説明

バックバイアス電圧のリップル・ノイズを減らす半導体メモリ装置及びその駆動方法

【課題】バックバイアス電圧のリップル・ノイズを減らす半導体メモリ装置及びその駆動方法を提供する。
【解決手段】ワードライン駆動回路と遅延ロジック回路とを含み、該ワードライン駆動回路は、サブ・ワードライン・イネーブル信号、第1ワードライン駆動信号及び第2ワードライン駆動信号に応答し、選択されたメモリセルに連結されるサブ・ワードラインを第1電圧にイネーブルさせ、非選択のメモリセルのサブ・ワードラインを第2電圧及び第3電圧にディセーブルさせ、該遅延ロジック回路は、サブ・ワードラインのディセーブル時、第1ワードライン駆動信号の遷移時点を基準にして、サブ・ワードライン・イネーブル信号の遷移時点を可変させ、第3電圧に流入されるサブ・ワードラインのチャージ量より、第2電圧に流入されるサブ・ワードラインのチャージ量が多いように制御する半導体メモリ装置である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体メモリ装置に係り、特に、バックバイアス電圧のリップル・ノイズを減らす半導体メモリ装置及びその駆動方法に関する。
【背景技術】
【0002】
DRAM(dynamic random-access memory)のような半導体メモリ装置では、漏れ電流(leakage current)の減少が主要な課題である。DRAMで生じる漏れ電流は、メモリセルのリフレッシュ時間を短縮させる要因になる。漏れ電流には、接合漏れ電流(junction leakage current)とサブ・スレショルド電流(sub-threshold current)とがある。接合漏れ電流は、例えば、セル・トランジスタの接合境界の欠陥によって発生し、サブ・スレショルド電流は、セル・トランジスタを介して流れるチャンネル漏れ電流である。
【0003】
接合漏れ電流は、チャネルのイオン濃度を低くすることによって減少させることができるが、これは、サブ・スレショルド漏れ電流を増加させる原因になる。サブ・スレショルド電流は、セル・トランジスタのスレショルド電圧を増加させることによって、減少させることができる。しかし、これは、接合漏れ電流を増加させる原因になる。
【0004】
このような問題点を解決するために、接合漏れ電流とサブ・スレショルド電流とを同時に減少させるための方法としてネガティブにバイアスされるワードライン構造を採用する。ネガティブ・ワードライン構造を有する半導体メモリ装置は、選択されていないワードラインに、ネガティブ電圧を供給する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明がなそうとする技術的課題は、バックバイアス電圧VBBのリップル・ノイズを減らす半導体メモリ装置を提供することにある。
本発明がなそうとする他の技術的課題は、前記半導体メモリ装置の駆動方法を提供することにある。
本発明がなそうとするさらに他の技術的課題は、前記半導体メモリ装置を含むメモリ・モジュールを提供することにある。
本発明がなそうとするさらに他の技術的課題は、前記半導体メモリ装置を含むシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記技術的課題を解決するために、本発明の一面による半導体メモリ装置は、サブ・ワードライン・イネーブル信号、第1ワードライン駆動信号及び第2ワードライン駆動信号に応答し、選択されたメモリセルに連結されるサブ・ワードラインを第1電圧にイネーブルさせ、非選択のメモリセルのサブ・ワードラインを第2電圧及び第3電圧にディセーブルさせるワードライン駆動回路;サブ・ワードラインのディセーブル時、第1ワードライン駆動信号の遷移時点を基準にして、サブ・ワードライン・イネーブル信号の遷移時点を可変させ、第3電圧に流入されるサブ・ワードラインのチャージ量より、第2電圧に流入されるサブ・ワードラインのチャージ量が多いように制御する遅延ロジック回路;を含む。
【0007】
本発明の実施形態によって、第1電圧は、昇圧電圧であり、第2電圧は、接地電圧であり、第3電圧は、接地電圧より低いネガティブ電圧に設定されうる。
本発明の実施形態によって、遅延ロジック回路は、第1テストモード信号及び第2テストモード信号に応答し、第1ワードライン駆動信号の遷移時点より、サブ・ワードライン・イネーブル信号の遷移時点を後に遅延させることができる。
【0008】
本発明の実施形態によって、遅延ロジック回路は、第1テストモード信号が入力される第1インバータ、第1インバータの出力と第1ワードライン駆動信号とが入力される第1NANDゲート、第1テストモード信号が入力される第1遅延部、第1NANDゲートの出力と第1遅延部の出力とが入力される第2NANDゲート、第2テストモード信号が入力される第2インバータ、第2インバータの出力と第2NANDゲートの出力とが入力される第3NANDゲート、第2テストモード信号が入力される第2遅延部、第3NANDゲートの出力と第2遅延部の出力とが入力される第4NANDゲート、及び第4NANDゲートの出力が入力され、サブ・ワードライン・イネーブル信号を出力する第3インバータを含むことができる。
【0009】
本発明の実施形態によって、ワードライン駆動回路は、第1ワードライン駆動信号がそのソースに連結され、サブ・ワードライン・イネーブル信号がそのゲートに連結され、サブ・ワードラインがそのドレインに連結されるPMOSトランジスタ、第2電圧がそのソースに連結され、サブ・ワードライン・イネーブル信号がそのゲートに連結され、サブ・ワードラインがそのドレインに連結される第1NMOSトランジスタ、及び第2ワードライン駆動信号がそのゲートに連結され、第2電圧がそのソースに連結され、サブ・ワードラインがそのドレインに連結される第2NMOSトランジスタを含むことができる。
【0010】
本発明の実施形態によって、第1ワードライン駆動信号は、電源電圧より高い昇圧電圧と接地電圧とによって駆動され、第2ワードライン駆動信号は、電源電圧と接地電圧とによって駆動され、サブ・ワードライン・イネーブル信号は、昇圧電圧と接地電圧とによって駆動されるように設定されうる。
【0011】
前記技術的課題を解決するために、本発明の他の面による半導体メモリ装置は、サブ・ワードライン・イネーブル信号、第1ワードライン駆動信号及び第2ワードライン駆動信号に応答し、選択されたメモリセルに連結されるサブ・ワードラインを第1電圧にイネーブルさせ、非選択のメモリセルのサブ・ワードラインを第2電圧及び第3電圧にディセーブルさせるワードライン駆動回路;サブ・ワードラインのディセーブル時、サブ・ワードライン・イネーブル信号の遷移時点を基準にして、第1ワードライン駆動信号の遷移時点を可変させ、第3電圧に流入されるサブ・ワードラインのチャージ量より、第2電圧に流入されるサブ・ワードラインのチャージ量が多いように制御する遅延ロジック回路;を含む。
【0012】
本発明の実施形態によって、遅延ロジック回路は、第1テストモード信号及び第2テストモード信号に応答し、サブ・ワードライン・イネーブル信号の遷移時点より、第1ワードライン駆動信号の遷移時点を前に早めることができる。
【0013】
本発明の実施形態によって、遅延ロジック回路は、第1テストモード信号が入力される第1インバータ、第1テストモード信号と、半導体メモリ装置に入力されるロウ・アドレス信号をデコーディングしたアドレス・デコーディング信号とが入力される第1NANDゲート、第1インバータの出力とアドレス・デコーディング信号とが入力される第1遅延部、第1NANDゲートの出力と第1遅延部の出力とが入力される第2NANDゲート、第2テストモード信号が入力される第2インバータ、第2テストモード信号と第2NANDゲートの出力とが入力される第3NANDゲート、第2インバータの出力と第2NANDゲートの出力とが入力される第2遅延部、第3NANDゲートの出力と第2遅延部の出力とが入力され、第1ワードライン駆動信号を出力する第4NANDゲート、及びアドレス・デコーディング信号が入力され、サブ・ワードライン・イネーブル信号を発する遅延部を含むことができる。
【0014】
前記技術的課題を解決するために、本発明のさらに他の面による半導体メモリ装置は、複数個のメモリセルがサブ・ワードラインとビットラインとの交差点に配列されている多数個のメモリセル・アレイと、メモリセル・アレイ間に配され、選択されたメモリセルに連結されるサブ・ワードラインを第1電圧にイネーブルさせ、非選択のメモリセルの前記サブ・ワードラインを第2電圧及び第3電圧にディセーブルさせるワードライン駆動回路が配列されているワードライン駆動ブロックと、を含み、メモリセル・アレイのエッジ側に配されるダミー・キャパシタと第3電圧とが連結される。
【0015】
前記他の技術的課題を解決するために、本発明の一面による半導体メモリ装置の駆動方法は、選択されたメモリセルと連結されるサブ・ワードラインを第1電圧に駆動し、メモリセルをイネーブルさせる段階と、非選択のメモリセルのサブ・ワードラインを第2電圧及び第3電圧にディセーブルさせる段階と、を含む。サブ・ワードラインをディセーブルさせる段階は、第1ワードライン駆動信号を遷移させ、サブ・ワードラインのチャージを第2電圧にディスチャージさせる段階と、サブ・ワードライン・イネーブル信号に応答し、サブ・ワードラインのチャージを第3電圧にディスチャージさせる段階と、を含み、第1ワードライン駆動信号の遷移時点より、サブ・ワードライン・イネーブル信号の遷移時点を後に遅延させる。
【0016】
前記他の技術的課題を解決するために、本発明の他の面による半導体メモリ装置の駆動方法は、選択されたメモリセルと連結されるサブ・ワードラインを第1電圧に駆動し、メモリセルをイネーブルさせる段階と、非選択のメモリセルのサブ・ワードラインを第2電圧及び第3電圧にディセーブルさせる段階と、を含む。サブ・ワードラインをディセーブルさせる段階は、第1ワードライン駆動信号を遷移させ、サブ・ワードラインのチャージを第2電圧にディスチャージさせる段階と、サブ・ワードライン・イネーブル信号に応答し、サブ・ワードラインのチャージを第3電圧にディスチャージさせる段階と、を含み、サブ・ワードライン・イネーブル信号の遷移時点より、第1ワードライン駆動信号の遷移時点を前に早める。
【0017】
前記さらに他の技術的課題を解決するために、本発明の一面によるメモリ・モジュールは、印刷回路基板と、印刷回路基板上に装着され、半導体メモリ装置を含む少なくとも1つ以上のメモリチップと、を含む。半導体メモリ装置は、サブ・ワードライン・イネーブル信号、第1ワードライン駆動信号及び第2ワードライン駆動信号に応答し、選択されたメモリセルと連結されるサブ・ワードラインを昇圧電圧にイネーブルさせ、非選択のメモリセルのサブ・ワードラインを接地電圧及びネガティブ電圧にディセーブルさせるワードライン駆動回路;サブ・ワードラインのディセーブル時、第1ワードライン駆動信号の遷移時点を基準にして、サブ・ワードライン・イネーブル信号の遷移時点を可変させ、ネガティブ電圧に流入されるサブ・ワードラインのチャージ量より、接地電圧に流入されるサブ・ワードラインのチャージ量が多いように制御する遅延ロジック回路;を含む。
【0018】
前記さらに他の技術的課題を解決するために、本発明の他の面によるメモリ・モジュールは、印刷回路基板と、印刷回路基板上に装着され、半導体メモリ装置を含む少なくとも1つ以上のメモリチップと、含む。半導体メモリ装置は、サブ・ワードライン・イネーブル信号、第1ワードライン駆動信号及び第2ワードライン駆動信号に応答し、選択されたメモリセルに連結されるサブ・ワードラインを昇圧電圧にイネーブルさせ、非選択のメモリセルのサブ・ワードラインを接地電圧及びネガティブ電圧にディセーブルさせるワードライン駆動回路;サブ・ワードラインのディセーブル時、サブ・ワードライン・イネーブル信号の遷移時点を基準にして、第1ワードライン駆動信号の遷移時点を可変させ、ネガティブ電圧に流入されるサブ・ワードラインのチャージ量より、接地電圧に流入されるサブ・ワードラインのチャージ量が多いように制御する遅延ロジック回路;を含む。
【0019】
前記さらに他の技術的課題を解決するために、本発明のさらに他の面によるメモリ・モジュールは、印刷回路基板と、印刷回路基板上に装着され、半導体メモリ装置を含む少なくとも1つ以上のメモリチップと、を含む。半導体メモリ装置は、複数個のメモリセルがサブ・ワードラインとビットラインとの交差点に配列されている多数個のメモリセル・アレイと、メモリセル・アレイ間に配され、選択されたメモリセルに連結されるサブ・ワードラインを第1電圧にイネーブルさせ、非選択のメモリセルの前記サブ・ワードラインを第2電圧及び第3電圧にディセーブルさせるワードライン駆動回路が配列されているワードライン駆動ブロックと、を含み、メモリセル・アレイのエッジ側に配されるダミー・キャパシタと第3電圧とが連結される。
【0020】
前記さらに他の技術的課題を解決するために、本発明の一面によるシステムは、半導体メモリ装置と、バスを介して半導体メモリ装置を制御するコントローラと、を含む。半導体メモリ装置は、サブ・ワードライン・イネーブル信号、第1ワードライン駆動信号及び第2ワードライン駆動信号に応答し、選択されたメモリセルに連結されるサブ・ワードラインを昇圧電圧にイネーブルさせ、非選択のメモリセルのサブ・ワードラインを接地電圧及びネガティブ電圧にディセーブルさせるワードライン駆動回路;サブ・ワードラインのディセーブル時、第1ワードライン駆動信号の遷移時点を基準にして、サブ・ワードライン・イネーブル信号の遷移時点を可変させ、ネガティブ電圧に流入されるサブ・ワードラインのチャージ量より、接地電圧に流入されるサブ・ワードラインのチャージ量が多いように制御する遅延ロジック回路;を含む。
【0021】
前記さらに他の技術的課題を解決するために、本発明の他の面によるシステムは、半導体メモリ装置と、バスを介して半導体装置を制御するコントローラと、を含む。半導体メモリ装置は、サブ・ワードライン・イネーブル信号、第1ワードライン駆動信号及び第2ワードライン駆動信号に応答し、選択されたメモリセルに連結されるサブ・ワードラインを昇圧電圧にイネーブルさせ、非選択のメモリセルのサブ・ワードラインを接地電圧及びネガティブ電圧にディセーブルさせるワードライン駆動回路;サブ・ワードラインのディセーブル時、サブ・ワードライン・イネーブル信号の遷移時点を基準にして、第1ワードライン駆動信号の遷移時点を可変させ、ネガティブ電圧に流入されるサブ・ワードラインのチャージ量より、接地電圧に流入されるサブ・ワードラインのチャージ量が多いように、制御する遅延ロジック回路;を含む。
【0022】
前記さらに他の技術的課題を解決するために、本発明のさらに他の面によるシステムは、半導体メモリ装置と、バスを介して半導体装置を制御するコントローラと、を含む。半導体メモリ装置は、複数個のメモリセルがサブ・ワードラインとビットラインとの交差点に配列されている多数個のメモリセル・アレイと、メモリセル・アレイ間に配され、選択されたメモリセルに連結されるサブ・ワードラインを第1電圧にイネーブルさせ、非選択のメモリセルの前記サブ・ワードラインを第2電圧及び第3電圧にディセーブルさせるワードライン駆動回路が配列されているワードライン駆動ブロックと、を含み、メモリセル・アレイのエッジ側に配されるダミー・キャパシタと第3電圧とが連結される。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】典型的なDRAMのメモリセルを示す図。
【図2】本発明の半導体メモリ装置について説明する図。
【図3】図2のワードライン駆動信号発生回路について説明する図。
【図4】図2のワードライン・ドライバについて説明する図。
【図5】tRASとtRPとのタイミングについて説明する図。
【図6】図4のワードライン・ドライバの電流経路について説明する図。
【図7】本発明の第1実施形態による遅延ロジック回路について説明する回路ダイヤグラム。
【図8】本発明の第1実施形態による遅延ロジック回路について説明する動作タイミング・ダイヤグラム。
【図9】本発明の第2実施形態による遅延ロジック回路について説明する回路ダイヤグラム。
【図10】本発明の第2実施形態による遅延ロジック回路について説明する動作タイミング・ダイヤグラム。
【図11】本発明の第3実施形態によるバックバイアス電圧VBBリップル・ノイズ防止のためのバックバイアス電圧VBBの連結構造を有する半導体メモリ装置について説明する図。
【図12】本発明の第3実施形態によるバックバイアス電圧VBBリップル・ノイズ防止のためのバックバイアス電圧VBBの連結構造を有する半導体メモリ装置について説明する図。
【図13】本発明の第3実施形態によるバックバイアス電圧VBBリップル・ノイズ防止のためのバックバイアス電圧VBBの連結構造を有する半導体メモリ装置について説明する図。
【図14】本発明の半導体メモリ装置を含むメモリチップを有するメモリ・モジュールについて説明する図。
【図15】本発明の半導体メモリ装置で具現されるRAMを使用するプロセッサ基盤のシステムについて説明するブロック・ダイヤグラム。
【発明を実施するための形態】
【0024】
本発明、本発明の動作上の利点、及び本発明の実施によって達成される目的を十分に理解するためには、本発明の望ましい実施形態を例示する添付図面及び添付図面に記載された内容を参照しなければならない。
以下、添付図面を参照して、本発明の望ましい実施形態について説明することによって、本発明について詳細に説明する。各図面に提示された同一参照符号は、同一部材を示す。
【0025】
図1は、典型的なDRAM(dynamic random-access memory)のメモリセルを示している。図1を参照すれば、メモリセルMCは、サブ・ワードラインWLとビットラインBLとに連結されるセル・トランジスタ10と、セルキャパシタ12とから構成される。セル・トランジスタ10の接合境界の欠陥によって、接合漏れ電流(junction leakage current)I1が生じ、セル・トランジスタ10を介して流れるチャネル漏れ電流によって、サブ・スレショルド電流I2が生じる。接合漏れ電流I1とサブ・スレショルド電流I2とを減少させるために、ネガティブにバイアスされるサブ・ワードラインWL構造を採用する。選択されていないワードラインWLにネガティブ電圧、すなわち、典型的に、−0.3Vないし−0.4V程度のバックバイアス電圧VBBを供給する。キャパシタ11の一端には、プレート電圧VPが印加される。
【0026】
図2は、本発明の半導体メモリ装置について説明する図面である。図2を参照すれば、半導体メモリ装置20はメモリセル・アレイARRAY、センスアンプ・ブロックSAs、ワードライン駆動ブロックSWDs、コンジャンクション領域CONJUNCTION、ロウ・デコーダ38、下位デコーディング信号発生回路30及び遅延ロジック回路40を含む。
各メモリセル・アレイARRAYには、サブ・ワードラインWLとビットラインBL/BLBとの交差点に、図1のメモリセルMCが配される。
【0027】
サブ・ワードライン駆動ブロックSWDsには、サブ・ワードラインWLを駆動するワードライン・ドライバSWDが配される。ワードライン・ドライバSWDそれぞれは、ロウ・デコーダ38から出力されるそれぞれのワードライン・イネーブル信号WEI;第1ワードライン駆動信号PXID及び第2ワードライン駆動信号PXIB;によって制御される。
【0028】
ロウ・デコーダ38は、上位ロウ・アドレス信号MRADD(RA2〜RA8)に応答し、ワードライン・イネーブル信号WEI<i>を発する。ロウ・デコーダ38は、上位ロウ・アドレス信号MRADDを受信してデコーディングし、1つのワードライン・イネーブル信号WEIを活性化させる。活性化された各ワードライン・イネーブル信号WEIは、昇圧電圧VPPレベルを有する。
【0029】
下位デコーディング信号発生回路30は、下位ロウ・アドレス信号LRADD(RA0,RA1)を受信してデコーディングし、4個の下位デコーディング信号PXI<j>(Jは、0ないし3)を発する。下位デコーディング信号PXI<j>(jは、0ないし3)は、半導体メモリ装置に全般的に配される。下位デコーディング信号PXI<j>(jは、0ないし3)は、コンジャンクション領域CONJUNCTIONのワードライン駆動信号発生回路50,60を駆動する。
【0030】
コンジャンクション領域CONJUNCTIONには、選択されたサブ・ワードラインWLに昇圧電圧VPPを供給し、非選択のサブ・ワードラインWLにネガティブ電圧VBBを印加するためのワードライン駆動信号発生回路50,60が配される。ワードライン駆動信号発生回路50,60は、ワードライン・ドライバSWDを駆動する相補的な信号である第1ワードライン駆動信号PXID<j>及び第2ワードライン駆動信号PXIB<j>(jは、0ないし3)を発する。
【0031】
メモリセルMCがアクセスされるとき、対応するワードライン・イネーブル信号WEIとワードライン駆動信号PXID<j>,PXIB<j>(jは、0ないし3)とが活性化される。対応するワードライン・ドライバSWDは、対応するサブ・ワードラインWLを昇圧電圧VPPに駆動する。メモリセルMCのアクセス動作が終わった後、ワードライン・ドライバSWDは、サブ・ワードラインWLを、接地電圧VSSを経てバックバイアス電圧VBBにプリチャージする。
【0032】
図3は、図2のワードライン駆動信号発生回路50,60について説明する図である。図3を参照すれば、ワードライン駆動信号発生回路50,60は、下位デコーディング信号PXIが入力される直列連結された第1インバータ301、第2インバータ302及び第3インバータ303を含む。第1インバータ301及び第2インバータ302は、昇圧電圧VPPと接地電圧VSSとによって駆動され、第3インバータ303は、電源電圧VCCと接地電圧VSSとによって駆動される。第2インバータ302の出力信号である第1ワードライン駆動信号PXIDは、昇圧電圧VPPレベルまたは接地電圧VSSレベルを有し、第3インバータ303の出力である第2ワードライン駆動信号PXIBは、電源電圧VCCレベルまたは接地電圧VSSレベルを有する。昇圧電圧VPPは、電源電圧VCCより高い電圧レベルを有する。
【0033】
下位デコーディング信号PXIが、ロジックロウ・レベルからロジックハイ・レベルに遷移する場合、第1ワードライン駆動信号PXIDは、昇圧電圧VPPレベルを有し、第2ワードライン駆動信号PXIBは、接地電圧VSSレベルを有する。下位デコーディング信号PXIが、ロジックハイ・レベルからロジックロウ・レベルに遷移すれば、第1ワードライン駆動信号PXIDは、接地電圧VSSレベルを有し、第2ワードライン駆動信号PXIBは、電源電圧VCCレベルを有する。第1ワードライン駆動信号PXID及び第2ワードライン駆動信号PXIBは、図2のワードライン・ドライバSWDに提供される。
【0034】
図4は、図2のワードライン・ドライバSWDについて説明する図である。図4を参照すれば、ワードライン・ドライバSWDは、第1ワードライン駆動信号PXIDがそのソースに連結され、サブ・ワードライン・イネーブル信号NWEIBがそのゲートに連結され、サブ・ワードラインWLがそのドレインに連結されるPMOSトランジスタ410、バックバイアス電圧VBBがそのソースに連結され、サブ・ワードライン・イネーブル信号NWEIBがそのゲートに連結され、サブ・ワードラインWLがそのドレインに連結される第1NMOSトランジスタ430、及び第2ワードライン駆動信号PXIBがそのゲートに連結され、バックバイアス電圧VBBがそのソースに連結され、サブ・ワードラインWLがそのドレインに連結される第2NMOSトランジスタ450を含む。
【0035】
サブ・ワードライン・イネーブル信号NWEIBは、昇圧電圧VPPレベルに活性化されたワードライン・イネーブル信号WEIに応答し、接地電圧VSSレベルとして発せられる信号である。接地電圧VSSレベルのサブ・ワードライン・イネーブル信号NWEIBと、昇圧電圧VPPレベルの第1ワードライン駆動信号PXIDとに応答し、サブ・ワードラインWLは、昇圧電圧VPPレベルを有する。プリチャージ動作の間、昇圧電圧VPPレベルの、サブ・ワードライン・イネーブル信号NWEIBと、第2ワードライン駆動信号PXIBとに応答し、サブ・ワードラインWLは、バックバイアス電圧VBBレベルを有する。
【0036】
一方、図1で説明したメモリセルMCの漏れ電流I1,I2によって、メモリセルMCに保存されたデータが消失する場合が生じる。これにより、DRAMのような半導体メモリ装置は、周期的にメモリセルMCのデータを感知増幅し、これをさらにメモリセルMCに再保存するリフレッシュ動作が必要になる。
【0037】
DRAMのリフレッシュ動作は、ロウ・アクティブ動作とロウ・プリチャージ動作とからなる。ロウ・アクティブ動作は、ロウ・アクティブ信号がイネーブルされれば、ロウ・アドレスによって選択されたサブ・ワードラインWLが活性化され、メモリセルMCに保存されたデータは、ビットラインBLに伝えられ、センスアンプ(sense amplifier)SAの動作によって感知増幅され、再びメモリセルMCに再保存される動作からなる。ロウ・プリチャージ動作は、ロウ・プリチャージ命令によって選択されたサブ・ワードラインWLがディセーブルされ、メモリセルMCに再保存されたデータを一定時間維持する動作からなる。DRAMでは、ロウ・アクティブ信号が活性化されてロウ・アクティブ動作が起こる区間をtRASと定義し、ロウ・プリチャージ動作が起こる区間をtRPと定義する。
【0038】
tRASは、最小限の必要時間tRAS(min)より長くなければならない。すなわち、ロウ・アクティブ命令によって、ロウ・アクティブ信号が活性化され、ロウ・アドレスMRADD,LRADDが入力され、リフレッシュされたデータが再びメモリセルMCに再保存される時間が必要である。tRASがtRAS(min)より短い場合には、センスアンプSAによって感知増幅されるデータが、メモリセルMCに適切に伝えられない。これにより、次の動作時、メモリセルに保存されたデータがビットラインBLに伝えられても、十分な幅のビットライン電圧のため△VBLを得られなくなる場合が生じる。これにより、DRAMの特性が低下したり、またはメモリセルMCのデータを維持している時間が短くなり、不良が発生することもありうる。
【0039】
tRPは、ロウ・プリチャージ信号によって、サブ・ワードラインWLとセンスアンプSAの動作とがディセーブルされ、次の動作を行うために、ビットラインBLをプリチャージさせるのにかかる時間を意味する。tRPもまた、最小限の必要時間tRP(min)より長くなければならない。tRPがtRP(min)より短い場合には、ビットラインBLが完全に同じレベルにならなくなる。このように、完全に同じレベルではないビットライン対BL,/BLに、メモリセルMCデータが伝えられる場合には、不正確なデータがメモリセルMCに保存され、DRAMは誤動作する。
【0040】
図5は、tRASとtRPとのタイミングについて説明する図である。図5を参照すれば、ロウ・アドレス・ストローブ信号/RASがイネーブルされた後、ロウ・プリチャージ命令が入力されるためのtRASは、tRAS(min)より長くなければならない。そして、ロウ・プリチャージ命令が入力された後、ロウ・アクティブ命令を入力させるためのtRPもまた、tRP(min)より長くなければならない。しかし、tRAS(min)とtRP(min)とを満足する場合、いつでもロウ・アクティブ命令またはロウ・プリチャージ命令を入力できる。すなわち、tRASとtRPとを短くできる。
【0041】
tRPタイミング・マージンを確保するために、図6に図示されているように、ワードライン・ドライバSWDの動作において、サブ・ワードラインWLをディセーブルさせる第1ワードライン駆動信号PXIDと、サブ・ワードライン・イネーブル信号NWEIBとの間のタイミング(c)をできる限り短く設定する。昇圧電圧VPPレベルのサブ・ワードラインWLのチャージは、第1ワードライン駆動信号PXIDの昇圧電圧VPPレベルのロジックハイ・レベルから接地電圧VSSレベルのロジックロウ・レベルへの遷移によって、PMOSトランジスタ410を介する(a)電流経路によって、接地電圧VSSに流入され、サブ・ワードライン・イネーブル信号NWEIBの接地電圧VSSレベルのロジックロウ・レベルから昇圧電圧VPPレベルのロジックハイ・レベルへの遷移によって、第1NMOSトランジスタ430を介する(b)電流経路によって、バックバイアス電圧VBBに流入される。バックバイアス電圧VBBに流入されるサブ・ワードラインのチャージは、(b)電流経路以前に、接地電圧VSSレベルのロジックロウ・レベルから電源電圧VCCレベルのロジックハイ・レベルに遷移する第2ワードライン駆動信号PXIBに応答する第2NMOSトランジスタ450を介する(d)電流経路によっても、ディスチャージされる。
【0042】
DRAMのリフレッシュ動作で、リフレッシュ・サイクル減少モード(RCR:refresh cycle reduction mode)がある。RCRモードは、イネーブルされるサブ・ワードラインWLの個数を2倍または4倍にして、リフレッシュ時間を短縮させる動作モードであり、テスト時間を短縮させるために使われる。RCRモードでのように、イネーブルされるワードラインの個数が増加する場合、それらをディセーブルさせるために、一度にバックバイアス電圧VBBに流入されるチャージが増加することによって、バックバイアス電圧VBBレベルにリップル(ripple)ノイズが生じる。バックバイアス電圧VBBのノイズは、図1のメモリセルMCのサブ・スレショルド電流I2を誘発し、DRAMのリフレッシュ特性を劣化させるという問題点を起こす。
【0043】
バックバイアス電圧VBBに流入されるチャージを減らすために、(a)電流経路を介して、サブ・ワードラインWLのチャージを接地電圧VSSにさらに多く流入されるように制御する遅延ロジック回路40が、図2の半導体メモリ装置20に採用される。
【0044】
図7ないし図10は、遅延ロジック回路40について説明する回路ダイヤグラムと動作タイミング・ダイヤグラムとを示している。図7は、本発明の第1実施形態による遅延ロジック回路40を示している。図7を参照すれば、遅延ロジック回路40は、昇圧電圧VPPと接地電圧VSSとによって駆動される。
【0045】
遅延ロジック回路40は、第1テストモード信号TMODE1が入力される第1インバータ701、第1インバータ701の出力と第1ワードライン駆動信号PXIDとが入力される第1NANDゲート703、第1テストモード信号TMODE1が入力される第1遅延部705、第1NANDゲート703の出力と第1遅延部705の出力とが入力される第2NANDゲート709、第2テストモード信号TMODE2が入力される第2インバータ711、第2インバータ711の出力と第2NANDゲート709の出力とが入力される第3NANDゲート713、第2テストモード信号TMODE2が入力される第2遅延部715、第3NANDゲート713の出力と第2遅延部715の出力とが入力される第4NANDゲート719、及び第4NANDゲート719の出力が入力され、サブ・ワードライン・イネーブル信号NWEIBを出力する第3インバータ720を含む。
【0046】
第1遅延部705は、第1ワードライン駆動信号PXIDと、第1テストモード信号TMODE1とが入力されるNANDゲート706;偶数個のインバータから構成される遅延チェーン707;を含む。第2遅延部715は、第2NANDゲート709の出力と、第2テストモード信号TMODE2とが入力されるNANDゲート716;偶数個のインバータから構成される遅延チェーン717;を含む。
【0047】
図7の遅延ロジック回路40の動作について、図8のタイミング・ダイヤグラムと連繋させて説明する。ノーマル・モードであるとき、第1テストモード信号TMODE1及び第2テストモード信号TMODE2がロジックロウ・レベルに非活性化され、昇圧電圧VPPレベルのロジックハイ・レベルから接地電圧VSSレベルのロジックロウ・レベルに遷移する第1ワードライン駆動信号PXIDに応答し、第1NANDゲートないし第4NANDゲート703,709,713,719と、第3インバータ720とを通過するのにかかるデフォルト遅延時間△tDN後、昇圧電圧VPPレベルのサブ・ワードライン・イネーブル信号NWEIBを発する。
【0048】
第1遅延モードであるとき、第1テストモード信号TMODE1は、ロジックハイ・レベルに活性化され、第2テストモード信号TMODE2は、ロジックロウ・レベルに非活性化され、ロジックロウ・レベルに遷移する第1ワードライン駆動信号PXIDに応答し、第1遅延部705と、第2NANDゲートないし第4NANDゲート709,713,719と、第3インバータ720とを通過するのにかかる第1遅延時間△tDN1後、昇圧電圧VPPレベルのサブ・ワードライン・イネーブル信号NWEIBを発する。
【0049】
第2遅延モードであるとき、第1テストモード信号TMODE1は、ロジックロウ・レベルに非活性化され、第2テストモード信号TMODE2は、ロジックハイ・レベルに活性化され、ロジックロウ・レベルに遷移する第1ワードライン駆動信号PXIDに応答し、第1NANDゲート及び第2NANDゲート703,709、第2遅延部715、第4NANDゲート719、及び第3インバータ720を通過するのにかかる第2遅延時間△tDN2後、昇圧電圧VPPレベルのサブ・ワードライン・イネーブル信号NWEIBを発する。
【0050】
第3遅延モードであるとき、第1テストモード信号TMODE1及び第2テストモード信号TMODE2は、ロジックハイ・レベルに活性化され、ロジックロウ・レベルに遷移する第1ワードライン駆動信号PXIDに応答し、第1遅延部705、第2NANDゲート709、第2遅延部715、第4NANDゲート719、及び第3インバータ720を通過するのにかかる第3遅延時間△tN3後、昇圧電圧VPPレベルのサブ・ワードライン・イネーブル信号NWEIBを発する。
【0051】
サブ・ワードラインWLは、ロジックロウ・レベルに遷移する第1ワードライン駆動信号PXIDを基準にして、昇圧電圧VPPレベルに遷移するサブ・ワードライン・イネーブル信号NWEIBの遷移時点を後に可変させることにより、サブ・ワードラインWLのチャージがバックバイアス電圧VBBにディスチャージされつつ、その電圧レベルが低くなり、バックバイアス電圧VBBレベルになる。すなわち、ノーマル・モードであるとき、Q1に該当するチャージがバックバイアス電圧VBBにディスチャージされ、第1遅延モードであるとき、Q2に該当するチャージがバックバイアス電圧VBBにディスチャージされ、第2遅延モードであるとき、Q3に該当するチャージがバックバイアス電圧VBBにディスチャージされ、第3遅延モードであるとき、Q4に該当するチャージがバックバイアス電圧VBBにディスチャージされる。
【0052】
ノーマル・モードに比べ、第1遅延モード、第2遅延モードそして第3遅延モードへ行くほど、バックバイアス電圧VBBにディスチャージされるサブ・ワードラインWLのチャージが小さくなることが分かる。図6のワードライン・ドライバSWDの動作に合わせて説明すれば、第1遅延モード、第2遅延モードそして第3遅延モードへ行くほど、(a)電流経路を介して、サブ・ワードラインWLのチャージが接地電圧VSSにさらに多く流入され、(b)電流経路を介して、バックバイアス電圧VBBに流入されるチャージが減るということを意味する。バックバイアス電圧VBBに流入されるチャージが減ることによって、バックバイアス電圧VBBレベルのリップル・ノイズ発生が防止される。
【0053】
図9は、本発明の第2実施形態による遅延ロジック回路について説明する図である。図9を参照すれば、遅延ロジック回路40は、昇圧電圧VPPと接地電圧VSSとによって駆動される。遅延ロジック回路40は、第1テストモード信号TMODE1が入力される第1インバータ901、第1テストモード信号TMODE1と、下位デコーディング信号PXIとが入力される第1NANDゲート903、第1インバータ901の出力と、下位デコーディング信号PXIとが入力される第1遅延部905、第1NANDゲート903の出力と、第1遅延部905の出力とが入力される第2NANDゲート909、第2テストモード信号TMODE2が入力される第2インバータ911、第2テストモード信号TMODE2と、第2NANDゲート909の出力とが入力される第3NANDゲート913、第2インバータ911の出力と、第2NANDゲート909の出力とが入力される第2遅延部915、第3NANDゲート913の出力と、第2遅延部915の出力とが入力され、第1ワードライン駆動信号PXIDを出力する第4NANDゲート919、及び下位デコーディング信号PXIが入力され、サブ・ワードライン・イネーブル信号NWEIBを出力する第3遅延部920及び第4遅延部930を含む。
【0054】
第1遅延部905は、第1インバータ901の出力と、下位デコーディング信号PXIとが入力されるNANDゲート906;NANDゲート906の出力が入力されるインバータ遅延チェーン907;を含む。第2遅延部915は、第2NANDゲート909の出力と、第2インバータ911の出力とが入力されるNANDゲート916;NANDゲート916の出力が入力されるインバータ遅延チェーン917;を含む。第3遅延部920は、図3のワードライン駆動信号発生回路50または60で、下位デコーディング信号PXIから第1ワードライン駆動信号PXIDの発生までにかかる遅延時間を補償し、第4遅延部930は、図7の遅延ロジック回路40で、第1ワードライン駆動信号PXIDからサブ・ワードライン・イネーブル信号NWEIBの発生までのデフォルト遅延時間を補償する。
【0055】
図9の遅延ロジック回路40の動作について、図10のタイミング・ダイヤグラムと連繋させて説明する。ノーマル・モードであるとき、第1テストモード信号TMODE1及び第2テストモード信号TMODE2がロジックロウ・レベルに非活性化され、ロジックハイ・レベルからロジックロウ・レベルに遷移する下位デコーディング信号PXIに応答し、第1遅延部905、第1NANDゲート909、第2遅延部915、及び第4NANDゲート919を通過するのにかかるデフォルト遅延時間△tDP後、接地電圧VSSレベルの第1ワードライン駆動信号PXIDを発する。
【0056】
第1遅延モードであるとき、第1テストモード信号TMODE1は、ロジックハイ・レベルに活性化され、第2テストモード信号TMODE2は、ロジックロウ・レベルに非活性化され、ロジックロウ・レベルに遷移する下位デコーディング信号PXIに応答し、第1NANDゲート903及び第2NANDゲート909、第2遅延部915、及び第4NANDゲート919を通過するのにかかる第1遅延時間△tDP1後、接地電圧VSSレベルの第1ワードライン駆動信号PXIDを発する。
【0057】
第2遅延モードであるとき、第1テストモード信号TMODE1は、ロジックロウ・レベルに非活性化され、第2テストモード信号TMODE2は、ロジックハイ・レベルに活性化され、ロジックロウ・レベルに遷移する下位デコーディング信号PXIに応答し、第1遅延部905、第1NANDゲート909、及び第3NANDゲート913及び第4NANDゲート919を通過するのにかかる第2遅延時間△tDP2後、接地電圧VSSレベルの第1ワードライン駆動信号PXIDを発する。
【0058】
第3遅延モードであるとき、第1テストモード信号TMODE1及び第2テストモード信号TMODE2は、ロジックハイ・レベルに活性化され、ロジックロウ・レベルに遷移する下位デコーディング信号PXIに応答し、第1NANDゲートないし第4NANDゲート903,909,913,919を通過するのにかかる第3遅延時間△tDP3後、接地電圧VSSレベルの第1ワードライン駆動信号PXIDを発する。
【0059】
サブ・ワードラインWLは、昇圧電圧VPPレベルに遷移するサブ・ワードライン・イネーブル信号NWEIBを基準にして、ロジックロウ・レベルに遷移する第1ワードライン駆動信号PXIDの遷移時点を前に可変させることにより、サブ・ワードラインWLのチャージを接地電圧VSSにディスチャージさせた後、昇圧電圧VPPレベルに遷移するサブ・ワードライン・イネーブル信号NWEIBに応答し、サブ・ワードラインWLの残りのチャージをバックバイアス電圧VBBにディスチャージさせることにより、電圧レベルが低くなってバックバイアス電圧VBBレベルになる。
【0060】
すなわち、ノーマル・モードであるとき、Q1に該当するチャージがバックバイアス電圧VBBにディスチャージされ、第1遅延モードであるとき、Q2に該当するチャージがバックバイアス電圧VBBにディスチャージされ、第2遅延モードであるとき、Q3に該当するチャージがバックバイアス電圧VBBにディスチャージされ、第3遅延モードであるとき、Q4に該当するチャージがバックバイアス電圧VBBにディスチャージされる。
【0061】
ノーマル・モードに比べ、第1遅延モード、第2遅延モードそして第3遅延モードへ行くほど、バックバイアス電圧VBBにディスチャージされるサブ・ワードラインWLのチャージが小さくなることが分かる。すなわち、第1遅延モード、第2遅延モードそして第3遅延モードへ行くほど、図6に図示された(a)電流経路を介して、サブ・ワードラインWLのチャージが接地電圧VSSにさらに多く流入され、(b)電流経路を介して、バックバイアス電圧VBBに流入されるチャージが減るということを意味する。これにより、バックバイアス電圧VBBに流入されるチャージが減り、バックバイアス電圧VBBレベルのリップル・ノイズ発生が防止される。
【0062】
図11ないし図13は、本発明の第3実施形態によるバックバイアス電圧VBBリップル・ノイズ防止のためのバックバイアス電圧VBBの連結構造を有する半導体メモリ装置について説明する図である。図11を参照すれば、半導体メモリ装置1100は、バックバイアス電圧VBBがダミー・キャパシタ1101の第1電極に連結される。ダミー・キャパシタ1101は、図12に図示されているように、メモリセル・アレイARRAYのエッジ側に配されている。ダミー・キャパシタ1101は、メモリセル・アレイARRAY領域と、周辺回路領域との段差を補償するために配される。図11で、バックバイアス電圧VBBは、ダミー・キャパシタ1101と、ビットラインBLとの間に配されるトランジスタ1102のゲートに連結される。これにより、バックバイアス電圧VBBレベルは、かなり大きい容量、例えば、サブ・マイクロ・ファラッド(μF)程度のダミー・キャパシタ1101によってリップル・ノイズ現象を防止できる。
【0063】
図13は、バックバイアス電圧VBBの連結構造を具現する半導体製造工程後の半導体メモリ装置の断面について説明する図である。図13を参照すれば、半導体基板1301上に、トランジスタ1102が形成されるアクティブ領域を限定するように、浅いトレンチ素子分離工程(STI)によって、素子分離膜1303が形成されており、アクティブ領域上に、ゲート1305が形成されており、ゲート1305両側のアクティブ領域に、ソース1306,ドレイン1307が形成されている。ゲート1305間の空間を埋め込む層間絶縁膜(図示せず)の平坦化後、ドレイン1307と接触する自己整列コンタクト・(SAC:self aligned contact)パッド1308が形成されている。
【0064】
ソース1306と接触する直接コンタクト(DC)・パッド1310と、自己整列パッド1308が連結される直接コンタクト・パッド1310とが形成されている。ソース1306と接触する直接コンタクト・パッド1310は、ゲート1305と接触するように形成されている。自己整列パッド1308に接触する直接コンタクト・パッド1310と連結されるように、メタル層から形成されたビットライン1312が形成されており、ソース1306に接触する直接コンタクト・パッド1310と、埋没コンタクト(BC)・プラグ1314とが形成されている。埋没コンタクト・プラグ1314に連結されるダミー・キャパシタ1101の下部電極1316が形成されており、下部電極1316上に、誘電体膜(図示せず)を挟んで上部電極1318が形成されている。ダミー・キャパシタ1101は、シリンダ型キャパシタによって形成されている。
【0065】
図14は、本発明の半導体メモリ装置を含むメモリチップを有するメモリ・モジュールについて説明する図である。図14のメモリ・モジュール1400は、図2または図11の半導体メモリ装置20,1100を含むメモリチップ140ないし148を含む。メモリ・モジュール1400は、印刷回路基板(PCB:printed circuit board)140)の一面に配列された9個のメモリチップ140ないし148を有するSIMM(single in line memory module)である。SIMM内のこのようなメモリチップの数は、典型的には3ないし9程度と多様である。
【0066】
印刷回路基板1401は、一方のエッジに沿って、コンピュータ・マザーボード上のメモリ・ソケットにはめ込まれるように、エッジ・コネクタ1402を有する。図示されてはいないが、ワイヤリング・パターン(wiring pattern)が印刷回路基板1401上に形成されており、エッジ・コネクタ1402を構成するターミナルまたはリードがメモリチップ140ないし148と連結される。
【0067】
図15は、本発明の半導体メモリ装置で具現されるRAM(random-access memory)1512を使用するプロセッサ基盤のシステム1504について説明するブロック・ダイヤグラムである。すなわち、RAM 1512は、図2または図11を参照して説明したバックバイアスVBBのリップル・ノイズを防止する。プロセッサ基盤のシステムは、コンピュータシステム、プロセッサ制御システム、またはプロセッサと関連したメモリを採用する他のシステムでありうる。該システム1504は、バス1511上に、RAM 1512並びにI/O(input/output)装置1508,1510と通信するマイクロ・プロセッサのようなCPU(central processor unit)1505を含む。該システム1504は、ROM(read-only memory)1514を含み、バス1511上に、CPU 1505と通信するCD ROMドライブ1509のような周辺装置を含む。
【0068】
本発明は、図面に図示された実施形態を参考に説明したが、それらは例示的なものに過ぎず、本技術分野の当業者であるならば、それらから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解することが可能であろう。従って、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決まるものである。
【符号の説明】
【0069】
10 セル・トランジスタ
11 セル・キャパシタ
20,1100 半導体メモリ装置
30 下位デコーディング信号発生回路
38 ロウ・デコーダ
40 遅延ロジック回路
50,60 ワードライン駆動信号発生回路
140ないし148 メモリチップ
301,701,901 第1インバータ
302,711,911 第2インバータ
303,720 第3インバータ
410 PMOSトランジスタ
430 第1NMOSトランジスタ
450 第2NMOSトランジスタ
703,903 第1NANDゲート
705,905 第1遅延部
706,716,906,916 NANDゲート
707,717 インバータ遅延チェーン
709,909 第2NANDゲート
713,913 第3NANDゲート
715,915 第2遅延部
719,919 第4NANDゲート
907,917 インバータ遅延チェーン
920 第3遅延部
930 第4遅延部
1101 ダミー・キャパシタ
1102 トランジスタ
1301 半導体基板
1303 素子分離膜
1305 ゲート
1306 ソース
1307 ドレイン
1308 自己整列パッド
1310 直接コンタクトパッド
1312,BL/BLB ビットライン
1314 埋没コンタクト・プラグ
1316 下部電極
1318 上部電極
1400 メモリ・モジュール
1401 印刷回路基板
1402 エッジ・コネクタ
1504 システム
1505 CPU
1508,1510 I/O装置
1509 CD ROMドライブ
1511 バス
1512 RAM
1514 ROM
I1 接合漏れ電流
I2 サブ・スレショルド電圧
ARRAY メモリセル・アレイ
CONJUNCTION コンジャンクション領域
MC メモリセル
MRADD 上位ロウ・アドレス信号
NRADD 下位ロウ・アドレス信号
NWEIB サブ・ワードライン・イネーブル信号
PXIB 第2ワードライン駆動信号
PXID 第1ワードライン駆動信号
PXI<j> 下位デコーディング信号
SAs センスアンプ・ブロック
SWD ワードライン・ドライバ
SWDs ワードライン駆動ブロック
TMODE1 第1テストモード信号
TMODE2 第2テストモード信号
VBB バックバイアス電圧
VCC 電源電圧
VP プレート電圧
VPP 昇圧電圧
VSS 接地電圧
WL サブ・ワードライン
WEI ワードライン・イネーブル信号

【特許請求の範囲】
【請求項1】
サブ・ワードライン・イネーブル信号、第1ワードライン駆動信号及び第2ワードライン駆動信号に応答し、選択されたメモリセルに連結されるサブ・ワードラインを第1電圧にイネーブルさせ、非選択のメモリセルの前記サブ・ワードラインを第2電圧及び第3電圧にディセーブルさせるワードライン駆動回路と、
前記サブ・ワードラインのディセーブル時、前記第1ワードライン駆動信号の遷移時点を基準にして、前記サブ・ワードライン・イネーブル信号の遷移時点を可変させ、前記第3電圧に流入される前記サブ・ワードラインのチャージ量より、前記第2電圧に流入される前記サブ・ワードラインのチャージ量が多いように制御する遅延ロジック回路と、を具備することを特徴とする半導体メモリ装置。
【請求項2】
前記第1電圧は、電源電圧より高い昇圧電圧であり、第2電圧は、接地電圧であり、前記第3電圧は、前記接地電圧より低いネガティブ電圧として設定されることを特徴とする請求項1に記載の半導体メモリ装置。
【請求項3】
前記遅延ロジック回路は、
第1テストモード信号及び第2テストモード信号に応答し、前記第1ワードライン駆動信号の遷移時点より、前記サブ・ワードライン・イネーブル信号の遷移時点を後に遅延させることを特徴とする請求項1に記載の半導体メモリ装置。
【請求項4】
前記遅延ロジック回路は、
前記第1テストモード信号が入力される第1インバータと、
前記第1インバータの出力と、前記第1ワードライン駆動信号とが入力される第1NANDゲートと、
前記第1テストモード信号が入力される第1遅延部と、
前記第1NANDゲートの出力と、前記第1遅延部の出力とが入力される第2NANDゲートと、
前記第2テストモード信号が入力される第2インバータと、
前記第2インバータの出力と、前記第2NANDゲートの出力とが入力される第3NANDゲートと、
前記第2テストモード信号が入力される第2遅延部と、
前記第3NANDゲートの出力と、前記第2遅延部の出力とが入力される第4NANDゲートと、
前記第4NANDゲートの出力を入力し、前記サブ・ワードライン・イネーブル信号を出力する第3インバータと、を具備することを特徴とする請求項3に記載の半導体メモリ装置。
【請求項5】
サブ・ワードライン・イネーブル信号、第1ワードライン駆動信号及び第2ワードライン駆動信号に応答し、選択されたメモリセルに連結されるサブ・ワードラインを第1電圧にイネーブルさせ、非選択のメモリセルの前記サブ・ワードラインを第2電圧及び第3電圧にディセーブルさせるワードライン駆動回路と、
前記サブ・ワードラインのディセーブル時、前記サブ・ワードライン・イネーブル信号の遷移時点を基準にして、前記第1ワードライン駆動信号の遷移時点を可変させ、前記第3電圧に流入される前記サブ・ワードラインのチャージ量より、前記第2電圧に流入される前記サブ・ワードラインのチャージ量が多いように制御する遅延ロジック回路と、を具備することを特徴とする半導体メモリ装置。
【請求項6】
前記第1電圧は、電源電圧より高い昇圧電圧として、第2電圧は、接地電圧として、前記第3電圧は、前記接地電圧より低いネガティブ電圧として設定されることを特徴とする請求項5に記載の半導体メモリ装置。
【請求項7】
前記遅延ロジック回路は、
第1テストモード信号及び第2テストモード信号に応答し、前記サブ・ワードライン・イネーブル信号の遷移時点より、前記第1ワードライン駆動信号の遷移時点を前に早めることを特徴とする請求項5に記載の半導体メモリ装置。
【請求項8】
前記遅延ロジック回路は、
前記第1テストモード信号が入力される第1インバータと、
前記第1テストモード信号と、前記半導体メモリ装置に入力されるロウ・アドレス信号をデコーディングしたアドレス・デコーディング信号と、が入力される第1NANDゲートと、
前記第1インバータの出力と、前記アドレス・デコーディング信号とが入力される第1遅延部と、
前記第1NANDゲートの出力と、前記第1遅延部の出力とが入力される第2NANDゲートと、
前記第2テストモード信号が入力される第2インバータと、
前記第2テストモード信号と、前記第2NANDゲートの出力が入力される第3NANDゲートと、
前記第2インバータの出力と、前記第2NANDゲートの出力とが入力される第2遅延部と、
前記第3NANDゲートの出力と、前記第2遅延部の出力とを入力し、前記第1ワードライン駆動信号を出力する第4NANDゲートと、
前記アドレス・デコーディング信号を入力し、前記サブ・ワードライン・イネーブル信号を発する遅延部と、を具備することを特徴とする請求項7に記載の半導体メモリ装置。
【請求項9】
複数個のメモリセルがサブ・ワードラインとビットラインとの交差点に配列されている多数個のメモリセル・アレイと、
前記メモリセル・アレイ間に配され、選択されたメモリセルに連結される前記サブ・ワードラインを第1電圧にイネーブルさせ、非選択のメモリセルの前記サブ・ワードラインを第2電圧及び第3電圧にディセーブルさせるワードライン駆動回路が配列されているワードライン駆動ブロックと、を具備し、
前記メモリセル・アレイのエッジ側に配されるダミー・キャパシタと前記第3電圧とが連結されることを特徴とする半導体メモリ装置。
【請求項10】
前記第1電圧は、電源電圧より高い昇圧電圧であり、第2電圧は、接地電圧であり、前記第3電圧は、前記接地電圧より低いネガティブ電圧として設定されることを特徴とする請求項9に記載の半導体メモリ装置。
【請求項11】
選択されたメモリセルと連結されるサブ・ワードラインを第1電圧に駆動し、前記メモリセルをイネーブルさせる段階と、
非選択のメモリセルの前記サブ・ワードラインを第2電圧及び第3電圧にディセーブルさせる段階と、を含み、
前記サブ・ワードラインをディセーブルさせる段階は、
第1ワードライン駆動信号を遷移させ、前記サブ・ワードラインのチャージを第2電圧にディスチャージさせる段階と、
サブ・ワードライン・イネーブル信号に応答し、前記サブ・ワードラインのチャージを第3電圧にディスチャージさせる段階と、を含み、
前記第1ワードライン駆動信号の遷移時点より、前記サブ・ワードライン・イネーブル信号の遷移時点を後に遅延させることを特徴とする半導体メモリ装置の駆動方法。
【請求項12】
前記第1電圧は、電源電圧より高い昇圧電圧として、第2電圧は、接地電圧として、前記第3電圧は、前記接地電圧より低いネガティブ電圧として設定されることを特徴とする請求項11に記載の半導体メモリ装置の駆動方法。
【請求項13】
選択されたメモリセルと連結されるサブ・ワードラインを第1電圧に駆動し、前記メモリセルをイネーブルさせる段階と、
非選択のメモリセルの前記サブ・ワードラインを第2電圧及び第3電圧にディセーブルさせる段階と、を含み、
前記サブ・ワードラインをディセーブルさせる段階は、
第1ワードライン駆動信号を遷移させ、前記サブ・ワードラインのチャージを第2電圧にディスチャージさせる段階と、
サブ・ワードライン・イネーブル信号に応答し、前記サブ・ワードラインのチャージを第3電圧にディスチャージさせる段階と、を含み、
前記サブ・ワードライン・イネーブル信号の遷移時点より、前記第1ワードライン駆動信号の遷移時点を前に早めることを特徴とする半導体メモリ装置の駆動方法。
【請求項14】
前記第1電圧は、電源電圧より高い昇圧電圧として、第2電圧は、接地電圧として、前記第3電圧は、前記接地電圧より低いネガティブ電圧として設定されることを特徴とする請求項13に記載の半導体メモリ装置の駆動方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【公開番号】特開2011−146117(P2011−146117A)
【公開日】平成23年7月28日(2011.7.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−273804(P2010−273804)
【出願日】平成22年12月8日(2010.12.8)
【出願人】(390019839)三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Samsung Electronics Co.,Ltd.
【住所又は居所原語表記】416,Maetan−dong,Yeongtong−gu,Suwon−si,Gyeonggi−do,Republic of Korea
【Fターム(参考)】