15项之 半导体装置,其中 上述多数第1开关系分别为第1导电型之第3MISFET,多 数第2开关系分别为第2导电型之第4MISFET,多数单位 第3开关系分别为第1导电型之第5MISFET,多数单位第 4开关系分别为第2导电型之第6MISFET,上述第1导电 型为P型,第2导电型为N型, 上述第1电位系高于第3电位,第3电位系高于第4电 位,第4电位系高于第2电位。19.一种半导体装置,其 特征为具有: 将由多数记忆格读出于对应之多数资料线的信号 放大的多数感测放大器; 为使由第1网状电源配线供给上述多数感测放大器 之放大信号之高(H)位准相关之第1电位而设,且依 上述多数感测放大器中之每一特定数而设的多数 第1MISFET;及 为使由第2网状电源配线供给上述多数感测放大器 之放大信号之低(L)位准相关之第2电位而设,且依 上述多数感测放大器中之每一特定数而设的多数 第2MISFET; 上述多数第1及第2MISFET系设为相同导电型之同时, 第1及第2MISFET之闸极系连接共通之驱动控制信号 线; 上述驱动控制信号线,系传送用于控制上述多数第 1及第2MISFET之导通状态的控制信号; 上述控制信号之有效位准与无效位准间之电位差 之绝对値,系大于上述第1电位与上述第2电位间之 电位差之绝对値。20.如申请专利范围第19项之半 导体装置,其中 上述多数第1及第2MISFET,系在沿上述多数感测放大 器朝一方向延伸之虚拟线上呈交叉配置, 设于上述虚拟线上之上述驱动信号线,系成为上述 多数第1及第2MISFET之闸极。21.一种半导体装置,系 具包含多数次记忆体阵列的记忆体阵列之半导体 装置,其特征在于: 上述多数次记忆体阵列系分别具有: 设于朝第1方向延伸之多数字元线与朝第2方向延 伸之多数资料线之交叉点的多数记忆格; 分别对应上述多数资料线而设置,分别包含有交叉 结合之第1导电型之第1MISFET对及第2导电型之第2 MISFET对的多数感测放大器; 朝上述第1方向延伸而设,连接上述多数感测放大 器之第1MISFET对之源极的第1共通源极线; 朝上述第1方向延伸而设,连接上述多数感测放大 器之第2MISFET对之源极的第2共通源极线; 朝上述第1方向延伸设置,用于供给第1电位的第1电 源配线; 朝上述第1方向延伸设置,用于供给第2电位的第2电 源配线; 相对上述多数感测放大器依特定数之上述感测放 大器而设置,于上述第1共通源极线与第1电源配线 之间源/汲极路径被连接的上述第2导电型之多数 第3MISFET; 相对上述多数感测放大器依特定数之上述感测放 大器而设置,于上述第2共通源极线与第2电源配线 之间源/汲极路径被连接的上述第2导电型之多数 第4MISFET;及 朝上述第1方向延伸设置之上述多数第3及第4MISFET 之闸极所共接的第1驱动控制线; 上述多数感测放大器之上述第1MISFET对,系沿朝上 述第1方向延伸之第1虚拟线配置, 上述多数感测放大器之上述第2MISFET对,系沿朝上 述第1方向延伸之第2虚拟线配置, 上述多数第3及第4MISFET,系设于上述第1及第2虚拟 线之间之同时,沿朝上述第1方向延伸之第3虚拟线 配置。22.如申请专利范围第21项之半导体装置,其 中 上述多数第3及第4MISFET,系于上述第3虚拟线上1个 个交互配置。23.如申请专利范围第21项之半导体 装置,其中 上述多数次记忆体阵列系分别具有: 配置有上述多数字元线、多数资料线及多数记忆 格,具共用之1个角的第1边及第2边之4角形第1领域; 沿上述第1边而设,配置有上述多数感测放大器、 第1及第2共通源极线、第1及第2电源配线、及多数 第3及第4MISFET的第2领域; 沿上述第2边而设,配置有用于将对应多数字元线 而设之多数驱动电路或上述多数字元线分别连接 于上层之多数字元线配线的多数连接部之第3领域 ;及 设于上述第1领域之上述1个角及上述第2.第3领域 所包围领域,并配置有上述第1及第2共通源极线之 一端所连接预充电电路的第4领域。24.如申请专利 范围第21项之半导体装置,其中 由对应之记忆格读出于上述多数资料线上之信号, 系被放大成上述第1电位或第2电位; 令上述多数感测放大器能动化时,于上述第1驱动 控制线具施加较上述第1电位与第2电位间电压大 之电压的期间。25.如申请专利范围第21项之半导 体装置,其中上述多数次记忆体阵列系分别令具有 : 用于供给第3电位的第3电源配线; 用于供给第4电位的第4电源配线; 于上述第l共通源极线之一端与第3电源配线之间 源/汲极路径被连接的第5MISFET;及 于上述第4共通源极线之一端与第4电源配线之间 源/汲极路径被连接的第6MISFET; 上述第3电位及第4电位,系位于第1电位与第2电位 之间,上述第1电位与第2电位间之电压系大于上述 第3电位与第4电位间之电压; 由上述记忆格读出之信号系于对应之上述资料线 上被放大成上述第3电位或第4电位。26.如申请专 利范围第25项之半导体装置,其中 由上述记忆格读出于对应之上述资料线之信号被 放大时,系令上述多数字元线之一被选择后,使上 述多数第3及第4MISFET设于导通状态,特定时间经过 后令上述多数第3及第4MISFET设于非导通状态之同 时,令上述第5及第6MISFET设于导通状态。27.如申请 专利范围第25项之半导体装置,其中 上述多数第3及第4MISFET设为导通状态时,于上述第1 驱动控制线施加有较上述第1电位与第2电位间电 压大的电压。28.如申请专利范围第25项之半导体 装置,其中 另具有升压电路俾形成升压电压施加于上述多数 字元线之中被选择之字元线; 上述多数第3及第4MISFET设为导通状态时,于上述第1 驱动控制线施加有上述升压电压。29.如申请专利 范围第21项之半导体装置,其中 上述多数次记忆体阵列系分别另具有 朝上述第1方向延伸设置,用于供给第3电位的第3电 源配线; 朝上述第1方向延伸设置,用于供给第4电位的第4电 源配线; 相对上述多数感测放大器依特定数之上述感测放 大器而设置,于上述第1共通源极线与第3电源配线 之间源/汲极路径被连接的上述第2导电型之多数 第5MISFET;及 相对上述多数感测放大器依特定数之上述感测放 大器而设置,于上述第2共通源极线与第4电源配线 之间源/汲极路径被连接的上述第2导电型之多数 第6MISFET; 上述第3电位及第4电位系位于第1电位与第2电位之 间,上述第1电位与第2电位间之电压系大于上述第3 电位与第4电位间电压; 于上述多数资料线上由对应之记忆格读出之信号 系被放大成上述第3电位或第4电位。30.如申请专 利范围第29项之半导体装置,其中 由上述记忆格读出于对应之上述资料线之信号被 放大时,系令上述多数字元线之一被选择后,使上 述多数第3及第4MISFET设于导通状态,特定时间经过 后令上述多数第3及第4MISFET设于非导通状态之同 时,令上述多数第5及第6MISFET设于导通状态。31.如 申请专利范围第29项之半导体装置,其中 上述多数第3及第4MISFET设为导通状态时,于上述第1 驱动控制线施加有较上述第1电位与第2电位间电 压大的电压。32.如申请专利范围第29项之半导体 装置,其中 另具有升压电路俾形成升压电压施加于上述多数 字元线之中被选择之字元线; 上述多数第3及第4MISFET设为导通状态时,于上述第1 驱动控制线施加有上述升压电压。33.如申请专利 范围第21项之半导体装置,其中 上述第1导电型系P型,第2导电型系N型。34.如申请 专利范围第21项之半导体装置,其中 上述多数记忆格系分别为包含1个MISFET及1个电容 器的动态型记忆格35.一种半导体装置,其特征为具 有: 设于多数字元线与多数资料线交叉点的多数记忆 格; 分别对应上述多数资料线而设,包含交叉连接之N 型第1MISFET对及交叉连接之P型第2MISFET对的多数感 测放大器; 共接于上述多数感测放大器之第1MISFET对之源极的 第1共通源极线; 共接于上述多数感测放大器之第2MISFET对之源极的 第2共通源极线, 设于上述第1共通源极线与第1电位间的第1驱动装 置;及 设于上述第2共通源极线与第2电位间的第2驱动装 置; 上述第1及第2驱动装置系具有第1动作模式及第2动 作模式; 上述第1驱动装置,于上述第1动作模式时系令上述 第1电位及第1共通源极线间以第1阻抗连接,于上述 第2动作模式时系令上述第1电位及第1共通源极线 间以大于上述第1阻抗之第2阻抗连接; 上述第2驱动装置,于上述第1动作模式时系令上述 第2电位及第2共通源极线间以第3阻抗连接,于上述 第2动作模式时系令上述第2电位及第2共通源极线 间以大于上述第3阻抗之第4阻抗连接; 在上述多数感测放大器对应之记忆格之信号被拴 锁状态下,流经上述多数感测放大器之电流,于上 述第2动作模式时系小于上述第1动作模式。36.如 申请专利范围第35项之半导体装置,其中 另具有:将等于或大于上述第1电位的第1基板偏压 以上述第1及第2动作模式供至上述第1MISFET对之反 向闸极的装置;及将等于或小于上述第2电位的第2 基板偏压以上述第1及第2动作模式供至上述第1 MISFET对之反向闸极的装置。37.如申请专利范围第 35项之半导体装置,其中 上述第1及第2MISFET对之临界値电压,于上述第2动昨 模式时系大于上述第1动作模式。38.如申请专利范 围第36项之半导体装置,其中 上述第1及第2MISFET对之临界値电压,于上述第2动昨 模式时系大于上述第1动作模式。39.如申请专利范 围第35至38项中任一项之半导体装置,其中 上述第1驱动装置系包含并列设置于上述第1共通 源极线与第1电位间的第1开关及第2开关; 上述第1开关于上述第1动作模式被选择性导通之 同时,第2开关于上述第2动作模式被选择性导通; 上述第1开关之电导系大于上述第2开关之电导。 图式简单说明: 第一图:本发明实施例1之感测放大器部分。 第二图:实施例1之动作波形图。 第三图:本发明实施例2之感测放大器主要部分。 第四图:实施例2之动作波形图。 第五图:本发明实施例3之感测放大器主要部分。 第六图:实施例3之动作波形图。 第七图:本发明实施例4之感测放大器部分。 第八图:实施例4之动作波形图。 第九图:本发明实施例5之感测放大器主要部分。 第十图:实施例5之动作波形图。 第十一图:本发明适用一般感侧方式时之实施例。 第十二图:实施例4及实施例5之感测放大器部分之 布局实施例。 第十三图:第十二图之感测放大器布局之一部分之 断面构造例。 第十四图:第十二图之感侧放大器布局之一部分之 断面构造例。 第十五图;本发明实施例6之感测放大器部分。 第十六图:第十五图之Zn之构成图。 第十七图:第十五图之Zp之构成图。 第十八图:于第十五图实施第十七图(c)、第十八图 (c)时之动作波形图。 第十九图:低Vt感测放大器适用之构成图。 第二十图:能动待机状态中之漏电流路径图。 第二十一图:第二十图之动作波形。 第二十二图:本发明适用之SDRAM之全体构成图。 第二十三图:1个记忆格阵列内之次记忆体阵列之 分割图。 第二十四图:次记忆体阵列内之网状电源配线图。 第二十五图:本发明先前检讨之过驱动方式之电路 图。 第二十六图:第二十五图之动作波形图之例。
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