JP3088595B2 - Semiconductor memory - Google Patents

Semiconductor memory

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JP3088595B2
JP3088595B2 JP05227221A JP22722193A JP3088595B2 JP 3088595 B2 JP3088595 B2 JP 3088595B2 JP 05227221 A JP05227221 A JP 05227221A JP 22722193 A JP22722193 A JP 22722193A JP 3088595 B2 JP3088595 B2 JP 3088595B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、シリアルにデータを書
き込む機能を有する半導体メモリに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory having a function of writing data serially.

【0002】[0002]

【従来の技術】画像等の連続的な高速データを記憶する
画像メモリにおいては、入力データをシリアルデータレ
ジスタにより保持した後、メモリセルに転送する構成が
用いられる。このような構成において、入力された画像
データをメモリの任意の領域に書き込むためには、シリ
アルデータレジスタの任意のビット出力のみをメモリセ
ルに転送する機能が必要である。
2. Description of the Related Art In an image memory for storing continuous high-speed data such as images, a configuration is used in which input data is held by a serial data register and then transferred to a memory cell. In such a configuration, a function of transferring only an arbitrary bit output of the serial data register to the memory cell is necessary to write the input image data to an arbitrary area of the memory.

【0003】以下、従来の方式を用いた半導体メモリを
図面に基づいて説明する。
Hereinafter, a semiconductor memory using a conventional method will be described with reference to the drawings.

【0004】図3は従来の半導体メモリの構成を示して
おり、図3に示すように、従来の半導体メモリは、メモ
リセル1−1,1−2,…とダミーセル7−1,7−
2,7−3,7−4,…とを有するメモリセルアレイ1
と、ローデコーダ2と、センスアンプ3−1,3−2,
…からなるセンスアンプアレイ3と、データ転送手段と
しての転送ゲート4−1,4−2,…からなる転送ゲー
トアレイ4と、シリアルデータレジスタ5−1,5−
2,…からなるシリアルデータレジスタアレイ5と、マ
スクレジスタ6−1,6−2,…からなるマスクレジス
タアレイ6とを備えている。
FIG. 3 shows a configuration of a conventional semiconductor memory. As shown in FIG. 3, the conventional semiconductor memory has memory cells 1-1, 1-2,... And dummy cells 7-1, 7-.
Memory cell array 1 having 2, 7-3, 7-4,.
, A row decoder 2, and sense amplifiers 3-1, 3-2,
, A transfer gate array 4 consisting of transfer gates 4-1 4-2,... As data transfer means, and serial data registers 5-1 5-1.
, And a mask register array 6 composed of mask registers 6-1, 6-2,.

【0005】ビット線対BL1の一方のビット線はメモ
リセル1−1及びダミーセル7−1に接続され、他方の
ビット線はダミーセル7−2に接続されており、同様
に、ビット線対BL2の一方のビット線はメモリセル1
−2及びダミーセル7−3に接続され、他方のビット線
はダミーセル7−4に接続されている。また、ローアド
レス信号ROWはローデコーダ2に入力され、ワード線
WLはメモリセル1−1,1−2に接続され、ダミーワ
ード線DWL0はダミーセル7−1,7−3に接続さ
れ、ダミーワード線DWL1はダミーセル7−2,7−
4に接続されている。センスアンプ駆動信号SADRは
センスアンプ3−1,3−2に入力されている。なお、
D1,D2はバス、SIはシリアルデータ、MIはマス
クデータ、SCLKはシリアルクロック、DT1,DT
2は信号、VCPは電位を各々示している。
[0005] One bit line of the bit line pair BL1 is connected to the memory cell 1-1 and the dummy cell 7-1, and the other bit line is connected to the dummy cell 7-2. One bit line is memory cell 1
-2 and the dummy cell 7-3, and the other bit line is connected to the dummy cell 7-4. The row address signal ROW is input to the row decoder 2, the word line WL is connected to the memory cells 1-1 and 1-2, the dummy word line DWL0 is connected to the dummy cells 7-1 and 7-3, and the dummy word Line DWL1 is connected to dummy cells 7-2, 7-
4 is connected. The sense amplifier drive signal SADR is input to the sense amplifiers 3-1 and 3-2. In addition,
D1 and D2 are buses, SI is serial data, MI is mask data, SCLK is a serial clock, DT1 and DT
2 indicates a signal, and VCP indicates a potential.

【0006】ここで、シリアル入力(図示省略)からシ
リアルデータSIを取り込み、メモリセルアレイ1内に
書き込む動作を説明する。動作順序としては、まず、メ
モリ外部から入力されるシリアルデータSI、マスクデ
ータMIの保持動作が行なわれ、次に、メモリセルアレ
イ1へのデータ転送動作が行なわれる。
Here, the operation of taking in the serial data SI from a serial input (not shown) and writing it into the memory cell array 1 will be described. As an operation order, first, an operation of holding serial data SI and mask data MI input from outside the memory is performed, and then, a data transfer operation to memory cell array 1 is performed.

【0007】まず、シリアルデータSI、マスクデータ
MIの保持動作について述べる。
First, the operation of holding the serial data SI and the mask data MI will be described.

【0008】図4は前記保持動作における各信号のタイ
ミングを示しており、図4に示すように、シリアルデー
タSIに関しては、シリアル入力からデータa,bがシ
リアルに入力され、シリアルクロックSCLKにより、
図3のシリアルデータレジスタ5−1,5−2に各々保
持される。そして、バスD1,D2上に相補のデータa
及び/a,b及び/bが各々現れる。
FIG. 4 shows the timing of each signal in the holding operation. As shown in FIG. 4, with respect to the serial data SI, data a and b are serially input from a serial input, and the serial data S
These are held in the serial data registers 5-1 and 5-2 in FIG. Then, complementary data a is provided on buses D1 and D2.
And / a, b and / b respectively appear.

【0009】このようにして、シリアル入力からシリア
ルに入力されるデータは、シリアルデータレジスタアレ
イ5内に次々と保持される。
In this manner, data input serially from the serial input is held in the serial data register array 5 one after another.

【0010】マスクデータMIに関しても、同様に、シ
リアル入力からデータがシリアルに入力され、シリアル
クロックSCLKにより、図3のマスクレジスタ6−
1,6−2に保持される。今回、ビット線対BL1を更
新側、ビット線対BL2を再書き込み側として考えるた
め、信号DT1をハイ、信号DT2をローとする。
Similarly, with respect to the mask data MI, similarly, data is serially input from a serial input, and the mask register MI of FIG.
1, 6-2. In this case, since the bit line pair BL1 is considered as the update side and the bit line pair BL2 is considered as the rewrite side, the signal DT1 is set high and the signal DT2 is set low.

【0011】次に、シリアルデータレジスタアレイ5か
らメモリセルアレイ1へのデータ転送動作について述べ
る。
Next, a data transfer operation from the serial data register array 5 to the memory cell array 1 will be described.

【0012】図5は前記データ転送動作における各信号
のタイミングを示いており、図5に示すように、T1の
タイミングで、ローアドレス信号ROWが与えられてロ
ーデコーダ2に加えられる。その後、T2のタイミング
で、選択されたメモリセル1−1,1−2に対応するダ
ミーセル7−1,7−3のダミーワード線DWL0をロ
ーにする。
FIG. 5 shows the timing of each signal in the data transfer operation. As shown in FIG. 5, a row address signal ROW is supplied at a timing T1 and applied to the row decoder 2. Thereafter, at the timing of T2, the dummy word line DWL0 of the dummy cells 7-1 and 7-3 corresponding to the selected memory cells 1-1 and 1-2 is set to low.

【0013】T3のタイミングで、選択されたワード線
WLが立ち上がることにより、メモリセルアレイ1内の
行データが選択される。そして、このタイミングに同期
して、メモリセル1−1,1−2に保存されているデー
タが、各々ビット線対BL1,BL2に初期差電位とし
て現れる。
At the timing of T3, the selected word line WL rises, so that the row data in the memory cell array 1 is selected. Then, in synchronization with this timing, the data stored in the memory cells 1-1 and 1-2 appears on the bit line pairs BL1 and BL2 as an initial difference potential, respectively.

【0014】一方、データレジスタ5−1、5−2に保
存されているデータa,bは、バスD1,D2上に相補
のデータa及び/a,b及び/bとして各々現れてい
る。そして、T4のタイミングで、バスD1,D2上に
現れているデータa,bを、各々ビット線対BL1,B
L2に選択的に接続する。その際、マスクレジスタ6−
1がハイ、マスクレジスタ6−2がローであるため、同
タイミングで信号DT1のみがハイとなり、転送ゲート
4−1は導通し、転送ゲート4−2が遮断される。この
結果、ビット線対BL1には、T4のタイミングに同期
して、転送ゲート4−1を通じシリアルデータレジスタ
5−1に保持されているデータaが現れる。なお、図5
では、メモリセル1−1に保持されていたデータと新し
く書き込むデータa,/aとが逆相の場合であり、ビッ
ト線対BL1上のデータは信号DT1により反転する。
そして、ビット線対BL1はシリアルデータレジスタ5
−1により駆動されるので、その電位差はしだいに大き
くなる。一方、ビット線対BL2は、転送ゲート4−2
が遮断されているので、初期差電位のまま一定である。
On the other hand, the data a and b stored in the data registers 5-1 and 5-2 appear on the buses D1 and D2 as complementary data a and / a, b and / b, respectively. At the timing of T4, the data a and b appearing on the buses D1 and D2 are respectively transferred to the bit line pairs BL1 and B2.
Selectively connect to L2. At this time, the mask register 6-
Since 1 is high and the mask register 6-2 is low, only the signal DT1 becomes high at the same timing, the transfer gate 4-1 becomes conductive, and the transfer gate 4-2 is cut off. As a result, the data a held in the serial data register 5-1 through the transfer gate 4-1 appears on the bit line pair BL1 in synchronization with the timing of T4. FIG.
In this case, the data held in the memory cell 1-1 and the newly written data a and / a have opposite phases, and the data on the bit line pair BL1 is inverted by the signal DT1.
The bit line pair BL1 is connected to the serial data register 5
Since it is driven by -1, the potential difference gradually increases. On the other hand, the bit line pair BL2 is connected to the transfer gate 4-2.
Is interrupted, so that the initial difference potential remains constant.

【0015】その後、T5のタイミングで、センスアン
プ駆動信号SADRがセンスアンプ3−1,3−2を駆
動し、ビット線対BL1,BL2上の信号が増幅され
る。そして、メモリセル1−1については、T5のタイ
ミングからt1の時間の後にデータaに更新され、メモ
リセル1−2については、T5のタイミングからt2の
時間の後に従来のデータcのまま再書き込みが行なわれ
る。
Thereafter, at the timing of T5, the sense amplifier drive signal SADR drives the sense amplifiers 3-1 and 3-2, and the signals on the bit line pair BL1 and BL2 are amplified. The memory cell 1-1 is updated to the data a after the time t1 from the timing of T5, and the memory cell 1-2 is rewritten with the conventional data c after the time t2 from the timing of T5. Is performed.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来の
半導体メモリにおいては、データ転送動作において、更
新されるビット線対がシリアルデータレジスタによって
駆動されてその差電位が大きくなるため、再書き込みを
行なうセンスアンプの増幅が遅くなり、転送動作の高速
化を図る上で問題がある。
However, in the conventional semiconductor memory, in the data transfer operation, the bit line pair to be updated is driven by the serial data register to increase the difference potential, so that rewriting is performed. There is a problem in that the amplification of the sense amplifier is slowed down and the transfer operation is speeded up.

【0017】ここで、以上のような問題点の原因につい
て考察してみる。
Here, the cause of the above problem will be considered.

【0018】大容量の半導体メモリでのセンスアンプの
配置においては、隣合う二つのセンスアンプを一組とし
て、センスアンプ駆動信号SADRを供給するセンスア
ンプ駆動信号線に接続する。これは、二つのセンスアン
プで配線を共有することにより、高密度配置を実現する
ためである。
In the arrangement of sense amplifiers in a large-capacity semiconductor memory, two adjacent sense amplifiers are paired and connected to a sense amplifier drive signal line for supplying a sense amplifier drive signal SADR. This is for realizing high-density arrangement by sharing wiring between two sense amplifiers.

【0019】図6は、センスアンプ3−1,3−2の配
置と、センスアンプ3−1,3−2とセンスアンプ駆動
信号SADRを供給するセンスアンプ駆動信号線との結
線状態とを示しており、図6に示すように、センスアン
プ3−1,3−2は、センスアンプ駆動信号線との結線
において、配線x−yと配線z−uとをレイアウト上で
共有している。r1,r2は、レイアウトにおいて、セ
ンスアンプ3−1及び3−2が共有する配線x−y,u
−zで生じる寄生抵抗であり、例えば、センスアンプ駆
動信号線と共通配線x−y,u−zとのコンタクト抵抗
や、共通配線x−y,u−zの配線抵抗である。
FIG. 6 shows the arrangement of the sense amplifiers 3-1 and 3-2 and the connection between the sense amplifiers 3-1 and 3-2 and the sense amplifier drive signal line for supplying the sense amplifier drive signal SADR. As shown in FIG. 6, the sense amplifiers 3-1 and 3-2 share the wiring xy and the wiring zu on the layout in connection with the sense amplifier drive signal line. r1 and r2 are wirings xy and u shared by the sense amplifiers 3-1 and 3-2 in the layout.
This is a parasitic resistance generated at −z, for example, a contact resistance between the sense amplifier drive signal line and the common wiring xy, uz, and a wiring resistance of the common wiring xy, uz.

【0020】図3に示す従来の構成においては、前記タ
イミングT5の時点で、センスアンプ3−1、3−2を
駆動する際、前述のようにビット線対BL1は、データ
レジスタ5−1により駆動されているので、電位差の開
きがビット線対BL2の場合に比して大きくなってい
る。この場合、図6において、回路動作上、センスアン
プ3−1の充電電流i1がセンスアンプ3−2の充電電
流i2よりも早いタイミングで多く流れることになり、
共通配線x−yの寄生抵抗r1での電圧降下によりセン
スアンプの増幅能力が落ち、特に、ビット線対BLの電
位差が小さいセンスアンプ3−2の増幅が遅くなる。ま
た、共通配線z−uの寄生抵抗r2によって、センスア
ンプ3−1の放電電流i3がセンスアンプ3−2の放電
電流i4に及ぼす影響も、同様に、センスアンプ3−2
の増幅を遅らせる原因となる。
In the conventional configuration shown in FIG. 3, when driving the sense amplifiers 3-1 and 3-2 at the timing T5, the bit line pair BL1 is connected to the data register 5-1 as described above. Since the electrodes are driven, the difference in the potential difference is larger than that in the case of the bit line pair BL2. In this case, in FIG. 6, due to the circuit operation, the charging current i1 of the sense amplifier 3-1 flows at a timing earlier than the charging current i2 of the sense amplifier 3-2.
The voltage drop at the parasitic resistance r1 of the common wiring xy decreases the amplification capability of the sense amplifier, and in particular, the amplification of the sense amplifier 3-2 having a small potential difference between the bit line pair BL is delayed. In addition, the effect of the discharge current i3 of the sense amplifier 3-1 on the discharge current i4 of the sense amplifier 3-2 due to the parasitic resistance r2 of the common wiring zu is similarly determined.
Causes the amplification of the DNA to be delayed.

【0021】以上のような問題点を考慮した結果、その
解決策として、本願発明者等により発明され特許出願さ
れた出願番号特願平3−217127号に記載されるよ
うに、ダイナミックにデータを保持するダイナミックデ
ータ保持回路を設け、シリアルに入力されるデータを前
記ダイナミックデータ保持回路に転送しておくことで、
その転送元のシリアルデータレジスタによるビット線の
駆動なしにメモリセルへのデータ転送を行なうものが考
えられる。
As a result of considering the above problems, as a solution, as described in Japanese Patent Application No. 3-217127 filed by the inventors of the present invention and applied for a patent, data is dynamically stored. By providing a dynamic data holding circuit for holding, and transferring serially input data to the dynamic data holding circuit,
It is conceivable that data is transferred to the memory cell without driving the bit line by the transfer source serial data register.

【0022】しかしながら、前記解決策においては、少
なくとも1ビット線対当たり4個のトランジスタと、メ
モリセルと容量の等しい2個の容量素子とを要するた
め、回路規模、レイアウトサイズが大きくなるという問
題点がある。
However, the above solution requires at least four transistors per bit line pair and two capacitance elements having the same capacity as the memory cell, which results in an increase in circuit size and layout size. There is.

【0023】本発明は、前記に鑑みなされたものであっ
て、簡単な構成で転送動作の高速化を図ることができる
半導体メモリを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a semiconductor memory capable of achieving a high-speed transfer operation with a simple configuration.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明は、シリアルデータレジスタからビット線へ
のデータ転送をダミーセルを介して行なうことによっ
て、センスアンプの増幅速度を改善するものである。
In order to achieve the above object, the present invention improves the amplification speed of a sense amplifier by performing data transfer from a serial data register to a bit line through a dummy cell. is there.

【0025】この発明に従うと、半導体メモリは、メモ
リセルと、センスアンプと、ダミーセルと、シリアルデ
ータレジスタと、データ転送手段とを備える。メモリセ
ルは、ワード線及びビット線に接続される。センスアン
プは、ビット線の電位を増幅する。ダミーセルは、ダミ
ーワード線及びビット線に接続される。シリアルデータ
レジスタは、シリアルに入力されるデータを保持する。
データ転送手段は、シリアルデータレジスタに保持され
たデータを出力する。さらに、上記ダミーセルは、デー
タ転送手段の出力ノードとビット線とを容量結合する。
According to the present invention, the semiconductor memory has a memory
Recell, sense amplifier, dummy cell, serial data
Data register and data transfer means. Memory cell
Are connected to word lines and bit lines. Sensean
The amplifier amplifies the potential of the bit line. Dummy cell, Dami
-Connected to word lines and bit lines. Serial data
The register holds serially input data.
The data transfer means is held in the serial data register.
Output the data. In addition, the dummy cell
The output node of the data transfer means and the bit line are capacitively coupled.

【0026】[0026]

【作用】前記の構成により、シリアルデータレジスタ中
のデータに対応した方向に、ダミーセルのセル容量の容
量カップリングで決まる一定電圧だけビット線電位をシ
フトできる。このようにして、更新されるビット線対の
電位差を小さくでき、再書き込み側のセンスアンプの増
幅速度を改善することができる。
According to the above configuration, the bit line potential can be shifted in the direction corresponding to the data in the serial data register by a fixed voltage determined by the capacity coupling of the cell capacity of the dummy cell. In this way, the potential difference between the updated bit line pair can be reduced, and the amplification speed of the sense amplifier on the rewriting side can be improved.

【0027】また、データ転送手段は、例えば、1ビッ
ト線対当たり4個のトランジスタを用いるだけで構成す
ることが可能である。
The data transfer means can be constituted by using only four transistors per bit line pair, for example.

【0028】[0028]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0029】図1は前記一実施例に係る半導体メモリの
構成を示しており、図1に示すように、前記一実施例に
係る半導体メモリは、メモリセル1−1,1−2,…と
ダミーセル7−1,7−2,7−3,7−4,…とを有
するメモリセルアレイ1と、ローデコーダ2と、ビット
線の電位を増幅するセンスアンプ3−1,3−2,…か
らなるセンスアンプアレイ3と、転送ゲート4−1,4
−2,…からなる転送ゲートアレイ4と、シリアルに入
力されるデータを保持するシリアルデータレジスタ5−
1,5−2,…からなるシリアルデータレジスタアレイ
5と、マスクレジスタ6−1,6−2,…からなるマス
クレジスタアレイ6と、ダミーセルプレートイコライザ
8−1,8−2,…からなるダミーセルプレートイコラ
イザアレイ8とを備えており、2個のトランジスタから
なる転送ゲート4−1と2個のトランジスタからなるダ
ミーセルプレートイコライザ8−1とによりビット線対
BL1に対するデータ転送手段が構成され、同様に、2
個のトランジスタからなる転送ゲート4−2と2個のト
ランジスタからなるダミーセルプレートイコライザ8−
2とによりビット線対BL2に対するデータ転送手段が
構成されている。
FIG. 1 shows the configuration of the semiconductor memory according to the embodiment. As shown in FIG. 1, the semiconductor memory according to the embodiment has memory cells 1-1, 1-2,. , A memory cell array 1 having dummy cells 7-1, 7-2, 7-3, 7-4,..., A row decoder 2, and sense amplifiers 3-1, 3-2,. Sense amplifier array 3 and transfer gates 4-1 and 4
, And a serial data register 5 for holding serially input data.
, A serial data register array 5 composed of mask registers 6-1, 6-2,..., And a dummy cell composed of dummy cell plate equalizers 8-1, 8-2,. A data transfer means for the bit line pair BL1 is constituted by a transfer gate 4-1 comprising two transistors and a dummy cell plate equalizer 8-1 comprising two transistors. , 2
Transfer gate 4-2 comprising two transistors and a dummy cell plate equalizer 8- comprising two transistors
2 constitute data transfer means for the bit line pair BL2.

【0030】ビット線対BL1の一方のビット線はメモ
リセル1−1及びダミーセル7−1に接続され、他方の
ビット線はダミーセル7−2に接続されており、同様
に、ビット線対BL2の一方のビット線はメモリセル1
−2及びダミーセル7−3に接続され、他方のビット線
はダミーセル7−4に接続されている。また、ローアド
レス信号ROWはローデコーダ2に入力され、ワード線
WLはメモリセル1−1,1−2に接続され、ダミーワ
ード線DWL0はダミーセル7−1,7−3に接続さ
れ、ダミーワード線DWL1はダミーセル7−2,7−
4に接続されている。センスアンプ駆動信号SADRは
センスアンプ3−1,3−2に入力されている。ダミー
セル7−1,7−2のダミーセルプレート対CP1は、
ダミーセルプレートイコライザ8−1に接続され、さら
に、転送ゲート4−1を介してシリアルデータレジスタ
5−1に接続されている。同様に、ダミーセル7−3,
7−4のダミーセルプレート対CP2は、ダミーセルプ
レートイコライザ8−2に接続され、さらに、転送ゲー
ト4−2を介してシリアルデータレジスタ5−2に接続
されている。なお、D1,D2はバス、SIはシリアル
データ、MIはマスクデータ、SCLKはシリアルクロ
ック、DT1,DT2,/DT1,/DT2は信号、V
CPは電位を各々示している。
One bit line of the bit line pair BL1 is connected to the memory cell 1-1 and the dummy cell 7-1, and the other bit line is connected to the dummy cell 7-2. One bit line is memory cell 1
-2 and the dummy cell 7-3, and the other bit line is connected to the dummy cell 7-4. The row address signal ROW is input to the row decoder 2, the word line WL is connected to the memory cells 1-1 and 1-2, the dummy word line DWL0 is connected to the dummy cells 7-1 and 7-3, and the dummy word Line DWL1 is connected to dummy cells 7-2, 7-
4 is connected. The sense amplifier drive signal SADR is input to the sense amplifiers 3-1 and 3-2. The dummy cell plate pair CP1 of the dummy cells 7-1 and 7-2 is
It is connected to the dummy cell plate equalizer 8-1, and further connected to the serial data register 5-1 via the transfer gate 4-1. Similarly, dummy cells 7-3,
The dummy cell plate pair CP2 of 7-4 is connected to the dummy cell plate equalizer 8-2, and further connected to the serial data register 5-2 via the transfer gate 4-2. D1 and D2 are buses, SI is serial data, MI is mask data, SCLK is a serial clock, DT1, DT2, / DT1, and / DT2 are signals, V
CP indicates a potential.

【0031】ここで、シリアル入力(図示省略)からシ
リアルデータSIを取り込み、メモリセルアレイ1内に
書き込む動作を説明する。動作順序としては、従来例と
同じく、まず、メモリ外部から入力されるシリアルデー
タSI、マスクデータMIの保持動作が行なわれ、次
に、メモリセルアレイ1へのデータ転送動作が行なわれ
る。
Here, the operation of taking in serial data SI from a serial input (not shown) and writing it into the memory cell array 1 will be described. As the operation order, as in the conventional example, first, an operation of holding serial data SI and mask data MI input from outside the memory is performed, and then, a data transfer operation to memory cell array 1 is performed.

【0032】本実施例における半導体メモリに関し、シ
リアルデータSI、マスクデータMIの保持動作は従来
例と全く同じである。以下、データ転送動作について、
図2のタイミングチャートを用いて説明する。
In the semiconductor memory according to the present embodiment, the operation of holding the serial data SI and the mask data MI is exactly the same as in the conventional example. Hereinafter, regarding the data transfer operation,
This will be described with reference to the timing chart of FIG.

【0033】図2に示すように、T1のタイミングで、
ローアドレス信号ROWがローデコーダ2に加えられ
る。そして、T2のタイミングで、ワード線WLがハイ
になり、選択されたメモリセル1−1,1−2の情報が
ビット線対BL1,BL2に初期差電位として現れる。
従来例と同じく、ここで、ビット線対BL1を更新側、
ビット線対BL2を再書き込み側とする。
As shown in FIG. 2, at the timing of T1,
The row address signal ROW is applied to the row decoder 2. Then, at the timing of T2, the word line WL becomes high, and information of the selected memory cells 1-1 and 1-2 appears on the bit line pair BL1 and BL2 as an initial difference potential.
As in the conventional example, the bit line pair BL1 is changed to the update side,
The bit line pair BL2 is on the rewriting side.

【0034】マスクレジスタ6−1はハイを保持してい
るため、T3のタイミングで、信号DT1がハイにな
る。このとき、ダミーセルプレートイコライザ8−1は
非導通となり、また、転送ゲート4−1が導通するた
め、ダミーセルプレート対CP1にはシリアルデータレ
ジスタ5−1に保持されている相補データa及び/aが
現れる。
Since the mask register 6-1 holds high, the signal DT1 becomes high at the timing of T3. At this time, the dummy cell plate equalizer 8-1 is turned off and the transfer gate 4-1 is turned on, so that the complementary data a and / a held in the serial data register 5-1 are stored in the dummy cell plate pair CP1. appear.

【0035】一方、再書き込み側に関しては、マスクレ
ジスタ6−2がローを保持しているため、信号DT2も
ローとなる。そして、ダミーセルプレートイコライザ8
−2が導通し、転送ゲート4−2は遮断されるため、ダ
ミーセルプレート対CP2は電位VCPを保つ。
On the other hand, on the rewriting side, the signal DT2 is also low because the mask register 6-2 holds low. Then, dummy cell plate equalizer 8
-2 conducts and the transfer gate 4-2 is cut off, so that the dummy cell plate pair CP2 maintains the potential VCP.

【0036】T3のタイミングで、信号DT1がハイに
なる際に、ダミーセルプレート対CP1の電位は、VC
P電位からハイ、ローへと変化する。このため、ダミー
セル7−1,7−2での容量カップリングによってビッ
ト線対BL1の差電位が変化する。ビット線対BL1の
差電位の変動量は、メモリセル1−1のセル容量とダミ
ーセル7−1,7−2のセル容量とが等しい場合、以下
の計算により、初期差電位の約2倍となることが分か
る。
When the signal DT1 goes high at the timing of T3, the potential of the dummy cell plate pair CP1 becomes VC
The potential changes from P potential to high and low. Therefore, the potential difference between the bit line pair BL1 changes due to the capacitive coupling in the dummy cells 7-1 and 7-2. When the cell capacity of the memory cell 1-1 is equal to the cell capacity of the dummy cells 7-1 and 7-2, the variation amount of the difference potential of the bit line pair BL1 is about twice the initial difference potential by the following calculation. It turns out that it becomes.

【0037】メモリセルのセル容量をCs、ビット線の配
線容量をCb、ダミーセルのセル容量をCd、電源電圧をVc
c とすると、初期差電位V0 は、 V0 =Cs/(Cs+Cb+Cd) ×Vcc/2 …(1) と現され、電位がVcp からVcc に変化する側のビット線
でのカップリングによる変動ΔVa は、 ΔVa =Cd/(Cs+Cb+Cd) ×(Vcc-Vcp) …(2) であり、電位がVcp から0 に変化する側のビット線での
カップリングによる変動ΔVb は、 ΔVb =Cd/(Cs+Cb+Cd) ×(-Vcp) …(3) である。差電位の変動量ΔV1 は、(2) 式−(3) 式で求
められ、 ΔV1 =ΔVa −ΔVb =Cd/(Cs+Cb+Cd) ×Vcc …(4) となる。Cs=Cd であれば、(1) 式は、 V0 =Cs/(2Cs+Cb) ×Vcc/2 …(5) と現され、(4) 式は、 ΔV1 =Cs/(2Cs+Cb) ×Vcc …(6) と現される。(5) 式と(6) 式とにより、差電位の変動量
ΔV1 は、初期差電位V0 を用いて次の(7) 式のように
現すことができる。
The cell capacity of the memory cell is Cs, the wiring capacity of the bit line is Cb, the cell capacity of the dummy cell is Cd, and the power supply voltage is Vc.
Assuming that c, the initial difference potential V0 is expressed as V0 = Cs / (Cs + Cb + Cd) .times.Vcc / 2 (1), and due to the coupling on the bit line on the side where the potential changes from Vcp to Vcc. The variation ΔVa is ΔVa = Cd / (Cs + Cb + Cd) × (Vcc−Vcp) (2), and the variation ΔVb due to coupling on the bit line on the side where the potential changes from Vcp to 0 is ΔVb = Cd / (Cs + Cb + Cd) × (−Vcp) (3) The variation amount ΔV1 of the difference potential is obtained by the equation (2) − (3), and is as follows: ΔV1 = ΔVa−ΔVb = Cd / (Cs + Cb + Cd) × Vcc (4) If Cs = Cd, equation (1) is expressed as V0 = Cs / (2Cs + Cb) × Vcc / 2 (5), and equation (4) is expressed as ΔV1 = Cs / (2Cs + Cb) × Vcc… (6) is expressed. From the equations (5) and (6), the variation amount ΔV1 of the difference potential can be expressed as the following equation (7) using the initial difference potential V0.

【0038】ΔV1 =2×V0 …(7) このため、ビット線対BL1のデータを反転するのに必
要な電荷を供給できる。
.DELTA.V1 = 2.times.V0 (7) For this reason, it is possible to supply charges necessary for inverting the data of the bit line pair BL1.

【0039】ビット線対BL2のレベルに関しては、ダ
ミーセルプレート対CP2の電位が一定なため、変動は
生じない。
The level of the bit line pair BL2 does not fluctuate because the potential of the dummy cell plate pair CP2 is constant.

【0040】T4のタイミングで、選択されたメモリセ
ル1−1,1−2に対応するダミーセル7−1,7−3
のダミーワード線DWL0をローにする。
At timing T4, dummy cells 7-1 and 7-3 corresponding to the selected memory cells 1-1 and 1-2.
Of the dummy word line DWL0 is set to low.

【0041】その後、T5のタイミングで、センスアン
プ駆動信号SADRがセンスアンプ3−1,3−2を駆
動し、ビット線対BL1,BL2上の信号が増幅され
る。そして、メモリセル1−1については、T5のタイ
ミングからt1の時間の後にデータaに更新され、メモ
リセル1−2については、T5のタイミングからt2の
時間の後に従来のデータcのまま再書き込みが行なわれ
る。
Thereafter, at the timing of T5, the sense amplifier drive signal SADR drives the sense amplifiers 3-1 and 3-2, and the signals on the bit line pair BL1 and BL2 are amplified. The memory cell 1-1 is updated to the data a after the time t1 from the timing of T5, and the memory cell 1-2 is rewritten with the conventional data c after the time t2 from the timing of T5. Is performed.

【0042】データ転送動作をダミーセル7−1,7−
2のセル容量による容量カップリングで実現するため、
ビット線対BL1の転送後の差電位を初期差電位並に抑
えることができる。従って、図6に示すセンスアンプ3
−1の充電電流i1とセンスアンプ3−2の充電電流i
2との両者のタイミングや電流値の差が小さくなるの
で、センスアンプ3−2の増幅能力は従来例に比し改善
される。これは、センスアンプ3−1の放電電流i3と
センスアンプ3−2の放電電流i4とに関しても同様で
ある。
The data transfer operation is performed by dummy cells 7-1 and 7-
In order to realize by the capacity coupling by the cell capacity of 2,
The difference potential after the transfer of the bit line pair BL1 can be suppressed to the same level as the initial difference potential. Therefore, the sense amplifier 3 shown in FIG.
-1 and the charging current i of the sense amplifier 3-2.
Since the difference between the timing and the current value between the two is smaller, the amplification capability of the sense amplifier 3-2 is improved as compared with the conventional example. This is the same for the discharge current i3 of the sense amplifier 3-1 and the discharge current i4 of the sense amplifier 3-2.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る半導
体メモリによると、例えば、1ビット線対当たり4個の
トランジスタを用い、容量カップリングを利用してデー
タ転送を行なうことによって、更新されるビット線対の
電位差を小さくでき、再書き込み側のセンスアンプの増
幅速度を改善することができるため、簡単な構成で転送
動作の高速化を図ることができる。
As described above, according to the semiconductor memory of the present invention, the data is updated by, for example, using four transistors per bit line pair and performing data transfer using capacitive coupling. Since the potential difference between the paired bit lines can be reduced and the amplification speed of the sense amplifier on the rewriting side can be improved, the transfer operation can be speeded up with a simple configuration.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る半導体メモリの構成を
示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a semiconductor memory according to one embodiment of the present invention.

【図2】前記一実施例に係る半導体メモリのデータ転送
動作を示すタイミングチャート図である。
FIG. 2 is a timing chart showing a data transfer operation of the semiconductor memory according to the embodiment.

【図3】従来の半導体メモリの構成を示す回路図であ
る。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional semiconductor memory.

【図4】半導体メモリのシリアルデータ保持動作を示す
タイミングチャート図である。
FIG. 4 is a timing chart showing a serial data holding operation of the semiconductor memory.

【図5】前記従来の半導体メモリのデータ転送動作を示
すタイミングチャート図である。
FIG. 5 is a timing chart showing a data transfer operation of the conventional semiconductor memory.

【図6】半導体メモリにおけるセンスアンプとセンスア
ンプ駆動信号線との結線図である。
FIG. 6 is a connection diagram of a sense amplifier and a sense amplifier drive signal line in the semiconductor memory;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 メモリセルアレイ 1−1,1−2 メモリセル 2 ローデコーダ 3 センスアンプアレイ 3−1,3−2 センスアンプ 4 転送ゲートアレイ 4−1,4−2 転送ゲート 5 シリアルデータレジスタアレイ 5−1,5−2 シリアルデータレジスタ 6 マスクレジスタアレイ 6−1,6−2 マスクレジスタ 7−1,7−2,7−3,7−4 ダミーセル 8 ダミーセルプレートイコライザアレイ 8−1,8−2 ダミーセルプレートイコライザ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Memory cell array 1-1, 1-2 Memory cell 2 Row decoder 3 Sense amplifier array 3-1 and 3-2 Sense amplifier 4 Transfer gate array 4-1 and 4-2 Transfer gate 5 Serial data register array 5-1 5-2 Serial data register 6 Mask register array 6-1, 6-2 Mask register 7-1, 7-2, 7-3, 7-4 Dummy cell 8 Dummy cell plate equalizer array 8-1, 8-2 Dummy cell plate equalizer

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ワード線及びビット線に接続されたメモ
リセルと、 前記ビット線の電位を増幅するセンスアンプと、 ダミーワード線及び前記ビット線に接続されたダミーセ
ルと、 シリアルに入力されるデータを保持するシリアルデータ
レジスタと、前記シリアルデータレジスタに保持されたデータを出力
するデータ転送手段とを備え、 前記ダミーセルは、前記データ転送手段の出力ノードと
前記ビット線とを容量結合するものである ことを特徴と
する半導体メモリ。
A memory cell connected to a word line and a bit line; a sense amplifier for amplifying the potential of the bit line; a dummy word line and a dummy cell connected to the bit line; And outputs the data held in the serial data register.
The data transfer means, wherein the dummy cell is connected to an output node of the data transfer means.
A semiconductor memory, which is capacitively coupled to the bit line .
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