(57)【要約】【課題】消費電流を低減できるワードライン駆動回路及び駆動方法を提供すること。【解決手段】本発明に係るワードライン駆動回路は、ワードライン（ＷＬ）を活性化電圧（ＶＰＰ）で駆動する第１駆動手段（４１０）と、前記ワードラインを非活性化電圧（ＶＢＢＷ）で駆動する第２駆動手段（４２０）と、前記ワードラインを前記活性化電圧と前記非活性化電圧との間の電圧（ＶＳＳ）で駆動する第３駆動手段（４３０）と、を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負電圧に非活性化されたワードラインを活性化する方法であって、
前記ワードラインに中間電圧を印加するステップと、
前記ワードラインに活性化電圧を印加するステップと、を含み、
前記中間電圧が、前記活性化電圧と前記負電圧との間の電圧レベルを有することを特徴とするワードライン活性化方法。
【請求項２】
前記中間電圧が、接地電圧を含むことを特徴とする請求項１に記載のワードライン活性化方法。
【請求項３】
前記活性化電圧が、電源電圧または前記電源電圧よりも高いポンプ電圧であることを特徴とする請求項１に記載のワードライン活性化方法。
【請求項４】
前記ワードラインの活性化が、活性化命令の印加によって行なわれることを特徴とする請求項１に記載のワードライン活性化方法。
【請求項５】
活性化電圧に活性化されたワードラインを非活性化する方法であって、
前記ワードラインに中間電圧を印加するステップと、
前記ワードラインに負電圧を印加するステップと、を含み、
前記中間電圧が、前記活性化電圧と前記負電圧との間の電圧レベルを有することを特徴とするワードライン非活性化方法。
【請求項６】
前記中間電圧が、接地電圧を含むことを特徴とする請求項５に記載のワードライン非活性化方法。
【請求項７】
前記活性化電圧が、電源電圧または前記電源電圧よりも高いポンプ電圧であることを特徴とする請求項５に記載のワードライン非活性化方法。
【請求項８】
活性化命令に応答し、負電圧に非活性化されていたワードラインに中間電圧を印加する第１ステップと、
前記ワードラインに活性化電圧を印加する第２ステップと、
プリチャージ命令に応答して前記ワードラインに前記中間電圧を印加する第３ステップと、
前記ワードラインに負電圧を印加する第４ステップと、を含み、
前記中間電圧が、前記活性化電圧と前記負電圧との間の電圧レベルを有することを特徴とするワードライン駆動方法。
【請求項９】
前記中間電圧が、接地電圧を含むことを特徴とする請求項８に記載のワードライン駆動方法
【請求項１０】
前記活性化電圧が、電源電圧または前記電源電圧よりも高いポンプ電圧であることを特徴とする請求項８に記載のワードライン駆動方法。
【請求項１１】
ワードラインを活性化電圧で駆動する第１駆動手段と、
前記ワードラインを非活性化電圧で駆動する第２駆動手段と、
前記ワードラインを前記活性化電圧と前記非活性化電圧との間の電圧で駆動する第３駆動手段と、
を備えるワードライン駆動回路。
【請求項１２】
前記第３駆動手段が、前記ワードラインの活性化／非活性化の状態が変化するとき、一定期間に動作することを特徴とする請求項１１に記載のワードライン駆動回路。
【請求項１３】
前記第３駆動手段が、前記第１駆動手段の動作期間と前記第２駆動手段の動作期間との間で動作することを特徴とする請求項１１に記載のワードライン駆動回路。
【請求項１４】
前記第１駆動手段の駆動電圧が、電源電圧よりも高いポンプ電圧であり、
前記第２駆動手段の駆動電圧が、負電圧であり、
前記第３駆動手段の駆動電圧が、接地電圧であることを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれか１項に記載のワードライン駆動回路。
【請求項１５】
メインワードラインの下位のサブワードラインを選択するアドレス情報を有する第１ワードライン駆動制御信号を出力する第１ワードライン駆動制御ドライバと、
前記第１ワードライン駆動制御信号と同じアドレスによって生成される第２ワードライン駆動制御信号に応答し、電圧供給端に高電圧または中間電圧を供給する第２ワードライン駆動制御ドライバと、
メインワードライン信号に応答して前記サブワードラインを前記電圧供給端の前記高電圧または負電圧で駆動し、前記第１ワードライン駆動制御信号に応答して前記サブワードラインを前記負電圧で駆動するサブワードラインドライバと、を備え、
前記中間電圧が、前記高電圧と前記負電圧との間の電圧レベルを有することを特徴とするワードライン駆動回路。
【請求項１６】
前記中間電圧が、接地電圧を含むことを特徴とする請求項１５に記載のワードライン駆動回路。
【請求項１７】
前記第１ワードライン駆動制御信号及び前記第２ワードライン駆動制御信号が、相異なるタイミングで活性化／非活性化されることを特徴とする請求項１５に記載のワードライン駆動回路。
【請求項１８】
前記第２ワードライン駆動制御信号が、前記第１ワードライン駆動制御信号の活性化後に活性化され、前記第１ワードライン駆動制御信号の非活性化後に非活性化されることを特徴とする請求項１５に記載のワードライン駆動回路。
【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おいて使用されるワードライン駆動回路及び駆動方法に関し、詳細には、ワードラインの駆動のために必要な電流の消費量を削減する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体メモリ装置は、データを保存するために多数のメモリセルを有し、基本的なメモリセルの形態は図１の通りである。
【０００３】
ワードラインＷＬ（Ｗｏｒｄ  Ｌｉｎｅ）は、メモリセルを選択して活性化するための信号線であって、ローアドレス（ｒｏｗ  ａｄｄｒｅｓｓ）によって選択される。
【０００４】
アドレスによって特定のワードラインＷＬが選択されると、ワードラインＷＬの電位は高い電位に変更される。したがって、セルトランジスタＴがターンオンされ、ストレージノードＳに保存されていたデータがデータの入／出力に使用される信号線であるビットラインＢＬ（Ｂｉｔ  Ｌｉｎｅ）と電荷共有（ｃｈａｒｇｅ  ｓｈａｒｉｎｇ）されつつ、一次的なデータの伝達が発生する。このような動作は、メモリ装置の活性化（ａｃｔｉｖｅ）動作という。
【０００５】
プリチャージ（ｐｒｅｃｈａｒｇｅ）命令が印加されると、活性化の動作時に選択されたワードラインＷＬの電位が低い電位に変わり、トランジスタＴがオフされ、ストレージノードＳにデータが保存される。
【０００６】
ワードラインＷＬが低い電位に非活性化され、トランジスタＴがオフとなっている間もストレージノードＳからは電荷の漏れ（ｌｅａｋａｇｅ）が発生する。したがって、ストレージノードＳに保存されているデータは、時間が経過するにつれ消失する。このようなデータの消失を防止するために、一定の時間間隔でストレージノードＳに保存されているデータを再保存するリフレッシュ（ｒｅｆｒｅｓｈ）動作が必要である。ストレージノードＳにおいてデータが物理的に消失するまでの時間の特性をリフレッシュ特性という。
【０００７】
メモリ装置の集積技術が向上するにつれ、メモリセルと隣接部との間隔がより狭くなり、その結果、電荷の漏れは増加している。その上、キャパシタＣの容量も低下しているため、リフレッシュ特性は徐々に悪化している。これらの問題を解決するための対策案として、トランジスタＴのしきい電圧（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  ｖｏｌｔａｇｅ）を部分的に高く維持することで、電荷の漏れを減少させる方法がある。しかし、かかる方法を使用すればデータの保存にかかる時間が増えてしまうという問題がある。
【０００８】
この時間増の問題を対処するためのネガティブワードラインのスキーム（ｎｅｇａｔｉｖｅ  ｗｏｒｄｌｉｎｅ  ｓｃｈｅｍｅ）は、ワードラインＷＬの非活性化電圧として、接地電圧ＶＳＳ（ｇｒｏｕｎｄ）の代りに接地電圧ＶＳＳよりも低い電圧である負電圧ＶＢＢＷを使用する。ネガティブワードラインのスキームを使用する場合、トランジスタＴのしきい電圧を高くしなくても、トランジスタＴのＶｇｓの関係を用いて漏れを調整するため、データの保存にかかる時間が増大する問題を防止できるという長所がある。
【０００９】
ただし、ネガティブワードラインのスキームの短所としては、ワードラインＷＬの電位変化の幅が増大することによって電流の消費量が増加してしまうということがある。即ち、ワードラインＷＬの活性化時及び非活性化時の電位変化の幅が大きくなって電流の消費量が増大してしまうのである。
【００１０】
ワードラインＷＬの活性化電位としては、電源電圧ＶＤＤが使用され得るが、電源電圧ＶＤＤよりも高いポンプ電圧ＶＰＰの使用もあり得る。それは、活性化時にワードラインＷＬの電位の上昇にかかる時間を減少させると共に、トランジスタＴをより確実にターンオンするためである。ネガティブワードラインのスキームを使用しつつ、ワードラインＷＬの活性化電位としてポンプ電圧ＶＰＰを使用した場合、ワードラインＷＬの電位は、活性化／非活性化に応じて負電圧ＶＢＢＷとポンプ電圧ＶＰＰとの間で大きな幅で変更される。このような場合、ワードラインＷＬの駆動によってさらに多くの電流が消費されるのは当然である。
【００１１】
ポンプ電圧ＶＰＰは電源電圧ＶＤＤよりも高い電圧であり、負電圧ＶＢＢＷは接地電圧ＶＳＳよりも低い電圧であることから、メモリ装置の内部的なポンプ動作を介して生成されるべき電圧に該当する。このようなポンプ動作は、電流の消費面において非効率的なものであり、ポンプ電圧ＶＰＰ及び負電圧ＶＢＢＷのレベルを維持するためには、より多くの電流が消費されてしまう。したがって、ワードラインＷＬの駆動に必要な電流消費を減少させるための技術が一層求められている。
【００１２】
図２は、従来のワードライン駆動回路の概略構成を示す図である。
【００１３】
このワードライン駆動回路は、ワードラインＷＬを活性化させる駆動手段２１０と、ワードラインＷＬを非活性化させる駆動手段２２０とを備えてなる。
【００１４】
活性化命令が印加され、アドレスによってワードラインＷＬが選択されると、駆動手段２１０は、ワードラインＷＬをポンプ電圧ＶＰＰのレベルで駆動する（もちろん、スキームに応じて電源電圧ＶＤＤで駆動することもできる）。したがって、ワードラインＷＬは活性化され、ワードラインに接続されたセルトランジスタ（例えば、図１のＴ）はすべてターンオンされることで、活性化の動作が開始される。その後、プリチャージ命令が印加されると、駆動手段２１０の動作は中断され、駆動手段２２０がワードラインＷＬを負電圧ＶＢＢＷで駆動する。したがって、ワードラインＷＬは非活性化され、ワードラインＷＬに接続されたセルトランジスタＴのすべてはオフされる。
【００１５】
上記で説明したような動作によってワードラインＷＬは活性化／非活性化されるが、ワードラインＷＬを駆動するためのワードライン駆動回路は様々な方式で構成され得る。
【００１６】
しかし、ワードライン駆動回路がどのように構成されているかに関わらず、活性化時にアドレスによって選択されたワードラインＷＬが活性化され、プリチャージ時にワードラインＷＬが非活性化されることには変わりはない。
【００１７】
図３は、従来のワードライン駆動回路の一構成を示す図である。
【００１８】
ワードライン駆動回路は、メインワードライン信号ＭＷＬＢ及びサブワードライン駆動制御信号ＦＸＢに応答してサブワードラインＳＷＬを活性化／非活性化する。
【００１９】
メインワードライン信号ＭＷＬＢは、活性化時に所定のアドレスの組合せによってイネーブルされる。１つのメインワードラインには、多数のサブワードラインＳＷＬが従属している。例えば、メインワードラインの１つ当たりに８個のサブワードラインＳＷＬが備えられている（１：８コーディング）。ここでは、このサブワードラインＳＷＬがセルトランジスタＴを制御する真のワードラインに該当する。すなわち、図１及び図２におけるワードラインＷＬはサブワードラインＳＷＬに対応する。
【００２０】
サブワードライン駆動制御信号ＦＸＢは、メインワードラインに属するサブワードラインのうちの活性化させるべきサブワードラインＳＷＬを選択するための信号である。例えば、合わせて１０個のアドレスを用いて活性化させるサブワードラインＳＷＬを選択する場合、７個のアドレスを用いて６４（２７）個の全体メインワードラインのうち、活性化させるメインワードラインを選択し、残りの３つのアドレスを用いて活性化されたメインワードラインに属する８個（２３）のサブワードラインＳＷＬのうちの１つを選択する。
【００２１】
次に、図３のワードライン駆動回路の動作について説明する。メインワードライン信号ＭＷＬＢ及びサブワードライン駆動制御信号ＦＸＢが「ロー」に活性化されると、トランジスタ３０３及びトランジスタ３０１がターンオンされる。したがって、サブワードラインＳＷＬは、ポンプ電圧ＶＰＰのレベルに活性化される。しかし、メインワードライン信号ＭＷＬＢ及びサブワードライン駆動制御信号ＦＸＢのいずれか１つでも「ハイ」に非活性化されると、サブワードラインＳＷＬは負電圧ＶＢＢＷのレベルに非活性化される。
【００２２】
すなわち、サブワードラインＳＷＬは、メインワードライン信号ＭＷＬＢ及びサブワードライン駆動制御信号ＦＸＢが両方共活性化されることで活性化され、２つのうちのいずれか１つでも非活性化されると非活性化される。
【００２３】
図３を図２に対応してみると、図３の３０１及び３０３が駆動部２１０に対応し、図３の３０５及び３０４が駆動部２２０に対応する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
本発明は、上記した従来技術の問題点を解決するために提案されたものであって、その目的は、ワードライン駆動回路の消費電流を低減することにある。
【００２５】
特に、本発明は、ワードライン駆動回路における負電圧ＶＢＢＷ及びポンプ電圧ＶＰＰなどによる消費を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上記した目的を達成するために、本発明に係るワードライン活性化方法は、負電圧に非活性化されたワードラインを活性化する方法であって、前記ワードラインに中間電圧を印加するステップと、前記ワードラインに活性化電圧を印加するステップと、を含み、前記中間電圧が、前記活性化電圧と前記負電圧との間の電圧レベルを有することを特徴とする。
【００２７】
また、上記した目的を達成するために、本発明に係る非活性化方法は、活性化電圧に活性化されたワードラインを非活性化する方法であって、前記ワードラインに中間電圧を印加するステップと、前記ワードラインに負電圧を印加するステップと、を含み、前記中間電圧が、前記活性化電圧と前記負電圧との間の電圧レベルを有することを特徴とする。
【００２８】
上記した目的を達成するために、本発明に係るワードライン駆動方法は、活性化命令に応答し、負電圧に非活性化されたワードラインに中間電圧を印加する第１ステップと、前記ワードラインに活性化電圧を印加する第２ステップと、プリチャージ命令に応答して前記ワードラインに前記中間電圧を印加する第３ステップと、前記ワードラインに負電圧を印加する第４ステップと、を含み、前記中間電圧が、前記活性化電圧と前記負電圧との間の電圧レベルを有することを特徴とする。
【００２９】
また、上記した目的を達成するための本発明に係るワードライン駆動回路は、ワードラインを活性化電圧で駆動する第１駆動手段と、前記ワードラインを非活性化電圧で駆動する第２駆動手段と、前記ワードラインを前記活性化電圧と前記非活性化電圧との間の電圧で駆動する第３駆動手段と、を備える。
【００３０】
また、本発明に係るワードライン駆動回路は、メインワードラインの下位のサブワードラインを選択するためのアドレス情報を有する第１ワードライン駆動制御信号を出力する第１ワードライン駆動制御ドライバと、前記第１ワードライン駆動制御信号と同じアドレスによって生成される第２ワードライン駆動制御信号に応答し、電圧供給端に高電圧または中間電圧を供給する第２ワードライン駆動制御ドライバと、メインワードライン信号に応答して前記サブワードラインを前記電圧供給端の前記高電圧または負電圧で駆動し、前記第１ワードライン駆動制御信号に応答して前記サブワードラインを負電圧で駆動するサブワードラインドライバと、を備え、前記中間電圧が、前記高電圧と負電圧との間の電圧レベルを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
本発明に係るワードライン駆動回路及び駆動方法は、ワードラインを活性化させたり非活性化させたりするときに接地電圧で駆動する期間を有する。ワードラインを活性化／非活性化するとき、ある程度の期間は負電圧またはポンプ電圧を使用せずに接地電圧を用いて駆動することにより、この期間に負電圧またはポンプ電圧による消費が生じない。したがって、ワードラインの駆動に必要な電流消費を画期的に減らすことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】半導体メモリ装置のメモリセルを示す図である。
【図２】従来のワードライン駆動回路の概略構成を示す図である。
【図３】従来のワードライン駆動回路の一構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るワードライン駆動回路の概略構成を示す図である。
【図５】図４のワードライン駆動回路の動作を説明する図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るワードライン駆動回路の回路図である。
【図７】図６の回路の動作を説明する図である。
【図８】第１ワードライン駆動制御信号ＦＸ１及び第２ワードライン駆動制御信号ＦＸ２を生成する方法を例示する図である。
【図９Ａ】従来の駆動方式を使用したとき、ワードライン駆動回路の消費電流を示す図である。
【図９Ｂ】本発明に係る駆動方式を使用したとき、ワードライン駆動回路において消費される電流を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が本発明の技術的思想を容易に実施できるよう詳説するために、本発明の最も好ましい実施形態を添付の図面を参照して説明する。
【００３４】
図４は、本発明に係るワードライン駆動回路の概略構成を示す図である。
【００３５】
本発明に係るワードライン駆動回路は、ワードラインＷＬを活性化電位（ＶＰＰまたはＶＤＤ）で駆動する第１駆動手段４１０と、ワードラインＷＬを非活性化電位ＶＢＢＷで駆動する第２駆動手段４２０と、ワードラインＷＬを活性化電位と非活性化電位との間の電位（例えば、ＶＳＳ）で駆動する第３駆動手段４３０とを備える。
【００３６】
従来のワードライン駆動回路（図２）は、ワードラインＷＬを活性化電位（ＶＰＰまたはＶＤＤ）で駆動する第１駆動手段２１０、及びワードラインＷＬを非活性化電位ＶＢＢＷで駆動する第２駆動手段２２０のみを備えた。しかし、本発明に係るワードライン駆動回路は、活性化電位と非活性化電位との間の電位、例えば接地電圧ＶＳＳで駆動する第３駆動手段４３０をさらに備える。
【００３７】
従来のワードライン駆動回路は、活性化命令が印加され、アドレスによって駆動するワードラインＷＬが選択されると、選択されたワードラインＷＬを、第１駆動手段２１０を用いて活性化電位ＶＰＰで駆動し、この状態でプリチャージ命令が印加されると、第２駆動手段２２０を利用してワードラインＷＬを非活性化電位ＶＢＢＷで駆動した。
【００３８】
本発明においても、活性化命令が印加されてアドレスによって駆動するワードラインＷＬが選択されると、ワードラインＷＬを活性化させ、プリチャージ命令に応じてワードラインＷＬを非活性化させることは従来のワードライン駆動回路と同じである。しかし、本発明は、ワードラインＷＬの活性化／非活性化の状態が入れ替わるたびに第３駆動手段４３０が動作することを特徴とする。
【００３９】
図５は、図４のワードライン駆動回路の動作を説明する図である。以下、図５を参照しながら、本発明に係るワードライン駆動方式及びその効果について説明する。
【００４０】
まず、ワードラインＷＬが非活性化されている期間(1)において第２駆動手段４２０が動作する。すなわち、ワードラインＷＬには、負電圧ＶＢＢＷが印加されている。
【００４１】
活性化命令が印加されると、ワードラインＷＬは活性化され始めるが、ワードラインＷＬの活性化が始まる期間(2)に第３駆動手段４３０が動作する。すなわち、ワードラインＷＬには接地電圧ＶＳＳが印加される。従来では、活性化命令が印加されるとすぐに第１駆動手段４１０を用いてワードラインＷＬにポンプ電圧ＶＰＰを印加した。このため、ポンプ電圧ＶＰＰによって多くの電流が消費される問題があった。しかし、本発明はワードラインＷＬの活性化の初期期間である期間(2)では第１駆動手段４１０の代りに第３駆動手段４３０が動作し、ワードラインＷＬに接地電圧ＶＳＳを印加する。本来のワードラインＷＬが負電圧ＶＢＢＷによって非常に低く非活性化されていたため、接地電圧ＶＳＳを印加してもワードラインＷＬの電圧を高くするのは可能である。期間(2)では、第３駆動手段４３０を利用して接地電圧ＶＳＳを印加するだけなので、実質的に電流を消費せず、期間(2)においてポンプ電圧ＶＰＰによる電流は全く消費されない。
【００４２】
上記した図面において、第３駆動手段４３０がワードラインＷＬを接地電圧で駆動することが例示されているが、第３駆動手段４３０は、接地電圧ＶＳＳのみならず負電圧ＶＢＢＷとポンプ電圧ＶＰＰとの間の任意の電圧でワードラインＷＬを駆動するよう設計し得る。本発明の主な目的は、負電圧ＶＢＢＷ及びポンプ電圧ＶＰＰによる電流の消費量を減らすことであって、このような目的は第３駆動手段４３０がワードラインＷＬを１／２ＶＤＤで駆動しても達成できる。ただし、接地電圧ＶＳＳでワードラインＷＬを駆動する場合は、いかなる電流も消費されない効果があることから、第３駆動手段４３０がワードラインＷＬを接地電圧ＶＳＳで駆動することが好ましい。
【００４３】
ワードラインＷＬを活性化させるための初期期間である期間(2)の後に期間(3)が続く。期間(3)においては第１駆動手段４１０が動作する。すなわち、ワードラインＷＬには、ポンプ電圧ＶＰＰが印加される。仮に、ワードラインＷＬの活性化電圧としてポンプ電圧ＶＰＰの代わりに電源電圧ＶＤＤを使用すると、第１駆動手段４１０が期間(3)においてはワードラインＷＬを電源電圧ＶＤＤで駆動する。このような期間(3)は、プリチャージ命令が印加されるまで持続する。
【００４４】
プリチャージ命令が印加されると、活性化されたワードラインＷＬを再度非活性化させるための動作が行われる。また、ワードラインＷＬの非活性化が始まる期間(4)においては第３駆動手段４３０が動作する。すなわち、ワードラインＷＬには、接地電圧ＶＳＳが印加される。従来ではプリチャージ命令が印加されると、すぐにワードラインＷＬに負電圧ＶＢＢＷを印加した。したがって、負電圧ＶＢＢＷによる電流が多く消費される問題があった。しかし、本発明はワードラインＷＬの非活性化の初期期間である期間(4)においては第２駆動手段４２０の代りに第３駆動手段４３０が動作し、ワードラインＷＬに接地電圧ＶＳＳを印加する。したがって、負電圧ＶＢＢＷによる電流を消費しなくてもワードラインＷＬの電圧を低くすることができる。
【００４５】
ワードラインＷＬを非活性化させるための初期期間である期間(4)の後に期間(5)が続く。期間(5)においては第２駆動手段４２０が動作する。すなわち、ワードラインＷＬには負電圧ＶＢＢＷが印加される。このような期間(5)は、再度活性化命令が印加されるまで持続する。
【００４６】
上述したワードラインＷＬの活性化／非活性化の動作は、第２駆動手段４２０及び第３駆動手段４３０の駆動期間が重ならず、第１駆動手段４１０及び第３駆動手段４３０の駆動期間が重ならないという仮定の下で行なわれた。図に示しているように、相互の駆動期間は重ならないことが好ましいものの、駆動手段４１０、４２０、４３０の駆動期間が互いに少し重なっても本発明の効果が依然として発揮されることができる。
【００４７】
ワードライン駆動回路が図４に示すように、第１駆動手段４１０、第２駆動手段４２０、及び第３駆動手段４３０を備え、図５のように動作させることができるのであれば、本発明の効果は達成できる。このように構成されて動作するワードライン駆動回路の設計は、ワードラインのスキームに応じて多様な組合せがあり得る。以下では、メインワードライン及びサブワードラインの上／下位の構造で設計されるワードライン駆動回路に本発明が適用される例に対して説明する。
【００４８】
図６は、本発明の実施の形態に係るワードライン駆動回路の回路図である。
【００４９】
本実施の形態に係るワードラインドライバは、第１ワードライン駆動制御ドライバ６１０と、第２ワードライン駆動制御ドライバ６２０、及びサブワードラインドライバ６３０を備えて構成される。
【００５０】
その構成を説明する前に図面上の信号に対して説明する。背景技術の部分で説明したように、メインワードライン信号ＭＷＬＢは、活性化時に所定のアドレスの組合せによってイネーブルされる信号であり、１つのメインワードラインには、複数のサブワードラインＳＷＬが束ねられている。そして、サブワードラインＳＷＬはセルトランジスタを制御する真のワードラインに該当する。すなわち、図４及び図５におけるワードラインＷＬは、図６におけるサブワードラインＳＷＬに対応する。
【００５１】
第１及び第２ワードライン駆動制御信号ＦＸＢ１、ＦＸＢ２は、メインワードラインに属するサブワードラインＳＷＬのうち、活性化させるサブワードラインＳＷＬを選択する信号である。図６の実施の形態では、第１ワードライン駆動制御信号ＦＸＢ１及び第２ワードライン駆動制御信号ＦＸＢ２という２つのワードライン駆動制御信号ＦＸＢ１、ＦＸＢ２が使用されているが、２つのワードライン駆動制御信号ＦＸＢ１、ＦＸＢ２は同じアドレスの組合せによって生成される。すなわち、第１ワードライン駆動制御信号ＦＸＢ１を活性化させるアドレスの組合せと、第２ワードライン駆動制御信号ＦＸＢ２を活性化させるアドレスの組合せとは同一であり、同様にサブワードラインＳＷＬを活性化させている。ただし、第１ワードライン駆動制御信号ＦＸＢ１及び第２ワードライン駆動制御信号ＦＸＢ２が活性化／非活性化されるタイミングにおいて若干の差がある。
【００５２】
第１ワードライン駆動制御ドライバ６１０は、メインワードラインの下位のサブワードラインＳＷＬを選択するアドレス情報を有する第１ワードライン駆動制御信号ＦＸＢ１を出力する。
【００５３】
第２ワードライン駆動制御ドライバ６２０は、第１ワードライン駆動制御信号ＦＸＢ１の場合と同じアドレスによって生成される第２ワードライン駆動制御信号ＦＸＢ２に応答し、電源供給端Ｖにポンプ電圧ＶＰＰまたは接地電圧ＶＳＳを供給する。
【００５４】
サブワードラインドライバ６３０は、メインワードライン信号ＭＷＬＢに応答し、サブワードラインＳＷＬを電圧供給端Ｖの供給電圧または負電圧ＶＢＢＷで駆動し、第１ワードライン駆動制御信号ＦＸＢ１に応答してサブワードラインＳＷＬを負電圧ＶＢＢＷで駆動する。
【００５５】
図６を図４に対応してみると、第１駆動手段４１０はトランジスタ６２３、６３１で構成され、第２駆動手段４２０は、トランジスタ６３２、６３３で構成され、第３駆動手段４３０は、トランジスタ６２４、６３１で構成されていることを確認することができる。その理由として、トランジスタ６２３、６３１がターンオンされると、サブワードラインＳＷＬはポンプ電圧ＶＰＰで駆動され、トランジスタ６３２、６３３がターンオンされると、サブワードラインＳＷＬは負電圧ＶＢＢＷで駆動され、トランジスタ６２４、６３１がターンオンされると、サブワードラインＳＷＬは接地電圧ＶＳＳで駆動されるためである。
【００５６】
図７は、図６の回路の動作を説明する図である。以下では、図７を参照して図６に示されたワードライン駆動回路の詳細な動作について説明する。
【００５７】
メインワードライン信号ＭＷＬＢが「ハイ」、第１及び第２ワードライン駆動制御信号ＦＸＢ１、ＦＸＢ２が「ハイ」に非活性化されている間、トランジスタ６３２、６３３がターンオンされ、サブワードラインＳＷＬは負電圧ＶＢＢＷで駆動（非活性化）されている（期間(1)）。
【００５８】
活性化命令が印加されてアドレスによってサブワードラインＳＷＬが選択されると、サブワードラインＳＷＬを制御するメインワードライン信号ＭＷＬＢ及び第１ワードライン駆動制御信号ＦＸＢ１が「ロー」に活性化される。このとき、依然として第２ワードライン駆動制御信号ＦＸＢ２は「ハイ」に非活性化されている。したがって、トランジスタ６２４、６３１がターンオンされ、サブワードラインＳＷＬは接地電圧ＶＳＳで駆動される（期間(2)）。
【００５９】
その後、第２ワードライン駆動制御信号ＦＸＢ２が「ロー」に活性化される。したがって、トランジスタ６２３、６３１がターンオンされ、サブワードラインＳＷＬはポンプ電圧ＶＰＰで駆動される（期間(3)）。
【００６０】
その後、プリチャージ命令が印加されると、第２ワードライン駆動制御信号ＦＸＢ２がまず「ハイ」に非活性化される。このとき、依然として第１ワードライン駆動制御信号ＦＸＢ１及びメインワードライン信号ＭＷＬＢは「ロー」に活性化されている。したがって、トランジスタ６２４、６３１がターンオンされ、サブワードラインは接地電圧で駆動される（期間(4)）。
【００６１】
その後、メインワードライン信号ＭＷＬＢ及び第１ワードライン駆動制御信号ＦＸＢ１も「ハイ」に非活性化される。したがって、トランジスタ６３２、６３３がターンオンされ、サブワードラインＳＷＬは負電圧ＶＢＢＷで駆動される。
【００６２】
図８は、第１ワードライン駆動制御信号ＦＸ１及び第２ワードライン駆動制御信号ＦＸ２を生成する一方法を示す図である。
【００６３】
第１ワードライン駆動制御信号ＦＸ１（ＦＸＢ１に反転される前の信号）及び第２ワードライン駆動制御信号ＦＸ２（ＦＸＢ２に反転される前の信号）は、同じアドレスの組合せによって生成されるため、そのソース信号ＩＮは同じである。ただし、活性化／非活性化されるタイミングにおいて、若干の差がある。なお、ソース信号ＩＮは、メインワードラインに属するサブワードラインＳＷＬのうち、駆動するサブワードラインＳＷＬを選択するアドレスの組合せによって活性化／非活性化される信号である。
【００６４】
ソース信号ＩＮを立ち上がり（ｒｉｓｉｎｇ）遅延回路８１０と立ち下がり（ｆａｌｌｉｎｇ）遅延回路８２０とを用いて各々遅延させる。すると、立ち上り遅延回路８１０を通過した信号は、第２ワードライン駆動制御信号ＦＸ２となり、立ち下がり遅延回路８２０を通過した信号は第１ワードライン駆動制御信号ＦＸ１となる。
【００６５】
図８の下側には、ソース信号ＩＮ、第１ワードライン駆動制御信号ＦＸ１、及び第２ワードライン駆動制御信号ＦＸ２が示されている。
【００６６】
図９Ａは、従来の駆動方式を用いたとき、ワードライン駆動回路の消費電流を示す図であり、図９Ｂは、本発明の駆動方式を用いたとき、ワードライン駆動回路の消費電流を示す図である。
【００６７】
両方の図を比較してみると、本発明においてポンプ電圧ＶＰＰの場合、平均電流消費が７.７％減少し、ピーク電流も減少することを確認することができ、負電圧ＶＢＢＷの場合、平均電流消費が４８.９％減少し、ピーク電流が減少して負電圧ＶＢＢＷの変化量（ｖｏｌｔａｇｅ  ｄｒｏｐ）が０．４Ｖから０．０８Ｖに大きく減少することで、非常に安定した動作を行っていることを確認することができる。
【００６８】
以上では、本発明を特定の好ましい実施の形態に関連して図示し説明したが、本発明はそれに限定されるのではなく、特許請求の範囲により定められる技術的範囲と分野から逸脱しない範囲内で本発明が多様に改造及び変形できるということは当技術分野で通常の知識を有する者であれば容易に分かる。
【００６９】
特に、本発明において提案するワードライン駆動回路は、図４に例示されたように、第１駆動手段、第２駆動手段、及び第３駆動手段を備え、図５のように制御されれば、ワードライン駆動回路が細部的にどのように設計されるかに関わらず、本発明の目的を達成できる。従って、本発明は、上記開示された実施の形態に制限されるものではなく、最も広い解釈の思想及び範囲内に含まれる様々な構成、及び均等な構成をカバーすることが意図されている。
【符号の説明】
【００７０】
６１０  第１ワードライン駆動制御ドライバ
６２０  第２ワードライン駆動制御ドライバ
６３０  サブワードラインドライバ
８１０  立ち上がり遅延回路
８２０  立ち下がり遅延回路
【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９Ａ】
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【図９Ｂ】
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