JPH02218090A - Semiconductor memory - Google Patents

Semiconductor memory

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JPH02218090A
JPH02218090A JP1038733A JP3873389A JPH02218090A JP H02218090 A JPH02218090 A JP H02218090A JP 1038733 A JP1038733 A JP 1038733A JP 3873389 A JP3873389 A JP 3873389A JP H02218090 A JPH02218090 A JP H02218090A
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sense
sensitivity
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bit line
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Akira Yoneyama
米山 晃
Toshio Wada
和田 俊男
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Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To sense information read to a bit line at high sensitivity and at high speed by providing a highly sensitive sense amplifier with a pair of MOSFETs, which have prescribed gate lengths and are mutually crossly connected, and a pair of the MOSFETs, which have shorter gate lengths than the amplifiers and are mutually crossly connected. CONSTITUTION:Sense amplifiers 16 and 17 are both of a C-MOSFET type, and the gate lengths of constituting elements 19 to 22 of the highly sensitive sense amplifier 16 are long, and the elements 25 to 28 of the high-speed sense amplifier 17 are short. Consequently the turned-on resistances of the elements 19 to 22 are high, inflow and outflow currents of bit lines BL and the inverse of BL are gentle and the sense amplifier becomes highly sensitive at the time of a start of operation. The turned-on resistances of the elements 25 to 28 are low, the inflow and outflow currents of the bit lines are sharp, and the sense amplifier is made fast. The gates of FETs 23 and 24 are narrowed, and FETs 29 and 30 are broadened. In such a way, the sense amplifiers are respectively independently formed and optimized, and thus the sense amplifiers at high sensitivity and at high speed is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は、半導体メモリ、特にダイナミック・ランダム
・アクセス・メモリ(D−RAM)に関し、選択された
メモリセルの読み出しを高感度及び高速に行うセンスア
ンプの構成に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Industrial Application Field The present invention relates to semiconductor memory, particularly dynamic random access memory (D-RAM), and provides a method for reading selected memory cells with high sensitivity and high speed. This relates to the configuration of the sense amplifier.

(ロ)従来の技術 一般に折り返しビット線方式のD−RAMにおいては、
ワード線によって選択されたメモリセルがビット線に接
続され、それによってビット線対に生じた微弱な電位差
をブリップフロップ型のセンスアンプで増幅し信号を読
み出していた。
(b) Conventional technology In general, in a folded bit line type D-RAM,
The memory cell selected by the word line is connected to the bit line, and the weak potential difference generated between the bit line pair is amplified by a flip-flop type sense amplifier and the signal is read out.

第7図は、このようなセンスアンプを用いた従来のD−
RAMの回路図である。
Figure 7 shows a conventional D-type circuit using such a sense amplifier.
It is a circuit diagram of RAM.

図において、メモリセル(1)の配置されたビット線対
BL、BLにはセンスアンプ(2)と、ビット線イコラ
イズ用のMOSトランジスタ(3)と、ビット線プリチ
ャージ用のMOSトランジスタ(4)(5)が接続され
ている。
In the figure, a bit line pair BL on which a memory cell (1) is arranged, BL includes a sense amplifier (2), a MOS transistor for bit line equalization (3), and a MOS transistor for bit line precharge (4). (5) is connected.

センスアンプ(2)は、直列接続されたNチャンネル型
のMOSトランジスタ(6)とPチャンネル型のMOS
トランジスタ(7)と、直列接続されたNチャンネル型
のMOSトランジスタ(8)とPチャンネル型のMO5
I−ランジスタ(9)とから構成され、直列接続された
各々のMOSトランジスタ(6)(7)のゲート及びド
レインとMOSトランジスタ(8)(9)のゲート及び
ドレインが互いにり0ス接続きれ、その接続点がセンス
ノードとして各々ビット線対BL、BLに接続される。
The sense amplifier (2) includes an N-channel type MOS transistor (6) and a P-channel type MOS transistor connected in series.
Transistor (7), N-channel type MOS transistor (8) and P-channel type MO5 connected in series
I-transistor (9), and the gates and drains of each of the MOS transistors (6) and (7) connected in series and the gates and drains of the MOS transistors (8) and (9) are mutually connected to each other through 0s, The connection points thereof are connected as sense nodes to bit line pairs BL and BL, respectively.

また、MOSトランジスタ(6)(8)のソースは共通
接続きれて、センス制御信号QS INで制御されるM
O3I−ランジスタ(10)を介して接地され、MOS
トランジスタ(7)(9)のソースは共通接続されて、
センス制御信号φ1.で制御されるMO8I−ランジス
タ(11)を介して電RV o oに接続される。
In addition, the sources of the MOS transistors (6) and (8) are commonly connected, and the M
O3I - grounded via transistor (10), MOS
The sources of the transistors (7) and (9) are connected in common,
Sense control signal φ1. MO8I is connected to the voltage RV oo via a transistor (11) controlled by MO8I.

ビット線イコライズ用のMOSトランジスタ(3)は、
ビット線BL、BLを短絡して等電位にするものであり
、Nチャンネル型で構成され、そのゲートにはプリチャ
ージ信号≠2が印加される。
The MOS transistor (3) for bit line equalization is
The bit lines BL and BL are short-circuited to have the same potential, and are configured as an N-channel type, and a precharge signal≠2 is applied to the gate.

ビット線プリチャージ用のMOSトランジスタ<4)(
5)は、スタンバイ時にビット線BL、BLを一定の電
圧、例えばV D o/ 2にプリチャージするもので
あり、Nチャンネル型で構成され、そのゲートにはプリ
チャージ信号−1が印加きれる。
MOS transistor for bit line precharge <4) (
5) precharges the bit lines BL, BL to a constant voltage, for example, V Do/2 during standby, and is constructed of an N-channel type, and a precharge signal -1 can be applied to its gate.

次に、第7図に示された回路の動作を説明する。ローア
ドレス制御信号RASC図示せ1’)が”H”レベルの
間、すなわち、スタンバイ時には、プリチャージ信号φ
、が“H”レベルにアリ、MOSトランジスタ(3)(
4)(5)によって、ビットfiBL、BLはプリチャ
ージ電圧発生回路(図示せず)によって作成きれたV 
o o/ 2に保持されている。また、センスアンプ〈
2)を駆動する共通ラインS8及びSPも同様にVoo
/2にプリチャージ諮れる。
Next, the operation of the circuit shown in FIG. 7 will be explained. While the row address control signal RASC1') is at "H" level, that is, during standby, the precharge signal φ
, is at “H” level, MOS transistor (3) (
4) According to (5), bits fiBL and BL are set to V that has been completely generated by a precharge voltage generation circuit (not shown).
It is held at o o/2. Also, sense amplifier
2), the common lines S8 and SP that drive Voo
/2 can ask for precharge.

ローアドレス制御信号RASが“L”レベルに立ち下が
ると、まず、プリチャージ信号φ、が1L″レベルにな
り、MOSトランジスタ(3)(4)(5)はすべてオ
フし、ビットMBL、BLはフローティングとなる1次
に、ワード線WLの一本が′″H”レベルになって、メ
モリセル(1)の情報がビット線BL又はBLのいずれ
かに読み出きれると、ビット線BLとBL間にわずかな
電位差が生じる。そして、センス制御信号φ、Nが“H
”レベル、センス制御信号φ5.が“L”レベルになる
とセンスアンプ(2)のセンス動作が開始され、ビット
線BLと11の電位差が拡大きれる。
When the row address control signal RAS falls to the "L" level, the precharge signal φ becomes the 1L" level, all MOS transistors (3), (4), and (5) are turned off, and bits MBL and BL are turned off. When one of the floating primary word lines WL becomes ``H'' level and the information of the memory cell (1) is read out to either the bit line BL or BL, the bit lines BL and BL A slight potential difference occurs between them.Then, the sense control signals φ and N become “H”.
When the sense control signal φ5. reaches the "L" level, the sensing operation of the sense amplifier (2) is started, and the potential difference between the bit lines BL and 11 is expanded.

上述のD−RAMは、特開昭63−140488号公報
に詳細に記載されている。
The above-mentioned D-RAM is described in detail in Japanese Unexamined Patent Publication No. 140488/1988.

(ハ)発明が解決しようとする課題 近年、D−RAMの大容量化に伴いメモリセルの小型化
及び高集積化が図られている。このような大容量のD−
RAMに於いては、小型のメモリセルからデータを正確
に読み出すために高感度のセンスアンプが必要となる。
(c) Problems to be Solved by the Invention In recent years, as D-RAMs have increased in capacity, memory cells have become smaller and more highly integrated. Such a large capacity D-
RAM requires a highly sensitive sense amplifier to accurately read data from small memory cells.

ところが、第7図に示されたセンスアンプを高感度にす
るためには、センスアンプ(2)を構成するMOSトラ
ンジスタ(6)(7)(8)(9)のチャンネル長GL
を長くしてMO9I−ランジスタ(6)(7)(8)(
9)の特性をそろえる必要がある。しかし、チャンネル
長GLを長くするとセンス速度が低下する問題がある。
However, in order to make the sense amplifier shown in FIG. 7 highly sensitive, the channel length GL of the MOS transistors (6) (7) (8) (9) constituting the sense amplifier (2) must be increased.
Lengthen MO9I-transistor (6) (7) (8) (
It is necessary to align the characteristics of 9). However, there is a problem that increasing the channel length GL lowers the sensing speed.

(ニ)課題を解決するための手段 本発明は、上述した点に鑑みて創作されたものであり、
所定のゲート長を有し互いにクロス接続された一対のM
OSトランジスタを有する高感度センスアンプと、該高
感度センスアンプのMO5トラ〉・ジスタのゲート長よ
り短いゲート長を有し互いにイア0ス接続された一対の
MOSトランジスタを含む高速センスアンプとを備える
ことにより、ビット線に読み出されたメモリセルの情報
を高感度■tつ高速にセンスすることを目的とする。
(d) Means for solving the problems The present invention was created in view of the above points,
A pair of M having a predetermined gate length and cross-connected to each other
It is equipped with a high-sensitivity sense amplifier having an OS transistor, and a high-speed sense amplifier including a pair of MOS transistors having a gate length shorter than the gate length of an MO5 transistor of the high-sensitivity sense amplifier and connected to each other through terminals. The purpose of this is to sense the information of the memory cell read to the bit line with high sensitivity and at high speed.

(ネ)作用 上述の手段によれば、ビット線に読み出されたメモリセ
ルの情報による電位差を高感度センスアンプでセンス増
幅した後、高速センスアンプにより高速にその電位差を
拡大することが可能となる。
(f) Function According to the above-mentioned means, after the potential difference based on the information of the memory cell read to the bit line is sense-amplified by the high-sensitivity sense amplifier, the potential difference can be rapidly expanded by the high-speed sense amplifier. Become.

また、ビット線と高速センスアンプを直結し、高速セン
スアンプと、高感度センスア〉・ブの間に分離ト・ラン
ジスタを設けることにより、高感度センスアンプからみ
たビット線の容量アンバランスがセンス動作に与える影
響を低減することができる。
In addition, by directly connecting the bit line and the high-speed sense amplifier, and by providing a separation transistor between the high-speed sense amplifier and the high-sensitivity sense amplifier, the bit line capacitance unbalance seen from the high-sensitivity sense amplifier can be sensed. It is possible to reduce the impact on

更に、ビット線と高感度センスアンプを直結し、高感度
センスアンプと高速センスアンプの間に分離トランジス
タを設けることにより、高感度センスアンプの動作後分
離トランジスタにより両者を分離して高速センスアンプ
を動作することが可能となり、高速センスアンプのセン
ス結果をカラムアドレスデータで高速にアクセスするこ
とができる。
Furthermore, by directly connecting the bit line and the high-sensitivity sense amplifier, and by providing a separation transistor between the high-sensitivity sense amplifier and the high-speed sense amplifier, after the high-sensitivity sense amplifier operates, the isolation transistor separates the two, allowing the high-speed sense amplifier to operate. The sensing results of the high-speed sense amplifier can be accessed at high speed using column address data.

(へ)実施例 第1図は本発明の実施例を示ずD−RAMの回路図であ
る。
(f) Embodiment FIG. 1 does not show an embodiment of the present invention, but is a circuit diagram of a D-RAM.

一対のビット線BL、BLとワード線WL、〜WLnの
交点には、交互にダイナミックメモリセル(12)が接
続され、また、ビット線BL、BLにはプリチャージ用
のNチャンネルMO8I−ランジスタ(13>(14)
とイコライズ用のNチャンネルMOSトランジスタ(1
5)が接続されると共に高感度センスアンプ(16L高
速センスアンプ(17)及びカラム線CLnによって選
択される選択用のMOSトランジスタ(18)が接続さ
れる。
Dynamic memory cells (12) are alternately connected to the intersections of a pair of bit lines BL, BL and word lines WL, ~WLn, and N-channel MO8I-transistors (12) for precharging are connected to bit lines BL, BL. 13>(14)
and an N-channel MOS transistor for equalization (1
5) is connected, as well as a high-sensitivity sense amplifier (16L high-speed sense amplifier (17)) and a selection MOS transistor (18) selected by the column line CLn.

MOSトランジスタ(13)(L4)(15)は、プリ
チャージ信号d、によって制御され、スタンバイ状態に
おいて、MOSトランジスタ(13)(14>は、ビッ
ト線BL、BLをプリチャージ電圧v p (本実施例
では電源電圧V0の1/2である)にプリチャージし、
MOSトランジスタ(15)は、ビット線BL、BLを
短絡して等電位にするものである。
The MOS transistors (13) (L4) (15) are controlled by a precharge signal d, and in the standby state, the MOS transistors (13) (14>) precharge the bit lines BL, BL with a precharge voltage v p (this implementation In the example, it is precharged to 1/2 of the power supply voltage V0),
The MOS transistor (15) short-circuits the bit lines BL and BL to equalize the potential.

高感度センスアンプ(16)は、ゲートとドレインが互
いにクロス接続されたNチャンネルのMOSトランジス
タ(19)(20)とPチャンネルのMOSトランジス
タ(21)(22)テ構成きれたC−MO37リツププ
ロツプ型のセンスアンプであり、MOSトランジスタ(
19)(20)のソースとMOSトランジスタ(21)
(22)のソースは、各々、センスアンプ駆動線S N
 tとSP、に接続される。センスアンプ駆動線SN、
は、センス制御信号φsslによって制御されるNチャ
ンネルMOSトランジスタ(23)によって接地され、
センスアンプ駆動線SP、は、センス制御信号φsp+
によって制御されるPチャンネルMOSトランジスタ(
24)によってt′tA電圧V。、に接続される。また
、センスアンプ駆動線S P r及びSNIは、スタン
バイ状態では、ビット線BL、BLと同様にプリチャー
ジ電圧VPにプリチャージされている。
The high-sensitivity sense amplifier (16) is a C-MO37 lip-prop type consisting of N-channel MOS transistors (19) (20) and P-channel MOS transistors (21) (22) whose gates and drains are cross-connected to each other. It is a sense amplifier of MOS transistor (
19) Source of (20) and MOS transistor (21)
The sources of (22) are the sense amplifier drive line S N
t and SP. sense amplifier drive line SN,
is grounded by an N-channel MOS transistor (23) controlled by a sense control signal φssl,
Sense amplifier drive line SP, sense control signal φsp+
P-channel MOS transistor (
24) t′tA voltage V. , is connected to. Furthermore, in the standby state, the sense amplifier drive lines S P r and SNI are precharged to the precharge voltage VP similarly to the bit lines BL and BL.

一方、高速センスアンプ(17)は、高感度センスアン
プ(16)と同様にNチャンネルMOSトランジスタ(
25)(26)とPチャンネルMO5トランジスタ(2
7)(28)で構成され、MOSトランジスタ(25)
(26)(7) 7− スとMoSトランジスタ(27
)(2B)ノソースは、各々センスアンプ駆動BS、N
、とSP、に接続される。センスアンプ駆動線SN、と
SP、は、センス制御信号−6□と6.□で制御される
MOSトランジスタ(29)(30)に各々接続され、
スタンバイ状態では前述と同様にプリチャージ電圧V、
にプリチャージされている。
On the other hand, the high-speed sense amplifier (17) is an N-channel MOS transistor (similar to the high-sensitivity sense amplifier (16)).
25) (26) and P-channel MO5 transistor (2
7) (28), MOS transistor (25)
(26) (7) 7-s and MoS transistor (27
) (2B) The no sources are sense amplifier drive BS and N, respectively.
, and SP. Sense amplifier drive lines SN and SP receive sense control signals -6□ and 6. are respectively connected to MOS transistors (29) and (30) controlled by □,
In the standby state, the precharge voltage V,
is precharged.

この高感度センスアンプ(16)と高速センスアンプ<
17)の違いは、構成するMOSトランジスタにある。
This high sensitivity sense amplifier (16) and high speed sense amplifier <
The difference in 17) lies in the MOS transistors that constitute it.

即ち、高感度センスアンプ(16)を構成するMOSト
ランジスタ(19)(20)(21)(22)のゲート
長GLは、長く形成され、高速センスアンプ(17)を
構成するMOSトランジスタ(25)(26)(27)
(28)のゲート長GLは短く形成される。具体的には
、本実施例においては、Mo3トランジスタ(19)(
20)(21)(22)のゲート長GLは2.0μrn
程度に形成され、MOSトランジスタ(25)(25)
(27)(28>のゲート長GLは1.2μm程度に形
成される。従って、ゲート長GLの長いMo5)ランジ
スタ(19)(20)(21)(22)のオン抵抗は高
くなるため、動作開始時にビット線BL、BLへ流れ込
む11L流及び流れ出す電流がゆるやかになり、センス
アンプ(16)は高感度となる。また、ゲート長の短い
MOSトランジスタ(25)(26)(27)(2,8
)のオン抵抗は小さくなるため、動作開始時にビット線
BL、BLへ流れ込む及び流れ出す電流が急激となり、
センスアンプ(17)は高速となる。
That is, the gate length GL of the MOS transistors (19), (20), (21), and (22) constituting the high-sensitivity sense amplifier (16) is long, and the gate length GL of the MOS transistor (25) constituting the high-speed sense amplifier (17) is long. (26) (27)
The gate length GL of (28) is formed short. Specifically, in this example, the Mo3 transistor (19) (
20) The gate length GL of (21) and (22) is 2.0μrn
MOS transistor (25) (25)
(27) The gate length GL of (28>) is formed to be about 1.2 μm. Therefore, the on-resistance of the Mo5 transistor (19) (20) (21) (22) with a long gate length GL becomes high. At the start of operation, the 11L current flowing into the bit lines BL and BL and the current flowing out become gentle, and the sense amplifier (16) becomes highly sensitive. In addition, MOS transistors (25) (26) (27) (2,8
) becomes smaller, so the current flowing into and out of the bit lines BL and BL becomes rapid at the start of operation.
The sense amplifier (17) becomes high speed.

また、MOSトランジスタ(23)(24)のゲート幅
GWは狭まく、MoSトランジ、2. 夕(29)(3
0)+7)ゲート幅GWは広く形成される。
Furthermore, the gate width GW of the MOS transistors (23) and (24) is narrow, and the MoS transistors 2. Evening (29) (3
0)+7) The gate width GW is formed wide.

次に、第1図に示された回路の動作タイミングを第2図
を参照して説明する。
Next, the operation timing of the circuit shown in FIG. 1 will be explained with reference to FIG. 2.

まず、カラムアドレス制御信号RASが“L″レベル立
ち下がると、ブリチャージ信号φPがL”ルベルになる
。これにより、ビット線BL、BLはブリチ〜−ジを圧
VPにプリチャージされた状態でフローティングとなる
。次に、ローアドレスデータに基づいてワード線WL、
〜WLrhのいずれか一本が”H”レベルになると、メ
モリセル(12)がビット線BL、BLの一方に接続さ
れ、メモリセル(12)に蓄積された電荷により、バラ
ンスしていたビット線BLとBLに電位差が生じる。そ
して、センス制御信号−IPIとφIH1が同時にL”
レベルと″H′ルベルになると、Mo8 +−ランジス
タ(24)(23)がオンし、高感度センスアンプ(1
6)のセンス動作が開始される。高感度センスアンプ(
16〉のセンス動作がある程度進み、ビット線BLとB
Lの電位差が徐々に拡大した時点で、センス制御信号φ
S□とiSlが“L IIレベルと′H″レベルになる
。これにより、MOSトランジスタ(30)(29)が
オンし、高速センスアンプ(17〉が動作を開始し、ビ
ット線BLとBLの電位差が急激に拡大する。
First, when the column address control signal RAS falls to the "L" level, the precharge signal φP goes to the "L" level.As a result, the bit lines BL, BL are precharged to the voltage VP. Then, based on the row address data, the word lines WL,
~ When any one of WLrh becomes "H" level, the memory cell (12) is connected to one of the bit lines BL and BL, and the bit line that was balanced by the charge accumulated in the memory cell (12) A potential difference occurs between BL and BL. Then, the sense control signal -IPI and φIH1 are simultaneously low.
When the level reaches the "H" level, the Mo8 +- transistors (24) and (23) turn on, and the high-sensitivity sense amplifier (1
6) sensing operation is started. High sensitivity sense amplifier (
16> sense operation progresses to some extent, and the bit lines BL and B
At the point when the potential difference between L gradually increases, the sense control signal φ
S□ and iSl become "L II level" and "H" level. As a result, the MOS transistors (30) and (29) are turned on, the high-speed sense amplifier (17) starts operating, and the potential difference between the bit lines BL and BL rapidly increases.

以上の動作でメモリセル(12)に蓄積された情報の読
み出しが完了する。
With the above operations, reading of information stored in the memory cell (12) is completed.

第3図は、本発明の他の実施例を示す回路図であり、第
1図と同一部分には同一符号を付す、第1図と異なるの
は、ビット線BL、BLに高速センスアンプ(17)が
直結され、高感度センスアンプ(16)は分離用のMO
Sトランジスタ(31)を介して高速センスアンプ(1
7)とビット線BL、BLに接続される点である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention, in which the same parts as in FIG. 1 are given the same reference numerals. 17) is directly connected, and the high-sensitivity sense amplifier (16) is connected to the isolation MO
A high-speed sense amplifier (1) is connected via an S transistor (31).
7) and the bit lines BL, BL.

Mo8)ランジスタ(31)は、タイミング信号−1に
よって制御されるが、MOSトランジスタ(31)を常
時オン状態とすべく固定電位をゲートに印加しても良い
Mo8) The transistor (31) is controlled by the timing signal -1, but a fixed potential may be applied to the gate to keep the MOS transistor (31) always on.

Mo5hランジスタ(31)を常時オン状態とする場合
の動作タイミングは、第2図と全く同じである。この場
合、MOSトランジスタ(31)は、抵抗として働き、
高感度センスアンプ(16)からみたビット線BL、B
Lの容量のアンバランスがセンス動作の感度低下を引き
起すのを防止する。即ち、ビット線BL、BLに容量の
アンバランスがあると、センス動作中のビット線BL、
BLのチャージとディスチャージによる電圧変化がアン
バランスになるが、MOSトランジスタ(31)が抵抗
となることにより、そのアンバランスが高感度センスア
ンプ(16)に伝わりにくくなる。
The operation timing when the Mo5h transistor (31) is always on is exactly the same as in FIG. 2. In this case, the MOS transistor (31) acts as a resistor,
Bit lines BL and B seen from high sensitivity sense amplifier (16)
This prevents the unbalance of the capacitance of L from causing a decrease in the sensitivity of the sensing operation. That is, if there is a capacitance imbalance between the bit lines BL and BL, the bit lines BL and BL during sensing operation
Voltage changes caused by charging and discharging the BL become unbalanced, but since the MOS transistor (31) serves as a resistor, this unbalance is less likely to be transmitted to the high-sensitivity sense amplifier (16).

MOSトランジスタ(31)をタイミング信号φiで制
御する場合には、そのタイミングは第4図に示す如くな
る。第4図のタイミングはJi以外はすべて第2図のタ
イミングと同一である。タイミング信号φiは、ワード
線WL、〜WLnのいずれか一本が′H″レベルとなっ
て、ビット線BL。
When the MOS transistor (31) is controlled by the timing signal φi, the timing is as shown in FIG. All timings in FIG. 4 are the same as those in FIG. 2 except for Ji. The timing signal φi is applied to the bit line BL when one of the word lines WL, -WLn becomes 'H' level.

BLに電位差が生じた後で、センス制御信号φSFI及
びφ3,11によって高感度センスアンプ(16)が動
作を開始する前に、“L I+レベルとなる。従って、
高感度センスアンプ(16)の動作は、MOSトランジ
スタ(31)がオフして、高速センスアンプ(17)及
びビット線BL、ELと切り離された状態でセンス動作
を行う。これにより、高感度センスアンプ(16)のセ
ンス動作は、ビット線BL、BLの容量アンバランスの
影響を全く受けずに、高感度なセンス動作となる。そし
て、センス動作があるs度進んで、高14度センスアン
プ〈16)のセンス入力端の電位差が拡大した状態で、
タイミング信号≠iが″H”1ノベルとなってMOSト
ランジスタ(31)がオンすると共に、センス制御信号
≠S□。
After a potential difference is generated in BL and before the high-sensitivity sense amplifier (16) starts operating by the sense control signal φSFI and φ3, 11, it becomes “L I+ level. Therefore,
The high-sensitivity sense amplifier (16) performs a sensing operation in a state where the MOS transistor (31) is turned off and is separated from the high-speed sense amplifier (17) and the bit lines BL and EL. As a result, the sensing operation of the high-sensitivity sense amplifier (16) becomes a highly sensitive sensing operation without being affected by the capacitance imbalance between the bit lines BL and BL. Then, as the sense operation progresses by a certain degree, the potential difference at the sense input terminal of the high 14 degree sense amplifier (16) expands.
The timing signal≠i becomes "H" 1 level and the MOS transistor (31) is turned on, and the sense control signal≠S□.

−□、により高速センスアンプ(17)の動作が開始さ
れる。これにより、ビット線BL、B工の電位差は急激
に拡大する。
-□ starts the operation of the high-speed sense amplifier (17). As a result, the potential difference between the bit lines BL and B rapidly increases.

第5図は本発明の更に他の実り例を示す回路図であり、
第1図と同一部分には同一符号を付す。
FIG. 5 is a circuit diagram showing still another example of the present invention,
The same parts as in FIG. 1 are given the same reference numerals.

第1図と異なることは、高感度センスアンプ(16)と
高速センスアンプ(17)を接続するビット線BL、B
Lにタイミング信号φjで制御されるNチャンネルMO
Sトランジスタ(32)を設けた点である。この実施例
は、高速センスアンプ(17)を分離することによって
、カラムアドレスによるアクセスを高速化するものであ
る。
The difference from Fig. 1 is that the bit lines BL and B connecting the high-sensitivity sense amplifier (16) and the high-speed sense amplifier (17)
N-channel MO controlled by timing signal φj
This is because an S transistor (32) is provided. This embodiment speeds up column address access by separating the high-speed sense amplifier (17).

即ち、第6図のタイミング図に示す如く、高感度センス
アンプ(16)のセンス動作がある程度進んで、ビット
1IiBL、BLの電位差が拡大した状態で、タイミン
グ信号≠jを′″L”レベルにして、MOS)−ランシ
スタ(32)をオフすると共に、センス制御信号≠1□
、φ1□により高速センスアンプ(17)を動作開始さ
せるのである。これにより、高速センスアンプ(17)
はビット線BL、BLの容量負荷から開放きれ、より高
速のセンス動作が行える。従って、高速センスアンプ(
17)の動作が終−γすればすぐにカラムアドレスデー
タに基づくカラム線CLnを一本“H+tレベルにして
読み出された信号を人出力線I10.I10に取り出す
ことが可能となる。即ち、高速でカラムアクセスができ
ることになる。
That is, as shown in the timing diagram of FIG. 6, when the sensing operation of the high-sensitivity sense amplifier (16) has progressed to a certain extent and the potential difference between bits 1IiBL and BL has expanded, the timing signal ≠j is set to ``L'' level. MOS)-runsistor (32) is turned off, and the sense control signal≠1□
, φ1□ causes the high-speed sense amplifier (17) to start operating. This allows high-speed sense amplifier (17)
can be freed from the capacitive load of the bit lines BL and BL, and can perform faster sensing operations. Therefore, the high-speed sense amplifier (
As soon as the operation 17) is completed -γ, one column line CLn based on the column address data is set to the "H+t level" and the read signal can be taken out to the human output line I10.I10. That is, This allows for fast column access.

一方、分離された高感度センスアンプ(16)は動作を
続け、最終的には、時間がかかりながらもセンス動作を
終了し、ビット線BL、BLf)電位差を最大にまで拡
大する。
On the other hand, the separated high-sensitivity sense amplifier (16) continues to operate, and eventually completes the sensing operation, although it takes time, and increases the potential difference between the bit lines BL and BLf to the maximum.

(ト)発明の効果 上述の如く本発明によれば、高感度センスアンプと高速
センスアンプを独立して設けることにより、各々のセン
スアンプを別々に最適化することが可能となり、高感度
、高速のセンスアンプ回路を実現できる。また、高速セ
ンスアンプと高感度センスアンプとの間に分離トランジ
スタを設けることで、ビット線容量のアンバランスによ
るセンス感度の低下を防止することができる。更に、高
速センスアンプを独立して動作させることにより、カラ
ムアクセス時間を短縮することが可能となる。
(G) Effects of the Invention As described above, according to the present invention, by providing a high-sensitivity sense amplifier and a high-speed sense amplifier independently, it becomes possible to optimize each sense amplifier separately, thereby achieving high sensitivity and high speed. sense amplifier circuit can be realized. Further, by providing a separation transistor between the high-speed sense amplifier and the high-sensitivity sense amplifier, it is possible to prevent a decrease in sense sensitivity due to unbalanced bit line capacitance. Furthermore, by independently operating the high-speed sense amplifiers, column access time can be shortened.

また、分離MOSトランジスタを設けた場合でも、ビッ
ト線にはいずれか一方のセンスアンプが接続されている
ため、従来の分離MOSトランジスタの如く、ビット線
に伝達される電圧がスレッシBルド電圧分低下Cるのを
防ぐためにゲートにXSt圧以上の電圧を印加する必要
がなくなる利点もある。
In addition, even when a separate MOS transistor is provided, since either one of the sense amplifiers is connected to the bit line, the voltage transmitted to the bit line is reduced by the threshold voltage, unlike the conventional separated MOS transistor. There is also the advantage that there is no need to apply a voltage higher than the XSt pressure to the gate in order to prevent C.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例を示す回路図、第2図は第1図
に示された回路の動作を示すタイミング図、第3図は本
発明の他の実施例を示す回路図、第4図は第3図に示さ
れた回路の動作を示すタイミング図、第5図は更に他の
実施例を示す回路図、第6図は第5図に示された回路の
動作を示すタイミング図、第7図は従来例を示す回路図
である。 (12)・・・メモリセル、(16)・・・高感度セン
スアンプ、(17)・・・高速センスアンプ。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a timing diagram showing the operation of the circuit shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a circuit diagram showing another embodiment of the invention. 4 is a timing diagram showing the operation of the circuit shown in FIG. 3, FIG. 5 is a circuit diagram showing another embodiment, and FIG. 6 is a timing diagram showing the operation of the circuit shown in FIG. 5. , FIG. 7 is a circuit diagram showing a conventional example. (12)...Memory cell, (16)...High sensitivity sense amplifier, (17)...High speed sense amplifier.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)複数のワード線と、 複数のビット線対と、 前記ワード線と前記ビット線対の間に配置されたメモリ
セルと、 前記ビット線対に各々接続されたセンスアンプ部、 を備えた半導体メモリにおいて、 前記センスアンプ部は、所定のゲート長を有し、互いに
クロス接続された一対のMOSトランジスタを含む高感
度センスアンプと 前記高感度センスアンプのMOSトランジスタのゲート
長より短いゲート長を有し、互いにクロス接続された一
対のMOSトランジスタを含む高速センスアンプで構成
されることを特徴とする半導体メモリ。
(1) A plurality of word lines, a plurality of bit line pairs, a memory cell arranged between the word line and the bit line pair, and a sense amplifier section each connected to the bit line pair. In the semiconductor memory, the sense amplifier section has a high-sensitivity sense amplifier including a pair of MOS transistors that have a predetermined gate length and are cross-connected to each other, and a gate length that is shorter than the gate length of the MOS transistor of the high-sensitivity sense amplifier. A semiconductor memory comprising a high-speed sense amplifier including a pair of MOS transistors cross-connected to each other.
(2)前記高感度センスアンプと前記高速センスアンプ
の間に、各々を電気的に分離する分離MOSトランジス
タが接続されることを特徴とする請求項第1項記載の半
導体メモリ。
(2) The semiconductor memory according to claim 1, wherein a separation MOS transistor is connected between the high-sensitivity sense amplifier and the high-speed sense amplifier to electrically isolate them from each other.
(3)前記高感度センスアンプの一対のセンスノードは
前記ビット線対に直結され、前記高速センスアンプの一
対のセンスノードは前記分離MOSトランジスタを介し
て前記ビット線対に接続されると共に、 前記高速センスアンプのセンスノードと共通入出力線と
の間にカラムアドレスで選択される選択トランジスタを
接続することを特徴とする請求項第1項記載の半導体メ
モリ。
(3) A pair of sense nodes of the high-sensitivity sense amplifier are directly connected to the bit line pair, and a pair of sense nodes of the high-speed sense amplifier are connected to the bit line pair via the separation MOS transistor, and 2. The semiconductor memory according to claim 1, wherein a selection transistor selected by a column address is connected between the sense node of the high-speed sense amplifier and the common input/output line.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH04119590A (en) * 1990-09-10 1992-04-21 Fujitsu Ltd Semiconductor device
JP2006054040A (en) * 2004-08-02 2006-02-23 Samsung Electronics Co Ltd Sense amplifier and semiconductor memory device
JP2009110578A (en) * 2007-10-29 2009-05-21 Elpida Memory Inc Sense amplifier control circuit and control method
JP2010182419A (en) * 2010-05-28 2010-08-19 Hitachi Ltd Semiconductor memory device

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