JP2006004463A - Semiconductor storage device - Google Patents

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Ichiro Hatanaka
一郎 畑中
Yoshinobu Yamagami
由展 山上
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor storage device wherein reduced power consumption can be realized and high speed of the writing operation can be realized by suppressing an excess timing margin in writing operation with a saved area and suppressing charge and discharge currents of a bit line pair during writing operation to the minimum. <P>SOLUTION: The semiconductor storage device is provided with a dummy wordline DWL and a timing adjusting circuit 5 having delay characteristics nearly equal to usual writing delay characteristics. The timing adjusting circuit 5 is constituted of a dummy cell 6 driven by the dummy wordline DWL and a detection circuit 7 detecting output of the dummy cell 6. Writing operation can be completed based on a detecting signal outputted by detection of the usual writing delay and the excess timing margin in the writing operation can be suppressed. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、半導体記憶装置に関し、特に半導体記憶装置の書き込みおよび読み出しタイミングの生成に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to generation of write and read timings for a semiconductor memory device.

スタティックランダムアクセスメモリ(以下、「SRAM」と記載する)などの半導体記憶装置においては、データの読出し/書き込みの動作タイミングを制御するために、ダミーセルを配置し、そのダミーセルの動作により動作タイミングを発生させる機能を搭載することがある。この際、読出し/書き込みにおける一連の動作終了タイミングを制御するために、ダミーメモリセルの出力に基づいて、書き込み/読出し動作の終了タイミングを発生させる技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1では、ダミーメモリセルが各ワード線毎に同一のダミービット線に接続されており、ダミーメモリセルの読出し遅延を出力判定器で検出することで、読み出し/書き込みそれぞれの動作の終了タイミングを発生させている。
特開平9−128958(図1)
In a semiconductor memory device such as a static random access memory (hereinafter referred to as “SRAM”), a dummy cell is arranged to control the operation timing of data reading / writing, and the operation timing is generated by the operation of the dummy cell. It may be equipped with a function to make it. At this time, in order to control a series of operation end timings in reading / writing, a technique for generating end timings of writing / reading operations based on the output of a dummy memory cell is disclosed (for example, see Patent Document 1). ). In Patent Document 1, dummy memory cells are connected to the same dummy bit line for each word line, and the read delay of the dummy memory cells is detected by an output determiner, whereby the end timing of each read / write operation is detected. Is generated.
JP-A-9-128958 (FIG. 1)

通常、半導体記憶装置では、読出し動作よりも書き込み動作に要する時間の方が短い。   Usually, in a semiconductor memory device, the time required for the write operation is shorter than the read operation.

特許文献1の図1に示される半導体記憶装置のように、ダミーセルの読み出し遅延に基づいて書き込み終了タイミングを発生する構成では、書き込み動作に、過剰なタイミングマージンを含むことになる。よって、書き込み動作にかかる時間が増加し、高速化の妨げとなる。   In the configuration in which the write end timing is generated based on the read delay of the dummy cells as in the semiconductor memory device shown in FIG. 1 of Patent Document 1, the write operation includes an excessive timing margin. Therefore, the time required for the write operation increases, which hinders speeding up.

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、省面積な構成で、書き込み動作における過剰なタイミングマージンを抑制し、書き込み動作時のビット線対の充放電電流を最小限に抑えることで、低消費電力化を実現するとともに、書き込み動作の高速化を実現可能な半導体記憶装置を提供することである。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to reduce an excessive timing margin in a write operation and reduce a charge / discharge current of a bit line pair during the write operation with an area-saving configuration. It is to provide a semiconductor memory device capable of realizing low power consumption and high speed writing operation by minimizing the power consumption.

上記課題を解決するため、本発明の半導体記憶装置は、以下の構成を有する。   In order to solve the above problems, a semiconductor memory device of the present invention has the following configuration.

すなわち、本発明の半導体記憶装置は、複数のワード線と、複数のビット線対と、複数のワード線と複数のビット線対との交点に配置された複数のメモリセルからなるメモリセルアレイと、複数のワード線のいずれかを活性化する行デコーダと、活性化されるワード線に同期して活性化するダミーワード線と、ダミーワード線に接続した複数のダミーメモリセルと、ダミーワード線の活性化により駆動されるダミーセルと、ダミーセルの出力を入力とする書き込み検知回路とを備え、書き込み検知回路の出力信号に基づいて、書き込み終了タイミングが生成されることを特徴とするものである。   That is, a semiconductor memory device of the present invention includes a memory cell array including a plurality of word lines, a plurality of bit line pairs, and a plurality of memory cells arranged at intersections of the plurality of word lines and the plurality of bit line pairs; A row decoder that activates one of a plurality of word lines, a dummy word line that is activated in synchronization with the activated word line, a plurality of dummy memory cells that are connected to the dummy word line, and a dummy word line A dummy cell driven by activation and a write detection circuit that receives the output of the dummy cell are provided, and a write end timing is generated based on an output signal of the write detection circuit.

上記構成において、書き込み終了タイミングに基づいて、活性化されたワード線とダミーワード線とを非活性状態とする。   In the above configuration, the activated word line and dummy word line are deactivated based on the write end timing.

上記構成において、ダミーワード線は、書き込み動作時のみ活性化する。   In the above configuration, the dummy word line is activated only during the write operation.

上記構成において、ダミーセルは、ゲートがダミーワード線に接続され、ソースが接地され、ドレインを出力とするトランジスタで構成される。   In the above configuration, the dummy cell includes a transistor whose gate is connected to the dummy word line, whose source is grounded, and whose drain is the output.

上記構成において、ダミーセルを構成するトランジスタの駆動能力は、メモリセルに対する書き込み駆動能力と等しい。   In the above configuration, the driving capability of the transistors constituting the dummy cell is equal to the writing driving capability for the memory cell.

上記構成において、書き込み検知回路の検知レベルは、メモリセルの書き込みレベルと等しい。   In the above configuration, the detection level of the write detection circuit is equal to the write level of the memory cell.

上記構成において、ダミーセルの出力信号線の負荷は、ビット線の負荷と同等である。   In the above configuration, the load on the output signal line of the dummy cell is equivalent to the load on the bit line.

上記構成において、ダミーセルは、行デコーダとメモリセルアレイとの間に配置される。   In the above configuration, the dummy cell is arranged between the row decoder and the memory cell array.

上記構成において、ダミーセルと書き込み検知回路とを複数配置し、複数の書き込み検知回路の出力結果に基づいて、最も遅い書き込み終了タイミングを生成する手段を有し、書き込み終了タイミングにより、活性化されたワード線とダミーワード線とを非活性状態とする。   In the above configuration, a plurality of dummy cells and write detection circuits are arranged, and a means for generating the latest write end timing based on the output results of the plurality of write detection circuits is provided. The word activated by the write end timing The line and the dummy word line are deactivated.

本発明の別の半導体記憶装置は、複数のワード線と、複数のビット線対と、複数のワード線と複数のビット線対との交点に配置された複数のメモリセルからなるメモリセルアレイと、複数のワード線のいずれかを活性化する行デコーダと、活性化されるワード線に同期して活性化する第1のダミーワード線と、第1のダミーワード線に接続した第1の複数のダミーメモリセルと、第1のダミーワード線により駆動される第1のダミーセルと、第1のダミーセルの出力を入力とする書き込み検知回路と、活性化されるワード線に同期して活性化する第2のダミーワード線と、第2のダミーワード線に接続した第2の複数のダミーメモリセルと、第2のダミーワード線により駆動される第2のダミーセルと、第2のダミーセルの出力を入力とする読み出し検知回路と備え、
書き込み時は、書き込み検知回路の出力信号に基づいて、書き込み終了タイミングが生成され、
読み出し時は、読み出し検知回路の出力信号に基づいて、読み出し終了タイミングが生成されることを特徴とするものである。
Another semiconductor memory device of the present invention includes a memory cell array including a plurality of word lines, a plurality of bit line pairs, and a plurality of memory cells arranged at intersections of the plurality of word lines and the plurality of bit line pairs, A row decoder that activates one of the plurality of word lines; a first dummy word line that is activated in synchronization with the activated word line; and a first plurality of lines connected to the first dummy word line A dummy memory cell; a first dummy cell driven by a first dummy word line; a write detection circuit that receives the output of the first dummy cell; and a first activation activated in synchronization with the activated word line. 2 dummy word lines, a second plurality of dummy memory cells connected to the second dummy word line, a second dummy cell driven by the second dummy word line, and an output of the second dummy cell To Includes a look out detection circuit,
At the time of writing, the write end timing is generated based on the output signal of the write detection circuit,
At the time of reading, the read end timing is generated based on the output signal of the read detection circuit.

本発明の別の半導体記憶装置は、複数のワード線と、複数のビット線対と、複数のワード線と複数のビット線対との交点に配置された複数のメモリセルからなるメモリセルアレイと、複数のワード線のいずれかを活性化する行デコーダと、活性化されるワード線に同期して活性化するダミーワード線と、ダミーワード線に接続した複数のダミーメモリセルと、ダミーワード線により駆動される第1のダミーセルと、第1のダミーセルの出力を入力とする書き込み検知回路と、ダミーワード線により駆動される第2のダミーセルと、第2のダミーセルの出力を入力とする読み出し検知回路とを備え、
書き込み時は、書き込み検知回路の出力信号に基づいて、書き込み終了タイミングが生成され、
読み出し時は、読み出し検知回路の出力信号に基づいて、読み出し終了タイミングが生成されることを特徴とするものである。
Another semiconductor memory device of the present invention includes a memory cell array including a plurality of word lines, a plurality of bit line pairs, and a plurality of memory cells arranged at intersections of the plurality of word lines and the plurality of bit line pairs, A row decoder that activates one of a plurality of word lines, a dummy word line that is activated in synchronization with the activated word line, a plurality of dummy memory cells that are connected to the dummy word line, and a dummy word line The first dummy cell to be driven, the write detection circuit that receives the output of the first dummy cell, the second dummy cell that is driven by the dummy word line, and the read detection circuit that receives the output of the second dummy cell And
At the time of writing, the write end timing is generated based on the output signal of the write detection circuit,
At the time of reading, the read end timing is generated based on the output signal of the read detection circuit.

上記構成において、第1のダミーセルの出力信号線と第2のダミーセルの出力信号線は、ビット線対と同一な構成である。   In the above configuration, the output signal line of the first dummy cell and the output signal line of the second dummy cell have the same configuration as the bit line pair.

上記構成において、第1のダミーセルの出力信号線と第2のダミーセルの出力信号線の負荷は、ビット線対のビット線と反転ビット線の負荷と同等である。   In the above configuration, the load of the output signal line of the first dummy cell and the output signal line of the second dummy cell is equivalent to the load of the bit line and the inverted bit line of the bit line pair.

本発明の半導体記憶装置によれば、ダミーワード線、ダミーセルおよび書き込み検知回路により、通常の書き込み遅延とほぼ等しい遅延を検知することができるため、通常の書き込み遅延に基づいた書き込み終了タイミングを生成可能となり、その検知信号により書き込み動作を終了させる。その結果、書き込み動作における過剰なタイミングマージンを抑制し、書き込み動作時のビット線対の充放電電流を最小限に抑えることで、低消費電力化を実現するとともに、書き込み動作の高速化を実現することができる。   According to the semiconductor memory device of the present invention, the dummy word line, the dummy cell, and the write detection circuit can detect a delay substantially equal to the normal write delay, so that the write end timing based on the normal write delay can be generated. Thus, the writing operation is terminated by the detection signal. As a result, the excessive timing margin in the write operation is suppressed, and the charge / discharge current of the bit line pair during the write operation is minimized, thereby realizing low power consumption and high speed of the write operation. be able to.

書き込み動作時にのみダミーワード線を駆動し、書き込み検知回路を活性化させることで、読出し動作時において、消費電力の低減が図れ、さらには、読出し動作時の書き込み検知回路における貫通電流や誤動作の発生を回避できるため、安定した動作が可能となる。   By driving the dummy word line only during the write operation and activating the write detection circuit, the power consumption can be reduced during the read operation, and furthermore, a through current or a malfunction occurs in the write detection circuit during the read operation. Therefore, stable operation is possible.

ダミーセルを行デコーダとメモリセルアレイとの間に配置する構成にすることにより、書き込み動作の終了タイミングの検知信号である検知信号の伝播遅延を抑制することができ、書き込み動作における、更なる高速化が図れる。   By arranging the dummy cell between the row decoder and the memory cell array, it is possible to suppress the propagation delay of the detection signal, which is the detection signal of the end timing of the write operation, and further increase the speed in the write operation. I can plan.

ダミーセルと書き込み検知回路を複数個配置することで、メモリセル毎の特性バラツキによる書き込み特性のバラツキを吸収でき、より確実な書き込みタイミングの生成が可能となる。   By disposing a plurality of dummy cells and write detection circuits, variations in write characteristics due to characteristic variations for each memory cell can be absorbed, and more reliable write timing can be generated.

本発明の半導体記憶装置によれば、書き込み用および読み出し用のダミーワード線ならびにタイミング調整回路を構成するダミーセルおよび書き込み用および読み出し用の検知回路を用いることにより、通常の書き込み遅延および読み出し遅延とほぼ等しい遅延に基づいて、それぞれの動作終了タイミングを出力することが可能となる。その結果、それぞれの動作における過剰なタイミングマージンを抑制し、各動作時のビット線対の充放電電流を最小限に抑えることで、低消費電力化を実現するとともに、高速化を実現することができる。   According to the semiconductor memory device of the present invention, by using the dummy word lines for writing and reading, the dummy cells constituting the timing adjustment circuit, and the detection circuits for writing and reading, the normal writing delay and the reading delay are substantially reduced. Each operation end timing can be output based on the equal delay. As a result, by suppressing excessive timing margin in each operation and minimizing the charge / discharge current of the bit line pair during each operation, it is possible to realize low power consumption and high speed. it can.

タイミング調整回路を構成する、書き込み用および読み出し用のダミービット線をメモリアレイにおける相補ビット線対と等しい構成にて配置することにより、書き込み用および読み出し用のダミービット線およびダミービット線における負荷を通常のメモリセルを流用して共用できるため、書き込み用および読み出し用のタイミング調整回路を個別で設ける場合に比べて、省面積な構成で実現することができる。   By arranging the dummy bit lines for writing and reading, which constitute the timing adjustment circuit, in the same configuration as the complementary bit line pair in the memory array, the load on the dummy bit line for writing and reading and the dummy bit line is reduced. Since ordinary memory cells can be diverted and shared, it is possible to realize a configuration with a reduced area compared to a case where timing adjustment circuits for writing and reading are individually provided.

タイミング調整回路を構成する書き込み用および読み出し用のダミーセルを共通のダミーワード線で駆動する構成としても、通常の書き込み遅延および読み出し遅延とほぼ等しい遅延に基づいて、それぞれの動作終了タイミングを出力することが可能であり、その結果、より省面積な構成で、それぞれの動作における過剰なタイミングマージンを抑制し、各動作時のビット線対の充放電電流を最小限に抑えることで、低消費電力化を実現するとともに、高速化を図ることができる。   Even when the write and read dummy cells constituting the timing adjustment circuit are driven by a common dummy word line, each operation end timing is output based on a delay substantially equal to the normal write delay and read delay. As a result, it is possible to reduce power consumption by suppressing the excessive timing margin in each operation and minimizing the charge / discharge current of the bit line pair during each operation with a more area-saving configuration. As well as speeding up.

(第1の実施の形態)
図1は、本発明における半導体記憶装置の第1の実施形態を示すものである。半導体記憶装置100は、SRAMによって構成されており、内部クロックICLKに同期して動作する同期型SRAMである。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a first embodiment of a semiconductor memory device according to the present invention. The semiconductor memory device 100 is constituted by an SRAM, and is a synchronous SRAM that operates in synchronization with the internal clock ICLK.

半導体記憶装置100には、多数のメモリセルより構成されるメモリセルアレイMARRが設けられており、行方向にm個、列方向にn個(m、n≧1)のメモリセルが配列されている。ただし図1においては、便宜上k(1≦k≦m)列目のメモリセル列のみを簡略化して記載している。   The semiconductor memory device 100 is provided with a memory cell array MARR composed of a large number of memory cells, in which m memory cells in the row direction and n memory cells (m, n ≧ 1) are arranged in the column direction. . However, in FIG. 1, only the k (1 ≦ k ≦ m) -th memory cell column is simplified for convenience.

ここで、図10において、メモリアレイMARRを構成するメモリセルの回路図を示す。   Here, in FIG. 10, a circuit diagram of the memory cells constituting the memory array MARR is shown.

メモリセルは、インバータINV1、INV2の入出力同士を接続したフリップフロップと、2つの転送トランジスタT1、T2より構成され、インバータINV1の出力ノードは、転送トランジスタT1を介してビット線BLに接続され、インバータINV2の出力ノードは、転送トランジスタT2を介して反転ビット線NBLに接続される。   The memory cell includes a flip-flop that connects the input and output of the inverters INV1 and INV2, and two transfer transistors T1 and T2. The output node of the inverter INV1 is connected to the bit line BL via the transfer transistor T1, The output node of the inverter INV2 is connected to the inverted bit line NBL via the transfer transistor T2.

またメモリセルアレイMARRは、n行の各メモリセル行ごとに列方向に沿ってそれぞれ配置されたn本のワード線WL1ないしWLnを有している。
またメモリセルアレイMARRには、m列の各メモリセル列ごとに行方向に沿ってそれぞれ配置されたm組の相補ビット線対BL1/NBL1ないしBLm/NBLmが設けられている(図1では、k列目の相補ビット線対BLk/NBLkのみを記載)。
The memory cell array MARR has n word lines WL1 to WLn arranged in the column direction for each n memory cell rows.
The memory cell array MARR is provided with m complementary bit line pairs BL1 / NBL1 to BLm / NBLm arranged in the row direction for each memory cell column of m columns (in FIG. 1, k Only the complementary bit line pair BLk / NBLk in the column is shown).

相補ビット線対BLk/NBLkには、2つのNチャネルトランジスタよりなるカラム選択ゲートCGkが接続されている。相補ビット線対BLk/NBLkは、nチャネルMOSトランジスタからなるカラム選択トランジスタ1、2を介してデータ線対DL/NDLに接続される。   A column selection gate CGk composed of two N-channel transistors is connected to the complementary bit line pair BLk / NBLk. Complementary bit line pair BLk / NBLk is connected to data line pair DL / NDL via column select transistors 1 and 2 made of n-channel MOS transistors.

また、相補ビット線対BLk/NBLkには、2つのpチャネルMOSトランジスタ3、4より構成されるプリチャージ回路PTkが接続される。トランジスタ3、4の共通化されたゲート端子には、プリチャージ動作制御を行うためのプリチャージ制御信号PCSが入力される。またトランジスタ3、4のドレイン端子はビット線対BLk/NBLkのいずれか一方に、ソース端子は電源に接続されており、プリチャージ制御信号PCSが活性化された時に、ビット線BLkおよびNBLkをともにHレベルにチャージする。   A precharge circuit PTk composed of two p-channel MOS transistors 3 and 4 is connected to the complementary bit line pair BLk / NBLk. A precharge control signal PCS for performing precharge operation control is input to the common gate terminals of the transistors 3 and 4. The drain terminals of the transistors 3 and 4 are connected to one of the bit line pair BLk / NBLk and the source terminal is connected to the power source. When the precharge control signal PCS is activated, both the bit lines BLk and NBLk are connected. Charge to H level.

半導体記憶装置100は、ダミーワード線DWLを有し、その負荷として各々が通常のメモリセルと同一構成であるm個のダミーメモリセル(図1では、k列目のダミーメモリセルであるDMCkのみ記載してある)が接続され、通常のワード線と等しい寄生容量を有する。   The semiconductor memory device 100 has a dummy word line DWL, and loads m dummy memory cells each having the same configuration as a normal memory cell (in FIG. 1, only DMCk which is a dummy memory cell in the k-th column). Are connected) and have a parasitic capacitance equal to that of a normal word line.

半導体記憶装置100には、行デコーダRDCが設けられ、アクセスすべきメモリセルが含まれるメモリセル行を示す行アドレス信号RADx(1≦x≦n)を外部より受け取り、内部クロックICLKに同期して、相応するワード線を活性化する。   The semiconductor memory device 100 is provided with a row decoder RDC, receives a row address signal RADx (1 ≦ x ≦ n) indicating a memory cell row including a memory cell to be accessed from the outside, and synchronizes with the internal clock ICLK. The corresponding word line is activated.

またダミーワード線DWLは、アクセスすべきメモリセルが含まれるメモリセル行に対応する行アドレスRADx(1≦x≦n)の入力に基づいて活性化されるワード線に同期して、行デコーダRDCにより活性化される。   The dummy word line DWL is synchronized with the word line activated on the basis of the input of the row address RADx (1 ≦ x ≦ n) corresponding to the memory cell row including the memory cell to be accessed, and the row decoder RDC. Activated by.

半導体記憶装置100は書き込み回路WAMPおよび制御回路CTLを有する。書き込み動作時において、制御回路CTLは、外部より書き込み制御信号WCSを受け取り、入力された書き込み制御信号WCSに基づいて書き込みイネーブル信号WENを出力する。書き込み回路WAMPは書き込みイネーブル信号WENにより制御される。   The semiconductor memory device 100 has a write circuit WAMP and a control circuit CTL. During the write operation, the control circuit CTL receives a write control signal WCS from the outside, and outputs a write enable signal WEN based on the input write control signal WCS. The write circuit WAMP is controlled by a write enable signal WEN.

書き込み回路WAMPが書き込みイネーブル信号WENにより活性化されると、外部より入力される入力データDinがデータ線対DL/NDLに伝播することになる。   When the write circuit WAMP is activated by the write enable signal WEN, input data Din input from the outside propagates to the data line pair DL / NDL.

半導体記憶装置100には列デコーダCDCが設けられており、アクセスすべきメモリセルが含まれるメモリセル列を示す列アドレス信号CADxを受け取り、カラム選択信号CSkにより相応する相補ビット線対に接続されたカラム選択ゲートCGkを活性化し、データ線対DL/NDLのデータが選択されたカラム選択ゲートCGkを介して相補ビット線対BLk/NBLkに伝播される。   The semiconductor memory device 100 is provided with a column decoder CDC, which receives a column address signal CADx indicating a memory cell column including a memory cell to be accessed, and is connected to a corresponding complementary bit line pair by a column selection signal CSk. The column selection gate CGk is activated, and the data of the data line pair DL / NDL is propagated to the complementary bit line pair BLk / NBLk via the selected column selection gate CGk.

図2は行デコーダRDCの構成例である。図2を参照して、その構成について説明する。   FIG. 2 shows a configuration example of the row decoder RDC. The configuration will be described with reference to FIG.

行デコーダRDCは、メモリアレイ行数と同数のn本のアドレス入力端子RADxを有しており、各行アドレス入力端子RAD1ないしRADnと各ワード線WL1ないしWLnは1対1に対応する。行デコーダRDCには、入力段として、n個の2入力ANDゲート回路A1ないしAnが、各行アドレス入力端子毎に配置されており、それぞれの行アドレス入力信号RADxと内部クロックICLKを入力とする2入力AND出力を形成する。2入力AND出力はそれぞれバッファ回路B1ないしBnに入力され、ワード線WL1ないしWLnは、それぞれ接続されたバッファ回路B1ないしBnにより駆動される。   The row decoder RDC has n address input terminals RADx as many as the number of memory array rows, and the row address input terminals RAD1 to RADn and the word lines WL1 to WLn correspond one-to-one. In the row decoder RDC, n two-input AND gate circuits A1 to An are arranged as input stages for each row address input terminal, and 2 inputs each row address input signal RADx and the internal clock ICLK. Form the input AND output. The 2-input AND outputs are respectively input to the buffer circuits B1 to Bn, and the word lines WL1 to WLn are driven by the connected buffer circuits B1 to Bn, respectively.

またダミーワード線DWLは、内部クロックICLKを入力とする2段のバッファ回路DB1、DB2により駆動される。   The dummy word line DWL is driven by two stages of buffer circuits DB1 and DB2 that receive the internal clock ICLK.

半導体記憶装置100は、書き込み終了タイミングを検知する手段として、前述したダミーワード線DWLと、さらにダミーワード線DWLにより駆動されるタイミング調整回路5とを有する。タイミング調整回路5は、メモリアレイMARRを挟んで行デコーダRDCと対向する側に配置される。   The semiconductor memory device 100 includes the above-described dummy word line DWL and a timing adjustment circuit 5 driven by the dummy word line DWL as means for detecting the write end timing. The timing adjustment circuit 5 is arranged on the side facing the row decoder RDC across the memory array MARR.

タイミング調整回路5は、通常の書き込み動作において、書き込み回路WAMPによりメモリセルへデータが書き込まれる際の書き込み遅延特性とほぼ等しい遅延特性を有する回路により構成される。この遅延をタイミング調整回路5が検知し、その検知信号線8の検知信号に基づいて、書き込み回路WAMPの制御信号である書き込みイネーブル信号WENが不活性化され、書き込み動作を終了させる。   The timing adjustment circuit 5 is configured by a circuit having a delay characteristic substantially equal to a write delay characteristic when data is written to a memory cell by the write circuit WAMP in a normal write operation. The timing adjustment circuit 5 detects this delay, and the write enable signal WEN, which is a control signal of the write circuit WAMP, is inactivated based on the detection signal of the detection signal line 8, and the write operation is terminated.

通常のメモリセルへの書き込み動作は、書き込みイネーブル信号WENにより書き込み回路WAMPが活性化され、活性化された書き込み回路WAMPが、ビット線対BLk/NBLkを駆動して選択されたメモリセルへ入力データDinを書き込むことにより行われる。本発明における半導体記憶装置100においては、この一連の書き込み動作に対する遅延をダミーワード線DWLおよびタイミング調整回路5を用いて検知することにより、通常の書き込み遅延にほぼ等しいタイミングで、書き込み終了タイミングを発生させる。   In a normal memory cell write operation, the write circuit WAMP is activated by the write enable signal WEN, and the activated write circuit WAMP drives the bit line pair BLk / NBLk to input data to the selected memory cell. This is done by writing Din. In the semiconductor memory device 100 according to the present invention, the write end timing is generated at a timing substantially equal to the normal write delay by detecting the delay with respect to the series of write operations using the dummy word line DWL and the timing adjustment circuit 5. Let

続いて図1を参照しながら、タイミング調整回路5の構成について説明する。   Next, the configuration of the timing adjustment circuit 5 will be described with reference to FIG.

タイミング調整回路5は、ダミーセル6、ダミービット線DBLおよび書き込み検知回路7を有する。   The timing adjustment circuit 5 includes a dummy cell 6, a dummy bit line DBL, and a write detection circuit 7.

ダミービット線DBLには、通常のメモリセルと等しい寄生容量を与えるために負荷として設けられるダミーメモリセル群Lが接続され、またゲートがHレベルに固定されたNチャネルトランジスタにより構成されるダミー用カラム選択トランジスタDCGを介して書き込み検知回路7に接続される。
またダミービット線DBLには、ダミー用プリチャージ回路DPTが接続される。ダミー用プリチャージ回路DPTは、ゲートにはプリチャージ制御信号PCSが印加され、ドレインがダミービット線DBLに、ソースが電源電圧にそれぞれ接続されたPチャネルMOSトランジスタより構成され、プリチャージ期間にプリチャージ制御信号PCSが活性化されLレベルとなると、オンし導通状態となり、ダミービット線DBLをHレベルにチャージする。
ダミーセル6は、ゲートがダミーワード線DWLに、ドレインがダミービット線DBLに、ソースが接地電位にそれぞれ接続されているNチャネルトランジスタ6にて構成される。このNチャネルトランジスタは、書き込み動作時にダミーワード線DWLが活性化されると、オンし導通状態となり、ダミー用プリチャージ回路DPTによりHレベルにチャージされていたダミービット線DBLの電位を降下させる。
The dummy bit line DBL is connected to a dummy memory cell group L provided as a load in order to give a parasitic capacitance equal to that of a normal memory cell, and for a dummy composed of an N-channel transistor whose gate is fixed at the H level. It is connected to the write detection circuit 7 via the column selection transistor DCG.
A dummy precharge circuit DPT is connected to the dummy bit line DBL. The dummy precharge circuit DPT includes a P channel MOS transistor having a gate to which a precharge control signal PCS is applied, a drain connected to a dummy bit line DBL, and a source connected to a power supply voltage. When the charge control signal PCS is activated and becomes L level, it is turned on and becomes conductive, and charges the dummy bit line DBL to H level.
The dummy cell 6 includes an N-channel transistor 6 having a gate connected to the dummy word line DWL, a drain connected to the dummy bit line DBL, and a source connected to the ground potential. This N-channel transistor is turned on when the dummy word line DWL is activated during the write operation and becomes conductive, and lowers the potential of the dummy bit line DBL charged to the H level by the dummy precharge circuit DPT.

このダミービット線DBLの電位降下を、書き込み検知回路7が検知することで、検知信号線8に検知信号が出力され、書き込み終了タイミングを出力する。   When the write detection circuit 7 detects the potential drop of the dummy bit line DBL, a detection signal is output to the detection signal line 8 and a write end timing is output.

ここで、本実施の形態における書き込み検知回路7は、図4にて示される反転回路9にて構成される。   Here, the write detection circuit 7 in the present embodiment is configured by an inversion circuit 9 shown in FIG.

この反転回路9により検知された検知信号線8の検知信号は行デコーダRDC、列デコーダCDCおよび制御回路CTLに入力される。   The detection signal of the detection signal line 8 detected by the inverting circuit 9 is input to the row decoder RDC, the column decoder CDC, and the control circuit CTL.

行デコーダRDCに入力された検知信号線8の検知信号に基づいて、活性化されたワード線およびダミーワード線DWLが不活性化される。   Based on the detection signal of the detection signal line 8 input to the row decoder RDC, the activated word line and dummy word line DWL are inactivated.

列デコーダCDCに入力された検知信号線8の検知信号に基づいて、カラム選択ゲートCGkがオフし非導通状態になる。   Based on the detection signal of the detection signal line 8 input to the column decoder CDC, the column selection gate CGk is turned off and becomes non-conductive.

制御回路CTLに入力された検知信号線8の検知信号に基づいて、書き込みイネーブル信号WENをディスイネーブルにすることで書き込み動作が終了するとともに、プリチャージ制御信号PCSはイネーブル状態に制御され、次のサイクルに備えてプリチャージ期間に入る。   Based on the detection signal of the detection signal line 8 input to the control circuit CTL, the write operation is ended by disabling the write enable signal WEN, and the precharge control signal PCS is controlled to the enable state. A precharge period is entered in preparation for the cycle.

続いて、以上のように構成された半導体記憶装置100の書き込み時における動作について説明する。   Next, an operation at the time of writing of the semiconductor memory device 100 configured as described above will be described.

書き込み動作前(プリチャージ期間)には、制御回路CTLによりプリチャージ制御信号PCSがLレベルに制御されているため、プリチャージ回路PTkを構成する各Pチャネルトランジスタ3、4およびダミープリチャージ回路DPTである各Pチャネルトランジスタは導通状態にあり、2組の相補ビット線対BLk/NBLkおよびダミービット線DBLは、それぞれ電源電圧に接続され、Hレベルにチャージされている。   Before the write operation (precharge period), since the precharge control signal PCS is controlled to L level by the control circuit CTL, each of the P channel transistors 3 and 4 and the dummy precharge circuit DPT constituting the precharge circuit PTk. Each of the P channel transistors is in a conductive state, and the two pairs of complementary bit lines BLk / NBLk and dummy bit line DBL are connected to the power supply voltage and charged to the H level.

アクセス開始時において、外部より書き込み制御信号WCSが制御回路CTLに入力されると、制御回路CTLは、入力された書き込み制御信号WCSに基づいて、書き込みイネーブル信号WENを活性化する。活性化された書き込みイネーブル信号WENにより、書き込み回路WAMPが活性化される。   When a write control signal WCS is input from the outside to the control circuit CTL at the start of access, the control circuit CTL activates the write enable signal WEN based on the input write control signal WCS. The write circuit WAMP is activated by the activated write enable signal WEN.

また同じくアクセス開始時において、行アドレス信号RADxが外部より入力される。行デコーダRDCは、ワード線WL1ないしWLnのうち入力された行アドレス信号RADxに対応するいずれか一本のワード線をHレベルに活性化し、さらにそのワード線の選択に同期してダミーワード線DWLを活性化する。ここで、ワード線WLnが選択される場合の動作について図2を用いて説明する。まず、選択すべきワード線WLnに対応する行アドレス信号端子RADnがHレベルに変化し(他の行アドレス入力端子はLレベル)、 さらに内部クロックICLKがHレベルに変化すると、2入力ANDゲート回路Anの出力はHレベルとなり、バッファ回路Bnを介してワード線WLnがHレベルに駆動される。その結果、選択されたワード線WLnに接続されているメモリセルは、図10を参照して、転送トランジスタT1、T2がオンし導通状態になることで、メモリセルの記憶ノードは、ビット線対BLk/NBLkと電気的に接続される。   Similarly, at the start of access, a row address signal RADx is input from the outside. The row decoder RDC activates any one word line corresponding to the input row address signal RADx among the word lines WL1 to WLn to the H level, and further synchronizes with the selection of the word line, to the dummy word line DWL. Activate. Here, the operation when the word line WLn is selected will be described with reference to FIG. First, when the row address signal terminal RADn corresponding to the word line WLn to be selected changes to H level (the other row address input terminals are L level), and when the internal clock ICLK changes to H level, a two-input AND gate circuit The output of An becomes H level, and the word line WLn is driven to H level via the buffer circuit Bn. As a result, referring to FIG. 10, the memory cells connected to the selected word line WLn are turned on by the transfer transistors T1 and T2, and the storage node of the memory cell becomes the bit line pair. It is electrically connected to BLk / NBLk.

さらに内部クロックICLKは、バッファ回路DB1にも入力されている。半導体記憶装置100の動作時に、内部クロックICLKがHレベルに変化することにより、2段のバッファ回路DB1、DB2を介してダミーワード線DWLがHレベルに活性化される。   Further, the internal clock ICLK is also input to the buffer circuit DB1. During operation of the semiconductor memory device 100, the internal clock ICLK changes to H level, whereby the dummy word line DWL is activated to H level via the two-stage buffer circuits DB1 and DB2.

このように、ダミーワード線DWLは、通常のワード線WL1ないしWLnと同じく、内部クロックICLKの入力に基づいて活性化されるため、アクセスすべきワード線WLnが活性化されるのに同期して活性化されることになる。   As described above, the dummy word line DWL is activated based on the input of the internal clock ICLK in the same manner as the normal word lines WL1 to WLn. Therefore, the dummy word line DWL is synchronized with the activation of the word line WLn to be accessed. Will be activated.

さらに同じくアクセス開始時において、列デコーダCDCは、列アドレス信号CADxが外部より入力されると、入力された列アドレス信号に応じて、アクセスすべきメモリセルが含まれるメモリセル列に対応するカラム選択信号CSkが選択され、Hレベルに活性化される。その結果、カラム選択ゲートCGkが導通状態となり、ビット線対BLk/NBLkとデータ線対DL/NDLが電気的に接続され、同じくアクセス開始時に外部より入力されたデータDinは、書き込み回路WAMPによりカラム選択ゲートCGkを介して、アクセスすべきメモリセルへ書き込まれることになる。   Further, at the start of access, when the column address signal CADx is input from the outside, the column decoder CDC selects the column corresponding to the memory cell column including the memory cell to be accessed according to the input column address signal. Signal CSk is selected and activated to H level. As a result, the column selection gate CGk becomes conductive, the bit line pair BLk / NBLk and the data line pair DL / NDL are electrically connected, and the data Din inputted from the outside at the start of access is also supplied to the column by the write circuit WAMP. Data is written into the memory cell to be accessed through the selection gate CGk.

また一方で、アクセスすべきワード線の駆動に同期してHレベルに活性化されたダミーワード線DWLは、ダミーセル6を構成するnチャネルトランジスタのゲートに接続されており、ダミーセル6のNチャネルトランジスタをオンし導通状態とする。そして、ダミービット線DBLはダミーセル6のトランジスタを介して接地電位に接続される。その結果、ダミー用プリチャージ回路DPTによってHレベルにチャージされていたダミービット線DBLの電位が降下し、反転回路により構成された書き込み検知回路7がダミービット線DBLの電位変化を検出し、その出力である検知信号線8の検知信号がLレベルからHレベルへと変化することで、ダミーセル6の出力が検知されたことになる。   On the other hand, the dummy word line DWL activated to the H level in synchronization with the driving of the word line to be accessed is connected to the gate of the n-channel transistor constituting the dummy cell 6, and the N-channel transistor of the dummy cell 6 is connected. To turn on. The dummy bit line DBL is connected to the ground potential via the transistor of the dummy cell 6. As a result, the potential of the dummy bit line DBL that has been charged to the H level by the dummy precharge circuit DPT drops, and the write detection circuit 7 constituted by an inverting circuit detects the potential change of the dummy bit line DBL. When the detection signal of the detection signal line 8 as an output changes from the L level to the H level, the output of the dummy cell 6 is detected.

制御回路CTLは、前述した検知信号線8の検知信号に基づいて、書き込みイネーブル信号WENを不活性化する。その結果、書き込み回路WAMPが不活性化され、書き込み動作を完了させる。   The control circuit CTL inactivates the write enable signal WEN based on the detection signal of the detection signal line 8 described above. As a result, the write circuit WAMP is inactivated and the write operation is completed.

ここで、前述したように通常の書き込み動作は、書き込みイネーブル信号WENにより書き込み回路WAMPが活性化され、活性化された書き込み回路WAMPが、ビット線対BLk/NBLkを駆動して、選択されたメモリセルへ入力データDinを書き込むことにより行われるが、通常の設計においては、アドレス入力後、書き込みイネーブル信号WENの信号線とダミーワード線DWLは、ほぼ同時に活性化されるように、制御回路CTLおよび行デコーダRDCを設計する。   Here, as described above, in the normal write operation, the write circuit WAMP is activated by the write enable signal WEN, and the activated write circuit WAMP drives the bit line pair BLk / NBLk to select the selected memory. This is done by writing the input data Din to the cell. In a normal design, the control circuit CTL and the dummy word line DWL are activated almost simultaneously after the address input so that the signal line of the write enable signal WEN and the dummy word line DWL are activated. Design the row decoder RDC.

そこで、書き込み動作における行方向の動作遅延である書き込み回路WAMPを活性化させる書き込みイネーブル信号WENの伝播遅延を、ダミーワード線DWLを駆動するのに要する遅延で代用し、列方向動作遅延である活性化された書き込み回路WAMPによるメモリセルへの書き込み動作に要する遅延については、同様の遅延特性を有するタイミング調整回路5による遅延特性で代用することにより、実際の書き込み動作遅延に基づいた、書き込み終了タイミングの検出を行うことができる。   Therefore, the propagation delay of the write enable signal WEN that activates the write circuit WAMP, which is the operation delay in the row direction in the write operation, is substituted with the delay required to drive the dummy word line DWL, and the activation that is the column direction operation delay. The delay required for the write operation to the memory cell by the written write circuit WAMP is replaced with the delay characteristic by the timing adjustment circuit 5 having the same delay characteristic, so that the write end timing based on the actual write operation delay is obtained. Can be detected.

続いて、それぞれの遅延をダミーワード線DWLおよび書き込み終了タイミング検知回路5の遅延により代用できる理由を説明する。まず、行方向における動作の遅延時間について説明する。書き込みイネーブル信号WENは、ここでは図示しない入出力回路の数と同数の書き込み回路WAMPが接続されており、ダミーワード線DWLとは異なる配線負荷を有することになるが、ダミーワード線DWLおよび書き込みイネーブル信号WENの信号線はともに金属配線にて形成されるため、通常は配線遅延の差はほとんどないとみなすことができ、その結果、それら信号線が制御する書き込み回路WAMPおよびダミーセル6は、ほぼ同タイミングで活性化されることになる。よって、書き込み動作における行方向遅延はダミーワード線DWLを駆動するのに要する遅延で近似することができる。   Next, the reason why each delay can be substituted by the delay of the dummy word line DWL and the write end timing detection circuit 5 will be described. First, the operation delay time in the row direction will be described. The write enable signal WEN is connected to the same number of write circuits WAMP as the number of input / output circuits not shown here, and has a wiring load different from that of the dummy word line DWL. Since both signal lines of the signal WEN are formed of metal wiring, it can be generally considered that there is almost no difference in wiring delay. As a result, the write circuit WAMP and the dummy cell 6 controlled by these signal lines are almost the same. It will be activated at the timing. Therefore, the row direction delay in the write operation can be approximated by the delay required to drive the dummy word line DWL.

続いて、列方向における動作の遅延時間について説明する。   Next, the operation delay time in the column direction will be described.

通常の書き込み動作は、書き込み回路WAMPがビット線対BLk/NBLkを駆動して選択されたメモリセルへデータを書き込むことにより行われる。タイミング調整回路5は、この一連の書き込み動作を、ダミーセル6によりダミービット線DBLを駆動し、書き込み検知回路7の出力状態を反転させる動作により代用する。   A normal write operation is performed when the write circuit WAMP drives the bit line pair BLk / NBLk to write data to the selected memory cell. The timing adjustment circuit 5 substitutes this series of write operations by driving the dummy bit line DBL by the dummy cells 6 and inverting the output state of the write detection circuit 7.

書き込み終了タイミング検知回路5が有するダミービット線DBLは、通常のビット線と等しい寄生容量を有しており、ダミーセル6のダミービット線DBLを駆動する能力を、書き込み回路WAMPのビット線を駆動する能力に等しく設計し、さらに書き込み検知回路7の反転レベルをメモリセルの書き込みレベルと等しくなるように設計しておく。これによりタイミング調整回路5は、通常の書き込み動作の際に書き込み回路WAMPによりデータをメモリセルへ書き込む際に要する遅延時間にほぼ等しい遅延を有することになる。よって、書き込み動作における列方向遅延は、タイミング調整回路5の遅延で近似することができる。   The dummy bit line DBL included in the write end timing detection circuit 5 has a parasitic capacitance equal to that of a normal bit line, and drives the bit line of the write circuit WAMP with the ability to drive the dummy bit line DBL of the dummy cell 6. Design is made equal to the capability, and further, the inversion level of the write detection circuit 7 is designed to be equal to the write level of the memory cell. As a result, the timing adjustment circuit 5 has a delay substantially equal to the delay time required for writing data to the memory cell by the write circuit WAMP during the normal write operation. Therefore, the column direction delay in the write operation can be approximated by the delay of the timing adjustment circuit 5.

このように、ダミーワード線DWLおよびタイミング調整回路5により、通常の書き込み遅延にほぼ等しい書き込み動作終了タイミングを生成することができる。   As described above, the dummy word line DWL and the timing adjustment circuit 5 can generate the write operation end timing substantially equal to the normal write delay.

また、検知信号線8の検知信号は、書き込みイネーブル信号を不活性化する以外に、行デコーダRDCおよび列デコーダCDCへも入力されている。検知信号線8の検知信号に基づいて、行デコーダRDCは選択されていたワード線およびダミーワード線DWLをLレベルに制御することで不活性化し、列デコーダCDCは選択されていたカラム選択信号CSkをLレベルに制御しカラム選択ゲートCGkを非導通状態にする。またさらに検知信号線8の検知信号に基づいて、制御回路CTLはプリチャージ制御信号PCSをHレベルからLレベルへと制御し、プリチャージ回路PTkおよびダミー用プリチャージ回路DPTを導通状態とし、次のサイクルに向けたプリチャージ動作へと移行することで、書き込み動作を終了する。   The detection signal of the detection signal line 8 is also input to the row decoder RDC and the column decoder CDC in addition to inactivating the write enable signal. Based on the detection signal of the detection signal line 8, the row decoder RDC is deactivated by controlling the selected word line and dummy word line DWL to L level, and the column decoder CDC is selected by the column selection signal CSk. Is controlled to L level, and the column selection gate CGk is turned off. Further, based on the detection signal of the detection signal line 8, the control circuit CTL controls the precharge control signal PCS from the H level to the L level, brings the precharge circuit PTk and the dummy precharge circuit DPT into a conductive state, The write operation is terminated by shifting to the precharge operation for the cycle.

以上の説明のように、ダミーワード線DWLおよびタイミング調整回路5を用いることにより、通常の書き込み遅延とほぼ等しい遅延を検知することができるため、通常の書き込み遅延に基づいた書き込み終了タイミングを生成可能となり、その検知信号線8の検知信号により書き込み動作を終了させる。その結果、書き込み動作における過剰なタイミングマージンを抑制し、書き込み動作時のビット線対の充放電電流を最小限に抑えることで、低消費電力化を実現するとともに、書き込み動作の高速化を実現することができる。
(第2の実施の形態)
本発明における半導体記憶装置の第2の実施の形態について説明する。本実施の形態における半導体記憶装置は、第1の実施の形態における半導体記憶装置と同様に図1で示される。本実施の形態における半導体記憶装置100はSRAMによって構成されており、タイミング調整回路5が書き込み動作時のみ動作可能な構成を有するが、前述した第1の実施の形態における半導体記憶装置100と異なる点は、ダミーワード線DWLを書き込み動作時のみ活性化し、タイミング調整回路5における書き込み検知回路7を書き込み動作時のみ活性化する構成とする点である。
As described above, by using the dummy word line DWL and the timing adjustment circuit 5, a delay substantially equal to the normal write delay can be detected, so that the write end timing based on the normal write delay can be generated. Thus, the write operation is terminated by the detection signal of the detection signal line 8. As a result, the excessive timing margin in the write operation is suppressed, and the charge / discharge current of the bit line pair during the write operation is minimized, thereby realizing low power consumption and high speed of the write operation. be able to.
(Second Embodiment)
A second embodiment of the semiconductor memory device according to the present invention will be described. The semiconductor memory device in the present embodiment is shown in FIG. 1 similarly to the semiconductor memory device in the first embodiment. The semiconductor memory device 100 in the present embodiment is configured by an SRAM, and the timing adjustment circuit 5 has a configuration that can operate only during a write operation, but is different from the semiconductor memory device 100 in the first embodiment described above. In other words, the dummy word line DWL is activated only during the write operation, and the write detection circuit 7 in the timing adjustment circuit 5 is activated only during the write operation.

第1の実施の形態とほぼ同様の構成であるので、その要部についてのみ説明する。   Since the configuration is almost the same as that of the first embodiment, only the main part will be described.

本実施の形態における行デコーダRDCの構成例を図3に示す。図2において示されている第1の実施の形態における行デコーダRDCの構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付してある。本実施の形態における行デコーダRDCの前述した第1の実施の形態における行デコーダRDCにおける構成例との違いは、ダミーワード線DWLが、内部クロックICLKおよび書き込み制御信号WCSにより駆動される点である。つまり内部クロックICLKおよび書き込み制御信号WCSが2入力ANDゲート回路DA1に入力され、その2入力AND出力に基づいてダミーワード線DWLが活性化される。具体的な動作としては、書き込み動作時において、書き込み制御信号WCSがHレベルに設定された状態で、内部クロックICLKがHレベルに変化する。その結果、2入力ANDDA1の出力はHレベルとなり、バッファ回路DB2を介して、ダミーワード線DWLがHレベルに活性化され、タイミング調整回路5が駆動される。   A configuration example of the row decoder RDC in the present embodiment is shown in FIG. The same components as those of the row decoder RDC in the first embodiment shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. The difference between the row decoder RDC in the present embodiment and the configuration example in the row decoder RDC in the first embodiment described above is that the dummy word line DWL is driven by the internal clock ICLK and the write control signal WCS. . That is, the internal clock ICLK and the write control signal WCS are input to the 2-input AND gate circuit DA1, and the dummy word line DWL is activated based on the 2-input AND output. Specifically, during the write operation, the internal clock ICLK changes to the H level while the write control signal WCS is set to the H level. As a result, the output of the 2-input ANDDA1 becomes H level, the dummy word line DWL is activated to H level via the buffer circuit DB2, and the timing adjustment circuit 5 is driven.

前述した本発明における第1の実施の形態における半導体記憶装置100においては、ダミーワード線DWLが、内部クロックICLKのみにより制御されているため、読出し動作時においても、タイミング調整回路5が動作し、不要な消費電力を生じていたが、上述した図3に示すような行デコーダRDCの構成とすることで、ダミーワード線DWLの駆動は、書き込み動作時にのみ限定することが可能となるため、読出し動作時における消費電力の低減が図れる。   In the semiconductor memory device 100 according to the first embodiment of the present invention described above, since the dummy word line DWL is controlled only by the internal clock ICLK, the timing adjustment circuit 5 operates even during the read operation. Although unnecessary power consumption has occurred, the configuration of the row decoder RDC as shown in FIG. 3 described above enables the drive of the dummy word line DWL to be limited only during the write operation. The power consumption during operation can be reduced.

しかし前述のように、図3に示される行デコーダRDCを適用して、書き込み動作時にのみダミーワード線DWLを駆動可能とする構成では、読み出し動作時において、次のような問題が考えられる。   However, as described above, in the configuration in which the row decoder RDC shown in FIG. 3 is applied and the dummy word line DWL can be driven only during the write operation, the following problems can be considered during the read operation.

読み出し動作期間に入ると同時に、プリチャージ制御信号PCSがHレベルへと変化し、ダミー用プリチャージ回路DPTのトランジスタがオフに制御され、プリチャージ動作が解除される。しかし、ダミーセル6であるNチャネルトランジスタも、オフ状態にあるために、直前までHレベルにチャージされていたダミービット線DBLはフローティング状態となり、リーク電流等による電位降下が生じ、タイミング調整回路5における書き込み検知回路7を構成する反転回路9において、貫通電流が流れたり、誤動作が発生する可能性がある。   Simultaneously with the start of the read operation period, the precharge control signal PCS changes to the H level, the transistor of the dummy precharge circuit DPT is controlled to be turned off, and the precharge operation is released. However, since the N-channel transistor that is the dummy cell 6 is also in the off state, the dummy bit line DBL that has been charged to the H level until just before becomes a floating state, a potential drop due to a leak current or the like occurs, and the timing adjustment circuit 5 In the inverting circuit 9 constituting the write detection circuit 7, a through current may flow or a malfunction may occur.

そこで上記問題を鑑みて、タイミング調整回路5における書き込み検知回路7は、図5に示す構成とする。つまり図5において、ダミーセル6の出力のみならず、同時に書き込み制御信号WCSが活性化されている時のみにおいて、検知信号線8に検知信号を発生させる。つまりダミーセル6の出力ノードであるダミービット線DBLの信号および書き込み制御信号WCSの反転回路11による反転信号11aが、2入力NANDゲート回路10に入力され、その2入力NAND出力として、書き込み終了タイミングは検出され、検知信号線8に検知信号を発生する。   In view of the above problem, the write detection circuit 7 in the timing adjustment circuit 5 is configured as shown in FIG. That is, in FIG. 5, the detection signal is generated on the detection signal line 8 not only when the dummy cell 6 is output but also when the write control signal WCS is activated at the same time. That is, the signal of the dummy bit line DBL, which is the output node of the dummy cell 6, and the inverted signal 11a of the inversion circuit 11 of the write control signal WCS are input to the 2-input NAND gate circuit 10, and as the 2-input NAND output, the write end timing is Detected and a detection signal is generated on the detection signal line 8.

具体的な動作としては、書き込み動作時において、書き込み制御信号WCSがLレベルに設定され、その反転信号11がHレベルに制御された状態で、ダミーセル6の出力であるダミービット線DBLのレベルがHレベルからLレベルへと変化すると、2入力NAND10の出力信号である検知信号8がHレベルとなり、書き込み動作を終了したことが検知される。   Specifically, during the write operation, the level of the dummy bit line DBL that is the output of the dummy cell 6 is set while the write control signal WCS is set to the L level and the inverted signal 11 is controlled to the H level. When the level changes from the H level to the L level, the detection signal 8 that is the output signal of the two-input NAND 10 changes to the H level, and it is detected that the write operation is completed.

以上で説明した構成の行デコーダRDCおよびタイミング調整回路5を用いることにより、書き込み動作時にのみダミーワード線DWLを駆動し、書き込み検知回路を活性化することができる。そのため、読出し動作時において、消費電力の低減が図れ、さらには読出し動作時の書き込み検知回路7における貫通電流や誤動作の発生を回避できるため、安定した動作が可能となる。
(第3の実施の形態)
図6は、本発明における半導体記憶装置の第3の実施の形態を示すものである。前述した半導体記憶装置100の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付してある。
By using the row decoder RDC and the timing adjustment circuit 5 configured as described above, the dummy word line DWL can be driven only during the write operation, and the write detection circuit can be activated. For this reason, power consumption can be reduced during the read operation, and furthermore, the occurrence of a through current or malfunction in the write detection circuit 7 during the read operation can be avoided, so that stable operation is possible.
(Third embodiment)
FIG. 6 shows a third embodiment of the semiconductor memory device according to the present invention. The same components as those of the semiconductor memory device 100 described above are denoted by the same reference numerals.

本実施の形態における半導体記憶装置110は、SRAMによって構成されている。   Semiconductor memory device 110 in the present embodiment is configured by SRAM.

前述した本発明における第1または第2の実施の形態における半導体記憶装置100と異なる点は、タイミング調整回路5が行デコーダRDCとメモリセルアレイMARRとの間に配置されることである。第1または第2の実施の形態とほぼ同様の構成であるので、その要部についてのみ説明する。   The difference from the semiconductor memory device 100 according to the first or second embodiment of the present invention described above is that the timing adjustment circuit 5 is arranged between the row decoder RDC and the memory cell array MARR. Since the configuration is substantially the same as that of the first or second embodiment, only the main part thereof will be described.

本発明における第1または第2の実施の形態における半導体記憶装置100においては、ダミーワード線DWLおよびタイミング調整回路を用いて、通常の書き込み遅延にほぼ等しい遅延を検知し、タイミング調整回路5より出力される検知信号線8の検知信号に基づいて書き込み動作を完了させている。   In the semiconductor memory device 100 according to the first or second embodiment of the present invention, the dummy word line DWL and the timing adjustment circuit are used to detect a delay substantially equal to the normal write delay and output from the timing adjustment circuit 5. The write operation is completed based on the detection signal of the detection signal line 8 to be performed.

ここで、検知信号が、制御回路CTLへ入力されるまでの間の遅延時間が存在する。タイミング調整回路5が、メモリセルアレイMARRを挟んで行デコーダRDCと対向する側に配置されている場合には、検知信号線8が長配線となるため、配線負荷による遅延時間は、書き込み動作におけるタイミングマージンとなってしまう。   Here, there is a delay time until the detection signal is input to the control circuit CTL. When the timing adjustment circuit 5 is arranged on the side facing the row decoder RDC across the memory cell array MARR, the detection signal line 8 is a long wiring, so the delay time due to the wiring load is the timing in the write operation. It becomes a margin.

本実施の形態における半導体記憶装置110では、タイミング調整回路5が行デコーダRDCとメモリセルアレイMARRとの間に配置されているため、書き込み終了タイミングの検知信号線8の配線負荷による遅延はほとんど無視できる。   In the semiconductor memory device 110 according to the present embodiment, since the timing adjustment circuit 5 is arranged between the row decoder RDC and the memory cell array MARR, the delay due to the wiring load of the detection signal line 8 at the write end timing can be almost ignored. .

よって、第1および第2の実施の形態における検知信号8の伝播遅延を圧縮できる。   Therefore, the propagation delay of the detection signal 8 in the first and second embodiments can be compressed.

以上のように、タイミング調整回路5を行デコーダRDCとメモリセルアレイMARRとの間に配置する構成にすることにより、書き込み動作の終了タイミングの検知信号線8の伝播遅延を抑制することができ、書き込み動作における、更なる高速化が図れる。
(第4の実施の形態)
図7は、本発明における半導体記憶装置の第4の実施の形態を示すものである。前述した半導体記憶装置100の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付してある。本実施の形態における半導体記憶装置120は、SRAMによって構成されている。前述した本発明における第1の実施の形態における半導体記憶装置100に対して異なる点は、タイミング調整回路5が複数個配置され、それらの出力を入力とするANDゲート回路12の出力信号を検知信号として検知信号線8に通している点である。図7においては、例として、2個のタイミング調整回路5を配置してある。その他は第1の実施の形態とほぼ同様の構成であるので、その要部についてのみ説明する。
As described above, by arranging the timing adjustment circuit 5 between the row decoder RDC and the memory cell array MARR, the propagation delay of the detection signal line 8 at the end timing of the write operation can be suppressed, and the write operation can be suppressed. The operation can be further speeded up.
(Fourth embodiment)
FIG. 7 shows a fourth embodiment of the semiconductor memory device according to the present invention. The same components as those of the semiconductor memory device 100 described above are denoted by the same reference numerals. Semiconductor memory device 120 in the present embodiment is configured by SRAM. The difference from the semiconductor memory device 100 according to the first embodiment of the present invention described above is that a plurality of timing adjustment circuits 5 are arranged, and the output signal of the AND gate circuit 12 having the outputs as inputs is detected signals. It passes through the detection signal line 8. In FIG. 7, as an example, two timing adjustment circuits 5 are arranged. Since the rest of the configuration is almost the same as that of the first embodiment, only the main part will be described.

メモリセルアレイMARRには多数のメモリセルが存在するが、実際の半導体記憶装置では、全てのメモリセルが同じ特性を有することはなく、それぞれのメモリセル毎に特性バラツキが存在する。よって書き込みに要する時間にも多少のバラツキが存在する。よって本実施の形態のように、多数のタイミング調整回路5の結果に基づいて、それらのうち最も遅いタイミングで書き込み終了検知信号線8の検知信号を生成すれば、より確実な書き込みタイミングの生成が可能となる。   A large number of memory cells exist in the memory cell array MARR. However, in an actual semiconductor memory device, not all memory cells have the same characteristics, and there is a characteristic variation for each memory cell. Therefore, there is some variation in the time required for writing. Therefore, if the detection signal of the write end detection signal line 8 is generated at the latest timing based on the results of a large number of timing adjustment circuits 5 as in the present embodiment, more reliable writing timing can be generated. It becomes possible.

以上のように、タイミング調整回路5を複数個配置することで、メモリセル毎の特性バラツキによる書き込み特性のバラツキを吸収でき、より確実な書き込みタイミングの生成が可能となる。
(第5の実施の形態)
図8は本発明における半導体記憶装置の第5の実施の形態を示すものである。前述した半導体記憶装置100の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付してある。
As described above, by disposing a plurality of timing adjustment circuits 5, it is possible to absorb the variation in the write characteristics due to the characteristic variation for each memory cell and to generate a more reliable write timing.
(Fifth embodiment)
FIG. 8 shows a semiconductor memory device according to a fifth embodiment of the present invention. The same components as those of the semiconductor memory device 100 described above are denoted by the same reference numerals.

本実施の形態における半導体記憶装置130は、SRAMによって構成されており、前述した本発明における第2の実施の形態における半導体記憶装置100の構成に対して、新たに読み出し動作の終了を検知する手段を有する。ここでは、その要部についてのみ説明する。   The semiconductor memory device 130 in the present embodiment is constituted by an SRAM, and means for newly detecting the end of the read operation compared to the configuration of the semiconductor memory device 100 in the second embodiment of the present invention described above. Have Here, only the main part will be described.

本実施の形態における半導体記憶装置130は、制御回路CTL、センスアンプSAMPおよびセンスアンプイネーブル信号SAEを有する。読み出し動作時において、制御回路CTLは、外部より読み出し制御信号RCSを受け取り、入力された読み出し制御信号RCSに基づいてセンスアンプイネーブル信号SAEを活性化する。センスアンプSAMPは、センスアンプイネーブル信号SAEにより制御されており、活性化されると外部にデータが出力される(Dout)。   The semiconductor memory device 130 in the present embodiment has a control circuit CTL, a sense amplifier SAMP, and a sense amplifier enable signal SAE. During the read operation, the control circuit CTL receives the read control signal RCS from the outside, and activates the sense amplifier enable signal SAE based on the input read control signal RCS. The sense amplifier SAMP is controlled by a sense amplifier enable signal SAE, and when activated, data is output to the outside (Dout).

本実施の形態における半導体記憶装置130は、書き込み動作時に活性化される書き込み動作用ダミーワード線WDWLと読み出し動作時に活性化される読み出し動作用ダミーワード線RDWLとを有している。   The semiconductor memory device 130 in this embodiment has a write operation dummy word line WDWL activated during a write operation and a read operation dummy word line RDWL activated during a read operation.

またダミーワード線WDWL、RDWLは、ともにm個のダミーメモリセルDMCkが接続されており、それらは通常のメモリセルと同一構成である。そのため、ダミーワード線WDWL、RDWLが有する負荷は、通常のワード線と同等である。   The dummy word lines WDWL and RDWL are both connected to m dummy memory cells DMCk, and they have the same configuration as normal memory cells. Therefore, the load of the dummy word lines WDWL and RDWL is equivalent to that of a normal word line.

またダミーワード線WDWL、RDWLは、アクセスすべきメモリセルが含まれるメモリセル行を示す行アドレスRADx(1≦x≦n)の入力に基づいて活性化されるワード線に同期して、各動作時に、行デコーダRDCにより活性化される。   The dummy word lines WDWL and RDWL operate in synchronization with a word line activated based on an input of a row address RADx (1 ≦ x ≦ n) indicating a memory cell row including a memory cell to be accessed. Sometimes activated by row decoder RDC.

また本実施の形態における半導体記憶装置130は、読み出しおよび書き込み動作の終了タイミングを生成するタイミング調整回路5を有する。   In addition, the semiconductor memory device 130 in the present embodiment has a timing adjustment circuit 5 that generates end timings of read and write operations.

つまり図8を参照して、本実施の形態におけるタイミング調整回路5は、第1ないし第4の実施の形態におけるタイミング調整回路5の構成に対して、通常の読み出し遅延特性を有する読み出し動作の終了タイミングを検知するための回路を追加したものである。   That is, referring to FIG. 8, the timing adjustment circuit 5 according to the present embodiment finishes the read operation having the normal read delay characteristic with respect to the configuration of the timing adjustment circuit 5 according to the first to fourth embodiments. A circuit for detecting timing is added.

タイミング調整回路5は、書き込み動作用ダミーセル6および読み出し動作用ダミーセル13と、書き込み動作用ダミービット線WDBLおよび読み出し動作用ダミービット線RDBLと、読み出し検知回路14と書き込み検知回路7を有する。   The timing adjustment circuit 5 includes a write operation dummy cell 6 and a read operation dummy cell 13, a write operation dummy bit line WDBL and a read operation dummy bit line RDBL, a read detection circuit 14, and a write detection circuit 7.

また、読み出し検知回路14と書き込み検知回路7の出力信号8は共通化されている。   Further, the output signal 8 of the read detection circuit 14 and the write detection circuit 7 is shared.

また、タイミング調整回路5は、ダミービット線WDBL、RDBLに通常のメモリセルと等しい寄生容量を与えるための負荷として、ダミーメモリセル群L2を有する。   The timing adjustment circuit 5 includes a dummy memory cell group L2 as a load for providing the dummy bit lines WDBL and RDBL with a parasitic capacitance equal to that of a normal memory cell.

ここで、ダミービット線WDBL、RDBLは、メモリセルアレイMARRにおける相補ビット線対と同一の構成で配置されることを特徴とし、メモリセルアレイMARRにおける通常のビット線対と同間隔にて配置される。   Here, the dummy bit lines WDBL and RDBL are arranged in the same configuration as the complementary bit line pair in the memory cell array MARR, and are arranged at the same interval as the normal bit line pair in the memory cell array MARR.

そのため、ダミーメモリセル群L2を通常のメモリセルを流用して構成し、ダミービット線WDBLおよびRDBLの共通の負荷として接続することで、ダミービット線と負荷素子の関係は、メモリセルアレイMARRにおけるビット線とメモリセルの構成と同等になるため、容易に実現できる。   Therefore, the dummy memory cell group L2 is configured by diverting normal memory cells and connected as a common load for the dummy bit lines WDBL and RDBL, so that the relationship between the dummy bit line and the load element is the bit in the memory cell array MARR. Since it is equivalent to the configuration of the line and the memory cell, it can be easily realized.

また、以上の構成は、書き込み用および読み出し用のタイミング調整回路を個別で設ける場合に比べて、省面積化で実現可能である。
またタイミング調整回路5は、ゲートがHレベルに固定されたNチャネルトランジスタ15、16より構成されるダミー用カラム選択トランジスタDCGを有する。
Further, the above configuration can be realized with a reduced area compared to the case where the timing adjustment circuits for writing and reading are individually provided.
The timing adjustment circuit 5 has a dummy column selection transistor DCG composed of N-channel transistors 15 and 16 whose gates are fixed at the H level.

ダミービット線RDWLはNチャネルトランジスタ15を介して、読み出し検知回路14に接続され、ダミービット線WDWLはNチャネルトランジスタ16を介して、書き込み検知回路7に接続される。   The dummy bit line RDWL is connected to the read detection circuit 14 via the N channel transistor 15, and the dummy bit line WDWL is connected to the write detection circuit 7 via the N channel transistor 16.

また、ダミービット線RDBL、WDBLには、2つのPチャネルトランジスタ17、18より構成されるダミー用プリチャージ回路DPTが接続される。Pチャネルトランジスタ17、18の各ゲートは共通化され、プリチャージ制御信号PCSが印加される。またPチャネルトランジスタ17のドレインはダミービット線RDBLに、Pチャネルトランジスタ18のドレインはダミービット線WDBLに、Pチャネルトランジスタ17、18の各ソースは電源電圧にそれぞれ接続され、プリチャージ期間にプリチャージ制御信号PCSが活性化されLレベルとなると、オンし導通状態となり、ダミービット線RDBL、WDBLをHレベルにチャージする。   A dummy precharge circuit DPT composed of two P-channel transistors 17 and 18 is connected to the dummy bit lines RDBL and WDBL. The gates of the P-channel transistors 17 and 18 are made common and the precharge control signal PCS is applied. The drain of the P-channel transistor 17 is connected to the dummy bit line RDBL, the drain of the P-channel transistor 18 is connected to the dummy bit line WDBL, and the sources of the P-channel transistors 17 and 18 are connected to the power supply voltage and precharged during the precharge period. When the control signal PCS is activated and becomes L level, it is turned on and becomes conductive, and the dummy bit lines RDBL and WDBL are charged to H level.

書き込み動作用のダミーセル6は、ゲートがダミーワード線WDWLに、ドレインがダミービット線WDBLに、ソースが接地電位にそれぞれ接続されているnチャネルトランジスタ6にて構成される。このnチャネルトランジスタ6は、書き込み動作時にダミーワード線WDWLが活性化されると、オンし導通状態となり、ダミー用プリチャージ回路DPTによりHレベルにチャージされていたダミービット線WDBLの電位を降下させる。
このダミービット線WDBLの電位降下を、書き込み検知回路7が検知することにより書き込み終了タイミングを検知し、その検知信号8が出力される。
The dummy cell 6 for write operation is composed of an n-channel transistor 6 having a gate connected to the dummy word line WDWL, a drain connected to the dummy bit line WDBL, and a source connected to the ground potential. When the dummy word line WDWL is activated during the write operation, the n-channel transistor 6 is turned on and becomes conductive, and lowers the potential of the dummy bit line WDBL charged to the H level by the dummy precharge circuit DPT. .
When the write detection circuit 7 detects this potential drop in the dummy bit line WDBL, the write end timing is detected, and the detection signal 8 is output.

また書き込み検知回路の構成を図5に示す。これは第2の実施の形態における半導体記憶装置にて適用された書き込み検知回路と同一であり、ダミーセル6の出力ノードであるダミービット線WDBLの信号および書き込み制御信号WCSの反転信号11aが2入力NANDゲート回路10に入力され、その2入力NAND出力として、検知信号線8に検知信号を発生させる。   The configuration of the write detection circuit is shown in FIG. This is the same as the write detection circuit applied in the semiconductor memory device in the second embodiment, and two signals are input to the dummy bit line WDBL which is the output node of the dummy cell 6 and the inverted signal 11a of the write control signal WCS. A detection signal is generated on the detection signal line 8 as a 2-input NAND output that is input to the NAND gate circuit 10.

制御回路CTLは、検知信号線8の検知信号に基づいて、書き込みイネーブル信号WENを不活性化する。その結果、書き込み回路WAMPは不活性化され、書き込み動作が終了する。   The control circuit CTL inactivates the write enable signal WEN based on the detection signal of the detection signal line 8. As a result, the write circuit WAMP is inactivated and the write operation is completed.

続いて、読み出し動作用のダミーセル13の構成を図11に示す。図10に示される通常のメモリセルにおけるインバータ対INV1、INV2と同構成であるインバータINV3とその出力ノード19に接続される転送トランジスタT3により構成される。インバータINV3の入力端子はHレベルに固定されており、インバータINV3を構成するnチャネルトランジスタは常にオン状態にあるため、インバータINV3の出力ノード19はLレベルに固定されている。
そしてインバータINV3の出力ノード19は転送トランジスタT3を介して、ダミービット線RDBLに接続される。
Next, the configuration of the dummy cell 13 for read operation is shown in FIG. 10 includes an inverter INV3 having the same configuration as the inverter pair INV1 and INV2 in the normal memory cell shown in FIG. 10 and a transfer transistor T3 connected to its output node 19. Since the input terminal of the inverter INV3 is fixed at the H level and the n-channel transistors constituting the inverter INV3 are always on, the output node 19 of the inverter INV3 is fixed at the L level.
The output node 19 of the inverter INV3 is connected to the dummy bit line RDBL via the transfer transistor T3.

この転送トランジスタT3は、読み出し動作時にダミーワード線RDWLが活性化されて、オンし導通状態となると、転送トランジスタT3およびインバータINV3を構成するnチャネルトランジスタT4を介して、ダミー用プリチャージ回路DPTによりHレベルにチャージされていたダミービット線RDBLの電位は降下する。   When the dummy word line RDWL is activated during the read operation and is turned on, the transfer transistor T3 is turned on by the dummy precharge circuit DPT via the transfer transistor T3 and the n-channel transistor T4 constituting the inverter INV3. The potential of the dummy bit line RDBL that has been charged to the H level drops.

このダミービット線RDBLの電位降下を、読み出し検知回路14が検知することで検知信号線8に検知信号が出力される。   When the read detection circuit 14 detects the potential drop of the dummy bit line RDBL, a detection signal is output to the detection signal line 8.

図12において、読み出し検知回路14の構成例について示す。ダミーセル13の出力ノードであるダミービット線RDBLの信号および読み出し動作時に活性化される読み出し制御信号RCSの反転回路21による反転信号が2入力NANDゲート回路20に入力され、その2入力NAND出力として、検知信号線8に検知信号を発生させる。   FIG. 12 shows a configuration example of the read detection circuit 14. A signal of the dummy bit line RDBL which is an output node of the dummy cell 13 and an inverted signal by the inverting circuit 21 of the read control signal RCS activated at the time of the read operation are input to the 2-input NAND gate circuit 20, and its 2-input NAND output is A detection signal is generated on the detection signal line 8.

制御回路CTLは、前述した検知信号線8の検知信号に基づいて、センスアンプイネーブル信号SAEを不活性化する。その結果、センスアンプSAMPが不活性化され、読み出し動作を完了させる。   The control circuit CTL inactivates the sense amplifier enable signal SAE based on the detection signal of the detection signal line 8 described above. As a result, the sense amplifier SAMP is inactivated and the read operation is completed.

以上の書き込み動作時または読み出し動作時に出力された検知信号は、行デコーダRDC、列デコーダCDCおよび制御回路CTLに供給される。
行デコーダRDCに入力された検知信号線8の検知信号に基づいて、活性化されたワード線WLおよびダミーワード線WDWLまたはRDWLが不活性にされる。
The detection signals output during the above write operation or read operation are supplied to the row decoder RDC, the column decoder CDC, and the control circuit CTL.
Based on the detection signal of the detection signal line 8 input to the row decoder RDC, the activated word line WL and the dummy word line WDWL or RDWL are inactivated.

列デコーダCDCに入力された検知信号線8の検知信号に基づいて、カラム選択ゲートCGkがオフし非導通状態になる。   Based on the detection signal of the detection signal line 8 input to the column decoder CDC, the column selection gate CGk is turned off and becomes non-conductive.

また制御回路CTLに入力された検知信号に基づいて、書き込みイネーブル信号WENを不活性にすることで書き込み動作が終了し、読み出し動作時においては、センスアンプイネーブル信号SAEを不活性にすることで読み出し動作が終了するとともに、プリチャージ制御信号PCSはイネーブル状態に制御され、次のサイクルに備えてプリチャージ期間に入る。   Further, based on the detection signal input to the control circuit CTL, the write operation is terminated by deactivating the write enable signal WEN. During the read operation, reading is performed by deactivating the sense amplifier enable signal SAE. As the operation ends, the precharge control signal PCS is controlled to the enable state and enters a precharge period in preparation for the next cycle.

次に、半導体記憶装置130における行デコーダRDCの構成を図9に示す。図2に示される第1の実施の形態における行デコーダと比較して異なる点は、本実施の形態において設けられた2本のダミーワード線RDWL、WDWLを活性化する回路要素を個々に備える点である。   Next, the configuration of the row decoder RDC in the semiconductor memory device 130 is shown in FIG. A difference from the row decoder in the first embodiment shown in FIG. 2 is that each circuit element for activating the two dummy word lines RDWL and WDWL provided in the present embodiment is provided. It is.

具体的には、書き込み動作においては、内部クロックICLKおよび書き込み動作時に活性化される書き込み制御信号WCSが2入力ANDゲート回路DA2に入力され、2入力AND出力信号はバッファ回路DB3を介して、ダミーワード線WDWLを活性化する。   Specifically, in the write operation, the internal clock ICLK and the write control signal WCS activated at the time of the write operation are input to the 2-input AND gate circuit DA2, and the 2-input AND output signal is dummy through the buffer circuit DB3. The word line WDWL is activated.

また読み出し動作においては、内部クロックICLKおよび読み出し動作時に活性化される読み出し制御信号RCSが2入力ANDゲート回路DA3に入力され、2入力AND出力信号はバッファ回路DB4を介して、ダミーワード線RDWLを活性化する。   In the read operation, the internal clock ICLK and the read control signal RCS activated during the read operation are input to the 2-input AND gate circuit DA3, and the 2-input AND output signal is sent to the dummy word line RDWL through the buffer circuit DB4. Activate.

以上のように構成された半導体記憶装置130の動作について説明する。書き込み動作については、第2の実施の形態と同様であるので省略し、ここでは読み出し動作についてのみ述べることにする。   The operation of the semiconductor memory device 130 configured as described above will be described. Since the write operation is the same as that of the second embodiment, it will be omitted, and only the read operation will be described here.

読み出し動作前(プリチャージ期間)には、制御回路CTLによりプリチャージ制御信号PCSがLレベルに制御されているため、プリチャージ回路PTkおよびダミープリチャージ回路DPTを構成する各Pチャネルトランジスタ3、4、17、18は導通状態にあり、2組の相補ビット線対BLk/NBLkおよびダミービット線RDBL、WDBLは、それぞれ電源電圧に接続され、Hレベルにチャージされている。   Before the read operation (precharge period), since the precharge control signal PCS is controlled to the L level by the control circuit CTL, the P channel transistors 3, 4 constituting the precharge circuit PTk and the dummy precharge circuit DPT are controlled. , 17 and 18 are in a conductive state, and two pairs of complementary bit lines BLk / NBLk and dummy bit lines RDBL and WDBL are connected to the power supply voltage and charged to the H level.

アクセス開始時において、行アドレス信号RADxが外部より入力される。図9を参照して、行デコーダRDCは、ワード線WL1ないしWLnのうち入力された行アドレス信号RADxに対応するいずれか一本のワード線をHレベルに活性化し、さらにそのワード線選択に同期してダミーワード線RDWLをも活性化する。ここで、ワード線WLnが選択される場合の動作については、第1ないし第4の実施の形態における行デコーダRDCにおける動作と同様である。選択されたワード線に接続されているメモリセルは、ビット線対BLk/NBLkを駆動する。   At the start of access, a row address signal RADx is input from the outside. Referring to FIG. 9, row decoder RDC activates any one word line corresponding to row address signal RADx inputted among word lines WL1 to WLn to H level, and further synchronizes with the word line selection. Then, the dummy word line RDWL is also activated. Here, the operation when the word line WLn is selected is the same as the operation in the row decoder RDC in the first to fourth embodiments. The memory cell connected to the selected word line drives the bit line pair BLk / NBLk.

また、読み出し動作時みのみ活性化される読み出し制御信号RCSがHレベルに設定された状態で、内部クロックICLKがHレベルに変化すると、2入力AND回路DA3の出力はHレベルとなり、バッファ回路DB4を介して、ダミーワード線RDWLがHレベルに活性化され、タイミング調整回路5が活性化される。   Further, when the read control signal RCS activated only during the read operation is set to the H level and the internal clock ICLK changes to the H level, the output of the 2-input AND circuit DA3 becomes the H level, and the buffer circuit DB4. As a result, the dummy word line RDWL is activated to H level, and the timing adjustment circuit 5 is activated.

このように、ダミーワード線RDWLは、通常のワード線WL1ないしWLnと同じく、内部クロックICLKの入力に基づいて活性化されるため、アクセスすべきワード線が活性化されるのに同期して活性化されることになる。   As described above, since the dummy word line RDWL is activated based on the input of the internal clock ICLK, like the normal word lines WL1 to WLn, the dummy word line RDWL is activated in synchronization with activation of the word line to be accessed. Will be converted.

同様に列デコーダは、列アドレス信号CADxが外部より入力されると、入力された列アドレス信号に応じて、アクセスすべきメモリセルが含まれるメモリセル列に対応するカラム選択信号CSkを選択する。選択されたカラム選択信号CSkはHレベルに変化し、カラム選択ゲートCGkが導通状態になる。その結果、ビット線対BLk/NBLkとデータ線対DL/NDLが電気的に接続され、選択されたメモリセルにより駆動されるビット線対BLk/NBLkの電圧差がセンスアンプSAMPにより増幅されて、外部に出力されることになる。   Similarly, when the column address signal CADx is input from the outside, the column decoder selects the column selection signal CSk corresponding to the memory cell column including the memory cell to be accessed according to the input column address signal. The selected column selection signal CSk changes to H level, and the column selection gate CGk becomes conductive. As a result, the bit line pair BLk / NBLk and the data line pair DL / NDL are electrically connected, and the voltage difference between the bit line pair BLk / NBLk driven by the selected memory cell is amplified by the sense amplifier SAMP. It will be output to the outside.

また一方で、図11を参照して、アクセスすべきワード線に同期してHレベルに活性化されたダミーワード線RDWLは、ダミーセル13を構成する転送トランジスタT3のゲートに接続されており、トランジスタT3をオンし導通状態とする。そして、ダミービット線RDBLはトランジスタT3、T4を介して接地電位に接続される。その結果、ダミー用プリチャージ回路DPTによってHレベルにチャージされていたダミービット線RDBLの電位が降下する。図12における読み出し検知回路14において、読み出し動作時に活性化される読み出し制御信号RCSがLレベル制御された状態で、ダミービット線RDBLの電位がHレベルからLレベルへ変化することで、2入力AND回路20の出力である検知信号線8の検知信号がLレベルからHレベルへと変化し、ダミーセル13の出力が検知されたことになる。   On the other hand, referring to FIG. 11, dummy word line RDWL activated to H level in synchronization with the word line to be accessed is connected to the gate of transfer transistor T3 constituting dummy cell 13, and the transistor T3 is turned on to make it conductive. The dummy bit line RDBL is connected to the ground potential via the transistors T3 and T4. As a result, the potential of the dummy bit line RDBL charged to the H level by the dummy precharge circuit DPT drops. In the read detection circuit 14 shown in FIG. 12, the potential of the dummy bit line RDBL changes from the H level to the L level in a state where the read control signal RCS activated during the read operation is controlled at the L level. The detection signal of the detection signal line 8 that is the output of the circuit 20 changes from the L level to the H level, and the output of the dummy cell 13 is detected.

そして制御回路CTLは、前述した検知信号線8の検知信号に基づいて、センスアンプイネーブル信号SAEを不活性化する。その結果、センスアンプSAMPが不活性化され、読み出し動作を完了させる。   The control circuit CTL inactivates the sense amplifier enable signal SAE based on the detection signal of the detection signal line 8 described above. As a result, the sense amplifier SAMP is inactivated and the read operation is completed.

ここで、ダミーワード線RDWLおよびタイミング調整回路5により、通常の読み出し遅延を近似できる理由について説明する。   Here, the reason why the normal read delay can be approximated by the dummy word line RDWL and the timing adjustment circuit 5 will be described.

行方向における読み出し動作の遅延時間は、第1ないし第4の実施の形態における半導体記憶装置における書き込み動作時と同様であるので、列方向における読み出し動作の遅延時間についてのみ説明する。   Since the delay time of the read operation in the row direction is the same as that in the write operation in the semiconductor memory device in the first to fourth embodiments, only the delay time of the read operation in the column direction will be described.

通常の読み出し動作は、センスアンプSAMPがビット線対BLk/NBLkの電位差を検知して、読み出しが行われるのに対して、前述したタイミング調整回路5では、ダミーセル13がダミービット線RDBLを駆動し、読み出し検知回路14により、ダミービット線RDBLの電位変動を検知することにより行われる。   In the normal read operation, the sense amplifier SAMP detects the potential difference between the bit line pair BLk / NBLk, and the read is performed, whereas in the timing adjustment circuit 5 described above, the dummy cell 13 drives the dummy bit line RDBL. The read detection circuit 14 detects the potential fluctuation of the dummy bit line RDBL.

ダミービット線RDBLは、通常のビット線と等しい寄生容量を有しており、ダミーセル13のダミービット線RDBLを駆動する能力を、通常のメモリセルがビット線を駆動する能力に等しく設計し、さらに読み出し検知回路14の検知レベルをセンスアンプSAMPの検知レベルと等しくなるように設計しておく。これによりタイミング調整回路5は、通常の読み出し動作の際にセンスアンプSAMPによりデータをメモリセルより読み出す際に要する遅延時間にほぼ等しい遅延を有することになり、読み出し動作における列方向遅延はタイミング調整回路5で近似することができる。   The dummy bit line RDBL has a parasitic capacitance equal to that of a normal bit line, and the capability of driving the dummy bit line RDBL of the dummy cell 13 is designed to be equal to the capability of a normal memory cell to drive the bit line. The detection level of the read detection circuit 14 is designed to be equal to the detection level of the sense amplifier SAMP. As a result, the timing adjustment circuit 5 has a delay substantially equal to the delay time required to read data from the memory cell by the sense amplifier SAMP during a normal read operation, and the column direction delay in the read operation is the timing adjustment circuit. 5 can be approximated.

このように、ダミーワード線RDWLおよびタイミング調整回路5を用いることにより、通常の読み出し遅延にほぼ等しい読み出し動作終了タイミングを生成することができ、読み出し動作に対して、過剰なタイミングマージンを必要としなくなる。   As described above, by using the dummy word line RDWL and the timing adjustment circuit 5, it is possible to generate the read operation end timing substantially equal to the normal read delay, and an excessive timing margin is not required for the read operation. .

検知信号線8の検知信号は、行デコーダRDCおよび列デコーダCDCへも供給されている。第1ないし第4の実施の形態における書き込み動作時と同様に、検知信号線8の検知信号に基づいて、行デコーダRDCは選択されていたワード線およびダミーワード線RDWLをLレベルに制御することで不活性化し、列デコーダは選択されていたカラム選択信号CSkをLレベルに制御しカラム選択ゲートCGkを非導通状態にするとともに、制御回路CTLはプリチャージ制御信号PCSがHレベルからLレベルへと制御しプリチャージトランジスタ3、4およびダミー用プリチャージトランジスタ17、18を導通状態とし、次のサイクルに向けたプリチャージ動作へと移行する。   The detection signal of the detection signal line 8 is also supplied to the row decoder RDC and the column decoder CDC. Similar to the write operation in the first to fourth embodiments, the row decoder RDC controls the selected word line and dummy word line RDWL to L level based on the detection signal of the detection signal line 8. And the column decoder controls the selected column selection signal CSk to L level to make the column selection gate CGk nonconductive, and the control circuit CTL controls the precharge control signal PCS from H level to L level. And the precharge transistors 3 and 4 and the dummy precharge transistors 17 and 18 are turned on to shift to a precharge operation for the next cycle.

以上のように、ダミーワード線RDWL、WDWLおよびタイミング調整回路5を用いることにより、通常の書き込み遅延および読み出し遅延とほぼ等しい遅延に基づいて、それぞれの動作終了タイミングを出力することが可能となる。その結果、それぞれの動作における過剰なタイミングマージンを抑制し、各動作時のビット線対の充放電電流を最小限に抑えることで、低消費電力化を実現するとともに、高速化を実現することができる。   As described above, by using the dummy word lines RDWL and WDWL and the timing adjustment circuit 5, it is possible to output the respective operation end timings based on delays substantially equal to normal write delay and read delay. As a result, by suppressing excessive timing margin in each operation and minimizing the charge / discharge current of the bit line pair during each operation, it is possible to realize low power consumption and high speed. it can.

また、タイミング調整回路5における、ダミービット線RDBL、WDBLをメモリアレイMARRにおける相補ビット線対と等しい構成にて配置することにより、ダミービット線RDBL、WDBLにおける負荷を、通常のメモリセルを流用して共用できるため、書き込み用および読み出し用のタイミング調整回路を個別で設ける場合に比べて、省面積な構成で実現することができる。
(第6の実施の形態)
図13は、本発明における半導体記憶装置の第6の実施の形態を示すものである。前述した半導体記憶装置130の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付してある。本実施の形態における半導体記憶装置140は、SRAMによって構成されており、前述した本発明における第5の実施の形態における半導体記憶装置130と異なる点は、省面積化を目的として、ダミーワード線DWLを1本のみ設けている点である。本実施の形態は第5の実施の形態とほぼ同様の構成であるので、その要部についてのみ説明する。すなわち、半導体記憶装置130では、書き込み動作用ダミーワード線WDWLおよび読み出し動作用ダミーワード線RDWLが設けられていた。そのダミーワード線WDWL、RWDLは、それぞれ対応する書き込み動作用ダミーセル6および読み出し動作用ダミーセル13に対して個別に接続されていたのに対して、本実施の形態における半導体記憶装置140では、1本のダミーワード線DWLがダミーセル6および13に共通に接続され、それらを同時に駆動する。これにより、ダミーメモリセル行が1行削減でき、省面積化が図れる。
Further, by arranging the dummy bit lines RDBL and WDBL in the timing adjustment circuit 5 in the same configuration as the pair of complementary bit lines in the memory array MARR, the load on the dummy bit lines RDBL and WDBL is diverted to normal memory cells. Therefore, it is possible to realize a configuration with a reduced area compared to the case where the timing adjustment circuits for writing and reading are individually provided.
(Sixth embodiment)
FIG. 13 shows a sixth embodiment of the semiconductor memory device according to the present invention. The same components as those of the semiconductor memory device 130 described above are denoted by the same reference numerals. The semiconductor memory device 140 according to the present embodiment is constituted by an SRAM, and is different from the semiconductor memory device 130 according to the fifth embodiment of the present invention described above in that the dummy word line DWL is used for the purpose of reducing the area. Only one is provided. Since the present embodiment has substantially the same configuration as the fifth embodiment, only the main part will be described. That is, in the semiconductor memory device 130, the dummy word line WDWL for write operation and the dummy word line RDWL for read operation are provided. The dummy word lines WDWL and RWDL are individually connected to the corresponding write operation dummy cell 6 and read operation dummy cell 13 respectively, whereas in the semiconductor memory device 140 in the present embodiment, one dummy word line WDWL and RWDL is provided. Dummy word lines DWL are commonly connected to the dummy cells 6 and 13 and are driven simultaneously. Thereby, one dummy memory cell row can be reduced, and the area can be saved.

また、本実施の形態における半導体記憶装置140における行デコーダRDCは、第1の実施の形態における半導体記憶装置100と同様に図2で示されるように構成され、第5の実施の形態の半導体記憶装置130において設けられていた図9において示される行デコーダRDCよりも、ダミーワード線を駆動する回路部分が少なくなることからも省面積化が図れる。   Further, the row decoder RDC in the semiconductor memory device 140 in the present embodiment is configured as shown in FIG. 2 similarly to the semiconductor memory device 100 in the first embodiment, and the semiconductor memory in the fifth embodiment. Compared to the row decoder RDC shown in FIG. 9 provided in the device 130, the circuit portion for driving the dummy word line is reduced, so that the area can be saved.

また、書き込み検知回路7は、第5の実施の形態における半導体記憶装置130と同様に、図5に示される構成であり、書き込み動作時にのみ活性化される。   Similarly to the semiconductor memory device 130 in the fifth embodiment, the write detection circuit 7 has the configuration shown in FIG. 5 and is activated only during the write operation.

読み出し検知回路14は、第5の実施の形態における半導体記憶装置130と同様に、図12に示される構成であり、読み出し動作時にのみ活性化される。   Similar to the semiconductor memory device 130 in the fifth embodiment, the read detection circuit 14 has the configuration shown in FIG. 12, and is activated only during the read operation.

続いて、本実施の形態における半導体記憶装置140の動作について簡潔に説明する。   Next, the operation of the semiconductor memory device 140 in this embodiment will be briefly described.

まず図2を参照して、ダミーワード線DWLは、第1の実施の形態と同様に、内部クロックICLKがHレベルに制御されると駆動される。つまり、書き込み/読み出しの動作に関わらず、それぞれの動作時に内部クロックICLKがHレベルに変化すると、2段のバッファ回路DB1、DB2を介して、ダミーワード線DWLはHレベルに活性化される。   First, referring to FIG. 2, dummy word line DWL is driven when internal clock ICLK is controlled to H level, as in the first embodiment. That is, regardless of the write / read operation, when the internal clock ICLK changes to H level during each operation, the dummy word line DWL is activated to H level via the two-stage buffer circuits DB1 and DB2.

次に図13を参照して、ダミーワード線DWLがHレベルに活性化されると、タイミング調整回路5におけるダミーセル6、13がともに活性化され、それぞれ書き込み動作用ダミービット線WDBLおよび読み出し動作用ダミービット線RDWLを駆動する。   Next, referring to FIG. 13, when dummy word line DWL is activated to H level, dummy cells 6 and 13 in timing adjustment circuit 5 are both activated, and write operation dummy bit line WDBL and read operation respectively. The dummy bit line RDWL is driven.

書き込み動作時においては、外部より入力される書き込み制御信号WCSにより、書き込み検知回路7が活性化されており、ダミービット線WDBLの電位変化が検知される。検知信号線8の検知信号に基づいて、書き込み動作を終了させる。   During the write operation, the write detection circuit 7 is activated by the write control signal WCS input from the outside, and the potential change of the dummy bit line WDBL is detected. Based on the detection signal of the detection signal line 8, the write operation is terminated.

また読み出し動作時においては、外部より入力される読み出し制御信号RCSにより、読み出し検知回路14が活性化されており、ダミービット線RDBLの電位変化を検知する。検知信号線8の検知信号に基づいて、読み出し動作を終了させる。   In the read operation, the read detection circuit 14 is activated by a read control signal RCS input from the outside, and detects a potential change of the dummy bit line RDBL. Based on the detection signal of the detection signal line 8, the read operation is terminated.

また、第5の実施の形態における半導体記憶装置と同様に、検知信号線8の検知信号は、行デコーダRDCおよび列デコーダCDCへも供給されており、検知信号線8の検知信号に基づいて、行デコーダRDCは選択されていたワード線およびダミーワード線RDWLをLレベルに制御することで不活性化にし、列デコーダCDCは選択されていたカラム選択信号線CSkをLレベルに制御しカラム選択ゲートCGkを非導通状態にするとともに、制御回路CTLはプリチャージ制御信号PCSがHレベルからLレベルへと制御しプリチャージトランジスタ3、4およびダミー用プリチャージトランジスタ17、18を導通状態とし、次のサイクルに向けたプリチャージ動作へと移行する。   Further, similarly to the semiconductor memory device in the fifth embodiment, the detection signal of the detection signal line 8 is also supplied to the row decoder RDC and the column decoder CDC, and based on the detection signal of the detection signal line 8, The row decoder RDC deactivates the selected word line and dummy word line RDWL by controlling them to the L level, and the column decoder CDC controls the selected column selection signal line CSk to the L level to control the column selection gate. The control circuit CTL controls the precharge control signal PCS from the H level to the L level to set the precharge transistors 3 and 4 and the dummy precharge transistors 17 and 18 to the conductive state. Transition to precharge operation for the cycle.

以上、本実施の形態における半導体記憶装置140のように、タイミング調整回路5におけるダミーセル6、13を共通のダミーワード線DWLで駆動する構成としても、第5の実施の形態における半導体記憶装置130と同様に、通常の書き込み遅延および読み出し遅延とほぼ等しい遅延に基づいて、それぞれの動作終了タイミングを出力することが可能であり、その結果、それぞれの動作における過剰なタイミングマージンを抑制し、各動作時のビット線対の充放電電流を最小限に抑えることで、低消費電力化を実現するとともに、高速化が図れる。このことは、第5の実施の形態における半導体記憶装置130に比べて、より省面積な構成で実現できる。   As described above, even when the dummy cells 6 and 13 in the timing adjustment circuit 5 are driven by the common dummy word line DWL as in the semiconductor memory device 140 in the present embodiment, the semiconductor memory device 130 in the fifth embodiment and Similarly, it is possible to output each operation end timing based on a delay substantially equal to the normal write delay and read delay. As a result, an excessive timing margin in each operation is suppressed, and each operation By minimizing the charge / discharge current of the bit line pair, it is possible to achieve low power consumption and high speed. This can be realized with a configuration with a smaller area compared to the semiconductor memory device 130 in the fifth embodiment.

本発明にかかる半導体記憶装置は、書き込み動作における過剰なタイミングマージンを抑制し、書き込み動作時のビット線対の充放電電流を最小限に抑えることで、低消費電力化を実現するとともに、書き込み動作の高速化を実現することができる等の効果を有し、半導体記憶装置等として有用である。また書き込みおよび読み出し用のタイミング調整回路を有し、省面積な構成で、低消費電力かつ高速な書き込みおよび読み出しタイミングを生成する回路技術として有用である。   The semiconductor memory device according to the present invention achieves low power consumption and suppresses the write operation by suppressing an excessive timing margin in the write operation and minimizing the charge / discharge current of the bit line pair during the write operation. It is useful as a semiconductor memory device or the like. Further, it has a timing adjustment circuit for writing and reading, and is useful as a circuit technology for generating low-power consumption and high-speed writing and reading timing with an area-saving configuration.

第1および第2の実施の形態に係る半導体記憶装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the semiconductor memory device based on 1st and 2nd embodiment. 第1および第6の実施の形態に係る半導体記憶装置に設けられた行デコーダの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the row decoder provided in the semiconductor memory device concerning 1st and 6th embodiment. 第2の実施の形態に係る半導体記憶装置に設けられた行デコーダの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the row decoder provided in the semiconductor memory device concerning 2nd Embodiment. 第1の実施の形態における書き込み検知回路の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a write detection circuit according to the first embodiment. 第2の実施の形態における書き込み検知回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the write-in detection circuit in 2nd Embodiment. 第3の実施の形態に係る半導体記憶装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the semiconductor memory device based on 3rd Embodiment. 第4の実施の形態に係る半導体記憶装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the semiconductor memory device which concerns on 4th Embodiment. 第5の実施の形態に係る半導体記憶装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the semiconductor memory device based on 5th Embodiment. 第5の実施の形態に係る半導体記憶装置に設けられた行デコーダの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the row decoder provided in the semiconductor memory device concerning 5th Embodiment. 通常のメモリセルの構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of a normal memory cell. 読み出し用ダミーセルの構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the dummy cell for reading. 第5および第6の実施の形態における読み出し検知回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the read-out detection circuit in 5th and 6th embodiment. 第6の実施の形態に係る半導体記憶装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the semiconductor memory device based on 6th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1、2 カラム選択トランジスタ
3、4 プリチャージトランジスタ
5 タイミング調整回路
6、13 ダミーセル
7 書き込み検知回路
8 検知信号線
9 反転回路
10、20 2入力NANDゲート回路
A1、An、DA1〜3 2入力ANDゲート回路
12 ANDゲート回路
14 読み出し検知回路
15、16、DCG ダミー用カラム選択トランジスタ
17、18 ダミー用プリチャージトランジスタ
DPT ダミー用プリチャージ回路
MARR メモリアレイ
WL1、WLn ワード線
DWL、RDWL、WDWL ダミーワード線
BLk、NBLk 相補ビット線対
DBL、RDBL、WDBL ダミービット線
DL、NDL データ線対
RADx 行アドレス信号
CADx 列アドレス信号
ICLK 内部クロック
WCS 書き込み制御信号
RCS 読み出し制御信号
Din 入力データ
MC1k、MCnk メモリセル
DMCk ダミーメモリセル
L、L2 ダミーメモリセル群
RDC 行デコーダ
CDC 列デコーダ
CTL 制御回路
WAMP 書き込み回路
SAMP センスアンプ
PTk プリチャージ回路
CGk カラム選択ゲート
PCS プリチャージ制御信号
CSk カラム選択信号
WEN 書き込みイネーブル信号
SAE センスアンプイネーブル信号
B1、Bn、DB1〜4 バッファ回路
INV1、INV2 メモリセルを構成するインバータ回路
INV3 読み出し用ダミーセルを構成するインバータ回路
T1〜3 転送トランジスタ
1, 2 Column selection transistor 3, 4 Precharge transistor 5 Timing adjustment circuit 6, 13 Dummy cell 7 Write detection circuit 8 Detection signal line 9 Inversion circuit 10, 20 2-input NAND gate circuit A1, An, DA 1-3 2-input AND gate Circuit 12 AND gate circuit 14 Read detection circuit 15, 16, DCG Dummy column selection transistor 17, 18 Dummy precharge transistor DPT Dummy precharge circuit MARR Memory array WL1, WLn Word lines DWL, RDWL, WDWL Dummy word line BLk , NBLk Complementary bit line pair DBL, RDBL, WDBL Dummy bit line DL, NDL Data line pair RADx Row address signal CADx Column address signal ICLK Internal clock WCS Write control signal RCS Read Output control signal Din Input data MC1k, MCnk Memory cell DMCk Dummy memory cell L, L2 Dummy memory cell group RDC Row decoder CDC Column decoder CTL Control circuit WAMP Write circuit SAMP Sense amplifier PTk Precharge circuit CGk Column selection gate PCS Precharge control signal CSk Column selection signal WEN Write enable signal SAE Sense amplifier enable signals B1, Bn, DB1-4 Buffer circuits INV1, INV2 Inverter circuit INV3 constituting memory cells Inverter circuits T1-3 constituting read dummy cells Transfer transistors

Claims (13)

複数のワード線と、複数のビット線対と、前記複数のワード線と前記複数のビット線対との交点に配置された複数のメモリセルからなるメモリセルアレイと、前記複数のワード線のいずれかを活性化する行デコーダと、前記活性化されるワード線に同期して活性化するダミーワード線と、前記ダミーワード線に接続した複数のダミーメモリセルと、前記ダミーワード線の活性化により駆動されるダミーセルと、前記ダミーセルの出力を入力とする書き込み検知回路とを備え、前記書き込み検知回路の出力信号に基づいて、書き込み終了タイミングが生成されることを特徴とする半導体記憶装置。   One of the plurality of word lines, the plurality of bit line pairs, the memory cell array including a plurality of memory cells arranged at the intersections of the plurality of word lines and the plurality of bit line pairs, and the plurality of word lines Driven by activation of the dummy word line, a row decoder for activating the dummy word line, a dummy word line activated in synchronization with the activated word line, a plurality of dummy memory cells connected to the dummy word line And a write detection circuit that receives the output of the dummy cell as input, and a write end timing is generated based on an output signal of the write detection circuit. 書き込み終了タイミングに基づいて、活性化されたワード線とダミーワード線とを非活性状態とする請求項1記載の半導体記憶装置。   2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the activated word line and dummy word line are deactivated based on the write end timing. ダミーワード線は、書き込み動作時のみ活性化する請求項1または請求項2記載の半導体記憶装置。   3. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the dummy word line is activated only during a write operation. ダミーセルは、ゲートがダミーワード線に接続され、ソースが接地され、ドレインを出力とするトランジスタで構成される請求項1から請求項3のいずれか1項記載の半導体記憶装置。   4. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the dummy cell includes a transistor having a gate connected to a dummy word line, a source grounded, and a drain output. ダミーセルを構成するトランジスタの駆動能力は、メモリセルに対する書き込み駆動能力と等しい請求項4記載の半導体記憶装置。   5. The semiconductor memory device according to claim 4, wherein the drive capability of the transistors constituting the dummy cell is equal to the write drive capability for the memory cell. 書き込み検知回路の検知レベルは、メモリセルの書き込みレベルと等しい請求項1から請求項5のいずれか1項記載の半導体記憶装置。   6. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein a detection level of the write detection circuit is equal to a write level of the memory cell. ダミーセルの出力信号線の負荷は、ビット線の負荷と同等である請求項1から請求項6のいずれか1項記載の半導体記憶装置。   7. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein a load on the output signal line of the dummy cell is equivalent to a load on the bit line. ダミーセルは、行デコーダとメモリセルアレイとの間に配置される請求項1から請求項7のいずれかに1項記載の半導体記憶装置。   The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the dummy cell is disposed between the row decoder and the memory cell array. ダミーセルと書き込み検知回路とを複数配置し、前記複数の書き込み検知回路の出力結果に基づいて、最も遅い書き込み終了タイミングを生成する手段を有し、前記書き込み終了タイミングにより、活性化されたワード線とダミーワード線とを非活性状態とする請求項1から請求項8のいずれか1項記載の半導体記憶装置。   A plurality of dummy cells and write detection circuits are arranged, and a means for generating the latest write end timing based on the output results of the plurality of write detection circuits is provided. The word line activated by the write end timing 9. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the dummy word line is deactivated. 複数のワード線と、複数のビット線対と、前記複数のワード線と前記複数のビット線対との交点に配置された複数のメモリセルからなるメモリセルアレイと、前記複数のワード線のいずれかを活性化する行デコーダと、前記活性化されるワード線に同期して活性化する第1のダミーワード線と、前記第1のダミーワード線に接続した第1の複数のダミーメモリセルと、前記第1のダミーワード線により駆動される第1のダミーセルと、前記第1のダミーセルの出力を入力とする書き込み検知回路と、前記活性化されるワード線に同期して活性化する第2のダミーワード線と、前記第2のダミーワード線に接続した第2の複数のダミーメモリセルと、前記第2のダミーワード線により駆動される第2のダミーセルと、前記第2のダミーセルの出力を入力とする読み出し検知回路と備え、
書き込み時は、前記書き込み検知回路の出力信号に基づいて、書き込み終了タイミングが生成され、
読み出し時は、前記読み出し検知回路の出力信号に基づいて、読み出し終了タイミングが生成されることを特徴とする半導体記憶装置。
One of the plurality of word lines, the plurality of bit line pairs, the memory cell array including a plurality of memory cells arranged at the intersections of the plurality of word lines and the plurality of bit line pairs, and the plurality of word lines A row decoder that activates, a first dummy word line that is activated in synchronization with the activated word line, a first plurality of dummy memory cells connected to the first dummy word line, A first dummy cell driven by the first dummy word line; a write detection circuit that receives the output of the first dummy cell; and a second that is activated in synchronization with the activated word line. A dummy word line; a second plurality of dummy memory cells connected to the second dummy word line; a second dummy cell driven by the second dummy word line; and an output of the second dummy cell. Comprising a read detecting circuit which receives the,
At the time of writing, the write end timing is generated based on the output signal of the write detection circuit,
At the time of reading, a read end timing is generated based on an output signal of the read detection circuit.
複数のワード線と、複数のビット線対と、前記複数のワード線と前記複数のビット線対との交点に配置された複数のメモリセルからなるメモリセルアレイと、前記複数のワード線のいずれかを活性化する行デコーダと、前記活性化されるワード線に同期して活性化するダミーワード線と、前記ダミーワード線に接続した複数のダミーメモリセルと、前記ダミーワード線により駆動される第1のダミーセルと、前記第1のダミーセルの出力を入力とする書き込み検知回路と、前記ダミーワード線により駆動される第2のダミーセルと、前記第2のダミーセルの出力を入力とする読み出し検知回路とを備え、
書き込み時は、前記書き込み検知回路の出力信号に基づいて、書き込み終了タイミングが生成され、
読み出し時は、前記読み出し検知回路の出力信号に基づいて、読み出し終了タイミングが生成されることを特徴とする半導体記憶装置。
One of the plurality of word lines, the plurality of bit line pairs, the memory cell array including a plurality of memory cells arranged at the intersections of the plurality of word lines and the plurality of bit line pairs, and the plurality of word lines , A dummy word line activated in synchronization with the activated word line, a plurality of dummy memory cells connected to the dummy word line, and a first driven by the dummy word line 1 dummy cell, a write detection circuit that receives the output of the first dummy cell, a second dummy cell driven by the dummy word line, and a read detection circuit that receives the output of the second dummy cell With
At the time of writing, the write end timing is generated based on the output signal of the write detection circuit,
At the time of reading, a read end timing is generated based on an output signal of the read detection circuit.
第1のダミーセルの出力信号線と第2のダミーセルの出力信号線は、ビット線対と同一な構成である請求項10または請求項11記載の半導体記憶装置。   12. The semiconductor memory device according to claim 10, wherein the output signal line of the first dummy cell and the output signal line of the second dummy cell have the same configuration as the bit line pair. 第1のダミーセルの出力信号線と第2のダミーセルの出力信号線の負荷は、ビット線対のビット線と反転ビット線の負荷と同等である請求項10または請求項11記載の半導体記憶装置。   12. The semiconductor memory device according to claim 10, wherein the load of the output signal line of the first dummy cell and the output signal line of the second dummy cell is equivalent to the load of the bit line and the inverted bit line of the bit line pair.
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