JP2000306381A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JP2000306381A
JP2000306381A JP11114218A JP11421899A JP2000306381A JP 2000306381 A JP2000306381 A JP 2000306381A JP 11114218 A JP11114218 A JP 11114218A JP 11421899 A JP11421899 A JP 11421899A JP 2000306381 A JP2000306381 A JP 2000306381A
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signal
amplifier
semiconductor memory
memory device
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Kuninori Kawabata
邦範 川畑
Masato Matsumiya
正人 松宮
Satoshi Eto
聡 江渡
Akira Kikutake
陽 菊竹
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 データのライト動作時にはリード用データバ
ス上にリード専用の検出電流が流れないようにする。 【解決手段】 メモリセルへのライト動作時に、アドレ
スに基づき選択されたセンスアンプ31を介してリード
データバスアンプ(S/B)33の高電位電源Viiから
リード制御部41のグランド側にリード検出電流が流れ
る経路を遮断する遮断手段として、ブロック選択信号と
ライト状態信号との論理をとることにより、ライト状態
信号が活性化されたときにリード制御部41の電位をS
/B33側と同じ電源電位にする論理回路42,43を
設けることで、データのライト動作時には不要なリード
検出電流が流れないようにして、ライト動作時における
消費電流を抑えることができるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体記憶装置に関
し、特に、選択されたメモリセルのデータをビット線に
電圧として読み出し、その読み出した電圧を電流に変換
するセンスアンプと、電流を流すことによりデータを増
幅する電流検出型のリードデータバスアンプ(センスバ
ッファ、S/B)とを有する半導体記憶装置に用いて好
適なものである。
【0002】
【従来の技術】図9に、半導体記憶装置の代表的な例で
あるDRAMの構成を示す。図9(a)に示すように、
1チップ256M(メガ)のDRAM1は、64Mブロ
ック2をチップ上に4個備え、個々の64Mブロック2
は、4系統のバンク(Bank0〜Bank3)に分け
られている。図9(b)は、1つのバンク内の構成を示
したものである。1つのバンク内には、ロウ(行)方向
に8個のメモリセルアレイ3を備えたブロック4が、コ
ラム(列)方向に16個分備えられている。
【0003】図9(c)は、1つのブロック4内の構成
を示したものである。ブロック4内の各メモリセルアレ
イ3の上下には、複数のセンスアンプ(S/As5)が
夫々備えられる(例えば、1つのS/As5内に4個の
センスアンプが設けられる)。また、図9(b)に示す
ように、バンク内の最終行には、例えば4個のセンスバ
ッファ(S/B)から成るセカンダリアンプ(AMP
s)6が各列ごとに備えられる。
【0004】上記バンク内には、互いに直交する複数の
ワード線とビット線とが配線されており、これらの各交
差部に設けられた複数のメモリセルによってメモリセル
アレイ3が構成される。例えば、データ読み出し時にお
いて、外部より入力されたアドレスによって何れかのワ
ード線とビット線の組が選択されると、その選択したワ
ード線とビット線の交差部に設けられたメモリセルのデ
ータが微小な電圧としてビット線上に読み出される。そ
して、それがセンスアンプ5aで増幅された後、更にセ
カンダリアンプ6で増幅されて外部に出力される。
【0005】なお、ワード線の選択は、入力されたアド
レスをメインワードデコーダ(MW/Ds)とサブワー
ドデコーダ(SW/Ds)でデコードした信号に基づい
て行われ、コラム線の選択は、入力されたアドレスをコ
ラムデコーダ(C/Ds)でデコードした信号に基づい
て行われる。また、動作するセンスアンプ5は、アドレ
スに基づきリード制御部(rclrgen )により生成された
リードイネーブル信号rclex に基づいて選択される。
【0006】図9(c)に示すように、上記センスアン
プ5aは、ビット線BL,/BL(/は反転信号である
ことを示す)をnチャネルトランジスタのゲートで受け
るダイレクト型センスアンプである。すなわち、ビット
線BL,/BLは、2つのnチャネルトランジスタ7の
ゲートに各々接続される。各トランジスタ7のソースも
しくはドレインは、コラム線CLの選択を行うためのn
チャネルトランジスタ8を介してリード用データバスRL
DBX ,RLDBZ に接続される。また、各nチャネルトラン
ジスタ7のドレインもしくはソースには、リードイネー
ブル信号rclexが入力される。
【0007】スタンバイ状態(プリチャージ状態)で
は、リードイネーブル信号rclex は“H”であり、各n
チャネルトランジスタ7はOFFとなっているため、リ
ード用データバスRLDBX ,RLDBZ にリード検出電流は流
れない。これに対して、リードイネーブル信号rclex が
“L”になると、コラムアドレスで選択されたビット線
対BL,/BLの電圧差に応じてnチャネルトランジス
タ7の高電位側に多くの電流が流れる。増幅部11によ
り、このビット線対BL,/BLの振幅に応じた電流差
を検出して増幅が行われることで、リード用データバス
RLDBX ,RLDBZ にリード検出電流が流れる。
【0008】一方、データ書き込みの場合は、上記コラ
ム線CLの選択を行うためのnチャネルトランジスタ9
がONになるとともに、ライト用コラム線WCLを選択
するためのnチャネルトランジスタ10がONになり、
ライト用データバスWLDBX ,WLDBZ から入力されたデー
タがビット線対BL,/BL上に伝達される。そして、
このビット線対BL,/BLと図示しないワード線との
交点に当たるメモリセルにデータが書き込まれる。
【0009】このような構成のDRAMなどに代表され
る半導体記憶装置では、近年、低電圧のもとで高速に動
作することが要求されている。この低電圧化に伴い、リ
ードデータバスアンプとして機能するセンスバッファ
(S/B)は、電圧差を検出して増幅する従来の電圧検
出型よりも、僅かでも電流差があればそれを検出して増
幅可能な検出感度の高い電流検出型のS/Bが採用され
るようになってきた。
【0010】上記電流検出型のS/Bは、例えば図10
のように構成される。図10において、2つのリード信
号入力端子rgdbx ,rgdbz には、それぞれ図9(c)に
示した2本のリード用データバスRLDBX ,RLDBZ が接続
され、ビット線対BL,/BLを介してメモリセルから
読み出された信号が供給される。
【0011】このリード信号入力端子rgdbx ,rgdbz が
ドレインに接続された2つのpチャネルトランジスタ2
1,22は、ソースが高電位電源Viiに接続されるとと
もに、ゲートが接地されることにより、常にONの状態
となり、電流Iを供給する定電流源として機能する。
【0012】一方、アンプ活性化信号入力端子sbezに
は、リード時に“H”、ライト時に“L”となるアンプ
活性化信号が入力されている。リード時においてこのア
ンプ活性化信号が“H”となって当該S/Bが選択され
ると、ビット線対BL,/BLの振幅に基づく電位差に
応じて、一方のpチャネルトランジスタ21側から増幅
部23に入力される電流I−ID と、他方のpチャネル
トランジスタ22側から増幅部23に入力される電流I
−ID ′との間で電流差を生じる。
【0013】増幅部23は、この電流差を増幅して、イ
ンバータ24,25を介して出力端子rdbzから出力す
る。なお、この増幅部23は、図10に示すように、複
数のpチャネルトランジスタと複数のnチャネルトラン
ジスタとを適当に接続することによって構成されたもの
であり、これ自体は公知の構成で実現できる。また、こ
こでは1つの出力端子rdbzから増幅したリード検出信号
を単相で出力しているが、インバータ26の先にもう1
つの出力端子を設けても良い。
【0014】図11は、上記図9に示したセンスアンプ
の動作を更に詳しく説明するための図である。なお、図
11において、図9に示した構成要素と同じ構成要素に
は同一の符号を付している。図11に示される2つのS
/A31,32は、図9(c)に示したように、或るメ
モリセルアレイ3の上下に夫々設けられるセンスアンプ
である。
【0015】S/B33は、上記図10に示した構成を
有するものであり、リード用データバスRGDBX ,RGDBZ
およびRLDBX ,RLDBZ を介してS/A31,32(コラ
ム線CL選択用のnチャネルトランジスタ8)に接続さ
れる。また、W/A34は、データ書き込み時に信号の
増幅を行うライトアンプであり、ライト用データバスWG
DBX ,WGDBZ およびWLDBX ,WLDBZ を介してS/A3
1,32(コラム線CL選択用のnチャネルトランジス
タ9)に接続される。
【0016】ところで、外部よりDRAMに入力される
図示しないアドレスは、同一のアドレス端子からロウ
(行)アドレスとコラム(列)アドレスとが時分割で入
力される。このうち、ロウアドレスはロウデコーダ(ワ
ードデコーダ)35でデコードされ、図9(b)に示し
た何れかのブロックを選択するためのブロック選択信号
として供給される。
【0017】このブロック選択信号は、センスアンプを
活性化させるためのセンスアンプ活性化信号として各S
/A31,32に供給されるとともに、後述するリード
制御部37およびライト制御部38にも供給される。な
お、図11の例では、ブロック選択信号(センスアンプ
活性化信号)により一方のS/A31が活性化され、も
う一方のS/A32は非活性のままとなっている様子を
示している。
【0018】また、コラムアドレスはコラムデコーダ3
6でデコードされ、各S/A31,32内のnチャネル
トランジスタ8,9に供給され、そのON/OFFが制
御される。これにより、ブロック選択信号により選択さ
れたブロックとコラム選択信号により選択されたコラム
との交点に当たるセンスアンプが選択され、対応するメ
モリセルに対してデータの読み出しあるいは書き込みが
行われる。
【0019】リード制御部37は、pチャネルトランジ
スタ39とnチャネルトランジスタ40とを従属接続し
て互いにゲートどうしを接続するとともに、各トランジ
スタ39,40をそれぞれ高電位電源Viiおよびグラン
ドに接続したCMOS構造を有している。各トランジス
タ39,40に共通のゲートには、上述のブロック選択
信号が供給される。また、各トランジスタ39,40が
共通に接続されたドレインからは、リードイネーブル信
号rclex が出力される。
【0020】データのリード時において、リード制御部
37に供給されるブロック選択信号が“H”になると、
リード制御部37内のpチャネルトランジスタ39がO
FF、nチャネルトランジスタ40がONとなるため、
リードイネーブル信号rclexが“L”になる。これによ
り、図11の太線で示したように、電流検出型のS/B
33は、これに接続された高電位電源Viiからリード制
御部37のグランド方向に向かってリード検出電流を流
し、それを増幅する。
【0021】一方、スタンバイ状態(プリチャージ状
態)のときは、ブロック選択信号が“L”となり、pチ
ャネルトランジスタ39とnチャネルトランジスタ40
のON/OFFが先程とは逆になるので、上述のような
リード検出電流は流れない。
【0022】また、ライト制御部38は、ブロック選択
信号およびライト状態信号に基づいて、ブロック選択信
号により選択されたブロック内のメモリセルに対して、
データの書き込みを行うか否かを制御する。すなわち、
ライト状態信号は、リード時には“L”、ライト時には
“H”となる信号であり、ライト制御部38に与えられ
るライト状態信号が“H”となることにより、ライト用
コラム線WCLを選択するためのnチャネルトランジス
タ10がONになる。さらに、ブロック選択信号とコラ
ム選択信号により選択されたS/A31のnチャネルト
ランジスタ9がONとなることにより、このS/A31
を用いてライト用データバスWGDBX ,WGDBZ およびWLDB
X ,WLDBZ からデータの書き込みが行われる。
【0023】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術では、
リード制御部37は、その内部の各トランジスタ39,
40のON/OFF制御をブロック選択信号に基づいて
行っている。しかしながら、このブロック選択信号は、
データのリード時にもライト時にも同様に与えられるも
のであるため、選択されたブロックにおいては、リード
時だけでなく、ライト時にもリードイネーブル信号rcle
x が“L”となる。一方、リード用データバスRGDBX ,
RGDBZ およびRLDBX ,RLDBZ は、アンプを使用しないス
タンバイ状態では“H”側にプリチャージされている。
【0024】そのため、ライト動作時であるにもかかわ
らず、リード用データバスRGDBX ,RGDBZ およびRLDBX
,RLDBZ 上をS/B33からリード制御部37の方向
に電流が流れてしまい、ライト動作時における消費電流
が増大してしまうという問題があった。また、ライト動
作時には本来不要なリード検出電流が流れてしまうこと
によって、ライト検出電流に影響を与え、誤動作を起こ
すことがあるという問題もあった。
【0025】なお、上記図11では、S/B33の高電
位電源Viiからリード制御部37のグランド電位にリー
ド検出電流が流れる例を示したが、これとは逆に、図1
2に示すように、リード制御部37の高電位電源Viiか
らS/B33′のグランド電位にリード検出電流が流れ
るようにDRAMを構成する場合もある。
【0026】図12の例は、図11のS/A31,32
内で用いられていたnチャネルトランジスタ7〜10を
全てpチャネルトランジスタ7′〜10′に変えたもの
である。また、図12の例では、ブロック選択信号、ラ
イト状態信号、S/B活性化信号は、図11の場合と極
性が異なり、活性状態のときに“L”、非活性状態のと
きに“H”となる。
【0027】また、図11と図12では、リード用デー
タバスのRLDBX とRLDBZ 、RGDBX とRGDBZ がそれぞれ入
れ替わっている。さらに、図11のリードイネーブル信
号rclex が、図12では極性が逆のリードイネーブル信
号rclez となっている。なお、信号名の最後尾の「x 」
は活性状態のときに“L”となる信号を表し、「z 」は
活性状態のときに“H”となる信号を表している。
【0028】このように構成した場合は、S/B33′
は、図13のように構成される。この図13において、
図10と対応する構成要素には同じ番号に「′」の記号
を付けて表している。図13の例では、nチャネルトラ
ンジスタ21′,22′と増幅部23′内の各pチャネ
ルトランジスタおよびnチャネルトランジスタに関し
て、これらに接続する高電位電源Viiとグランド電位と
を図10の場合と全て逆にするとともに、S/B活性化
信号をsbezからsbexに変えている。
【0029】この図12および図13のように構成した
場合も、図12中に太線で示したように、ライト動作時
であるにもかかわらず、リード用データバスRGDBX ,RG
DBZおよびRLDBX ,RLDBZ 上をリード制御部37からS
/B33′の方向に電流が流れてしまい、ライト動作時
における消費電流が増大してしまうという問題があっ
た。
【0030】本発明は、このような問題を解決するため
に成されたものであり、ライト動作時にはリード用デー
タバス上にリード専用の検出電流が流れないようにする
ことを目的とする。
【0031】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体記憶装置
は、選択されたメモリセルのデータを増幅するセンスア
ンプおよびバスアンプを有する半導体記憶装置であっ
て、上記メモリセルへのデータのライト動作時に、アド
レスに基づき選択されたセンスアンプおよびバスアンプ
を介してリード検出電流が流れる経路を遮断する遮断手
段を備えたことを特徴とする。
【0032】上記遮断手段は、例えば、アドレスに基づ
き生成された選択信号とライト状態信号との論理をとる
ことにより、上記ライト状態信号が活性化されたときに
上記センスアンプを動作させるイネーブル信号発生回路
側の電位を上記バスアンプ側の電位と同電位にする手段
を備える。
【0033】また、本発明の他の態様では、上記遮断手
段は、上記アドレスに基づき生成された選択信号とライ
ト状態信号との論理をとることにより、上記ライト状態
信号が活性化されたときに上記センスアンプを動作させ
るイネーブル信号発生回路の接続を開放する手段を備え
る。
【0034】また、本発明のその他の態様では、上記遮
断手段は、ライト状態信号に応じてオン/オフし、上記
ライト状態信号が活性化されたときに上記バスアンプの
接続を開放するスイッチ手段、あるいは、上記バスアン
プの活性化信号の反転信号に応じてオン/オフし、上記
バスアンプ活性化信号が活性化されたときに上記バスア
ンプの接続を開放するスイッチ手段を備える。
【0035】上記のように構成した本発明によれば、メ
モリセルへのデータのライト動作時には、アドレスに基
づき選択されたセンスアンプおよびバスアンプを介して
リード検出電流が流れる経路が遮断されるので、ライト
動作時にはライト用の検出電流だけが流れ、ライト動作
に不要なリード専用の検出電流は流れないようにするこ
とが可能となる。
【0036】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。 (第1の実施形態)図1は、第1の実施形態による半導
体記憶装置の一部構成を示す図であり、図11に示した
構成要素と同じものには同一の符号を付している。図1
において、ライト制御部38に入力されるライト状態信
号は、上述したように、リード動作時は“L”であり、
ライト動作時に“H”となる信号である。上記図11に
示す従来例では、このライト状態信号はライト制御部3
8にのみ入力され、ライトコラム選択線WCLを選択す
るための専用の制御信号として利用されていた。
【0037】これに対して、本実施形態では、上記ライ
ト状態信号をリード制御部(リードイネーブル信号発生
回路)41にも供給するようにしている。本実施形態の
リード制御部41は、上記図11のリード制御部37が
備えていたpチャネルトランジスタ39およびnチャネ
ルトランジスタ40の構成に加えて、NORゲート42
とインバータ(NOTゲート)43とを設けている。
【0038】上記インバータ43には、ワードデコーダ
35から出力されるブロック選択信号を入力する。ま
た、上記NORゲート42には、上記インバータ43の
出力信号とライト状態信号とを入力し、その出力を上記
pチャネルトランジスタ39およびnチャネルトランジ
スタ40に共通のゲートに接続する。
【0039】このように構成することにより、ライト動
作時にライト状態信号が“H”になると、データの書き
込みを行うブロックを選択するためにブロック選択信号
が“H”となっていても、そのブロック選択信号はリー
ド制御部41内のNORゲート42でゲーティングさ
れ、NORゲート42からは“L”の論理信号が出力さ
れる。
【0040】これにより、pチャネルトランジスタ39
がON、nチャネルトランジスタ40がOFFの状態と
なり、ブロック選択信号が“L”の場合と同じ状態とな
る。そのため、電圧−電流変換のイネーブル信号rclex
がS/B(リードデータバスアンプ)33の高電位電源
Viiと同じ“H”レベルになり、S/B33からリード
制御部41の方向にリード検出電流が流れるのを防止す
ることができる。
【0041】なお、リード動作時にライト状態信号が
“L”となった場合は、pチャネルトランジスタ39お
よびnチャネルトランジスタ40のON/OFFは、ブ
ロック選択信号に依存する。すなわち、リード制御部4
1に供給されるブロック選択信号が“H”になると、N
ORゲート42からは“H”の論理信号が出力されるの
で、pチャネルトランジスタ39がOFF、nチャネル
トランジスタ40がONとなり、リードイネーブル信号
rclex が“L”になる。これにより、S/B33からリ
ード制御部41にリード検出電流が流れ、増幅が行われ
る。
【0042】一方、ブロック選択信号が“L”の場合
は、NORゲート42からは“L”の論理信号が出力さ
れるので、pチャネルトランジスタ39がON、nチャ
ネルトランジスタ40がOFFとなり、リードイネーブ
ル信号rclex は“H”となる。よってこの場合は、S/
B33からリード制御部41に対するリード検出電流は
流れない。 (第2の実施形態)次に、本発明の第2の実施形態につ
いて説明する。図2は、第1の実施形態による半導体記
憶装置の一部構成を示す図である。この図2に示す第2
の実施形態において、ライト状態信号をリード制御部5
1に供給する点は、図1に示した第1の実施形態と同様
である。ただし、第2の実施形態のリード制御部51
は、上記図1に示したリード制御部41とその内部構成
が異なっている。
【0043】すなわち、上記第1の実施形態では、リー
ド制御部41のドライバをpチャネルトランジスタ39
とnチャネルトランジスタ40とを用いたCMOSによ
り構成していたが、本実施形態のリード制御部51は、
nチャネルトランジスタ52だけで構成している。NO
Rゲート42およびインバータ43への入力信号は第1
の実施形態と同様であり、NORゲート42の出力は、
上記nチャネルトランジスタ52のゲートに接続する。
また、nチャネルトランジスタ52のソースおよびドレ
インは、それぞれグランドおよびリードイネーブル信号
rclex に接続する。
【0044】このように構成した第2の実施形態におい
ても、第1の実施形態と同様に、データのライト動作時
にライト状態信号が“H”になると、データの書き込み
を行うブロックを選択するためにブロック選択信号が
“H”となっていても、そのブロック選択信号はリード
制御部51内のNORゲート42でゲーティングされ、
nチャネルトランジスタ52のゲートにはNORゲート
42から“L”の論理信号が供給される。これにより、
nチャネルトランジスタ52はOFFの状態となるの
で、S/B33からリード制御部51の方向にリード検
出電流が流れるのを防止することができる。
【0045】このように、第2の実施形態によれば、ラ
イト動作時にリード用データバスRGDBX ,RGDBZ および
RLDBX ,RLDBZ 上に無駄な電流が流れないようにするこ
とができるだけでなく、図1と比べてリード制御部51
の構成を簡素化することができる。図9に示したよう
に、リード制御部51は、チップ上で面積がごく限られ
た部分に設けられるため、できるだけ素子数を減らして
回路面積を小さくすることが望まれる。第2の実施形態
では、第1の実施形態と比べて素子数を少なくして、回
路面積を十分に小さくすることができる。
【0046】ただし、この第2の実施形態では、図1に
示した第1の実施形態と異なり、リード制御部51のド
ライバにCMOS構造を採用していないので、リードイ
ネーブル信号rclex のレベルが外乱によって揺れる場合
がある。この場合、S/A31,32内の各nチャネル
トランジスタ7,8およびリード制御部51内のnチャ
ネルトランジスタ52に僅かにリーク電流が生じること
がある。よって、消費電流の削減と回路構成の簡素化と
のトレードオフで前者を重視する場合には、図1に示し
た構成を用いれば良い。 (第3の実施形態)次に、本発明の第3の実施形態につ
いて説明する。図3に示す第3の実施形態では、リード
制御部37の構成は、上記図11に示した従来例と同様
である。本実施形態では、高電位電源ViiとS/B33
との間にあるpチャネルトランジスタ61(図10のp
チャネルトランジスタ21,22に対応)のゲートに上
記ライト状態信号を供給する。すなわち、本実施形態に
おいてライト状態信号は、ライト制御部38の他に、リ
ード制御部37ではなくpチャネルトランジスタ61の
ゲートに供給するようにする。
【0047】このように構成した第3の実施形態におい
ては、ライト動作時にライト状態信号が“H”になる
と、pチャネルトランジスタ61がOFFの状態とな
り、S/B33が高電位電源Viiと切り離されるので、
S/B33からリード制御部37の方向にリード検出電
流は流れなくなる。つまり、本実施形態では、リード検
出電流が流れる経路をS/B33の側で遮断することに
より、ライト動作時にはリード用データバスRGDBX ,RG
DBZ およびRLDBX ,RLDBZ 上に無駄な電流が流れないよ
うにすることができる。
【0048】なお、リード動作時は、ライト状態信号が
“L”となってpチャネルトランジスタ61はONとな
るので、通常通り動作する。 (第4の実施形態)次に、本発明の第4の実施形態につ
いて説明する。図4に示す第4の実施形態において、高
電位電源ViiとS/B33との間にpチャネルトランジ
スタ61が存在する点では上記第3の実施形態と同様で
あるが、そのゲートには、ライト状態信号ではなく、S
/B33の活性化信号を新たに設けたインバータ62で
反転した信号を供給するようにする。
【0049】S/B33に入力される活性化信号は、リ
ード動作時に“H”、ライト動作時に“L”となる信号
であり、上述のライト状態信号とは論理が逆の信号であ
る。このようなS/B活性化信号をインバータ62を介
してpチャネルトランジスタ61のゲートに供給するこ
とにより、第3の実施形態と同様の状態を作り出すこと
ができる。
【0050】すなわち、リード動作時は、S/B活性化
信号は“H”であるので、pチャネルトランジスタ61
はONとなり、通常通り動作する。これに対し、ライト
動作時は、S/B活性化信号は“L”となり、これがイ
ンバータ62を介してpチャネルトランジスタ61に与
えられることにより、当該pチャネルトランジスタ61
はOFFとなる。よって、S/B33が高電位電源Vii
と切り離されるので、S/B33からリード制御部37
の方向にリード検出電流は流れなくなる。 (第5の実施形態)上記第1〜第4の実施形態では、リ
ード検出電流が、リードデータバスアンプの高電位電源
からリード制御部のグランド電位に流れるように構成さ
れたDRAMの例を示したが、これとは逆に、リード制
御部の高電位電源からリードデータバスアンプのグラン
ド電位にリード検出電流を流すように構成されたDRA
Mにも本発明は適用可能である。
【0051】第5の実施形態は、このようにリード制御
部からリードデータバスアンプの方向にリード検出電流
を流す場合の構成例を示すものであり、上記図1〜図4
に示した構成に対応するものを、それぞれ図5〜図8に
示す。これらの図5〜図8において、図1〜図4と同じ
構成要素には同じ番号を付し、極性等が異なる対応する
構成要素には同じ番号に「′」の記号を付けて表してい
る。
【0052】図5〜図8では、図1〜図4のS/A3
1,32内で用いられていたnチャネルトランジスタ7
〜10を全てpチャネルトランジスタ7′〜10′に変
えるとともに、ブロック選択信号、ライト状態信号、S
/B活性化信号の極性を、図1〜図4の場合と逆にして
いる。すなわち、これらの信号は、図5〜図8の例では
活性状態のときに“L”、非活性状態のときに“H”と
なる。
【0053】また、図5〜図8では、リード用データバ
スのRLDBX とRLDBZ 、RGDBX とRGDBZ がそれぞれ図1〜
図4の場合と入れ替わっている。また、図1〜図4のリ
ードイネーブル信号rclex が、図5〜図8の例では極性
が逆のリードイネーブル信号rclez となっている。ま
た、S/B33′としては、図13のように構成される
ものを使用する。
【0054】さらに、図5および図6では、図1および
図2のリード制御部41,51内で使用していたNOR
ゲート42の代わりに、NANDゲート71を用いてい
る。また、図7および図8では、図3および図4におい
て高電位電源ViiとS/B33との間に設けられていた
pチャネルトランジスタ61の代わりに、S/B33′
とグランドとの間にnチャネルトランジスタ61′(図
13のnチャネルトランジスタ21′,22′に対応)
が設けられている。
【0055】例えば図5のように構成した場合、ライト
動作時にライト状態信号が“L”になると、データの書
き込みを行うブロックを選択するためにブロック選択信
号が“L”となっていても、そのブロック選択信号はリ
ード制御部41′内のNANDゲート71でゲーティン
グされ、NANDゲート71からは“H”の論理信号が
出力される。
【0056】これにより、リード制御部41′内のpチ
ャネルトランジスタ39がOFF、nチャネルトランジ
スタ40がONの状態となる。そのため、リードイネー
ブル信号rclez は、S/B33′のグランド電位と同じ
“L”レベルとなるので、リード制御部41′からS/
B33′の方向にリード検出電流が流れるのを防止する
ことができる。図6のように構成した場合も、これと同
様の動作により、ライト動作時にリード制御部51′か
らS/B33′の方向に無駄なリード検出電流が流れる
のを防止することができる。
【0057】また、図7のように構成した場合、ライト
動作時にライト状態信号が“L”になると、nチャネル
トランジスタ61′がOFFの状態となり、S/B3
3′がグランドと切り離されるので、リード制御部37
からS/B33′の方向にリード検出電流は流れなくな
る。また、図8のように構成した場合も、ライト動作時
にS/B活性化信号が“H”となると、これがインバー
タ62を介してnチャネルトランジスタ61′に与えら
れることにより、当該nチャネルトランジスタ61′は
OFFとなり、リード制御部37からS/B33′の方
向にリード検出電流が流れるのを防止することができ
る。
【0058】なお、上記実施形態において示した各部の
構成および配線等は、何れも本発明を実施するにあたっ
ての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによっ
て本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならない
ものである。すなわち、本発明はその精神、またはその
主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施する
ことができる。
【0059】例えば、上記実施形態では、ビット線上に
読み出されたデータの電圧を電流に変換してその電流差
を検出して増幅する電流検出型のリードデータバスアン
プを有する半導体記憶装置について説明したが、ビット
線対上の電圧差を検出して増幅する電圧検出型のリード
データバスアンプを有する半導体記憶装置についても適
用することが可能である。すなわち、ビット線対上に生
じた電圧差を検出するタイプでも、その電圧差に応じて
リードデータバス上に電流が流れることがあるので、ラ
イト動作時におけるその電流の流れを遮断する際にも本
発明を適用することができる。
【0060】また、上記図1および図2の実施形態で
は、ライト動作時にリード検出電流の経路を遮断する手
段としてNORゲート42およびインバータ43を用い
たが、この構成には限定されない。要は、データのリー
ド動作時においてライト状態信号が“L”のときは出力
信号がブロック選択信号のレベルに依存し、ライト動作
時においてライト状態信号が“H”となったときは出力
信号が必ず“L”となる論理回路であれば、どのような
構成を用いても良い。
【0061】また、上記図5および図6の実施形態で
は、ライト動作時にリード検出電流の経路を遮断する手
段としてNANDゲート71およびインバータ43を用
いたが、この構成には限定されない。要は、データのリ
ード動作時においてライト状態信号が“H”のときは出
力信号がブロック選択信号のレベルに依存し、ライト動
作時においてライト状態信号が“L”となったときは出
力信号が必ず“H”となる論理回路であれば、どのよう
な構成を用いても良い。
【0062】また、上記図3、図4、図7および図8の
実施形態では、ライト動作時にOFFするスイッチ手段
としてpチャネルトランジスタ61もしくはnチャネル
トランジスタ61′を用いているが、ライト動作時にO
FFとなるスイッチ手段であれば他の構成を用いても良
い。
【0063】すなわち、リード検出電流が、リードデー
タバスアンプの高電位電源から、アドレスに基づく選択
信号に応じてセンスアンプを動作させるイネーブル信号
発生回路のグランドに流れる構成の場合には、遮断手段
によるリード検出電流の遮断は、例えば、上記イネーブ
ル信号発生回路に対して上記選択信号の他にライト状態
信号を供給し、上記選択信号とライト状態信号との論理
をとることにより、上記ライト状態信号が活性化された
ときに上記イネーブル信号発生回路側の電位を電源電位
にすることによって行うようにすれば良い。
【0064】また、上記遮断手段によるリード検出電流
の遮断は、上記イネーブル信号発生回路に対して上記選
択信号の他にライト状態信号を供給し、上記選択信号と
ライト状態信号との論理をとることにより、上記ライト
状態信号が活性化されたときに上記イネーブル信号発生
回路のグランド側を開放することによって行うようにし
ても良い。
【0065】また、上記遮断手段によるリード検出電流
の遮断は、上記リードデータバスアンプ側に設けたスイ
ッチ手段に対してライト状態信号を供給し、上記ライト
状態信号が活性化されたときに上記リードデータバスア
ンプの高電位電源側を開放することによって行うように
しても良い。
【0066】また、上記遮断手段によるリード検出電流
の遮断は、上記リードデータバスアンプ側に設けたスイ
ッチ手段に対して上記リードデータバスアンプの活性化
信号の反転信号を供給し、上記リードデータバスアンプ
の活性化信号が活性化されたときに上記リードデータバ
スアンプの高電位電源側を開放することによって行うよ
うにしても良い。
【0067】一方、上記リード検出電流が、アドレスに
基づく選択信号に応じてセンスアンプを動作させるイネ
ーブル信号発生回路の高電位電源から、リードデータバ
スアンプのグランドに流れる構成の場合には、遮断手段
によるリード検出電流の遮断は、例えば、上記イネーブ
ル信号発生回路に対して上記選択信号の他にライト状態
信号を供給し、上記選択信号とライト状態信号との論理
をとることにより、上記ライト状態信号が活性化された
ときに上記イネーブル信号発生回路側の電位をグランド
電位にすることによって行うようにすれば良い。
【0068】また、上記遮断手段によるリード検出電流
の遮断は、上記イネーブル信号発生回路に対して上記選
択信号の他にライト状態信号を供給し、上記選択信号と
ライト状態信号との論理をとることにより、上記ライト
状態信号が活性化されたときに上記イネーブル信号発生
回路の高電位電源側を開放することによって行うように
しても良い。
【0069】また、上記遮断手段によるリード検出電流
の遮断は、上記リードデータバスアンプ側に設けたスイ
ッチ手段に対してライト状態信号を供給し、上記ライト
状態信号が活性化されたときに上記リードデータバスア
ンプのグランド側を開放することによって行うようにし
ても良い。
【0070】また、上記遮断手段によるリード検出電流
の遮断は、上記リードデータバスアンプ側に設けたスイ
ッチ手段に対して上記リードデータバスアンプの活性化
信号の反転信号を供給し、上記リードデータバスアンプ
の活性化信号が活性化されたときに上記リードデータバ
スアンプのグランド側を開放することによって行うよう
にしても良い。
【0071】
【発明の効果】本発明は上述したように、選択されたメ
モリセルのデータを増幅するセンスアンプおよびバスア
ンプを有する半導体記憶装置において、メモリセルへの
データのライト動作時に、アドレスに基づき選択された
センスアンプおよびバスアンプを介してリード検出電流
が流れる経路を遮断する遮断手段を設けたので、メモリ
セルへのライト動作時には、ライト動作に不要なリード
検出電流が流れないようにすることができる。これによ
り、ライト動作時における消費電流を抑えることができ
るとともに、誤動作を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態による半導体記憶装置
の一部構成を示す図である。
【図2】本発明の第2の実施形態による半導体記憶装置
の一部構成を示す図である。
【図3】本発明の第3の実施形態による半導体記憶装置
の一部構成を示す図である。
【図4】本発明の第4の実施形態による半導体記憶装置
の一部構成を示す図である。
【図5】本発明の第5の実施形態による半導体記憶装置
の一部構成を示す図であり、図1に対応する構成を示す
図である。
【図6】本発明の第5の実施形態による半導体記憶装置
の一部構成を示す図であり、図2に対応する構成を示す
図である。
【図7】本発明の第5の実施形態による半導体記憶装置
の一部構成を示す図であり、図3に対応する構成を示す
図である。
【図8】本発明の第5の実施形態による半導体記憶装置
の一部構成を示す図であり、図4に対応する構成を示す
図である。
【図9】代表的なDRAMの構成例を示す図である。
【図10】代表的なS/B(リードデータバスアンプ)
の構成例を示す図である。
【図11】従来の半導体記憶装置の一部構成を示す図で
ある。
【図12】従来の半導体記憶装置の一部構成の他の例を
示す図である。
【図13】S/B(リードデータバスアンプ)の他の構
成例を示す図である。
【符号の説明】
31,32 S/A 31′,32′ S/A 33 S/B(リードデータバスアンプ) 33′ S/B(リードデータバスアンプ) 41 リード制御部 41′ リード制御部 42 NORゲート 43 インバータ 51 リード制御部 51′ リード制御部 52 nチャネルトランジスタ 61 pチャネルトランジスタ 61′ nチャネルトランジスタ 62 インバータ 71 NANDゲート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江渡 聡 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 (72)発明者 菊竹 陽 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 Fターム(参考) 5B024 AA01 AA03 BA09 BA21 BA29 CA07 5F083 AD00 GA05 GA11 LA03

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 選択されたメモリセルのデータを増幅す
    るセンスアンプおよびバスアンプを有する半導体記憶装
    置であって、 上記メモリセルへのデータのライト動作時に、アドレス
    に基づき選択されたセンスアンプおよびバスアンプを介
    してリード検出電流が流れる経路を遮断する遮断手段を
    備えたことを特徴とする半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 上記遮断手段は、上記アドレスに基づき
    生成された選択信号とライト状態信号との論理をとるこ
    とにより、上記ライト状態信号が活性化されたときに上
    記センスアンプを動作させるイネーブル信号発生回路側
    の電位を上記バスアンプ側の電位と同電位にする手段を
    備えることを特徴とする請求項1に記載の半導体記憶装
    置。
  3. 【請求項3】 上記遮断手段は、上記アドレスに基づき
    生成された選択信号とライト状態信号との論理をとるこ
    とにより、上記ライト状態信号が活性化されたときに上
    記センスアンプを動作させるイネーブル信号発生回路の
    接続を開放する手段を備えることを特徴とする請求項1
    に記載の半導体記憶装置。
  4. 【請求項4】 上記遮断手段は、ライト状態信号に応じ
    てオン/オフし、上記ライト状態信号が活性化されたと
    きに上記バスアンプの接続を開放するスイッチ手段を備
    えることを特徴とする請求項1に記載の半導体記憶装
    置。
  5. 【請求項5】 上記遮断手段は、上記バスアンプの活性
    化信号の反転信号に応じてオン/オフし、上記バスアン
    プ活性化信号が活性化されたときに上記バスアンプの接
    続を開放するスイッチ手段を備えることを特徴とする請
    求項1に記載の半導体記憶装置。
  6. 【請求項6】 選択されたメモリセルからビット線に電
    圧として読み出されたデータの当該電圧を電流に変換す
    るセンスアンプと、電流を流すことによりデータを増幅
    する電流検出型のリードデータバスアンプとを有する半
    導体記憶装置であって、 上記メモリセルへのデータのライト動作時にリード検出
    電流が流れる経路を遮断する遮断手段を備えたことを特
    徴とする半導体記憶装置。
  7. 【請求項7】 上記リード検出電流は、上記リードデー
    タバスアンプの高電位電源から、上記アドレスに基づく
    選択信号に応じて上記センスアンプを動作させるイネー
    ブル信号発生回路のグランドに流れることを特徴とする
    請求項6に記載の半導体記憶装置。
  8. 【請求項8】 上記リード検出電流は、上記アドレスに
    基づく選択信号に応じて上記センスアンプを動作させる
    イネーブル信号発生回路の高電位電源から、上記リード
    データバスアンプのグランドに流れることを特徴とする
    請求項6に記載の半導体記憶装置。
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