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公開番号2025155277
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-14
出願番号2024059011
出願日2024-04-01
発明の名称半導体記憶装置及びその制御方法
出願人華邦電子股ふん有限公司,Winbond Electronics Corp.
代理人個人,個人
主分類G11C 11/4091 20060101AFI20251006BHJP(情報記憶)
要約【課題】オーバードライブ電圧が複数のバンク間で共有される場合であっても、各バンクのセンスアンプを高速に動作させることの可能な半導体記憶装置及びその制御方法を提供する。
【解決手段】半導体記憶装置は、少なくとも1つのセンスアンプ10をそれぞれ備える複数のバンク20と、複数のバンク10の各々のセンスアンプ10に接続されたビット線BLT,TLCの電圧の増幅動作が行われる場合に、センスアンプ10の動作電圧VBLHよりも高いオーバードライブ電圧VODを複数のバンク20の各々のセンスアンプ10に供給する第1電圧供給部30と、複数のバンク20のうち何れかのバンク20において増幅動作が行われる場合にオーバードライブ電圧VODが電圧降下されていない状態で何れかのバンク20のセンスアンプ10に供給されるように、オーバードライブ電圧VODを充電するための充電用電圧の供給を制御する制御部40と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
少なくとも１つのセンスアンプをそれぞれ備える複数のバンクと、
前記複数のバンクの各々の前記センスアンプに接続されたビット線の電圧の増幅動作が行われる場合に、前記センスアンプの動作電圧よりも高いオーバードライブ電圧を前記複数のバンクの各々の前記センスアンプに供給する第１電圧供給部と、
前記複数のバンクのうち何れかのバンクにおいて前記増幅動作が行われる場合に前記オーバードライブ電圧が電圧降下されていない状態で前記何れかのバンクの前記センスアンプに供給されるように、前記オーバードライブ電圧を充電するための充電用電圧の供給を制御する制御部と、を備える、
半導体記憶装置。
続きを表示（約 970 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記複数のバンクのうち何れかのバンクにおいて前記増幅動作が開始された場合に、前記充電用電圧の供給を停止するように構成されている、
請求項１に記載の半導体記憶装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記増幅動作において前記ビット線の電圧が前記センスアンプの動作電圧とほぼ同じ電圧に達した場合に、前記充電用電圧の供給を開始するように構成されている、
請求項１に記載の半導体記憶装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記何れかのバンクにおいて前記増幅動作が行われた後に前記何れかのバンク以外の他のバンクにおいて前記増幅動作が行われる場合に、前記他のバンクにおいて前記増幅動作が開始されるまでの間に前記オーバードライブ電圧がほぼ電圧降下されていない状態に回復するように、前記充電用電圧を供給するように構成されている、
請求項１に記載の半導体記憶装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記複数のバンクのうち少なくとも２つのバンクにおいて前記増幅動作を同時に行う場合に、前記充電用電圧を常に供給するように構成されている、
請求項１に記載の半導体記憶装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記オーバードライブ電圧を充電するための回路を備える、
請求項１に記載の半導体記憶装置。
【請求項７】
前記回路は、前記オーバードライブ電圧を充電するためのキャパシタを含む、
請求項６に記載の半導体記憶装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記充電用電圧の供給を制御するためのスイッチを備える、
請求項１に記載の半導体記憶装置。
【請求項９】
前記スイッチは、ＭＯＳトランジスタを含む、
請求項８に記載の半導体記憶装置。
【請求項１０】
前記複数のバンク毎に異なる前記充電用電圧が対応付けられており、
前記制御部は、前記複数のバンクのうち何れかのバンクにおいて前記増幅動作が行われた場合に、前記何れかのバンクに対応する前記充電用電圧を供給するように構成されている、
請求項１に記載の半導体記憶装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体記憶装置及びその制御方法に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の半導体記憶装置は、メモリセルに保持されたデータに基づいて一対の相補ビット線（以下、「一対のビット線」と称する）に微弱な電位差を生じさせ、この電位差をセンスアンプによって増幅することによりデータの読み出しを行うように構成されている。また、ビット線の電圧の増幅動作を高速化することによってセンスアンプのデータ読み出し動作の高速化を実現するために、当該増幅動作の開始時に、センスアンプの動作電圧よりも高いオーバードライブ電圧をセンスアンプに供給するように構成された半導体記憶装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平１１－２７３３４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の半導体記憶装置では、チップサイズの縮小化や設計の効率化等の要請に応じるために、図１（ａ）に示すように、オーバードライブ電圧（ＶＯＤ）を供給するＶＯＤ供給部が、複数のメモリセル及び複数のセンスアンプをそれぞれ含む複数（図の例では、２つ）のバンク（バンク０、バンク１）間で共有可能に設けられている。このような構成では、複数のバンク（バンク０、バンク１）の各々のセンスアンプに接続されたビット線の電圧の増幅動作が行われる場合に、ＶＯＤ供給部が、オーバードライブ電圧を各バンクのセンスアンプに供給するようになっている。
【０００５】
図１（ｂ）に、複数のバンク（バンク０、バンク１）の各々のセンスアンプを動作させる場合の各信号の電圧の変化の一例を示す。図１（ｂ）に示す例では、時刻ｔ１において、バンク０（ＢＫ０）内の何れかのメモリセルに記憶されたデータがビット線ＢＬＴ（ＢＫ０）に送られることにより、ビット線ＢＬＴ（ＢＫ０）の電圧レベルが僅かに変化する。次に、時刻ｔ２においてビット線の電圧の増幅動作が開始されると、一対のビット線ＢＬＴ（ＢＫ０），ＢＬＣ（ＢＫ０）の電圧レベルが、当該一対のビット線ＢＬＴ（ＢＫ０），ＢＬＣ（ＢＫ０）に接続されたセンスアンプによって増幅される。このとき、ＶＯＤ供給部からバンク０（ＢＫ０）のセンスアンプにオーバードライブ電圧が供給されることによって、ＶＯＤ供給部と各バンク（バンク０，バンク１）との間のノードＶＯＤ＿ＢＫ０１の電圧が降下する。
【０００６】
次いで、時刻ｔ３において、バンク０（ＢＫ０）の一対のビット線ＢＬＴ（ＢＫ０），ＢＬＣ（ＢＫ０）の電圧レベルが動作電圧ＶＢＬＨ及び接地電圧ＶＳＳとほぼ同じ電圧に増幅されると、ＶＯＤ供給部は、バンク０（ＢＫ０）のセンスアンプに対するオーバードライブ電圧の供給を停止する。このとき、ノードＶＯＤ＿ＢＫ０１の電圧は、初期の状態（電圧降下していない状態）に回復するように上昇を開始する。
【０００７】
しかしながら、時刻ｔ４において、ノードＶＯＤ＿ＢＫ０１の電圧が初期の状態に回復していない状態で他のバンク１（ＢＫ１）の一対のビット線ＢＬＴ（ＢＫ１），ＢＬＣ（ＢＫ１）の電圧の増幅動作が開始されると、ＶＯＤ供給部からバンク１（ＢＫ１）のセンスアンプにオーバードライブ電圧が供給されることによって、ノードＶＯＤ＿ＢＫ０１の電圧（つまり、オーバードライブ電圧）が時刻ｔ２での電圧よりもさらに降下する。これにより、さらに降下したオーバードライブ電圧を用いてビット線ＢＬＴ（ＢＫ１）の電圧が増幅されることになる。この場合、ビット線ＢＬＴ（ＢＫ１）の電圧が動作電圧ＶＢＬＨに到達するまでの時間が長くなる（つまり、増幅動作が長くなる）ことによって、バンク１のセンスアンプのデータ読み出し動作が遅くなる。よって、従来技術では、オーバードライブ電圧が複数のバンク（バンク０，バンク１）間で共有される場合に、各バンク（ここでは、バンク１）のセンスアンプを高速に動作させることが困難になる虞がある。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、オーバードライブ電圧が複数のバンク間で共有される場合であっても、各バンクのセンスアンプを高速に動作させることの可能な半導体記憶装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、少なくとも１つのセンスアンプをそれぞれ備える複数のバンクと、前記複数のバンクの各々の前記センスアンプに接続されたビット線の電圧の増幅動作が行われる場合に、前記センスアンプの動作電圧よりも高いオーバードライブ電圧を前記複数のバンクの各々の前記センスアンプに供給する第１電圧供給部と、前記複数のバンクのうち何れかのバンクにおいて前記増幅動作が行われる場合に前記オーバードライブ電圧が電圧降下されていない状態で前記何れかのバンクの前記センスアンプに供給されるように、前記オーバードライブ電圧を充電するための充電用電圧の供給を制御する制御部と、を備える、半導体記憶装置を提供する。
【００１０】
かかる発明によれば、何れかのバンクにおいて増幅動作が行われる場合に、電圧降下されていないオーバードライブ電圧を当該何れかのバンクのセンスアンプに供給することができるので、例えば電圧降下された状態のオーバードライブ電圧を当該何れかのバンクのセンスアンプに供給する場合と比較して、当該何れかのバンクにおける増幅動作を高速化することができ、ひいては、当該何れかのバンクのセンスアンプの動作を高速化することが可能になる。これにより、オーバードライブ電圧が複数のバンク間で共有される場合であっても、各バンクのセンスアンプを高速に動作させることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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