JPS60202596A - 半導体記憶装置 - Google Patents
半導体記憶装置Info
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- JPS60202596A JPS60202596A JP59058269A JP5826984A JPS60202596A JP S60202596 A JPS60202596 A JP S60202596A JP 59058269 A JP59058269 A JP 59058269A JP 5826984 A JP5826984 A JP 5826984A JP S60202596 A JPS60202596 A JP S60202596A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data line
- switch
- memory cell
- memory
- line
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/21—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
- G11C11/34—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Static Random-Access Memory (AREA)
- Dram (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は半導体記憶装置に係り、特に高集積でかつ低消
費電力化に適したメモリアレー構成法に関するものであ
る。
費電力化に適したメモリアレー構成法に関するものであ
る。
今後半導体記憶装置が高集積・大容量化されるにつれて
、低消費電力化を十分考慮した設計がますます′N喪に
なる。
、低消費電力化を十分考慮した設計がますます′N喪に
なる。
第1図は従来の半導体記憶装置の構成を示すものである
。メモリセルMeFiワード線W0〜W、とデータ線り
。−D3の交点にマトリクス状に配置される。この構成
において読み出し動作は以下のようにして行なわれる。
。メモリセルMeFiワード線W0〜W、とデータ線り
。−D3の交点にマトリクス状に配置される。この構成
において読み出し動作は以下のようにして行なわれる。
外部からのアドレス信号Pt o ”” A sが入力
されると、Xデコーダ(XDEC)が定まる。この結果
、たとえばワード*Wsが選尺されると、Xドライバ(
XDRV)によりワード11Wsに選択パルスが出力さ
れ、これに接続されるメモリセルから各データ線D0〜
D、に読み出し信号があられれる。一方Yデコーダ(Y
DEC)によりデータ線り。が選択されているとすると
、D。
されると、Xデコーダ(XDEC)が定まる。この結果
、たとえばワード*Wsが選尺されると、Xドライバ(
XDRV)によりワード11Wsに選択パルスが出力さ
れ、これに接続されるメモリセルから各データ線D0〜
D、に読み出し信号があられれる。一方Yデコーダ(Y
DEC)によりデータ線り。が選択されているとすると
、D。
に読み出された信号はスイッチY G oを通って工1
0線に出力されデータ出力り。1t となって外部に出
力される。書き込みは、書き込み制御信号WEによって
データ人力DtmがI10線、スイッチYGO、データ
HDoに送られ、選択されているワード線W、との交点
に接続されているメモリセルMCにデータが書き込まれ
る。ここでクロックφによってタイミング発生回路TM
GI、TMG2から各種内部タイミングが発生し、各種
回路動作が制御される。また同図において、ARはメモ
リアレーk、CHIPはチップ全体を示している。
0線に出力されデータ出力り。1t となって外部に出
力される。書き込みは、書き込み制御信号WEによって
データ人力DtmがI10線、スイッチYGO、データ
HDoに送られ、選択されているワード線W、との交点
に接続されているメモリセルMCにデータが書き込まれ
る。ここでクロックφによってタイミング発生回路TM
GI、TMG2から各種内部タイミングが発生し、各種
回路動作が制御される。また同図において、ARはメモ
リアレーk、CHIPはチップ全体を示している。
さて第1図に示した従来の構成では、データの受け渡し
をするスイッチYGを距離的に近いワード線(例えばW
8 )に接続されたメモリセルの読み出しあるいは書き
込み動作にも、データ線全体すなわちスイッチYGとの
接続点から最遠端までが関与し、メモリ動作に伴いデー
タ線全体が充放電されるため、消費電力の低減という観
点から問題があった。
をするスイッチYGを距離的に近いワード線(例えばW
8 )に接続されたメモリセルの読み出しあるいは書き
込み動作にも、データ線全体すなわちスイッチYGとの
接続点から最遠端までが関与し、メモリ動作に伴いデー
タ線全体が充放電されるため、消費電力の低減という観
点から問題があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記従来のメモリアノ−構成に改良を
施し、消費電力の低減が可能なメモリアレー構成を提供
することにある。
施し、消費電力の低減が可能なメモリアレー構成を提供
することにある。
上記目的を達成するための本発明は、データ線をスイッ
チにより複数の部分に分割し、選択されたメモリセルの
アクセスパスを形成しないデータ線部分をこのスイッチ
の開閉により、アクセスパスから分離し、消費電力の低
減を可能とするものである。
チにより複数の部分に分割し、選択されたメモリセルの
アクセスパスを形成しないデータ線部分をこのスイッチ
の開閉により、アクセスパスから分離し、消費電力の低
減を可能とするものである。
以下本発明を実施例により詳しく説明する。
第2図は本発明の一実施例を示したもので、第1図で示
した従来の構成のうちメモリアノ一部に対応する。本実
施例では、データatスイッチSWにより2分割し、分
割されたデータ線のうちI10線との接続スイッチYG
からみて1番目のデータ#部分(Dot 、 Dot
−Dt、Ds+ )に接続されているメモリセルが選択
された場合、スイッチSWをOFF状態とし、2番目の
データ憩部分(Do。、Dl。、D、。、D、。)を前
記1番目のデータ線部分(Dolls DII+ I)
HI I)81 )より切り離す。一方2番目のデータ
線部分に接続されているメモリセルが選択された場合、
スイ゛ツチswはON状態とし、スイッチSW及びYG
%−通して選択メモリセルとI10線との接続を行なう
。本実施例によれば、スイッチYGからみて1番目のデ
ータ侮部分に接続されているメモリセ夛が選択されると
、メモリ動作時に充放電されるデータ線容量が、スイッ
チ8W’kOFF状態にして切り離したデータ巌部分(
Doo、 D+o、 Dao、 Dao)の分だけ減少
し、その分消費電力を低減することができる。すなわち
第2図で示したようにスイッチSWでデータ線を2等分
割した場合、ワード線W、も”しくはW、が選択された
時、データ線容量は第1図で示した従来例に比べ半分に
、ワードmWo7もしくはW、が選択された時は従来例
と等しく、その結果データ線の充放電に伴う平均消費′
電のを従来例に比べ、3/4倍にすることができる。な
お第2図においては、スイッチSWを1個設けて、デー
タ線を2等分割した場合を示したが、スイッチf n−
1個設け、データ線′t−n分割(等分割である必要は
ない)してもよく、その場合分割したデータ線のうちス
イッチYGからみてm番目のデータ線部分にあるメモリ
セルを選択する時は、同様にスイッチYGからみてm−
1査目までのスイッチ8W’kON状態とし、m番目の
スイッチヲOFF状態にすればよい。これにより、平均
消費電1≦n≦(1本のデータ線に接続されているメモ
リセルの数)である。
した従来の構成のうちメモリアノ一部に対応する。本実
施例では、データatスイッチSWにより2分割し、分
割されたデータ線のうちI10線との接続スイッチYG
からみて1番目のデータ#部分(Dot 、 Dot
−Dt、Ds+ )に接続されているメモリセルが選択
された場合、スイッチSWをOFF状態とし、2番目の
データ憩部分(Do。、Dl。、D、。、D、。)を前
記1番目のデータ線部分(Dolls DII+ I)
HI I)81 )より切り離す。一方2番目のデータ
線部分に接続されているメモリセルが選択された場合、
スイ゛ツチswはON状態とし、スイッチSW及びYG
%−通して選択メモリセルとI10線との接続を行なう
。本実施例によれば、スイッチYGからみて1番目のデ
ータ侮部分に接続されているメモリセ夛が選択されると
、メモリ動作時に充放電されるデータ線容量が、スイッ
チ8W’kOFF状態にして切り離したデータ巌部分(
Doo、 D+o、 Dao、 Dao)の分だけ減少
し、その分消費電力を低減することができる。すなわち
第2図で示したようにスイッチSWでデータ線を2等分
割した場合、ワード線W、も”しくはW、が選択された
時、データ線容量は第1図で示した従来例に比べ半分に
、ワードmWo7もしくはW、が選択された時は従来例
と等しく、その結果データ線の充放電に伴う平均消費′
電のを従来例に比べ、3/4倍にすることができる。な
お第2図においては、スイッチSWを1個設けて、デー
タ線を2等分割した場合を示したが、スイッチf n−
1個設け、データ線′t−n分割(等分割である必要は
ない)してもよく、その場合分割したデータ線のうちス
イッチYGからみてm番目のデータ線部分にあるメモリ
セルを選択する時は、同様にスイッチYGからみてm−
1査目までのスイッチ8W’kON状態とし、m番目の
スイッチヲOFF状態にすればよい。これにより、平均
消費電1≦n≦(1本のデータ線に接続されているメモ
リセルの数)である。
第3図は本発明の他の実施例を示したもので、メモリア
V−に等分割し、分割したメモリアレー(A Ra 、
A Rb )においてそれぞれメモリセルを動作させ
る場合に、本発明を適用した例である。
V−に等分割し、分割したメモリアレー(A Ra 、
A Rb )においてそれぞれメモリセルを動作させ
る場合に、本発明を適用した例である。
同図に示したようにもメモリアレーにおいてデータ#は
スイッチSW、及び8Wbにより分割された構成となっ
ている。このような構成において、一方のメモリアレー
(例えばAR,)のI10線との接続スイッチ(YG、
)からみて2番目のデータ線部分(D、。)に接続され
ているメモリセルを動作させる時、他方のメモリアレー
(ARb)においては1番目のデータ線部分(Db+)
に接続されているメモリセルを動作させる。この場合前
者のメモリアレー< ’A Ra )にあるデータ線を
分割しているスイッチ(SW、)はON状態とし、後者
のメモリアレーのスイッチ(SWb)はOFF状態とす
る。本実施例によれば、常にどちらかのメモリアV−に
おいてデータ線部分(D、。もしくはDbn)が切り離
されているため、データ線全体を充放電させる従来法に
比べ、消費電力を3/4倍に低減できる。また第2図で
示した実施例では、平均消費′電力が低減できるのに比
べ、本実施例では任意のメモリセルが選択されても消費
電力金常に従来法の3/4倍にできる。なお第3図にお
いて各メモリアレーのデータ?fIijハスイッチによ
り等分割すなわち分割されたデータ線の各部分に接続さ
れているメモリセルの数が等しい時、任意のメモリセル
が選択されても常に消費電力を従来法31374倍にで
きる。
スイッチSW、及び8Wbにより分割された構成となっ
ている。このような構成において、一方のメモリアレー
(例えばAR,)のI10線との接続スイッチ(YG、
)からみて2番目のデータ線部分(D、。)に接続され
ているメモリセルを動作させる時、他方のメモリアレー
(ARb)においては1番目のデータ線部分(Db+)
に接続されているメモリセルを動作させる。この場合前
者のメモリアレー< ’A Ra )にあるデータ線を
分割しているスイッチ(SW、)はON状態とし、後者
のメモリアレーのスイッチ(SWb)はOFF状態とす
る。本実施例によれば、常にどちらかのメモリアV−に
おいてデータ線部分(D、。もしくはDbn)が切り離
されているため、データ線全体を充放電させる従来法に
比べ、消費電力を3/4倍に低減できる。また第2図で
示した実施例では、平均消費′電力が低減できるのに比
べ、本実施例では任意のメモリセルが選択されても消費
電力金常に従来法の3/4倍にできる。なお第3図にお
いて各メモリアレーのデータ?fIijハスイッチによ
り等分割すなわち分割されたデータ線の各部分に接続さ
れているメモリセルの数が等しい時、任意のメモリセル
が選択されても常に消費電力を従来法31374倍にで
きる。
第4図は本発明の他の実施例で、第3図で示したデータ
線の分割をさらに行ない、1本のデータ線を4等分にし
た場合を示したもので、選択ワード線を分割している各
スイッチの状態との関係は第1表に示す。
線の分割をさらに行ない、1本のデータ線を4等分にし
た場合を示したもので、選択ワード線を分割している各
スイッチの状態との関係は第1表に示す。
空欄はON、OFFどちらでもよい
本 施例によれば、表に示したいずれのケースについて
も、消費電力を従来法に比べ5/8倍に低減できる。同
様にしてデータ線をスイッチによってn等分に分割した
場合、一方のメモリアレーにおいてI10線との接続ス
イッチからみてm番目のデータm部分に接続されている
メモリセルと、他方のメモリアV−において(n+1−
m)e目のデータ線部分に接続されているメモリセルと
を動作させれはよい。また前者のメモリアV−のm番目
のスイッチと、後者のメモリアレーの(n+1−m)番
目のスイッチ’t−0FF状態にし、これらのスイッチ
よりI10線との接続スイッチ側にあるスイッチを両メ
モリアV−ともON状態にする。これにより消費゛電力
は従来法に比べ、常にとり倍に低減できる。
も、消費電力を従来法に比べ5/8倍に低減できる。同
様にしてデータ線をスイッチによってn等分に分割した
場合、一方のメモリアレーにおいてI10線との接続ス
イッチからみてm番目のデータm部分に接続されている
メモリセルと、他方のメモリアV−において(n+1−
m)e目のデータ線部分に接続されているメモリセルと
を動作させれはよい。また前者のメモリアV−のm番目
のスイッチと、後者のメモリアレーの(n+1−m)番
目のスイッチ’t−0FF状態にし、これらのスイッチ
よりI10線との接続スイッチ側にあるスイッチを両メ
モリアV−ともON状態にする。これにより消費゛電力
は従来法に比べ、常にとり倍に低減できる。
n
以上いくつかの実施例を用いて本発明の概念を示してき
たが、以下ではより具体的に本発明を説明するために、
nチャンネルMO8)ランジスタで構成した1トランジ
スタMOSメモリを例にした実施例を示す。
たが、以下ではより具体的に本発明を説明するために、
nチャンネルMO8)ランジスタで構成した1トランジ
スタMOSメモリを例にした実施例を示す。
第5図にデータ対線り、Dが近接してレイアウトされて
いるメモリセル(folded bitlinearr
angementあるいは2交点セルと称す)を用いた
第2図の具体例であり、第6図は第5図のさらに詳細な
具体例を示す。すなわち第5図は、データ対#をスイッ
チswによりD Io 、 D t oとり、、。
いるメモリセル(folded bitlinearr
angementあるいは2交点セルと称す)を用いた
第2図の具体例であり、第6図は第5図のさらに詳細な
具体例を示す。すなわち第5図は、データ対#をスイッ
チswによりD Io 、 D t oとり、、。
■ (同図においてi=0〜n)に分割した例を示す。
この構成において、分割されたデータ線部分D1゜ある
いはDIGに接続されているメモリセルが選択された場
合、Xデコーダ(XDEC)によりスイッチ8VION
状態とし、メモリセルからの読み出し信号電圧を差動増
幅回路SAKより増幅し、この増幅された信号はXデコ
ーダ(YDEC)で制御される信号線YCによってI1
0線への読み出しが制御される。書き込み動作も同様に
、チップ外部からのデータ入力は、I10線、YG。
いはDIGに接続されているメモリセルが選択された場
合、Xデコーダ(XDEC)によりスイッチ8VION
状態とし、メモリセルからの読み出し信号電圧を差動増
幅回路SAKより増幅し、この増幅された信号はXデコ
ーダ(YDEC)で制御される信号線YCによってI1
0線への読み出しが制御される。書き込み動作も同様に
、チップ外部からのデータ入力は、I10線、YG。
D++(あるいは江〒)、8Wを通して選択されたメモ
リセルに書き込まれる。一方、データIvi!部分DI
IあるいFiI)ttに接続されているメモリセルが選
択された場合、XDECにより5Wt−OFF状態とし
、Dto 、 Dto ’r切り離し、メモリ動作を行
なう。この動作を第6図、第7図を用いてさらに詳細に
説明する。まずプリチャージ信号φP及びデータm部分
割するスイッチ5Wt−制御する信号φa’tいずれも
高いレベル(V+α)にし、プリチャージ回路pc−よ
りデータ対1jDoo 、 Do。及びDot 、 D
ot kあるレベルVまでプリチャージする。と同時に
ダミーセルDM内のノードをアース電位(Va8)にセ
ットしておく。そしてφP金立下げた後、今、メモリセ
ルMCkのQvベル″ft耽み出すとすると、φG′l
1−XDECにより立下げ、Do09氏を八、■Tから
分離する。XDECによりワードl1ljlWkが選択
され、ワードパルスφWが印加されるとともに、ダミー
ワード線DW、がXDECにより選択され、ダミーワー
ドパルスφDWが印加される。これにより、式、にはメ
モリセルから信号電圧が、■=にはダミーセルから参照
信号電圧が出力され、Do、、D、π間に微小な差動信
号を生じる。その後起動パルスφa′t−立下けてSA
’に動作させ、上記の差動信号を増幅する。この時スイ
ッチ8WflOFF状態となっているので、Do。、D
πはプリチャージレベルVt−保つことになる。その後
YDECで選択されたYCoにパルスφ、が出力され、
増幅された差動電圧はスイッチYGt−経てI10線に
とり出される。
リセルに書き込まれる。一方、データIvi!部分DI
IあるいFiI)ttに接続されているメモリセルが選
択された場合、XDECにより5Wt−OFF状態とし
、Dto 、 Dto ’r切り離し、メモリ動作を行
なう。この動作を第6図、第7図を用いてさらに詳細に
説明する。まずプリチャージ信号φP及びデータm部分
割するスイッチ5Wt−制御する信号φa’tいずれも
高いレベル(V+α)にし、プリチャージ回路pc−よ
りデータ対1jDoo 、 Do。及びDot 、 D
ot kあるレベルVまでプリチャージする。と同時に
ダミーセルDM内のノードをアース電位(Va8)にセ
ットしておく。そしてφP金立下げた後、今、メモリセ
ルMCkのQvベル″ft耽み出すとすると、φG′l
1−XDECにより立下げ、Do09氏を八、■Tから
分離する。XDECによりワードl1ljlWkが選択
され、ワードパルスφWが印加されるとともに、ダミー
ワード線DW、がXDECにより選択され、ダミーワー
ドパルスφDWが印加される。これにより、式、にはメ
モリセルから信号電圧が、■=にはダミーセルから参照
信号電圧が出力され、Do、、D、π間に微小な差動信
号を生じる。その後起動パルスφa′t−立下けてSA
’に動作させ、上記の差動信号を増幅する。この時スイ
ッチ8WflOFF状態となっているので、Do。、D
πはプリチャージレベルVt−保つことになる。その後
YDECで選択されたYCoにパルスφ、が出力され、
増幅された差動電圧はスイッチYGt−経てI10線に
とり出される。
メモリセルMCIk選択する場合は信号φGは高いレベ
ル(V十α)に保っておく(第7図において点線で示す
)。この場合D0゜とり。lが、また蔭と画が接続され
ており、DlM−0,DOQあるいはり、、 、 D、
、がアース電位まで放電される。
ル(V十α)に保っておく(第7図において点線で示す
)。この場合D0゜とり。lが、また蔭と画が接続され
ており、DlM−0,DOQあるいはり、、 、 D、
、がアース電位まで放電される。
スイッチSW會コントロールする信号φGは例えばワー
ド線を選択するXデコーダに入力されるアドレス信号の
上位ビットを利用することにより容易に制御できる。
ド線を選択するXデコーダに入力されるアドレス信号の
上位ビットを利用することにより容易に制御できる。
本実施例によれば、データ線部分D11 、 Dtlに
接続されているメモリセルが選択される場合、データ線
部分り、。5DIOがメモリ動作時においても、プリチ
ャージ状態を保つことができるため、スイッチSWがな
い従来例に比べ、充放電されるデータ線容量を低減でき
る。充放電されるデータ線容量が低減できることは、消
費電力の低減にも′ちろんのこと、電源電流のピーク値
あるいは基板とデータ線との結合等による雑音などが低
減できる。
接続されているメモリセルが選択される場合、データ線
部分り、。5DIOがメモリ動作時においても、プリチ
ャージ状態を保つことができるため、スイッチSWがな
い従来例に比べ、充放電されるデータ線容量を低減でき
る。充放電されるデータ線容量が低減できることは、消
費電力の低減にも′ちろんのこと、電源電流のピーク値
あるいは基板とデータ線との結合等による雑音などが低
減できる。
また、メモリセル情報を反転書き込みする際の消費電力
が低減できる。
が低減できる。
なお第5図、第6図において、ダミーセルDM及び差動
増幅器5At−I2O3との接続スイッチYGに近い位
置に配置しているが、これらは例えばスイッチSWに近
い位置に配置してもよく、要するにSWとYGの間に配
置されていればよい。
増幅器5At−I2O3との接続スイッチYGに近い位
置に配置しているが、これらは例えばスイッチSWに近
い位置に配置してもよく、要するにSWとYGの間に配
置されていればよい。
またデータ線プリチャージ回路PCはり、、 、 U孔
側に配置されてもよい。
側に配置されてもよい。
第8図は、2交点セルを用いた第3図の具体例であり1
.メモリアv −t−2分割、データ線を2分割した場
合の実施例を示す11分割された各メモリアV−の構成
及び動作は第5図、第6図、第7図と同様であるが、第
3図において説明したようにデータ細部分D a Io
あるいは扁に接続されているメモリセルとDbs1 t
bるいはDbstのメモリセルを動作させ、φG、は高
いレベルに保ち、φahはアース電位まで立下げる。一
方D a 11 あるいは瓦πのメモリセルとDbs。
.メモリアv −t−2分割、データ線を2分割した場
合の実施例を示す11分割された各メモリアV−の構成
及び動作は第5図、第6図、第7図と同様であるが、第
3図において説明したようにデータ細部分D a Io
あるいは扁に接続されているメモリセルとDbs1 t
bるいはDbstのメモリセルを動作させ、φG、は高
いレベルに保ち、φahはアース電位まで立下げる。一
方D a 11 あるいは瓦πのメモリセルとDbs。
あるいは薫−のメモリセルを動作させφG、はアース電
位まで立下げ、φabk高いレベルに保つ。1トランジ
スタMO8メモリにおいてはこの実施例で示したように
、リフレッシュサイクル、S/Nなどの関係からメモリ
アレーを分割し、分割したメモリアV−でそれぞれメモ
リセルを動作されることがあり、本実施例によれば、充
放電されるデータ線容量を低減で曖るとともに、その低
減分はどのメモリセルを選択しても等しくすることがで
きる。なお第8図においてl101i)f:2組設けた
例を示したが、これは2組である必要はなく、1組でも
4組でもすなわち任意の組でもかまわない。
位まで立下げ、φabk高いレベルに保つ。1トランジ
スタMO8メモリにおいてはこの実施例で示したように
、リフレッシュサイクル、S/Nなどの関係からメモリ
アレーを分割し、分割したメモリアV−でそれぞれメモ
リセルを動作されることがあり、本実施例によれば、充
放電されるデータ線容量を低減で曖るとともに、その低
減分はどのメモリセルを選択しても等しくすることがで
きる。なお第8図においてl101i)f:2組設けた
例を示したが、これは2組である必要はなく、1組でも
4組でもすなわち任意の組でもかまわない。
第9図は本発明の他の実施例で、第8図で示した実施例
において、差動増幅回路8A、ダミーセルDM及びデー
タ線プリチャージ回路をスイッチSW側に配置し、さら
にこれらの回路とメモリセルとの間にスイッチXG、及
びGbk付加した構成となっている。このスイッチを付
加することにより、例えばDl。あるいはDalg に
接続されているメそリセルの読み出し動作時にスイッチ
XG、。
において、差動増幅回路8A、ダミーセルDM及びデー
タ線プリチャージ回路をスイッチSW側に配置し、さら
にこれらの回路とメモリセルとの間にスイッチXG、及
びGbk付加した構成となっている。このスイッチを付
加することにより、例えばDl。あるいはDalg に
接続されているメそリセルの読み出し動作時にスイッチ
XG、。
’1OFF状態(スイッチSW、は前述したようにON
状態)とし、8Aにより信号電圧を増幅した後にXG、
t”ON状態とする。一方り、IlあるいFiD、、、
に接続されているメモリセルの読み出し動作時FiXG
、はON状態を保つ(8W、はOFF状態)。X G
bの動作も同様である。本実施例によれば、第8図で示
した効果(消費′電力の均尋に接続されているメモリセ
ルの読み出し信号電圧を増加させることができ、Dal
□Da++ * Di+ll IDbu に接続されて
いるメモリセルと同等の読み出し信号電圧を得ることが
できる。
状態)とし、8Aにより信号電圧を増幅した後にXG、
t”ON状態とする。一方り、IlあるいFiD、、、
に接続されているメモリセルの読み出し動作時FiXG
、はON状態を保つ(8W、はOFF状態)。X G
bの動作も同様である。本実施例によれば、第8図で示
した効果(消費′電力の均尋に接続されているメモリセ
ルの読み出し信号電圧を増加させることができ、Dal
□Da++ * Di+ll IDbu に接続されて
いるメモリセルと同等の読み出し信号電圧を得ることが
できる。
第10図は本発明の他の実施例を示すもので、第6図で
示した実施例に、データ線の高電位補償回路I(STt
−付加した例を示している。このR8TH1例えばl5
8CC’ 81 Technical DigestP
、85に記載されている回路で構成され、8Aによる信
号増幅後、高電位側のデータ線のレベルを補償し、充分
な再書き込み電圧を得るためのものである。第10色に
示したように、R8Tは第5図、第6図で前述した8A
と同様に、8WとYGの間に配置される。またこの)L
ETにより得られる再書き込み電圧とアース電位との中
間にデータ線をプリチャージする方式にいたっては、ダ
ミーセルDMk省くことも可能である。
示した実施例に、データ線の高電位補償回路I(STt
−付加した例を示している。このR8TH1例えばl5
8CC’ 81 Technical DigestP
、85に記載されている回路で構成され、8Aによる信
号増幅後、高電位側のデータ線のレベルを補償し、充分
な再書き込み電圧を得るためのものである。第10色に
示したように、R8Tは第5図、第6図で前述した8A
と同様に、8WとYGの間に配置される。またこの)L
ETにより得られる再書き込み電圧とアース電位との中
間にデータ線をプリチャージする方式にいたっては、ダ
ミーセルDMk省くことも可能である。
以上第5図から第10図まで述べてきた実施例は分割し
た各データ線部分のプリチャージレベルが等しい場合に
ついて示したが、それぞれのデータH部分のブリチャー
ジノベルが異なっていてもよい。以下にその実施例を示
す。
た各データ線部分のプリチャージレベルが等しい場合に
ついて示したが、それぞれのデータH部分のブリチャー
ジノベルが異なっていてもよい。以下にその実施例を示
す。
第11図はデータ線部分D0゜、■乙を電位V。
に、Do、Dot t Vt (V o> V t )
にプリチャージする例を示す。第12図はメモリセルM
C,i選択した場合、第13図はM Ckを選択した場
合の動作波形を示したものである。MCIk選択した場
合に得られる読み出し信号電圧は、Mckを選択した場
合のそれに比べ、データ線容量が太きφ分小さくなって
しまう。これにより8Aにより信号を増幅した後のデー
タ線の高電位側のプリチャージレベルよりの落ち込み量
が大きくなり、再書き込み電圧が小さくなってしまう。
にプリチャージする例を示す。第12図はメモリセルM
C,i選択した場合、第13図はM Ckを選択した場
合の動作波形を示したものである。MCIk選択した場
合に得られる読み出し信号電圧は、Mckを選択した場
合のそれに比べ、データ線容量が太きφ分小さくなって
しまう。これにより8Aにより信号を増幅した後のデー
タ線の高電位側のプリチャージレベルよりの落ち込み量
が大きくなり、再書き込み電圧が小さくなってしまう。
そこで第11図で示したように、Do。、■−のプリチ
ャージレベルt” Do r 、 Dotのそれより高
くしておくことにより、データ線の高電位側が落ち込ん
でも、両者において等しい再書き込みxgt−得ること
ができる。本実施例では第12図、第13図に示したよ
うに、第7図で示した動作と異なり、スイッチ8Wをコ
ントロールする信号φaldプリチャージ動作の間は低
Vペルとなり、スイッチ5WFiD0゜、■汎とDo、
、D、、−とを分離するように動く。
ャージレベルt” Do r 、 Dotのそれより高
くしておくことにより、データ線の高電位側が落ち込ん
でも、両者において等しい再書き込みxgt−得ること
ができる。本実施例では第12図、第13図に示したよ
うに、第7図で示した動作と異なり、スイッチ8Wをコ
ントロールする信号φaldプリチャージ動作の間は低
Vペルとなり、スイッチ5WFiD0゜、■汎とDo、
、D、、−とを分離するように動く。
なお第11図においてトランジスタQs、s ’Q8!
はそれぞれDo。とり、、、 DO,とD譜を等電位に
するためのもので省くこともできる。
はそれぞれDo。とり、、、 DO,とD譜を等電位に
するためのもので省くこともできる。
第14図は第11図とは逆にり。I # I)osに高
い電位をプリチャージする例を示す。回路構成は第10
図で示したものに、ダミーセルDM、。、DM、。
い電位をプリチャージする例を示す。回路構成は第10
図で示したものに、ダミーセルDM、。、DM、。
及びショート用回路5CkDo。、■;側に付加した構
成となっている。第15図にメモリセルMCIを、第1
6図にMCkt”選択した場合の動作波形を示す。以下
にこれを用いて動作を説明する。まずプリチャージ信号
φpt高いレベル(V+α)に、φa’に中間レベルV
oにし、プリチャージ回路pc及びショート回路8Cに
よりり。、、Do、をVペルVに、Doo、 Doo’
t (Vo Vt )にプリチャージする。ここでvT
はスイッチSWのトランジスタのしきい電圧である。そ
してφPを立下げた後、今、メモリセルMCIの高レベ
ルを読み出す(第15図)とすると、Xデコーダにより
ワード線W+が選択され、ワーードパルスφwtが印加
されるとともにダミーワードパルスφDWoがダミーワ
ード線DW、。に印加され、Do。、Do。にDo。。
成となっている。第15図にメモリセルMCIを、第1
6図にMCkt”選択した場合の動作波形を示す。以下
にこれを用いて動作を説明する。まずプリチャージ信号
φpt高いレベル(V+α)に、φa’に中間レベルV
oにし、プリチャージ回路pc及びショート回路8Cに
よりり。、、Do、をVペルVに、Doo、 Doo’
t (Vo Vt )にプリチャージする。ここでvT
はスイッチSWのトランジスタのしきい電圧である。そ
してφPを立下げた後、今、メモリセルMCIの高レベ
ルを読み出す(第15図)とすると、Xデコーダにより
ワード線W+が選択され、ワーードパルスφwtが印加
されるとともにダミーワードパルスφDWoがダミーワ
ード線DW、。に印加され、Do。、Do。にDo。。
Doo部分の容量とメモリセル容量とで決まる差動信号
が生じる。この差動信号はスイッチSW全通してり。、
、 D、、−に転送され、その後8Aによって増幅さ
れる。そしてR8TによりDo、を再書き込み電圧Vま
で復帰させるとともに、φotV+αまで昇圧し、Do
oをVまで上げ、再書き込みを行なう。−万MCkの高
レベルを読み出す(第16図)時は、φPを立下げた後
、φGも立下け、Dooとり、、 、 DooとDol
ヲそれぞれ分離し、MCkの信号の読み出し、再書き込
みが行なわれる。本実施例では、Dooあるいはり。。
が生じる。この差動信号はスイッチSW全通してり。、
、 D、、−に転送され、その後8Aによって増幅さ
れる。そしてR8TによりDo、を再書き込み電圧Vま
で復帰させるとともに、φotV+αまで昇圧し、Do
oをVまで上げ、再書き込みを行なう。−万MCkの高
レベルを読み出す(第16図)時は、φPを立下げた後
、φGも立下け、Dooとり、、 、 DooとDol
ヲそれぞれ分離し、MCkの信号の読み出し、再書き込
みが行なわれる。本実施例では、Dooあるいはり。。
に接続されているメモリセルの読み出しにおいても、S
Aにより増幅される差動信号kDoIあるいはDolの
メモリセルと同程度に大きくできる利点がある。阻し本
実しない。
Aにより増幅される差動信号kDoIあるいはDolの
メモリセルと同程度に大きくできる利点がある。阻し本
実しない。
第17図は以上述べてきた実施例と異なり、スイッチS
Wを2つの信号φO1+φG、によりコントロールした
例を示す。構成は第6図で示した構成において、スイッ
チSWを2本の制御線GC,。
Wを2つの信号φO1+φG、によりコントロールした
例を示す。構成は第6図で示した構成において、スイッ
チSWを2本の制御線GC,。
GC2により側御し、Doo、Do0側にも差動増幅器
、I /(11,スイッチYGt−配置している。また
り。o、Do。に接続されるメモリセルの数を等しくシ
、ダミーセル容量をメモリセル容量と等しく、いわゆる
フルサイズダミーセル方式を用いている。
、I /(11,スイッチYGt−配置している。また
り。o、Do。に接続されるメモリセルの数を等しくシ
、ダミーセル容量をメモリセル容量と等しく、いわゆる
フルサイズダミーセル方式を用いている。
第18図にメモリセルMC,の高レベルを読み出す時の
動作波形を示す。同図に示すように信号を読み出す際に
ダミーセル側のデータ線に接続されているスイッチのゲ
ート(GCりt−高いレベルに保ち(第18図ではφG
M)、ダミーセル側のデータ線容量をメモリセル側の2
倍とすることにより、参照信号電圧を得ている。その後
8Aによる増幅前にφG、も低いレベルに立下げ、デー
タ線容量の不平衡をとりさった後に信号の増幅を行なう
。
動作波形を示す。同図に示すように信号を読み出す際に
ダミーセル側のデータ線に接続されているスイッチのゲ
ート(GCりt−高いレベルに保ち(第18図ではφG
M)、ダミーセル側のデータ線容量をメモリセル側の2
倍とすることにより、参照信号電圧を得ている。その後
8Aによる増幅前にφG、も低いレベルに立下げ、デー
タ線容量の不平衡をとりさった後に信号の増幅を行なう
。
M Chの読み比しも同様にして行なう。本実施例では
このようにフルサイズダミーセルを使用できることが利
点である。なお第18図ではMCIだけを動作させた場
合を示したが、M Ckも同時に動作させることも可能
である。
このようにフルサイズダミーセルを使用できることが利
点である。なお第18図ではMCIだけを動作させた場
合を示したが、M Ckも同時に動作させることも可能
である。
さてこれまで2交点セルを用いた実施例を示したが、デ
ータ対線が空間的に離れている方式のセル(open
bitline arrangementあるいは1交
点セルと称す)で構成されたメモリに対しても本発明は
適用可能である。その−例t−第19図に示す。第19
図゛は2交点セルの実施例である第5図に対応するもの
である。同図において、データ対線が8At−中心に左
右に拡がっているため、データ線を分割するスイッチ8
W (SWL、5WR)4左右に拡がり、このスイッチ
をコントロールスル信号線(GCL、0CR)がそれぞ
れのスイッチについて必要となる。本発明によれば、1
交点セルにおいても2交点セルで述べてきたように、消
費電力の低減ができる。
ータ対線が空間的に離れている方式のセル(open
bitline arrangementあるいは1交
点セルと称す)で構成されたメモリに対しても本発明は
適用可能である。その−例t−第19図に示す。第19
図゛は2交点セルの実施例である第5図に対応するもの
である。同図において、データ対線が8At−中心に左
右に拡がっているため、データ線を分割するスイッチ8
W (SWL、5WR)4左右に拡がり、このスイッチ
をコントロールスル信号線(GCL、0CR)がそれぞ
れのスイッチについて必要となる。本発明によれば、1
交点セルにおいても2交点セルで述べてきたように、消
費電力の低減ができる。
さらに本発明はデータ線を細分化し、それぞれにI10
&を配置したようなメモリアレー構成(例えば特fa5
6−81042 、特願57−125687゜%顧58
−4162)に対しても適用可能で、第20図にその一
例を示す。同図に示すように、分割したデータ線に、Y
デコーダとXドライバによる出力制御信号YCで?J御
されるスイッチYGが設けられ、l101#Aとの間で
データの授受が行なわれる。また分割された各データ線
はXデコーダとXドライバによる出力制御信号#GCで
制御されるスイッチSWによりさらに分割され、選択さ
れたメモリセルがどちらのデー589分(例えばDoo
o + Dnot )に接続されているかによってスイ
ッチSWを開閉し、消費電力の低減を図ったものである
。また本実施例においても、第3図あるいは第4図で示
したワード線の選択とスイッチの開閉との関[−拡張し
、本実施例に適用することにより、消費電力を低減する
とともに、その低減分にどのメモリセルを選択しても等
しくすることができる。なお第20図において、Aはア
ドレス信号t−1RWCはリード・ライトコントロール
回路を示している。
&を配置したようなメモリアレー構成(例えば特fa5
6−81042 、特願57−125687゜%顧58
−4162)に対しても適用可能で、第20図にその一
例を示す。同図に示すように、分割したデータ線に、Y
デコーダとXドライバによる出力制御信号YCで?J御
されるスイッチYGが設けられ、l101#Aとの間で
データの授受が行なわれる。また分割された各データ線
はXデコーダとXドライバによる出力制御信号#GCで
制御されるスイッチSWによりさらに分割され、選択さ
れたメモリセルがどちらのデー589分(例えばDoo
o + Dnot )に接続されているかによってスイ
ッチSWを開閉し、消費電力の低減を図ったものである
。また本実施例においても、第3図あるいは第4図で示
したワード線の選択とスイッチの開閉との関[−拡張し
、本実施例に適用することにより、消費電力を低減する
とともに、その低減分にどのメモリセルを選択しても等
しくすることができる。なお第20図において、Aはア
ドレス信号t−1RWCはリード・ライトコントロール
回路を示している。
以上、本発明の実施例をい(つか述べたが、本発明の適
用範囲はここで述べた実施例に限定されず、発明の思想
を逸脱しない範囲で種々変更可能なことは言うまでもな
い。例えばここではnチャネルMO8)ランジスタで構
成した場合について、説明したが、使用する信号の電位
関係をすべて逆にすることにより、PチャネルMOSト
ランジスタで構成することも可能である。また0MO8
(Complementary M OS )により構
成されたメモリについても適用可能である。さらにここ
では1トランジスタMO8メモリを例にして説明したが
、フリップフロップ型のメモリセルなとで構成されたい
わゆるスタティックメモリ(例えばl880083 T
echnical Digest P、 66に記載さ
れている)やROM(例えばl8SCC83Techn
icalDigest P、 168に記載されている
EBFROMなど)あるいはこれらのメモリを同一チッ
プ内に搭載したマイクロプロセッサなどについても、本
発明により消費電力の低減が可能である。その−例とし
て第21図はスタティックメモリに対する本発明の一実
施例を示す。PI3図に示すように7リツプフロツプで
構成されたメモリセルが多数接続されているデータ対線
を、信号lfMGCにより劃−されるスイッチSWによ
り分割し、メモリセルMCkがワードIf!AWkによ
り選択された場合、SWをOFF状態とし、一方メモリ
セルM C+が選択された場合、5WtON状態にする
ことで、1トランジスタMO8メモリと同様に消費電力
の低減が図れる。
用範囲はここで述べた実施例に限定されず、発明の思想
を逸脱しない範囲で種々変更可能なことは言うまでもな
い。例えばここではnチャネルMO8)ランジスタで構
成した場合について、説明したが、使用する信号の電位
関係をすべて逆にすることにより、PチャネルMOSト
ランジスタで構成することも可能である。また0MO8
(Complementary M OS )により構
成されたメモリについても適用可能である。さらにここ
では1トランジスタMO8メモリを例にして説明したが
、フリップフロップ型のメモリセルなとで構成されたい
わゆるスタティックメモリ(例えばl880083 T
echnical Digest P、 66に記載さ
れている)やROM(例えばl8SCC83Techn
icalDigest P、 168に記載されている
EBFROMなど)あるいはこれらのメモリを同一チッ
プ内に搭載したマイクロプロセッサなどについても、本
発明により消費電力の低減が可能である。その−例とし
て第21図はスタティックメモリに対する本発明の一実
施例を示す。PI3図に示すように7リツプフロツプで
構成されたメモリセルが多数接続されているデータ対線
を、信号lfMGCにより劃−されるスイッチSWによ
り分割し、メモリセルMCkがワードIf!AWkによ
り選択された場合、SWをOFF状態とし、一方メモリ
セルM C+が選択された場合、5WtON状態にする
ことで、1トランジスタMO8メモリと同様に消費電力
の低減が図れる。
以上述べたように、本発明によれは、高集積にもかかわ
らず、消費電力の小さいメモリが実現できる。
らず、消費電力の小さいメモリが実現できる。
第1図は従来の半導体記憶装置の構成図、第2図から第
21図は夫々本発明の詳細な説明する図である。 MC・・・メモリセル、DM・・・ダミーセル、d、?
r。 D、D・・・データ線、W・・・ワード線、DW・・・
ダミーワード線、XD・・・Xデコーダ、Xドライバ、
YD・・・Xデコーダ、Yドライバ、Ilo、l10−
・・・入出力線(IlofIM)、YC・・・Yドライ
バ出力線、SA・・・差動増幅回路、PC・・・データ
線プリチャージ回路、RAT・・・データ線高電位補償
回路、SC・・・ショート回路、YG・・・l10f3
!接続スイツチ、第 l 国 第 2 ] 第 5 目 % 第 61!l 第 81!l 第 9 日 第 1o 図 第 /l 囚 第 14 日 第 l占 目 第 76In 第 17 日 時間 第 l? 日 λし Kσ 第 21 幻 第1頁の続き 0発 明 者 伊 藤 清 男 国分寺市東恋ケ窪1央
研究所内 下目28幡地 株式会社日立製作所中
21図は夫々本発明の詳細な説明する図である。 MC・・・メモリセル、DM・・・ダミーセル、d、?
r。 D、D・・・データ線、W・・・ワード線、DW・・・
ダミーワード線、XD・・・Xデコーダ、Xドライバ、
YD・・・Xデコーダ、Yドライバ、Ilo、l10−
・・・入出力線(IlofIM)、YC・・・Yドライ
バ出力線、SA・・・差動増幅回路、PC・・・データ
線プリチャージ回路、RAT・・・データ線高電位補償
回路、SC・・・ショート回路、YG・・・l10f3
!接続スイツチ、第 l 国 第 2 ] 第 5 目 % 第 61!l 第 81!l 第 9 日 第 1o 図 第 /l 囚 第 14 日 第 l占 目 第 76In 第 17 日 時間 第 l? 日 λし Kσ 第 21 幻 第1頁の続き 0発 明 者 伊 藤 清 男 国分寺市東恋ケ窪1央
研究所内 下目28幡地 株式会社日立製作所中
Claims (1)
- 1、複数のデータ線群とワード線群、上記データ線とワ
ード線の交点に配置されたメモリセル群、前記データ線
群に共通な入出力線、上記入出力線と前記データ線群と
の接続を行なう第1のスイッチ回路を有する半導体記憶
装置において、前記データ線を複数のデータ線部分群に
分割する少なくとも1個以上の第2のスイッチ回路を設
け、選択されたメモリセルと前記入出力線との接続に関
与するデータ線部分群から、上記接続に関与しないデー
タ線部分群を前記第2のスイッチ回路の開閉により分離
する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 |
|---|---|---|---|
| JP59058269A JPH0743925B2 (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | 半導体記憶装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59058269A JPH0743925B2 (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | 半導体記憶装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60202596A true JPS60202596A (ja) | 1985-10-14 |
| JPH0743925B2 JPH0743925B2 (ja) | 1995-05-15 |
Family
ID=13079454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59058269A Expired - Lifetime JPH0743925B2 (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | 半導体記憶装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0743925B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60234295A (ja) * | 1984-05-04 | 1985-11-20 | Fujitsu Ltd | 半導体記憶装置 |
| KR19980081026A (ko) * | 1997-04-03 | 1998-11-25 | 윌리엄비.켐플러 | 저전력 라인 시스템 및 방법 |
| US6710991B2 (en) | 2002-05-28 | 2004-03-23 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Electrostatic-breakdown-preventive and protective circuit for semiconductor-device |
| US6940739B2 (en) | 1995-08-31 | 2005-09-06 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor memory device |
-
1984
- 1984-03-28 JP JP59058269A patent/JPH0743925B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60234295A (ja) * | 1984-05-04 | 1985-11-20 | Fujitsu Ltd | 半導体記憶装置 |
| US6940739B2 (en) | 1995-08-31 | 2005-09-06 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor memory device |
| KR19980081026A (ko) * | 1997-04-03 | 1998-11-25 | 윌리엄비.켐플러 | 저전력 라인 시스템 및 방법 |
| US6710991B2 (en) | 2002-05-28 | 2004-03-23 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Electrostatic-breakdown-preventive and protective circuit for semiconductor-device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0743925B2 (ja) | 1995-05-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |