JPS6111993A - 半導体記憶装置 - Google Patents
半導体記憶装置Info
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- JPS6111993A JPS6111993A JP59133795A JP13379584A JPS6111993A JP S6111993 A JPS6111993 A JP S6111993A JP 59133795 A JP59133795 A JP 59133795A JP 13379584 A JP13379584 A JP 13379584A JP S6111993 A JPS6111993 A JP S6111993A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data
- bit line
- refresh
- line
- capacitor
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の技術分野]
この発明は半導体記憶装置、特にリフレッシュ動作を必
要とするダイナミック型の読み出し書込み可能な記憶装
置に関する。
要とするダイナミック型の読み出し書込み可能な記憶装
置に関する。
[発明の技術的背景とその問題点]
第8図は従来の代表的なダイナミック型読み出し書込み
メモリ(ダイナミックRAM)の構成を示す回路図であ
る。図においてMC1,MC2−・・はそれぞれメモリ
セル、DCl、DC2はダミーセル、BL、BLはビッ
ト線、CBはビット線BL、BLに存在する容量、WL
l、WL2・・・はワード線、DWLI、DWL2はダ
ミーワード線、SAはセンス、アンプ、SE縛センスア
ンプイネーブル線、T1.T2はカラム選択信号CDに
より制御されるカラム選択用のMOSトランジスタ、D
L、DLはデータ線、OUTはデータを出力する出力回
路である。
メモリ(ダイナミックRAM)の構成を示す回路図であ
る。図においてMC1,MC2−・・はそれぞれメモリ
セル、DCl、DC2はダミーセル、BL、BLはビッ
ト線、CBはビット線BL、BLに存在する容量、WL
l、WL2・・・はワード線、DWLI、DWL2はダ
ミーワード線、SAはセンス、アンプ、SE縛センスア
ンプイネーブル線、T1.T2はカラム選択信号CDに
より制御されるカラム選択用のMOSトランジスタ、D
L、DLはデータ線、OUTはデータを出力する出力回
路である。
上記各メモリセルMCは1つのキャパシタC。
と1つのトランスファゲート用のMOSトランジスタQ
bsとからそれぞれ構成され、キャパシタC8に電荷を
蓄積しているか否かによって情報111 n、0″を記
憶するものである。同様に上記各ダミーセルDCは1つ
のキャパシタCDと1つのトランスファゲート用のMO
SトランジスタQDとからそれぞれ構成されている。
bsとからそれぞれ構成され、キャパシタC8に電荷を
蓄積しているか否かによって情報111 n、0″を記
憶するものである。同様に上記各ダミーセルDCは1つ
のキャパシタCDと1つのトランスファゲート用のMO
SトランジスタQDとからそれぞれ構成されている。
しかるにメモリセルMC内のキャパシタCBに蓄積され
た電荷はリーク等によって時間の経過と共に減少してい
くのが常である。そのため、電荷が完全に消失しないう
ちにこの電荷を1度読みだし、再書込みすることによっ
て、電荷を蓄積し直す動作が必要となる。この動作はリ
フレッシュと呼ばれ、一般にダイナミックRAMでは必
ずこのリフレッシュ動作が必要である。例えば、256
にビットのダイナミックRAMでは4ミリ秒毎に必ずす
べてのセルを1回リフレッシュしなければならないとい
う制限がある。
た電荷はリーク等によって時間の経過と共に減少してい
くのが常である。そのため、電荷が完全に消失しないう
ちにこの電荷を1度読みだし、再書込みすることによっ
て、電荷を蓄積し直す動作が必要となる。この動作はリ
フレッシュと呼ばれ、一般にダイナミックRAMでは必
ずこのリフレッシュ動作が必要である。例えば、256
にビットのダイナミックRAMでは4ミリ秒毎に必ずす
べてのセルを1回リフレッシュしなければならないとい
う制限がある。
第9図にこのリフレッシュを定期的に行なう場合のタイ
ミングチャートを示す。すなわち、データアクセスを行
なうノーマル期間■とリフレッシュ期間■とを設定し、
一定期間毎にリフレッシュ期間■を挿入してリフレッシ
ュ動作を行なうようにしており、このリフレッシュ期間
■では通常のデータアクセス動作はできない。な′ぜな
ら、例屍ばメモリセルMC1内のキャパシタCaをリフ
レッシュしているとき、ビット線BL、BLはこのキャ
パシタC8のデータになっており、このとき他のキャパ
シタからデータを読み出すことは不、可能だからCある
。従って、リフレッシュを定期的に行なう場合、リフレ
ッシュを行なっている期間にこのRAMに対するアクセ
ス要求が生じても、リフレッシュが終了するまで持たな
ければならず、等価的にアクセス時間が長くなるという
不都合が生じる。これはRAMの高速化と相入れないの
で問題である。
ミングチャートを示す。すなわち、データアクセスを行
なうノーマル期間■とリフレッシュ期間■とを設定し、
一定期間毎にリフレッシュ期間■を挿入してリフレッシ
ュ動作を行なうようにしており、このリフレッシュ期間
■では通常のデータアクセス動作はできない。な′ぜな
ら、例屍ばメモリセルMC1内のキャパシタCaをリフ
レッシュしているとき、ビット線BL、BLはこのキャ
パシタC8のデータになっており、このとき他のキャパ
シタからデータを読み出すことは不、可能だからCある
。従って、リフレッシュを定期的に行なう場合、リフレ
ッシュを行なっている期間にこのRAMに対するアクセ
ス要求が生じても、リフレッシュが終了するまで持たな
ければならず、等価的にアクセス時間が長くなるという
不都合が生じる。これはRAMの高速化と相入れないの
で問題である。
第10図は上記第6図の従来のRAMの動作を示すタイ
ミングチャートである。、このRAMでは、アドレスA
ddが変化するかまたはチップイネーブル信号(図示せ
ず)が入力されると、1サイクルが開始される。次に例
えばワード線WL1の信号が1”にされて対応するメモ
リセルMCIが活性化される。この後、活性化されたメ
モリセルMCIから一方のビット線BLにセルデータが
出力される。このときダミーワード線DWL1の信号も
“1パにされ、ダミーセルDC1から他方のビット線B
Lにセルデータが出力される。このダミーセルDC1内
のキャパシタCDには、メモリセルMC内のキャパシタ
C8に蓄積されるデータ゛′1”に対応した電荷とデー
タ゛0”に対応した電゛荷のほぼ中間の量の電荷が予め
蓄積されている。
ミングチャートである。、このRAMでは、アドレスA
ddが変化するかまたはチップイネーブル信号(図示せ
ず)が入力されると、1サイクルが開始される。次に例
えばワード線WL1の信号が1”にされて対応するメモ
リセルMCIが活性化される。この後、活性化されたメ
モリセルMCIから一方のビット線BLにセルデータが
出力される。このときダミーワード線DWL1の信号も
“1パにされ、ダミーセルDC1から他方のビット線B
Lにセルデータが出力される。このダミーセルDC1内
のキャパシタCDには、メモリセルMC内のキャパシタ
C8に蓄積されるデータ゛′1”に対応した電荷とデー
タ゛0”に対応した電゛荷のほぼ中間の量の電荷が予め
蓄積されている。
次にセンスアンプイネーブル線SEの信号が“1”にさ
れてセンスアンプSAが活性化され、ビット線BL、B
Lの電位差がこのセンスアンプSAで増幅される。この
時点でワード線WL1の信号はまだ1″にされているの
で、増幅されたデータはデータ読み出しが行われたメモ
リセルMCに再び書込まれ、リフレッシュがおこなわれ
る。
れてセンスアンプSAが活性化され、ビット線BL、B
Lの電位差がこのセンスアンプSAで増幅される。この
時点でワード線WL1の信号はまだ1″にされているの
で、増幅されたデータはデータ読み出しが行われたメモ
リセルMCに再び書込まれ、リフレッシュがおこなわれ
る。
他方、リフレッシュではなくデータの出力を行なう場合
には、上記のようにしてメ、モリセルMCのデータをビ
ット線BLに出力、した後に、カラム選択用のMOSト
ラン、ジスタT1.T2をカラム選択信号C[)によっ
て導通させ、ビット線BL。
には、上記のようにしてメ、モリセルMCのデータをビ
ット線BLに出力、した後に、カラム選択用のMOSト
ラン、ジスタT1.T2をカラム選択信号C[)によっ
て導通させ、ビット線BL。
BLのデータをデータl1lDL、D丁に伝える。この
後、出力回路0LITはデータDoutを出力する。
後、出力回路0LITはデータDoutを出力する。
このとき、出力回路OUTでは波形整形等を行なうので
、ビット線8m、BLにデータが出力された後からかな
り遅れてデータ[)outが出力されることになる。
、ビット線8m、BLにデータが出力された後からかな
り遅れてデータ[)outが出力されることになる。
上記のように一定期間毎にリフレッシュを行なう場合と
は異なり、この場合のリフレッシュはRAMのユーザー
に常にこのタイミングを見出す等の負担を与えることに
なり、ダイナミックRAMを使い難いものにしている。
は異なり、この場合のリフレッシュはRAMのユーザー
に常にこのタイミングを見出す等の負担を与えることに
なり、ダイナミックRAMを使い難いものにしている。
しかし、ダイナミックRAMは、リフレッシュの必要が
ないスタティックRAMに比べてセルの面積が通常1/
4で済むため高密度化すなわち高集積度化にはかかせな
いものである。
ないスタティックRAMに比べてセルの面積が通常1/
4で済むため高密度化すなわち高集積度化にはかかせな
いものである。
[発明の目的]
この発明は上記のような事−を考慮してなされたもので
あり、その目的はリフレッシュのタイミングを考慮する
必要がなく、しかもアクセス時間も十分に短くすること
ができる半導体記憶装置を提供することにある。
あり、その目的はリフレッシュのタイミングを考慮する
必要がなく、しかもアクセス時間も十分に短くすること
ができる半導体記憶装置を提供することにある。
[発明の概要]
上記目的を達成するためこの発明にあっては、通常のデ
ータアクセスを行なうために第1のビット線およびワー
ド線とデータリフレッシュのための第2のビット線およ
びワード線を設け、情報“蓄積用のキャパシタの一端と
第1のビット線との間にトランスファゲート用の第1の
MC8トランジスタを挿入し、この第1のMOSトラン
ジスタのゲートは第1のワード線に接続し、上記キャパ
シタの一端と第2のビット線との間にトランスファゲー
ト用の第2のMOSトランジスタを挿入し、この第2の
MoSトランジスタのゲートは第2のワード線に接続し
て1つのメモリセル内ようにしている。
ータアクセスを行なうために第1のビット線およびワー
ド線とデータリフレッシュのための第2のビット線およ
びワード線を設け、情報“蓄積用のキャパシタの一端と
第1のビット線との間にトランスファゲート用の第1の
MC8トランジスタを挿入し、この第1のMOSトラン
ジスタのゲートは第1のワード線に接続し、上記キャパ
シタの一端と第2のビット線との間にトランスファゲー
ト用の第2のMOSトランジスタを挿入し、この第2の
MoSトランジスタのゲートは第2のワード線に接続し
て1つのメモリセル内ようにしている。
[発明の実施例]
以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
第1図はこの発明に係る半導体記憶装置の1つのメモリ
セルの構成を示す回路図である。キャパシタCBは“1
”、0”のデータを電荷蓄積の形で記憶するものであり
、その一端であるデータ記憶節点Mはトランスファゲー
ト用MOSトランジスタQ1を介してデータアクセス用
のビット線BLに接続されている。上記トランジスタQ
1のゲートはデータ記憶用ゑ用のワード線WLに接続さ
れている。さらに上記記憶節点Mはもう1つのトランス
ファゲート用MOSトランジスタQ2を介してデータリ
フレッシュ用のビット線R8Lに接続されている。上記
トランジスタQ2のゲートはデータリフレッシュ用のワ
ード線RWLに接続されている。また上記キャパシタC
Bの他端は所定電位供給点例えば電源電圧印加点に接続
されている。
セルの構成を示す回路図である。キャパシタCBは“1
”、0”のデータを電荷蓄積の形で記憶するものであり
、その一端であるデータ記憶節点Mはトランスファゲー
ト用MOSトランジスタQ1を介してデータアクセス用
のビット線BLに接続されている。上記トランジスタQ
1のゲートはデータ記憶用ゑ用のワード線WLに接続さ
れている。さらに上記記憶節点Mはもう1つのトランス
ファゲート用MOSトランジスタQ2を介してデータリ
フレッシュ用のビット線R8Lに接続されている。上記
トランジスタQ2のゲートはデータリフレッシュ用のワ
ード線RWLに接続されている。また上記キャパシタC
Bの他端は所定電位供給点例えば電源電圧印加点に接続
されている。
このようにビット線とワード線を1つのメモリセルに対
して2種類設けることにより、一方のビット線BLが他
のメモリセルでのデータアクセス”。
して2種類設けることにより、一方のビット線BLが他
のメモリセルでのデータアクセス”。
のために専有されている場合でも、他方のビット線RB
Lを用いてキャパシタCsをアクセスすることができる
。従って、そのメモリセル内のキャパシタCsがアクセ
スされていない任意の時点でこのキャパシタCaを、ビ
ット線RBLおよびワード線RWLを利用してリフレッ
シュすることができる。またそのキャパシタCe自体が
アクセスされている場合は1.このキャパシタc8をリ
フレッシュする必要がないので問題はない。
Lを用いてキャパシタCsをアクセスすることができる
。従って、そのメモリセル内のキャパシタCsがアクセ
スされていない任意の時点でこのキャパシタCaを、ビ
ット線RBLおよびワード線RWLを利用してリフレッ
シュすることができる。またそのキャパシタCe自体が
アクセスされている場合は1.このキャパシタc8をリ
フレッシュする必要がないので問題はない。
第2図は上記のような構成のメモリセルを複数個用いて
構成されるダイナミックRAMの1力ラム分の構成を示
す回路図である。図においてMC1、MC2・・・はそ
れぞれ第1図に示すようにデータ記憶用のキャパシタC
B、2つのトランスフ1ゲート用MOSトランジスタQ
1.Q2.2種類のビット線BL、RBL (BL、R
BL)および2種類のワード線すなわちデータアクセス
用のワード線WLI、WL2・・・、データリフレッシ
ュ用のワード線RWL1.RWL2・・・それぞれが設
けられたメモリセル、DCI、DC2はデータアクセス
用のダミーセル、RDCl、RDC2はデータリフレッ
シュ用のダミーセル、CBはビット線BL、8Lに存在
する容量、CRBはビット線RBL、RBLに存在する
容量、DWLl、0WL2はデータアクセス時に使用さ
れるダミーワード線、RDWLl、RDWL2はデータ
リフレッシュ時に使用されるダミーワード線、SAはデ
ータアクセス時用のセンスアンプ、R8Aはデータリフ
レッシュ時用のセンスアンプ、SEはデータアクセス時
用センスアンプSAのセンスアンプイネーブル線、PS
Eはデータリフレッシュ詩用センスアンプR8Aのセン
スアンプイネーブル線、T1、T2はカラム選択信号C
Dにより制御されるカラムi択用のMOSトランジスタ
、DL、OL“はデータ線、0LITはデータを出力す
る出力回路である。
構成されるダイナミックRAMの1力ラム分の構成を示
す回路図である。図においてMC1、MC2・・・はそ
れぞれ第1図に示すようにデータ記憶用のキャパシタC
B、2つのトランスフ1ゲート用MOSトランジスタQ
1.Q2.2種類のビット線BL、RBL (BL、R
BL)および2種類のワード線すなわちデータアクセス
用のワード線WLI、WL2・・・、データリフレッシ
ュ用のワード線RWL1.RWL2・・・それぞれが設
けられたメモリセル、DCI、DC2はデータアクセス
用のダミーセル、RDCl、RDC2はデータリフレッ
シュ用のダミーセル、CBはビット線BL、8Lに存在
する容量、CRBはビット線RBL、RBLに存在する
容量、DWLl、0WL2はデータアクセス時に使用さ
れるダミーワード線、RDWLl、RDWL2はデータ
リフレッシュ時に使用されるダミーワード線、SAはデ
ータアクセス時用のセンスアンプ、R8Aはデータリフ
レッシュ時用のセンスアンプ、SEはデータアクセス時
用センスアンプSAのセンスアンプイネーブル線、PS
Eはデータリフレッシュ詩用センスアンプR8Aのセン
スアンプイネーブル線、T1、T2はカラム選択信号C
Dにより制御されるカラムi択用のMOSトランジスタ
、DL、OL“はデータ線、0LITはデータを出力す
る出力回路である。
上記データアクセス時用センスアンプSAは第3図に示
すように、PチャネルMOSトランジスタ11.12そ
れぞれおよびNチャネルMOSトランジスタ13.14
それぞれからなるCMOSインバータis、 ieの入
出力端間を交互に接続したフリーツケプフロップ17と
、このフリップ70ツブ17と電源電圧■印加点との簡
に挿入されゲートに上記センスアンプイネーブル線SE
の反転信号が供給されるPチャネルMOSトランジスタ
18およびフリツプフロツプ17とアース電位点との間
に挿入されゲートに上記センスアンプイネーブル線SE
の信号が供給されるNチャネルMOSトランジスタ19
で構成されている。またデータリフレッシュ時用のセン
スアンプR8Aも上記センスアンプSAと同様に構成さ
れており、センスアンプイネーブル線SEの信号の代わ
りにセンスアンプイネーブル線R8Eの信号でトランジ
スタ18.19が制御されるようになっている。
すように、PチャネルMOSトランジスタ11.12そ
れぞれおよびNチャネルMOSトランジスタ13.14
それぞれからなるCMOSインバータis、 ieの入
出力端間を交互に接続したフリーツケプフロップ17と
、このフリップ70ツブ17と電源電圧■印加点との簡
に挿入されゲートに上記センスアンプイネーブル線SE
の反転信号が供給されるPチャネルMOSトランジスタ
18およびフリツプフロツプ17とアース電位点との間
に挿入されゲートに上記センスアンプイネーブル線SE
の信号が供給されるNチャネルMOSトランジスタ19
で構成されている。またデータリフレッシュ時用のセン
スアンプR8Aも上記センスアンプSAと同様に構成さ
れており、センスアンプイネーブル線SEの信号の代わ
りにセンスアンプイネーブル線R8Eの信号でトランジ
スタ18.19が制御されるようになっている。
第4図は上記第2図のようなRAMの動作を示すタイミ
ングチャートである。このR−AMの場合にも、データ
のアクセスのサイクルはアドレスAddが変化するかま
たはチップイネーブル信号が入力されることで開始され
る。サイクルの開始後、例えばワード線WL1の信号が
1”にされて対応するメモリセルMCIが活性化される
。この後、この活性化されたメモリセルMC1からトラ
ンジスタQ1を介してビット線at、、TTのうちの一
方のビット線BLにセルデータが出力される。このとき
ダミーワードIDWL1の信号も“1”にされ、ダミー
セルDCIから他方のビットI!iBL、にセルデータ
が出力される。このダミーセルDC1内のキャパシタC
DOには、メモリセルMC内のキャパシタCsに蓄積さ
れるデータ“1″に対応した電荷とデータ“0”に対応
した電荷のほぼ中間の量の電荷が予め蓄積されている。
ングチャートである。このR−AMの場合にも、データ
のアクセスのサイクルはアドレスAddが変化するかま
たはチップイネーブル信号が入力されることで開始され
る。サイクルの開始後、例えばワード線WL1の信号が
1”にされて対応するメモリセルMCIが活性化される
。この後、この活性化されたメモリセルMC1からトラ
ンジスタQ1を介してビット線at、、TTのうちの一
方のビット線BLにセルデータが出力される。このとき
ダミーワードIDWL1の信号も“1”にされ、ダミー
セルDCIから他方のビットI!iBL、にセルデータ
が出力される。このダミーセルDC1内のキャパシタC
DOには、メモリセルMC内のキャパシタCsに蓄積さ
れるデータ“1″に対応した電荷とデータ“0”に対応
した電荷のほぼ中間の量の電荷が予め蓄積されている。
このため、上記ビット線BL、BL″の電位は、出力さ
れたセルデータの電荷量に対応して順次変化する。次に
センスアンプイネーブル線SEの信号が“1°′にされ
てセンスアンプSAが活性化され、ビット線BL、BL
の電位差がこのセンスアンプSAで増幅される。そして
この後、データ線DL、OLに伝えられ、出力データQ
outとして出力回路0LITから出力される。
れたセルデータの電荷量に対応して順次変化する。次に
センスアンプイネーブル線SEの信号が“1°′にされ
てセンスアンプSAが活性化され、ビット線BL、BL
の電位差がこのセンスアンプSAで増幅される。そして
この後、データ線DL、OLに伝えられ、出力データQ
outとして出力回路0LITから出力される。
一方、上記メモリセルMC1でデータアクセス(この場
合にはデータの読み出し)を行なっている最中に、この
カラムにおける他のメモリセル例えばメモリセルMC2
でデータリフレッシュの必要が生じた場合には、このメ
モリセルMC2のデータリフレッシュ用のワード線RW
L2の信号が1”にされ、そのセルデータがリフレッシ
ュ用のビット線RBL、RBLのうち一方のビット線R
8Lに出力される。このとき、データリフレッシュ、用
のダミーワード線RDWLIの偵号も“1”にされ、ダ
ミーセルROC1のセルデータが他方のビット線RBL
に出力される。このダミーセルRDCI内のキャパシタ
CROにも、メモリセルMC内のキャパシタCBに蓄積
されるデータ“1”に対応した電荷とデータ“0”に対
応した電荷のほぼ中間の量の電荷が予め蓄積されている
。この。
合にはデータの読み出し)を行なっている最中に、この
カラムにおける他のメモリセル例えばメモリセルMC2
でデータリフレッシュの必要が生じた場合には、このメ
モリセルMC2のデータリフレッシュ用のワード線RW
L2の信号が1”にされ、そのセルデータがリフレッシ
ュ用のビット線RBL、RBLのうち一方のビット線R
8Lに出力される。このとき、データリフレッシュ、用
のダミーワード線RDWLIの偵号も“1”にされ、ダ
ミーセルROC1のセルデータが他方のビット線RBL
に出力される。このダミーセルRDCI内のキャパシタ
CROにも、メモリセルMC内のキャパシタCBに蓄積
されるデータ“1”に対応した電荷とデータ“0”に対
応した電荷のほぼ中間の量の電荷が予め蓄積されている
。この。
ため、上記ビット線RBL、RBLの電位は、出力され
たセルデータの電荷量に対応して順次変化する。そして
両ビット線の電位差がある程度大きくなった時点でセン
スアンプイネーブル信号線R8Eの信号が“1″にされ
、リフレッシュ時用のセンスアンプR8Aが活性化され
る。このセンスアンプR8Aが活性化されると、ビット
線RBL。
たセルデータの電荷量に対応して順次変化する。そして
両ビット線の電位差がある程度大きくなった時点でセン
スアンプイネーブル信号線R8Eの信号が“1″にされ
、リフレッシュ時用のセンスアンプR8Aが活性化され
る。このセンスアンプR8Aが活性化されると、ビット
線RBL。
RBLの電位差が増幅される。この時点でワード線R−
WLIの信号はまだ“1”にされてし\るので、センス
アンプR8Aで増幅されたデータはデータ読み出しが行
われた元のメモリセルMC2に再び書込まれ、これによ
ってリフレッシュ動作がおこなわれる。またこのリフレ
ッシュ動作の開始タイミングであるワード線RWLの信
号の“1”への立上がりは、データアクセス時のタイミ
ングとは全く無関係にすることができる。なお、第4図
の場合は通常のデータアクセスよりも前にリフレッシュ
を行なう例である。
WLIの信号はまだ“1”にされてし\るので、センス
アンプR8Aで増幅されたデータはデータ読み出しが行
われた元のメモリセルMC2に再び書込まれ、これによ
ってリフレッシュ動作がおこなわれる。またこのリフレ
ッシュ動作の開始タイミングであるワード線RWLの信
号の“1”への立上がりは、データアクセス時のタイミ
ングとは全く無関係にすることができる。なお、第4図
の場合は通常のデータアクセスよりも前にリフレッシュ
を行なう例である。
第5図は、上記第2図のRAMを実際に集積回路化する
際のメモリセルMCのパターン平面図である。図におい
て21a、21b、21cはP型の不純物を含む半導体
基板上に形成され、前記トランジスタQ1、Q2のソー
ス、ドレイン領域および前記キャパシタCBの領域とな
るN型の不純物を含むN+型半導体領域である。このう
ち1つのN+型半導体領域21Cの表面上には、比較的
膜厚の薄い絶縁II(図示せず)を介して、第1層目の
多結晶シリコン層による前記キャパシタC8のキャパシ
タプレート22が形成されている。このキャパシタプレ
ート22は一定電位点例えばアース電位点に接続されて
いる。さらに上記N+型半導体領域21aと2ICとの
間には、第2層目の多結晶シリコン層による前記ワード
l1lWLが形成され、同様に上記N+型半導体領域2
1Gと21bとの間には、第2層目の多結晶シリコン層
による前記ワード線RWLが形成されていや。上記両ワ
ード線WL、RWEは並行して同一方向に延長されてい
る。さらに上記両ワード線WL、RWLの延長方向と直
交する方向には、互いに並行してアルミニュウム等によ
る前記ビット線BL、RBLが形成されている。
際のメモリセルMCのパターン平面図である。図におい
て21a、21b、21cはP型の不純物を含む半導体
基板上に形成され、前記トランジスタQ1、Q2のソー
ス、ドレイン領域および前記キャパシタCBの領域とな
るN型の不純物を含むN+型半導体領域である。このう
ち1つのN+型半導体領域21Cの表面上には、比較的
膜厚の薄い絶縁II(図示せず)を介して、第1層目の
多結晶シリコン層による前記キャパシタC8のキャパシ
タプレート22が形成されている。このキャパシタプレ
ート22は一定電位点例えばアース電位点に接続されて
いる。さらに上記N+型半導体領域21aと2ICとの
間には、第2層目の多結晶シリコン層による前記ワード
l1lWLが形成され、同様に上記N+型半導体領域2
1Gと21bとの間には、第2層目の多結晶シリコン層
による前記ワード線RWLが形成されていや。上記両ワ
ード線WL、RWEは並行して同一方向に延長されてい
る。さらに上記両ワード線WL、RWLの延長方向と直
交する方向には、互いに並行してアルミニュウム等によ
る前記ビット線BL、RBLが形成されている。
そしてこのビット線BLと各メモリセルMCの上記N“
型半導体領域21aはコンタクトホール23で接続され
ており、ビット線RBLと各メモリセルMCの上記N+
型半導体領域21bはコンタクトホール24で接続され
ている。
型半導体領域21aはコンタクトホール23で接続され
ており、ビット線RBLと各メモリセルMCの上記N+
型半導体領域21bはコンタクトホール24で接続され
ている。
ところで前記したようにデータリフレッシュは、ある決
まった期間毎に個々のセルに対して1回行なえばよい。
まった期間毎に個々のセルに対して1回行なえばよい。
例えば256にビットのダイナミックRAMでは4ミリ
秒おきに行なえばよい。第6図はこのようなデータリフ
レッシュ動作を自動的に行なうようにした、この発明の
応用例のRAMの構成を示すブロック図である。このR
AMではメモリセルを複数のメモリブロック1ooa
、 1oob・・・に分割し、それぞれのメモリブロ
ック100に対してカラムセンスアンプ110を設け、
隣合う2個のメモリブロック100毎にロウデコーダ1
20を設けている。従ってこのRAMではビット線(B
L。
秒おきに行なえばよい。第6図はこのようなデータリフ
レッシュ動作を自動的に行なうようにした、この発明の
応用例のRAMの構成を示すブロック図である。このR
AMではメモリセルを複数のメモリブロック1ooa
、 1oob・・・に分割し、それぞれのメモリブロ
ック100に対してカラムセンスアンプ110を設け、
隣合う2個のメモリブロック100毎にロウデコーダ1
20を設けている。従ってこのRAMではビット線(B
L。
RBL)は複数の部分に分割されており、各メモリブロ
ック109内のビット線は個々のカラムセンスアンプ1
10によって選択駆動されるようになっている。
ック109内のビット線は個々のカラムセンスアンプ1
10によって選択駆動されるようになっている。
また130はアドレスバッファであり、このアドレスバ
ッファ 130の出方アドレス信号は上記各ロウデコー
ダ120に供給されている。また140はリフレッシュ
コントローラであり、このリフレッシュコントローラ1
40はリフレッシュするべきセルに対応したリフレッシ
ュ用アドレスおよび前記センスアンプR8Aを制御する
センスアンプイネーブル線R8Eの信号を発生する。こ
のうちリフレッシュ用アドレスは上記各ロウデコーダ1
20に供給され、センスアンプイネーブル線R8Eの信
号は上記各カラムセンスアンプ110に供給されている
。このRAMでは、メモリセル群を複数のメモリブロッ
ク100a 、 100b・・・に分割し、これによ
りビットIt (BL、RBL)を複数の部分に分割し
ている。
ッファ 130の出方アドレス信号は上記各ロウデコー
ダ120に供給されている。また140はリフレッシュ
コントローラであり、このリフレッシュコントローラ1
40はリフレッシュするべきセルに対応したリフレッシ
ュ用アドレスおよび前記センスアンプR8Aを制御する
センスアンプイネーブル線R8Eの信号を発生する。こ
のうちリフレッシュ用アドレスは上記各ロウデコーダ1
20に供給され、センスアンプイネーブル線R8Eの信
号は上記各カラムセンスアンプ110に供給されている
。このRAMでは、メモリセル群を複数のメモリブロッ
ク100a 、 100b・・・に分割し、これによ
りビットIt (BL、RBL)を複数の部分に分割し
ている。
ところで、リフレッシュの際に必要な電力はビット線に
おける電荷の充放電電流によるものが支配的である。そ
こでビット線の長さを1/nにすると、これに比例して
ビット線に存在してい、る前記容量CB、CRBも1’
/ nとなる。そのため、ビット線の充放電電荷はCB
−■またはCRB・V(ただし■は電源電圧)なので、
それぞれの―も1/nとなる。従って、リフレッシュ電
流も1/nとなり、例えば電池によってこのRAMをバ
ックアップするような場合に電池の寿命をn倍にするこ
とができる。
おける電荷の充放電電流によるものが支配的である。そ
こでビット線の長さを1/nにすると、これに比例して
ビット線に存在してい、る前記容量CB、CRBも1’
/ nとなる。そのため、ビット線の充放電電荷はCB
−■またはCRB・V(ただし■は電源電圧)なので、
それぞれの―も1/nとなる。従って、リフレッシュ電
流も1/nとなり、例えば電池によってこのRAMをバ
ックアップするような場合に電池の寿命をn倍にするこ
とができる。
このように上記第1図に示すような構成のセルを用いた
RAMでは、リフレッシュの夕、イミングを全く気にせ
ずに使用することができ、ダ′イナミ。
RAMでは、リフレッシュの夕、イミングを全く気にせ
ずに使用することができ、ダ′イナミ。
ツクでありながらスタティックRAMとして使用するこ
とができる。またデータアクセスの際に他のセルでデー
タリフレッシュを並行して行なうことができるので、従
来に比ベアクセス時間を十分に短(することができる。
とができる。またデータアクセスの際に他のセルでデー
タリフレッシュを並行して行なうことができるので、従
来に比ベアクセス時間を十分に短(することができる。
しかも従来のダイナミックのものと比べ、セル内で1個
のトランジスタと2つの配線(ビット線ワード線)を余
分に設ける必要があるので、セル面積が多少太き(なる
ものの、スタティックのものと比べればより小さなセル
面積にでき、通常のスタティックRAMの2倍以上の記
憶容量のものが実現できる。
のトランジスタと2つの配線(ビット線ワード線)を余
分に設ける必要があるので、セル面積が多少太き(なる
ものの、スタティックのものと比べればより小さなセル
面積にでき、通常のスタティックRAMの2倍以上の記
憶容量のものが実現できる。
なおこの発明は上記の一実施例に限定されるものではな
く種々の変形が可能であることはいうまでもない。例え
ば上記実施例では1つのメモリセルMCが第1図に示す
ように、チャバシタC8と2個のトランスファゲート用
のMoSトランジスタQ1.Q2を備えたものである場
合について説明したが、これは第7図に示すような構成
にしてもよい。このセルは4個のMosトランジス・り
QllないしQl4からなり、相補のデータを記憶する
4トランジスタ構成のメモリセルに対し、その情報蓄積
点となるMl 、M2点それぞれとデータリフレッシュ
用めビット線RBL、RBLそれぞれとの間にデータリ
フレッシュ用のランスファゲート用のMoSトランジス
タQ15.016を新たに挿入するようにしたものであ
る。
く種々の変形が可能であることはいうまでもない。例え
ば上記実施例では1つのメモリセルMCが第1図に示す
ように、チャバシタC8と2個のトランスファゲート用
のMoSトランジスタQ1.Q2を備えたものである場
合について説明したが、これは第7図に示すような構成
にしてもよい。このセルは4個のMosトランジス・り
QllないしQl4からなり、相補のデータを記憶する
4トランジスタ構成のメモリセルに対し、その情報蓄積
点となるMl 、M2点それぞれとデータリフレッシュ
用めビット線RBL、RBLそれぞれとの間にデータリ
フレッシュ用のランスファゲート用のMoSトランジス
タQ15.016を新たに挿入するようにしたものであ
る。
また上記実施例ではデータアクセスの例としてデータ読
み出しのみを説明したが、これは図示しないデータ書き
込み回路を用いてデータ書き込みが行なえることはもち
ろんである。
み出しのみを説明したが、これは図示しないデータ書き
込み回路を用いてデータ書き込みが行なえることはもち
ろんである。
さらに上記第1図のメモリセルにおいて、一方のトラン
ジスタQ1とビット線8mをデータアクセスに使用し、
他方のトランジスタQ2とビット線RBLをデータリフ
レッシュに使用する場合について説明したが、これはト
ランジスタQ2とビット線RBLもデータアクセスに使
用するようにしてもよい。
ジスタQ1とビット線8mをデータアクセスに使用し、
他方のトランジスタQ2とビット線RBLをデータリフ
レッシュに使用する場合について説明したが、これはト
ランジスタQ2とビット線RBLもデータアクセスに使
用するようにしてもよい。
[発明の効果]
以上説明したようにこの発明によれば、リフレッシュの
タイミングを考慮する必要がなく、しかもアクセス時間
も十分に短くすることができる半導体記憶装置を提供す
ることができる。
タイミングを考慮する必要がなく、しかもアクセス時間
も十分に短くすることができる半導体記憶装置を提供す
ることができる。
第1図はこの発明に係る半導体記憶装置の1つのメモリ
セルの構成を示す回路図、第2図は第1図の構成のメモ
リセルを複数個用いて構成されるダイナミックRAMを
示す図、第3図は上記ダイナミックRAMのセンスアン
プの構成を示す回路図、第4図は第2図のRAMの動作
を示すタイミングチャート、第5図は第2図のRAMを
実際に集積回路化する際のメモリセルMCのパターン平
面図、第6図はこの発明の応用例のRAMの構成を示す
ブロック図、第7図はこの発明に係る半導体記憶装置の
他のメモリセルの構成を示す回路図、第8図は従来のダ
イナミックRAMの構成を示す回路図、第9因はこの従
来のRAMでリフレッシュを定期的に行なう場合のタイ
ミングチャート、第10図は上記従来のRAMの動作を
示すタイミングチャートである。 MC・・・メモリセル、CB・・・キャパシタ、M・・
・データ記憶節点、Ql・・・データアクセス用のMO
Sトランジスタ、Q2・・・データリフレッシュ用のM
oSトランジスタ、BL、RBL・・・ビット線、WL
、JgRJ9L・・・ワード線、SA、R8A・・・セ
ンスアンプ、OUT・・・出力回路。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 第2図 CD uut B SE 第4図 第5図 第7図 第8図 CD DL 0LJT 第9図 第10 il!I out
セルの構成を示す回路図、第2図は第1図の構成のメモ
リセルを複数個用いて構成されるダイナミックRAMを
示す図、第3図は上記ダイナミックRAMのセンスアン
プの構成を示す回路図、第4図は第2図のRAMの動作
を示すタイミングチャート、第5図は第2図のRAMを
実際に集積回路化する際のメモリセルMCのパターン平
面図、第6図はこの発明の応用例のRAMの構成を示す
ブロック図、第7図はこの発明に係る半導体記憶装置の
他のメモリセルの構成を示す回路図、第8図は従来のダ
イナミックRAMの構成を示す回路図、第9因はこの従
来のRAMでリフレッシュを定期的に行なう場合のタイ
ミングチャート、第10図は上記従来のRAMの動作を
示すタイミングチャートである。 MC・・・メモリセル、CB・・・キャパシタ、M・・
・データ記憶節点、Ql・・・データアクセス用のMO
Sトランジスタ、Q2・・・データリフレッシュ用のM
oSトランジスタ、BL、RBL・・・ビット線、WL
、JgRJ9L・・・ワード線、SA、R8A・・・セ
ンスアンプ、OUT・・・出力回路。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 第2図 CD uut B SE 第4図 第5図 第7図 第8図 CD DL 0LJT 第9図 第10 il!I out
Claims (4)
- (1)ダイナミック的に情報を蓄積する情報蓄積節点と
、第1および第2のビット線と、第1および第2の選択
線と、上記情報蓄積節点と上記第1のビット線との間に
ソース、ドレイン間が挿入され、ゲートが上記第1の選
択線に接続されたトランスファゲート用の第1のMOS
トランジスタと、上記情報蓄積節点と上記第2のビット
線との間にソース、ドレイン間が挿入され、ゲートが上
記第2の選択線に接続されたトランスファゲート用の第
2のMOSトランジスタとを具備したことを特徴とする
半導体記憶装置。 - (2)ダイナミック的に情報を蓄積する情報蓄積節点、
第1および第2のビット線、第1および第2の選択線、
上記情報蓄積節点と上記第1のビット線との間にソース
、ドレイン間が挿入され、ゲートが上記第1の選択線に
接続されたトランスファゲート用の第1のMOSトラン
ジスタ、上記情報蓄積節点と上記第2のビット線との間
にソース、ドレイン間が挿入され、ゲートが上記第2の
選択線に接続されたトランスファゲート用の第2のMO
Sトランジスタからなるメモリセルと、上記第1のビッ
ト線に結合されたデータアクセス用のセンスアンプと、
上記第2のビット線に結合されたデータリフレッシュ用
のセンスアンプとを具備したことを特徴とする半導体記
憶装置。 - (3)前記第1のビット線および選択線を通常の情報ア
クセス動作の際に使用し、前記第2のビット線および選
択線を前記情報蓄積節点の情報リフレッシュ動作の際に
使用するように構成されている特許請求の範囲第1項ま
たは第2項に記載の半導体記憶装置。 - (4)前記第1および第2のビット線がそれぞれ複数に
分割されている特許請求の範囲1項または第2項に記載
の半導体記憶装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59133795A JPS6111993A (ja) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | 半導体記憶装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59133795A JPS6111993A (ja) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | 半導体記憶装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6111993A true JPS6111993A (ja) | 1986-01-20 |
Family
ID=15113196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59133795A Pending JPS6111993A (ja) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | 半導体記憶装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6111993A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6377499B1 (en) | 2000-09-18 | 2002-04-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Refresh-free semiconductor memory device |
| US6388934B1 (en) | 2000-10-04 | 2002-05-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor memory device operating at high speed with low current consumption |
| JP2004508654A (ja) * | 2000-08-30 | 2004-03-18 | マイクロン・テクノロジー・インコーポレイテッド | 隠れリフレッシュをサポートするデュアルポートセルを有する半導体メモリ |
| JP2006500711A (ja) * | 2002-09-25 | 2006-01-05 | インフィネオン テヒノロギーズ アーゲー | メモリ・アレイを有するic用更新制御回路 |
| US7333388B2 (en) | 2001-10-03 | 2008-02-19 | Infineon Technologies Aktiengesellschaft | Multi-port memory cells |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5429532A (en) * | 1977-08-08 | 1979-03-05 | Fujitsu Ltd | Dynamic mosic memory |
| JPS58130494A (ja) * | 1982-01-29 | 1983-08-03 | Fujitsu Ltd | マルチポ−トd−ram |
| JPS59129989A (ja) * | 1983-01-17 | 1984-07-26 | Nec Corp | デユアル・ポ−ト型ダイナミツク・ランダム・アクセス・メモリ・セル及びその動作方法 |
-
1984
- 1984-06-28 JP JP59133795A patent/JPS6111993A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5429532A (en) * | 1977-08-08 | 1979-03-05 | Fujitsu Ltd | Dynamic mosic memory |
| JPS58130494A (ja) * | 1982-01-29 | 1983-08-03 | Fujitsu Ltd | マルチポ−トd−ram |
| JPS59129989A (ja) * | 1983-01-17 | 1984-07-26 | Nec Corp | デユアル・ポ−ト型ダイナミツク・ランダム・アクセス・メモリ・セル及びその動作方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6377499B1 (en) | 2000-09-18 | 2002-04-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Refresh-free semiconductor memory device |
| US6388934B1 (en) | 2000-10-04 | 2002-05-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor memory device operating at high speed with low current consumption |
| US7333388B2 (en) | 2001-10-03 | 2008-02-19 | Infineon Technologies Aktiengesellschaft | Multi-port memory cells |
| JP2006500711A (ja) * | 2002-09-25 | 2006-01-05 | インフィネオン テヒノロギーズ アーゲー | メモリ・アレイを有するic用更新制御回路 |
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