JPH1153884A - 半導体記憶装置 - Google Patents
半導体記憶装置Info
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- JPH1153884A JPH1153884A JP9207477A JP20747797A JPH1153884A JP H1153884 A JPH1153884 A JP H1153884A JP 9207477 A JP9207477 A JP 9207477A JP 20747797 A JP20747797 A JP 20747797A JP H1153884 A JPH1153884 A JP H1153884A
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- bit line
- bar
- sense node
- sense
- circuit
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体記憶装置に於いて、内部昇圧回路の負
担を軽減でき、それにより、昇圧回路の回路規模を縮小
できる手法を提供すること。 【解決手段】 ビット線対(BL1、#BL1、…)間
の電位差を増幅する複数のセンスアンプ(SA1、SA
2)、ビット線とセンスアンプとの間に配置された複数
のトランスファ回路(T11、…)、外部入力アドレス
に応じてメモリセルアレイ上のビット線対を選択するコ
ラムデコーダを含み、複数のトランスファ回路を導通状
態とし、また、外部入力アドレスに応じてワード線を選
択することにより複数のメモリセルに蓄積されていたデ
ータを複数のセンスアンプに伝達し、その後、トランス
ファ回路を非導通状態として、センスアンプに於けるセ
ンス動作を行わせる構成とした半導体記憶装置に於い
て、非導通状態とするトランスファ回路を、コラムデコ
ーダにより選択されるビット線対のトランスファ回路の
みとし、それ以外のトランスファ回路は導通状態を継続
させる構成とする。
担を軽減でき、それにより、昇圧回路の回路規模を縮小
できる手法を提供すること。 【解決手段】 ビット線対(BL1、#BL1、…)間
の電位差を増幅する複数のセンスアンプ(SA1、SA
2)、ビット線とセンスアンプとの間に配置された複数
のトランスファ回路(T11、…)、外部入力アドレス
に応じてメモリセルアレイ上のビット線対を選択するコ
ラムデコーダを含み、複数のトランスファ回路を導通状
態とし、また、外部入力アドレスに応じてワード線を選
択することにより複数のメモリセルに蓄積されていたデ
ータを複数のセンスアンプに伝達し、その後、トランス
ファ回路を非導通状態として、センスアンプに於けるセ
ンス動作を行わせる構成とした半導体記憶装置に於い
て、非導通状態とするトランスファ回路を、コラムデコ
ーダにより選択されるビット線対のトランスファ回路の
みとし、それ以外のトランスファ回路は導通状態を継続
させる構成とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はダイナミック型半導
体記憶装置に係り、特に、大容量、微細化構造のダイナ
ミック型半導体記憶装置に関するものである。
体記憶装置に係り、特に、大容量、微細化構造のダイナ
ミック型半導体記憶装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般的に、ダイナミックRAM等の半導
体記憶装置に於けるデータの伝達がMOSトランジスタ
のチャネル領域を通じて行われる過程で、MOSトラン
ジスタのしきい値電圧レベルの電圧低下が必然的に生じ
る。したがって、その電圧低下により、データの読み出
し/書き込みに於ける電圧損失が発生し得るので、それ
は、ダイナミックRAM等の性能に対する無視できない
要因となる。そこで、その解決策として、外部から供給
される電源電圧を内部で昇圧するための電圧昇圧回路が
使用される。
体記憶装置に於けるデータの伝達がMOSトランジスタ
のチャネル領域を通じて行われる過程で、MOSトラン
ジスタのしきい値電圧レベルの電圧低下が必然的に生じ
る。したがって、その電圧低下により、データの読み出
し/書き込みに於ける電圧損失が発生し得るので、それ
は、ダイナミックRAM等の性能に対する無視できない
要因となる。そこで、その解決策として、外部から供給
される電源電圧を内部で昇圧するための電圧昇圧回路が
使用される。
【0003】図3及び図4は、それぞれ、従来のダイナ
ミック型半導体記憶装置のメモリセルアレイ部の一例を
示す回路図、及び、その動作波形図である。
ミック型半導体記憶装置のメモリセルアレイ部の一例を
示す回路図、及び、その動作波形図である。
【0004】この回路は、ダイナミック型の第1及び第
2のメモリセルMC11及びMC21と、これら第1及
び第2のメモリセルをそれぞれ選択する第1及び第2の
ワード線WL1及びWL2と、第1及び第2のメモリセ
ルのデータが伝達されるビット線BL1及びビット線バ
ー#BL1と、センスノードS1及びセンスノードバー
#S1を備え、センスアンプ駆動信号SE及びセンスア
ンプ駆動信号バー#SEに従って活性化され、センスノ
ードS1及びセンスノードバー#S1間の電位差を差動
増幅するセンスアンプSA1と、センスノードS1及び
センスノードバー#S1と、ビット線BL1及びビット
線バー#BL1との間にそれぞれ接続され、転送制御信
号TGに従ってそれぞれオン、オフする第1及び第2の
トランスファ回路T11及びT21とを有する構成とな
っている。センスノードS1及びセンスノードバー#S
1間には、イコライズ回路T31、プリチャージ回路T
41、T51を有している。また、外部にデータを読み
出したり、外部からデータを書き込むために備えられる
データ線DB及びデータ線バー#DBと、それぞれ対応
するセンスノードS1及びセンスノードバー#S1との
間に、それぞれコラム選択ゲートT61及びT71を有
し、コラム選択信号CS1に従って、センスノードS1
及びセンスノードバー#S1をそれぞれデータ線DB及
びデータ線バー#DBに接続する。
2のメモリセルMC11及びMC21と、これら第1及
び第2のメモリセルをそれぞれ選択する第1及び第2の
ワード線WL1及びWL2と、第1及び第2のメモリセ
ルのデータが伝達されるビット線BL1及びビット線バ
ー#BL1と、センスノードS1及びセンスノードバー
#S1を備え、センスアンプ駆動信号SE及びセンスア
ンプ駆動信号バー#SEに従って活性化され、センスノ
ードS1及びセンスノードバー#S1間の電位差を差動
増幅するセンスアンプSA1と、センスノードS1及び
センスノードバー#S1と、ビット線BL1及びビット
線バー#BL1との間にそれぞれ接続され、転送制御信
号TGに従ってそれぞれオン、オフする第1及び第2の
トランスファ回路T11及びT21とを有する構成とな
っている。センスノードS1及びセンスノードバー#S
1間には、イコライズ回路T31、プリチャージ回路T
41、T51を有している。また、外部にデータを読み
出したり、外部からデータを書き込むために備えられる
データ線DB及びデータ線バー#DBと、それぞれ対応
するセンスノードS1及びセンスノードバー#S1との
間に、それぞれコラム選択ゲートT61及びT71を有
し、コラム選択信号CS1に従って、センスノードS1
及びセンスノードバー#S1をそれぞれデータ線DB及
びデータ線バー#DBに接続する。
【0005】また、第1及び第2のワード線WL1及び
WL2によってそれぞれ選択される第3及び第4のメモ
リセルMC12及びMC22と、これら第3及び第4の
メモリセルのデータを伝達するビット線BL2及びビッ
ト線バー#BL2と、センスノードS2及びセンスノー
ドバー#S2を備え、センスアンプ駆動信号SE及びセ
ンスアンプ駆動信号バー#SEに従って活性化され、セ
ンスノードS2及びセンスノードバー#S2間の電位差
を差動増幅するセンスアンプSA2と、センスノードS
2及びセンスノードバー#S2と、ビット線BL2及び
ビット線バー#BL2との間にそれぞれ接続され、転送
制御信号TGに従ってそれぞれオン、オフする第3及び
第4のトランスファ回路T12及びT22とを有する構
成となっている。センスノードS2及びセンスノードバ
ー#S2間には、イコライズ回路T32、プリチャージ
回路T42、T52を有している。また、外部にデータ
を読み出したり、外部からデータを書き込むために備え
られるデータ線DB及びデータ線バー#DBと、それぞ
れ対応するセンスノードS2及びセンスノードバー#2
との間に、それぞれコラム選択ゲートT62及びT72
を有し、コラム選択信号CS2に従って、センスノード
S2及びセンスノードバー#S2をそれぞれデータ線D
B及びデータ線バー#DBに接続する。
WL2によってそれぞれ選択される第3及び第4のメモ
リセルMC12及びMC22と、これら第3及び第4の
メモリセルのデータを伝達するビット線BL2及びビッ
ト線バー#BL2と、センスノードS2及びセンスノー
ドバー#S2を備え、センスアンプ駆動信号SE及びセ
ンスアンプ駆動信号バー#SEに従って活性化され、セ
ンスノードS2及びセンスノードバー#S2間の電位差
を差動増幅するセンスアンプSA2と、センスノードS
2及びセンスノードバー#S2と、ビット線BL2及び
ビット線バー#BL2との間にそれぞれ接続され、転送
制御信号TGに従ってそれぞれオン、オフする第3及び
第4のトランスファ回路T12及びT22とを有する構
成となっている。センスノードS2及びセンスノードバ
ー#S2間には、イコライズ回路T32、プリチャージ
回路T42、T52を有している。また、外部にデータ
を読み出したり、外部からデータを書き込むために備え
られるデータ線DB及びデータ線バー#DBと、それぞ
れ対応するセンスノードS2及びセンスノードバー#2
との間に、それぞれコラム選択ゲートT62及びT72
を有し、コラム選択信号CS2に従って、センスノード
S2及びセンスノードバー#S2をそれぞれデータ線D
B及びデータ線バー#DBに接続する。
【0006】次に、この回路の動作について、メモリセ
ルMC11が選択された場合を例に取り説明する。最
初、メモリセルが選択される前には、プリチャージ信号
PR及び転送制御信号TGが高レベルであるために、ト
ランスファ回路T11、T21及びイコライズ回路T3
1、プリチャージ回路T41、T51がすべて導通状態
となっており、ビット線BL1及びビット線バー#BL
1、センスノードS1及びセンスノードバー#S1は、
すべてプリチャージ電位(通常は、電源電圧と接地電圧
の中間電位HVccである)に保たれている。ここで、
転送制御信号TGの高レベルは、外部から供給される電
源電圧Vccを内部で昇圧した高電圧Vppであり、こ
れによってトランスファ回路T11、T21を完全に導
通状態にすることができる。次に、プリチャージ信号P
Rを低レベルにして、イコライズ回路T31、プリチャ
ージ回路T41、T51をすべて非導通状態にして、ビ
ット線BL1及びビット線バー#BL1、センスノード
S1及びセンスノードバー#S1をすべて高インピーダ
ンス状態にする。次に、ワード線WL1を高レベル(V
pp)にして、メモリセルMC11内に記憶している情
報をビット線BL1に読み出す。このとき、トランスフ
ァ回路T11、T21は、その転送制御信号TGが高レ
ベルであるために導通状態となっており、センスアンプ
SA1のセンスノードS1にもメモリセルMC11から
の信号がビット線BL1を介して伝達される。その後、
転送制御信号TGを低レベルにして、トランスファ回路
T11、T21をオフ状態とし、センスアンプSA1の
センスノードS1及びセンスノードバー#S1をビット
線BL1及びビット線バー#BL1から分離する。そし
て、センスアンプ駆動信号SEを高レベルに、センスア
ンプ駆動信号バー#SEを低レベルにして、センスアン
プSA1を活性化し、センスノードS1及びセンスノー
ドバー#S1間に読み出した微小差信号をセンスアンプ
SA1で大振幅信号に差動増幅した後、コラム選択信号
CS1を高レベルにしてセンスノードS1及びセンスノ
ードバー#S1の信号を、それぞれデータ線DB及びデ
ータ線バー#DBに転送する。センスノードS1及びセ
ンスノードバー#S1の配線容量は比較的小さいので、
センスアンプSA1の増幅動作は高速に行われ、早いタ
イミングでコラム選択信号CS1を高レベルにしてセン
スノードS1及びセンスノードバー#S1の信号をそれ
ぞれデータ線DB及びデータ線バー#DBに転送するこ
とができる。最後に、転送制御信号TGを高レベルに戻
し、この大振幅信号をビット線BL1及びビット線バー
#BL1を通じてメモリセルMC11に再び書き戻す。
ルMC11が選択された場合を例に取り説明する。最
初、メモリセルが選択される前には、プリチャージ信号
PR及び転送制御信号TGが高レベルであるために、ト
ランスファ回路T11、T21及びイコライズ回路T3
1、プリチャージ回路T41、T51がすべて導通状態
となっており、ビット線BL1及びビット線バー#BL
1、センスノードS1及びセンスノードバー#S1は、
すべてプリチャージ電位(通常は、電源電圧と接地電圧
の中間電位HVccである)に保たれている。ここで、
転送制御信号TGの高レベルは、外部から供給される電
源電圧Vccを内部で昇圧した高電圧Vppであり、こ
れによってトランスファ回路T11、T21を完全に導
通状態にすることができる。次に、プリチャージ信号P
Rを低レベルにして、イコライズ回路T31、プリチャ
ージ回路T41、T51をすべて非導通状態にして、ビ
ット線BL1及びビット線バー#BL1、センスノード
S1及びセンスノードバー#S1をすべて高インピーダ
ンス状態にする。次に、ワード線WL1を高レベル(V
pp)にして、メモリセルMC11内に記憶している情
報をビット線BL1に読み出す。このとき、トランスフ
ァ回路T11、T21は、その転送制御信号TGが高レ
ベルであるために導通状態となっており、センスアンプ
SA1のセンスノードS1にもメモリセルMC11から
の信号がビット線BL1を介して伝達される。その後、
転送制御信号TGを低レベルにして、トランスファ回路
T11、T21をオフ状態とし、センスアンプSA1の
センスノードS1及びセンスノードバー#S1をビット
線BL1及びビット線バー#BL1から分離する。そし
て、センスアンプ駆動信号SEを高レベルに、センスア
ンプ駆動信号バー#SEを低レベルにして、センスアン
プSA1を活性化し、センスノードS1及びセンスノー
ドバー#S1間に読み出した微小差信号をセンスアンプ
SA1で大振幅信号に差動増幅した後、コラム選択信号
CS1を高レベルにしてセンスノードS1及びセンスノ
ードバー#S1の信号を、それぞれデータ線DB及びデ
ータ線バー#DBに転送する。センスノードS1及びセ
ンスノードバー#S1の配線容量は比較的小さいので、
センスアンプSA1の増幅動作は高速に行われ、早いタ
イミングでコラム選択信号CS1を高レベルにしてセン
スノードS1及びセンスノードバー#S1の信号をそれ
ぞれデータ線DB及びデータ線バー#DBに転送するこ
とができる。最後に、転送制御信号TGを高レベルに戻
し、この大振幅信号をビット線BL1及びビット線バー
#BL1を通じてメモリセルMC11に再び書き戻す。
【0007】このようなダイナミック型半導体記憶装置
では、センスアンプSAの動作時に発生する、線間容量
Ccを介して発生するビット線BL1、ビット線バー#
BL1間のカップリングノイズを、トランスファ回路T
11、T21を非導通にすることで低減でき、また増幅
動作を速くすることができる。
では、センスアンプSAの動作時に発生する、線間容量
Ccを介して発生するビット線BL1、ビット線バー#
BL1間のカップリングノイズを、トランスファ回路T
11、T21を非導通にすることで低減でき、また増幅
動作を速くすることができる。
【0008】次に、非選択のメモリセルMC12につい
ても回路動作を説明する。最初、メモリセルMC12が
接続されているビット線BL2及びビット線バー#BL
2、センスノードS2及びセンスノードバー#S2もプ
リチャージ電位に保たれている。次に、ワード線WL1
が高レベル(Vpp)にされると、メモリセルMC12
内に記憶している情報がビット線BL2上に読み出され
る。このとき、トランスファ回路T12、T22は、そ
の転送制御信号TGが高レベルであるために、導通状態
となっており、センスアンプSA2のセンスノードS2
にもメモリセルMC12からの信号がビット線BL2を
介して伝達される。その後、転送制御信号TGを低レベ
ルにしてトランスファ回路T12、T22をオフ状態と
し、センスアンプSA2のセンスノードS2及びセンス
ノードバー#S2は、ビット線BL2及びビット線バー
#BL2から分離される。そして、センスアンプ駆動信
号SEを高レベルに、センスアンプ駆動信号バー#SE
を低レベルにして、センスアンプSA2を活性化し、セ
ンスノードS2及びセンスノードバー#S2間に読み出
した微小差信号はセンスアンプSA2で大振幅信号に差
動増幅される。しかし、コラム選択信号CS2は低レベ
ルであるので、センスノードS2及びセンスノードバー
#S2の信号はデータ線DB及びデータ線バー#DBへ
は伝達されない。最後に、転送制御信号TGが高レベル
に戻り、この大振幅信号をビット線BL2及びビット線
バー#BL2を介してメモリセルMC12に再び書き戻
す。
ても回路動作を説明する。最初、メモリセルMC12が
接続されているビット線BL2及びビット線バー#BL
2、センスノードS2及びセンスノードバー#S2もプ
リチャージ電位に保たれている。次に、ワード線WL1
が高レベル(Vpp)にされると、メモリセルMC12
内に記憶している情報がビット線BL2上に読み出され
る。このとき、トランスファ回路T12、T22は、そ
の転送制御信号TGが高レベルであるために、導通状態
となっており、センスアンプSA2のセンスノードS2
にもメモリセルMC12からの信号がビット線BL2を
介して伝達される。その後、転送制御信号TGを低レベ
ルにしてトランスファ回路T12、T22をオフ状態と
し、センスアンプSA2のセンスノードS2及びセンス
ノードバー#S2は、ビット線BL2及びビット線バー
#BL2から分離される。そして、センスアンプ駆動信
号SEを高レベルに、センスアンプ駆動信号バー#SE
を低レベルにして、センスアンプSA2を活性化し、セ
ンスノードS2及びセンスノードバー#S2間に読み出
した微小差信号はセンスアンプSA2で大振幅信号に差
動増幅される。しかし、コラム選択信号CS2は低レベ
ルであるので、センスノードS2及びセンスノードバー
#S2の信号はデータ線DB及びデータ線バー#DBへ
は伝達されない。最後に、転送制御信号TGが高レベル
に戻り、この大振幅信号をビット線BL2及びビット線
バー#BL2を介してメモリセルMC12に再び書き戻
す。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、内部で
昇圧された電圧が前述したワード線駆動やトランスファ
回路駆動に用いられる他に、ここでは説明していない
が、出力回路駆動などに利用されるため、内部昇圧回路
の負担が大きくなり、ダイナミック型半導体記憶装置の
大容量化が進むにつれて増大していくワード線やビット
線に対応して前記の駆動を賄うためには、内部昇圧回路
内のトランジスタサイズやポンプ容量を大きくしなけれ
ばならないため、回路規模が大きくなってしまうという
問題点があった。
昇圧された電圧が前述したワード線駆動やトランスファ
回路駆動に用いられる他に、ここでは説明していない
が、出力回路駆動などに利用されるため、内部昇圧回路
の負担が大きくなり、ダイナミック型半導体記憶装置の
大容量化が進むにつれて増大していくワード線やビット
線に対応して前記の駆動を賄うためには、内部昇圧回路
内のトランジスタサイズやポンプ容量を大きくしなけれ
ばならないため、回路規模が大きくなってしまうという
問題点があった。
【0010】本発明は、かかる従来の問題点に鑑みなさ
れたものであり、内部昇圧回路の負担を軽減でき、それ
により、昇圧回路の回路規模を縮小できる手法を提供す
るものである。
れたものであり、内部昇圧回路の負担を軽減でき、それ
により、昇圧回路の回路規模を縮小できる手法を提供す
るものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体記憶装置
は、複数のビット線対、複数のワード線、該ビット線と
ワード線との交点に配置された複数のメモリセルよりな
るメモリセルアレイ、上記ビット線対間の電位差を増幅
する複数のセンスアンプ、上記ビット線と上記センスア
ンプとの間に配置された複数のスイッチング素子、外部
入力アドレスに応じて上記メモリセルアレイ上のビット
線対を選択する列デコーダを含み、上記複数のスイッチ
ング素子を導通状態とし、また、外部入力アドレスに応
じてワード線を選択することにより複数のメモリセルに
蓄積されていたデータを複数のセンスアンプに伝達し、
その後、上記スイッチング素子を非導通状態として、上
記センスアンプに於けるセンス動作を行わせる構成とし
た半導体記憶装置に於いて、上記非導通状態とするスイ
ッチング素子を、上記列デコーダにより選択されるビッ
ト線対のスイッチング素子のみとし、それ以外のスイッ
チング素子は導通状態を継続させる構成としたことを特
徴とするものである。
は、複数のビット線対、複数のワード線、該ビット線と
ワード線との交点に配置された複数のメモリセルよりな
るメモリセルアレイ、上記ビット線対間の電位差を増幅
する複数のセンスアンプ、上記ビット線と上記センスア
ンプとの間に配置された複数のスイッチング素子、外部
入力アドレスに応じて上記メモリセルアレイ上のビット
線対を選択する列デコーダを含み、上記複数のスイッチ
ング素子を導通状態とし、また、外部入力アドレスに応
じてワード線を選択することにより複数のメモリセルに
蓄積されていたデータを複数のセンスアンプに伝達し、
その後、上記スイッチング素子を非導通状態として、上
記センスアンプに於けるセンス動作を行わせる構成とし
た半導体記憶装置に於いて、上記非導通状態とするスイ
ッチング素子を、上記列デコーダにより選択されるビッ
ト線対のスイッチング素子のみとし、それ以外のスイッ
チング素子は導通状態を継続させる構成としたことを特
徴とするものである。
【0012】かかる本発明の半導体記憶装置によれば、
複数のスイッチング素子の制御入力(ゲート容量、配線
容量)の充放電量を著しく減少させることができる。こ
れにより、内部昇圧回路の負担を軽減することができ、
その回路規模を縮小することができるものである。
複数のスイッチング素子の制御入力(ゲート容量、配線
容量)の充放電量を著しく減少させることができる。こ
れにより、内部昇圧回路の負担を軽減することができ、
その回路規模を縮小することができるものである。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。
て、図面を参照して詳細に説明する。
【0014】図1及び図2は、それぞれ、本発明のダイ
ナミック型半導体記憶装置の一実施形態のメモリセルア
レイ部の一例を示す回路図、及び、その動作波形図であ
る。
ナミック型半導体記憶装置の一実施形態のメモリセルア
レイ部の一例を示す回路図、及び、その動作波形図であ
る。
【0015】この回路は、ダイナミック型の第1及び第
2のメモリセルMC11及びMC21と、これら第1及
び第2のメモリセルをそれぞれ選択する第1及び第2の
ワード線WL1及びWL2と、第1及び第2のメモリセ
ルのデータが伝達されるビット線BL1及びビット線バ
ー#BL1と、センスノードS1及びセンスノードバー
#S1を備え、センスアンプ駆動信号SE及びセンスア
ンプ駆動信号バー#SEに従って活性化され、センスノ
ードS1及びセンスノードバー#S1間の電位差を差動
増幅するセンスアンプSA1と、センスノードS1及び
センスノードバー#S1と、ビット線BL1及びビット
線バー#BL1との間にそれぞれ接続される第1及び第
2のトランスファ回路T11及びT21とを有する構成
となっている。第1及び第2のトランスファ回路T11
及びT21は、共に、転送制御信号バー#TGとブロッ
ク選択信号BS1とを入力とするナンド回路NAND1
の出力信号によってオン、オフ制御される。センスノー
ドS1及びセンスノードバー#S1間には、イコライズ
回路T31、プリチャージ回路T41、T51を有して
いる。また、外部にデータを読み出したり、外部からデ
ータを書き込むために備えられるデータ線DB及びデー
タ線バー#DBと、それぞれ対応するセンスノードS1
及びセンスノードバー#S1との間に、それぞれコラム
選択ゲートT61及びT71を有し、コラム選択信号C
S1に従って、センスノードS1及びセンスノードバー
#S1をそれぞれデータ線DB及びデータ線バー#DB
に接続する。
2のメモリセルMC11及びMC21と、これら第1及
び第2のメモリセルをそれぞれ選択する第1及び第2の
ワード線WL1及びWL2と、第1及び第2のメモリセ
ルのデータが伝達されるビット線BL1及びビット線バ
ー#BL1と、センスノードS1及びセンスノードバー
#S1を備え、センスアンプ駆動信号SE及びセンスア
ンプ駆動信号バー#SEに従って活性化され、センスノ
ードS1及びセンスノードバー#S1間の電位差を差動
増幅するセンスアンプSA1と、センスノードS1及び
センスノードバー#S1と、ビット線BL1及びビット
線バー#BL1との間にそれぞれ接続される第1及び第
2のトランスファ回路T11及びT21とを有する構成
となっている。第1及び第2のトランスファ回路T11
及びT21は、共に、転送制御信号バー#TGとブロッ
ク選択信号BS1とを入力とするナンド回路NAND1
の出力信号によってオン、オフ制御される。センスノー
ドS1及びセンスノードバー#S1間には、イコライズ
回路T31、プリチャージ回路T41、T51を有して
いる。また、外部にデータを読み出したり、外部からデ
ータを書き込むために備えられるデータ線DB及びデー
タ線バー#DBと、それぞれ対応するセンスノードS1
及びセンスノードバー#S1との間に、それぞれコラム
選択ゲートT61及びT71を有し、コラム選択信号C
S1に従って、センスノードS1及びセンスノードバー
#S1をそれぞれデータ線DB及びデータ線バー#DB
に接続する。
【0016】また、第1及び第2のワード線WL1及び
WL2によってそれぞれ選択される第3及び第4のメモ
リセルMC12及びMC22と、これら第3及び第4の
メモリセルのデータを伝達するビット線BL2及びビッ
ト線バー#BL2と、センスノードS2及びセンスノー
ドバー#S2を備え、センスアンプ駆動信号SE及びセ
ンスアンプ駆動信号バー#SEに従って活性化され、セ
ンスノードS2及びセンスノードバー#S2間の電位差
を差動増幅するセンスアンプSA2と、センスノードS
2及びセンスノードバー#S2と、ビット線BL2及び
ビット線バー#BL2との間にそれぞれ接続される第3
及び第4のトランスファ回路T12及びT22とを有す
る構成となっている。第3及び第4のトランスファ回路
T12及びT22は、共に、転送制御信号バー#TGと
ブロック選択信号BS2とを入力とするナンド回路NA
ND2の出力信号によってオン、オフ制御される。セン
スノードS2及びセンスノードバー#S2間には、イコ
ライズ回路T32、プリチャージ回路T42、T52を
有している。また、外部にデータを読み出したり、外部
からデータを書き込むために備えられるデータ線DB及
びデータ線バー#DBと、それぞれ対応するセンスノー
ドS2及びセンスノードバー#2との間に、それぞれコ
ラム選択ゲートT62及びT72を有し、コラム選択信
号CS2に従って、センスノードS2及びセンスノード
バー#S2をそれぞれデータ線DB及びデータ線バー#
DBに接続する。
WL2によってそれぞれ選択される第3及び第4のメモ
リセルMC12及びMC22と、これら第3及び第4の
メモリセルのデータを伝達するビット線BL2及びビッ
ト線バー#BL2と、センスノードS2及びセンスノー
ドバー#S2を備え、センスアンプ駆動信号SE及びセ
ンスアンプ駆動信号バー#SEに従って活性化され、セ
ンスノードS2及びセンスノードバー#S2間の電位差
を差動増幅するセンスアンプSA2と、センスノードS
2及びセンスノードバー#S2と、ビット線BL2及び
ビット線バー#BL2との間にそれぞれ接続される第3
及び第4のトランスファ回路T12及びT22とを有す
る構成となっている。第3及び第4のトランスファ回路
T12及びT22は、共に、転送制御信号バー#TGと
ブロック選択信号BS2とを入力とするナンド回路NA
ND2の出力信号によってオン、オフ制御される。セン
スノードS2及びセンスノードバー#S2間には、イコ
ライズ回路T32、プリチャージ回路T42、T52を
有している。また、外部にデータを読み出したり、外部
からデータを書き込むために備えられるデータ線DB及
びデータ線バー#DBと、それぞれ対応するセンスノー
ドS2及びセンスノードバー#2との間に、それぞれコ
ラム選択ゲートT62及びT72を有し、コラム選択信
号CS2に従って、センスノードS2及びセンスノード
バー#S2をそれぞれデータ線DB及びデータ線バー#
DBに接続する。
【0017】次に、この回路の動作について、メモリセ
ルMC11が選択された場合を例に取り説明する。最
初、メモリセルが選択される前には、プリチャージ信号
PRが高レベルであり、転送制御信号バー#TGが低レ
ベルであるために、トランスファ回路T11、T21及
びイコライズ回路T31、プリチャージ回路T41、T
51がすべて導通状態となっており、ビット線BL1及
びビット線バー#BL1、センスノードS1及びセンス
ノードバー#S1は、すべてプリチャージ電位(通常
は、電源電圧と接地電圧の中間電位HVccである)に
保たれている。ここで、ナンド回路NAND1の高レベ
ル出力は、外部から供給される電源電圧Vccを内部で
昇圧した高電圧Vppであり、これによってトランスフ
ァ回路T11、T21を完全に導通状態にすることがで
きる。まず、選択メモリセルのアドレスが入力され、ア
クセス動作を開始する。プリチャージ信号PRを低レベ
ルにして、イコライズ回路T31、プリチャージ回路T
41、T51をすべて非導通状態にして、ビット線BL
1及びビット線バー#BL1、センスノードS1及びセ
ンスノードバー#S1をすべて高インピーダンス状態に
する。コラムアドレスのプリデコード信号を使って、選
択メモリセルを含むコラムブロックを指定するブロック
選択信号BS1を高レベルにする。後述するように、こ
のとき、他のブロック選択信号BS2は低レベル状態を
保持する。次に、ワード線WL1を高レベル(Vpp)
にして、メモリセルMC11内に記憶している情報をビ
ット線BL1に読み出す。このとき、トランスファ回路
T11、T21は、転送制御信号バー#TGが低レベル
であるために導通状態となっており、センスアンプSA
1のセンスノードS1にもメモリセルMC11からの信
号がビット線BL1を介して伝達される。その後、転送
制御信号バー#TGを高レベルにしてトランスファ回路
T11、T21をオフ状態とし、センスアンプSA1の
センスノードS1及びセンスノードバー#S1をビット
線BL1及びビット線バー#BL1から分離する。後述
するように、このとき、ブロック選択信号BS2は低レ
ベルであるので、ナンド回路NAND2の出力は高レベ
ルを保持しており、トランスファ回路T12及びT22
は導通状態を保持する。そして、センスアンプ駆動信号
SEを高レベルに、センスアンプ駆動信号バー#SEを
低レベルにして、センスアンプSA1を活性化し、セン
スノードS1及びセンスノードバー#S1間に読み出し
た微小差信号をセンスアンプSA1で大振幅信号に差動
増幅した後、コラム選択信号CS1を高レベルにしてセ
ンスノードS1及びセンスノードバー#S1の信号を、
それぞれデータ線DB及びデータ線バー#DBに転送す
る。このように、選択されるコラムブロックのみ、ブロ
ック選択信号BS1が高レベルであるので、センスノー
ドS1及びセンスノードバー#S1がビット線BL1及
びビット線バー#BL1から分離され、従来と同様に、
センスアンプSA1の増幅動作は高速に行われる。した
がって、早いタイミングでコラム選択信号CS1を高レ
ベルにして、センスノードS1及びセンスノードバー#
S1の信号をそれぞれデータ線DB及びデータ線バー#
DBに転送することができる。最後に、転送制御信号バ
ー#TGを再び低レベルに戻し、この大振幅信号をビッ
ト線BL1及びビット線バー#BL1を通じてメモリセ
ルMC11に再び書き戻す。
ルMC11が選択された場合を例に取り説明する。最
初、メモリセルが選択される前には、プリチャージ信号
PRが高レベルであり、転送制御信号バー#TGが低レ
ベルであるために、トランスファ回路T11、T21及
びイコライズ回路T31、プリチャージ回路T41、T
51がすべて導通状態となっており、ビット線BL1及
びビット線バー#BL1、センスノードS1及びセンス
ノードバー#S1は、すべてプリチャージ電位(通常
は、電源電圧と接地電圧の中間電位HVccである)に
保たれている。ここで、ナンド回路NAND1の高レベ
ル出力は、外部から供給される電源電圧Vccを内部で
昇圧した高電圧Vppであり、これによってトランスフ
ァ回路T11、T21を完全に導通状態にすることがで
きる。まず、選択メモリセルのアドレスが入力され、ア
クセス動作を開始する。プリチャージ信号PRを低レベ
ルにして、イコライズ回路T31、プリチャージ回路T
41、T51をすべて非導通状態にして、ビット線BL
1及びビット線バー#BL1、センスノードS1及びセ
ンスノードバー#S1をすべて高インピーダンス状態に
する。コラムアドレスのプリデコード信号を使って、選
択メモリセルを含むコラムブロックを指定するブロック
選択信号BS1を高レベルにする。後述するように、こ
のとき、他のブロック選択信号BS2は低レベル状態を
保持する。次に、ワード線WL1を高レベル(Vpp)
にして、メモリセルMC11内に記憶している情報をビ
ット線BL1に読み出す。このとき、トランスファ回路
T11、T21は、転送制御信号バー#TGが低レベル
であるために導通状態となっており、センスアンプSA
1のセンスノードS1にもメモリセルMC11からの信
号がビット線BL1を介して伝達される。その後、転送
制御信号バー#TGを高レベルにしてトランスファ回路
T11、T21をオフ状態とし、センスアンプSA1の
センスノードS1及びセンスノードバー#S1をビット
線BL1及びビット線バー#BL1から分離する。後述
するように、このとき、ブロック選択信号BS2は低レ
ベルであるので、ナンド回路NAND2の出力は高レベ
ルを保持しており、トランスファ回路T12及びT22
は導通状態を保持する。そして、センスアンプ駆動信号
SEを高レベルに、センスアンプ駆動信号バー#SEを
低レベルにして、センスアンプSA1を活性化し、セン
スノードS1及びセンスノードバー#S1間に読み出し
た微小差信号をセンスアンプSA1で大振幅信号に差動
増幅した後、コラム選択信号CS1を高レベルにしてセ
ンスノードS1及びセンスノードバー#S1の信号を、
それぞれデータ線DB及びデータ線バー#DBに転送す
る。このように、選択されるコラムブロックのみ、ブロ
ック選択信号BS1が高レベルであるので、センスノー
ドS1及びセンスノードバー#S1がビット線BL1及
びビット線バー#BL1から分離され、従来と同様に、
センスアンプSA1の増幅動作は高速に行われる。した
がって、早いタイミングでコラム選択信号CS1を高レ
ベルにして、センスノードS1及びセンスノードバー#
S1の信号をそれぞれデータ線DB及びデータ線バー#
DBに転送することができる。最後に、転送制御信号バ
ー#TGを再び低レベルに戻し、この大振幅信号をビッ
ト線BL1及びビット線バー#BL1を通じてメモリセ
ルMC11に再び書き戻す。
【0018】次に、非選択のコラムに於ける回路動作を
説明する。最初、動作が開始される前には、プリチャー
ジ信号PRが高レベルであり、転送制御信号バー#TG
が低レベルであるため、トランスファ回路T12、T2
2及びイコライズ回路T32、プリチャージ回路T4
2、T52がすべて導通状態となっており、ビット線B
L2及びビット線バー#BL2、センスノードS2及び
センスノードバー#S2はすべてプリチャージ電位に保
たれている。選択メモリセルのアドレスが入力され、ア
クセス動作が開始されると、プリチャージ信号PRを低
レベルにして、イコライズ回路T32、プリチャージ回
路T42、T52をすべて悲導通状態にして、ビット線
BL2及びビット線バー#BL2、センスノードS2及
びセンスノードバー#S2をすべて高インピーダンス状
態にする。この動作サイクル期間中、このコラムブロッ
クは選択されないので、ブロック選択信号BS2は低レ
ベルであり、トランスファ回路T12及びT22は常に
導通状態となっている。このため、トランスファ回路T
12及びT22の制御ゲートに対して、繰り返し充放電
する必要がなく、昇圧回路の負担が軽減される。次に、
ワード線WL1が高レベル(Vpp)にされると、メモ
リセルMC12内に記憶している情報がビット線BL2
及びセンスアンプSA2のセンスノードS2に読み出さ
れる。このとき、トランスファ回路T12、T22によ
り、センスアンプSA2のセンスノードS2及びセンス
ノードバー#S2は、ビット線BL2及びビット線バー
#BL2から分離されないので、センスアンプ駆動信号
SEを高レベルに、センスアンプ駆動信号バー#SEを
低レベルにして、センスアンプSA2を活性化すると、
センスノードS2及びセンスノードバー#S2間に読み
出した微小差信号は、センスアンプSA2に於いて、選
択コラムに於けるよりもゆっくりと大振幅信号に差動増
幅される。しかし、コラム選択信号CS2は低レベルで
あるので、センスノードS2及びセンスノードバー#S
2の信号はデータ線DB及びデータ線バー#DBへは伝
達されない。最後に、転送制御信号バー#TGが低レベ
ルに戻り、この大振幅信号をビット線BL2及びビット
線バー#BL2を介してメモリセルMC12に再び書き
戻す。センスノードS2及びセンスノードバー#S2の
信号は、データ線DB及び#DBに転送する必要がない
ため、増幅動作が緩慢であっても問題はないものであ
る。
説明する。最初、動作が開始される前には、プリチャー
ジ信号PRが高レベルであり、転送制御信号バー#TG
が低レベルであるため、トランスファ回路T12、T2
2及びイコライズ回路T32、プリチャージ回路T4
2、T52がすべて導通状態となっており、ビット線B
L2及びビット線バー#BL2、センスノードS2及び
センスノードバー#S2はすべてプリチャージ電位に保
たれている。選択メモリセルのアドレスが入力され、ア
クセス動作が開始されると、プリチャージ信号PRを低
レベルにして、イコライズ回路T32、プリチャージ回
路T42、T52をすべて悲導通状態にして、ビット線
BL2及びビット線バー#BL2、センスノードS2及
びセンスノードバー#S2をすべて高インピーダンス状
態にする。この動作サイクル期間中、このコラムブロッ
クは選択されないので、ブロック選択信号BS2は低レ
ベルであり、トランスファ回路T12及びT22は常に
導通状態となっている。このため、トランスファ回路T
12及びT22の制御ゲートに対して、繰り返し充放電
する必要がなく、昇圧回路の負担が軽減される。次に、
ワード線WL1が高レベル(Vpp)にされると、メモ
リセルMC12内に記憶している情報がビット線BL2
及びセンスアンプSA2のセンスノードS2に読み出さ
れる。このとき、トランスファ回路T12、T22によ
り、センスアンプSA2のセンスノードS2及びセンス
ノードバー#S2は、ビット線BL2及びビット線バー
#BL2から分離されないので、センスアンプ駆動信号
SEを高レベルに、センスアンプ駆動信号バー#SEを
低レベルにして、センスアンプSA2を活性化すると、
センスノードS2及びセンスノードバー#S2間に読み
出した微小差信号は、センスアンプSA2に於いて、選
択コラムに於けるよりもゆっくりと大振幅信号に差動増
幅される。しかし、コラム選択信号CS2は低レベルで
あるので、センスノードS2及びセンスノードバー#S
2の信号はデータ線DB及びデータ線バー#DBへは伝
達されない。最後に、転送制御信号バー#TGが低レベ
ルに戻り、この大振幅信号をビット線BL2及びビット
線バー#BL2を介してメモリセルMC12に再び書き
戻す。センスノードS2及びセンスノードバー#S2の
信号は、データ線DB及び#DBに転送する必要がない
ため、増幅動作が緩慢であっても問題はないものであ
る。
【0019】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の半
導体記憶装置は、複数のビット線対、複数のワード線、
該ビット線とワード線との交点に配置された複数のメモ
リセルよりなるメモリセルアレイ、上記ビット線対間の
電位差を増幅する複数のセンスアンプ、上記ビット線と
上記センスアンプとの間に配置された複数のスイッチン
グ素子、外部入力アドレスに応じて上記メモリセルアレ
イ上のビット線対を選択する列デコーダを含み、上記複
数のスイッチング素子を導通状態とし、また、外部入力
アドレスに応じてワード線を選択することにより複数の
メモリセルに蓄積されていたデータを複数のセンスアン
プに伝達し、その後、上記スイッチング素子を非導通状
態として、上記センスアンプに於けるセンス動作を行わ
せる構成とした半導体記憶装置に於いて、上記非導通状
態とするスイッチング素子を、上記列デコーダにより選
択されるビット線対のスイッチング素子のみとし、それ
以外のスイッチング素子は導通状態を継続させる構成と
したことを特徴とするものであり、かかる本発明の半導
体記憶装置によれば、非選択ビット線対のスイッチング
素子を非導通状態としないため、複数のスイッチング素
子の制御入力の充放電量を著しく減少させることができ
る。したがって、内部昇圧回路の負担を軽減することが
でき、その回路規模の縮小を図ることができるものであ
る。
導体記憶装置は、複数のビット線対、複数のワード線、
該ビット線とワード線との交点に配置された複数のメモ
リセルよりなるメモリセルアレイ、上記ビット線対間の
電位差を増幅する複数のセンスアンプ、上記ビット線と
上記センスアンプとの間に配置された複数のスイッチン
グ素子、外部入力アドレスに応じて上記メモリセルアレ
イ上のビット線対を選択する列デコーダを含み、上記複
数のスイッチング素子を導通状態とし、また、外部入力
アドレスに応じてワード線を選択することにより複数の
メモリセルに蓄積されていたデータを複数のセンスアン
プに伝達し、その後、上記スイッチング素子を非導通状
態として、上記センスアンプに於けるセンス動作を行わ
せる構成とした半導体記憶装置に於いて、上記非導通状
態とするスイッチング素子を、上記列デコーダにより選
択されるビット線対のスイッチング素子のみとし、それ
以外のスイッチング素子は導通状態を継続させる構成と
したことを特徴とするものであり、かかる本発明の半導
体記憶装置によれば、非選択ビット線対のスイッチング
素子を非導通状態としないため、複数のスイッチング素
子の制御入力の充放電量を著しく減少させることができ
る。したがって、内部昇圧回路の負担を軽減することが
でき、その回路規模の縮小を図ることができるものであ
る。
【図1】本発明の半導体記憶装置の一実施形態のメモリ
セルアレイ部の一例を示す回路図である。
セルアレイ部の一例を示す回路図である。
【図2】同実施形態の動作波形図である。
【図3】従来の半導体記憶装置のメモリセルアレイ部の
一例を示す回路図である。
一例を示す回路図である。
【図4】同半導体記憶装置の動作波形図である。
MC11、… メモリセル WL1、WL2 ワード線 BL1、BL2 ビット線 #BL1、#BL2 ビット線バー SA1、SA2 センスアンプ T11、… トランスファ回路 NAND1、NAND2 ナンド回路 T61、… コラム選択ゲート #TG 転送制御信号バー BS1、BS2 ブロック選択信号 CS1、CS2 コラム選択信号
Claims (1)
- 【請求項1】 複数のビット線対、複数のワード線、該
ビット線とワード線との交点に配置された複数のメモリ
セルよりなるメモリセルアレイ、上記ビット線対間の電
位差を増幅する複数のセンスアンプ、上記ビット線と上
記センスアンプとの間に配置された複数のスイッチング
素子、外部入力アドレスに応じて上記メモリセルアレイ
上のビット線対を選択する列デコーダを含み、上記複数
のスイッチング素子を導通状態とし、また、外部入力ア
ドレスに応じてワード線を選択することにより複数のメ
モリセルに蓄積されていたデータを複数のセンスアンプ
に伝達し、その後、上記スイッチング素子を非導通状態
として、上記センスアンプに於けるセンス動作を行わせ
る構成とした半導体記憶装置に於いて、 上記非導通状態とするスイッチング素子を、上記列デコ
ーダにより選択されるビット線対のスイッチング素子の
みとし、それ以外のスイッチング素子は導通状態を継続
させる構成としたことを特徴とする半導体記憶装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9207477A JPH1153884A (ja) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | 半導体記憶装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9207477A JPH1153884A (ja) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | 半導体記憶装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1153884A true JPH1153884A (ja) | 1999-02-26 |
Family
ID=16540409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9207477A Pending JPH1153884A (ja) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | 半導体記憶装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1153884A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005322380A (ja) * | 2004-04-09 | 2005-11-17 | Toshiba Corp | 半導体記憶装置 |
| JP2023121797A (ja) * | 2017-06-27 | 2023-08-31 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 記憶装置 |
-
1997
- 1997-08-01 JP JP9207477A patent/JPH1153884A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005322380A (ja) * | 2004-04-09 | 2005-11-17 | Toshiba Corp | 半導体記憶装置 |
| JP2023121797A (ja) * | 2017-06-27 | 2023-08-31 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 記憶装置 |
| US12183415B2 (en) | 2017-06-27 | 2024-12-31 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Memory device |
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