JP2000251474A - Semiconductor memory - Google Patents

Semiconductor memory

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JP2000251474A
JP2000251474A JP11055289A JP5528999A JP2000251474A JP 2000251474 A JP2000251474 A JP 2000251474A JP 11055289 A JP11055289 A JP 11055289A JP 5528999 A JP5528999 A JP 5528999A JP 2000251474 A JP2000251474 A JP 2000251474A
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JP
Japan
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data
potential
bit line
latch circuit
sense amplifier
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JP11055289A
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Masakazu Hirose
正和 広瀬
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To secure a sufficient data holding time by shortening a period in which a bit line BL and a reference bit line ZBL are kept at a L level in a semiconductor memory provided with a memory cell storing data. SOLUTION: This device is provided with a memory cell outputting a data signal to a bit line (BL or ZBL) by activating a word line (WL) while specifying a row address (ZRAS). Data outputted to BL or ZBL is amplified by a sense amplifier. A signal amplified by a sense amplifier is latched by a latch circuit (SBL and ZSBL). After latch of data the sense amplifier and the latch circuit are cut off at a gate A, the sense amplifier is made a non-operation state, also, BL and ZBL are made a reference potential VBL. The latch circuit continues latch of data until a next time row address is specified.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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、特に、データを記憶するメモリセルを備える半導
体記憶装置に関する。
The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to a semiconductor memory device having a memory cell for storing data.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、メモリセルを備える半導体記憶装
置として、例えばDRAMが知られている。図5は、従
来のDRAMの一部の回路図を示す。図5に示す如く、
従来のDRAMはビット線BLおよびリファレンスビッ
ト線ZBLを備えている。ビット線BLおよびリファレ
ンスビット線ZBLのそれぞれには複数のメモリセル1
0が接続されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a DRAM is known as a semiconductor memory device having a memory cell. FIG. 5 shows a partial circuit diagram of a conventional DRAM. As shown in FIG.
A conventional DRAM includes a bit line BL and a reference bit line ZBL. Each of the bit line BL and the reference bit line ZBL has a plurality of memory cells 1
0 is connected.

【0003】メモリセル10は、電源電位Vcpとビット
線BLとの間、或いは電源電位Vcpとリファレンスビッ
ト線ZBLtとの間に直列に配置されたコンデンサ12
およびトランジスタ14により構成されている。トラン
ジスタ14のゲート端子は、ワード線WLに接続されて
いる。メモリセル10は、ワード線WLが活性化される
ことによりデータの読み書きが可能な状態となる。
A memory cell 10 includes a capacitor 12 arranged in series between a power supply potential Vcp and a bit line BL or between a power supply potential Vcp and a reference bit line ZBLt.
And a transistor 14. The gate terminal of the transistor 14 is connected to the word line WL. The memory cell 10 is in a state where data can be read and written by activating the word line WL.

【0004】ビット線BLは、入出力ゲート(I/Oゲ
ート)16を介して入出力線(I/O線)18に接続さ
れている。一方、リファレンスビット線ZBLは、I/
Oゲート16を介してZI/O線20に接続されてい
る。また、ビット線BLとリファレンスビット線ZBL
との間には、図示しないイコライザと共に、センスアン
プ22が接続されている。
[0006] The bit line BL is connected to an input / output line (I / O line) 18 via an input / output gate (I / O gate) 16. On the other hand, the reference bit line ZBL
It is connected to the ZI / O line 20 via the O gate 16. Also, the bit line BL and the reference bit line ZBL
A sense amplifier 22 is connected between the first and second amplifiers together with an equalizer (not shown).

【0005】イコライザは、ビット線BLの電位とリフ
ァレンスビット線ZBLの電位が共に基準電位VBLとな
る状態と、両者に異なる電位を導き得る状態とを選択的
に実現する回路である。尚、基準電位VBLは、H電位と
L電位との中間値に相当する電位である。
The equalizer is a circuit for selectively realizing a state in which the potential of the bit line BL and the potential of the reference bit line ZBL are both equal to the reference potential VBL and a state in which different potentials can be introduced to both. Note that the reference potential V BL is a potential corresponding to an intermediate value between the H potential and the L potential.

【0006】センスアンプ22には、S2P信号と、S
2N信号とが供給されている。S2P信号は、センスア
ンプ22の非活性時に基準電位VBLに維持され、センス
アンプ22の活性時にH電位となる信号である。一方、
S2N信号は、センスアンプ22の非活性時に基準電位
BLに維持され、センスアンプ22の活性時にL電位と
なる信号である。センスアンプ22は、活性化されるこ
とにより、ビット線BLとリファレンスビット線ZBL
との電位差を増幅することができる。
The sense amplifier 22 has an S2P signal and an S2P signal.
2N signal is supplied. S2P signal is maintained at the reference potential V BL upon deactivation of the sense amplifier 22 is a signal which becomes H potential when the activity of the sense amplifier 22. on the other hand,
S2N signal is maintained at the reference potential V BL upon deactivation of the sense amplifier 22 is a signal which becomes L potential when the activity of the sense amplifier 22. When the sense amplifier 22 is activated, the bit line BL and the reference bit line ZBL are activated.
Can be amplified.

【0007】以下、従来のDRAMの動作について説明
する。DRAMに対してデータの書き込みまたは読み出
しが要求されるまでは、イコライザによってビット線B
Lの電位、およびリファレンスビット線ZBLの電位が
共に基準電位VBLに維持される。DRAMに対して、例
えばデータの読み出しが要求されると、データの読み出
し先となるメモリセル10の行アドレスが指定される。
その結果、指定された行アドレスに対応するワード線が
活性化され、そのワード線に導通する全てのメモリセル
が活性状態となる。
Hereinafter, the operation of the conventional DRAM will be described. Until data writing or reading is requested from the DRAM, the bit line B
L potential, and the potential of the reference bit line ZBL are both maintained at the reference potential V BL. When, for example, data reading is requested from the DRAM, the row address of the memory cell 10 from which data is read is specified.
As a result, the word line corresponding to the designated row address is activated, and all the memory cells conducting to the word line are activated.

【0008】メモリセルが活性化するに先だって、イコ
ライザが非作動状態とされることにより、BLとZBL
に異なる電位を導き得る状態が形成される。この状態
で、活性化されたメモリセ10から、例えばビット線B
LにH信号が出力されると(ZBLは基準電位VBLのま
ま)BLとZBLとに電位差ΔVが生ずる。
Before the memory cell is activated, the equalizer is deactivated so that BL and ZBL are deactivated.
A state that can lead to a different potential is formed. In this state, for example, the bit line B
If H signal is outputted to the L (ZBL remains the reference potential V BL) potential difference ΔV is generated in the BL and ZBL.

【0009】S2P信号およびS2N信号は、イコライ
ザが非作動状態とされた後、センスアンプ22を活性化
させるための電位に変化する。BLとZBLとの間に電
位差ΔV(BLが高電位)が発生している状況下でセン
スアンプ22が活性化すると、BLの電位がHレベルに
上昇し、かつ、ZBLの電位がLレベルに降下する。そ
れらの電位は、I/Oゲート16を介して、I/O線1
8およびZI/O線20に出力される。この場合、I/
O線18およびZI/O線20には、メモリセル10か
ら出力された信号と対応する電位差が現れる。
After the equalizer is deactivated, the S2P signal and the S2N signal change to a potential for activating the sense amplifier 22. When the sense amplifier 22 is activated under the condition that the potential difference ΔV (BL is high potential) is generated between BL and ZBL, the potential of BL rises to H level and the potential of ZBL falls to L level. Descend. These potentials are supplied to the I / O line 1 via the I / O gate 16.
8 and ZI / O line 20. In this case, I /
A potential difference corresponding to the signal output from the memory cell 10 appears on the O line 18 and the ZI / O line 20.

【0010】従来のDRAMにおいて、I/O線18お
よびZI/O線20には、メモリセル10からビット線
BLにL信号が出力される場合、或いは、メモリセル1
0から出力される信号がリファレンスビット線ZBLに
導かれる場合にも、それらの出力信号に対応する電位差
が現れる。従って、従来のDRAMによれば、メモリセ
ル10に記憶されているデータを、適切に読み出すこと
ができる。
In the conventional DRAM, the L signal is output to the I / O line 18 and the ZI / O line 20 from the memory cell 10 to the bit line BL, or the memory cell 1
Even when signals output from 0 are guided to the reference bit line ZBL, a potential difference corresponding to those output signals appears. Therefore, according to the conventional DRAM, the data stored in the memory cell 10 can be appropriately read.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】従来のDRAMにおい
て、ビット線BLの電位およびリファレンスビット線Z
BLの電位は、例えば公知のページモード等が用いられ
る場合に長期にわたってLまたはHレベルに維持され
る。ビット線BLやリファレンスビット線ZBLには、
上記の如く複数のメモリセル10が接続されている。こ
のため、BLやZBLに導かれるLレベル電位は、活性
状態のメモリセル10に供給されると共に、非活性状態
のメモリセル10にも供給される。
In a conventional DRAM, the potential of a bit line BL and a reference bit line Z
The potential of BL is maintained at the L or H level for a long time when, for example, a known page mode is used. Bit line BL and reference bit line ZBL
The plurality of memory cells 10 are connected as described above. Therefore, the L-level potential guided to BL and ZBL is supplied to the memory cells 10 in the active state and also to the memory cells 10 in the inactive state.

【0012】Hレベルのデータが記憶されている非活性
状態のメモリセル10にBLまたはZBLからLレベル
の電位が供給されると、そのメモリセル10には、トラ
ンジスタ14のサブスレッショルドリークによってキャ
リアである電子が流入する。従って、非活性状態のメモ
リセル10に記憶されているHレベルのデータは、その
セルに接続されるBLまたはZBLがLレベルとなった
後、Lレベルデータに向けて変化する。このため、メモ
リセル10のデータ保持時間は、サブスレッショルドリ
ークによってセルに流入する電荷量に大きく影響され
る。
When an L-level potential is supplied from BL or ZBL to an inactive memory cell 10 storing H-level data, the memory cell 10 is supplied with carriers by a subthreshold leak of transistor 14. An electron flows in. Therefore, H-level data stored in the inactive memory cell 10 changes toward L-level data after the BL or ZBL connected to that cell goes to L-level. Therefore, the data retention time of the memory cell 10 is greatly affected by the amount of charge flowing into the cell due to the subthreshold leak.

【0013】スレッショルドリークによる電流値は、基
板電位VBB(負の電位)が低いほど抑制される。しかし
ながら、基板電位VBBを下げると、トランジスタ14の
接合リーク量が増大してデータ保持時間が短縮される。
このため、基板電位VBBを調整することのみによりデー
タ保持時間を改善することは困難である。
The current value due to the threshold leak is suppressed as the substrate potential V BB (negative potential) decreases. However, when the substrate potential V BB is lowered, the amount of junction leakage of the transistor 14 increases, and the data retention time is shortened.
For this reason, it is difficult to improve the data retention time only by adjusting the substrate potential V BB .

【0014】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたもので、ビット線BLやリファレンスビッ
ト線ZBLがLレベルに維持される期間を短縮すること
でサブスレッショルドリークの影響を抑制して十分なデ
ータ保持時間を確保する半導体記憶装置を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made to solve the above-described problem, and suppresses the influence of sub-threshold leak by shortening the period in which bit line BL and reference bit line ZBL are maintained at L level. It is another object of the present invention to provide a semiconductor memory device which secures a sufficient data retention time.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
半導体記憶装置であって、行アドレスの指定に伴ってワ
ード線が活性化されることにより、ビット線に対してデ
ータ信号を出力するメモリセルと、前記ビット線に出力
されるデータを増幅するセンスアンプと、前記センスア
ンプによって増幅された信号をラッチするラッチ回路
と、前記センスアンプと前記ラッチ回路との間に配置さ
れるゲートとを備え、前記ラッチ回路がデータをラッチ
した後に、前記ゲートが遮断状態とされ、前記センスア
ンプが非作動状態とされ、かつ、前記ビットラインの電
位が基準電位とされると共に、前記ラッチ回路は、次回
の行アドレスが指定されるまでデータのラッチを継続す
ることを特徴とするものである。
According to the first aspect of the present invention,
A semiconductor memory device, comprising: a memory cell that outputs a data signal to a bit line when a word line is activated in accordance with designation of a row address; and a sense amplifier that amplifies data output to the bit line. An amplifier, a latch circuit for latching a signal amplified by the sense amplifier, and a gate disposed between the sense amplifier and the latch circuit, wherein after the latch circuit latches data, the gate is The state is cut off, the sense amplifier is deactivated, the potential of the bit line is set to the reference potential, and the latch circuit continues to latch data until the next row address is specified. It is characterized by the following.

【0016】請求項2記載の発明は、請求項1記載の半
導体記憶装置であって、データの読み出しのために指定
された行アドレスが、前回指定された行アドレスと同じ
である場合に、前記ラッチ回路にラッチされているデー
タを出力することを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, in the semiconductor memory device according to the first aspect, when a row address designated for reading data is the same as a previously designated row address, The latch circuit outputs data latched in the latch circuit.

【0017】請求項3記載の発明は、請求項1または2
記載の半導体記憶装置であって、前記ラッチ回路によっ
てデータがラッチされた後に、前記ワード線が活性状態
から非活性状態とされると共に、前記メモリセルにデー
タを書き込むべき時点で、前記ワード線が再度活性状態
とされ、かつ、前記センスアンプが再度作動状態とされ
ることを特徴とするものである。
The third aspect of the present invention is the first or second aspect.
In the semiconductor memory device according to the above, after the data is latched by the latch circuit, the word line is changed from an active state to an inactive state, and at the time when data is to be written to the memory cell, the word line is The active state is activated again, and the sense amplifier is activated again.

【0018】請求項4記載の発明は、請求項3記載の半
導体記憶装置であって、前記ワード線は、前記ビット線
のデータが前記ラッチ回路によりラッチ可能な値に増幅
された時点で活性状態から非活性状態とされることを特
徴とするものである。
The invention according to claim 4 is the semiconductor memory device according to claim 3, wherein the word line is activated when data of the bit line is amplified to a value that can be latched by the latch circuit. From an inactive state.

【0019】請求項5記載の発明は、請求項3記載の半
導体記憶装置であって、前記ワード線は、前記ビット線
のデータが前記メモリセルに対するデータのリライトを
完了させ得る値に増幅された時点で活性状態から非活性
状態とされ、データの読み出し処理の際は、行アドレス
が新たに指定されるまで、前記ワード線の再活性化、お
よび前記センスアンプの再作動が禁止されることを特徴
とするものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the semiconductor memory device according to the third aspect, the word line has the data of the bit line amplified to a value capable of completing the rewriting of data to the memory cell. At this point, the active state is changed from the active state to the inactive state, and during the data reading process, the reactivation of the word line and the reactivation of the sense amplifier are prohibited until a row address is newly specified. It is a feature.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態について説明する。尚、各図において共通す
る要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Elements common to the drawings are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0021】実施の形態1.図1は、本発明の実施の形
態1の半導体記憶装置の主要部の回路図を示す。図1に
示す如く、本実施形態の半導体記憶装置はビット線BL
およびリファレンスビット線ZBLを備えている。ビッ
ト線BLおよびリファレンスビット線ZBLのそれぞれ
には複数のメモリセル10が接続されている。
Embodiment 1 FIG. 1 is a circuit diagram of a main part of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the semiconductor memory device of the present embodiment has a bit line BL
And a reference bit line ZBL. A plurality of memory cells 10 are connected to each of the bit line BL and the reference bit line ZBL.

【0022】メモリセル10は、電源電位Vcpとビット
線BLとの間、或いは電源電位Vcpとリファレンスビッ
ト線ZBLtとの間に直列に配置されたコンデンサ12
およびトランジスタ14により構成されている。トラン
ジスタ14のゲート端子は、ワード線WLに接続されて
いる。メモリセル10は、ワード線WLが活性化される
ことによりデータの読み書きが可能な状態となる。
The memory cell 10 includes a capacitor 12 arranged in series between the power supply potential Vcp and the bit line BL or between the power supply potential Vcp and the reference bit line ZBLt.
And a transistor 14. The gate terminal of the transistor 14 is connected to the word line WL. The memory cell 10 is in a state where data can be read and written by activating the word line WL.

【0023】ビット線BLは、ゲートA24を介してサ
ブビット線SBLに接続されている。サブビット線SB
Lは、I/Oゲート16を介してI/O線18に接続さ
れている。一方、リファレンスビット線ZBLは、ゲー
トA24を介してサブリファレンスビット線ZSBLに
接続されている。サブリファレンスビット線ZSBL
は、I/Oゲート16を介してZI/O線20に接続さ
れている。
The bit line BL is connected to a sub bit line SBL via a gate A24. Sub bit line SB
L is connected to an I / O line 18 via an I / O gate 16. On the other hand, the reference bit line ZBL is connected to the sub-reference bit line ZSBL via the gate A24. Sub-reference bit line ZSBL
Are connected to a ZI / O line 20 via an I / O gate 16.

【0024】ビット線BLとリファレンスビット線ZB
Lとの間には、図示しないイコライザと共に、センスア
ンプ22が接続されている。一方、サブビット線SBL
とサブリファレンスビット線ZSBLとの間には、図示
しないサブイコライザと共に、ラッチ回路26が接続さ
れている。
Bit line BL and reference bit line ZB
A sense amplifier 22 is connected between the L and L together with an equalizer (not shown). On the other hand, the sub bit line SBL
A latch circuit 26 is connected between the sub-reference bit line ZSBL and a sub-equalizer (not shown).

【0025】イコライザは、ビット線BLの電位とリフ
ァレンスビット線ZBLの電位が共に基準電位VBLとな
る状態と、両者に異なる電位を導き得る状態とを選択的
に実現する回路である。サブイコライザは、サブビット
線SBLの電位とサブリファレンスビット線SBLの電
位が共に基準電位VBLとなる状態と、両者に異なる電位
を導き得る状態とを選択的に実現する回路である。
The equalizer is a circuit for selectively realizing a state in which the potential of the bit line BL and the potential of the reference bit line ZBL are both at the reference potential VBL and a state in which different potentials can be introduced to both. The sub-equalizer is a circuit that selectively realizes a state in which the potential of the sub-bit line SBL and the potential of the sub-reference bit line SBL are both equal to the reference potential VBL and a state in which different potentials can be introduced to both.

【0026】センスアンプ22は、2つのP−chトラ
ンジスタ28,30と、2つのN−chトランジスタ3
2,34とを備えている。P−chトランジスタ28と
N−chトランジスタ32とは直列に接続されている。
一方、P−chトランジスタ30とN−chトランジス
タ34とは直列に接続されている。
The sense amplifier 22 includes two P-ch transistors 28 and 30 and two N-ch transistors 3
2 and 34. The P-ch transistor 28 and the N-ch transistor 32 are connected in series.
On the other hand, the P-ch transistor 30 and the N-ch transistor 34 are connected in series.

【0027】P−chトランジスタ28のゲート端子、
およびN−chトランジスタ32のゲート端子は、P−
chトランジスタ30とN−chトランジスタ34の共
通端子と共にZBLに接続されている。また、P−ch
トランジスタ30のゲート端子、およびN−chトラン
ジスタ34のゲート端子は、P−chトランジスタ28
とN−chトランジスタ32の共通端子と共にBLに接
続されている。
The gate terminal of the P-ch transistor 28,
And the gate terminal of the N-ch transistor 32 is P-
The common terminal of the channel transistor 30 and the N-channel transistor 34 is connected to ZBL. Also, P-ch
The gate terminal of the transistor 30 and the gate terminal of the N-ch transistor 34
And the common terminal of the N-ch transistor 32 and BL.

【0028】更に、P−chトランジスタ28,30、
およびN−chトランジスタ32,34には、それぞれ
S2P信号またはS2N信号が供給されている。S2P
信号は、センスアンプ22を非活性状態とする際に基準
電位VBLとされ、センスアンプ22を活性状態とする際
にH電位とされる信号である。一方、S2N信号は、セ
ンスアンプ22を非活性状態とする際に基準電位VBL
され、センスアンプ22を活性状態とする際にL電位と
される信号である。
Further, P-ch transistors 28, 30,
And the N-ch transistors 32 and 34 are supplied with the S2P signal or the S2N signal, respectively. S2P
The signal is a signal that is set to the reference potential VBL when the sense amplifier 22 is deactivated, and is set to the H potential when the sense amplifier 22 is activated. On the other hand, S2N signal is the reference potential V BL when the sense amplifier 22 to the inactive state, a signal that is L potential when the sense amplifier 22 to the active state.

【0029】センスアンプ22は、非活性化状態に維持
される場合は、ビット線BLとリファレンスビット線Z
BLとの間に電位差が生じても、それらの電位を安定に
基準電位VBLに維持する。また、センスアンプ22は、
活性化された状態では、ビット線BLとリファレンスビ
ット線ZBLとの間に電位差が発生した際に、その電位
差を増幅することができる。
When the sense amplifier 22 is maintained in the inactive state, the bit line BL and the reference bit line Z
Even if a potential difference occurs between BL and BL, those potentials are stably maintained at reference potential VBL . Also, the sense amplifier 22
In the activated state, when a potential difference occurs between the bit line BL and the reference bit line ZBL, the potential difference can be amplified.

【0030】ラッチ回路26は、センスアンプ22と同
様に、2つのP−chトランジスタ36,38と、2つ
のN−chトランジスタ40,42とを備えている。そ
れらのトランジスタは、センスアンプ22の場合と同様
に接続されている。ラッチ回路26において、P−ch
トランジスタ36,38、およびN−chトランジスタ
32,34には、それぞれSS2P信号およびSS2N
信号が供給されている。SS2P信号は、ラッチ回路2
6を非ラッチ状態とする際に基準電位VBLとされ、ラッ
チ回路26をラッチ状態とする際にH電位とされる信号
である。一方、SS2N信号は、ラッチ回路26を非活
性状態とする際に基準電位VBLとされ、ラッチ回路26
をラッチ状態とする際にL電位とされる信号である。
The latch circuit 26 includes two P-ch transistors 36 and 38 and two N-ch transistors 40 and 42, like the sense amplifier 22. These transistors are connected as in the case of the sense amplifier 22. In the latch circuit 26, P-ch
Transistors 36 and 38 and N-ch transistors 32 and 34 have an SS2P signal and an SS2N signal, respectively.
A signal is being supplied. The SS2P signal is output from the latch circuit 2
6 is set to the reference potential VBL when the latch circuit 6 is set to the non-latched state, and is set to the H potential when the latch circuit 26 is set to the latched state. On the other hand, SS2N signal is the reference potential V BL when the latch circuit 26 inactive, the latch circuit 26
Is a signal that is set to the L potential when the latched state is set.

【0031】ラッチ回路26は、非ラッチ状態に維持さ
れる場合は、サブビット線SBLの電位、およびサブリ
ファレンスビット線ZSBLの電位を、安定に基準電位
BLに維持する。また、ラッチ回路26は、サブビット
線SBLとサブリファレンスビット線ZSBLとの間に
所定の電位差が導かれている状況下でラッチ状態とされ
ることにより、その電位差を安定にラッチすることがで
きる。
The latch circuit 26, when it is maintained in a non-latching state, the potential of the sub-bit line SBL, and the potential of the sub reference bit line ZSBL, maintaining the stable reference potential V BL. In addition, latch circuit 26 can be stably latched by being brought into a latch state under a situation where a predetermined potential difference is introduced between sub bit line SBL and sub reference bit line ZSBL.

【0032】次に、図2を参照して本実施形態の半導体
記憶装置の動作について説明する。図2は、本実施形態
の半導体記憶装置の動作を説明するためのタイミングチ
ャートを示す。図2(A)は、半導体記憶装置に対して
データの書き込みまたは読み出しが要求される際に、装
置の外部から入力される行アドレス信号(ZRAS)の
波形を示す。図2(B)は、BLとZBLとの間に配置
されるイコライザの活性化信号(BLEQ)の波形を示
す。イコライザは、BLEQがHレベルである場合にB
Lの電位とZBLの電位とを均等化する。図2(J)
は、SBLとZSBLとの間に配置されるサブイコライ
ザの活性化信号(SBLEQ)の波形を示す。サブイコ
ライザは、SBLEQがHレベルである場合にSBLの
電位とZSBLの電位とを均等化する。
Next, the operation of the semiconductor memory device of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the semiconductor memory device of the present embodiment. FIG. 2A shows a waveform of a row address signal (ZRAS) input from outside the device when writing or reading of data is requested to the semiconductor memory device. FIG. 2B shows a waveform of an equalizer activation signal (BLEQ) arranged between BL and ZBL. When the BLEQ is at the H level,
The potential of L and the potential of ZBL are equalized. Fig. 2 (J)
Shows the waveform of the activation signal (SBLEQ) of the sub-equalizer arranged between SBL and ZSBL. The sub-equalizer equalizes the potential of SBL and the potential of ZSBL when SBLEQ is at the H level.

【0033】半導体記憶装置に対してデータの読み書き
が要求されると、先ず、処理対象のメモリセル10の行
アドレスを指定するためにZRAS信号がHからLに変
化する(図2(A))。ZRAS信号がL信号となる
と、BLEQがHからLに変化してイコライザが非作動
状態となる(図2(B))と共に、SBLEQがLから
Hに変化してサブイコライザが作動状態となる(図2
(J))。
When data read / write is requested from the semiconductor memory device, first, the ZRAS signal changes from H to L to specify the row address of the memory cell 10 to be processed (FIG. 2A). . When the ZRAS signal changes to the L signal, BLEQ changes from H to L and the equalizer is deactivated (FIG. 2B), and SBLEQ changes from L to H and the sub equalizer is activated (FIG. 2B). FIG.
(J)).

【0034】イコライザが上記の如く非作動状態となる
と、ビット線BLとリファレンスビット線ZBLとの間
に電位差を導き得る状態が形成される。一方、サブイコ
ライザが上記の如く作動状態となると、サブビット線S
BLの電位およびサブリファレンスビット線ZSBLの
電位は、共に基準電位VBLにリセットされる(図2
(K)および(L))。
When the equalizer is deactivated as described above, a state is formed in which a potential difference can be induced between the bit line BL and the reference bit line ZBL. On the other hand, when the sub-equalizer is activated as described above, the sub-bit line S
Potentials of and sub reference bit line ZSBL of BL are reset together with the reference potential V BL (FIG. 2
(K) and (L)).

【0035】ZRAS信号がLレベルに変化した後、所
定の遅延時間が経過すると、指定された行アドレスに対
応するワード線WLの電位がLからHに変化する(図2
(C))。その結果、ワード線WLに接続される全ての
メモリセル10が活性状態となる。
When a predetermined delay time elapses after the ZRAS signal changes to L level, the potential of the word line WL corresponding to the designated row address changes from L to H (FIG. 2).
(C)). As a result, all the memory cells 10 connected to the word line WL are activated.

【0036】上述の如く、半導体記憶装置は、1組のB
LとZBLに対応して1つのセンスアンプ22を備えて
いる。すなわち、半導体記憶装置において、一つのセン
スアンプ22はBLとZBLとで共用されている。半導
体記憶装置は、単一のセンスアンプ22を共用する2本
の信号線(BLおよびZBL)のうち一方の信号線に接
続されるメモリセル10と、他方の信号線に接続される
メモリセル10とが同時に活性化されることがないよう
に設けられている。従って、センスアンプ22を共用す
る2本の信号線(BLおよびZBL)に、同時にデータ
信号が出力されることはない。
As described above, the semiconductor memory device has a set of B
One sense amplifier 22 is provided corresponding to L and ZBL. That is, in the semiconductor memory device, one sense amplifier 22 is shared by BL and ZBL. The semiconductor memory device includes a memory cell 10 connected to one of two signal lines (BL and ZBL) sharing a single sense amplifier 22, and a memory cell 10 connected to the other signal line. Are provided so as not to be activated simultaneously. Therefore, a data signal is not output to two signal lines (BL and ZBL) sharing the sense amplifier 22 at the same time.

【0037】以下、図1において最も左側に示されるワ
ード線WLが活性化され、その結果、図示されるBLに
メモリセル10からHレベルのデータ信号が出力された
場合を例に採って、半導体記憶装置の動作を説明する。
Hereinafter, a case will be described in which the word line WL shown on the leftmost side in FIG. 1 is activated, and as a result, an H level data signal is output from the memory cell 10 to the shown BL, as an example. The operation of the storage device will be described.

【0038】ワード線WLが活性化される時点では、イ
コライザが非作動状態とされている。従って、WLが活
性化されることによりメモリセル10からBLにHレベ
ルの信号が出力されると、BLの電位が基準電位VBL
比して高くなり、BLとZBLとの間に電位差が発生す
る。
When the word line WL is activated, the equalizer is inactive. Therefore, WL from the memory cell 10 to BL the H level signal is outputted by being activated, becomes higher than the potential of the BL is the reference potential V BL, the potential difference between the BL and ZBL appear.

【0039】ワード線WLが活性化された後、センスア
ンプ22に供給されるS2P信号およびS2N信号は、
それぞれ、徐々にHレベル電位またはLレベル電位に変
更される(図2(F)および(G))。その結果、セン
スアンプ22が活性状態となり、BLの電位はHレベル
に、また、ZBLの電位はLレベルに、それぞれ増幅さ
れる(図2(D)および(E))。
After the word line WL is activated, the S2P signal and S2N signal supplied to the sense amplifier 22 are
The potential is gradually changed to the H-level potential or the L-level potential, respectively (FIGS. 2F and 2G). As a result, the sense amplifier 22 is activated, and the potential of BL is amplified to H level and the potential of ZBL is amplified to L level, respectively (FIGS. 2D and 2E).

【0040】図2(H)は、BLとZBLとの電位差が
適当に増幅された時点でHからLに変化するZCE信号
の波形を示す。ZCE信号は、より具体的には、WLが
活性化された後、BLおよびZBLからSBLおよびZ
SBLに対して電位差信号を供給し得る状態が形成され
る時点でHからLに変化する信号である。
FIG. 2H shows a waveform of the ZCE signal which changes from H to L when the potential difference between BL and ZBL is properly amplified. More specifically, the ZCE signal changes from BL and ZBL to SBL and ZBL after WL is activated.
This signal changes from H to L when a state in which a potential difference signal can be supplied to the SBL is formed.

【0041】ZCE信号がHからLに変化すると、所定
の遅延時間の後に、ゲートA24に対してパルス信号が
供給される(図2(I))。ゲートA24は、パルス信
号が供給されている期間だけ導通状態となり、BLの電
位およびZBLの電位をSBLおよびZSBLに供給す
る。
When the ZCE signal changes from H to L, a pulse signal is supplied to the gate A24 after a predetermined delay time (FIG. 2 (I)). The gate A24 becomes conductive only while the pulse signal is supplied, and supplies the potential of BL and the potential of ZBL to SBL and ZSBL.

【0042】ゲートA24が非導通状態から導通状態に
変化する時期と同期して、SBLEQがHからLに変化
する。その結果、サブイコライザが非作動状態となり、
SBLの電位、およびZSBLの電位が、それぞれBL
の電位(Hレベル)、およびZBLの電位(Lレベル)
に向けて変化し始める。
SBLEQ changes from H to L in synchronization with the timing when the gate A24 changes from the non-conductive state to the conductive state. As a result, the sub equalizer is deactivated,
The potential of SBL and the potential of ZSBL are BL
Potential (H level) and ZBL potential (L level)
Begin to change towards.

【0043】SBLEQがHからLに変化した後、ラッ
チ回路26に供給されるS2P信号およびS2N信号
は、それぞれ、徐々にHレベル電位またはLレベル電位
に変更される(図2(M)および(N))。その結果、
ラッチ回路26がラッチ状態となり、SBLの電位はH
レベルに、また、ZSBLの電位はLレベルに、それぞ
れラッチされる(図2(K)および(L))。
After SBLEQ changes from H to L, the S2P signal and S2N signal supplied to latch circuit 26 are gradually changed to H level potential or L level potential, respectively (FIG. 2 (M) and (M)). N)). as a result,
The latch circuit 26 enters the latch state, and the potential of SBL becomes H
Level, and the potential of ZSBL is latched at L level, respectively (FIGS. 2K and 2L).

【0044】本実施形態の半導体記憶装置は、上記の如
くラッチ回路26にデータがラッチされると、BLEQ
信号をLからHに変化させてイコライザを作動状態とす
る(図2(B))と共に、S2P信号およびS2N信号
を共に基準電位VBLとする(図2(F)および
(G))。この時点では、ゲートA24が既に遮断され
ているため、上記の処理によりイコライザが再度作動状
態とされると、BLの電位およびZBLの電位は、共に
基準電位VBLに制御される(図2(D)および
(E))。以後、BLの電位およびZBLの電位は、メ
モリセル10に対してデータを再書き込み(リライト)
すべき時期まで基準電位VBLに維持される。
In the semiconductor memory device of this embodiment, when data is latched by the latch circuit 26 as described above, the BLEQ
Signal is changed from L to H to the equalizer and the operating state with (FIG. 2 (B)), both S2P signal and S2N signal and reference potential V BL (FIG. 2 (F) and (G)). At this point, the gate A24 is already cut off, the equalizer by the above process is again actuated state, the potential of the potential and ZBL of BL are both controlled to the reference potential V BL (FIG. 2 ( D) and (E)). Thereafter, the potential of BL and the potential of ZBL are rewritten (rewritten) in the memory cell 10.
It is maintained at the reference potential V BL up should do the time.

【0045】上述の如く、本実施形態の半導体記憶装置
によれば、ZRAS信号がHからLに変化した後、ラッ
チ回路26に所望のデータを蓄えた後、BLおよびZB
Lの電位を基準電位VBLとすることができる。すなわ
ち、本実施形態の半導体記憶装置によれば、BLまたは
ZBLから非活性状態のメモリセル10に対して、長期
にわたってLレベル電位が供給されるのを防ぐことがで
きる。このため、本実施形態の半導体記憶装置によれ
ば、例えばページモードのようにZRAS信号が長期間
Lレベルに維持されるモードで動作する場合にも、十分
に長いデータ保持時間を確保することができる。
As described above, according to the semiconductor memory device of the present embodiment, after the ZRAS signal changes from H to L, desired data is stored in the latch circuit 26, and BL and ZB are stored.
The potential of L can be used as the reference potential VBL . That is, according to the semiconductor memory device of the present embodiment, it is possible to prevent the L-level potential from being supplied from the BL or ZBL to the inactive memory cell 10 for a long time. Therefore, according to the semiconductor memory device of the present embodiment, it is possible to secure a sufficiently long data holding time even when operating in a mode in which the ZRAS signal is maintained at the L level for a long time, such as the page mode. it can.

【0046】半導体記憶装置に対してデータの読み出し
が要求される場合は、所定のタイミングでI/Oゲート
16が導通状態となり、上記の如くラッチ回路26にラ
ッチされたデータが、I/O線18およびZI/O線2
0に出力される。本実施形態において、ラッチ回路26
のラッチ状態は、データの出力が終了した後も維持され
る。
When data reading is requested from the semiconductor memory device, the I / O gate 16 is turned on at a predetermined timing, and the data latched by the latch circuit 26 as described above is transferred to the I / O line. 18 and ZI / O line 2
Output to 0. In the present embodiment, the latch circuit 26
Is maintained after the data output is completed.

【0047】ラッチ回路26からI/O線18およびZ
I/O線20にデータが出力された後、ZRAS信号が
LレベルからHレベルに変化すると(図2(A))、B
LEQが再びLとなり、イコライザが非作動状態とされ
る(図2(B))。次いで、ゲートA24に対して再び
パルス信号が供給される(図2(I))と共に、S2P
信号およびS2N信号が、それぞれHレベルおよびLレ
ベルに変更される。その結果、BLの電位は、SBLの
電位と同じHレベルに、また、ZBLの電位は、ZSB
Lの電位と同じLレベルにそれぞれ変化する(図2
(D)および(E))。
The I / O lines 18 and Z
After the data is output to the I / O line 20, when the ZRAS signal changes from the L level to the H level (FIG. 2A), B
LEQ becomes L again, and the equalizer is deactivated (FIG. 2B). Next, a pulse signal is again supplied to the gate A24 (FIG. 2 (I)), and the S2P
The signal and the S2N signal are changed to H level and L level, respectively. As a result, the potential of BL is set to the same H level as the potential of SBL, and the potential of ZBL is set to ZSB.
The potential changes to the same L level as the L potential (FIG. 2).
(D) and (E)).

【0048】BLおよびZBLに、上記の如くラッチ回
路26のデータが伝送される時点で、ワード線WLは活
性状態に維持されている。従って、活性状態のWLに接
続されているメモリセル10には、BLまたはZBLの
データがリライトされる。上記の処理によれば、データ
の読み出しが行われたメモリセル10に対して、読み出
したデータと同じデータをリライトすることができる。
When the data of latch circuit 26 is transmitted to BL and ZBL as described above, word line WL is maintained in the active state. Therefore, the data of BL or ZBL is rewritten to the memory cell 10 connected to the active WL. According to the above processing, the same data as the read data can be rewritten to the memory cell 10 from which the data has been read.

【0049】半導体記憶装置に対してデータの書き込み
が要求される場合は、BLとZBLとの電位差がラッチ
回路26にラッチされた後、所定のタイミングでI/O
ゲート16が導通状態とされると共に、I/O線18お
よびZI/O線20からSBLおよびZSBLに対し
て、書き込みデータが供給される。図2(K)および
(L)中に破線で示す波形は、データの書き込み処理に
より、SBLおよびZSBLの電位が反転した状態を示
す。
When data writing is requested to the semiconductor memory device, after a potential difference between BL and ZBL is latched by latch circuit 26, I / O is performed at a predetermined timing.
Gate 16 is rendered conductive, and write data is supplied from I / O line 18 and ZI / O line 20 to SBL and ZSBL. The waveforms indicated by broken lines in FIGS. 2K and 2L indicate a state in which the potentials of SBL and ZSBL have been inverted by the data writing process.

【0050】半導体記憶装置に対してデータの書き込み
が要求される場合、上記の如くI/O線18およびZI
/O線20から書き込みデータが供給された後、ラッチ
回路26には、その書き込みデータがラッチされる。Z
RAS信号がLからHに変化した後、データの読み出し
時と同様の処理により、ラッチ回路26にラッチされて
いる書き込みデータが、メモリセル10に書き込まれ
る。ラッチ回路26のラッチ状態は、データの書き込み
が終了した後も維持される。
When data writing is requested to the semiconductor memory device, I / O line 18 and ZI
After the write data is supplied from the / O line 20, the latch circuit 26 latches the write data. Z
After the RAS signal changes from L to H, the write data latched in the latch circuit 26 is written to the memory cell 10 by the same processing as when reading data. The latch state of the latch circuit 26 is maintained even after the data writing is completed.

【0051】データの読み出しまたは書き込みが終了し
た後にラッチ回路26にラッチされているデータは、次
回以降の処理サイクル時に、サブイコライザが作動状態
となるまでラッチされ続ける。本実施形態の半導体記憶
装置は、このようにしてラッチ回路26にラッチされて
いるデータを、キャッシュとして使用することができ
る。
The data latched in the latch circuit 26 after reading or writing of data is completed is latched in the next and subsequent processing cycles until the sub-equalizer is activated. The semiconductor memory device of the present embodiment can use the data thus latched by the latch circuit 26 as a cache.

【0052】より具体的には、本実施形態の半導体記憶
装置は、ある処理サイクルでデータの読み出しのために
アクセスする行アドレスが、前回の処理サイクル時にア
クセスされた行アドレスと同じである場合には、メモリ
セル10からデータを読み出す処理を省略して、ラッチ
回路26にラッチされているデータを読み出しデータと
して用いる。ラッチ回路26にラッチされているデータ
は、前回の処理サイクル時にアクセスされた行アドレス
のメモリセル10のデータと同じである。従って、その
ラッチデータを読み出しデータとして用いることによれ
ば、適切なデータ読み出し処理を高速で行うことが可能
となる。
More specifically, the semiconductor memory device according to the present embodiment is arranged such that the row address accessed for reading data in a certain processing cycle is the same as the row address accessed in the previous processing cycle. Omits the process of reading data from the memory cell 10 and uses the data latched in the latch circuit 26 as read data. The data latched by the latch circuit 26 is the same as the data of the memory cell 10 at the row address accessed in the previous processing cycle. Therefore, by using the latch data as read data, it is possible to perform appropriate data read processing at high speed.

【0053】このように、本実施形態の半導体記憶装置
によれば、装置の動作モードに関わらず十分なデータ保
持時間を確保することができると共に、ラッチデータを
キャッシュとして用いることにより、データ処理の高速
化を実現することができる。
As described above, according to the semiconductor memory device of the present embodiment, it is possible to secure a sufficient data holding time regardless of the operation mode of the device, and to use the latch data as a cache to perform data processing. Higher speed can be realized.

【0054】尚、上記の実施形態においては、ビット線
BLおよびリファレンスビット線ZBLが前記請求項1
記載の「ビット線」に相当している。
In the above embodiment, the bit line BL and the reference bit line ZBL are provided in the first embodiment.
This corresponds to the “bit line” described.

【0055】実施の形態2.次に、図1と共に図3を参
照して、本発明の実施の形態2について説明する。本実
施形態の半導体記憶装置は、メモリセル10およびセン
スアンプ22の周辺において、実施の形態1の装置と同
様の構成、すなわち、図1に示す構成を有している。
Embodiment 2 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The semiconductor memory device of the present embodiment has the same configuration as the device of the first embodiment, that is, the configuration shown in FIG. 1 around the memory cell 10 and the sense amplifier 22.

【0056】図3は、本実施形態の半導体記憶装置の動
作を説明するためのタイミングチャートを示す。本実施
形態の半導体記憶装置は、ワードラインWLの制御(図
3(B))が、実施の形態1の場合と異なる点に特徴を
有している。
FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation of the semiconductor memory device of this embodiment. The semiconductor memory device of the present embodiment is characterized in that the control of the word line WL (FIG. 3B) is different from that of the first embodiment.

【0057】本実施形態の半導体記憶装置は、データの
読み書きが要求された後、実施の形態1の装置と同様に
動作することで、メモリセル10のデータをBLまたは
ZBLに出力する(図3(D))。そして、BLとZB
Lとの電位差がラッチし得る値に増幅されると、その時
点でゲートA24が開いてラッチ回路26にデータがラ
ッチされる(図3(K)および(L))。
The semiconductor memory device of the present embodiment outputs data of the memory cell 10 to the BL or ZBL by operating in the same manner as the device of the first embodiment after a request to read or write data is issued (FIG. 3). (D)). And BL and ZB
When the potential difference from L is amplified to a value that can be latched, the gate A24 opens at that point and data is latched in the latch circuit 26 (FIGS. 3K and 3L).

【0058】本実施形態の半導体記憶装置においては、
ラッチ回路26にデータがラッチされた後、実施の形態
1の場合と同様にBLおよびZBLの電位が基準電位V
BLに制御される(図3(D)および(E))。従って、
本実施形態の半導体記憶装置によっても、実施の形態1
の装置と同様に、十分に長いデータ保持時間を確保する
ことができる。
In the semiconductor memory device of this embodiment,
After the data is latched in the latch circuit 26, the potentials of BL and ZBL are changed to the reference potential V, as in the first embodiment.
It is controlled to BL (FIGS. 3D and 3E ). Therefore,
According to the semiconductor memory device of the present embodiment, the first embodiment
As in the device described above, a sufficiently long data retention time can be secured.

【0059】更に、本実施形態の半導体記憶装置におい
ては、ラッチ回路26にデータがラッチされた後、ワー
ド線WLの電位がHからLに切り換えられる(図3
(C))。ワード線WLの電位は、ZRAS信号の電位
がLレベルからHレベルに変化した後、BLEQがHか
らLに変化する際、すなわち、ラッチ回路26のデータ
をメモリセル10に書き込む処理(データ読み出し後の
リライト、またはデータ書き込み処理における書き込
み)が開始される際に再びLからHに変更される。ワー
ドラインWLの電位が、上記のタイミングでLからHに
変更されると、ラッチ回路26からBLおよびZBLに
供給される信号を、適性にメモリセル10に書き込むこ
とができる。
Further, in the semiconductor memory device of this embodiment, after the data is latched by the latch circuit 26, the potential of the word line WL is switched from H to L (FIG. 3).
(C)). The potential of the word line WL changes when the BLEQ changes from H to L after the potential of the ZRAS signal changes from L level to H level, that is, a process of writing the data of the latch circuit 26 to the memory cell 10 (after data reading). Is changed from L to H again. When the potential of the word line WL is changed from L to H at the above timing, the signals supplied from the latch circuit 26 to BL and ZBL can be appropriately written to the memory cell 10.

【0060】ワードラインWLの電位は、ワードライン
WLにリークが生じているような場合には、Hレベルに
昇圧された後、時間の経過と共に低下する。従って、実
施の形態1の装置のように、WLの電位が長期にわたっ
てHレベルに維持される場合は、リーク異常等に起因し
てワードラインWLの電位が適性にHレベルに維持でき
ない事態が生じ得る。
In the case where a leak occurs in the word line WL, the potential of the word line WL is raised to the H level and then decreases with time. Therefore, when the potential of WL is maintained at the H level for a long time as in the device of the first embodiment, a situation may occur in which the potential of the word line WL cannot be properly maintained at the H level due to a leak abnormality or the like. obtain.

【0061】これに対して、本実施形態の半導体記憶装
置においては、ラッチ回路26のラッチデータをメモリ
セル10に書き込む際に、ワード線WLの電位が改めて
LからHに変更される。この場合、ワードラインWLに
リーク異常が生じていても、メモリセル10に対してラ
ッチデータを適性に書き込むことができる。従って、本
実施形態の半導体記憶装置によれば、実施の形態1の装
置が備える効果に加えて、更に優れた動作安定性を実現
し得るという効果を得ることができる。
On the other hand, in the semiconductor memory device of the present embodiment, when the latch data of the latch circuit 26 is written into the memory cell 10, the potential of the word line WL is changed from L to H again. In this case, even if a leak abnormality occurs in the word line WL, the latch data can be appropriately written into the memory cell 10. Therefore, according to the semiconductor memory device of the present embodiment, in addition to the effect of the device of the first embodiment, it is possible to obtain an effect that more excellent operation stability can be realized.

【0062】実施の形態3.次に、図1と共に図4を参
照して、本発明の実施の形態3について説明する。本実
施形態の半導体記憶装置は、メモリセル10およびセン
スアンプ22の周辺において、実施の形態1の装置と同
様の構成、すなわち、図1に示す構成を有している。
Embodiment 3 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The semiconductor memory device of the present embodiment has the same configuration as the device of the first embodiment, that is, the configuration shown in FIG. 1 around the memory cell 10 and the sense amplifier 22.

【0063】図4は、本実施形態の半導体記憶装置の動
作を説明するためのタイミングチャートを示す。本実施
形態の半導体記憶装置は、ワードラインWLの制御(図
4(B))、S2P信号の制御(図4(F))、および
S2N信号の制御(図4(G))が、実施の形態1およ
び2の場合と異なる点に特徴を有している。
FIG. 4 is a timing chart for explaining the operation of the semiconductor memory device of this embodiment. In the semiconductor memory device of the present embodiment, the control of the word line WL (FIG. 4B), the control of the S2P signal (FIG. 4F), and the control of the S2N signal (FIG. 4G) are implemented. It is characterized in that it differs from the first and second embodiments.

【0064】本実施形態の半導体記憶装置は、データの
読み書きが要求された後、実施の形態1および2の装置
と同様に動作することで、メモリセル10のデータをB
LまたはZBLに出力する(図4(D))。そして、B
LとZBLとの電位差がラッチし得る値に増幅される
と、その時点でゲートA24が開いてラッチ回路26に
データがラッチされる(図4(L)および(M))。
After the data read / write is requested, the semiconductor memory device of the present embodiment operates in the same manner as the devices of the first and second embodiments so that the data of the memory cell 10 is stored in the B memory.
Output to L or ZBL (FIG. 4 (D)). And B
When the potential difference between L and ZBL is amplified to a value that can be latched, gate A24 opens at that point and data is latched in latch circuit 26 (FIGS. 4 (L) and (M)).

【0065】本実施形態の半導体装置は、データのラッ
チを行った後、所定期間はセンスアンプ22を活性状態
に維持する。メモリセル10からBLまたはZBLにデ
ータが出力された後、センスアンプ22が十分に長い時
間活性状態に維持されると、BLおよびZBLの電位が
収束値(HまたはL)に近づき、結果的にメモリセル1
0に対してデータをリライトすることができる。
The semiconductor device of this embodiment maintains the sense amplifier 22 in the active state for a predetermined period after latching data. After the data is output from memory cell 10 to BL or ZBL, if sense amplifier 22 is maintained in the active state for a sufficiently long time, the potentials of BL and ZBL approach convergence values (H or L), and consequently Memory cell 1
Data can be rewritten to 0.

【0066】本実施形態において、センスアンプ22の
活性状態は、メモリセル10に対するデータのリライト
が終了するまで維持される。上述の如く、実施の形態2
の半導体記憶装置は、ラッチ回路26においてデータが
ラッチできる状態が実現された時点でセンスアンプ22
が非活性状態に戻される。本実施形態の半導体記憶装置
は、この点において実施の形態2の装置と相違してい
る。
In the present embodiment, the active state of the sense amplifier 22 is maintained until the rewriting of data to the memory cell 10 is completed. As described above, Embodiment 2
Of the semiconductor memory device of the first embodiment, when the state where data can be latched in the latch circuit 26 is realized, the sense amplifier 22
Is returned to the inactive state. The semiconductor memory device according to the present embodiment is different from the device according to the second embodiment in this point.

【0067】図4(J)は、BLおよびZBLの電位差
がデータのリライトを完了させ得る値に増幅される時点
でHからLに切り替わるZCE2信号の波形である。本
実施形態においては、ZCE2信号がLレベルに変化し
た後、所定の遅延時間が経過した時点でBLEQがLか
らHに変化し(図4(B))、かつ、S2P信号および
S2N信号が基準電位VBLに変化する(図4(F)およ
び(G))。上記の処理によれば、メモリセル10に対
するデータのリライトが完了した後、非活性状態のメモ
リセル10にLレベルの信号が導かれるのを防止するこ
とができる。従って、本実施形態の半導体記憶装置によ
れば、実施の形態1および2の場合と同様に、装置の動
作モードに関わらず十分に長いデータ保持時間を確保す
ることができる。
FIG. 4 (J) shows the waveform of the ZCE2 signal which switches from H to L when the potential difference between BL and ZBL is amplified to a value that can complete the data rewriting. In the present embodiment, when a predetermined delay time elapses after the ZCE2 signal changes to the L level, the BLEQ changes from L to H (FIG. 4B), and the S2P signal and the S2N signal are used as a reference. The potential changes to the potential V BL (FIGS. 4F and 4G). According to the above processing, it is possible to prevent an L-level signal from being guided to the inactive memory cell 10 after the data rewrite to the memory cell 10 is completed. Therefore, according to the semiconductor memory device of the present embodiment, similarly to the first and second embodiments, a sufficiently long data holding time can be secured regardless of the operation mode of the device.

【0068】本実施形態の半導体記憶装置は、更に、Z
CE2信号がLレベルに変化した後、所定の遅延時間が
経過した時点で、ワードラインWLの電位をHからLに
切り換える(図4(C))。ワード線WLの電位は、ラ
ッチ回路26のデータをメモリセル10に書き込む必要
が発生すると、後述の如くその時点で再びLからHに変
更される。上記の処理によれば、実施の形態2の場合と
同様に、ワード線WLのリーク異常に影響されることの
ない安定した動作特性を得ることができる。
The semiconductor memory device of this embodiment further includes
When a predetermined delay time elapses after the CE2 signal changes to the L level, the potential of the word line WL is switched from H to L (FIG. 4C). When it becomes necessary to write the data of the latch circuit 26 to the memory cell 10, the potential of the word line WL is changed from L to H again at that time as described later. According to the above-described processing, as in the case of the second embodiment, it is possible to obtain stable operation characteristics without being affected by the leakage abnormality of the word line WL.

【0069】半導体記憶装置に対してデータの書き込み
が要求される場合は、ワード線WLの電位がHからLに
切り換えられた後、実施の形態1または2の装置と同様
の動作が実行されることにより、I/O線18およびZ
I/O線20から供給されたデータがラッチ回路26に
ラッチされる。本実施形態の半導体記憶装置26は、ラ
ッチ回路26にラッチされたデータを、実施の形態2の
場合と同様の処理により、ZRAS信号がHに変化した
後にメモリセル10に書き込む。この場合、図4(B)
〜図4(G)および図4(I)に示す信号は図中に破線
で示す如く変化する。
When data writing is requested to the semiconductor memory device, the same operation as in the device of the first or second embodiment is executed after the potential of word line WL is switched from H to L. Thus, the I / O lines 18 and Z
The data supplied from the I / O line 20 is latched by the latch circuit 26. The semiconductor memory device 26 of the present embodiment writes the data latched by the latch circuit 26 into the memory cell 10 after the ZRAS signal changes to H by the same processing as in the second embodiment. In this case, FIG.
4 (G) and FIG. 4 (I) change as shown by broken lines in the figure.

【0070】半導体記憶装置に対してデータの読み出し
が要求される場合は、ワード線WLの電位がHからLに
切り換えられた後、実施の形態2の装置と同様の動作に
より、ラッチ回路26からI/O線18およびZI/O
線20にデータが出力される。
When data reading is requested from the semiconductor memory device, after the potential of the word line WL is switched from H to L, the latch circuit 26 operates in the same manner as the device of the second embodiment. I / O line 18 and ZI / O
Data is output on line 20.

【0071】本実施形態の半導体記憶装置において、メ
モリセル10に対するデータのリライトは、上記の如
く、メモリセル10からのデータの読み出しが終了した
直後に実行されている。従って、半導体記憶装置に対す
る要求がデータの読み出しである場合は、I/O線18
およびZI/O線20にデータが出力された後に、改め
てデータのリライトを行う必要がない。
In the semiconductor memory device of the present embodiment, data rewriting to the memory cell 10 is executed immediately after reading of data from the memory cell 10 is completed, as described above. Therefore, if the request to the semiconductor memory device is to read data, the I / O line 18
After the data is output to the ZI / O line 20, there is no need to rewrite the data again.

【0072】このため、本実施形態の半導体記憶装置
は、ZRAS信号がLからHに変化した後に、図4
(B)〜図4(G)および図4(I)に示す信号を、図
中に実線で示す如く一定値に維持する。より具体的に
は、イコライザを作動状態に維持し(図4(B))、ワ
ードラインWLの電位をLレベルに維持し(図4
(C))、センスアンプ22を非作動状態に維持し(図
4(F)および(G))、かつ、ゲートA24を遮断状
態に維持する(図4(I)。
Therefore, after the ZRAS signal changes from L to H, the semiconductor memory device of the present embodiment operates as shown in FIG.
The signals shown in (B) to FIG. 4 (G) and FIG. 4 (I) are maintained at constant values as shown by the solid lines in the figure. More specifically, the equalizer is maintained in the operating state (FIG. 4B), and the potential of the word line WL is maintained at the L level (FIG. 4).
(C)), the sense amplifier 22 is kept in a non-operation state (FIGS. 4 (F) and 4 (G)), and the gate A24 is kept in a cut-off state (FIG. 4 (I)).

【0073】データのリライトが不要である場合、上記
の如く、ZRAS信号がHレベルに変化した後に、BL
およびZBLを基準電位VBLに維持することができる。
このため、本実施形態の半導体記憶装置によれば、実施
の形態2の装置に比して、BLまたはZBLにLレベル
の電位が導かれる期間を更に短縮することができる。従
って、本実施形態の半導体記憶装置によれば、サブスレ
ッショルドリークを十分に抑制して、実施の形態2の装
置に比して、データ保持期間を更に長期化することがで
きる。
When the data rewrite is not necessary, as described above, after the ZRAS signal changes to the H level,
And ZBL can be maintained at a reference potential V BL to.
Therefore, according to the semiconductor memory device of the present embodiment, the period during which an L-level potential is introduced to BL or ZBL can be further reduced as compared with the device of the second embodiment. Therefore, according to the semiconductor memory device of the present embodiment, the sub-threshold leak can be sufficiently suppressed, and the data retention period can be further extended as compared with the device of the second embodiment.

【0074】ところで、上述した実施形態1乃至3にお
いては、十分なデータ保持時間を確保するためにBLま
たはZBLにL電位が導かれる期間を最小限とする処理
と、ラッチ回路26にラッチされたデータをキャッシュ
として用いる処理とを組み合わせて行うこととしている
が、本発明は、これに限定されるものではなく、データ
保持時間を確保するための処理だけを実行することとし
てもよい。
In the first to third embodiments, the processing for minimizing the period during which the L potential is led to BL or ZBL to secure a sufficient data holding time, Although the process is performed in combination with the process of using data as a cache, the present invention is not limited to this, and only the process for securing the data holding time may be performed.

【0075】また、上述した実施形態1乃至3におい
て、BLまたはZBLに導かれるLレベル電位は、接地
電位に限定されるものではなく、接地電位に比して高い
所定電位であってもよい。Lレベル電位を接地電位に比
して高圧とすると、サブスレッショルドリークによる電
流値を小さな値とすることができる。従って、Lレベル
電位を接地電位に比して高い値に設定することによれ
ば、データ保持時間をより長期化することができる。
In the first to third embodiments, the L-level potential guided to BL or ZBL is not limited to the ground potential, but may be a predetermined potential higher than the ground potential. When the L-level potential is higher than the ground potential, the current value due to sub-threshold leakage can be reduced. Therefore, by setting the L-level potential to a value higher than the ground potential, the data retention time can be made longer.

【0076】尚、上述した実施形態1乃至3において
は、ビット線BLおよびリファレンスビット線ZBLが
前記請求項1記載の「ビット線」に相当している。
In the first to third embodiments, the bit line BL and the reference bit line ZBL correspond to the “bit line” in the first aspect.

【0077】[0077]

【発明の効果】この発明は以上説明したように構成され
ているので、以下に示すような効果を奏する。請求項1
記載の発明によれば、メモリセルから出力されるデータ
がラッチ回路にラッチされた後に、ビット線の電位を基
準電位とすることができる。このため、本発明によれ
ば、非活性状態のメモリセルに増幅されたデータ電位が
印加される期間を十分に短縮することができる。このた
め、本発明によれば、メモリセルにおけるサブスレッシ
ョルドリークの影響を抑制して、十分に長いデータ保持
期間を確保することができる。また、本発明によれば、
メモリセルから出力されるデータ、或いはメモリセルに
書き込まれるデータをラッチ回路にラッチさせると共
に、行アドレスが新たに指定されるまで、そのラッチデ
ータを保存させることができる。このため、本発明によ
れば、ラッチ回路にラッチされているデータを、容易に
キャッシュとして利用することができる。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects. Claim 1
According to the invention described above, the potential of the bit line can be set to the reference potential after the data output from the memory cell is latched by the latch circuit. Therefore, according to the present invention, the period during which the amplified data potential is applied to the inactive memory cells can be sufficiently reduced. Therefore, according to the present invention, it is possible to suppress the influence of the sub-threshold leak in the memory cell and secure a sufficiently long data retention period. According to the present invention,
The data output from the memory cell or the data to be written to the memory cell is latched by the latch circuit, and the latched data can be stored until a row address is newly specified. Therefore, according to the present invention, the data latched in the latch circuit can be easily used as a cache.

【0078】請求項2記載の発明によれば、ラッチ回路
にラッチされているデータが、キャッシュとして利用さ
れる。このため、本発明によれば、データの読み出し処
理を高速化することができる。
According to the second aspect of the present invention, the data latched in the latch circuit is used as a cache. Therefore, according to the present invention, the data read processing can be speeded up.

【0079】請求項3記載の発明によれば、メモリセル
のデータがラッチ回路にラッチされた後にワード線を非
活性状態とし、その後データの書き込むべき時期に改め
てワード線を活性状態とすることができる。このため、
本発明によれば、ワード線にリーク異常が生じている場
合にも、メモリセルへのデータの書き込みを確実に行う
ことができる。
According to the third aspect of the present invention, the word line is deactivated after the data of the memory cell is latched by the latch circuit, and then the word line is activated again at the time when data is to be written. it can. For this reason,
According to the present invention, data can be reliably written to a memory cell even when a leak abnormality occurs in a word line.

【0080】請求項4記載の発明によれば、メモリセル
のデータをラッチ回路にラッチさせるうえで必要最小限
の間だけワード線が活性状態に維持される。従って、本
発明によれば、データのラッチを確実に実行しつつ、処
理の高速化を図ることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the word line is maintained in the active state only for a minimum necessary for latching the data of the memory cell in the latch circuit. Therefore, according to the present invention, it is possible to speed up processing while reliably latching data.

【0081】請求項5記載の発明によれば、ワード線が
活性状態から非活性状態に変化する前に、メモリセルへ
のデータのリライトを終了させることができる。そし
て、本発明によれば、その後メモリセルに新たなデータ
を書き込む必要がない場合、すなわち、データの読み出
し処理が要求されている場合には、ワード線の活性化や
センスアンプの再作動を省略することができる。この場
合、ビット線に増幅データが導かれる期間が更に短縮さ
れるため、データ保持期間が更に改善される。
According to the fifth aspect of the invention, before the word line changes from the active state to the inactive state, rewriting of data to the memory cell can be completed. According to the present invention, when it is not necessary to write new data to the memory cell thereafter, that is, when a data read process is required, activation of the word line and restart of the sense amplifier are omitted. can do. In this case, the period during which the amplified data is guided to the bit line is further reduced, so that the data holding period is further improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施の形態1の半導体記憶装置の主
要部の回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a main part of a semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention;

【図2】 本発明の実施の形態1の半導体記憶装置の動
作を説明するためのタイミングチャートである。
FIG. 2 is a timing chart for explaining an operation of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention;

【図3】 本発明の実施の形態2の半導体記憶装置の動
作を説明するためのタイミングチャートである。
FIG. 3 is a timing chart for explaining an operation of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the present invention;

【図4】 本発明の実施の形態3の半導体記憶装置の動
作を説明するためのタイミングチャートである。
FIG. 4 is a timing chart for explaining an operation of the semiconductor memory device according to the third embodiment of the present invention;

【図5】 従来の半導体記憶装置の主要部の回路図であ
る。
FIG. 5 is a circuit diagram of a main part of a conventional semiconductor memory device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 メモリセル、 12 コンデンサ、 14
トランジスタ、 16 入出力ゲート(I/Oゲー
ト)、 18 入出力線(I/O線)、 20 リ
ファレンス入出力線(ZI/O線)、 22 センス
アンプ、 26ラッチ回路。
10 memory cells, 12 capacitors, 14
Transistors, 16 input / output gates (I / O gates), 18 input / output lines (I / O lines), 20 reference input / output lines (ZI / O lines), 22 sense amplifiers, and 26 latch circuits.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 行アドレスの指定に伴ってワード線が活
性化されることにより、ビット線に対してデータ信号を
出力するメモリセルと、 前記ビット線に出力されるデータを増幅するセンスアン
プと、 前記センスアンプによって増幅された信号をラッチする
ラッチ回路と、 前記センスアンプと前記ラッチ回路との間に配置される
ゲートとを備え、 前記ラッチ回路がデータをラッチした後に、前記ゲート
が遮断状態とされ、前記センスアンプが非作動状態とさ
れ、かつ、前記ビットラインの電位が基準電位とされる
と共に、 前記ラッチ回路は、次回の行アドレスが指定されるまで
データのラッチを継続することを特徴とする半導体記憶
装置。
1. A memory cell for outputting a data signal to a bit line when a word line is activated in accordance with designation of a row address, and a sense amplifier for amplifying data output to the bit line. A latch circuit for latching a signal amplified by the sense amplifier; and a gate disposed between the sense amplifier and the latch circuit, wherein the gate is in a cutoff state after the latch circuit latches data. The sense amplifier is deactivated, the potential of the bit line is set to the reference potential, and the latch circuit continues latching data until the next row address is designated. A semiconductor memory device characterized by the following.
【請求項2】 データの読み出しのために指定された行
アドレスが、前回指定された行アドレスと同じである場
合に、前記ラッチ回路にラッチされているデータを出力
することを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。
2. The data latched in the latch circuit is output when a row address designated for reading data is the same as a previously designated row address. 2. The semiconductor memory device according to 1.
【請求項3】 前記ラッチ回路によってデータがラッチ
された後に、前記ワード線が活性状態から非活性状態と
されると共に、 前記メモリセルにデータを書き込むべき時点で、前記ワ
ード線が再度活性状態とされ、かつ、前記センスアンプ
が再度作動状態とされることを特徴とする請求項1また
は2記載の半導体記憶装置。
3. After the data is latched by the latch circuit, the word line is changed from an active state to an inactive state, and at a point in time when data is to be written to the memory cell, the word line is changed to an active state again. 3. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein said sense amplifier is activated again.
【請求項4】 前記ワード線は、前記ビット線のデータ
が前記ラッチ回路によりラッチ可能な値に増幅された時
点で活性状態から非活性状態とされることを特徴とする
請求項3記載の半導体記憶装置。
4. The semiconductor device according to claim 3, wherein said word line is changed from an active state to an inactive state when data of said bit line is amplified to a value that can be latched by said latch circuit. Storage device.
【請求項5】 前記ワード線は、前記ビット線のデータ
が前記メモリセルに対するデータのリライトを完了させ
得る値に増幅された時点で活性状態から非活性状態とさ
れ、 データの読み出し処理の際は、行アドレスが新たに指定
されるまで、前記ワード線の再活性化、および前記セン
スアンプの再作動が禁止されることを特徴とする請求項
3記載の半導体記憶装置。
5. The word line is changed from an active state to an inactive state when data on the bit line is amplified to a value that can complete rewriting of data to the memory cell. 4. The semiconductor memory device according to claim 3, wherein reactivation of said word line and reactivation of said sense amplifier are inhibited until a row address is newly designated.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7663954B2 (en) 2006-11-13 2010-02-16 Elpida Memory, Inc. Semiconductor memory device including a sense amplifier having a reduced operating current
JP2011008872A (en) * 2009-06-26 2011-01-13 Fujitsu Ltd Semiconductor memory device

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