JP2003123477A - Semiconductor memory - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[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、更に言えば、LSIメモリ製品(例えば、DRA
M、SRAM、不揮発性半導体記憶装置としてのフラッ
シュメモリ及びマスクROM等)におけるデータの高速
読み出しを可能にする技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device, and more specifically, to an LSI memory product (eg, DRA).
M, SRAM, a flash memory as a non-volatile semiconductor memory device, a mask ROM, etc.) for enabling high-speed reading of data.
【0002】[0002]
【従来の技術】以下、従来の半導体記憶装置について図
面を参照しながら説明する。2. Description of the Related Art A conventional semiconductor memory device will be described below with reference to the drawings.
【0003】図3に示すようにカラムデコーダ51に接
続されたビットラインBL群52と、ロウデコーダ53
に接続されたワードラインWL群54と、各ビットライ
ンBLとワードラインWLとが交差する番地に配置され
た複数個のメモリセルからメモリセルアレイ55が構成
されている。As shown in FIG. 3, a bit line BL group 52 connected to a column decoder 51 and a row decoder 53.
A memory cell array 55 is composed of a word line WL group 54 connected to each other and a plurality of memory cells arranged at addresses where each bit line BL and word line WL intersect.
【0004】即ち、図3に示すように、例えばワードラ
インWL[0]と各ビットラインBL群(BL[0]、
BL[1]、BL[2]、BL[3]、BL[4]、B
L[5]、BL[6]、BL[7]・・・BL[f
b]、BL[fc]、BL[fd]、BL[fe]、B
L[ff])との交差する各位置(番地もしくはアドレ
スという。)に対応するメモリセル(図示省略)には、
それぞれ「000」、「001」、「002」、「00
3」、「004」、「005」、「006」、「00
7」・・・「0FB」、「0FC」、「0FD」、「0
FE」、「0FF」の各データが書き込まれている。That is, as shown in FIG. 3, for example, the word line WL [0] and each bit line BL group (BL [0],
BL [1], BL [2], BL [3], BL [4], B
L [5], BL [6], BL [7] ... BL [f
b], BL [fc], BL [fd], BL [fe], B
A memory cell (not shown) corresponding to each position (called an address or an address) intersecting with L [ff]) is
"000", "001", "002", "00"
3 ”,“ 004 ”,“ 005 ”,“ 006 ”,“ 00 ”
7 "..." 0FB "," 0FC "," 0FD "," 0 "
Each data of "FE" and "0FF" is written.
【0005】各外部アドレス「100」、「101」、
「102」、「103」、「104」、「105」、
「106」、「107」・・・「1FB」、「1F
C」、「1FD」、「1FE」、「1FF」に対応する
データは、ワードラインWL[1]と各ビットラインB
L群(BL[0]、BL[1]、BL[2]、BL
[3]、BL[4]、BL[5]、BL[6]、BL
[7]・・・BL[fb]、BL[fc]、BL[f
d]、BL[fe]、BL[ff])と交差する各メモ
リセルに書き込まれている。以下、同様である。External addresses "100", "101",
"102", "103", "104", "105",
"106", "107" ... "1FB", "1F"
The data corresponding to “C”, “1FD”, “1FE”, and “1FF” is the word line WL [1] and each bit line B.
L group (BL [0], BL [1], BL [2], BL
[3], BL [4], BL [5], BL [6], BL
[7] ... BL [fb], BL [fc], BL [f
d], BL [fe], BL [ff]) is written in each memory cell. The same applies hereinafter.
【0006】そして、前記カラムデコーダ51に接続さ
れたセンスアンプ56を介して所望のデータが出力され
る。Then, desired data is output through the sense amplifier 56 connected to the column decoder 51.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】近年、CPUの高速化
に伴い、メモリへのCPUからのアクセスがシステム全
体のボトルネックとなってきている。In recent years, with the increase in the speed of the CPU, the access from the CPU to the memory has become the bottleneck of the entire system.
【0008】これを解決するために、一度のアドレス入
力に対し、そのアドレスから規則性のあるアドレスデー
タを順次自動的に出力させるメモリ製品(例えば、DR
AM、SRAM、不揮発性半導体記憶装置としてのフラ
ッシュメモリ及びマスクROM等)が出現している。In order to solve this, a memory product (for example, a DR product) that automatically outputs regular address data from the address once the address is input.
AM, SRAM, flash memories as non-volatile semiconductor memory devices, mask ROMs, etc.) have appeared.
【0009】LSIメモリ製品においては、外部アドレ
スを内部的にロウアドレス(ワードライン選択)とカラ
ム(ビットライン選択)に分割し、効率良くメモリセル
に対するアクセスを行っている。In an LSI memory product, an external address is internally divided into a row address (word line selection) and a column (bit line selection) to efficiently access a memory cell.
【0010】一般には、下位のアドレスをカラムに、上
位のアドレスをロウに割り振っている。このため、カラ
ム内での連続アクセスに対しては、比較的高速読み出し
が可能であるが、別のロウアドレス(異なるワードライ
ン)にまたがる場合の、アクセスに対しては、読み出し
時間の増加を招いていた。Generally, lower addresses are assigned to columns and higher addresses are assigned to rows. For this reason, relatively high-speed reading is possible for continuous access within the column, but when accessing to another row address (different word line), the reading time is increased for access. Was there.
【0011】そのため、規則性の連続読み出しが可能な
メモリ製品において、「カラムアドレス内でのみ高速読
み出し」、「ロウアドレスが異なる場合の待ち時間が発
生する」等の制約があった。Therefore, there are restrictions such as "high-speed reading only in column address" and "waiting time occurs when row address is different" in a memory product capable of regular continuous reading.
【0012】即ち、図3に示すように、例えばアドレス
「000」→「001」→「002」→「003」→・
・・「0FC」→「0FD」→「0FE」→「0FF」
といった同一ワードラインWL[0]内の連続読み出し
は、高速化が可能であった。That is, as shown in FIG. 3, for example, the address “000” → “001” → “002” → “003” →
.. “0FC” → “0FD” → “0FE” → “0FF”
The continuous reading in the same word line WL [0] could be speeded up.
【0013】しかし、例えばアドレス「0FF」→「1
00」や「1FF」→「200」といった異なるワード
ライン(WL[0]→WL[1]やWL[1]→WL
[2])をまたがる連続読み出しにはワードライン遷移
のための時間が必要となり、データの高速読み出しが困
難であった。However, for example, the address "0FF" → "1"
Different word lines (WL [0] → WL [1] and WL [1] → WL] such as “00” or “1FF” → “200”
Continuous reading over [2]) requires time for word line transition, making it difficult to read data at high speed.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】そこで、上記課題に鑑み
本発明の半導体記憶装置は、カラムデコーダに接続され
たビットライン群と、ロウデコーダに接続されたワード
ライン群と、各ビットラインとワードラインとが交差す
る番地に配置された複数個のメモリセルから成るものに
おいて、前記ビットラインの所定番地に対応するメモリ
セル内のデータと同じデータが書き込まれるメモリセル
が配置されて成るミラービットラインを設けたことを特
徴とするものである。In view of the above problems, a semiconductor memory device according to the present invention has a bit line group connected to a column decoder, a word line group connected to a row decoder, and each bit line and word. A mirror bit line comprising a plurality of memory cells arranged at addresses intersecting with lines, in which memory cells to which the same data as the data in the memory cells corresponding to the predetermined addresses of the bit lines are written are arranged. Is provided.
【0015】また、前記ビットラインの所定番地に対応
するメモリセル内のデータと同じデータが、ロウアドレ
スを1つインクリメントした異なるワードライン上の、
前記ミラービットラインと交差する番地に配置されて成
るメモリセル内に書き込まれていることを特徴とするも
のである。Further, the same data as the data in the memory cell corresponding to the predetermined address of the bit line is on a different word line obtained by incrementing the row address by one,
Writing is performed in a memory cell arranged at an address intersecting with the mirror bit line.
【0016】更に、前記ビットライン群用の第1のセン
スアンプと、前記ミラービットライン用の第2のセンス
アンプと、所望のセンスアンプを選択する選択回路とを
具備したことを特徴とするものである。Further, it is characterized by further comprising a first sense amplifier for the bit line group, a second sense amplifier for the mirror bit line, and a selection circuit for selecting a desired sense amplifier. Is.
【0017】また、前記選択回路は、連続読み出しの開
始情報であるスタート信号に基づいて所望のセンスアン
プを選択するパスゲート回路から成ることを特徴とする
ものである。Further, the selection circuit comprises a pass gate circuit for selecting a desired sense amplifier based on a start signal which is start information for continuous reading.
【0018】更に、前記第2のセンスアンプは、ラッチ
回路を介して前記選択回路に接続されていることを特徴
とするものである。Further, the second sense amplifier is characterized in that it is connected to the selection circuit via a latch circuit.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明の半導体記憶装置に
係る一実施形態について図面を参照しながら説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of a semiconductor memory device of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0020】図1に示すようにカラムデコーダ1に接続
されたビットラインBL群2と、ロウデコーダ3に接続
されたワードラインWL群4と、各ビットラインBLと
ワードラインWLとが交差する番地に配置された複数個
のメモリセルからメモリセルアレイ5が構成されてい
る。As shown in FIG. 1, a group of bit lines BL connected to a column decoder 1, a group of word lines WL connected to a row decoder 3, and an address where each bit line BL and a word line WL intersect. A memory cell array 5 is composed of a plurality of memory cells arranged in.
【0021】即ち、図1に示すように、例えば外部アド
レス「000」、「001」、「002」、「00
3」、「004」、「005」、「006」、「00
7」・・・「0FB」、「0FC」、「0FD」、「0
FE」、「0FF」に対応するデータは、ワードライン
WL[0]と各ビットラインBL群(BL[0]、BL
[1]、BL[2]、BL[3]、BL[4]、BL
[5]、BL[6]、BL[7]・・・BL[fb]、
BL[fc]、BL[fd]、BL[fe]、BL[f
f])と交差する各メモリセルに書き込まれている。That is, as shown in FIG. 1, for example, external addresses "000", "001", "002", "00" are used.
3 ”,“ 004 ”,“ 005 ”,“ 006 ”,“ 00 ”
7 "..." 0FB "," 0FC "," 0FD "," 0 "
The data corresponding to FE ”and“ 0FF ”includes word line WL [0] and each bit line BL group (BL [0], BL
[1], BL [2], BL [3], BL [4], BL
[5], BL [6], BL [7] ... BL [fb],
BL [fc], BL [fd], BL [fe], BL [f
f]) is written in each memory cell that intersects.
【0022】また、外部アドレス「100」、「10
1」、「102」、「103」、「104」、「10
5」、「106」、「107」・・・「1FB」、「1
FC」、「1FD」、「1FE」、「1FF」に対応す
るデータは、ワードラインWL[1]と各ビットライン
BL群(BL[0]、BL[1]、BL[2]、BL
[3]、BL[4]、BL[5]、BL[6]、BL
[7]・・・BL[fb]、BL[fc]、BL[f
d]、BL[fe]、BL[ff])と交差する各メモ
リセルに書き込まれている。以下、同様である。External addresses "100", "10"
1 ”,“ 102 ”,“ 103 ”,“ 104 ”,“ 10 ”
5 "," 106 "," 107 "..." 1FB "," 1 "
The data corresponding to “FC”, “1FD”, “1FE”, and “1FF” includes word line WL [1] and each bit line BL group (BL [0], BL [1], BL [2], BL.
[3], BL [4], BL [5], BL [6], BL
[7] ... BL [fb], BL [fc], BL [f
d], BL [fe], BL [ff]) is written in each memory cell. The same applies hereinafter.
【0023】また、前記カラムデコーダ1は(第1の)
センスアンプ8に接続されている。Further, the column decoder 1 is (first)
It is connected to the sense amplifier 8.
【0024】ここまでの構成は、従来の回路構成と同様
である。The configuration up to this point is similar to the conventional circuit configuration.
【0025】そして、本発明の特徴は、図1に示すよう
にビットラインBL[0](カラムの0番地のアドレ
ス)に対応するミラービットライン(Mirror BL、以
下MBL)6を設け、当該ミラービットラインMBL
[0]と各ワードラインWL[0]、WL[1]、WL
[2]とが交差する位置(番地)に、「100」、「2
00」、「300」の各データが書き込まれるメモリセ
ル群7が配置されていることである。The feature of the present invention is to provide a mirror bit line (Mirror BL, MBL hereinafter) 6 corresponding to the bit line BL [0] (address of column 0) as shown in FIG. Bit line MBL
[0] and each word line WL [0], WL [1], WL
"100", "2" at the position (address) where [2] intersects
That is, the memory cell group 7 into which each data of “00” and “300” is written is arranged.
【0026】このミラービットラインMBL[0]に対
する各メモリセルには、ロウアドレスを1つインクリメ
ントした異なるワードラインWL上のメモリセル内に、
前記ビットラインBL[0]のデータと同じデータが書
き込まれている。従って、図1に示す本実施形態では、
「100」、「200」、「300」というアドレスに
対応するデータは、ワードラインWLは異なるが、ビッ
トラインBL[0]とミラービットラインMBL[0]
上に2つ存在している。Each memory cell corresponding to the mirror bit line MBL [0] has a memory cell on a different word line WL whose row address is incremented by one.
The same data as the data of the bit line BL [0] is written. Therefore, in the present embodiment shown in FIG.
The data corresponding to the addresses “100”, “200”, and “300” have different word lines WL but different bit lines BL [0] and mirror bit lines MBL [0].
There are two above.
【0027】即ち、前記「100」のアドレスに対応す
るデータは、本来あるべきビットラインBL[0]とワ
ードラインWL[1]とが交差したメモリセル上と、前
記ミラービットラインMBL[0]とワードラインWL
[0]とが交差したメモリセル上とに書き込まれてい
る。That is, the data corresponding to the address of "100" is stored on the memory cell where the bit line BL [0] and the word line WL [1] which should be present intersect, and the mirror bit line MBL [0]. And word line WL
Data is written in the memory cell where [0] intersects.
【0028】また、前記「200」のアドレスに対応す
るデータは、本来あるべきビットラインBL[0]とワ
ードラインWL[2]とが交差したメモリセル上と、前
記ミラービットラインMBL[0]とワードラインWL
[1]とが交差したメモリセル上とに書き込まれてい
る。The data corresponding to the address "200" is stored on the memory cell where the bit line BL [0] and the word line WL [2] which should be present intersect, and the mirror bit line MBL [0]. And word line WL
Data is written in the memory cell where [1] intersects.
【0029】更に、前記「300」のアドレスに対応す
るデータは、本来あるべきビットラインBL[0]とワ
ードラインWL[3](図示省略)とが交差したメモリ
セル上と、前記ミラービットラインMBL[0]とワー
ドラインWL[2]とが交差したメモリセル上とに書き
込まれているものである。以下、同様である。Further, the data corresponding to the address of "300" is provided on the memory cell where the bit line BL [0] and the word line WL [3] (not shown) which should be present intersect, and the mirror bit line. The data is written in the memory cell where MBL [0] and word line WL [2] intersect. The same applies hereinafter.
【0030】ここで、ワードラインWL[0]内の連続
アクセスを実行する場合、例えば「0FD」→「0F
E」→「0FF」と読んだ後に、ワードラインWL
[0]上の「100」セルを読み出すことで、「0F
F」→「100」への読み出し遅延が発生しなくなる。Here, when performing continuous access within the word line WL [0], for example, “0FD” → “0F”
After reading "E" → "0FF", word line WL
By reading out the “100” cell on [0], “0F
The reading delay from "F" to "100" does not occur.
【0031】また、9は前記ミラービットラインMBL
[0]用の(第2の)センスアンプで、前記センスアン
プ8は直接、後述する選択回路12に接続されるが、当
該センスアンプ9はラッチ回路10を介して選択回路1
2に接続されている。Reference numeral 9 is the mirror bit line MBL.
In the (0) (second) sense amplifier, the sense amplifier 8 is directly connected to a selection circuit 12 described later, but the sense amplifier 9 is connected via a latch circuit 10 to the selection circuit 1
Connected to 2.
【0032】ここで、選択回路12は、選択制御回路1
1からの選択信号に基づいて、前記センスアンプ8,9
のいずれかを選択するものであり、当該選択回路12に
より選択されたセンスアンプ側から任意のデータが出力
される。Here, the selection circuit 12 is the selection control circuit 1
Based on the selection signal from 1, the sense amplifiers 8 and 9
Any of the above is selected, and arbitrary data is output from the sense amplifier side selected by the selection circuit 12.
【0033】尚、前記選択回路12として本実施形態で
は、図2に示すようにパスゲート回路構成を採用し、前
記選択信号(連続読み出しを開始するスタート位置情
報)が所望のトランスファゲート13,14に入力さ
れ、どちらかのトランスファゲートがオンすることで、
所望のセンスアンプ出力が選択される。15は、インバ
ータである。In this embodiment, as the selection circuit 12, a pass gate circuit configuration is adopted as shown in FIG. 2, and the selection signal (start position information for starting continuous reading) is transferred to desired transfer gates 13 and 14. Input, and either transfer gate turns on,
The desired sense amplifier output is selected. Reference numeral 15 is an inverter.
【0034】即ち、選択信号(スタート信号)が「00
0」(「100」、「200」等)から始まる連続読み
出し時においては、本来のセンスアンプ8側が選択さ
れ、通常のビットラインBL[0]を使うことでワード
ライン遷移は発生しない。また、選択信号(スタート信
号)がワードラインWLをまたぐ連続読み出し時におい
ては、ミラービットラインMBL[0]6に接続された
センスアンプ9側が選択されるように構成されている。That is, the selection signal (start signal) is "00".
During continuous reading starting from "0"("100","200", etc.), the original sense amplifier 8 side is selected, and the word line transition does not occur by using the normal bit line BL [0]. Further, the sense amplifier 9 side connected to the mirror bit line MBL [0] 6 is selected when the select signal (start signal) is continuously read across the word line WL.
【0035】そして、予め、前記ミラービットラインM
BL[0]用のセンスアンプ9を、前記「100」アド
レスの読み出しを必要とする前に、当該「100」アド
レスのデータをラッチ回路10に格納しておくことで、
実際の「100」読み出しを必要とする段階で前記ワー
ドラインWLの遷移を発生させ(ワードラインWL
[0]→WL[1])、その間にラッチ回路10のデー
タを出力データとして扱い、その後は、ビットラインB
L[0]の読み出しを飛ばし、ビットラインBL[1]
からまた連続読み出しを行うように内部的に処理するこ
とで、ワードラインWLをまたぐ連続読み出しであって
も待ち時間が発生しなくなる。Then, in advance, the mirror bit line M
By storing the data of the “100” address in the latch circuit 10 before the sense amplifier 9 for BL [0] needs to read the “100” address,
The transition of the word line WL is generated at the stage requiring the actual "100" read (word line WL
[0] → WL [1]), during which the data of the latch circuit 10 is treated as output data, and then bit line B
The reading of L [0] is skipped and the bit line BL [1] is skipped.
By performing the internal processing so that the continuous reading is performed again, the waiting time does not occur even in the continuous reading across the word lines WL.
【0036】尚、本発明は、カラムデコーダに接続され
るビットライン群とロウデコーダに接続されるワードラ
イン群と、両ラインが交差する位置に複数個のメモリセ
ルが配置されて成る半導体記憶装置、LSIメモリ製品
(例えば、DRAM、SRAM、フラッシュメモリ及び
マスクROM等)に適用可能なものであり、データの高
速読み出しを可能にするものである。According to the present invention, a bit line group connected to a column decoder, a word line group connected to a row decoder, and a plurality of memory cells are arranged at positions where both lines intersect. The present invention is applicable to LSI memory products (for example, DRAM, SRAM, flash memory, mask ROM, etc.) and enables high-speed reading of data.
【0037】[0037]
【発明の効果】本発明によれば、ビットラインの所定番
地に対応してミラービットラインを配置し、ロウアドレ
スを1つインクリメントした異なるワードラインと当該
ミラービットラインとが交差する番地に配置された複数
個のメモリセル内に前記所定番地内のデータと同じデー
タを書き込んでおき、予め、ミラービットラインに対応
するメモリセル内のデータをラッチしておき、そこから
出力させることで、ワードライン遷移が発生するアドレ
スのアクセス遅延を見かけ上なくすことができる。According to the present invention, the mirror bit line is arranged corresponding to the predetermined address of the bit line, and is arranged at the address where the different word line incremented by one row address and the concerned mirror bit line intersect. By writing the same data as the data in the predetermined address in a plurality of memory cells, latching the data in the memory cells corresponding to the mirror bit lines in advance, and outputting the data from there, the word line The access delay of the address where the transition occurs can be apparently eliminated.
【図1】本発明の一実施形態の半導体記憶装置の構成を
示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の半導体記憶装置に適用される選択回路
の構成を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a selection circuit applied to the semiconductor memory device of the present invention.
【図3】従来の半導体記憶装置の構成を示す回路図であ
る。FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional semiconductor memory device.
1 カラムデコーダ 2 ビットライン群 3 ロウデコーダ 4 ワードライン群 5 メモリセルアレイ 6 ミラービットライン 7 メモリセル 8 センスアンプ 9 センスアンプ 10 ラッチ回路 11 選択制御回路 12 選択回路 1 column decoder 2 bit line group 3 Row decoder 4 word line group 5 memory cell array 6 Mirror bit line 7 memory cells 8 sense amplifier 9 sense amplifier 10 Latch circuit 11 Selection control circuit 12 Selection circuit
Claims (5)
ン群と、ロウデコーダに接続されたワードライン群と、
各ビットラインとワードラインとが交差する番地に配置
された複数個のメモリセルとから成る半導体記憶装置に
おいて、 前記ビットラインの所定番地に対応するメモリセル内の
データと同じデータが書き込まれるメモリセルが配置さ
れて成るミラービットラインを設けたことを特徴とする
半導体記憶装置。1. A group of bit lines connected to a column decoder, a group of word lines connected to a row decoder,
In a semiconductor memory device comprising a plurality of memory cells arranged at an address where each bit line and a word line intersect, a memory cell in which the same data as the data in the memory cell corresponding to the predetermined address of the bit line is written A semiconductor memory device having a mirror bit line formed by arranging the following.
メモリセル内のデータと同じデータが、ロウアドレスを
1つインクリメントした異なるワードライン上の、前記
ミラービットラインと交差する番地に配置されて成るメ
モリセル内に書き込まれていることを特徴とする請求項
1に記載の半導体記憶装置。2. The same data as the data in the memory cell corresponding to the predetermined address of the bit line is arranged at an address intersecting with the mirror bit line on a different word line obtained by incrementing the row address by one. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein data is written in the memory cell.
ンプと、前記ミラービットライン用の第2のセンスアン
プと、所望のセンスアンプを選択する選択回路とを具備
したことを特徴とする請求項1に記載の半導体記憶装
置。3. A first sense amplifier for the bit line group, a second sense amplifier for the mirror bit line, and a selection circuit for selecting a desired sense amplifier. Item 2. The semiconductor memory device according to item 1.
報であるスタート信号に基づいて所望のセンスアンプを
選択するパスゲート回路から成ることを特徴とする請求
項3に記載の半導体記憶装置。4. The semiconductor memory device according to claim 3, wherein the selection circuit includes a pass gate circuit that selects a desired sense amplifier based on a start signal that is start information for continuous reading.
を介して前記選択回路に接続されていることを特徴とす
る請求項3に記載の半導体記憶装置。5. The semiconductor memory device according to claim 3, wherein the second sense amplifier is connected to the selection circuit via a latch circuit.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2001313372A JP4043211B2 (en) | 2001-10-11 | 2001-10-11 | Semiconductor memory device |
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JP2001313372A JP4043211B2 (en) | 2001-10-11 | 2001-10-11 | Semiconductor memory device |
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