(57)【要約】【課題】半導体装置内のデータ信号線を同一の電圧レベルに等化しプリチャージする等化及びプリチャージ回路を提供する。【解決手段】本発明による等化回路は、第１信号線と、第２信号線と、イネーブル信号ＥＮに応じて前記第１信号線と第２信号線とを連結する等化トランジスタと、ボディ電圧制御手段とを備え、プリチャージ回路は、第１信号線と、ゲートにイネーブル信号が、第１端子に第１信号線が、第２端子にプリチャージ電圧が連結されるプリチャージトランジスタと、ボディ電圧制御手段とを備える。【選択図】図１
2006209957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１信号線と、
第２信号線と、
イネーブル信号ＥＮに応じて前記第１信号線と第２信号線とを連結する等化トランジスタと、
ゲートに前記第１信号線が、第１端子に前記第２信号線が、第２端子に前記等化トランジスタのボディが連結される第１トランジスタと、を備えることを特徴とする等化回路。
【請求項２】
等化回路は、ゲートに前記第２信号線が、第１端子に前記第１信号線が、第２端子に前記等化トランジスタのボディが連結される第２トランジスタをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の等化回路。
【請求項３】
前記第１信号線には電源電圧が、前記第２信号線には接地電源が印加されることを特徴とする請求項２に記載の等化回路。
【請求項４】
前記イネーブル信号の電圧は前記電源電圧に前記等化トランジスタのしきい電圧を加えたものよりも大きい電圧レベルを有することを特徴とする請求項３に記載の等化回路。
【請求項５】
第１信号線と、
ゲートにイネーブル信号が、第１端子に前記第１信号線が、第２端子にプリチャージ電圧が連結される第１トランジスタと、
ゲートに前記第１信号線が、第１端子に前記プリチャージ電圧が、第２端子に前記第１トランジスタのボディが連結される第２トランジスタと、
ゲートに前記プリチャージ電圧が、第１端子に前記第１信号線が、第２端子に前記第１トランジスタのボディが連結される第３トランジスタと、を含むことを特徴とするプリチャージ回路。
【請求項６】
前記イネーブル信号の電圧は前記プリチャージ電圧に前記第１トランジスタのしきい電圧を加えたものよりも大きいことを特徴とする請求項５に記載のプリチャージ回路。
【請求項７】
第１信号線と、
第２信号線と、
イネーブル信号ＥＮに応じて前記第１信号線と前記第２信号線とを連結する等化トランジスタと、
ゲートに前記第１信号線が、第１端子に前記第２信号線が、第２端子に前記等化トランジスタのボディが連結される第１トランジスタと、
ゲートに前記第２信号線が、第１端子に前記第１信号線が、第２端子に前記等化トランジスタのボディが連結される第２トランジスタと、
前記イネーブル信号ＥＮに応じて前記第１及び第２信号線に一定電圧を印加するプリチャージトランジスタと、を備えることを特徴とする等化及びプリチャージ回路。
【請求項８】
前記プリチャージトランジスタはゲートに前記イネーブル信号が、第１端子に前記第１信号線が、第２端子に前記一定電圧が連結される第３トランジスタと、ゲートに前記イネーブル信号が、第１端子に前記第２信号線が、第２端子に前記一定電圧が連結される第４トランジスタから構成されることを特徴とする請求項７に記載の等化及びプリチャージ回路。
【請求項９】
前記第１信号線に電源電圧が、前記第２信号線に接地電圧が印加されることを特徴とする請求項８に記載の等化及びプリチャージ回路。
【請求項１０】
前記電源電圧と前記一定電圧とが同一の大きさであることを特徴とする請求項９に記載の等化及びプリチャージ回路。
【請求項１１】
前記イネーブル信号電圧は前記一定電圧に前記等化トランジスタのしきい電圧を加えたものよりも大きいことを特徴とする請求項９に記載の等化及びプリチャージ回路。
【請求項１２】
第１信号線と、
第２信号線と、
イネーブル信号ＥＮに応じて前記第１信号線と前記第２信号線とを連結する等化トランジスタと、
ゲートに前記イネーブル信号が、第１端子に第１信号線が、第２端子にプリチャージ電圧が連結される第１プリチャージトランジスタと、
ゲートに前記第１信号線が、第１端子に前記プリチャージ電圧が、第２端子に前記第１プリチャージトランジスタのボディが連結される第１トランジスタと、
ゲートに前記プリチャージ電圧が、第１端子に前記第１信号線が、第２端子に前記第１プリチャージトランジスタのボディが連結される第２トランジスタと、
ゲートに前記イネーブル信号が、第１端子に第２信号線が、第２端子にプリチャージ電圧が連結される第２プリチャージトランジスタと、
ゲートに前記第２信号線が、第１端子に前記プリチャージ電圧が、第２端子に前記第２プリチャージトランジスタのボディが連結される第３トランジスタと、
ゲートに前記プリチャージ電圧が、第１端子に前記第２信号線が、第２端子に前記第２プリチャージトランジスタのボディが連結される第４トランジスタと、を備えることを特徴とする等化及びプリチャージ回路。
【請求項１３】
前記イネーブル信号線の電圧は前記プリチャージ電圧に前記等化トランジスタのしきい電圧を加えたものよりも少なくとも大きいことを特徴とする請求項１２に記載の等化及びプリチャージ回路。
【請求項１４】
第１信号線と、
第２信号線と、
イネーブル信号ＥＮに応じて前記第１信号線と前記第２信号線とを連結する等化トランジスタと、
ゲートに前記第１信号線が、第１端子に前記第２信号線が、第２端子に前記等化トランジスタのボディが連結される第１トランジスタと、
ゲートに前記第２信号線が、第１端子に前記第1信号線が、第２端子に前記等化トランジスタのボディが連結される第２トランジスタと、
ゲートに前記イネーブル信号が、第１端子に前記第１信号線が、第２端子にプリチャージ電圧が連結される第１プリチャージトランジスタと、
ゲートに前記第１信号線が、第１端子に前記プリチャージ電圧が、第２端子に前記第１プリチャージトランジスタのボディが連結される第３トランジスタと、
ゲートに前記プリチャージ電圧が、第１端子に前記第１信号線が、第２端子に前記第１プリチャージトランジスタのボディが連結される第４トランジスタと、
ゲートに前記イネーブル信号が、第１端子に前記第２信号線が、第２端子に前記プリチャージ電圧が連結される第２プリチャージトランジスタと、
ゲートに前記第２信号線が、第１端子に前記プリチャージ電圧が、第２端子に前記第２プリチャージトランジスタのボディが連結される第５トランジスタと、
ゲートに前記プリチャージ電圧が、第１端子に前記第２信号線が、第２端子に前記第２プリチャージトランジスタのボディが連結される第６トランジスタと、を備えることを特徴とする等化及びプリチャージ回路。
【請求項１５】
前記イネーブル信号電圧は前記プリチャージ電圧に前記等化トランジスタのしきい電圧を加えたものよりも少なくとも大きいことを特徴とする請求項１４に記載の等化及びプリチャージ回路。
【請求項１６】
第１及び第２信号線の間に等化トランジスタを備える等化回路の電圧等化方法において、
前記等化トランジスタをターンオンさせる段階と、
前記第１信号線の第１電圧と前記第２信号線の第２電圧とが等化電圧として等化する段階と、
前記等化電圧が前記等化トランジスタのボディに供給される段階と、を有することを特徴とする信号線の電圧等化方法。
【請求項１７】
信号線を一定電圧にプリチャージする回路のプリチャージ方法において、
前記信号線と前記一定電圧との間のプリチャージトランジスタをターンオンさせる段階と、
前記信号線に一定電圧がプリチャージする段階と、
プリチャージされる前記信号線の電圧が前記プリチャージトランジスタのボディに供給される段階と、を含むことを特徴とする信号線のプリチャージ方法。
【請求項１８】
第１及び第２信号線の間に連結される等化トランジスタとプリチャージトランジスタを備える等化及びプリチャージ回路における等化及びプリチャージ方法において、
前記回路のスタンバイモードにおいて前記等化トランジスタと前記プリチャージトランジスタとをターンオンさせて前記第１及び第２信号線が一定な電圧レベルに等化及びプリチャージされるようにすると共に、前記等化及びプリチャージトランジスタのバルク電圧を変化させてボディ効果によるしきい電圧の上昇を抑制させることを特徴とする等化及びプリチャージ方法。
【請求項１９】
前記等化及びプリチャージトランジスタがＮ型ＭＯＳトランジスタからなる場合に前記バルク電圧は各トランジスタのＰ型ボディを通じて印加されることを特徴とする請求項１８に記載の等化及びプリチャージ方法。
【請求項２０】
半導体装置において、
データライン対間に連結される等化トランジスタとプリチャージトランジスタとを含む等化及びプリチャージ回路と、
前記等化トランジスタと前記プリチャージトランジスタとがターンオンされて前記データライン対が一定の電圧レベルに等化及びプリチャージされるとき、前記等化及びプリチャージトランジスタのバルク電圧をボディ効果によるしきい電圧の上昇が抑制される方向に変化させるしきい電圧の上昇防止手段と、を備えることを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号線の電圧等化及びプリチャージ回路に係り、特に半導体装置内のデータ信号線を同一の電圧レベルに等化し、プリチャージする等化及びプリチャージ回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
本分野で周知のように、半導体メモリ装置はメモリセルにデータを貯蔵し出力する動作のために内部に多くの信号線を備えている。この信号線のうちデータ入出力ライン対はプリチャージ状態では同一の一定電圧にプリチャージされるが、書込み及び読み出しの動作時には互いに相補的な電圧レベルを有するようになる。また、通常、一度の書込みと読出しの動作はバースト長さに従い連続的なデータを書込みまたは出力するため、データ入出力ライン対は次のデータを書込みまたは読出しするために再び同一の一定電圧に反復的に等化及びプリチャージしなければならない。
【０００３】
図６は半導体装置の等化及びプリチャージ回路を示す。
【０００４】
図６を参照すると、等化及びプリチャージ回路１００は第１データラインＩＯ、第２データライン／ＩＯ、データライン間に連結され、信号ＥＮに応じてデータラインを等化させる第１等化トランジスタＮ１、及びイネーブル信号ＥＮに応じてデータラインを一定電圧にプリチャージする第２，第３プリチャージトランジスタＮ２，Ｎ３から構成される。
【０００５】
図６の等化及びプリチャージ回路の動作を説明すると、半導体装置のプリチャージ状態においてはイネーブル信号ＥＮが活性化されて、等化トランジスタＮ１及びプリチャージトランジスタＮ２，Ｎ３はターンオンされ、データラインＩＯ，／ＩＯは一定電圧、即ち、内部電源電圧ＩＶＣにプリチャージされる。また、書込み及び読出しの動作時にはイネーブル信号ＥＮがディスエーブルされて、等化トランジスタＮ１及びプリチャージトランジスタＮ２，Ｎ３はターンオフされ、データラインのそれぞれには書き込みドライバ及びデータセンスアンプ（図示せず）の動作により相補的な電圧レベルが供給される。その後、バースト長さに従い次のデータの書込み及び読出しの動作のためにデータラインは再び内部電源電圧ＩＶＣに等化及びプリチャージされる。
【０００６】
図６のような等化及びプリチャージ回路においては、等化及びプリチャージが進行するに従い、プリチャージトランジスタＮ２またはＮ３のソースとして作用するデータラインの電圧が上昇して、プリチャージトランジスタのＶｇｓが減少する。さらに、プリチャージトランジスタのボディが接地電圧に固定されているため、ソース電圧が上昇するに従いボディ効果（しきい電圧（Ｖｔｈ）∝√Ｖｂｓ）によりしきい電圧Ｖｔｈは増加する。その結果、プリチャージトランジスタの駆動能力は低下し、データラインの内部電源電圧へのプリチャージ速度は低下する。
【０００７】
上述と同様に、等化トランジスタＮ１もソースとして作用するデータラインの電圧が上昇するに従いＶｇｓが減少し、等化トランジスタＮ１のボディが接地電圧に固定されているため、ボディ効果によりしきい電圧Ｖｔｈは増加する。その結果、等化トランジスタの駆動能力も低下し、データラインの等化速度も低下する。
【０００８】
上述のように等化及びプリチャージが進行されるに従い、データ入出力ラインの等化及びプリチャージ速度は低下し、データ入出力ラインの等化及びプリチャージ速度が高速の書込みと読出し動作の要求される半導体装置の動作周波数の限界として作用するという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明の目的は、高速動作に適合した等化回路を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、高速動作に適合したプリチャージ回路を提供することにある。
【００１１】
本発明のまた他の目的は、高速動作に適合した等化及びプリチャージ回路を提供することにある。
【００１２】
本発明のまた他の目的は、信号線に対する等化及びプリチャージ速度が等化及びプリチャージ動作の反復進行に従い低下することを最小化または減少させることができる等化及びプリチャージ回路とその回路駆動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このような目的を達成するために本発明による等化回路は、第１信号線と、第２信号線と、イネーブル信号ＥＮに応じて前記第１信号線と第２信号とを連結する等化トランジスタと、ボディ電圧制御手段とを備える。
【００１４】
前記ボディ電圧制御手段はゲートに前記第１信号線が、第１端子に前記第２信号線が、第２端子に前記等化トランジスタのボディが連結される第１トランジスタを備える。また、前記ボディ電圧制御手段はゲートに前記第２信号線が、第１端子に前記第１信号線が、第２端子に前記等化トランジスタのボディが連結される第２トランジスタをさらに備える。
【００１５】
また、本発明によるプリチャージ回路は、第１信号線と、ゲートにイネーブル信号が、第１端子に前記第１信号線が、第２端子にプリチャージ電圧が連結されるプリチャージトランジスタと、ボディ電圧制御手段とを備える。
【００１６】
前記ボディ電圧制御手段はゲートに前記第１信号線が、第１端子に前記プリチャージ電圧が、第２端子に前記プリチャージトランジスタのボディが連結される第１トランジスタを備える。また、前記ボディ電圧制御手段はゲートに前記プリチャージ電圧が、第１端子に前記第１信号線が、第２端子に前記プリチャージトランジスタのボディが連結される第２トランジスタをさらに備える。
【００１７】
また、本発明による等化及びプリチャージ回路は、第１信号線、第２信号線、等化手段、及びプリチャージ手段を含む。
【００１８】
前記等化手段はイネーブル信号ＥＮに応じて前記第１信号線と前記第２信号線とを連結する等化トランジスタと、ゲートに前記第１信号線が、第１端子に前記第２信号線が、第２端子に前記等化トランジスタのボディが連結される第１トランジスタと、ゲートに前記第２信号線が、第１端子に前記第１信号線が、第２端子に前記等化トランジスタのボディが連結される第２トランジスタとを備える。
【００１９】
前記プリチャージ手段は前記イネーブル信号ＥＮに応じて前記第１及び第２信号線に一定電圧を印加するプリチャージトランジスタを備える。
【００２０】
また、本発明による等化及びプリチャージ回路は、第１信号線、第２信号線、イネーブル信号ＥＮに応じて前記第１信号線と第２信号線とを連結する等化トランジスタ、第１プリチャージ手段、及び第２プリチャージ手段を備える。
【００２１】
前記第１プリチャージ手段は第１端子に前記第１信号線が、第２端子にプリチャージ電圧が、ゲートに前記イネーブル信号がそれぞれ連結される第１プリチャージトランジスタと第２ボディ電圧制御手段とを含む。
【００２２】
前記第１ボディ電圧制御手段はゲートに前記第１信号線が、第１端子に前記プリチャージ電圧が、第２端子に前記第１プリチャージトランジスタのボディが連結される第１トランジスタと、ゲートに前記プリチャージ電圧が、第１端子に第１信号線が、第２端子に前記第１プリチャージトランジスタのボディが連結される第２トランジスタとを含む。
【００２３】
前記第２プリチャージ手段は第１端子に前記第２信号線が、第２端子に前記プリチャージ電圧が、ゲートに前記イネーブル信号が連結される第２プリチャージトランジスタと第２ボディ電圧制御手段とを含む。前記第２ボディ電圧制御手段はゲートに前記第２信号線が、第１端子に前記プリチャージ電圧が、第２端子に前記第２プリチャージトランジスタのボディが連結される第３トランジスタと、ゲートに前記プリチャージ電圧が、第１端子に第１信号線が、第２端子に前記第２プリチャージトランジスタのボディが連結される第４トランジスタとを含む。
【００２４】
また、本発明による等化及びプリチャージ回路は、第１信号線、第２信号線、等化手段、及び第１，２プリチャージ手段を備える。
【００２５】
前記等化手段は、イネーブル信号ＥＮに応じて前記第１データ信号線と前記第２データ信号線とを連結する等化トランジスタと第１ボディ電圧制御手段とを含む。前記第１ボディ電圧制御手段はゲートに前記第１信号線が、第１端子に前記第２信号線が、第２端子に前記等化トランジスタのボディが連結される第１トランジスタと、ゲートに前記第２信号線が、第１端子に前記第１信号線が、第２端子に前記等化トランジスタのボディが連結される第２トランジスタとを備える。
【００２６】
前記第１プリチャージ手段はゲートに前記イネーブル信号が、第１端子に第１信号線が、第２端子にプリチャージ電圧ＩＶＣが連結される第１プリチャージトランジスタと第２ボディ電圧制御手段とを含む。
【００２７】
前記第２ボディ電圧制御手段はゲートに前記第１信号線が、第１端子に前記プリチャージ電圧ＩＶＣが、第２端子に前記第１プリチャージトランジスタのボディが連結される第３トランジスタと、ゲートに前記プリチャージ電圧が、第１端子に前記第１信号線が、第２端子に前記第１プリチャージトランジスタのボディが連結される第４トランジスタとを備える。
【００２８】
前記第２プリチャージ手段はゲートに前記イネーブル信号が、第１端子に第２信号線が、第２端子にプリチャージ電圧が連結される第２プリチャージトランジスタと第３ボディ電圧制御手段とを含む。
【００２９】
前記第３ボディ電圧制御手段はゲートに前記第２信号線が、第１端子に前記プリチャージ電圧が、第２端子に前記第２プリチャージトランジスタのボディが連結される第５トランジスタと、ゲートに前記プリチャージ電圧が、第１端子に前記第２信号線が、第２端子に前記第２プリチャージトランジスタのボディが連結される第６トランジスタと、を含む。
【００３０】
また、従来の技術的課題を解決するための等化動作方法は、第１及び第２信号線の間に等化トランジスタを備える等化回路の電圧等化方法において、前記等化トランジスタをターンオンさせる段階と、前記第１信号線の第１電圧及び前記第２信号線の第２電圧が等化電圧に等化する段階と、前記等化電圧が前記等化トランジスタのボディに供給される段階と、を含む。
【００３１】
また、従来の技術的課題を達成するためのプリチャージ動作方法は、信号線を一定電圧にプリチャージする回路のプリチャージ方法において、前記信号線と前記一定電圧との間のプリチャージトランジスタをターンオンさせる段階と、前記第１信号線に前記一定電圧がプリチャージする段階と、プリチャージされる前記第１信号線の電圧が前記プリチャージトランジスタのボディに供給される段階と、を含む。
【発明の効果】
【００３２】
本発明による等化及びプリチャージされる信号線の電圧をフィードバックして等化またはプリチャージトランジスタのボディ効果を制御する等化またはプリチャージ回路は、高速の書込みと読出しの動作の要求される半導体装置の内部データ信号線を速く等化及びプリチャージすることにより、半導体装置の高速動作を図り得る効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、添付図面を用いて本発明の好ましい実施例を詳しく説明する。各図面の同一の参照符号は同一の部材を示す。
【００３４】
図１は本発明の技術的思想を示す等化回路図である。
【００３５】
図１を参照すると、等化回路２００は第１信号線Ａ、第２信号線Ｂ、等化トランジスタ２１０、及びボディ電圧制御手段２２０を備える。
【００３６】
等化トランジスタ２１０はイネーブル信号ＥＮに応じて第１信号線Ａと第２信号線Ｂとを連結して電圧を等化する。
【００３７】
ボディ電圧制御手段２２０はゲートに第１信号線Ａが連結され、第１端子に第２信号線Ｂが連結され、第２端子に等化トランジスタのボディが連結される第１トランジスタ２２１を備える。また、ボディ電圧制御手段はゲートに第２信号線Ｂが連結され、第１端子に第１信号線Ａが連結され、第２端子に等化トランジスタのボディが連結される第２トランジスタ２２２をさらに具備する。
【００３８】
以下、本発明による等化回路２００の動作をまず第１信号線Ａが電源電圧として、第２信号線Ｂが接地電圧として印加されてから等化される場合を例を挙げて説明する。
【００３９】
イネーブル信号ＥＮが活性化されると、等化トランジスタ２１０はターンオンされ、第１信号線Ａの電源電圧は第２信号線／ＩＯの接地電圧と等化し始まり、第２信号線Ｂの電圧は上昇し始まる。イネーブル信号ＥＮの電圧は電源電圧に等化トランジスタ２１０のしきい電圧Ｖｔｈを加えた電圧以上であることが好ましい。
【００４０】
第１トランジスタ２２１はゲートに第１信号線Ａの電源電圧が印加されてターンオンされた状態であるため、第２端子に連結された等化トランジスタ２１０のボディ電圧は第２信号線Ｂの電圧が上昇するに従い一緒に上昇する。その結果、等化トランジスタのソース電圧の第２信号線Ｂの電圧とボディ電圧が一緒に上昇するので、ボディ効果によるしきい電圧Ｖｔｈの上昇は抑制され、よって、等化トランジスタ２１０の駆動能力の低下が防止される。
【００４１】
また、第２信号線Ｂの電圧レベルが等化電圧レベルに上昇すると、第２トランジスタ２２２もターンオンされ、第１トランジスタ２２１と共に等化トランジスタ２１０のボディ電圧の上昇を助ける。これは等化トランジスタ２１０のボディ効果によるしきい電圧Ｖｔｈの上昇を抑制させる役割をするため、等化速度の低下を防止するに役に立つ。
【００４２】
次いで、第２信号線Ｂに電源電圧、第１信号線Ａには接地電圧として印加されてからフローティングされた場合の等化回路２００の動作を説明する。
【００４３】
イネーブル信号ＥＮが活性化されると、等化トランジスタ２１０はターンオンされ、第２信号線Ｂの電源電圧は第１信号線Ａの接地電圧と等化し始まり、第１信号線Ａの電圧は上昇し始まる。
【００４４】
第２トランジスタ２２２はゲートに第２信号線Ｂの電源電圧が印加されてターンオン状態であるため、第２端子に連結された等化トランジスタ２１０のボディ電圧は第１信号線Ａの電圧が上昇するに従い一緒に上昇する。その結果、等化トランジスタ２１０のボディ効果によるしきい電圧Ｖｔｈの上昇が抑制され、よって、等化トランジスタ２１０の駆動能力の低下が防止される。
【００４５】
また、第１信号線Ａの電圧レベルが等化電圧に上昇するほど、第１トランジスタ２２１もターンオンされ、前記第２トランジスタ２２２と共に等化トランジスタ２１０のボディ電圧の上昇を助ける。
【００４６】
即ち、図１の等化回路は、等化トランジスタのボディ電圧が等化の進行に従い等化される信号線の電圧をフィードバックされて上昇するので、ボディ効果による等化トランジスタのしきい電圧Ｖｔｈの上昇を抑制して駆動能力の低下を防止する。
【００４７】
図２は半導体装置の等化及びプリチャージ回路に図１の回路を等化回路として使用した実施例を示す。
【００４８】
図２を参照すると、半導体装置の等化及びプリチャージ回路３００は第１データ信号線ＩＯ、第２データ信号線／ＩＯ、等化手段３１０、及びプリチャージ手段３２０を備える。
【００４９】
等化手段３１０は図１の等化回路２００と同一に構成され、プリチャージ手段３２０はデータ信号線ＩＯ，／ＩＯ間に直列に連結され、イネーブル信号ＥＮに応じて一定電圧のプリチャージ電圧をデータ信号線に供給する第３，４トランジスタ３２１，３２２を含む。好ましくは、プリチャージ電圧は半導体装置の内部電源電圧ＩＶＣと同一である。
【００５０】
以下、図２による等化及びプリチャージ回路３００の動作を、まず第１データ信号線ＩＯが内部電源電圧として、第２データ信号線／ＩＯが接地電圧として印加されてから等化及びプリチャージされる場合を例をあげて説明する。
【００５１】
イネーブル信号ＥＮがハイに活性化されると、プリチャージ手段の第３トランジスタ３２１はターンオンされ、第２データ信号線にプリチャージ電圧ＩＶＣを供給する。また、等化手段３１０の等化トランジスタ２１１もターンオンされて、データ信号線ＩＯ，／ＩＯの電圧は等化し始まる。
【００５２】
第２データ信号線／ＩＯの電圧は等化トランジスタ２１０と第３トランジスタ３２１のターンオンにより、等化及びプリチャージ動作が進行するに従い上昇する。等化手段３１０の第１トランジスタ２２１はターンオン状態であるため、等化トランジスタ２１０のボディ電圧を上昇させる。即ち、等化トランジスタ２１０のソースとして作用する等化及びプリチャージされる第２データ信号線／ＩＯの電圧が上昇するだけ、等化トランジスタ２１０のボディ電圧も共に上昇するため、ボディ効果によるしきい電圧Ｖｔｈの上昇が抑制される。
【００５３】
また、第４トランジスタ３２２も第１データ信号線ＩＯの電圧が等化手段３１０により内部電源電圧ＩＶＣからしきい電圧Ｖｔｈだけ下降すると、ターンオンされてプリチャージ電圧ＩＶＣを第１データ信号線ＩＯに供給する。等化手段３１０の第２トランジスタ２２２のゲートに第２データ信号線／ＩＯが連結されていて、第２データ信号線がプリチャージ電圧ＩＶＣに上昇するに従い、第２トランジスタもターンオンされて第１データ信号線ＩＯのプリチャージ電圧ＩＶＣを等化トランジスタ２１０のボディに供給する。これは等化手段の第１トランジスタ２２１と共に等化トランジスタ２１０のボディ電圧を上昇させることにより、図６の等化及びプリチャージが進行するに従い現れるボディ効果によるしきい電圧Ｖｔｈの上昇を抑制し、等化及びプリチャージ速度を向上させるようになる。
【００５４】
図３は本発明の他の技術的思想を示すプリチャージ回路４００を示し、図１の等化回路と比較すると、第２信号線の代わりにプリチャージ電圧ＩＶＣが連結されたことを除き同一である。
【００５５】
図３を参照すると、プリチャージ回路４００は、第１信号線Ａと、ゲートにイネーブル信号ＥＮが、第１端子に第１信号線が、第２端子にプリチャージ電圧ＩＶＣが連結されるプリチャージトランジスタ４１０と、ボディ電圧制御手段４２０とを備える。
【００５６】
ボディ電圧制御手段４２０は、ゲートに第１信号線が、第１端子にプリチャージ電圧が、第２端子にプリチャージトランジスタのボディが連結される第１トランジスタ４２１を備える。また、ボディ電圧制御手段４２０はゲートにプリチャージ電圧ＩＶＣが、第１端子に第１信号線が、第２端子にプリチャージトランジスタのボディが連結される第２トランジスタ４２２をさらに具備する。
【００５７】
以下、本発明によるプリチャージ回路４００の動作を第１信号線Ａが接地電圧として印加されてからプリチャージされる場合を例を挙げて説明する。
【００５８】
イネーブル信号ＥＮが活性化されると、プリチャージ電圧ＩＶＣはプリチャージトランジスタ４１０を通じて第１信号線Ａに供給され、第１信号線Ａの電圧は上昇し始まる。ボディ電圧制御手段４２０の第２トランジスタのゲートにはプリチャージ電圧が印加されてターンオン状態であるため、プリチャージトランジスタのボディ電圧は第１信号線の電圧が上昇するに従い一緒に上昇する。また、第１信号線の電圧が上昇するに従い前記第１トランジスタもターンオンされて、プリチャージ電圧ＩＶＣを前記プリチャージトランジスタのボディ電圧に供給する。
【００５９】
即ち、プリチャージ回路４００は、プリチャージが進行するに従いプリチャージされる信号線の電圧をプリチャージトランジスタ４１０のボディ電圧にフィードバックして、図６の等化及びプリチャージ回路から発生するボディ効果によるしきい電圧Ｖｔｈの上昇を抑制することにより、信号線のプリチャージ速度を向上させることができる。
【００６０】
図４は図３のプリチャージ回路４００をデータラインのプリチャージ回路として用いた実施例を示す。
【００６１】
図４を参照すると、等化及びプリチャージ回路５００は第１データ信号線ＩＯ、第２データ信号線／ＩＯ、等化トランジスタ５１０、及び第１，２プリチャージ手段５２０，５３０を含む。
【００６２】
等化トランジスタ５１０はイネーブル信号ＥＮに応じて第１データ信号線ＩＯと第２データ信号線／ＩＯとを連結させて電圧を等化する。
【００６３】
第１プリチャージ手段５２０はゲートにイネーブル信号ＥＮが、第１端子に第１データ信号線ＩＯが、第２端子にプリチャージ電圧ＩＶＣがそれぞれ連結される第１プリチャージトランジスタ５２１と第１ボディ電圧制御手段５４０とを備える。
【００６４】
第１ボディ電圧制御手段はゲートに第１データ信号線が、第１端子に第１プリチャージトランジスタ５２１のボディが、第２端子にプリチャージ電圧ＩＶＣが連結される第１トランジスタ５４１と、ゲートにプリチャージ電圧ＩＶＣが、第１端子に第１プリチャージトランジスタ５２１のボディが、第２端子に第１データ信号線が連結される第２トランジスタ５４２とを含む。
【００６５】
第２プリチャージ手段５３０はゲートにイネーブル信号ＥＮが、第１端子に第２データ信号線／ＩＯが、第２端子にプリチャージ電圧ＩＶＣが連結される第２プリチャージトランジスタ５３１と第２ボディ電圧制御手段５５０とを含む。
【００６６】
第２ボディ電圧制御手段は、ゲートに第２データ信号線が、第１端子に第２プリチャージトランジスタ５３１のボディが、第２端子にプリチャージ電圧ＩＶＣが連結される第３トランジスタ５５１と、ゲートにプリチャージ電圧ＩＶＣが、第１端子に第２プリチャージトランジスタのボディが、第２端子に第２データ信号線が連結される第４トランジスタ５５２とを含む。
【００６７】
以下、図４の等化及びプリチャージ回路５００の動作を第１データ信号線ＩＯが内部電源電圧として、第２データ信号線／ＩＯが接地電圧として印加されてから等化及びプリチャージされる場合を例を挙げて説明する。
【００６８】
イネーブル信号ＥＮがハイに活性化されると、等化トランジスタ５１０はターンオンされ、データ信号線ＩＯ，／ＩＯの電圧は等化し始まる。また、第２プリチャージ手段５３０の第２プリチャージトランジスタ５３１もターンオンされて、第２データ信号線の電圧は上昇し始まる。
【００６９】
第４トランジスタ５５２のゲートにはプリチャージ電圧ＩＶＣが印加されてターンオン状態であるため、第２プリチャージトランジスタ５３１のボディ電圧は第２データ信号線／ＩＯの電圧が上昇すると一緒に上昇する。その結果、第２プリチャージトランジスタ５３１のボディ効果によるしきい電圧Ｖｔｈの上昇は抑制され、第２プリチャージトランジスタ５３１の駆動能力の低下が防止される。
【００７０】
また、第３トランジスタ５５１は第２データ信号線／ＩＯの電圧がしきい電圧Ｖｔｈよりも上昇すると、ターンオンされて第２プリチャージトランジスタ５３１のボディ電圧の上昇を助ける。即ち、第３トランジスタ５５１は第４トランジスタ５５２とともに第２プリチャージトランジスタ５３１のボディ電圧を上昇させて、ボディ効果によるしきい電圧Ｖｔｈの上昇を抑制する。
【００７１】
次いで、第２データ信号線／ＩＯに内部電源電圧として、第１データ信号線ＩＯに接地電圧として印加されてから等化及びプリチャージされる動作を説明する。
【００７２】
イネーブル信号ＥＮがハイに活性化されると、等化トランジスタ５１０はターンオンされ、データ信号線ＩＯ，／ＩＯの電圧は等化し始まる。また、第１プリチャージ手段５２０の第１プリチャージトランジスタ５２１もターンオンされて、第２データ信号線の電圧は上昇し始まる。
【００７３】
第２トランジスタ５４２のゲートにはプリチャージ電圧ＩＶＣが印加されてターンオン状態であるため、第１プリチャージトランジスタ５２１のボディ電圧は第１データ信号線の電圧が上昇すると一緒に上昇する。その結果、第１プリチャージトランジスタ５２１のボディ効果によるしきい電圧Ｖｔｈの上昇は抑制され、第１プリチャージトランジスタ５２１の駆動能力の低下が防止される。
【００７４】
また、第１トランジスタ５４１は第１データ信号線ＩＯの電圧がしきい電圧Ｖｔｈよりも上昇すると、ターンオンされて第１プリチャージトランジスタ５２１のボディ電圧の上昇を助ける。即ち、第１トランジスタ５４１は第２トランジスタとともに第１プリチャージトランジスタ５２１のボディ電圧を上昇させて、ボディ効果によるしきい電圧Ｖｔｈの上昇を抑制し、第１プリチャージトランジスタ５２１の駆動能力が低下することを防止する。
【００７５】
即ち、等化及びプリチャージの進行に従いプリチャージ手段のトランジスタのボディ電圧を上昇させて、図６に現れるボディ効果によるしきい電圧Ｖｔｈの上昇を抑制して等化及びプリチャージ速度を向上させるのである。
【００７６】
図５は図１の等化回路２００及び図３のプリチャージ回路４００を一緒に用いた等化及びプリチャージ回路６００を示し、図４と比較すると、等化トランジスタが第１の等化回路に代替されたことを除き同一である。
【００７７】
図５を参照すると、等化及びプリチャージ回路６００は第１データ信号線ＩＯ、第２データ信号線／ＩＯ、等化手段６１０、及び第１，２プリチャージ手段６２０，６３０を備える。
【００７８】
等化手段６１０はイネーブル信号ＥＮに応じて第１データ信号線と第２データ信号線とを連結する等化トランジスタ及び第１ボディ電圧制御手段６４０を含む。第１ボディ電圧制御手段はゲートに第１データ信号線が、第１端子に第２データ信号線が、第２端子に等化トランジスタのボディが連結される第１トランジスタ６４１と、ゲートに第２データ信号線が、第１端子に第１データ信号線が、第２端子に等化トランジスタのボディが連結される第２トランジスタ６４２を含む。
【００７９】
第１プリチャージ手段６２０はゲートにイネーブル信号が、第１端子に第１データ信号線が、第２端子にプリチャージ電圧ＩＶＣが連結される第１プリチャージトランジスタ６２１と第２ボディ電圧制御手段６５０とを含む。第２ボディ電圧制御手段はゲートに第１データ信号線が、第１端子にプリチャージ電圧ＩＶＣが、第２端子に第１プリチャージトランジスタのボディが連結される第３トランジスタ６５１と、ゲートにプリチャージ電圧が、第１端子に第１信号線が、第２端子に第１プリチャージトランジスタのボディが連結される第４トランジスタ６５２とを含む。
【００８０】
第２プリチャージ手段６３０は、ゲートにイネーブル信号が、第１端子に第２信号線が、第２端子にプリチャージ電圧が連結される第２プリチャージトランジスタ６３１と第３ボディ電圧制御手段６６０とを含む。
【００８１】
第３ボディ電圧制御手段６６０はゲートに第２信号線が、第１端子にプリチャージ電圧が、第２端子に第２プリチャージトランジスタのボディが連結される第５トランジスタ６６１と、ゲートにプリチャージ電圧ＩＶＣが、第１端子に第２信号線が、第２端子に第２プリチャージトランジスタのボディが連結される第６トランジスタ６６２とを含む。
【００８２】
図５の等化及びプリチャージ回路６６０の動作は図２の等化及びプリチャージ回路３００の動作と図４の等化及びプリチャージ回路６００の動作で説明したものと同様なので、簡略に説明する。
【００８３】
イネーブル信号が活性化され、等化及びプリチャージが進行するに従い、等化手段６１０の等化トランジスタ６１１、第１プリチャージ手段６２０の第１プリチャージトランジスタ６２１及び第２プリチャージ手段６３０の第１プリチャージトランジスタ６３１のそれぞれのボディ電圧が第１，２，３ボディ電圧制御手段を通じて等化及びプリチャージされるデータ信号線の電圧をフィードバックして上昇するようになる。従って、図６の等化及びプリチャージ回路１００で現れるボディ効果によるしきい電圧Ｖｔｈの上昇が抑制されて、等化及びプリチャージ速度を改善することができる。
【００８４】
本発明は、半導体装置のデータ入出力ラインの等化及びプリチャージを説明するが、これは例示的なものに過ぎず、本技術分野の通常の知識を有したものならばこれから多様な変形及び均等なそのほかの実施例が可能なのは理解できるであろう。従って、本発明の技術的保護範囲は添付の特許請求の範囲の技術的思想により定めるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の技術的思想を示す等化回路図である。
【図２】図１の等化回路を用いる等化及びプリチャージ回路図である。
【図３】本発明の他の技術的思想を示すプリチャージ回路図である。
【図４】図３のプリチャージ回路を用いる等化及びプリチャージ回路図である。
【図５】図１の等化回路と図３のプリチャージ回路とを用いる等化及びプリチャージ回路図である。
【図６】従来の半導体装置の等化及びプリチャージ回路を示す。
【符号の説明】
【００８６】
２００  等化回路
２２０  ボディ電圧制御手段
【図１】
2006209957.tif 000003
【図２】
2006209957.tif 000004
【図３】
2006209957.tif 000005
【図４】
2006209957.tif 000006
【図５】
2006209957.tif 000007
【図６】
2006209957.tif 000008