JP2840068B2 - Dynamic RAM - Google Patents

Dynamic RAM

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JP2840068B2
JP2840068B2 JP9336238A JP33623897A JP2840068B2 JP 2840068 B2 JP2840068 B2 JP 2840068B2 JP 9336238 A JP9336238 A JP 9336238A JP 33623897 A JP33623897 A JP 33623897A JP 2840068 B2 JP2840068 B2 JP 2840068B2
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JP
Japan
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potential
complementary data
lines
potential supply
dynamic ram
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芳久 小山
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Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
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Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】この発明は、ダイナミック型
RAMに関するもので、例えば、大記憶容量のダイナミ
ック型RAMに有効な技術に関するものである。 【0002】 【従来の技術】ダイナミック型RAMにおける1ビット
のメモリセルMCは、情報記憶キャパシタCsとアドレ
ス選択用MOSFETQmとからなり、論理”1”,”
0”の情報はキャパシタCsに電荷が有るか無いかの形
で記憶される。そして、情報の読み出しは、MOSFE
TQmをオン状態にしてキャパシタCsを共通のデータ
線Dにつなぎ、データ線Dの電位がキャパシタCsに蓄
積された電荷量に応じてどのような変化が起きるかをセ
ンスすることによって行われる。 【0003】高集積大容量のメモリアレイの場合、メモ
リセルが小さく形成され、かつ共通のデータ線Dに多く
のメモリセルがつながれる。これに応じて上記キャパシ
タCsと、共通のデータ線Dの浮遊容量Coとの比、す
なわち、Cs/Coは非常に小さな値になる。約1Mビ
ットのような記憶容量を持つダイナミック型RAMの開
発にあたっては、メモリセルを構成する素子が微細化さ
れるものであるため、上記Cs/Coの比が益々小さく
なり、大記憶容量化を行う上でのネックになっている。 【0004】そこで、本願発明者等は、データ線の浮遊
容量について検討した結果、回路的手段によって上記共
通データ線Dの浮遊容量Coの容量値を小さくできるこ
とを見い出した。すなわち、データ線を分割して、その
分割点に伝送ゲートMOSFETを介して共通のセンス
アンプを配置する。これによって、データ線長及びそれ
に接続されるメモリセルの数を半減できるから、上記浮
遊容量Coを約半減させることができる。 【0005】しかしながら、データ線を約1/2の電源
電圧にプリチャージして、それを読み出し基準電圧とし
て利用するハーフプリチャージ方式を採用した場合には
次のような問題が生じることが明らかとなった。すなわ
ち、ロウ(X)アドレスを固定して1つのワード線を選
択状態にしておいて、カラム(Y)アドレスを切り替え
て、カラム(Y)方向に連続的な読み出し/又は書き込
みを行うページモード又はスタティックカラムモードの
時に、非選択ワード線側のデータ線は、この間フローテ
ィング状態で上記ハーフプリチャージレベルを保持する
ことになる。この場合、カップリングノイズやデータ線
に結合されるアドレス選択用MOSFETのPN接合に
おけるリーク電流等によって上記非選択側のデータ線に
おけるプリチャージレベルが変動してしまう虞れがあ
る。このハーフプリチャージレベルは、メモリセルの読
み出し基準電圧として利用されるから、上記レベル変動
によって動作マージンが悪化する原因になる。 【0006】なお、ダイナミック型RAMについては、
例えば特開昭51−74535号公報参照。スタティッ
クカラムモード機能を持つダイナミック型RAMについ
ては、例えば日経マグロウヒル社1983年7月18日
付の「日経エレクトロニクス」の頁169〜頁193参
照。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、動
作の安定化を図ったダイナミック型RAMを提供するこ
とにある。この発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、この明細書の記述および添付図面から明らか
になるであろう。 【0008】 【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、センスアンプを中心として
分割された相補データ線にそれぞれレベル補償回路を設
けて、ワード線が非選択状態にされた相補データ線にス
イッチゲートMOSFETを介してプリチャージレベル
を補償する電流を供給するものである。 【0009】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において、同一機能を有するものは同一符
号を付け、その繰り返しの説明は省略する。 【0010】図1には、この発明に係るダイナミック型
RAMにおけるメモリアレイ部の一実施の形態の要部概
略構成図が示されている。 【0011】特に、制限されないが、同図に破線で示す
ように単位のメモリアレイは、データ線方向で分割され
た一対のメモリアレイMARY−L,MARY−Rによ
り構成される。すなわち、上記各メモリアレイMARY
−L,MARY−Rは、同図において、左右に2分割さ
れ、その中央に共通のセンスアンプSAが設けられる。
センスアンプSAの一対の入出力ノードは、それぞれ伝
送ゲートMOSFETQ5,Q6(Q7,Q8)と伝送
ゲートMOSFETQ9,Q10(Q11,Q12)を
介して左側の相補データ線D,バーDと、右側の相補デ
ータ線(図示せず)にそれぞれ結合される。これによ
り、1本のデータ線長さ及び結合されるメモリセルの数
が半減させられるので、データ線の浮遊容量Co(図示
せず)を減少することができる。これによって、データ
線に現れるメモリセルからの読み出し信号レベルを大き
くできる。 【0012】センスアンプSAは、特に制限されない
が、CMOSラッチ回路により構成される。すなわち、
センスアンプSAは、2つのCMOSインバータ回路の
入力と出力とが交差結合されることにより構成される。
上記センスアンプSAを構成するPチャンネルMOSF
ETのソースは、他のセンスアンプSAの同様なPチャ
ンネルMOSFETのソースとともに共通化されてPチ
ャンネル型のスイッチMOSFETQ15を介して電源
電圧Vccが供給される。上記センスアンプSAを構成
するNチャンネルMOSFETのソースは、他のセンス
アンプSAの同様なNチャンネルMOSFETのソース
とともに共通化されてNチャンネル型のスイッチMOS
FETQ14を介して回路の接地電位が供給される。セ
ンスアンプSAは、上記のようなスイッチMOSFET
Q15,Q14を介して電源電圧Vccと回路の接地電
位が供給されることによって動作状態にされる。 【0013】1ビットのメモリセルは、その代表として
示されているように情報記憶キャパシタCsとアドレス
選択用MOSFETQmとからなり、論理”1”,”
0”の情報はキャパシタCsに電荷が有るか無いかの形
で記憶される。情報の読み出しは、MOSFETQmを
オン状態にしてキャパシタCsを共通のデータ線D又は
バーDにつなぎ、データ線D(又はバーD)の電位がキ
ャパシタCsに蓄積された電荷量に応じてどのような変
化が起きるかをセンスすることによって行われる。すな
わち、左側のメモリアレイMARY−Lのワード線が選
択されると、タイミング信号φLのハイレベルによって
左側の伝送ゲートMOSFETQ5〜Q8がオン状態に
されているので、センスアンプSAは左側のメモリアレ
イMARY−Lのデータ線に結合され、上記選択された
メモリセルのキャパシタCsに蓄積された電荷量に従っ
た電位変化を増幅するものである。 【0014】このようなメモリセルからの微少な信号を
検出するため、相補データ線D,バーDは、約1/2の
電源電圧Vcc/2にプリチャージされる。すなわち、
センスアンプSAの一対の入出力ノード間には、それを
短絡するプリチャージMOSFETQ16,Q17が設
けられる。また、チップ非選択期間における上記プリチ
ャージレベルのレベル補償を行なうため、センスアンプ
SAの一対の動作電圧供給線には、MOSFETQ18
を介して分圧抵抗R3,R4により形成されたVcc/
2の電圧が供給される。なお、MOSFETQ18がタ
イミング信号バーφpによってオン状態にされるとき、
センスアンプSAの動作電圧供給端子は短絡MOSFE
TQ13によって短絡される。この実施の形態に従う
と、メモリセルのアクセスにおいて、ワード線が非選択
とされたメモリアレイMARY−L,MARY−Rのデ
ータ線がフローティング状態にされることにより、その
プリチャージレベルがカップリング又はリーク電流によ
ってレベル変動してしまうのを防止するため、次のレベ
ル補償回路が設けられる。 【0015】すなわち、代表として示されている左側の
メモリアレイMARY−Lの相補データ線D,バーDに
は、タイミング信号バーφL’により制御されるスイッ
チゲートMOSFETQ1〜Q4を介して、分圧抵抗R
1,R2によって形成されたVcc/2の分圧電圧を供
給するものである。右側のメモリアレイMARY−Rに
も、上記類似のレベル補償回路が設けられる(図示せ
ず)。 【0016】なお、上記メモリアレイMSRY−L,M
ARY−Rのメモリセルを選択するアドレスデコーダ
と、外部端子からのアドレス信号を受けて、上記アドレ
スデコーダに内部アドレス信号を供給するアドレスバッ
ファ及び外部端子からの制御信号に従って内部回路の動
作に必要な各種タイミング信号を形成するタイミング制
御回路は、公知の回路と類似の回路により構成される。
特に制限されないが、アドレス信号は、共通の外部端子
からアドレスストローブ信号バーRAS,バーCASに
同期して時系列的に供給されるアドレスマルチ方式によ
り供給される。また、カラム系のアドレスバッファとア
ドレスデコーダは、スタティック型回路が採用される。 【0017】この実施の形態回路の動作の一例を図2に
示したタイミング図を参照して、次に説明する。 【0018】ロウアドレスストローブ信号バーRASと
カラムアドレスストローブ信号バーCASがハイレベル
のチップ非選択状態においては、プリチャージ信号バー
φpはハイレベルにされる。また、タイミング信号φL
とφRは共にハイレベルにされることによって、上記セ
ンスアンプSAを選択的に分割されたメモリアレイMA
RY−LとMARY−Rの相補データ線に接続する伝送
ゲートMOSFETQ5〜Q8及びQ9〜Q12は共に
オン状態にされている。選択されたメモリアレイMAR
Y−L又はMARY−Rが非選択状態にされる時、セン
スアンプSAの動作タイミング信号φpaはロウレベル
に、タイミング信号バーφpaはハイレベルにされるの
でスイッチMOSFETQ14とQ15が共にオフ状態
にされる。これにより、センスアンプSAはその入出力
ノードがハイインピーダンス状態にされる。この後、ハ
イレベルにされるプリチャージ信号バーφpによってプ
リチャージMOSFETQ16,Q17がオン状態にさ
れる。これにより、読み出し/又は書き込み動作によっ
て選択側のメモリアレイにおける相補データ線D,バー
Dのハイレベルとロウレベルが短絡されるので上記プリ
チャージレベルが形成される。また、非選択側のメモリ
アレイの相補データ線は、プリチャージレベルのままと
されている。 【0019】なお、比較的長時間にわたってチップ非選
択状態にされると、上記相補データ線のプリチャージレ
ベルがリーク電流によって低下してしまう。これを防止
するため、分圧抵抗R3,R4によって形成されたVc
c/2の分圧電圧は、MOSFETQ13,Q18、セ
ンスアンプSAを構成する増幅MOSFETとの動作電
圧供給線(共通ソース線)を介して相補データ線D,バ
ーDに供給される。 【0020】例えば、読み出し動作において、ロウアド
レスストローブ信号バーRASの立ち下がりに同期し
て、外部端子から供給されたアドレス信号X1をロウア
ドレスバッファが取り込み、アドレスデコーダに伝え
る。このアドレス信号X1により指示されたアドレスに
従い、例えば、右側のメモリアレイMARY−Rのメモ
リセルが選択されると、タイミング信号φLがロウレベ
ルにされる。これによりセンスアンプSAと左側のメモ
リアレイMARY−Lの相補データ線とを接続する伝送
ゲートMOSFETQ5〜Q8がオフ状態にされる。な
お、タイミング信号φRは、同図に点線で示すようにハ
イレベルのままにされる。 【0021】上記アドレス信号X1により指示された右
側の1本のワード線Wはハイレベルにされる。これによ
り、相補データ線D,バーDのうち、一方のメモリセル
のアドレス選択用のMOSFETQmがオン状態にされ
て、記憶用キャパシタCsの電荷がそのデータ線に読み
出される。この後、信号φpaがハイレベルに、タイミ
ング信号バーφpaがロウレベルにされることによっ
て、パワースイッチMOSFETQ14とQ15がオン
状態にされるので、センスアンプSAは右側の相補デー
タ線のレベル差を増幅する。 【0022】次に、カラムアドレスストローブ信号バー
CASがロウレベルにされると、カラム系のアドレスバ
ッファとアドレスデコーダが動作状態にされ、外部端子
から供給されたアドレス信号Y1を取り込み、上記セン
スアンプSAのうちの1つの増幅出力を共通入出力線
(I/O)とメインアンプ及び出力バッファ(図示せ
ず)を通して外部端子Doutから読み出しデータD1
として送出させる。この実施の形態では、カラム系回路
をスタティック型回路により構成するものであるので、
アドレス信号をY2〜Y4のように変化させると、上記
回路がこれに応答して、上記センスアンプSAと共通入
出力線(I/O)の接続を切り替えて、次々にその出力
信号D2〜D4を送出させる。このようなスタティック
カラムモードにより、例えば、約1Mビットの記憶容量
を持つダイナミック型RAMでは、最大1024ビット
ものデータを連続して読み出すことができる。 【0023】このようなスタティックカラムモードにお
いて、左側のメモリアレイMARY−Lの相補データ線
が比較的長時間にわたってフローティング状態のままに
されると、カップリング又はリーク電流によって、上記
ハーフプリチャージレベルが変動してしまう。この実施
の形態回路では、上記ロウ系のアドレス指示により、タ
イミング信号φLがロウレベルにされると、タイミング
信号バーφL´がハイレベルにされる。これにより、ス
イッチゲートMOSFETQ1〜Q4はオン状態にさ
れ、分圧抵抗R1,R2により形成したVcc/2の電
圧を各データ線に供給する。なお、選択された方のメモ
リアレイMARY−Rにおける類似のタイミング信号バ
ーφR´は点線で示すようにロウレベルのままにされ、
上記メモリセルの読み出し動作には何等影響を及ぼさな
い。 【0024】 【発明の効果】 (1)データ線方向に分割されたメモリアレイのうち、
一方のメモリアレイに対してスタティックカラムモード
やページモードのように連続的なアクセスを行っても、
他方の非選択側のメモリアレイの相補データ線に対し
て、レベル補償回路によってハーフプリチャージレベル
を供給し続けることにより、メモリセルの読み出し基準
電圧としてのハーフプリチャージレベルを一定にできる
から、動作の安定化を実現できるという効果が得られ
る。 (2)上記(1)により、動作中に電源電圧に変動した
場合でも、これに応じた基準電圧としてのプリチャージ
レベルを得ることができるから、電源電圧変動に対して
も安定した動作を行うことができるという効果が得られ
る。 【0025】以上本発明者によってなされた発明を実施
の形態に基づき説明したが、この発明は上記実施の形態
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、
カラム系回路は、ダイナミック型回路により構成するも
のであってもよい。この場合、カラムアドレスストロー
ド信号バーCASを一旦ハイレベルにしてからロウレベ
ルにして次々にカラムアドレス信号を取り込むことによ
って、上記類似の連続アクセス(ページモード)を行う
ことができる。また、ロウアドレス信号とカラムアドレ
ス信号とは、それぞれ独立した外部端子から供給するも
のであってもよい。この場合、上記アドレスストローブ
信号に代え、チップ選択信号によりその選択/非選択が
制御される。また、アドレス信号の変化を検出して、そ
れに基づいて内部回路に必要な一連のタイミング信号を
形成する内部同期式を採るものであってもよい。 【0026】この発明は、単位のメモリアレイを分割し
て共通のセンスアンプを両メモリアレイの相補データ線
に選択的に接続するとともに、ハーフプリチャージによ
りメモリセルの読み出し基準電圧を形成するダイナミッ
ク型RAMに広く利用できるものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dynamic RAM, and more particularly to a technique effective for a dynamic RAM having a large storage capacity. 2. Description of the Related Art A 1-bit memory cell MC in a dynamic RAM comprises an information storage capacitor Cs and an address selection MOSFET Qm, and has logic "1", "1".
The information of "0" is stored in the form of whether or not there is a charge in the capacitor Cs.
This is performed by turning on TQm, connecting the capacitor Cs to the common data line D, and sensing how the potential of the data line D changes depending on the amount of charge stored in the capacitor Cs. In the case of a high-integration large-capacity memory array, small memory cells are formed, and many memory cells are connected to a common data line D. Accordingly, the ratio between the capacitor Cs and the stray capacitance Co of the common data line D, that is, Cs / Co becomes a very small value. In the development of a dynamic RAM having a storage capacity of about 1 Mbit, since the elements constituting the memory cell are miniaturized, the ratio of Cs / Co is further reduced, and a large storage capacity is required. It has become a bottleneck in doing. The inventors of the present invention have studied the stray capacitance of the data line, and have found that the capacitance value of the stray capacitance Co of the common data line D can be reduced by circuit means. That is, the data line is divided, and a common sense amplifier is arranged at the division point via the transmission gate MOSFET. As a result, the data line length and the number of memory cells connected to the data line can be halved, so that the stray capacitance Co can be halved. However, it is apparent that the following problem arises when a half precharge system is employed in which a data line is precharged to about 1/2 power supply voltage and is used as a read reference voltage. became. That is, a page mode in which a row (X) address is fixed and one word line is selected, and a column (Y) address is switched to perform continuous reading / writing in the column (Y) direction. In the static column mode, the data lines on the non-selected word lines hold the half precharge level in a floating state during this period. In this case, there is a possibility that the precharge level of the data line on the non-selection side may fluctuate due to coupling noise, a leak current at the PN junction of the address selection MOSFET coupled to the data line, or the like. Since this half precharge level is used as a read reference voltage of a memory cell, the level fluctuation causes a deterioration in an operation margin. [0006] As for the dynamic RAM,
For example, see JP-A-51-74535. For the dynamic RAM having the static column mode function, see, for example, pages 169 to 193 of “Nikkei Electronics” dated July 18, 1983 by Nikkei McGraw-Hill. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a dynamic RAM in which the operation is stabilized. The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings. Means for Solving the Problems The following is a brief description of an outline of typical inventions disclosed in the present application. That is, a level compensating circuit is provided for each of the complementary data lines divided around the sense amplifier, and a current for compensating the precharge level is supplied to the complementary data lines whose word lines are not selected via the switch gate MOSFET. Is what you do. Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In all the drawings for describing the embodiments, components having the same functions are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof will be omitted. FIG. 1 is a schematic diagram showing a main part of an embodiment of a memory array section in a dynamic RAM according to the present invention. Although not particularly limited, a unit memory array is constituted by a pair of memory arrays MARY-L and MARY-R divided in the data line direction as shown by a broken line in FIG. That is, each of the above memory arrays MARY
−L and MARY-R are divided into two parts on the left and right in FIG. 3, and a common sense amplifier SA is provided at the center.
A pair of input / output nodes of the sense amplifier SA are connected to the complementary data line D and bar D on the left side and to the complementary data line D on the right side via transmission gate MOSFETs Q5 and Q6 (Q7 and Q8) and transmission gate MOSFETs Q9 and Q10 (Q11 and Q12). Each is coupled to a data line (not shown). As a result, the length of one data line and the number of memory cells to be coupled are halved, so that the stray capacitance Co (not shown) of the data line can be reduced. Thus, the level of a read signal from a memory cell appearing on the data line can be increased. Although not particularly limited, the sense amplifier SA is constituted by a CMOS latch circuit. That is,
The sense amplifier SA is configured by cross-coupled inputs and outputs of two CMOS inverter circuits.
P channel MOSF constituting the sense amplifier SA
The source of ET is shared with the source of a similar P-channel MOSFET of another sense amplifier SA, and the power supply voltage Vcc is supplied via a P-channel type switch MOSFET Q15. The source of the N-channel MOSFET constituting the sense amplifier SA is shared with the source of the similar N-channel MOSFET of the other sense amplifiers SA to form an N-channel switch MOS.
The ground potential of the circuit is supplied via the FET Q14. The sense amplifier SA is a switch MOSFET as described above.
When the power supply voltage Vcc and the ground potential of the circuit are supplied via Q15 and Q14, the operation state is set. A 1-bit memory cell is composed of an information storage capacitor Cs and an address selection MOSFET Qm as shown as a representative, and has a logic "1", "1".
The information of "0" is stored in the form of whether or not there is a charge in the capacitor Cs. To read the information, the MOSFET Qm is turned on, the capacitor Cs is connected to the common data line D or D, and the data line D ( Alternatively, the change is performed by sensing how the potential of D) changes depending on the amount of charge stored in the capacitor Cs. That is, when the word line of the left memory array MARY-L is selected. Since the left transmission gate MOSFETs Q5 to Q8 are turned on by the high level of the timing signal φL, the sense amplifier SA is coupled to the data line of the left memory array MARY-L, and the capacitor of the selected memory cell is This is to amplify a potential change in accordance with the amount of charge stored in Cs. To detect a minute signal, the complementary data lines D, bars D are precharged to approximately half the supply voltage Vcc / 2. In other words,
Between the pair of input / output nodes of the sense amplifier SA, there are provided precharge MOSFETs Q16 and Q17 for short-circuiting the pair. In order to perform the level compensation of the precharge level during the chip non-selection period, a pair of operating voltage supply lines of the sense amplifier SA are connected to the MOSFET Q18.
Vcc / formed by voltage dividing resistors R3 and R4 through
2 are supplied. When the MOSFET Q18 is turned on by the timing signal φp,
The operating voltage supply terminal of the sense amplifier SA is short-circuited MOSFE
Shorted by TQ13. According to this embodiment, in accessing a memory cell, the data lines of memory arrays MARY-L and MARY-R whose word lines are not selected are brought into a floating state, so that their precharge levels are coupled or The following level compensation circuit is provided in order to prevent the level from fluctuating due to the leak current. That is, the complementary data lines D and D of the left-hand memory array MARY-L shown as representatives are connected to the voltage dividing resistors via the switch gate MOSFETs Q1 to Q4 controlled by the timing signal φL '. R
1 to supply a divided voltage of Vcc / 2 formed by R2. The memory array MARY-R on the right side is also provided with a similar level compensation circuit (not shown). The memory arrays MSRY-L, MRY
An address decoder for selecting an ARY-R memory cell, an address buffer for receiving an address signal from an external terminal, supplying an internal address signal to the address decoder, and a control signal from an external terminal are necessary for the operation of the internal circuit. A timing control circuit that forms various timing signals is configured by a circuit similar to a known circuit.
Although not particularly limited, the address signal is supplied from a common external terminal by an address multi-system which is supplied in time series in synchronization with the address strobe signals / RAS and / CAS. In addition, static type circuits are employed for the column-based address buffer and the address decoder. An example of the operation of the circuit of this embodiment will be described below with reference to the timing chart shown in FIG. When the row address strobe signal / RAS and the column address strobe signal / CAS are at the high level and the chip is not selected, the precharge signal / φp is set to the high level. Further, the timing signal φL
And φR are both set to the high level, so that the sense amplifier SA is selectively divided into the memory arrays MA.
The transmission gate MOSFETs Q5 to Q8 and Q9 to Q12 connected to the complementary data lines of RY-L and MARY-R are both turned on. Selected memory array MAR
When YL or MARY-R is deselected, the operation timing signal φpa of the sense amplifier SA is at a low level and the timing signal φpa is at a high level, so that both the switch MOSFETs Q14 and Q15 are turned off. . As a result, the sense amplifier SA has its input / output node in a high impedance state. Then, the precharge MOSFETs Q16 and Q17 are turned on by the precharge signal .phi.p which is set to the high level. As a result, the high level and the low level of the complementary data lines D and / D in the selected memory array are short-circuited by the read / write operation, so that the precharge level is formed. Further, the complementary data lines of the non-selected memory array remain at the precharge level. If the chip is not selected for a relatively long time, the precharge level of the complementary data line is reduced by a leak current. To prevent this, Vc formed by the voltage dividing resistors R3 and R4 is used.
The divided voltage of c / 2 is supplied to the complementary data lines D and D via operating voltage supply lines (common source lines) for the MOSFETs Q13 and Q18 and the amplification MOSFETs constituting the sense amplifier SA. For example, in a read operation, a row address buffer fetches an address signal X1 supplied from an external terminal in synchronization with a fall of a row address strobe signal RAS and transmits it to an address decoder. For example, when a memory cell of the memory array MARY-R on the right side is selected according to the address specified by the address signal X1, the timing signal φL is set to low level. As a result, the transmission gate MOSFETs Q5 to Q8 connecting the sense amplifier SA and the complementary data lines of the left memory array MARY-L are turned off. Note that the timing signal φR is kept at a high level as shown by a dotted line in FIG. One word line W on the right side specified by the address signal X1 is set to a high level. As a result, of the complementary data lines D and / D, the MOSFET Qm for address selection of one of the memory cells is turned on, and the charge of the storage capacitor Cs is read out to the data line. Thereafter, when the signal φpa goes high and the timing signal bar φpa goes low, the power switch MOSFETs Q14 and Q15 are turned on, so that the sense amplifier SA amplifies the level difference between the right complementary data lines. . Next, when the column address strobe signal / CAS is set to the low level, the column address buffer and the address decoder are activated, and the address signal Y1 supplied from the external terminal is taken in. One of the amplified outputs is read from an external terminal Dout through a common input / output line (I / O), a main amplifier, and an output buffer (not shown), and read out as data D1
And send it out. In this embodiment, since the column circuit is constituted by a static circuit,
When the address signal is changed to Y2 to Y4, the circuit responds to this by switching the connection between the sense amplifier SA and the common input / output line (I / O), and sequentially outputting the output signals D2 to D4. Is sent. With such a static column mode, for example, in a dynamic RAM having a storage capacity of about 1 Mbit, data of up to 1024 bits can be continuously read. In such a static column mode, if the complementary data line of the left memory array MARY-L is left floating for a relatively long time, the half precharge level is reduced due to coupling or leakage current. Will fluctuate. In the circuit of this embodiment, when the timing signal φL is set to the low level by the row-related address instruction, the timing signal φL ′ is set to the high level. As a result, the switch gate MOSFETs Q1 to Q4 are turned on, and the voltage of Vcc / 2 formed by the voltage dividing resistors R1 and R2 is supplied to each data line. Note that the similar timing signal φR ′ in the selected memory array MARY-R is kept at the low level as shown by the dotted line,
It has no effect on the read operation of the memory cell. (1) Among the memory arrays divided in the data line direction,
Even if one memory array is accessed continuously like static column mode or page mode,
By continuously supplying the half precharge level to the complementary data line of the other non-selected memory array by the level compensation circuit, the half precharge level as the read reference voltage of the memory cell can be kept constant. The effect that the stabilization of can be realized is obtained. (2) According to the above (1), even if the power supply voltage fluctuates during operation, a precharge level as a reference voltage can be obtained in accordance with the fluctuation, so that stable operation is performed even with power supply voltage fluctuation. The effect that it can be obtained is obtained. Although the invention made by the present inventor has been described based on the embodiments, the invention is not limited to the above-described embodiments, and may be variously modified without departing from the gist thereof. Needless to say. For example,
The column circuit may be constituted by a dynamic circuit. In this case, the similar continuous access (page mode) can be performed by setting the column address strobe signal CAS once to the high level and then setting the column address strobe signal to the low level to sequentially take in the column address signals. The row address signal and the column address signal may be supplied from independent external terminals. In this case, selection / non-selection is controlled by a chip selection signal instead of the address strobe signal. Further, an internal synchronous system that detects a change in the address signal and forms a series of timing signals required for the internal circuit based on the change may be employed. According to the present invention, there is provided a dynamic type wherein a unit memory array is divided and a common sense amplifier is selectively connected to complementary data lines of both memory arrays, and a read reference voltage of a memory cell is formed by half precharge. It can be widely used for RAM.

【図面の簡単な説明】 【図1】この発明に係るダイナミック型RAMにおける
メモリアレイの一実施の形態を示す概略構成図である。 【図2】その動作の一例を説明するためのタイミング図
である。 【符号の説明】 MARY−L,MARY−R…メモリアレイ、SA…セ
ンスアンプ。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of a memory array in a dynamic RAM according to the present invention. FIG. 2 is a timing chart for explaining an example of the operation. [Description of Signs] MARY-L, MARY-R: memory array, SA: sense amplifier.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G11C 11/407──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G11C 11/407

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 1.相補データ線とワード線との交点に設けられ、アド
レス選択用MOSFETと情報記憶用キャパシタとから
なる複数のメモリセルをそれぞれに備える第1及び第2
メモリアレイと、 前記第1及び第2メモリアレイの相補データ線に対して
それぞれ伝送ゲートMOSFETを介して設けられ、交
差結合された2つのCMOSインバータからなるセンス
アンプと、 前記2つのCMOSインバータの一方のソースに共通に
接続され、第1スイッチを介して第1電位が供給される
第1電位供給線と、 前記2つのCMOSインバータの他方のソースに共通に
接続され、第2スイッチを介して第2電位が供給される
第2電位供給線と、 前記第1及び第2電位供給線に、前記第1及び第2電位
の中間の電位であるプリチャージ電位を供給するための
レベル補償回路と、 前記第1及び第2メモリアレイの相補データ線に対して
それぞれ伝送ゲートMOSFETを介して設けられ、前
記相補データ線を短絡するための短絡回路とを備え、 前記第1及び第2メモリアレイの非選択時において、前
記第1及び第2スイッチは非導通とされ、前記相補デー
タ線と前記第1及び第2電位供給線は前記プリチャージ
電位にプリチャージされることを特徴とするダイナミッ
ク型RAM。 2.前記短絡回路は、前記相補データ線の間にソース・
ドレイン経路が接続されたMOSトランジスタであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載のダイナミ
ック型RAM。 3.前記レベル補償回路は、前記第1及び第2電位供給
線の間にそのソース・ドレイン経路が接続された第1M
OSトランジスタと、前記第1及び第2電位供給線のい
ずれか一方とプリチャージ電位との間にソース・ドレイ
ン経路が接続された第2MOSトランジスタとを有する
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項に記
載のダイナミック型RAM。
(57) [Claims] First and second memory cells each provided at an intersection of a complementary data line and a word line, each including a plurality of memory cells each including an address selection MOSFET and an information storage capacitor.
A memory array; a sense amplifier comprising two CMOS inverters provided for transmission lines MOSFETs for complementary data lines of the first and second memory arrays, respectively, and cross-coupled; and one of the two CMOS inverters A first potential supply line commonly connected to the sources of the two CMOS inverters and supplied with the first potential via the first switch; and a first potential supply line commonly connected to the other source of the two CMOS inverters and the second potential A second potential supply line to which two potentials are supplied; a level compensation circuit for supplying a precharge potential that is an intermediate potential between the first and second potentials to the first and second potential supply lines; Short-circuits are provided for the complementary data lines of the first and second memory arrays via transmission gate MOSFETs, respectively, for short-circuiting the complementary data lines. And when the first and second memory arrays are not selected, the first and second switches are turned off, and the complementary data line and the first and second potential supply lines are precharged. A dynamic RAM which is precharged to a potential. 2. The short circuit includes a source circuit between the complementary data lines.
2. The dynamic RAM according to claim 1, wherein the drain path is a MOS transistor connected. 3. The level compensating circuit may include a first transistor having a source / drain path connected between the first and second potential supply lines.
2. The semiconductor device according to claim 1, further comprising: an OS transistor; and a second MOS transistor having a source / drain path connected between a precharge potential and one of the first and second potential supply lines. Item 3. The dynamic RAM according to item 2 or 2.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100573711C (en) * 2006-10-13 2009-12-23 晶豪科技股份有限公司 The bit-line pre-charge of dynamic RAM is pressed generator

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