JP2005327469A - Semiconductor memory device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は半導体記憶装置に関し、特に、セルフリフレッシュモードを有す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 self-refresh mode.
図16は、セルフリフレッシュモードを有する従来のダイナミックランダムアクセスメモリ(以下、DRAMと称す)の構成を示すブロック図である。 FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of a conventional dynamic random access memory (hereinafter referred to as DRAM) having a self-refresh mode.
図16を参照して、このDRAMは、制御信号入力端子30〜32,34、アドレス信号入力端子群33、データ信号入出力端子群35、接地端子36および電源端子37を備える。また、このDRAMは、クロック発生回路38、行および列アドレスバッファ39、アドレス切換回路40、アドレス発生回路41、行デコーダ42、列デコーダ43、メモリマット44、入力バッファ47および出力バッファ48を備え、メモリマット44はメモリアレイ45およびセンスリフレッシュアンプ+入出力制御回路46を含む。
Referring to FIG. 16, this DRAM includes control
クロック発生回路38は、制御信号入力端子30,31を介して外部から与えられる信号ext/RAS,ext/CASに基づいて所定の動作モードを選択し、DRAM全体を制御する。行および列アドレスバッファ39は、読出および書込動作時に、アドレス信号入力端子群33を介して外部から与えられるアドレス信号A0〜Aq(qは自然数である)を行デコーダ42および列デコーダ43に選択的に与える。
The
アドレス発生回路41は、図17に示すように、発振器49およびアドレスカウンタ50を含む。発振器49は、クロック発生回路38から出力されるセルフリフレッシュ指示信号SREFEによって活性化され、内部クロック信号int/RASを出力する。アドレスカウンタ50は、直列接続された複数のフリップフロップFF0〜FFqを含み、発振器49から出力された内部クロック信号int/RASのパルス数をカウントする。フリップフロップFF0〜FFqの出力は、それぞれセルフリフレッシュ用のアドレス信号C0〜Cqとなる。アドレス切換回路40は、セルフリフレッシュ指示信号SREFEによって制御され、読出および書込動作時は行および列アドレスバッファ39と行デコーダ42とを結合し、セルフリフレッシュ動作時はアドレス発生回路41と行デコーダ42とを結合する。
The
メモリアレイ45は、たとえば64Mビットの記録容量を有する。1ビットのデータは1つのメモリセルに記憶される。各メモリセルは、行アドレスおよび列アドレスによって決定される所定のアドレスに配置される。
The
行デコーダ42は、行および列アドレスバッファ39またはアドレス発生回路41から与えられたアドレス信号に応答して、メモリアレイ45の行アドレスを指定する。列デコーダ43は、行および列アドレスバッファ39から与えられたアドレス信号に応答して、メモリアレイ45の列アドレスを指定する。
センスリフレッシュアンプ+入出力制御回路46は、読出および書込動作時に、行デコーダ42および列デコーダ43によって指定されたアドレスのメモリセルをグローバル信号入出力線対GIOの一端に接続する。また、センスリフレッシュアンプ+入出力制御回路46は、セルフリフレッシュ動作時に、行デコーダ42によって指定された行アドレスのメモリセルのデータをリフレッシュする。
Sense refresh amplifier + input /
グローバル信号入出力線対GIOの他端は入力バッファ47および出力バッファ48に接続される。入力バッファ47は、書込動作時に、制御信号入力端子32を介して外部から与えられる信号ext/Wに応答して、データ信号入出力端子群35から入力されたデータをグローバル信号入出力線対GIOを介して選択されたメモリセルに与える。出力バッファ48は、読出動作時に、制御信号入力端子34から入力される信号ext/OEに応答して、選択されたメモリセルからの読出データをデータ信号入出力端子群35に出力する。
The other end of global signal input / output line pair GIO is connected to
図18は、図16に示したDRAMの行デコーダ42およびメモリマット44のレイアウトを示す図である。図18を参照して、このDRAMでは、いわゆる交互シェアードセンスアンプ方式が採用されている。すなわち、メモリアレイ45は複数のメモリアレイブロックBK1〜BKm(mは自然数である)に分割され、センスリフレッシュアンプ+入出力制御回路46が複数のセンスアンプ帯SA0〜SAmに分割され、センスアンプ帯SA0〜SAmの各間にメモリアレイブロックBK1〜BKmの各々が配置される。
FIG. 18 shows a layout of
センスアンプ帯SA0には、隣接するメモリアレイブロックBK1のたとえば偶数列に対応して複数のセンスリフレッシュアンプ51が設けられる。センスアンプ帯SA1には、隣接するメモリアレイブロックBK1とBK2のたとえば奇数列に対応して複数のセンスリフレッシュアンプ51が設けられる。センスアンプ帯SA1のセンスリフレッシュアンプ51はメモリアレイブロックBK1とBK2で共用される。センスアンプ帯SA1のセンスリフレッシュアンプ51が、メモリアレイブロックBK1とBK2のどちら側で使用されるかは行デコーダ42から入力される信号BLIL1,BLIR1で決定される。他のセンスアンプ帯SA2〜SAmも同様である。
In sense amplifier band SA0, a plurality of
また、行デコーダ42は、複数のワードドライバ群WD1〜WDmを含む。ワードドライバ群WD1〜WDmは、それぞれメモリアレイブロックBK1〜BKmに対応して設けられる。ワードドライバ群WD1は、信号群Xおよび信号RX0−1,RX1−1に応答して、メモリアレイブロックBK1のうちのいずれかの行を選択する。信号群Xは、外部から与えられたアドレス信号A1〜A7またはアドレス発生回路41から与えられたアドレス信号C1〜C7に基づいて、行デコーダ42内で生成された信号群である。信号RX0−1,RX1−1は、アドレス信号A0,A8〜Aqまたはアドレス信号C0,C8〜Cqに基づいて、行デコーダ42内で生成された信号である。他のワードドライバ群WD2〜WDmも同様である。
The
図19は、図18に示したメモリアレイブロックBK1およびその周辺の構成を示す一部省略した回路ブロック図である。図19を参照して、メモリアレイブロックBK1は、行列状に配列された複数のメモリセルMCと、各行に対応して設けられたワード線WLと、各列に対応して設けられたビット線対BLPとを含む。メモリセルMCは、アクセス用のMOSトランジスタQと情報記憶用のキャパシタCとを含む。ワード線WLは、ワードドライバ群WD1の出力を伝達し、選択された行のメモリセルMCを活性化させる。ビット線対BLPは、互いに相補な信号が伝達されるビット線BL,/BLを含み、選択されたメモリセルMCとデータ信号の入出力を行なう。 FIG. 19 is a partially omitted circuit block diagram showing the configuration of memory array block BK1 shown in FIG. 18 and its periphery. Referring to FIG. 19, memory array block BK1 includes a plurality of memory cells MC arranged in a matrix, word lines WL provided corresponding to each row, and bit lines provided corresponding to each column. To BLP. Memory cell MC includes an access MOS transistor Q and an information storage capacitor C. The word line WL transmits the output of the word driver group WD1, and activates the memory cells MC in the selected row. Bit line pair BLP includes bit lines BL and / BL through which complementary signals are transmitted, and inputs / outputs data signals to / from selected memory cell MC.
メモリアレイブロックBK1の奇数列のビット線対BLPは、転送ゲート61を介してセンスリフレッシュアンプ51に接続され、さらに転送ゲート64を介してメモリアレイブロックBK2の奇数列のビット線対BLPに接続される。転送ゲート61は、それぞれビット線BL,/BLとセンスリフレッシュアンプ51の入出力ノードN1,N2との間に接続されるNチャネルMOSトランジスタ62,63を含む。NチャネルMOSトランジスタ62,63のゲートは、ともに信号BLIL1を受ける。転送ゲート64は、それぞれビット線BL,/BLとセンスリフレッシュアンプ51の入出力ノードN1,N2との間に接続されるNチャネルMOSトランジスタ65,66を含む。NチャネルMOSトランジスタ65,66のゲートは、ともに信号BLIR1を受ける。転送ゲート61,64はメモリアレイブロックBK1とBK2のうち、選択された方のメモリアレイブロック(たとえばBK1)とセンスリフレッシュアンプ51を接続し、他方のメモリアレイブロック(この場合はBK2)とセンスリフレッシュアンプ51を遮断する。
The odd-numbered bit line pair BLP of the memory array block BK1 is connected to the
センスリフレッシュアンプ51は、それぞれ入出力ノードN1,N2とノードN3の間に接続されたNチャネルMOSトランジスタ52,53と、それぞれ入出力ノードN1,N2とノードN4の間に接続されたPチャネルMOSトランジスタ55,56とを含む。MOSトランジスタ52,55のゲートはともに入出力ノードN2に接続され、MOSトランジスタ53,56のゲートはともに入出力ノードN1に接続される。また、センスリフレッシュアンプ51は、ノードN3と接地電位GNDのノードとの間に接続されたNチャネルMOSトランジスタ54と、ノードN4と電源電位Vccのノードとの間に接続されたPチャネルMOSトランジスタ57とを含む。MOSトランジスタ54,57のゲートは、それぞれセンスアンプ活性化信号SANE,SAPEを受ける。センスリフレッシュアンプ51は、メモリセルMCが選択された後にビット線BL,/BL間に現れる微小電位差を増幅する。
また、転送ゲート61と64の間に、メモリセルMCが選択される前にビット線BL,/BLをビット線電位Vcc/2にイコライズするためのビット線イコライズ回路70が設けられる。ビット線イコライズ回路70は、それぞれセンスアンプ51の入出力ノードN1,N2とノードN5の間に接続されたNチャネルMOSトランジスタ71,72と、入出力ノードN1とN2の間に接続されたNチャネルMOSトランジスタ73とを含む。MOSトランジスタ71〜73のゲートはビット線イコライズ信号BLEQを受ける。ノードN5にはビット線電位Vcc/2が与えられる。
A bit line equalize
また、このDRAMでは、2ウェイ方式が採用されている。メモリアレイブロックBK1の複数のワード線WLは、2つのウェイW0,W1に分割される。ウェイW0は奇数行のワード線WLを含み、ウェイW1は偶数行のワード線WLを含む。メモリアレイブロックBK1のウェイW0,W1にそれぞれ信号RX0−1,RX1−1が割当てられ、各ウェイW0,W1に属する各ワード線WLに信号群Xが割当てられている。メモリアレイブロックBK1の各ワード線WLは、信号RX0−1,RX1−1と信号群Xで特定される。 In addition, this DRAM employs a 2-way system. The plurality of word lines WL in the memory array block BK1 are divided into two ways W0 and W1. The way W0 includes odd-numbered word lines WL, and the way W1 includes even-numbered word lines WL. Signals RX0-1 and RX1-1 are respectively assigned to the ways W0 and W1 of the memory array block BK1, and a signal group X is assigned to each word line WL belonging to each way W0 and W1. Each word line WL of the memory array block BK1 is specified by signals RX0-1 and RX1-1 and a signal group X.
この2ウェイ方式を構成するため、ワードドライバ群WD1は、メモリアレイブロックBK1の各奇数行に対応して設けられたワードドライバ(ANDゲート)80と、各偶数行に対応して設けられたワードドライバ(ANDゲート)81と、各隣接するワードドライバ80と81に対応して設けられたワードドライバ(ANDゲート)82とを含む。ワードドライバ82は、信号群Xを受ける。ワードドライバ80は、ワードドライバ82の出力と信号RX0−1を受ける。ワードドライバ81は、ワードドライバ82の出力と信号RX1−1を受ける。ワードドライバ80,81の出力は、それぞれ対応のワード線WLに与えられる。たとえば信号群Xがすべて活性化レベルの「H」レベルとなり、かつウェイW0を選択する信号RX0−1が活性化レベルの「H」レベルになったとき、第1番目のワード線WL1が選択される。他のメモリアレイブロックBK2〜BKmも同様である。
In order to configure this two-way system, the word driver group WD1 includes a word driver (AND gate) 80 provided corresponding to each odd row of the memory array block BK1, and a word provided corresponding to each even row. A driver (AND gate) 81 and a word driver (AND gate) 82 provided corresponding to each
次に、図16〜図19で示したDRAMの動作を簡単に説明する。書込動作においては、列デコーダ43によってアドレス信号に応じた列のビット線対BLPが選択され、選択されたビット線対BLPはセンスリフレッシュアンプ+入出力制御回路46およびグローバル信号入出力線GIOを介して入力バッファ47に接続される。入力バッファ47は、信号ext/Wに応答して、データ信号入出力端子群35からの書込データをグローバル信号入出力線対GIOを介して選択されたビット線対BLPに与える。書込データはビット線BL,/BL間の電位差として与えられる。次いで、行デコーダ42が、アドレス信号に応じた行のワード線WLを活性化レベルである「H」レベルに立上げ、その行のメモリセルMCのMOSトランジスタQを導通させる。選択されたメモリセルMCのキャパシタCには、ビット線BLまたは/BLの電位に応じた量の電荷が蓄えられる。
Next, the operation of the DRAM shown in FIGS. 16 to 19 will be briefly described. In the write operation, the
メモリセルMCのキャパシタCの電荷は徐々に流出するのでデータのリフレッシュが行なわれる。図20はセルフリフレッシュ動作を示すタイムチャートである。クロック発生回路38は、信号ext/CASが立下がった後に信号ext/RASが立下がり、かつその状態が100μs以上保持されたことを検出すると、セルフリフレッシュ指示信号SREFEを出力する。
Since the charge in the capacitor C of the memory cell MC gradually flows out, the data is refreshed. FIG. 20 is a time chart showing the self-refresh operation. When the
クロック発生回路38からセルフリフレッシュ指示信号SREFEが出力されたことに応じて、アドレス切換回路40はアドレス発生回路41と行デコーダ42を結合する。また、アドレス発生回路41の発振器49が発振を開始し、内部クロック信号int/RASを出力する。アドレスカウンタ50は、内部クロック信号int/RASのパルス数をカウントしアドレス信号C0〜Cqを出力する。
In response to the output of self-refresh instruction signal SREFE from
このアドレス信号C0〜Cqが、たとえばメモリアレイブロックBK1内のあるワード線WLを指定するものであるとすると、図19において、内部クロック信号int/RASの立下がりに応じて信号BLIR1,BLEQが「H」レベルから「L」レベルに立下がり、転送ゲート64のMOSトランジスタ65,66とビット線イコライズ回路70のMOSトランジスタ71〜73が非導通になる。行デコーダ42は、そのアドレス信号C0〜Cqに応じた行のワード線WLを「H」レベルに立上げる。ビット線BL,/BLの電位は、活性化されたメモリセルMCのキャパシタCの電荷量に応じて微小量だけ変化する。
Assuming that address signals C0-Cq specify a certain word line WL in memory array block BK1, for example, in FIG. 19, signals BLIR1, BLEQ are set to "" according to the fall of internal clock signal int / RAS. The "H" level falls to the "L" level, and the
次いで、センスアンプ活性化信号SANEが「H」レベルに立上げられ、センスアンプ活性化信号SAPEが「L」レベルに立下げられてセンスリフレッシュアンプ51が活性化される。ビット線BLの電位がビット線/BLの電位よりも微小量だけ高いとき、MOSトランジスタ53,55の抵抗値がMOSトランジスタ52,56の抵抗値よりも低くなって、ビット線BLの電位が「H」レベルまで引上げられ、ビット線/BLの電位が「L」レベルまで引下げられる。逆に、ビット線/BLの電位がビット線BLの電位よりも微小量だけ高いとき、MOSトランジスタ52,56の抵抗値がMOSトランジスタ53,55の抵抗値よりも小さくなって、ビット線/BLの電位が「H」レベルまで引上げられ、ビット線BLの電位が「L」レベルまで引下げられる。
Next, sense amplifier activation signal SANE is raised to “H” level, sense amplifier activation signal SAPE is lowered to “L” level, and
信号int/RASが「H」レベルに立上がると、ワード線WLは非活性化レベルである「L」レベルに立下げられ、信号BLIR1,BLEQ,SANE,SAPEがリセットされて、そのワード線WLについてのデータのリフレッシュが終了する。 When signal int / RAS rises to "H" level, word line WL is lowered to "L" level, which is an inactive level, and signals BLIR1, BLEQ, SANE, SAPE are reset, and word line WL is reset. The data refresh for is finished.
このようなサイクルがメモリアレイブロックBK1の各ワード線WLについて行なわれ、次いでメモリアレイブロックBK2の各ワード線WLについて行なわれて行く。信号ext/RAS,ext/CASが「H」レベルとなり、セルフリフレッシュ信号SREFEの出力が停止されると、セルフリフレッシュモードが終了する。 Such a cycle is performed for each word line WL of the memory array block BK1, and then for each word line WL of the memory array block BK2. When signals ext / RAS, ext / CAS attain “H” level and output of self-refresh signal SREFE is stopped, self-refresh mode is terminated.
読出動作においては、行デコーダ42によって選択された行のメモリセルMCのデータがリフレッシュ動作時と同様にしてビット線対BLPに読出され、列デコーダ43によって選択された列のビット線対BLPのデータがグローバル信号入出力線対GIOを介して出力バッファ48に与えられる。出力バッファ48は、信号ext/OEに応答して、読出データをデータ信号入出力端子群35に出力する。
In the read operation, the data in the memory cell MC in the row selected by the
しかし、従来のDRAMには以下のような問題があった。すなわち、各メモリアレイブロックBK1〜BKmのワード線WLの数をn本(nは自然数である)とすると、たとえば信号BLIR1はメモリアレイブロックBK1が選択されている間にk回(k≦n)振幅し、信号BLIL1,BLIR2はメモリアレイブロックBK2が選択されている間にn回振幅していた。また、信号RX0−1,RX1−1はメモリアレイブロックBK1が選択されている間にk/2回振幅し、信号RX0−2,RX1−2はメモリアレイブロックBK2が選択されている間にn/2回振幅していた。 However, the conventional DRAM has the following problems. That is, if the number of word lines WL in each memory array block BK1 to BKm is n (n is a natural number), for example, the signal BLIR1 is k times (k ≦ n) while the memory array block BK1 is selected. The signals BLIL1 and BLIR2 were amplified n times while the memory array block BK2 was selected. The signals RX0-1 and RX1-1 are amplified k / 2 times while the memory array block BK1 is selected. The signals RX0-2 and RX1-2 are n while the memory array block BK2 is selected. / The amplitude was twice.
これらの信号BLI,RXの「H」レベルは、ビット線BL,/BLをフルスイングさせるために電源電位Vccよりも高い昇圧電位Vppに設定されている。この昇圧電位Vppを生成するために昇圧ポンプ回路が使用されるが、昇圧ポンプ回路のポンプ効率が30〜40%程度と低いので、昇圧電位Vppを安定に保つためには信号BLI,RXを振幅させるのに必要な電力の数倍の大きな電力が必要になっていた。 The “H” level of these signals BLI and RX is set to a boosted potential Vpp higher than the power supply potential Vcc in order to make the bit lines BL and / BL fully swing. In order to generate the boosted potential Vpp, a booster pump circuit is used. Since the pumping efficiency of the booster pump circuit is as low as about 30 to 40%, the signals BLI and RX are amplified in order to keep the boosted potential Vpp stable. Electric power that is several times larger than the electric power required to make it necessary.
それゆえに、この発明の主たる目的は、消費電力が小さな半導体記憶装置を提供することである。 Therefore, a main object of the present invention is to provide a semiconductor memory device with low power consumption.
この発明に係る半導体記憶装置は、セルフリフレッシュモードを有する半導体記憶装置であって、メモリアレイ、アドレス指定手段、第1の信号発生手段、第2の信号発生手段、ワード線駆動手段、およびリフレッシュ実行手段を備える。メモリアレイは、複数行複数列に配置された複数のメモリセルと、それぞれ複数行に対応して設けられ、予め複数のグループに分割された複数のワード線と、それぞれ複数列に対応して設けられた複数のビット線対とを含み、セルフリフレッシュモード時に、各グループに第1のアドレスが割当てられ、各グループに属する各ワード線に第2のアドレスが割当てられる。アドレス指定手段は、セルフリフレッシュモードが設定されたことに応じて、メモリアレイのうちのある第1のアドレスに属する各第2のアドレスを順次指定し、次いで他の第1のアドレスに属する各第2のアドレスを順次指定して行く。第1の信号発生手段は、各第1のアドレスに対応して設けられ、アドレス指定手段によって対応の第1のアドレスの指定が開始されたことに応じて活性化レベルの信号を出力し、セルフリフレッシュモードが設定されている場合、第1のアドレスに属する各第2のアドレスが順次指定されている間活性化レベルの信号を出力し、対応の第1のアドレスの指定が終了したことに応じて非活性化レベルの信号を出力し、セルフリフレッシュモードが設定されていない場合、各アドレスの指定が終了するごとに非活性化レベルの信号を出力する。第2の信号発生手段は、各第2のアドレスに対応して設けられ、アドレス指定手段によって対応の第2のアドレスの指定が開始されたことに応じて活性化レベルの信号を出力し、アドレスの指定が終了したことに応じて非活性化レベルの信号を出力する。ワード線駆動手段は、各ワード線に対応して設けられ、対応の第1および第2の信号発生手段の両方から活性化レベルの信号が出力されたことに応じて、対応のワード線を活性化レベルにする。リフレッシュ実行手段は、ワード線駆動手段によって活性化レベルにされたワード線に対応するメモリセルのデータのリフレッシュを行なう。 A semiconductor memory device according to the present invention is a semiconductor memory device having a self-refresh mode, and includes a memory array, an address specifying unit, a first signal generating unit, a second signal generating unit, a word line driving unit, and refresh execution. Means. The memory array includes a plurality of memory cells arranged in a plurality of rows and a plurality of columns, a plurality of word lines provided in correspondence with a plurality of rows, respectively, and a plurality of word lines previously divided into a plurality of groups, and a plurality of memory cells. In the self-refresh mode, a first address is assigned to each group, and a second address is assigned to each word line belonging to each group. The address designation means sequentially designates each second address belonging to a certain first address in the memory array in response to the setting of the self-refresh mode, and then designates each second address belonging to the other first address. Specify 2 addresses in sequence. The first signal generation means is provided corresponding to each first address, and outputs an activation level signal in response to the start of designation of the corresponding first address by the address designation means, and the self signal generation means When the refresh mode is set, an activation level signal is output while each second address belonging to the first address is sequentially designated, and the designation of the corresponding first address is completed. When the self-refresh mode is not set, the deactivation level signal is output every time the designation of each address is completed. The second signal generation means is provided corresponding to each second address, and outputs an activation level signal in response to the start of designation of the corresponding second address by the address designation means, A deactivation level signal is output in response to the end of designation. The word line driving means is provided corresponding to each word line, and activates the corresponding word line in response to the activation level signal being output from both the corresponding first and second signal generating means. Level. The refresh execution means refreshes the data in the memory cell corresponding to the word line activated by the word line driving means.
この発明に係る半導体記憶装置では、複数のワード線が複数のグループに分割され、各グループに第1のアドレスが割当てられ、各グループに属する各ワード線に第2のアドレスが割当てられる。各第1のアドレスに対応して第1の信号発生手段が設けられ、各第2のアドレスに対応して第2の信号発生手段が設けられる。第1および第2の信号発生手段は、アドレス指定手段が対応のアドレスを指定している期間中、活性化レベルの信号を出力してワード線駆動手段を活性化させる。したがって、アドレス指定手段によって指定される第2のアドレスが変更されるごとに第1および第2の信号発生手段の出力レベルが1回振幅していた従来に比べ、消費電力の低減化が図られる。 In the semiconductor memory device according to the present invention, a plurality of word lines are divided into a plurality of groups, a first address is assigned to each group, and a second address is assigned to each word line belonging to each group. First signal generating means is provided corresponding to each first address, and second signal generating means is provided corresponding to each second address. The first and second signal generating means output an activation level signal to activate the word line driving means during a period in which the address designation means designates the corresponding address. Therefore, the power consumption can be reduced as compared with the prior art in which the output levels of the first and second signal generating means are amplituded once each time the second address designated by the address designating means is changed. .
また、この発明に係る他の半導体記憶装置は、セルフリフレッシュモードを有する半導体記憶装置であって、メモリアレイ、リフレッシュ実行手段、アドレス指定手段、第1の信号発生手段、第2の信号発生手段、接続手段、およびワード線駆動手段を備える。メモリアレイは、各々が、複数行複数列に配置された複数のメモリセルと、それぞれ複数行に対応して設けられた複数のワード線と、それぞれ複数列に対応して設けられた複数のビット線対とを有する複数のブロックを含み、セルフリフレッシュモード時に、各ブロックに第1のアドレスが割当てられ、各ブロックに属する各ワード線に第2のアドレスが割当てられる。リフレッシュ実行手段は、メモリアレイの複数のブロックの各間に設けられ、隣接するブロックの活性化レベルにされたワード線に対応するメモリセルのデータのリフレッシュを行なう。アドレス指定手段は、セルフリフレッシュモードが設定されたことに応じて、メモリアレイのうちのある第1のアドレスに属する各第2のアドレスを順次指定し、次いで他の第1のアドレスに属する各第2のアドレスを順次指定して行く。第1の信号発生手段は、各第1のアドレスに対応して設けられ、アドレス指定手段によって対応の第1のアドレスの指定が開始されたことに応じて活性化レベルの信号を出力し、セルフリフレッシュモードが設定されている場合、第1のアドレスに属する各第2のアドレスが順次指定されている間活性化レベルの信号を出力し、対応の第1のアドレスの指定が終了したことに応じて非活性化レベルの信号を出力し、セルフリフレッシュモードが設定されていない場合、各アドレスの指定が終了するごとに非活性化レベルの信号を出力する。第2の信号発生手段は、各第2のアドレスに対応して設けられ、アドレス指定手段によって対応の第2のアドレスの指定が開始されたことに応じて活性化レベルの信号を出力し、アドレスの指定が終了したことに応じて非活性化レベルの信号を出力する。接続手段は、各ブロックに対応して設けられ、対応の第1の信号発生手段から活性化レベルの信号が出力されたことに応じて、対応のブロックと対応のリフレッシュ実行手段とを接続するとともに該リフレッシュ実行手段と他のブロックとを切離す。ワード線駆動手段は、各ワード線に対応して設けられ、対応の第1および第2の信号発生手段の両方から活性化レベルの信号が出力されたことに応じて、対応のワード線を活性化レベルにする。 Another semiconductor memory device according to the present invention is a semiconductor memory device having a self-refresh mode, and includes a memory array, a refresh execution unit, an address specifying unit, a first signal generating unit, a second signal generating unit, A connection unit and a word line driving unit are provided. Each of the memory arrays includes a plurality of memory cells arranged in a plurality of rows and a plurality of columns, a plurality of word lines provided in correspondence with the plurality of rows, and a plurality of bits provided in correspondence with the plurality of columns, respectively. In the self refresh mode, each block is assigned a first address, and each word line belonging to each block is assigned a second address. The refresh execution means is provided between each of the plurality of blocks of the memory array, and refreshes the data of the memory cells corresponding to the word lines set to the activation level of the adjacent blocks. The address designation means sequentially designates each second address belonging to a certain first address in the memory array in response to the setting of the self-refresh mode, and then designates each second address belonging to the other first address. Specify 2 addresses in sequence. The first signal generation means is provided corresponding to each first address, and outputs an activation level signal in response to the start of designation of the corresponding first address by the address designation means, and the self signal generation means When the refresh mode is set, an activation level signal is output while each second address belonging to the first address is sequentially designated, and the designation of the corresponding first address is completed. When the self-refresh mode is not set, the deactivation level signal is output every time the designation of each address is completed. The second signal generation means is provided corresponding to each second address, and outputs an activation level signal in response to the start of designation of the corresponding second address by the address designation means, A deactivation level signal is output in response to the end of designation. The connecting means is provided corresponding to each block, and connects the corresponding block and the corresponding refresh execution means in response to the activation level signal being output from the corresponding first signal generating means. The refresh execution means is separated from other blocks. The word line driving means is provided corresponding to each word line, and activates the corresponding word line in response to the activation level signal being output from both the corresponding first and second signal generating means. Level.
この発明に係る他の半導体記憶装置では、メモリアレイが複数のブロックに分割され、複数のブロックの各間にリフレッシュ実行手段が設けられ、各ブロックに対応して接続手段が設けられる。接続手段は、対応のブロックがアドレス指定手段によって指定されている期間中、対応のブロックと対応のリフレッシュ実行手段とを接続する。したがって、アドレス指定手段によって指定されるワード線が変更されるごとに接続手段がリセットされていた従来に比べ、消費電力の低減化が図られる。 In another semiconductor memory device according to the present invention, the memory array is divided into a plurality of blocks, a refresh execution unit is provided between each of the plurality of blocks, and a connection unit is provided corresponding to each block. The connection unit connects the corresponding block and the corresponding refresh execution unit during a period in which the corresponding block is specified by the address specifying unit. Therefore, power consumption can be reduced compared to the conventional case where the connection means is reset each time the word line designated by the address designation means is changed.
以上のように、この半導体記憶装置では、第1および第2の信号発生手段は、アドレス発生手段が対応のアドレスを指定している期間中、活性化レベルの信号を出力する。したがって、アドレス指定手段によって指定される第2のアドレスが変更されるごとに第1および第2の信号発生手段の出力レベルが1回振幅していた従来に比べ、消費電力の低減化が図られる。 As described above, in this semiconductor memory device, the first and second signal generating means output the activation level signal during the period when the address generating means designates the corresponding address. Therefore, the power consumption can be reduced as compared with the prior art in which the output levels of the first and second signal generating means are amplituded once each time the second address designated by the address designating means is changed. .
[実施の形態1]
図1は、この発明の実施の形態1によるDRAMの要部の構成を示す回路ブロック図、図2はアドレス発生回路41の構成を示す回路ブロック図である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a circuit block diagram showing a configuration of a main part of a DRAM according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a circuit block diagram showing a configuration of an
図1および図2を参照して、このDRAMが従来のDRAMと異なる点は、行デコーダ42内にセルフリフレッシュ開始トリガ発生回路1、リフレッシュアドレス変化検知回路2、ANDゲート3,10、フリップフロップ4およびラッチ回路8,9が新たに設けられている点と、アドレス信号C0がアドレス発生回路41のフリップフロップFF7から出力され、アドレス信号C1〜C7がそれぞれアドレス発生回路41のフリップフロップFF0〜FF6から出力される点である。
Referring to FIGS. 1 and 2, this DRAM is different from the conventional DRAM in that self-refresh start
セルフリフレッシュ開始トリガ発生回路1は、通常時は「H」レベルを出力し、クロック発生回路38からセルフリフレッシュ指示信号SREFEが出力されたことに応じて「L」レベルのパルスを出力する。リフレッシュアドレス変化検知回路2は、通常時は「H」レベルを出力し、アドレス信号C0すなわちアドレス発生回路41のフリップフロップFF7の出力が変化したことに応じて「L」レベルのパルスを出力する。ANDゲート3は、セルフリフレッシュ開始トリガ発生回路1の出力信号と、リフレッシュアドレス変化検知回路2の出力信号との論理積信号/RATDを出力する。
Self-refresh start
フリップフロップ4は、2つのNANDゲート5,6およびインバータ7を含む。フリップフロップ4は、信号/RATDによってセットされ、アドレス発生回路41の発振器49から出力される内部クロック信号int/RASによってリセットされる。フリップフロップ4の出力が信号/HOLDとなる。
The flip-
ラッチ回路8は、図3に示すように、トランスファーゲート11およびインバータ12〜14を含む。トランスファーゲート11は入力ノード8aと中間ノード8cの間に接続され、インバータ12は中間ノード8cと出力ノード8bの間に接続され、インバータ13は出力ノード8bと中間ノード8cの間に接続される。信号/HOLDは、トランスファーゲート11のNチャネルMOSトランジスタ側のゲート11aに直接入力されるとともに、インバータ14を介してトランスファーゲート11のPチャネルMOSトランジスタ側のゲート11bに入力される。したがって、信号/HOLDが「H」レベルから「L」レベルに立下がるときの入力レベルがインバータ12,13によってラッチされる。ラッチ回路9も同様である。ラッチ回路8には信号RXMが入力され、ラッチ回路9には信号φBL0−1が入力される。
As shown in FIG. 3, the
ANDゲート10は、ラッチ回路8,9の出力信号Pre.RX,Pre.BS0−1を受ける。ANDゲート10の出力は信号RX0−1となる。信号RX0−1,RX1−1〜RX0−m,RX1−mの各々に対応してラッチ回路9およびANDゲート10が設けられる。
The AND
図4は、図1〜図3で示したDRAMの動作を示すタイムチャートである。セルフリフレッシュ指示信号SREFEがクロック発生回路38から出力されると、内部クロック信号int/RASがアドレス発生回路41の発振器49から出力され、アドレスカウンタ50のカウント動作が開始される。
FIG. 4 is a time chart showing the operation of the DRAM shown in FIGS. When the self-refresh instruction signal SREFE is output from the
また、セルフリフレッシュ指示信号SREFEが出力されたことに応じて、「L」レベルのパルス信号P1がセルフリフレッシュ開始トリガ発生回路1から出力され、アドレス信号C0すなわちアドレス発生回路41のフリップフロップFF7に出力が変化したことに応じて「L」レベルのパルス信号P2,P3,…がリフレッシュアドレス変化検知回路2から出力される。パルス信号P1,P2,P3,…は、ANDゲート3を通過して信号/RATDとなる。
In response to the output of the self-refresh instruction signal SREFE, the “L” level pulse signal P1 is output from the self-refresh start
フリップフロップ4は、信号/RATDの「L」レベルへの立下がりによってセットされ、内部クロック信号int/RASの「L」レベルへの立下がりによってリセットされる。フリップフロップ4の出力が信号/HOLDとなる。
The flip-
信号φBL0−1,φBL1−1は、アドレス発生回路41のフリップフロップFF7〜FFqの出力C0,C8〜Cqと内部クロック信号int/RASとに基づいて、行デコーダ42内で生成される信号である。信号φBL0−1は、メモリアレイブロックBK1の一方のウェイW0が選択されたことを示す信号であり、ブロックBK1のウェイW0が選択されている期間において内部クロック信号int/RASの反転信号となる。信号φBL1−1は、メモリアレイブロックBK1の他方のウェイW1が選択されたことを示す信号であり、ブロックBK1のウェイW1が選択されている期間において内部クロック信号int/RASの反転信号となる。
Signals φBL0-1 and φBL1-1 are signals generated in
信号φBL0−1は、信号/HOLDが「H」レベルから「L」レベルに立下がるときにラッチ回路9にラッチされ、信号/HOLDが「L」レベルから「H」レベルに立上がるときにラッチ回路9のラッチが解除される。ラッチ回路9の出力が信号Pre.BS0−1となる。信号φBL1−1も同様にして信号Pre.BS1−1となる。これにより、信号φBL0−1,φBL1−1のうち内部クロック信号int/RASと同周期で振幅している部分が「H」レベルに平滑化される。 Signals φBL0-1 are latched in latch circuit 9 when signal / HOLD falls from "H" level to "L" level, and latched when signal / HOLD rises from "L" level to "H" level. The latch of the circuit 9 is released. The output of the latch circuit 9 is the signal Pre. BS0-1. Similarly, the signal φBL1-1 is the signal Pre. BS1-1. As a result, portions of the signals φBL0-1 and φBL1-1 that have the same amplitude as the internal clock signal int / RAS are smoothed to the “H” level.
信号RXMは、内部クロック信号int/RASとほぼ同じタイミングで振幅する信号であり、クロック発生回路38から出力される。信号RXMは、信号/HOLDが「H」レベルから「L」レベルに立下がるときにラッチ回路8にラッチされ、信号/HOLDが「L」レベルから「H」レベルに立上がるときにラッチ回路8のラッチが解除される。ラッチ回路8の出力が信号Pre.RXとなる。信号Pre.RXとPre.BS0−1の論理積信号が信号RX0−1となり、信号Pre.RXとPre.BS1−1の論理積信号が信号RX1−1となる。この信号RX0−1,RX1−1によって図19のワードドライバ80,81が活性化される。
The signal RXM is a signal that swings at substantially the same timing as the internal clock signal int / RAS, and is output from the
信号RX0−1によってウェイW0のワードドライバ80が活性化されている間にウェイW0に属するワード線WLが順次選択されてデータのリフレッシュが行なわれる。また、信号RX1−1によってウェイW1のワードドライバ81が活性化されている間にウェイW1に属するワード線WLが順次選択されてデータのリフレッシュが行なわれる。次いでブロックBK2が選択され同様の動作が行なわれる。
While the
この実施の形態1では、各ウェイW0,W1に上位アドレスが割当てられ各ウェイWL,W1に属する各ワード線WLに下位アドレスが割当てられ、あるブロックBK(たとえばBK1)のあるウェイW(たとえばW0)のワード線WLが選択されている間は、信号RX(この場合RX0−1)がリセットされず活性化レベルの「H」レベルに保持される。したがって、1本のワード線WLが選択されるごとに信号RXがリセットされていた従来に比べ消費電力が低減化される。具体的には、n/2本のワード線WLが選択される間に1回だけ[最初に選択されるウェイW0ではj本(j<n/2)に1回だけ]、信号RXのリセットを行なえばよいので、従来に比べ信号RXをリセットするための電力が約2/nになる。通常、1ブロックBK当たりのワード線WLの数は256または512本であるので、消費電力は数百分の1になる。 In the first embodiment, a high-order address is assigned to each way W0, W1, a low-order address is assigned to each word line WL belonging to each way WL, W1, and a way W (eg, W0) having a certain block BK (eg, BK1). ) Is selected, the signal RX (in this case, RX0-1) is not reset and held at the “H” level of the activation level. Therefore, the power consumption is reduced as compared with the conventional case where the signal RX is reset every time one word line WL is selected. Specifically, the signal RX is reset only once while n / 2 word lines WL are selected [only once for j (j <n / 2) in the first selected way W0]. Therefore, the power for resetting the signal RX is about 2 / n as compared with the prior art. Usually, since the number of word lines WL per block BK is 256 or 512, the power consumption is one hundredth.
なお、この実施の形態1では、ウェイ数を2にしたが、ウェイ数を3以上にしても同じ効果が得られることは言うまでもない。 In the first embodiment, the number of ways is 2, but it goes without saying that the same effect can be obtained even if the number of ways is 3 or more.
また、ワードドライバ80〜82はCMOSトランジスタで構成されていてもよいし、NチャネルMOSトランジスタで構成されていてもよい。
Further, the
[実施の形態2]
図5は、この発明の実施の形態2によるDRAMの行デコーダ42およびメモリマット44のレイアウトを示す図、図6は図5の要部の拡大図である。
[Embodiment 2]
5 is a diagram showing a layout of a
図5および図6を参照して、このDRAMでは、分割ワード線方式および2ウェイ方式が採用されている。各メモリアレイブロックBK1〜BKmの各ワード線WLが複数のサブワード線SWLに分割され、各メモリアレイブロックBK1〜BKmは複数のサブブロック16に分割され、各サブブロック16に対応してSD帯15が設けられる。
Referring to FIGS. 5 and 6, in this DRAM, a divided word line system and a 2-way system are adopted. Each word line WL of each of the memory array blocks BK1 to BKm is divided into a plurality of sub word lines SWL, each of the memory array blocks BK1 to BKm is divided into a plurality of sub blocks 16, and the
各サブブロック16の複数のサブワード線SWLは、2つのウェイW0,W1に分割される。ウェイW0は奇数行のサブワード線SWLを含み、ウェイW1は偶数行のサブワード線SWLを含む。ウェイW0,W1にそれぞれ信号SD0,SD1が割当てられ、各ウェイW0,W1に属する各サブワード線SWLに信号群Xが割当てられる。各サブブロック16の各サブワード線SWLは、信号SD0,SD1と信号群Xで特定される。
A plurality of sub word lines SWL of each
2ウェイ方式を構成するため、各SD帯は、対応のサブブロック16の各奇数行に対応して設けられたワードドライバ17と、対応のサブブロック16の各偶数行に対応して設けられたワードドライバ18とを含む。また、各ワードドライバ群WD1〜WDmは、対応のメモリアレイブロックBK1〜BKmの各SD帯16の各隣接するワードドライバ17と18に対応して設けられたワードドライバ82を含む。ワードドライバ82は信号群Xを受ける。ワードドライバ17は、ワードドライバ82の出力と信号SD0を受ける。ワードドライバ18は、ワードドライバ82の出力と信号SD1を受ける。ワードドライバ17,18の出力はそれぞれ対応のサブワード線SWLに与えられる。
In order to configure the 2-way method, each SD band is provided corresponding to each odd row of the
図7は、図5および図6で示したDRAMのうち信号SDを生成する回路を示す回路ブロック図、図8はその動作を示すタイムチャートである。 FIG. 7 is a circuit block diagram showing a circuit for generating a signal SD in the DRAM shown in FIGS. 5 and 6, and FIG. 8 is a time chart showing its operation.
図7および図8は、信号RXM,Pre.RX,RX0−1,RX1−1がそれぞれ信号XDM,Pre.SD,SD0,SD1に置換されているだけで、回路構成および動作は図1および図4と同じである。すなわち、ウェイW0,W1を選択する信号SD0,SD1は、各ウェイW0,W1に属するサブワード線SWLが選択されている間はリセットされない。 7 and 8 show signals RXM, Pre. RX, RX0-1, RX1-1 are signals XDM, Pre. The circuit configuration and operation are the same as those shown in FIGS. 1 and 4 except that SD, SD0, and SD1 are replaced. That is, the signals SD0 and SD1 for selecting the ways W0 and W1 are not reset while the sub word lines SWL belonging to the respective ways W0 and W1 are selected.
この実施の形態2でも、実施の形態1と同じ効果が得られる。
[実施の形態3]
図9は、この発明の実施の形態3によるDRAMの行デコーダ42およびメモリマット44のレイアウトを示す図、図10は図9に示したワードドライバ群WDの構成を示す一部省略した回路ブロック図である。
Also in this second embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
[Embodiment 3]
FIG. 9 is a diagram showing a layout of a
また、図11は、このDRAMの要部を示す回路ブロック図、図12はアドレス発生回路41の構成を示す回路ブロック図である。
FIG. 11 is a circuit block diagram showing the main part of the DRAM, and FIG. 12 is a circuit block diagram showing the configuration of the
図11および図12を参照して、このDRAMが実施例1のDRAMと異なる点は、ラッチ回路8およびANDゲート10が除去されている点と、ブロックBKの選択に関与するアドレス信号C8〜Cqがアドレス発生回路41のフリップフロップFF0〜FF6から出力され、プリデコード信号XJ,XK,XLに関与するアドレス信号C1〜C7がフリップフロップFF7〜FFq−1から出力され、ウェイWの選択に関与する信号がフリップフロップFFqから出力される点である。リフレッシュアドレス変化検知回路2は、アドレス信号C1すなわちアドレス発生回路41のフリップフロップFF7の出力が変化したことに応じてパルス信号を出力する。ラッチ回路9には信号XJMが入力され、ラッチ回路9の出力は信号XJとなる。プリデコード信号XJ,XK,XL,Resetの各々に対応してラッチ回路9が設けられる。
Referring to FIGS. 11 and 12, this DRAM is different from the DRAM of the first embodiment in that
図13は、図9〜図12で示したDRAMの動作を示すタイムチャートである。実施の形態1と同様にして、信号/HOLDが生成される。信号XJMは、信号/HOLDが「H」レベルから「L」レベルに立下がるときにラッチ回路9にラッチされ、信号/HOLDが「L」レベルから「H」レベルに立上がるときにラッチ回路9のラッチが解除される。ラッチ回路9の出力は信号XJとなる。他の信号XK,XL,Resetも同様である。 FIG. 13 is a time chart showing the operation of the DRAM shown in FIGS. The signal / HOLD is generated in the same manner as in the first embodiment. Signal XJM is latched in latch circuit 9 when signal / HOLD falls from "H" level to "L" level, and latch circuit 9 when signal / HOLD rises from "L" level to "H" level. Is unlatched. The output of the latch circuit 9 is a signal XJ. The same applies to the other signals XK, XL, and Reset.
プリデコード信号XJ,XK,XL,Resetによって各ブロックBK1〜BKmの2つのワードドライバ80と81が活性化されている間に、信号RX0−1〜RX0−mまたは信号RX1−1〜RX1−mが順次「H」レベルとなり、各ブロックBK1〜BKmのあるワード線WLが順次選択されてデータのリフレッシュが行なわれる。なお、リフレッシュ開始時は、プリデコード信号XJ,XK,XL,Resetによって各ブロックBK1〜BKmの2つのワードドライバ80と81が活性化されている間に、信号RX0−h(h≧1)〜RX0−mまたは信号RXh−1〜RX1−mが順次「H」レベルとなり、各ブロックBKh〜BKmのあるワード線WLが順次選択されてデータのリフレッシュが行なわれる。
While the two
この実施の形態3では、各ブロックBK1〜BKmに下位アドレスが割当てられ、各ブロックBK1〜BKmに属する各ワード線WLに上位アドレスが割当てられ、各ブロックBK1〜BKmのあるワード線WLが選択されている間は、プリデコード信号XJ,XK,XL,Resetはリセットされない。したがって、1本のワード線WLが選択されるごとにプリデコード信号XJ,XK,XL,Resetがリセットされていた従来に比べ消費電力が低減化される。 In the third embodiment, a lower address is assigned to each block BK1 to BKm, an upper address is assigned to each word line WL belonging to each block BK1 to BKm, and a word line WL with each block BK1 to BKm is selected. During this time, the predecode signals XJ, XK, XL and Reset are not reset. Therefore, the power consumption is reduced as compared with the conventional case where the predecode signals XJ, XK, XL, and Reset are reset every time one word line WL is selected.
[実施の形態4]
図14は、この発明の実施の形態4によるDRAMの要部の構成を示す回路ブロック図である。
[Embodiment 4]
FIG. 14 is a circuit block diagram showing a configuration of a main part of a DRAM according to the fourth embodiment of the present invention.
図14を参照して、このDRAMが従来のDRAMと異なる点は、行デコーダ42内にセルフリフレッシュ開始トリガ発生回路1、リフレッシュアドレス変化検知回路2、ANDゲート3、フリップフロップ4、ラッチ回路8,9、インバータ19およびNANDゲート20が新たに設けられている点である。リフレッシュアドレス変化検知回路2は、通常時は「H」レベルを出力し、アドレス信号C8すなわちアドレス発生回路41のフリップフロップFF8の出力が変化したことに応じて「L」レベルのパルスを出力する。ラッチ回路8にはインバータ19を介して信号BLIMが入力され、ラッチ回路9にはブロック選択信号φBL1が入力される。NANDゲート20は、ラッチ回路8の出力信号Pre.BLIとラッチ回路への出力信号Pre.BS1とを受け、信号BLIR1を出力する。セルフリフレッシュ開始トリガ発生回路1、ANDゲート3、フリップフロップ4およびラッチ回路8,9は、図1で説明したものと同じである。信号BLIL1,BLIR1,BLIL2,BLIR2,…の各々に対応してラッチ回路9およびNANDゲート20が設けられる。ラッチ回路9には、対応の信号BLIL1,BLIR1,BLIL2,BLIR2,…が関与するブロックの選択信号φBL2,φBL1,φBL3,φBL2,…が入力される。
Referring to FIG. 14, this DRAM is different from the conventional DRAM in that self-refresh start
図15は、図14で示したDRAMの動作を示すタイムチャートである。実施の形態1と同様にして信号/HOLDが生成される。信号φBL1,φBL2は、それぞれブロックBK1,BK2が選択されている期間において内部クロック信号int/RASの反転信号となる。信号Pre.BS1,Pre.BS2は、信号φBL1,φBL2がラッチ回路9によってラッチされた信号である。信号φBL1,φBL2のうち内部クロック信号int/RASの反転信号となっている部分を「H」レベルに平滑化した信号がそれぞれPre.BS1,Pre.BS2となる。信号BLIMは、内部クロック信号int/RASとほぼ同じタイミングで振幅する信号であり、クロック発生回路38から出力される。信号Pre.BLIは、信号BLIMの反転信号がラッチ回路8によってラッチされた信号である。
FIG. 15 is a time chart showing the operation of the DRAM shown in FIG. The signal / HOLD is generated in the same manner as in the first embodiment. Signals φBL1 and φBL2 are inverted signals of internal clock signal int / RAS during the period when blocks BK1 and BK2 are selected, respectively. Signal Pre. BS1, Pre. BS2 is a signal obtained by latching the signals φBL1 and φBL2 by the latch circuit 9. Of the signals φBL1 and φBL2, the signals obtained by smoothing the portion that is the inverted signal of the internal clock signal int / RAS to “H” level are respectively Pre. BS1, Pre. BS2. The signal BLIM is a signal that swings at substantially the same timing as the internal clock signal int / RAS and is output from the
信号BLIR0は、常に「H」レベルとなる。信号BLIL1,BLIR2は、ともに信号Pre.BS2とPre.BLIの論理積信号の反転信号であり、通常時は「H」レベルとなりブロックBK2が選択されている間は「L」レベルとなる。信号BLIR1は、信号Pre.BS1とPre.BLIの論理積信号の反転信号であり、通常時は「H」レベルとなりブロックBK1が選択されている間は「L」レベルとなる。 Signal BLIR0 is always at “H” level. Signals BLIL1 and BLIR2 are both signals Pre. BS2 and Pre. This is an inverted signal of the logical product signal of BLI, and is normally “H” level and is “L” level while the block BK2 is selected. The signal BLIR1 is the signal Pre. BS1 and Pre. This is an inverted signal of the logical product signal of BLI, and is normally “H” level, and is “L” level while the block BK1 is selected.
信号BLIR1が「L」レベルになっている間にブロックBK1の各ワード線WLが順次選択されてデータのリフレッシュが行なわれる。信号BLIL1,BLIR2が「L」レベルになっている間にブロックBK2の各ワード線WLが順次選択されてデータのリフレッシュが行なわれる。次いで、ブロックBK3が選択されて同様の動作が行なわれる。 While signal BLIR1 is at "L" level, each word line WL of block BK1 is sequentially selected to refresh data. While the signals BLIL1 and BLIR2 are at "L" level, the word lines WL of the block BK2 are sequentially selected to refresh the data. Next, the block BK3 is selected and the same operation is performed.
この実施の形態では、あるブロックBK(たとえばBK2)が選択されている間は信号BLI(この場合はBLIL1およびBLIR2)はリセットされず活性化レベルの「L」レベルに保持される。したがって、1本のワード線WLが選択されるごとに信号BLIがリセットされていた従来に比べ消費電力が低減化される。 In this embodiment, while a certain block BK (for example, BK2) is selected, signal BLI (in this case, BLIL1 and BLIR2) is not reset and held at the “L” level of the activation level. Therefore, power consumption is reduced as compared with the conventional case where the signal BLI is reset every time one word line WL is selected.
なお、この実施の形態と実施の形態1〜3のいずれかとを組合せると消費電力が一層低減化される。
In addition, when this embodiment and any one of
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 セルフリフレッシュ開始トリガ発生回路、2 リフレッシュアドレス変化検知回路、3 ANDゲート、4 フリップフロップ、5,6 NANDゲート、7 インバータ、8,9 ラッチ回路、10 ANDゲート、11 トランスファーゲート、12〜14 インバータ、15 SD帯、16 サブブロック、17,18 ワードドライバ、19 インバータ、20 NANDゲート、38 クロック発生回路、39 行および列アドレスバッファ、40 アドレス切換回路、41 アドレス発生回路、42 行デコーダ 43 列デコーダ、44 メモリマット、45 メモリアレイ、46 センスリフレッシュアンプ+入出力制御回路、47 入力バッファ、48 出力バッファ、49 発振器、50 アドレスカウンタ、51 センスリフレッシュアンプ、61,64 転送ゲート、70 ビット線イコライズ回路、80〜82 ワードドライバ、FF0〜FFq フリップフロップ、BK1〜BKm メモリアレイブロック、SA0〜SAm センスアンプ帯、WD1〜WDm ワードドライバ群、MC メモリセル、WL ワード線、BL,/BL ビット線。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
複数行複数列に配置された複数のメモリセルと、それぞれ前記複数行に対応して設けられ、予め複数のグループに分割された複数のワード線と、それぞれ前記複数列に対応して設けられた複数のビット線対とを含み、前記セルフリフレッシュモード時に、各グループに第1のアドレスが割当てられ、各グループに属する各ワード線に第2のアドレスが割当てられるメモリアレイ、
前記セルフリフレッシュモードが設定されたことに応じて、前記メモリアレイのうちのある第1のアドレスに属する各第2のアドレスを順次指定し、次いで他の第1のアドレスに属する各第2のアドレスを順次指定して行くアドレス指定手段、
各第1のアドレスに対応して設けられ、前記アドレス指定手段によって対応の第1のアドレスの指定が開始されたことに応じて活性化レベルの信号を出力し、前記セルフリフレッシュモードが設定されている場合、前記第1のアドレスに属する各第2のアドレスが順次指定されている間活性化レベルの信号を出力し、対応の第1のアドレスの指定が終了したことに応じて非活性化レベルの信号を出力し、前記セルフリフレッシュモードが設定されていない場合、各アドレスの指定が終了するごとに非活性化レベルの信号を出力する第1の信号発生手段、
各第2のアドレスに対応して設けられ、前記アドレス指定手段によって対応の第2のアドレスの指定が開始されたことに応じて活性化レベルの信号を出力し、アドレスの指定が終了したことに応じて非活性化レベルの信号を出力する第2の信号発生手段、
各ワード線に対応して設けられ、対応の第1および第2の信号発生手段の両方から活性化レベルの信号が出力されたことに応じて、対応のワード線を活性化レベルにするワード線駆動手段、および
前記ワード線駆動手段によって活性化レベルにされたワード線に対応するメモリセルのデータのリフレッシュを行なうリフレッシュ実行手段を備える、半導体記憶装置。 A semiconductor memory device having a self-refresh mode,
A plurality of memory cells arranged in a plurality of rows and a plurality of columns, each provided corresponding to the plurality of rows, a plurality of word lines previously divided into a plurality of groups, and provided corresponding to the plurality of columns, respectively. A memory array including a plurality of bit line pairs, wherein in the self-refresh mode, a first address is assigned to each group, and a second address is assigned to each word line belonging to each group;
In response to the setting of the self-refresh mode, each second address belonging to a certain first address of the memory array is sequentially designated, and then each second address belonging to another first address Addressing means for sequentially specifying
Provided corresponding to each first address, an activation level signal is output in response to the start of designation of the corresponding first address by the address designating means, and the self-refresh mode is set. When the second address belonging to the first address is sequentially designated, an activation level signal is output, and the deactivation level is determined in response to the end of designation of the corresponding first address. First signal generating means for outputting an inactivation level signal each time the address designation is completed when the self-refresh mode is not set,
It is provided corresponding to each second address, an activation level signal is output in response to the start of designation of the corresponding second address by the address designation means, and designation of the address is completed. Second signal generating means for outputting a signal of an inactivation level in response,
A word line that is provided corresponding to each word line and that activates the corresponding word line in response to the activation level signal being output from both the corresponding first and second signal generating means. A semiconductor memory device comprising: drive means; and refresh execution means for refreshing data in a memory cell corresponding to a word line activated by the word line drive means.
前記ワード線駆動手段は、前記複数のブロックごとに各ブロックが配置される位置に設けられ、
前記第1の信号発生手段の出力は、前記複数のブロック上を通るサブワード線を通して、前記各ワード線駆動手段に与えられる、請求項1に記載の半導体記憶装置。 The memory array is divided into a plurality of blocks,
The word line driving means is provided at a position where each block is arranged for each of the plurality of blocks.
2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein an output of said first signal generating means is given to each of said word line driving means through a sub word line passing over said plurality of blocks.
各々が、複数行複数列に配置された複数のメモリセルと、それぞれ前記複数行に対応して設けられた複数のワード線と、それぞれ前記複数列に対応して設けられた複数のビット線対とを有する複数のブロックを含み、前記セルフリフレッシュモード時に、各ブロックに第1のアドレスが割当てられ、各ブロックに属する各ワード線に第2のアドレスが割当てられるメモリアレイ、
前記メモリアレイの複数のブロックの各間に設けられ、隣接するブロックの活性化レベルにされたワード線に対応するメモリセルのデータのリフレッシュを行なうリフレッシュ実行手段、
前記セルフリフレッシュモードが設定されたことに応じて、前記メモリアレイのうちのある第1のアドレスに属する各第2のアドレスを順次指定し、次いで他の第1のアドレスに属する各第2のアドレスを順次指定して行くアドレス指定手段、
各第1のアドレスに対応して設けられ、前記アドレス指定手段によって対応の第1のアドレスの指定が開始されたことに応じて活性化レベルの信号を出力し、前記セルフリフレッシュモードが設定されている場合、前記第1のアドレスに属する各第2のアドレスが順次指定されている間活性化レベルの信号を出力し、対応の第1のアドレスの指定が終了したことに応じて非活性化レベルの信号を出力し、前記セルフリフレッシュモードが設定されていない場合、各アドレスの指定が終了するごとに非活性化レベルの信号を出力する第1の信号発生手段、
各第2のアドレスに対応して設けられ、前記アドレス指定手段によって対応の第2のアドレスの指定が開始されたことに応じて活性化レベルの信号を出力し、アドレスの指定が終了したことに応じて非活性化レベルの信号を出力する第2の信号発生手段、
各ブロックに対応して設けられ、対応の第1の信号発生手段から活性化レベルの信号が出力されたことに応じて、対応のブロックと対応のリフレッシュ実行手段とを接続するとともに該リフレッシュ実行手段と他のブロックとを切離す接続手段、および
各ワード線に対応して設けられ、対応の第1および第2の信号発生手段の両方から活性化レベルの信号が出力されたことに応じて、対応のワード線を活性化レベルにするワード線駆動手段を備える、半導体記憶装置。 A semiconductor memory device having a self-refresh mode,
Each of a plurality of memory cells arranged in a plurality of rows and a plurality of columns, a plurality of word lines provided corresponding to the plurality of rows, and a plurality of bit line pairs provided corresponding to the plurality of columns, respectively. A memory array in which, in the self-refresh mode, a first address is assigned to each block and a second address is assigned to each word line belonging to each block;
Refresh execution means provided between each of the plurality of blocks of the memory array for refreshing data of memory cells corresponding to the word lines at the activation level of adjacent blocks;
In response to the setting of the self-refresh mode, each second address belonging to a certain first address of the memory array is sequentially designated, and then each second address belonging to another first address Addressing means for sequentially specifying
Provided corresponding to each first address, an activation level signal is output in response to the start of designation of the corresponding first address by the address designating means, and the self-refresh mode is set. When the second address belonging to the first address is sequentially designated, an activation level signal is output, and the deactivation level is determined in response to the end of designation of the corresponding first address. First signal generating means for outputting an inactivation level signal each time the address designation is completed when the self-refresh mode is not set,
It is provided corresponding to each second address, an activation level signal is output in response to the start of designation of the corresponding second address by the address designation means, and designation of the address is completed. Second signal generating means for outputting a signal of an inactivation level in response,
Corresponding to each block, the corresponding block and the corresponding refresh execution means are connected in response to the activation level signal being output from the corresponding first signal generation means, and the refresh execution means In response to the output of the activation level signal from both the corresponding first and second signal generation means provided corresponding to each word line, and the connection means for separating the other blocks from the other blocks A semiconductor memory device comprising word line driving means for setting a corresponding word line to an activation level.
前記接続手段は、対応のブロックのビット線対とセンスアンプを接続するトランジスタである、請求項3に記載の半導体記憶装置。 The refresh execution means is a sense amplifier,
4. The semiconductor memory device according to claim 3, wherein said connection means is a transistor for connecting a bit line pair of a corresponding block and a sense amplifier.
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