JPH1186555A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH1186555A
JPH1186555A JP9237320A JP23732097A JPH1186555A JP H1186555 A JPH1186555 A JP H1186555A JP 9237320 A JP9237320 A JP 9237320A JP 23732097 A JP23732097 A JP 23732097A JP H1186555 A JPH1186555 A JP H1186555A
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JP
Japan
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word line
circuit
clock signal
sense amplifier
precharge
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9237320A
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English (en)
Inventor
Tadashi Okumura
忠司 奥村
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Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
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Publication date
Application filed by Fujitsu VLSI Ltd, Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu VLSI Ltd
Priority to JP9237320A priority Critical patent/JPH1186555A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ビット線のプリチャージ時間を充分に確保しな
がら、セル情報の読み出し動作を高速化し得る半導体記
憶装置を提供する。 【解決手段】システムに供給されるクロック信号CKに
基づいて、プリチャージ回路12はビット線BL,バー
BLをプリチャージし、ワード線バッファ13はデコー
ダ回路から出力されるワード線選択信号selに対応し
たワード線WLを選択する。又、センスアンプ14は、
クロック信号CKに基づいて活性化され、ビット線B
L,バーBLに読み出されているセル情報を読み出しデ
ータDとして出力する。そして、遅延回路11aは、プ
リチャージ回路12の前段に設けられ、ワード線バッフ
ァ13及びセンスアンプ14が非活性状態のときに、該
プリチャージ回路12が活性状態となるようにクロック
信号CKを遅延させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体記憶装置に係
り、詳しくは、該装置における読み出し回路に関する。
【0002】近年、電子機器の高速化が進められてい
る。これに伴い、電子機器に搭載される半導体記憶装置
の読み出し動作の高速化が必要となっている。
【0003】
【従来の技術】図4は、従来の半導体記憶装置としての
SRAM(Static Random Access Memory )における読
み出し回路を示す。システムに供給されるクロック信号
CKは、クロックバッファ51を介してプリチャージ回
路52及び遅延回路51a,51bにそれぞれ入力され
る。プリチャージ回路52は、クロック信号CKに基づ
いてプリチャージパルスを発生し、このプリチャージパ
ルスに基づいてビット線BL,バーBLを例えばVCCレ
ベル(Hレベル)にプリチャージする。
【0004】遅延回路51aは、クロックバッファ51
からのクロック信号CKを遅延させてワード線バッファ
53に出力する。ワード線バッファ53は、遅延回路5
1aを介したクロック信号CKに基づいて、デコーダ回
路でアドレス信号ADをデコードすることにより出力さ
れるワード線選択信号selに対応したワード線WLを
選択する。
【0005】遅延回路51bは、クロックバッファ51
からのクロック信号CKを遅延させてセンスアンプ活性
化信号としてセンスアンプ54に出力する。センスアン
プ54は、遅延回路51bからのセンスアンプ活性化信
号に基づいて活性化される。そして、センスアンプ54
の活性化に基づいて、ビット線BL,バーBLに読み出
されているセル情報が該アンプ54にて増幅されて、読
み出しデータDとして出力される。
【0006】このように構成された読み出し回路におい
て、図5に示すように、クロック信号CKがHレベルに
立ち上がり読み出し動作が開始されると、プリチャージ
回路52はプリチャージパルスを発生する。プリチャー
ジ回路52は、そのプリチャージパルスに基づいてビッ
ト線BL,バーBLをプリチャージする。
【0007】ビット線BL,バーBLがプリチャージさ
れると、ワード線バッファ53は、遅延回路51aを介
して入力されたクロック信号CKに基づいて、デコーダ
回路から出力されるワード線選択信号selに対応した
ワード線WLを選択する。
【0008】ワード線WLが選択されると、センスアン
プ54は、遅延回路51bからのセンスアンプ活性化信
号に基づいて活性化され、ビット線BL,バーBLに読
み出されているセル情報が該アンプ54にて増幅され
て、読み出しデータDとして出力される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記のような読み出し
回路では、クロック信号CKの立ち上がりに基づいてビ
ット線BL,バーBLのプリチャージを行った後にワー
ド線WLを選択し、次いでセンスアンプ54を活性化し
てビット線BL,バーBLに読み出されたセル情報を読
み出しデータDとして出力している。
【0010】このような動作では、クロック信号CKの
立ち上がりから読み出しデータDが出力されるまでのア
クセス遅延時間tAAC のうち、プリチャージ動作に要す
る時間の割合が大きくなっているため、アクセス遅延時
間tAAC を短縮して、読み出し動作の高速化を図るため
には、そのプリチャージ時間を短縮することが効果的で
ある。
【0011】しかし、プリチャージ時間を短縮するため
に、プリチャージ回路52の電流駆動能力を高くする
と、プリチャージ回路52の回路面積の増大あるいは電
源ノイズの発生の原因となる。従って、プリチャージ時
間を短縮することによりアクセス遅延時間tAAC を短縮
することは、新たな問題点を発生させる原因となる。
【0012】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであって、その目的は、ビット線のプリチャ
ージ時間を充分に確保しながら、セル情報の読み出し動
作を高速化し得る半導体記憶装置を提供することにあ
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、システムに供給されるクロック信号に基づいてビッ
ト線をプリチャージするプリチャージ回路と、前記クロ
ック信号に基づいて、デコーダ回路から出力されるワー
ド線選択信号に対応したワード線を選択するワード線バ
ッファと、前記クロック信号に基づいて活性化され、前
記ビット線に読み出されているセル情報を読み出しデー
タとして出力するセンスアンプとを備えた半導体記憶装
置であって、前記プリチャージ回路の前段に設けられ、
前記ワード線バッファ及び前記センスアンプが非活性状
態のときに、該プリチャージ回路が活性状態となるよう
に前記クロック信号を遅延させる遅延回路を備えたこと
を要旨とする。
【0014】請求項2に記載の発明は、前記遅延回路
は、前記クロック信号の立ち上がりに基づいて前記プリ
チャージ回路を非活性化するとともに、前記ワード線バ
ッファ及び前記センスアンプの不活性化後に前記プリチ
ャージ回路を活性化するように前記クロック信号を遅延
させることを要旨とする。
【0015】請求項3に記載の発明は、ビット線をプリ
チャージするプリチャージ回路と、システムに供給され
るクロック信号に基づいて、デコーダ回路から出力され
るワード線選択信号に対応したワード線を選択するワー
ド線バッファと、前記クロック信号に基づいて活性化さ
れ、前記ビット線に読み出されているセル情報を読み出
しデータとして出力するセンスアンプとを備えた半導体
記憶装置であって、前記プリチャージ回路には、前記ワ
ード線バッファ及び前記センスアンプの非活性状態を示
す非活性信号がそれぞれ入力され、該プリチャージ回路
は両非活性信号に基づいて活性化されることを要旨とす
る。
【0016】(作用)請求項1,2に記載の発明によれ
ば、遅延回路は、ワード線バッファ及びセンスアンプが
非活性状態のときに、プリチャージ回路が活性状態とな
るようにクロック信号を遅延させる。即ち、プリチャー
ジ回路は、遅延回路を介して入力される前サイクルのク
ロック信号に基づいて、ワード線バッファ及びセンスア
ンプが非活性状態のときに予めビット線をプリチャージ
する。そのため、クロック信号に基づいて読み出し動作
が開始されると、直ちに、ワード線バッファはワード線
を選択し、センスアンプはビット線に読み出されている
セル情報を読み出しデータとして出力する。又、ワード
線バッファ及びセンスアンプが非活性状態のときには、
ビット線のプリチャージ時間を容易に確保可能である。
従って、ビット線のプリチャージ時間を充分に確保しな
がらも、クロック信号に基づく読み出し動作の開始から
データ読み出しまでのアクセス遅延時間を短縮すること
ができるため、セル情報の読み出し動作を高速化するこ
とができる。
【0017】請求項3に記載の発明によれば、プリチャ
ージ回路は、ワード線バッファ及びセンスアンプの非活
性状態を示す非活性信号に基づいて活性化される。即
ち、プリチャージ回路は、前サイクルにおいてワード線
バッファ及びセンスアンプが非活性状態のときに予めビ
ット線をプリチャージ状態に保持する。そのため、クロ
ック信号に基づいて読み出し動作が開始されると、直ち
に、ワード線バッファはワード線を選択し、センスアン
プはビット線に読み出されているセル情報を読み出しデ
ータとして出力する。又、ワード線バッファ及びセンス
アンプが非活性状態のときには、ビット線のプリチャー
ジ時間を容易に確保可能である。従って、ビット線のプ
リチャージ時間を充分に確保しながらも、クロック信号
に基づく読み出し動作の開始からデータ読み出しまでの
アクセス遅延時間を短縮することができるため、セル情
報の読み出し動作を高速化することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)以下、本発明を具体化した第1の
実施の形態を図1及び図2に従って説明する。
【0019】図1は、本実施の形態の半導体記憶装置と
してのSRAMにおける読み出し回路を示す。この読み
出し回路は、クロックバッファ11、遅延回路11a、
プリチャージ回路12、ワード線バッファ13及びセン
スアンプ14から構成される。システムに供給されるク
ロック信号CKは、クロックバッファ11を介して遅延
回路11a、ワード線バッファ13及びセンスアンプ1
4にそれぞれ入力される。
【0020】遅延回路11aは、クロックバッファ11
からのクロック信号CKを遅延させてプリチャージ回路
12に出力する。プリチャージ回路12は、遅延回路1
1aを介して入力されたクロック信号CKに基づいてプ
リチャージパルスを発生し、このプリチャージパルスに
基づいてビット線BL,バーBLを例えばVCCレベル
(Hレベル)にプリチャージする。
【0021】ワード線バッファ13は、クロックバッフ
ァ11からのクロック信号CKに基づいて、デコーダ回
路でアドレス信号ADをデコードすることにより出力さ
れるワード線選択信号selに対応したワード線WLを
選択する。
【0022】センスアンプ14は、クロックバッファ1
1からのクロック信号CK、即ちセンスアンプ活性化信
号に基づいて活性化される。そして、センスアンプ14
の活性化に基づいて、ビット線BL,バーBLに読み出
されているセル情報が該アンプ14にて増幅されて、読
み出しデータDとして出力される。
【0023】そして、遅延回路11aは、クロック信号
CKの立ち上がりに基づいて、次サイクルのワード線バ
ッファ13及びセンスアンプ14が非活性状態のとき
に、プリチャージ回路12においてプリチャージパルス
が発生するように、クロック信号CKを遅延させて出力
している。又、ワード線バッファ13及びセンスアンプ
14が非活性状態のときには、ビット線BL,バーBL
のプリチャージ時間を容易に確保可能である。
【0024】このように構成された読み出し回路におい
て、図2に示すように、クロック信号CKがHレベルに
立ち上がり読み出し動作が開始されると、ワード線バッ
ファ13はクロックバッファ11を介して入力されるク
ロック信号CKに基づいて、デコーダ回路から出力され
るワード線選択信号selに対応したワード線WLを選
択する。
【0025】この場合、ワード線バッファ13が活性化
される前は、センスアンプ14とともに非活性状態であ
るため、プリチャージ回路12は前サイクルのクロック
信号CKの立ち上がりに基づいてプリチャージパルスを
発生し、予めビット線BL,バーBLをプリチャージ状
態としている。尚、予めビット線BL,バーBLをプリ
チャージ状態としても、プリチャージ電荷の放出経路で
あるセンスアンプ14が非活性状態になっているため、
その電荷が放出されることはなく、消費電力は増加しな
い。
【0026】そして、ワード線WLが選択されると、セ
ンスアンプ14は、クロックバッファ11を介して入力
されるクロック信号CK、即ちセンスアンプ活性化信号
に基づいて活性化され、ビット線BL,バーBLに読み
出されているセル情報が該アンプ14にて増幅されて、
読み出しデータDとして出力される。
【0027】上記したように、本実施の形態では、以下
に示す作用効果を得ることができる。 (1)プリチャージ回路12は、遅延回路11aを介し
て入力される前サイクルのクロック信号CKの立ち上が
りに基づいて、ワード線バッファ13及びセンスアンプ
14が非活性状態のときに予めビット線BL,バーBL
をプリチャージ状態にする。そのため、クロック信号C
KがHレベルに立ち上がり読み出し動作が開始される
と、直ちに、ワード線バッファ13はワード線WLを選
択し、センスアンプ14はビット線BL,バーBLに読
み出されているセル情報を増幅して、読み出しデータD
として出力する。従って、ビット線BL,バーBLのプ
リチャージ時間を充分に確保しながらも、クロック信号
CKの立ち上がり(読み出し動作の開始)からデータD
の読み出しまでのアクセス遅延時間tAAC を短縮するこ
とができる。その結果、ビット線BL,バーBLのプリ
チャージ時間を充分に確保しながら、セル情報の読み出
し動作を高速化することができる。
【0028】(2)遅延回路11aにてプリチャージ回
路12に入力されるクロック信号CKを遅延させて出力
するだけで、アクセス遅延時間tAAC が短縮化される。
又、本実施の形態の読み出し回路は、従来の回路と比較
して、その回路構成を大幅に変更することはない。従っ
て、読み出し回路を簡単な回路構成とすることができ
る。
【0029】(第2の実施の形態)以下、本発明を具体
化した第2の実施の形態を図3に従って説明する。図3
は、本実施の形態の読み出し回路を示す。この読み出し
回路は、図1に示す第1の実施の形態の読み出し回路と
比較して、遅延回路11aが省略されている。
【0030】又、プリチャージ回路12には、ワード線
バッファ13及びセンスアンプ14の非活性状態を示す
非活性信号φ1,φ2(ともに、Lレベル)に基づいて
プリチャージパルスを発生し、このプリチャージパルス
に基づいてビット線BL,バーBLをプリチャージす
る。つまり、プリチャージ回路12は、前サイクルにお
いてワード線バッファ13及びセンスアンプ14が非活
性状態になっている間、予めビット線BL,バーBLを
プリチャージ状態に保持することになる。
【0031】このように構成すれば、クロック信号CK
がHレベルに立ち上がり読み出し動作が開始されると、
直ちに、ワード線バッファ13はワード線WLを選択
し、センスアンプ14はビット線BL,バーBLに読み
出されているセル情報を増幅して、読み出しデータDと
して出力する。
【0032】上記したように、本実施の形態では、以下
に示す作用効果を得ることができる。 (1)プリチャージ回路12は、前サイクルにおいてワ
ード線バッファ13及びセンスアンプ14が非活性状態
のときに予めビット線BL,バーBLをプリチャージ状
態に保持する。そのため、クロック信号CKがHレベル
に立ち上がり読み出し動作が開始されると、直ちに、ワ
ード線バッファ13はワード線WLを選択し、センスア
ンプ14は選択されたセルからのセル情報を予めプリチ
ャージ状態に保持されたビット線BL,バーBLを介し
てデータDとして出力する。従って、ビット線BL,バ
ーBLのプリチャージ時間を充分に確保しながらも、ク
ロック信号CKの立ち上がり(読み出し動作の開始)か
らデータDの読み出しまでのアクセス遅延時間tAAC を
短縮することができる。その結果、ビット線BL,バー
BLのプリチャージ時間を充分に確保しながら、セル情
報の読み出し動作を高速化することができる。
【0033】(2)又、本実施の形態の読み出し回路
は、従来の回路と比較して、その回路構成を大幅に変更
することがないため、読み出し回路を簡単な回路構成と
することができる。
【0034】(3)プリチャージ回路12は、ワード線
バッファ13及びセンスアンプ14からの非活性信号φ
1,φ2に基づいて制御される。従って、プリチャージ
回路12は、ワード線バッファ13及びセンスアンプ1
4が非活性状態になっている間、確実にビット線BL,
バーBLをプリチャージ状態とすることができる。
【0035】尚、本発明は前記実施の形態の他、以下の
態様で実施するようにしてもよい。 ○上記各実施の形態では、クロック信号CKをクロック
バッファ11を介して各回路に供給したが、各回路に直
接クロック信号CKを供給するようにしてもよい。
【0036】○上記各実施の形態では、半導体記憶装置
をSRAMに限定したが、クロック信号CKに基づいて
読み出し動作が行われるその他の半導体記憶装置に実施
してもよい。
【0037】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
ビット線のプリチャージ時間を充分に確保しながら、セ
ル情報の読み出し動作を高速化し得る半導体記憶装置を
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1の実施の形態におけるSRAMの読み出
し回路を示すブロック図である。
【図2】 読み出し動作を示すタイミング波形図であ
る。
【図3】 第2の実施の形態におけるSRAMの読み出
し回路を示すブロック図である。
【図4】 従来のSRAMの読み出し回路を示すブロッ
ク図である。
【図5】 従来の読み出し動作を示すタイミング波形図
である。
【符号の説明】
11a 遅延回路 12 プリチャージ回路 13 ワード線バッファ 14 センスアンプ BL,バーBL ビット線 CK クロック信号 D 読み出しデータ sel ワード線選択信号 WL ワード線 φ1,φ2 非活性信号

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 システムに供給されるクロック信号に基
    づいてビット線をプリチャージするプリチャージ回路
    と、 前記クロック信号に基づいて、デコーダ回路から出力さ
    れるワード線選択信号に対応したワード線を選択するワ
    ード線バッファと、 前記クロック信号に基づいて活性化され、前記ビット線
    に読み出されているセル情報を読み出しデータとして出
    力するセンスアンプとを備えた半導体記憶装置であっ
    て、 前記プリチャージ回路の前段に設けられ、前記ワード線
    バッファ及び前記センスアンプが非活性状態のときに、
    該プリチャージ回路が活性状態となるように前記クロッ
    ク信号を遅延させる遅延回路を備えたことを特徴とする
    半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 前記遅延回路は、前記クロック信号の立
    ち上がりに基づいて前記プリチャージ回路を非活性化す
    るとともに、前記ワード線バッファ及び前記センスアン
    プの不活性化後に前記プリチャージ回路を活性化するよ
    うに前記クロック信号を遅延させることを特徴とする請
    求項1に記載の半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】 ビット線をプリチャージするプリチャー
    ジ回路と、 システムに供給されるクロック信号に基づいて、デコー
    ダ回路から出力されるワード線選択信号に対応したワー
    ド線を選択するワード線バッファと、 前記クロック信号に基づいて活性化され、前記ビット線
    に読み出されているセル情報を読み出しデータとして出
    力するセンスアンプとを備えた半導体記憶装置であっ
    て、 前記プリチャージ回路には、前記ワード線バッファ及び
    前記センスアンプの非活性状態を示す非活性信号がそれ
    ぞれ入力され、該プリチャージ回路は両非活性信号に基
    づいて活性化されることを特徴とする半導体記憶装置。
JP9237320A 1997-09-02 1997-09-02 半導体記憶装置 Withdrawn JPH1186555A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7130234B2 (en) 2003-12-12 2006-10-31 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
JP2009528650A (ja) * 2006-02-27 2009-08-06 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド 内蔵メモリ内のビット線プリチャージ
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Effective date: 20041102