JP3158477B2 - Semiconductor storage device - Google Patents

Semiconductor storage device

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JP3158477B2
JP3158477B2 JP09007891A JP9007891A JP3158477B2 JP 3158477 B2 JP3158477 B2 JP 3158477B2 JP 09007891 A JP09007891 A JP 09007891A JP 9007891 A JP9007891 A JP 9007891A JP 3158477 B2 JP3158477 B2 JP 3158477B2
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敏雄 小室
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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】本発明は半導体記憶装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の半導体記憶装置は、図9に示すよ
うに、互いに相補なデータを書き込み、または読み出す
ビット線対BL1〜BL4、これらビット線対BL1〜
BL4と垂直に交差するワード線W1と、ビット線対B
L1〜BL4のいずれか一方のビット線BL1とBL4
またはBL2とBL3とワード線W1の交差する点に存
在するメモリセルM1,M2から構成されるメモリセルア
レイブロックとを備えている。図9は従来例の構成を簡
潔に説明するために、ビット線対はBL1とBL2、B
L3とBL4の2組について、ワード線は駆動信号φW
で駆動されるワード線W1の1本について、メモリセル
はワード線W1とビット線BL1とBL3との交点に存
在するM1,M2の2個のみ描いている。更に、ビット線
対BL1,BL2は駆動信号φSによって駆動されるセ
ンスアンプ901に接続され、相補なデータはセンスア
ンプ901で差動増幅され、カラムスイッチ駆動信号φ
Yにより制御されるカラムスイッチ902を介して部分
I/O線ペアIO1,IO1Bに伝達される。
2. Description of the Related Art As shown in FIG. 9, a conventional semiconductor memory device includes a pair of bit lines BL1 to BL4 for writing or reading complementary data, and a pair of bit lines BL1 to BL4.
A word line W1 perpendicularly intersecting BL4 and a bit line pair B
Any one of bit lines BL1 and BL4 of L1 to BL4
Or a memory cell array block composed of memory cells M1 and M2 existing at the intersection of BL2 and BL3 with word line W1. FIG. 9 shows a bit line pair BL1, BL2, B
For two sets of L3 and BL4, the word line is driven by the drive signal φW
, Only two memory cells M1 and M2 present at the intersection of the word line W1 and the bit lines BL1 and BL3 are shown. Further, the bit line pair BL1 and BL2 are connected to a sense amplifier 901 driven by a drive signal φS, and complementary data is differentially amplified by the sense amplifier 901 to generate a column switch drive signal φ.
The signal is transmitted to the partial I / O line pairs IO1 and IO1B via the column switch 902 controlled by Y.

【0003】一方、ビット線対BL3,BL4に関して
も同じく信号φSによって駆動されるセンスアンプ90
3に入力し、信号φYによって制御されるカラムスイッ
チ904によって部分I/O線ペアIO2,IO2Bに
信号を伝達する。
On the other hand, a sense amplifier 90 similarly driven by a signal φS also applies to a pair of bit lines BL3 and BL4.
3 and transmitted to the partial I / O line pair IO2, IO2B by the column switch 904 controlled by the signal φY.

【0004】I/O線ペアIO1〜IO2B及びセンス
アンプ901,903はメモリセルM1,M2の微細化に
ともないビット線BL1,BL2;BL3,BL4の2
本の間に配置することができなくなってきたので、メモ
リセルアレイブロックM1,M2外に交互に配置されてい
る。メモリセルアレイブロックM1,M2外に出された2
組の部分I/O線ペアIO1,IOB;IO2,IO2
Bは、図10に示すように、I/Oバス切換制御信号φ
IL,φIRの供給されるI/O切換スイッチ905,90
6によりいずれか一方の部分I/O線IO1〜IO2B
の信号がIO線ペアIO,IOBに伝達される。
The I / O line pairs IO1 to IO2B and the sense amplifiers 901 and 903 are connected to bit lines BL1 and BL2; BL3 and BL4 as the memory cells M1 and M2 are miniaturized.
Since it has become impossible to arrange them between the books, they are alternately arranged outside the memory cell array blocks M1 and M2. 2 out of the memory cell array blocks M1 and M2
Sets of partial I / O line pairs IO1, IOB; IO2, IO2
B is an I / O bus switching control signal φ as shown in FIG.
I / O selector switches 905 and 90 to which IL and φIR are supplied
6, one of the partial I / O lines IO1 to IO2B
Is transmitted to the IO line pair IO, IOB.

【0005】上述の駆動信号φW,φS,φY,φIL,φI
R等は図11〜図12に示される制御回路907により
生成される。以下、順を追って説明すると、まずアドレ
ス信号XiもしくはYjがそれらの反転信号Xi(オーハ゛ーライ
ン),Yj(オーハ゛ーライン)と共に、アドレス入力端子からチッ
プセレクト信号CS(オーハ゛ーライン)によって取り込むことで
生成される(図11のアンド回路908とインバータ9
09)。このようにして生成したX0からXm及びそれら
の反転信号はアンド回路910に供給されてワード線駆
動信号φWが生成される。なお、図11では、X0からX
mが入力し、φWが発生するアンド回路910のみ記して
いる。同じくカラムスイッチ駆動信号φYはY01ビット
をのぞいた残りのアドレスビットY1からYn及びそれら
の反転信号の供給されるアンド回路911により生成さ
れる。図11では、Y1からYnが入力しφYが発生する
アンド回路911についてのみ記している。カラムスイ
ッチ駆動信号φYの生成に使わないアドレスビットY0は
図12で示すアンド回路912,913に供給されI/
Oバス切換制御信号φIL,φIRの生成に使用される。
The above-described drive signals φW, φS, φY, φIL, φI
R and the like are generated by the control circuit 907 shown in FIGS. In the following, description will be made in order. First, an address signal Xi or Yj is generated by taking in a chip select signal CS (overline) from an address input terminal together with their inverted signals Xi (overline) and Yj (overline). (The AND circuit 908 and the inverter 9 in FIG. 11)
09). The generated X0 to Xm and their inverted signals are supplied to an AND circuit 910 to generate a word line drive signal φW. In FIG. 11, X0 to X
Only the AND circuit 910 where m is input and φW is generated is shown. Similarly, the column switch drive signal φY is generated by an AND circuit 911 to which the remaining address bits Y1 to Yn except for the Y01 bit and their inverted signals are supplied. FIG. 11 shows only the AND circuit 911 in which Yn is input from Y1 and φY is generated. Address bits Y0 not used for generating column switch drive signal φY are supplied to AND circuits 912 and 913 shown in FIG.
It is used to generate O bus switching control signals φIL and φIR.

【0006】次に、アドレス入力端子に供給されるアド
レスビットがすべて“1”の状態にあると仮定して従来
例の動作を時間的に追って説明する。チップセレクト信
号CS(オーハ゛ーライン)が“1”から“0”になると、アドレ
スビットXI及びYjがすべて“1”、その反転信号Xi
(オーハ゛ーライン),Yj(オーハ゛ーライン)はすべて“0”なので、ワ
ード線駆動信号のうちφWのみが“1”となる。これに
よりメモリセルM1,M2がそれぞれビット線BL1,B
L3と接続され、それぞれのビット線対BL1〜BL4
に電圧差が生じる。一方、チップセレクト信号CS(オーハ
゛ーライン)による選択後一定時間経過すると、センスアンプ
駆動信号φSは“1”となりセンスアンプ901,90
3が活性化され、これらの電圧差が更に増幅される。
Next, the operation of the conventional example will be described in time, assuming that the address bits supplied to the address input terminals are all "1". When the chip select signal CS (overline) changes from "1" to "0", the address bits XI and Yj are all "1" and its inverted signal Xi.
Since (overline) and Yj (overline) are all "0", only .phi.W of the word line drive signal becomes "1". Thereby, the memory cells M1 and M2 are connected to the bit lines BL1 and B1, respectively.
L3 and each bit line pair BL1 to BL4
Causes a voltage difference. On the other hand, when a certain period of time has elapsed after the selection by the chip select signal CS (over line), the sense amplifier drive signal φS becomes “1” and the sense amplifiers 901 and 90
3 are activated, and these voltage differences are further amplified.

【0007】アドレスビットYjがすべて“1”である
ので、カラムスイッチ駆動信号のうちφYのみが“1”
となり、ビット線対BL1,BL2とBL3,BL4上
の電圧差がカラムスイッチ902,904を介してそれ
ぞれ部分I/O線IO1,IO1BとIO2,IO2B
に伝達される。φIRが“1”となるので、これらの部分
I/O線対のうちIO,IOBへ接続されるのはIO
2,IO2Bの部分I/O線対である。
Since all the address bits Yj are "1", only φY of the column switch drive signal is "1".
And the voltage difference between the bit line pairs BL1, BL2 and BL3, BL4 is changed via the column switches 902, 904 to the partial I / O lines IO1, IO1B and IO2, IO2B, respectively.
Is transmitted to Since φIR is "1", IO of these partial I / O line pairs is connected to IO and IOB.
2, a partial I / O line pair of IO2B.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体記憶装置
では、ワード線の選択によりメモリセルとビット線が接
続され、ビット線対間の電圧すなわちセンスアンプへの
入力信号レベルが全てのセンスアンプでほぼ等しい。し
たがって、アクセスされたデータは同時に読み出された
他のデータとほぼ同時にセンスアンプに到着し、増幅が
開始される。ところが増幅されるデータのうち、アクセ
スされるのは特定のデータだけであり、この特定のデー
タを他のデータとは別に扱うという技術思想は従来例に
採用されていなかった。したがって、上記アクセスされ
たデータについてのみ着目すると、そのビット線上の信
号伝播は依然として十分な速度でなされておらず、特に
ビット線対の増加は隣接するビット線線間の寄生用利用
を増加させており、アクセスされたデータの遅延が増大
し、消費電力も増加していた。
In a conventional semiconductor memory device, a memory cell and a bit line are connected by selecting a word line, and the voltage between a pair of bit lines, that is, the level of an input signal to the sense amplifier, is increased in all sense amplifiers. Almost equal. Therefore, the accessed data arrives at the sense amplifier almost simultaneously with the other data read at the same time, and amplification is started. However, of the amplified data, only specific data is accessed, and the technical idea of treating this specific data separately from other data has not been adopted in the conventional example. Therefore, focusing only on the accessed data, signal propagation on the bit line has not yet been performed at a sufficient speed, and in particular, the increase in the number of bit line pairs increases the use for parasitic between adjacent bit line lines. As a result, the delay of the accessed data increases, and the power consumption also increases.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本願発明の要旨は、行方
向、列方向にマトリクス状に配列された複数のメモリセ
ル、この複数のメモリセルの行方向のメモリセルをそれ
ぞれ同時に選択状態とする複数のワ−ド線、並びにそれ
ぞれ前記複数のメモリセルの列方向のメモリセルと接続
する複数の第1及び第2のディジット線を備え選択状態
の前記メモリセルからデ−タを読み出すメモリセルアレ
イと、前記複数の第1のディジット線及び第2のディジ
ット線の信号をそれぞれ対応して増幅する複数の第1の
センス増幅器、第2のセンス増幅器とを有し、前記複数
のメモリセル及びワ−ド線を前記各ディジット線と接続
するメモリセルの数がほぼ同数となるように区分しかつ
前記各ディジット線をほぼ中央で切離して第1及び第2
のグル−プを形成し、前記各第1のディジット線の切離
されたディジット線間にそれぞれ第1のスイッチ信号に
よりオン、オフする第1のトランジスタを設け、前記各
第2のディジット線の切離されたディジット線間にそれ
ぞれ第2のスイッチ信号によりオン、オフする第2のト
ランジスタを設け、前記各第1のディジット線の第1の
グル−プの各ディジット線と対応する前記第1のセンス
増幅器との間にそれぞれ第1のデ−タ転送信号によりオ
ン、オフする第3のトランジスタを設け、前記各第2の
ディジット線の第1のグル−プの各ディジット線と対応
する前記第1のセンス増幅器との間にそれぞれ第2のデ
−タ転送信号によりオン、オフする第4のトランジスタ
を設け、前記各第1のディジット線の第2のグル−プの
各ディジット線と対応する前記第2のセンス増幅器との
間にそれぞれ前記第2のデ−タ転送信号によりオン、オ
フする第5のトランジスタを設け、前記第2のディジッ
ト線の第2のグル−プの各ディジット線と対応する前記
第2のセンス増幅器との間にそれぞれ前記第1のデ−タ
転送信号によりオン、オフする第6のトランジスタを設
けた半導体記憶装置において、第1のグル−プの第1の
ディジット線と接続するメモリセルからデ−タを読み出
しするときには、第1、第4、第5のトランジスタをオ
フにしかつ第2、第3、第6のトランジスタをオンに
し、第1のグル−プの第2のディジット線と接続するメ
モリセルからデ−タを読み出しするときには、第2、第
3、第6のトランジスタをオフにし、かつ第1、第4、
第5のトランジスタをオンにし、第2のグル−プの第1
のディジット線と接続するメモリセルからデ−タを読み
出すときには、第1、第3、第6のトランジスタをオフ
にし、かつ第2,第4、第5のトランジスタをオンに
し、第2のグル−プの第2のディジット線と接続するメ
モリセルからデ−タを読み出すときには、第2,第4,
第5のトランジスタをオフにし、かつ第1、第3、第6
のトランジスタをオンにするように第1,第2のスイッ
チ信号及び第1及至第4のデ−タ転送信号のレベルを制
御することである。
The gist of the present invention is that a plurality of memory cells arranged in a matrix in a row direction and a column direction and the memory cells in the row direction of the plurality of memory cells are simultaneously selected. A memory cell array comprising a plurality of word lines and a plurality of first and second digit lines respectively connected to the memory cells in the column direction of the plurality of memory cells, and for reading data from the selected memory cells; , A plurality of first sense amplifiers and a second sense amplifier for respectively amplifying signals of the plurality of first digit lines and the second digit lines, wherein the plurality of memory cells and the word lines are provided. Are divided so that the number of memory cells connected to each of the digit lines is substantially equal to each other, and each of the digit lines is cut off at substantially the center so that the first and second memory cells are separated.
And a first transistor which is turned on and off by a first switch signal is provided between the separated digit lines of the respective first digit lines, and a first transistor of each of the second digit lines is provided. A second transistor which is turned on and off by a second switch signal is provided between the separated digit lines, and the first transistors corresponding to the respective digit lines of the first group of the respective first digit lines are provided. A third transistor which is turned on / off by a first data transfer signal is provided between each of the second digit lines and a corresponding one of the first digit lines of the first group of the second digit lines. A fourth transistor which is turned on and off by a second data transfer signal is provided between the first digit line and each digit line of the second group of the first digit lines. A fifth transistor which is turned on and off by the second data transfer signal is provided between the second digit line and a corresponding second sense amplifier, and each digit of a second group of the second digit line is provided. In a semiconductor memory device provided with sixth transistors that are turned on and off by the first data transfer signal between a line and a corresponding second sense amplifier, respectively, When reading data from a memory cell connected to the first digit line, the first, fourth, and fifth transistors are turned off, and the second, third, and sixth transistors are turned on, and the first group is turned on. When reading data from a memory cell connected to the second digit line of the flip-flop, the second, third, and sixth transistors are turned off and the first, fourth, and fourth transistors are turned off.
The fifth transistor is turned on, and the first transistor of the second group is turned on.
When reading data from the memory cell connected to the digit line of the second line, the first, third, and sixth transistors are turned off, the second, fourth, and fifth transistors are turned on, and the second group is turned on. When reading data from a memory cell connected to the second digit line of the second
Turning off the fifth transistor, and setting the first, third, sixth
Is to control the levels of the first and second switch signals and the first to fourth data transfer signals so as to turn on the transistor.

【0010】[0010]

【発明の作用】アドレス情報が供給され、アクセスされ
るメモリセルが決定されると、制御回路はアクセスされ
たメモリセルから読み出されたデータビットを伝達する
ビット線を第1スイッチ群のスイッチを選択的に開閉し
て、一方の部分ビット線を他方の部分ビット線から分離
し、データビットを伝達する部分ビット線上の信号量を
増加させる。
When the address information is supplied and the memory cell to be accessed is determined, the control circuit sets the bit line for transmitting the data bit read from the accessed memory cell to the switch of the first switch group. By selectively opening and closing, one partial bit line is separated from the other partial bit line, and the signal amount on the partial bit line transmitting data bits is increased.

【0011】[0011]

【実施例】次に本発明に係る半導体記憶装置の実施例を
図面を参照して説明する。
Next, an embodiment of a semiconductor memory device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0012】図1は本発明の一実施例に係る半導体記憶
装置のメモリセルアレイブロック100と、センスアン
プ101,102と部分I/O線IO1,IO1B,I
O2,IO2Bの周辺を示す回路図である。図2は部分
I/O線IO1〜IO2BとI/O線の切換スイッチ1
03,104を示すブロック図であり、図3〜図7は図
1〜図2に示されている制御信号を発生させる制御回路
105の回路図である。
FIG. 1 shows a memory cell array block 100 of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention, sense amplifiers 101 and 102, and partial I / O lines IO1, IO1B, I.
FIG. 3 is a circuit diagram showing the periphery of O2 and IO2B. FIG. 2 shows a partial I / O line IO1 to IO2B and an I / O line changeover switch 1.
3 and FIG. 7 are circuit diagrams of a control circuit 105 for generating the control signals shown in FIG. 1 and FIG.

【0013】図1に示されているように、半導体記憶装
置はビット線対BL1〜BL4とビット線の両端に配置
されたセンスアンプ101,102を有しており、各ビ
ット線はそれぞれNチャンネル型MOSトランジスタで
構成され、制御信号φc1,φc2で制御されるスイッチQ
D1〜QD2により分割されている。ここで制御信号φc1に
応答するスイッチQD1〜QD2について説明すると、スイ
ッチQD1はビット線BL1LとBL1Rの間に、スイッ
チQD2はビット線BL2LとBL2Rとの間に設けら
れ、φc2が入力するスイッチでは、スイッチQD3はビッ
ト線BL3LとBL3Rとの間に、スイッチQD4はビッ
ト線BL4LとBL4Rとの間にそれぞれ設けられ、そ
れぞれのビット線BL1〜BL4を部分ビット線BL1
L〜BL4LとBL1R〜BL4Rに2分している。ま
た各部分ビット線BL1L〜BL4L,BL1R〜BL
4Rとセンスアンプ101,102との間には、制御信
号両信号φD1,φD2により制御されるスイッチQC1L
〜QC4L,QC1R〜QC4Rが存在している。
As shown in FIG. 1, the semiconductor memory device has a pair of bit lines BL1 to BL4 and sense amplifiers 101 and 102 arranged at both ends of the bit line. Switch Q which is constituted by a MOS transistor and is controlled by control signals φc1 and φc2.
It is divided by D1 to QD2. Here, the switches QD1 to QD2 responding to the control signal φc1 will be described. The switch QD1 is provided between the bit lines BL1L and BL1R, the switch QD2 is provided between the bit lines BL2L and BL2R, The switch QD3 is provided between the bit lines BL3L and BL3R, and the switch QD4 is provided between the bit lines BL4L and BL4R. Each of the bit lines BL1 to BL4 is connected to the partial bit line BL1.
It is divided into L-BL4L and BL1R-BL4R. Each of the partial bit lines BL1L to BL4L, BL1R to BL
4R and the sense amplifiers 101 and 102, a switch QC1L controlled by both control signals φD1 and φD2
To QC4L, QC1R to QC4R.

【0014】ここで制御信号φD1が入力するスイッチに
ついて述べると、スイッチQC1Rが部分ビット線BL
1Rに、スイッチQC2Rが部分ビット線BL2に、ス
イッチQC3Lが部分ビット線BL3Lに、スイッチQ
C4Lが部分ビット線BL4Lに対応して設けられ、部
分ビット線BL1R〜BL4Rとセンスアンプ102の
間に存在している。
Here, the switch to which the control signal φD1 is input will be described. The switch QC1R is connected to the partial bit line BL.
1R, switch QC2R to partial bit line BL2, switch QC3L to partial bit line BL3L, switch
C4L is provided corresponding to partial bit line BL4L, and exists between partial bit lines BL1R to BL4R and sense amplifier 102.

【0015】同様に制御信号φD2についても、スイッチ
QC3Rが部分ビット線BL3Rに、スイッチQC4R
が部分ビット線BL4Rに、スイッチQC1Lが部分ビ
ット線BL1Lに、スイッチQC2Lが部分ビット線に
BC2Lに対応し、部分ビット線BL1L〜BL4Lと
センスアンプ101の接続を行っている。したがって、
部分ビット線BL1L〜BL4L,BL1R〜BL4R
はそれぞれ上述のスイッチQC1R〜QC4R,QC1
L〜QC4Lを介してセンスアンプ駆動信号φSR,φSR
により活性化されるセンスアンプ101,102に入力
し、更に、カラムスイッチ駆動信号φYR,φYLにより制
御されるカラムスイッチ106,107を介して部分I
/O線対IO1,IO1BまたはIO2,IO2Bに信
号を伝達する。
Similarly, for control signal φD2, switch QC3R is connected to partial bit line BL3R and switch QC4R
Corresponds to the partial bit line BL4R, the switch QC1L corresponds to the partial bit line BL1L, and the switch QC2L corresponds to the partial bit line BC2L, and connects the partial bit lines BL1L to BL4L to the sense amplifier 101. Therefore,
Partial bit lines BL1L to BL4L, BL1R to BL4R
Are the switches QC1R to QC4R, QC1
L to QC4L, sense amplifier drive signals φSR, φSR
Are input to the sense amplifiers 101 and 102 which are activated by the column switches 106 and 107 which are controlled by the column switch drive signals φYR and φYL.
A signal is transmitted to the / O line pair IO1, IO1B or IO2, IO2B.

【0016】部分I/O線対I/O1〜IO2Bは図2
に示すように制御信号φIL,φIRによりI/O切換スイ
ッチ103,104を介してI/O線対IO,IOBへ
選択的に接続される。
The partial I / O line pairs I / O1 to IO2B are shown in FIG.
As shown in (1), the signals are selectively connected to the I / O line pair IO, IOB via the I / O changeover switches 103, 104 by the control signals φIL, φIR.

【0017】なお、図1に示したメモリセルアレイブロ
ック100には、4本のビット線BL1〜BL4と、駆
動信号φWLで駆動されるWLとφWRで駆動される2本の
ワード線WL,WRと、ワード線WLと部分ビット線B
L1LとBL3Lの交点に存在するメモリセルM1L,
M2Lと、ワード線WRと部分ビット線BL1RとBL
3Rの交点に存在するメモリセルM1R,M2Rとにつ
いてのみ示したが、これらは単に一部分であることを付
記しておく。
The memory cell array block 100 shown in FIG. 1 has four bit lines BL1 to BL4, two word lines WL and WR driven by a drive signal φWL and two word lines WL and WR driven by a drive signal φWR. , Word line WL and partial bit line B
The memory cell M1L, which exists at the intersection of L1L and BL3L,
M2L, word line WR and partial bit lines BL1R and BL
Although only the memory cells M1R and M2R existing at the intersection of the 3Rs are shown, it is to be noted that these are merely a part.

【0018】上記各制御信号及び駆動信号は図3〜図7
で示される制御回路105により生成される。以下、順
を追って説明すると、まず、図3に示すように、アドレ
ス信号Xj,Yjがそれらの反転信号Xi(オーハ゛ーライン),Yj
(オーハ゛ーライン)と共に、アドレス情報をアドレス入力端子A
i,Ajからチップセレクト信号CS(オーハ゛ーライン)に応答し
てアンド回路110で生成される。このようにして生成
された信号X0〜Xm及びそれらの反転信号X0(オーハ゛ーライ
ン),Xm(オーハ゛ーライン)が入力するアンド回路111,11
2などによりワード線駆動信号φWR,φWLが生成され
る。図3の場合、信号X0〜Xmが入力し、ワード線駆動
信号φWRが発生するアンド回路111と、信号X0(オーハ゛
ーライン),X1〜Xmが入力し、ワード線駆動信号φWLが発
生するアンド回路112についてのみ記している。カラ
ムスイッチ駆動信号φYはY01ビットを除いた残りのビ
ットY1からYn及びそれらの反転信号が入力するアンド
回路などにより生成される。図3の場合は、ビットY1
からYnが入力し、カラムスイッチ駆動信号φYが発生す
るアンド回路113についてのみ記している。
The above control signals and drive signals are shown in FIGS.
Are generated by the control circuit 105 indicated by. In the following, description will be made in order. First, as shown in FIG. 3, address signals Xj and Yj are inverted signals Xi (overline) and Yj.
Address information together with the address line
It is generated by the AND circuit 110 in response to the chip select signal CS (over line) from i and Aj. AND circuits 111 and 11 to which the signals X0 to Xm generated in this manner and their inverted signals X0 (overline) and Xm (overline) are input.
2, the word line drive signals φWR and φWL are generated. In the case of FIG. 3, an AND circuit 111 that receives signals X0 to Xm and generates a word line drive signal φWR, and an AND circuit that receives signals X0 (overline) and X1 to Xm and generates a word line drive signal φWL Only 112 is described. The column switch drive signal φY is generated by an AND circuit or the like to which the remaining bits Y1 to Yn excluding the Y01 bit and their inverted signals are input. In the case of FIG.
, And only the AND circuit 113 that generates the column switch drive signal φY is described.

【0019】図4はカラムスイッチ駆動信号φYの生成
で使われないアドレス信号Y0及びその反転信号Y0(オーハ
゛ーライン)により、制御信号φL,φRを生成するアンド回路
114,115を示しており、制御信号φL,φRにより
図5に示すインバータ116〜118、オア回路11
9,120、アンド回路121,122がセンスアンプ
駆動信号φSL,φSRを、アンドゲート123,124が
カラムスイッチ駆動信号φYL,φYRを、インバータ12
5,126がビット線を部分ビット線に分離するスイッ
チの制御信号φc1,φc2を生成している。
FIG. 4 shows AND circuits 114 and 115 for generating control signals φL and φR in response to an address signal Y0 not used for generating the column switch drive signal φY and its inverted signal Y0 (overline). Inverters 116 to 118 and OR circuit 11 shown in FIG.
9, 120, AND circuits 121 and 122 receive sense amplifier drive signals φSL and φSR, AND gates 123 and 124 supply column switch drive signals φYL and φYR,
5, 126 generate control signals .phi.c1 and .phi.c2 for switches for separating bit lines into partial bit lines.

【0020】図6はセンスアンプ101,102と部分
ビット線BL1L〜BL4L,BL1R〜BL4Rとの
間に存在するスイッチQC1L〜QC4L,QC1R〜
QC4Rを制御する信号φD1,φD2を生成するアンド回
路127〜130、オア回路131、インバータ132
〜134を表している。図6でA点の値はX0及びY0の
2入力値の排他的論理和で決まる。
FIG. 6 shows switches QC1L to QC4L, QC1R to SQ4L which are present between sense amplifiers 101 and 102 and partial bit lines BL1L to BL4L, BL1R to BL4R.
AND circuits 127 to 130 for generating signals φD1 and φD2 for controlling QC4R, OR circuit 131, inverter 132
To 134. In FIG. 6, the value at point A is determined by the exclusive OR of two input values X0 and Y0.

【0021】図7は図2に示したI/O切換スイッチの
制御信号φIL,φIRを生成するインバータ135とアン
ド回路136,137を示している。
FIG. 7 shows an inverter 135 for generating control signals φIL and φIR of the I / O switch shown in FIG. 2 and AND circuits 136 and 137.

【0022】次に、本実施例の動作を図8の波形図を参
照して説明する。なお、以下の説明ではアドレス入力端
子のアドレス情報がすべて“1”であると仮定する。ま
ず、図3のチップセレクト信号CS(オーハ゛ーライン)が“1”
から“0”になることで信号Xi,Yjがすべて“1”、
反転信号Xi(オーハ゛ーライン),Yj(オーハ゛ーライン)はすべて“0”
となる。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to the waveform diagram of FIG. In the following description, it is assumed that all the address information of the address input terminal is "1". First, the chip select signal CS (overhead line) in FIG.
To "0", the signals Xi and Yj are all "1",
The inverted signals Xi (overline) and Yj (overline) are all "0".
Becomes

【0023】この時、図6のA点は“0”の状態である
ので、制御信号φD2は“1”のまま、制御信号φD1が
“1”から“0”となる。したがって、図1の部分ビッ
ト線BL1RとBL2Rがセンスアンプ102から、部
分ビット線BL3LとBL4Lがセンスアンプ101か
ら切り離される。
At this time, since the point A in FIG. 6 is in the state of "0", the control signal φD2 changes from "1" to "0" while the control signal φD2 remains "1". Therefore, the partial bit lines BL1R and BL2R in FIG. 1 are disconnected from the sense amplifier 102, and the partial bit lines BL3L and BL4L are disconnected from the sense amplifier 101.

【0024】次に、図4の制御信号φRが“1”とな
り、図5の制御信号φc2が“0”となる。しかしなが
ら、制御信号φc1は“1”状態のままなので、部分ビッ
ト線BL3LとBL3R,BL4LとBL4RがNチャ
ンネル型MOSトランジスタQD3,QD4により分離
される。
Next, the control signal φR in FIG. 4 becomes “1” and the control signal φc2 in FIG. 5 becomes “0”. However, since the control signal φc1 remains in the “1” state, the partial bit lines BL3L and BL3R and BL4L and BL4R are separated by the N-channel MOS transistors QD3 and QD4.

【0025】この後、図3のX0からXmがすべて“1”
なので、ワード駆動信号φWLのみが“1”となり、ワー
ド線WRが駆動され、メモリセルM1RとM2Rが部分
ビット線BL1RとBL3Rにそれぞれ接続される。一
般に、ビット線対間に得られる電圧差は、ビット線の全
容量とメモリセルの容量の比で決まるので、部分ビット
線対が分離されているBL3RとBL4Rの間に得られ
る電圧差の方が、部分ビット線対BL1LとBL2L、
BL1RとBL2Rの間に得られる電圧差より大きな値
となる。したがって、センスアンプ駆動信号φSRで駆動
されるセンスアンプ102の方にセンスアンプ101よ
りも大きい電圧差が入力することになるので、センスア
ンプ102はセンスアンプ101より高速で差動増幅を
実行する。なお、図5の制御信号φSL,φSRは制御信号
φRが“1”となった後に制御信号φLが“1”となるよ
うに構成されている。すなわち、この例では制御信号φ
SRの方が制御信号φSLよりも先に“1”となり、センス
アンプ102をセンスアンプ101よりも先に駆動す
る。同じく部分I/O線への信号の伝達もセンスアンプ
が先に動作した方が先に始めることができるので、制御
信号φYRはφYLより先に“1”となる。
Thereafter, X0 to Xm in FIG. 3 are all "1".
Therefore, only the word drive signal φWL becomes “1”, the word line WR is driven, and the memory cells M1R and M2R are connected to the partial bit lines BL1R and BL3R, respectively. In general, the voltage difference obtained between a pair of bit lines is determined by the ratio of the total capacity of a bit line to the capacity of a memory cell. Therefore, the voltage difference obtained between BL3R and BL4R where a partial bit line pair is separated is Are the partial bit line pairs BL1L and BL2L,
The value is larger than the voltage difference obtained between BL1R and BL2R. Therefore, a voltage difference larger than that of sense amplifier 101 is input to sense amplifier 102 driven by sense amplifier drive signal φSR, and sense amplifier 102 performs differential amplification at a higher speed than sense amplifier 101. The control signals φSL and φSR in FIG. 5 are configured so that the control signal φL becomes “1” after the control signal φR becomes “1”. That is, in this example, the control signal φ
SR becomes “1” before the control signal φSL, and drives the sense amplifier 102 before the sense amplifier 101. Similarly, transmission of a signal to the partial I / O line can start earlier when the sense amplifier operates first, so that the control signal φYR becomes “1” before φYL.

【0026】図2に示したI/O切換スイッチ103,
104には図7の制御信号φIRが“1”となるので、部
分I/O線対IO2,IO2BとI/O線対IO,IO
Bとが接続される。
The I / O switch 103 shown in FIG.
Since the control signal φIR of FIG. 7 becomes “1” at 104, the partial I / O line pair IO2, IO2B and the I / O line pair IO, IO
B is connected.

【0027】以上アドレス入力端子のアドレス情報がす
べて“1”の状態にある場合、すなわち、図1のメモリ
セルM2Rがアクセスされる場合を示した。同様にビッ
トY0のみ“0”の状態にあり、他がすべて“1”の場
合は、図1のメモリセルM1Rのデータがアクセスさ
れ、部分I/O線対IO2,IO2Bを介してI/O線
対IO,IOBへ伝達される。また、ビットX0が
“0”の状態にあり、他がすべて“1”の場合は、メモ
リセルM2Lのデータが部分I/O線対IO1,IO1
Bを介してI/O線対IO,IOBへ伝達され、ビット
X0およびY0が“0”の状態にあり、他がすべて“1”
の場合は、メモリセルM1Lのデータが部分I/O線対
IO1,IO1Bを介してI/O線対IO,IOBへ伝
達される。
The case where the address information of the address input terminal is all "1", that is, the case where the memory cell M2R of FIG. 1 is accessed has been described. Similarly, when only the bit Y0 is "0" and all others are "1", the data of the memory cell M1R in FIG. 1 is accessed, and the I / O is transmitted via the partial I / O line pair IO2, IO2B. The signal is transmitted to the line pairs IO and IOB. When the bit X0 is "0" and all others are "1", the data of the memory cell M2L is stored in the partial I / O line pair IO1, IO1.
Transmitted to I / O line pair IO, IOB via B, bits X0 and Y0 are "0", and all others are "1".
In the case of, the data of the memory cell M1L is transmitted to the I / O line pair IO, IOB via the partial I / O line pair IO1, IO1B.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、アクセス
されるメモリセルが接続されるビット線の長さを短縮で
き、センスアンプに入力する信号量を増やすことができ
るので、センスアンプを高速に動作させ、メモリセルの
データを高速で読み出すことができるという効果が得ら
れる。また、充放電されるビット線容量も少なくなるの
でメモリ全体の動作消費電流を低減できる効果もある。
As described above, according to the present invention, the length of the bit line to which the memory cell to be accessed is connected can be reduced, and the amount of signals input to the sense amplifier can be increased. And the data in the memory cell can be read at high speed. In addition, since the bit line capacity to be charged and discharged is reduced, there is an effect that the operation current consumption of the entire memory can be reduced.

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

【図1】本発明の半導体記憶装置のメモリセルアレイブ
ロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a memory cell array of a semiconductor memory device of the present invention.

【図2】図1に示した部分I/O線切換を示すブロック
図である。
FIG. 2 is a block diagram showing partial I / O line switching shown in FIG.

【図3】図1及び図2における各制御信号生成のための
論理回路図である。
FIG. 3 is a logic circuit diagram for generating each control signal in FIGS. 1 and 2;

【図4】図1及び図2における各制御信号生成のための
論理回路図である。
FIG. 4 is a logic circuit diagram for generating each control signal in FIGS. 1 and 2;

【図5】図1及び図2における各制御信号生成のための
論理回路図である。
FIG. 5 is a logic circuit diagram for generating each control signal in FIGS. 1 and 2;

【図6】図1及び図2における各制御信号生成のための
論理回路図である。
FIG. 6 is a logic circuit diagram for generating each control signal in FIGS. 1 and 2;

【図7】図1及び図2における各制御信号生成のための
論理回路図である。
FIG. 7 is a logic circuit diagram for generating each control signal in FIGS. 1 and 2;

【図8】タイムチャートである。FIG. 8 is a time chart.

【図9】従来の半導体記憶装置のメモリセルアレイブロ
ック図である。
FIG. 9 is a memory cell array block diagram of a conventional semiconductor memory device.

【図10】図9に示した部分I/O線の切換を示すブロ
ック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing switching of the partial I / O line shown in FIG. 9;

【図11】図9及び図10における各制御信号生成のた
めの論理回路図である。
FIG. 11 is a logic circuit diagram for generating each control signal in FIGS. 9 and 10;

【図12】図9及び図10における各制御信号生成のた
めの論理回路図である。
FIG. 12 is a logic circuit diagram for generating each control signal in FIGS. 9 and 10;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

M1L,M1R,M2L,M2R,M1,M2 メモ
リセル BL1L,BL1R,BL2L,BL2R,BL3L,
BL3R,BL4L,BL4R 部分ビット線 BL1,BL2,BL3,BL4 ビット線 IO1,IO1B,IO2,IO2B 部分I/O線 IO,IOB I/O線 QC1L,QD1,QC1R,QC2L,QD2,QC
2R,QC3L,QD3,QC3R,QC4L,QD
4,QC4R MOSNチャンネルトランジスタ
M1L, M1R, M2L, M2R, M1, M2 Memory cells BL1L, BL1R, BL2L, BL2R, BL3L,
BL3R, BL4L, BL4R Partial bit lines BL1, BL2, BL3, BL4 Bit lines IO1, IO1B, IO2, IO2B Partial I / O lines IO, IOB I / O lines QC1L, QD1, QC1R, QC2L, QD2, QC
2R, QC3L, QD3, QC3R, QC4L, QD
4, QC4R MOS N channel transistor

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 行方向、列方向にマトリクス状に配列さ
れた複数のメモリセル、この複数のメモリセルの行方向
のメモリセルをそれぞれ同時に選択状態とする複数のワ
−ド線、並びにそれぞれ前記複数のメモリセルの列方向
のメモリセルと接続する複数の第1及び第2のディジッ
ト線を備え選択状態の前記メモリセルからデ−タを読み
出すメモリセルアレイと、前記複数の第1のディジット
線及び第2のディジット線の信号をそれぞれ対応して増
幅する複数の第1のセンス増幅器、第2のセンス増幅器
とを有し、前記複数のメモリセル及びワ−ド線を前記各
ディジット線と接続するメモリセルの数がほぼ同数とな
るように区分しかつ前記各ディジット線をほぼ中央で切
離して第1及び第2のグル−プを形成し、前記各第1の
ディジット線の切離されたディジット線間にそれぞれ第
1のスイッチ信号によりオン、オフする第1のトランジ
スタを設け、前記各第2のディジット線の切離されたデ
ィジット線間にそれぞれ第2のスイッチ信号によりオ
ン、オフする第2のトランジスタを設け、前記各第1の
ディジット線の第1のグル−プの各ディジット線と対応
する前記第1のセンス増幅器との間にそれぞれ第1のデ
−タ転送信号によりオン、オフする第3のトランジスタ
を設け、前記各第2のディジット線の第1のグル−プの
各ディジット線と対応する前記第1のセンス増幅器との
間にそれぞれ第2のデ−タ転送信号によりオン、オフす
る第4のトランジスタを設け、前記各第1のディジット
線の第2のグル−プの各ディジット線と対応する前記第
2のセンス増幅器との間にそれぞれ前記第2のデ−タ転
送信号によりオン、オフする第5のトランジスタを設
け、前記第2のディジット線の第2のグル−プの各ディ
ジット線と対応する前記第2のセンス増幅器との間にそ
れぞれ前記第1のデ−タ転送信号によりオン、オフする
第6のトランジスタを設けた半導体記憶装置において、
第1のグル−プの第1のディジット線と接続するメモリ
セルからデ−タを読み出しするときには、第1、第4、
第5のトランジスタをオフにしかつ第2、第3、第6の
トランジスタをオンにし、第1のグル−プの第2のディ
ジット線と接続するメモリセルからデ−タを読み出しす
るときには、第2、第3、第6のトランジスタをオフに
し、かつ第1、第4、第5のトランジスタをオンにし、
第2のグル−プの第1のディジット線と接続するメモリ
セルからデ−タを読み出すときには、第1、第3、第6
のトランジスタをオフにし、かつ第2,第4、第5のト
ランジスタをオンにし、第2のグル−プの第2のディジ
ット線と接続するメモリセルからデ−タを読み出すとき
には、第2,第4,第5のトランジスタをオフにし、か
つ第1、第3、第6のトランジスタをオンにするように
第1,第2のスイッチ信号及び第1及至第4のデ−タ転
送信号のレベルを制御することを特徴とする半導体記憶
装置。
A plurality of memory cells arranged in a matrix in a row direction and a column direction; a plurality of word lines for simultaneously selecting a plurality of memory cells in a row direction of the plurality of memory cells; A memory cell array including a plurality of first and second digit lines connected to memory cells in a column direction of the plurality of memory cells, and reading data from the memory cells in a selected state; There are a plurality of first sense amplifiers and a second sense amplifier for respectively amplifying signals of the second digit lines, and the plurality of memory cells and word lines are connected to the respective digit lines. The number of memory cells is divided so as to be substantially the same, and the respective digit lines are separated at substantially the center to form first and second groups, and the respective first digit lines are separated. A first transistor that is turned on and off by a first switch signal is provided between the separated digit lines, and is turned on and off by a second switch signal between the separated digit lines of the second digit lines. And a second transistor, which is turned on by a first data transfer signal between each digit line of the first group of each first digit line and the corresponding first sense amplifier. , A third transistor to be turned off, and a second data transfer signal between each digit line of the first group of each second digit line and the corresponding first sense amplifier. And a fourth transistor which is turned on and off by the second sense amplifier between each digit line of the second group of each first digit line and the corresponding second sense amplifier. A fifth transistor which is turned on and off by a second data transfer signal, and is provided between each digit line of the second group of the second digit lines and the corresponding second sense amplifier. In a semiconductor memory device provided with a sixth transistor that is turned on and off by the first data transfer signal,
When reading data from the memory cells connected to the first digit line of the first group, the first, fourth,
When the fifth transistor is turned off and the second, third, and sixth transistors are turned on and data is read from the memory cell connected to the second digit line of the first group, the second , The third and sixth transistors are turned off, and the first, fourth and fifth transistors are turned on,
When reading data from the memory cells connected to the first digit line of the second group, the first, third and sixth data are read out.
The second transistor is turned off and the second, fourth, and fifth transistors are turned on to read data from the memory cell connected to the second digit line of the second group. The levels of the first and second switch signals and the first to fourth data transfer signals are set so that the fourth and fifth transistors are turned off and the first, third and sixth transistors are turned on. A semiconductor memory device characterized by controlling.
【請求項2】 前記第1及び第2のセンス増幅器の動作
開始時刻は 前記第1のグル−プのメモリセルからデ−
タを読み出すときは第1増幅器の方が第2増幅器より早
く、 前記第2のグル−プのメモリセルからデ−タを読
み出すときは第2増幅器の方が第1増幅器より早いこと
を特徴とする 特許請求の範囲第1項記載の半導体記憶
装置。
2. The operation start time of the first and second sense amplifiers is calculated from the memory cells of the first group.
When reading data, the first amplifier is faster than the second amplifier, and when reading data from the memory cells of the second group, the second amplifier is faster than the first amplifier. The semiconductor memory device according to claim 1.
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