JPH02139792A - ダイナミック型メモリ及びダイナミック型メモリシステム - Google Patents

ダイナミック型メモリ及びダイナミック型メモリシステム

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JPH02139792A
JPH02139792A JP1176089A JP17608989A JPH02139792A JP H02139792 A JPH02139792 A JP H02139792A JP 1176089 A JP1176089 A JP 1176089A JP 17608989 A JP17608989 A JP 17608989A JP H02139792 A JPH02139792 A JP H02139792A
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ras
timer
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column
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は半導体メモリに係わり、特にRASタイムアウ
ト機能またはこれと等価な機能をチップ外から実現させ
るダイナミック型メモリ及びダイナミック型メモリシス
テムに関する。
(従来の技術) 最近、ダイナミック型ランダムアクセスメモリ(以下、
DRAMと略記する)のローアドレス取込み用信号のR
AS (ローアドレスストローブ)には、タイムアウト
機能がついている。これは、本来は、ユーザ(DRAM
を制御する側)が外部から第11図に示すようなタイミ
ングでRASを入力しなければならないところを、第1
3図に示すようにRAS入力を一定期間だけアクティブ
(ここでは低レベル)にしさえすれば、その後はRAS
入力の状態に拘らず、DRAMチップ内で生成される内
部′F7v′T(r丁丁丁)が自動的に所要期間だけア
クティブになり続ける機能である。
この機能は、ユーザがRASを高レベルにプリチャージ
するタイミングを気にする必要をなくすのでDRAMを
使い易くすると共に、RASにノイズが乗って途中でプ
リチャージ状態になってしまっても、メモリセルのデー
タが破壊されるのを防ぐように工夫されたものである。
従来のRASタイムアウト機能は、DRAMが高速化さ
れるに伴い、次に述べるような問題が生じる。即ち、D
RAMの入力信号タイミングには、第14図に示すよう
に、RASアクティブ期間tRASとRASプリチャー
ジ期間tRPがある。RAS信号を低レベルから高レベ
ル、あるいはその逆方向に切り換えるのに要する遷移時
間をtTで表すと、DRAMのサイクル時間tRCはt
 RC−t RAS十t RP+2 t T  ・・・
(1)である。この各タイミングには、例えば次の表に
示すようにそれぞれの最小値であるt RCm i n
tRAsm、in、tRPminS tTminが明確
に規定されている。つまり、この最小値までタイミング
をつめても正常に動作しなければならなRASタイムア
ウト機能の利点の1つは、上記tRASminの規定を
実用上はずすことにある。
上記表によれば、本来、80nsの間はRAS入力を低
レベルにしていなければならないが、RASタイムアウ
ト機能の導入により一層早い時期に高レベルにしても構
わないので、ユーザから見ればクリティカルなタイミン
グが1つ減ったことになり、その分だけ使い易くなる。
その替わりに、DRAMチップ内で内部RAS(YTK
下)を上記80nsの間にわたって低レベルに保つタイ
マを設けなければならない。
次に、RASタイムアウト機能が導入されていない従来
のDRAMにおけるRAS信 号 とDRAM内部のビ
ット線およびワード線の動作との関係を第12図に示す
。RASが低レベルになってからしばらくすると、ワー
ド線の電位が立ち上がり、メモリセルのデータをビット
線に出す。
ビット線対の電位差が生じた時点でセンスアンプを活性
化してビット線対の電位差をセンスして増幅する。RA
Sが高レベルになると、ワード線の電位が下がってきて
メモリセルにデータをしまう。
ワー ド線が閉じ切った時点でビット線対に短絡し て
vcc/2電位(Vccは電[電位)にイコライズする
ところで、DRAMの高集積化と高速化が同時に進行し
ている中で、ますますビット線対の電位差をセンスして
増幅するのにより時間がかかるようになり、ビット線の
りストア時間が厳しくなる状況になっていく。例えば、
RASアクセスタイムが80nsの場合(4M  DR
AMでは、第一世代から要求されている)   tRA
Sminは80nsである。従来のプロセス、例えば、
3層ポリシリコン+1層アルミニウム(金属層)のプロ
セスでは、Pチャネルセンスアンプが活性化してからり
ストアに残された時間は、Vccs−4V。
V t n−1−OV s V t p m−1、CI
 V s T c ==85℃の最悪条件で僅か2On
 s足らずとなり、十分なレベルにリストアすることは
不可能である。
ここでVtnはNチャネルトランジスタのスレッショル
ド電圧、VtpはPチャネルトランジスタのスレッショ
ルド電圧をそれぞれ表わす。
上記ビット線対の電位差をセンスして増幅するのにより
時間がかかるという問題は、より低い抵抗の材料を使用
すれば防げるが、これに伴ってプロセスが複雑になり、
コストが高くなる。このようなことから、前記tRAS
minの規定でRASをプリチャージ状態にすると、ビ
ット線対の電位差が未だ十分に増幅されていない内にワ
ード線が閉じるので、メモリセルには不十分な信号量が
しまわれることになり、ソフトエラー ボーズ特性など
の劣化をもたらすことになり、好ましくない。
上記問題を避けるため、RASタイムアウト機能を利用
して内部T’T’T (ff)を前記tRASmin 
(80ns)よりも長く低レベルに保つようにタイマを
設定することが考えられる。このようにすれば、ワード
線が閉じ、ビット線対がイコライズされるのに要する時
間が前記tRPminに対して余裕があれば、前記tR
ASminは規定値通りのままで十分にビット線対の電
位差を増幅することが可能になる。
(発明が解決しようとする課題) しかし、このようにすると、RASをプリチャージ状態
にしてから規定される別のタイミングが最小値を満たせ
なくなるという問題が生じる。
例えば、前サイクルがデータを出してはいけないサイク
ルのときに、RASをプリチャージにしてからCAS 
(カラムアドレスストローブ)をアクティブ(低レベル
)にするまでの時間tRPCは、最小値Onsにおいて
もデータを出力してはいけない規則になっている。勿論
、t RASm i n(80ns)の場合にも、上記
tRPCの最小値tRPcminはOnsでなければな
らない。ところが、前記内部τττ(r)の低レベル期
間がtRASmin (80ns)以上あると、当然、
上記条件を満たすことができない。
このように、従来のRASタイムアウト機能は、より高
集積化、高速化されてくるDRAMにとっては不十分な
ものとなる。つまり、従来のRASタイムアウト機能は
、RASを高レベルにプリチャージするクリティカルタ
イミングを減らし、メモリセルデータの耐ノイズ性を向
上させるのには貢献できる。しかし、より高集積化、高
速化されてくるにつれて、ビット線対の電位差を増幅す
るのに要する時間は長くなる傾向にあり、逆に、tRA
Sのタイミングの最小値規定は短くなる傾向にある。こ
の相反する傾向に、従来のRASタイムアウト機能でt
RASが規定をオーバーする分だけtRPを減らすこと
で全体でみたtRCを不変とすることにより対応しよう
とすると、上記tRPc等の別のタイミングがtRAS
minで最小値規定を満たせなくなる。
このような問題点は、従来では一種類のタイマを持ち、
このタイマで外部tRASが短い時、tRASのスペッ
ク内の内部tRASを作っており、上記タイマの出力は
DRAM内の全ての回路の制御に用いられていたことに
起因するものである。
そこで本発明は、tRASminでRASをプリチャー
ジ状態にしても、ビット線対の電位差を充分増幅でき、
またチップあるいはシステム外部から規定される各種タ
イミングを高速かつ正確化できるダイナミック型メモリ
及びダイナミック型メモリシステムを提供することを目
的とする。
[発明の構成] (課題を解決するための手段と作用) 本発明は、ローアドレスストローブ信号(RAS)から
形成され、ワード線をアクティブにしてビット線対の電
位差を増幅しかつ前記ワード線を非アクティブにして前
記ビット線対をプリチャージするための信号であるロー
系RASの入力端子と、前記RASから形成され、プリ
チャージレベルにするとカラム系の制御回路の少くとも
一部の動作を禁止するための信号であるカラム系RAS
の入力端子とを、同一チップに具備したことを特徴とす
るダイナミック型メモリである。
また本発明は、ローアドレスストローブ信号(RAS)
から形成され、ワード線をアクティブにしてビット線対
の電位差を増幅しかつ前記ワド線を非アクティブにして
前記ビット線対をプリチャージするための信号であるロ
ー系RASと、前記RASから形成され、プリチャージ
レベルにするとカラム系の制御回路の少くとも一部の動
作を禁止するための信号であるカラム系RASとを、−
チップ内で、外部からRASを取り込んで形成する手段
を具備することを特徴とするダイナミック型メモリであ
る。また本発明は、ローアドレスストローブ信号(RA
S)から形成され、ワード線をアクティブにしてビット
線対の電位差を増幅しかつ前記ワード線を非アクティブ
にして前記ビット線対をプリチャージするための信号で
あるロー系RASと、前記RASから形成され、プリチ
ャージレベルにするとカラム系の制御回路の少くとも一
部の動作を禁止するための信号であるカラム系RASと
を出力する回路と;前記ロー系RASの入力端子と前記
カラム系RASの入力端子とを同一チップに有するダイ
ナミック型メモリとを具備したことを特徴とするダイナ
ミック型メモリシステムである。
即ち本発明は、RAS入力がアクティブになってDRA
Mが働き始めてから一定期間RAS入力がアクティブで
あれば、その後は上記RAS入力のレベル如何に拘らず
、チップ内部で正常な読み出し動作または書き込み動作
を行ない、メモリセルデータが破壊されることなく再書
き込みされるようなRASタイムアウト機能またはこれ
と同等の機能をチップ外から行なわせるダイナミック型
メモリまたはそのシステム1こおいて、上を己のような
機能を行なわせるRASをロー系とカラム系に分け、ロ
ー系RASで、充分なビット線対のリストア動作を行な
い、カラム系RASで、前記ロー系RASに係わらず、
読み出し/書き込みの正常動作、カラム系制御回路の信
号タイミング上で生じる問題の解決等を可能とし、また
最近の高集積化、高速化にも対応できるようにしたもの
である。
(実施例) 以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。
第1図(a)および(b)は本発明のダイナミック型メ
モリの一部を示しており、第1図(a)において、lは
外部RAS人カバカバッファは第1の内部RAS信号R
INTを発生する第1の内部RAS (ロー系RAS)
発生回路、3は第2の内部RAS(カラム系RAS)信
号KRI NTを発生する第2の内部RAS発生回路、
4は第1のタイマ回路、5は第2のタイマ回路である。
外部RAS人カバカバッファ2段のインバータ6.7か
らなる。第1の内部RAS発生回路2および第2の内部
RAS発生回路3は、それぞれ二入力ナンドゲートがク
ロス接続されてなるセットリセット型フリップフロップ
FFI、FF2と、この各フリップフロップの各セット
出力端に対応して接続されているインバータ8.9とか
らなり、この各インバータ8.9の出力が対応して第1
の内部RAS信号RINTおよび第2の内部RAS信号
KRI NTとなる。
各フリップフロップFFI、FF2の各セット入力端に
は外部RAS人カバカバッファ出力が入力し、フリップ
フロップFFI、FF2の各リセット入力端には、対応
して第1のタイマ回路4の出力RTMおよび第2のタイ
マ回路5の出力KRTMが入力する。
第1のタイマ回路4は、ワード線を駆動する信号WDR
Vが一方の入力となる二入力ナンドゲート10と、信号
WDRVを遅延時間τlだけ遅延させる第1の遅延回路
11と、この遅延回路11の出力を反転して二入力ナン
ドゲート10の他方の入力とするインバータ12と、二
入力ナンドゲート10の出力を反転するインバータ13
とからなり、このインバータ13の出力がRTMである
第2のタイマ回路5は、ワード線を駆動する信号WDR
Vが一方の入力となる二入力ナンドゲート14と、信号
WDRVが入力し、これを遅延時間τ2だけ遅延させる
第2の遅延回路15と、この遅延回路15の出力を反転
して二入力ナンドゲート14の他方の入力とするインバ
ータ16と、二入力ナンドゲート14の出力を反転する
インバータ17とからなり、このインバータ17の出力
がKRTMである。
第1図(b)において、21はローアドレスバッファ制
御回路、22はワード線駆動回路、23はローアドレス
バッファ回路、24はローデコーダ、25および26は
それぞれ遅延回路であり、これらのロー系の制御回路系
は第1の内部RAS発生回路2の出力RINTにより支
配される。なお、遅延回路25の出力SENはNチャネ
ルセンスアンプ活性化信号、遅延回路26の出力SEP
はPチャネルセンスアンプ活性化信号である。
また、27はカラムアドレスバッファ制御回路、28は
カラムアドレスバッファ回路、29はカラム系活性化回
路、30はカラムデコーダ、31はアドレス遷移検知回
路、32は出力制御回路、33は書込み制御回路であり
、これらのカラム系の制御回路系は第2の内部玉−13
−発生回路3の出力KRI NTにより支配される。
次に、上記第1図(a)、(b)の回路の動作を説明す
る。ワード線駆動信号WDRVは、最初、低レベルであ
り、このワード線駆動信号WDRVが低レベルから高レ
ベルへ立ち上がり、ワード線WLを駆動し始めると、第
1のタイマ回路4の出力RTMが低レベルから高レベル
へ立ち上がる。
すると、第1の内部RAS発生回路2のフリップフ、ロ
ッゾFFIがセットされ、その出力RINTは外部RA
S入力の影響を受けることなく低レベルにクランプされ
る。(RASタイムアウトがかかり始める)。しばらく
して、センスアンプが活性化され始めるが、上記信号W
DRVが高レベルになると、第1の遅延回路11による
遅延時間τ1の後、第1のタイマ回路4の出力RTMは
低レベルに落ちる。この時点でRASタイムアウトが解
除され、第1の内部RAS発生回路2の出力RINTは
再び外部RAS入力の影響を受けて動作するようになる
。この第1の遅延回路11による遅延時間τlは、セン
スアンプが活性化し、ビット線対のうちの高レベル側が
VCC電位側ヘリスドアされてゆき、十分なレベルに達
するまでの時間あるいは低レベル側がVss電位側ヘリ
スドアされてゆき、十分なレベルに達するまでの時間の
内の大きい方として設定される。従って、RASの低レ
ベル期間の最小値の規定に影響されずにビット線の動き
により独自に設定することが可能になる。
他方、ワード線駆動信号WDRVが低レベルから高レベ
ルへ立ち上がり、ワード線WLを駆動し始めると、第2
のタイマ回路5の出力KRTMが低レベルから高レベル
へ立ち上がる。すると、第2の内部RAS発生回路3の
フリップフロップFF2がセットされ、その出力KRI
 NTは外部RAS入力の影響を受けることなく低レベ
ルにクランプされる。(RASタイムアウトがかかり始
める)。そして、第2の遅延回路15による遅延時間τ
2の後、第2のタイマ回路5の出力KRTMは低レベル
に落ちる。この時点でRASタイムアウトが解除され、
第2の内部玉]v3−発生回路3の出力KRINTは再
び外部RAS入力の影響を受けて動作するようになる。
この第2の遅延回路15による遅延時間τ2は、ビット
線のりストア状態によらずにtRASminの規定に基
ずいて、この規定に合致するか、あるいは余裕をとって
多少短く設定すればよい。つまり、このDRAMに、外
部からRASの低レベル期間を短く入力しても(勿論、
RASの立ち下がりから信号WDRVの立ち上がりまで
の期間よりは長くなければならない)、内部RASの低
レベル期間は規定の最小値に設定されるようになってお
り、−般的に、 rl >tRASmin≧τ2 の関係が成り立っている。
上記実施例のDRAMによれば、仕様で規定されている
tRASminでDRAMを動かしても、比較的余裕の
あるtRP (RASプリチャージ期間)の方へ内部R
ASをずらすことで4Qns位までリストア時間を伸ば
すことができるので、ビット線のりストアが不十分のた
めにソフトエラ、ポーズ特性が悪化することもなく、高
速化が実現できる。またrl<τ2の関係を有するタイ
マ15でカラム系回路を制御しているため、早い時点で
カラムRAS (第2の内部RAS)をプリチャージレ
ベルとしてカラム系制御回路の動作を禁止でき、このた
め誤った書き込みとか読み出しがなくなって、正常な書
き込み/読み出し動作が保証でき、RASタイムアウト
機能の目的の一つであるクリティカルタイミングを減ら
すことに貢献している。
第2図(a)は本発明の他の実施例の三つのタイマを持
つRASタイムアウト回路図であり、三つの出力信号R
INTI、RINT2゜RINT3は第2図(b)に示
すようにDRAMの各回路ブロックに分割されて入力さ
れる。ここで前実施例に対応する個所には同一符号を用
い、かつ適宜添字を付しておく。この回路のタイマ4.
で得られる信号RINTIはロー系RASであり、タイ
マ4□、43で得られる信号ff、m−はカラム系■τ
Iである。
即ち第一のタイマ4.は、ワード線駆動信号WDRVが
立ち上ってから作動し始め、ビット線が充分リストアさ
れるまでの時間τ1が経過すれば切れる。この期間では
、RINTIは外部信号RASの電圧値に依らずローレ
ベルを保ち続ける。
第2図(b)に示すとおり、RINTIは、ローアドレ
スバッファ制御回路21、ワード線駆動回路22に入力
し、tRAS (RASがローレベルである期間)を短
くしても、ワード線のレベルが立ち上る時期(WDRV
が立ち上る時期)より長ければ、ビット線ゆく充分リス
トアされるまで待ってからワード線が閉まり、その後ビ
ット線をイコライズ(等電位にすること)する。このビ
・ソト線のイコライズは、ローアドレスバッファ23の
出力信号により行なわれる。一方、第二のタイマ4゜で
支配される出力信号RINT2は、第2図(b)に示す
ように、カラムアドレスバ・ソファ制御回路27と、カ
ラム系制御回路29に入力する。この信号は、RINT
Iと同様に、外部信号mをローレベルにすればローレベ
ルになり、ワード線駆動信号WDRVが立ち上ると、第
二のタイマ4□が作動し始めるため、外部信号RASの
電圧値に依らず、ローレベルを保ち続ける。
そして、第一のタイマ41の時定数τlよりも短い時定
数τ2が経過するとタイマ42が切れ、RI NT2は
外部RASと同期するようになる。
このタイマ4□が切れる時期は、DRAMのtRASm
inのスペック値に合致するか、あるいは余裕をもって
多少短く設定されるものである。つまり、第二のタイマ
42は、DRAMを、tRASを短く制御しても、正常
に読み出し/書き込み出来るように保証するもので、R
ASタイムアウト機能の目的の一つであるクリティカル
タイミングを減らすことに貢献している。
更に本実施例の特徴は、別の第三のタイマ43を内蔵し
ていることである。この実施例においては、第三のタイ
マ4.の時定数τ3は、τ2<τ3<τ1に設定されて
いる。このタイマ4.で支配されている出力信号RIN
T3は、第2図(b)のようにカラムデコーダ30に入
力されていて、tRASを短く入力すると、まずはじめ
にカラムアドレスバッファ制御回路27、カラム制御回
路29に入力している内部RAS信号RI NT2がハ
イレベルにリセットされるが、この時点からしばらくの
間は、カラムデコーダに入力している内部RAS信号R
INT3はローレベルを保つ為、カラムセレクト線(C
S L)は選択されたままの状態をとり続ける。しかし
、ローアドレスバッファ制御回路21、ワード線駆動回
路22に入力している内部RAS信号RINT1がリセ
ットされるよりは早い時期にリセットされるよう設定さ
れている(τ3<τ1)。
この理由としては、カラムセレクト線CSLがRINT
2のリセットと同時にリセットされると、tRASmi
nでRASを入力する場合にライト動作が完了する前に
CSLがリセットされライト動作が不完全となり、書き
込みが出来なくなる場合がある。逆にカラムセレクト線
C3LがRINTIのリセットと同時にリセットされる
と、ビット線の“0”側の浮きが納ってからワード線が
閉じるまでの時間に余裕がなくなり、セルに再書き込み
される信号量が減り不良に至る場合がある。上記ビット
線の“0”側の浮きがあるということは、カラムセレク
ト線SCLの多重選択に対し、メモリセルのデータを保
護するために、DQ線(C8Lが高レベルの時にビット
線に接続されている線)にはPチャネル型負荷トランジ
スタが付いており、CSLが選択状態の時は、DQ線、
ビット線ともに“0”レベルは1ボルト前後浮いている
ということである。しかし適当にtRASが大きい状態
でRASをプリチャージレベルとすれば、元来ビット線
のりストアが進んでいる為“0”側の浮きが完全に納ま
らない状態でワード線が閉っても信号量は充分確保でき
るので、不良にはならない。
上記実施例によれば、次のような利点が得られる。即ち
DRAMが高集積化され、かつ高速動作が要求されるよ
うになると、tRASの最小値でDRAMを制御した時
、ビット線リストアが不充分で不良に至る場合が出てく
る。本実施例ではRASプリチャージタイムtRPには
余裕がある為、前記(1)式で定義されるRASサイク
ルタイムtRCを一定値に保ったままで、チップ内のタ
イマ41でtRASを伸ばしくRINTI)tRPに食
い込ませることで、ビット線リストアが充分行える高速
DRAMを実現することができる。また、RASの立ち
上がりから規定されるタイミングスペック(カラム系の
動作を禁止する)を、tRASminでも満すようにす
る為に、カラム系回路にはtRASminよりも早く切
れるタイマ42で支配されるRINT2を入力する。
しかし、このタイミングでカラム選択線を立ち下げると
、ライト動作が不充分となり書き込み不良を起こす危険
がある。逆にRINTIの立ち上がりと同時にC8Lを
立ち下げ(リセット)ると、ビット線の“0”側のりス
トアが不充分で不良を起こす危険がある。従ってCSL
を立ち下げるR I NT3信号はRINTIよりは早
く、RINT2よりは遅くリセットするように設定し、
正常動作を保証すると同時に、セル内にリストアされる
信号量を増やすことができる。
第3図は本発明の他の実施例で、同図(a)は内部RA
S発生回路、同図(b)はその信号を受ける回路部分で
ある。ここで第1図の実施例に対応する個所には同一符
号を付しておく。
この回路の主旨は、RASタイムアウトのタイマ4の時
定数τをtRASminのスペックより長く設定するこ
とにより、tRASminでDRAMを動かしても、ビ
ット線のりストアを充分に行えるようにする。tRP 
(RASプリチャージタイム)には余裕があるので、内
部tRASがtRASminより長く、tRPの方へ食
い込んでもtRC(RASサイクルタイム)のスペック
を満たすことが出来る。しかし、このままではRASプ
リチャージの時点から規定されるタイミングスペックが
tRASminで満たせなくなるので、ビット線リスト
アに関係しないカラムアドレスバッファ制御回路27、
カラム系制御回路29にはタイマ4からの制御をはずし
、外部のrXIの制御をバッファ1から直接受けるよう
にすることである。
第3図(a)、第3図(b)に沿って本実施例を説明す
る。第3図(a)に示すようにDRAMの外部RASを
バッファ1で受け、内部RASワード線駆動信号WDR
Vが立ち上ると、外部RASの制御を受け付けなくなり
、低レベル状態を取り続け、ビット線が充分リストア出
来るまでの時間τだけ時間がたてば、再び外部RASの
制御を受けるようになる信号である。このRINT−1
は、第3図(b)に示されているとおり、ローアドレス
バッファ制御回路21、ワード線駆動回路22にのみ入
力し、tRASminでDRAMを動作させてもビット
線リストアが充分行われる時間だけ待ってから、ワード
線が閉まり、その後、ビット線をイコライズする。(ビ
ット線イコライズはローアドレスバッファ23の出力信
号により行われる。)一方、KRINT−1は外部玉7
E−に全く同期しており、第3図(b)に示すとおり、
カラムアドレスバッファ制御回路27、カラム系制御回
路29に入力している。これにより、RASプリチャー
ジの時点より規定されているタイミングスペックをtR
ASminでも満たせるようにしている。つまり上記τ
大にも係わらず、KRINT−1でカラム系の制御回路
の動作を独自に制御できるのである。上のようなタイミ
ングの典型は第4図に示すように、tRPC(RAS 
 to  CAS  Prcharge   Time
)と、t  RRH(ReadCommand  Ho
1d  Time  Reference  to  
RAS)がある。tRPCはRASをプリチャージ状態
にしてから、CASをアクテップ状態にするまでの時間
として定義されている。しかしてリード以外のサイクル
の終了時において(たとえばRASオンリーリフレッシ
ュの終了時点において)tRPcmin−0としても、
出力バッファ34を介してデータDOUTを出力しては
ならないという規定がある。勿論tRASminに於て
もこの規定を守らなければならない。第5図のグラフに
於て破線内領域41でこの規定を守らねばならない。つ
まりこの領域41では、DOUTはオーブン(出力を出
力していない状態)でなければならない。もしも、カラ
ムアドレスバッファ27やカラム系制御回路29も、t
RASminよりも長いタイマを持つ上述のRINT−
1で制御されるとすれば、第6図のようなシュムーにな
り、一部スペックを満たせなくなる領域42がでてくる
。これは、RINT−1の立ち上がりが遅くなるため、
フェイル領域43が増大するた峠である。本実施例(第
3図(b))によれば、第7図のようなシュムーになり
、KRINT−1はRI NT−1に係わらなくなり、
フェイル領域が43′のようにできるため、スペックを
満たすことができる。tRRHはRASをプリチャージ
してからライトイネーブル信号WEをアクティブにする
までの時間として定義されている。このタイミングもt
RPCと同様にtRRHmin=0でも誤ってライト動
作に入ってはならないと規定されている。これもカラム
アドレスバッファ28やカラム系制御回路29がRI 
NT−1で制御されていると、tRASminでこのス
ペックを満足できなくなるが、第3図(b)ではKRI
 NT−1で制御されるため、ライト動作のスペックも
満足できる。
即ち上記実施例によれば次のような利点がある。
前述したように、ビット線リストア時間は従来のDRA
Mでは、tRAS (RASのパルス幅)の最小値内に
納まり、RASタイムアウト機能は、■RASプリチャ
ージのクリティカルタイミングをなくシ、ユーザーに使
い易くする、■RASの受けるノイズによりデータ破壊
されるのを防ぐ、という消極的働きしか持っていなかっ
た。
しかし、徐々にDRAMも高速化を要求されツツあり、
tRASの最小値も80ns、60nsと短いものが求
められている。と同時に、DRAMの容量が増えて来る
と、一般にビット線のりストアに要する時間は長くなる
傾向にある。
このような状況の下ではRASタイムアウトに別の積極
的意味を持たせる必要が出てくる。つまり、tRASの
最小値でユーザがDRAMを制御してもチップ内部で長
いタイマを持ち、充分ビット線をリストアさせる必要が
出てくる。tRP(RASプリチャージタイム)につい
てはスペックの最小値に対し実力値は余裕があるので、
このような長いタイマを設けても、前記(1)式のRA
Sのサイクル時間tRCは不変に保つことができる。言
い換えれば、tRCをtRASとtRPに分割する自由
度が増えたことになる。
ところが、このようなりRAMにおいて、ビット線、ワ
ード線以外のカラム系の回路もこの長いタイマの支配下
に置くと、RASの立ち上がりから規定される種々のタ
イミングスペック(tRPC,tRRH等)をtRAS
の最小値において満たすことが困難になる。そこで、こ
れらカラム系には外部のRASと同期した信号を直接入
力することで、この問題が解決できる。従って本実施例
の効果としては、高速、高密度DRAMのビット線リス
トアを完全化することで、ソフトエラーレート、ポーズ
特性というデータ量減少により悪化する特性を、正常な
値に戻すことかできるということである。
第8図は上記各実施例を簡略化して示したものである。
即ち第8図(a)は第1図(a)、(b)の実施例を簡
略化して示したもので、外部RASをチップ51に取り
込み、該チップ内でタイマ4を用いてロー系RAS信号
RINTを得、チップ51内でタイマ5を用いてカラム
系RAS信号KRINTを得ている。
第8図(b)は第2図(a)、(b)の実施例を簡略化
して示したもので、外部RASをチップ52に取り込み
、該チップ内でタイマ41を用いてロー系RAS信号R
INTIを得ている。
またチップ52内でタイマ42を用いてカラム系第8図
(c)は第3図(a)、(bo)の実施例を簡略化して
示したもので、外部RASをチップ53に取り込み、該
チップ内でタイマ4を用いてロー系■τT信号′FrF
′r−1を得、またチップ53内に外部RASを直接的
に取り込み、これをカラム系RAS信号KRI NT−
1として用いている。
第9図はダイナミック型メモリシステムとしたもので、
第9図(a)では第8図(a)のロー系RAS信号RI
NTをチップ51外のチップ61のタイマ4で得て、こ
れをチップ51の入力端子65に導入し、またカラム系
RAS信号KRI NTをチップ61のタイマ5で得て
、これをチップ51の入力端子64に導入し、前記同様
に使用するよう・にしている。この場合信号RINT、
KRINTはチップ61以外の他の回路から得るように
してもよい。
第9図(b)では、第8図(b)の信号RINTI、R
INT2、RINT3をチップ62のタイマ41,4□
、4.得、それぞれチップ52の入力端子66.67.
68に導入し、同様に使用するようにしている。この場
合も同様に、他の回路から得るようにしてもよい。
第9図(c)では、第8図(c)の信号RI NT−1
、KRI NT−1をチップ63で得、それぞれチップ
53の入力端子69.70に導入し、同様に使用するよ
うにしている。この場合も同様に、信号RI NT−1
、KRINT−1はチップ63以外の他の回路から得る
ようにしてもよい。
第10図はロー系RAS信号RINTを得るタイマ回路
の他の実施例で、第10図(a)は第1図(a)のもの
に対応している。第10図(b)は第10図(a)の変
形例で、外部RAS人カバカバッファ内部RAS発生回
路2、タイマ回路4とも変形されている。第10図(C
)は第10図(a)の内部RAS発生回路2のフリップ
フロップの部分をナントゲート71に置き換えたもの、
第10図(d)は同じく第10図(b)のフリップフロ
ップの部分をノアゲート72に置き換えたものである。
第10図(e)は第10図(a)に、ライト期間中にロ
ー系がリセットするのを防ぐ回路81を追加したもので
、マmはライト期間中低レベル(“0″)となる信号、
第10図(f)は第10図(e)のタイマ回路4、リセ
ット防止回路81の部分を変形したものである。カラム
系RAS信号を得る場合も第10図と同様のことが云え
る。
なお、本発明は上記各実施例に限られることなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であること勿
論である。
[発明の効果] 以上説明した如く本発明によれば、ビット線のデータの
りストアの問題を改善でき、また各RASタイミングに
よる回路動作を高速かつ正確化できるなどの利点を有し
たダイナミック型メモリ及びそのシステムを提供できる
ものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す回路図、第2図、第3
図は本発明の異なる実施例を示す回路図、第4図は同タ
イミングチャート、第5図ないし第7図は同特性説明図
、第8図、第9図は本発明の各実施例を簡略化して示す
構成図、第10図#第14図はダイナミックメモリにお
けるタイミングチャートである 1・・・外部RAS人カバカバッファ・・・ロー系RA
S発生回路、3.3.3□・・・カラム系RAS発生回
路、4.4□、4□、43・・・タイマ回路、5・・・
タイマ回路、6〜9・・・インバータ、11・・・遅延
回路、15.151,15□・・・遅延回路、FFI、
FF2・・・セットリセット型フリップフロップ、21
・・・ローアドレスバッファ制御回路、22・・・ワー
ド線駆動回路、23・・・ローアドレスバッファ回路、
24・・・ローデコーダ、25.26・・・遅延回路、
27・・・カラムアドレスバッファ制御回路、28・・
・カラムアドレスバッファ回路、29・・・カラム系活
性化回路、30・・・カラムデコーダ、31・・・アド
レス遷移検知回路、32・・・出力制御回路、33・・
・書込み制御回路、51〜53.62〜63・・・チッ
プ、64〜70・・・入力端子。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 (a) 第 図 第10図 (a) (b) (C) 第 図 (a) (b) 第 図

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ローアドレスストローブ信号(RAS)から形成
    され、ワード線をアクティブにしてビット線対の電位差
    を増幅しかつ前記ワード線を非アクティブにして前記ビ
    ット線対をプリチャージするための信号であるロー系R
    ASの入力端子と、前記RASから形成され、プリチャ
    ージレベルにするとカラム系の制御回路の少くとも一部
    の動作を禁止するための信号であるカラム系RASの入
    力端子とを、同一チップに具備したことを特徴とするダ
    イナミック型メモリ。
  2. (2)ローアドレスストローブ信号(RAS)から形成
    され、ワード線をアクティブにしてビット線対の電位差
    を増幅しかつ前記ワード線を非アクティブにして前記ビ
    ット線対をプリチャージするための信号であるロー系R
    ASと、前記RASから形成され、プリチャージレベル
    にするとカラム系の制御回路の少くとも一部の動作を禁
    止するための信号であるカラム系RASとを、一チップ
    内で、外部からRASを取り込んで形成する手段を具備
    することを特徴とするダイナミック型メモリ。
  3. (3)前記ロー系RASを、ビット線対の電位差の増幅
    を行なうために必要な時定数をもつ第1のタイマで制御
    するものであることを特徴とする請求項2に記載のダイ
    ナミック型メモリ。
  4. (4)前記ロー系RASを、ビット線対の電位差の増幅
    を行なうために必要な時定数τ1をもつ第1のタイマで
    制御し、前記カラム系RASを、RASアクティブ期間
    の最小値tRASminの規定に合致するか、あるいは
    余裕をとって多少短い時定数τ2(<τ1)をもつ第2
    のタイマで制御するものであることを特徴とする請求項
    2に記載のダイナミック型メモリ。
  5. (5)外部からのローアドレスストローブ信号(RAS
    )入力が一定期間以上アクティブになると働き始め、別
    の一定期間だけ上記RKAS入力を受付けずにメモリチ
    ップ内部で生成される内部RASがアクティブにあるよ
    うに強制的にセットするタイマが2種類あり、 この2種類のタイマのうち、第1のタイマはビット線対
    の電位差の増幅を待つ長い時定数τ1を持ち、第2のタ
    イマはRASアクティブ期間の最小値tRASminの
    規定に合致するか、あるいは余裕をとって多少短く設定
    された短い時定数τ2(<τ1)を持ち、 前記第1のタイマから出力するロー系RASはローアド
    レスバッファ制御回路やワード線駆動回路を含むロー系
    の制御回路系の少くとも一部を制御し、前記第2のタイ
    マから出力するカラム系RASはカラム系活性化回路や
    アドレス遷移検知回路や出力制御回路や書込み制御回路
    を含むカラム系の制御回路系の少くとも一部を制御しか
    つカラム系RASがプリチャージレベルになったとき前
    記制御されているカラム系の制御回路の動作を禁止する
    ことを特徴とするダイナミック型メモリ。
  6. (6)外部からのローアドレスストローブ信号(RAS
    )が一定期間以上アクティブになると働き始め、別の一
    定期間だけ上記RAS入力を受け付けずにメモリチップ
    内部で生成される内部RASがアクティブにあるように
    強制的にセットする第1のタイマがあり、このタイマは
    ビット線対の電位差の増幅を待つ時定数τ1を持ち、前
    記第1のタイマからの出力信号はローアドレスバッファ
    制御回路やワード線駆動回路を含むロー系の制御回路系
    の少くとも一部を制御し、カラム系活性化回路やアドレ
    ス遷移検知回路や出力制御回路や書き込み制御回路を含
    むカラム系の制御回路の少くとも一部には、前記τ1よ
    りも小さく、RASアクティブ期間の最小値tRASm
    inのスペックに合致するか、あるいは余裕をとって多
    少短く設定された短い時定数τ2をもつ第2のタイマで
    制御される信号が入力され、又カラムデコーダ又はこれ
    を制御する回路には、前記τ1よりも短いが前記τ2よ
    りは長い時定数τ3を持つ第3のタイマで制御される信
    号が入力されることを特徴とするダイナミック型メモリ
  7. (7)外部からのローアドレスストローブ信号(RAS
    )が一定期間以上アクティブになると働き始め、別の一
    定期間だけ上記RAS入力を受け付けずにメモリチップ
    内部で生成される内部RASがアクティブにあるように
    強制的にセットするタイマがあり、このタイマはビット
    線対の電位差の増幅を待つ時定数を持ち、前記タイマか
    らの出力信号は、ローアドレスバッファ制御回路やワー
    ド線駆動回路を含むロー系の制御回路系に入力し、カラ
    ム系活性化回路やアドレス遷移検知回路や出力制御回路
    や書込み制御回路を含むカラム系の制御回路系には入力
    せず、代りにこれらカラム系の制御回路系には外部RA
    Sに同期する信号が直接入力することを特徴とするダイ
    ナミック型メモリ。
  8. (8)ローアドレスストローブ信号(RAS)から形成
    され、ワード線をアクティブにしてビット線対の電位差
    を増幅しかつ前記ワード線を非アクティブにして前記ビ
    ット線対をプリチャージするための信号であるロー系R
    ASと、前記RASから形成され、プリチャージレベル
    にするとカラム系の制御回路の少くとも一部の動作を禁
    止するための信号であるカラム系RASとを出力する回
    路と;前記ロー系RASの入力端子と前記カラム系RA
    Sの入力端子とを同一チップに有するダイナミック型メ
    モリとを具備したことを特徴とするダイナミック型メモ
    リシステム。
  9. (9)前記ロー系RASを、ビット線対の電位差の増幅
    を行なうために必要な時定数をもつ第1のタイマで制御
    するものであることを特徴とする請求項8に記載のダイ
    ナミック型メモリシステム。
  10. (10)前記ロー系RASを、ビット線対の電位差の増
    幅を行なうために必要な時定数τ1をもつ第1のタイマ
    で制御し、前記カラム系RASを、RASアクティブ期
    間の最小値tRASminの規定に合致するか、あるい
    は余裕をとって多少短い時定数τ2(<τ1)をもつ第
    2のタイマで制御するものであることを特徴とする請求
    項8に記載のダイナミック型メモリシステム。
  11. (11)前記ダイナミック型メモリは、ローアドレスス
    トローブ信号(RAS)入力が一定期間以上アクティブ
    になると働き始め、別の一定期間だけ上記RAS入力を
    受付けずに内部RASがアクティブにあるように強制的
    にセットするタイマが1チップ外に2種類あり、 この2種類のタイマのうち、第1のタイマはビット線対
    の電位差の増幅を待つ長い時定数τ1を持ち、第2のタ
    イマはRASアクティブ期間の最小値tRASminの
    規定に合致するか、あるいは余裕をとって多少短く設定
    された短い時定数τ2(〈τ1)を持ち、 前記第1のタイマから出力するロー系RASはローアド
    レスバッファ制御回路やワード線駆動回路を含むロー系
    の制御回路系の少くとも一部を制御し、前記第2のタイ
    マから出力するカラム系RASはカラム系活性化回路や
    アドレス遷移検知回路や出力制御回路や書き込み制御回
    路を含むカラム系の制御回路系の少くとも一部を制御し
    かつカラム系RASがプリチャージレベルになったとき
    前記制御されているカラム系の制御回路の動作を禁止す
    るものであることを特徴とする請求項8に記載のダイナ
    ミック型メモリシステム。
  12. (12)前記ダイナミック型メモリは、ローアドレスス
    トローブ信号(RAS)(一定期間以上アクティブにな
    ると働き始め、別の一定期間だけ上記RAS入力を受け
    付けずに内部RASがアクティブにあるように強制的に
    セットする第1のタイマがチップ外にあり、前記第1の
    タイマはビット線対の電位差の増幅を待つ時定数τ1を
    持ち、前記第1のタイマからの出力であるロー系RAS
    は、ローアドレスバッファー制御回路やワード線駆動回
    路を含むロー系の制御回路系に入力し、カラム系活性化
    回路やアドレス遷移検知回路や、出力制御回路や書き込
    み制御回路を含むカラム系の制御回路系には、前記τ1
    よりも小さく、RASアクティブ期間の最小値tRAS
    minのスペック合致するか、あるいは余裕をとって多
    少短く設定された短い時定数τ2をもつ前記チップ外の
    第2のタイマで制御される信号である第1のカラム系R
    ASが入力され、又カラムデコーダ又はこれを制御する
    回路には、前記τ1よりも短いが、τ2よりは長い時定
    数τ3を持つ前記チップ外の第3のタイマで制御される
    信号である第2のカラム系RASが入力されるものであ
    ることを特徴とする請求項8に記載のダイナミック型メ
    モリシステム。
  13. (13)前記ダイナミック型メモリは、ローアドレスス
    トローブ信号(RAS)が一定期間以上アクティブにな
    ると働き始め、別の一定期間だけ上記RAS入力を受付
    けずに内部RASがアクティブにあるように強制的にセ
    ットするタイマがチップ外にあり、前記タイマはビット
    線対の電位差の増幅を待つ時定数を持ち、前記タイマか
    らの出力であるロー系RASは、ローアドレスバッファ
    制御回路やワード線駆動回路を含むロー系の制御回路系
    に入力し、カラム系活性化回路やアドレス遷移検知回路
    や、出力制御回路や書込み制御回路を含むカラム系の制
    御回路系には入力せず、代りにこれらカラム系の制御回
    路系には外部RASに同期する信号であるカラム系RA
    Sが直接入力するものであることを特徴とする請求項8
    に記載のダイナミック型メモリシステム。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04125892A (ja) * 1990-09-06 1992-04-27 Samsung Electron Co Ltd ジュアルポートメモリ素子におけるチップエネイブル信号制御回路
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