JP3393923B2 - 半導体記憶装置 - Google Patents
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Description
し、特に、メモリセルが接続される副ビット線と、セン
スアンプへこの副ビット線上の信号電位を伝達する主ビ
ット線とを含む階層ビット線構成を備える半導体記憶装
置に関する。
層を用いてビット線を階層化した階層ビット線を備えた
ものがある。
接続される副ビット線(以下セグメントビット線とい
う)と、その副ビット線が接続される主ビット線(以下
グローバルビット線という)とを含む。グローバルビッ
ト線とセグメントビット線とは、異なる配線層に形成さ
れる。
体記憶装置の要部の構成を示す模式的回路図である。
メモリセルMC1,MC1,…およびMC2,MC2,
…、ワード線WL11,WL12,…、グローバルビッ
ト線対GBL1,ZGBL1およびGBL2,ZGBL
2、セグメントビット線対SBL1,ZSBL1,…お
よびSBL2,ZSBL2,…、センスアンプSA1お
よびSA2を含む。
1は、一列に配列されたメモリセルMC1,MC1,…
に対応して延在される。グローバルビット線対GBL
2,ZGBL2も同様に、一列に配設されたメモリセル
MC2,MC2,…に対応して延在される。
1に対応してセンスアンプSA1が設けられ、グローバ
ルビット線対GBL2,ZGBL2に対応してセンスア
ンプSA2が設けられる。これらのセンスアンプSA1
およびSA2の各々は、たとえば、ゲートとドレインと
が交差結合された2つのNMOSトランジスタと、ゲー
トとドレインとが交差結合された2つのPMOSトラン
ジスタとを有するものである(図示せず)。
線対GBL1,ZGBL1およびGBL2,ZGBL2
の延在方向の一方端に配置され、グローバルビット線対
GBL1,ZGBL1の電位差を検知し増幅する。セン
スアンプSA2は、グローバルビット線対GBL1,Z
GBL1およびGBL2,ZGBL2の延在方向の他方
端に配置され、グローバルビット線対GBL2,ZGB
L2の電位差を検知し増幅する。
は、複数(たとえばN個)のブロックB1,B2,…B
Nに分割される。それらのブロックB1〜BNの各々に
おいて、セグメントビット線対SBL1,ZSBL1お
よびSBL2,ZSBL2が配置される。
1は、グローバルビット線対GBL1,ZGBL1に接
続される。セグメントビット線対SBL2,ZSBL2
は、グローバルビット線対GBL2,ZGBL2に接続
される。
ると、グローバルビット線GBL1,ZGBL1および
GBL2,ZGBL2のそれぞれと交差するようにワー
ド線WL11およびWL12が配置される。また、メモ
リセルMC1およびMC2は、ワード線WL11および
WL12と、セグメントビット線対SBL1,ZSBL
1およびSBL2,ZSBL2との交差部にそれぞれ配
置される。
トビット線BL1との交差部およびワード線WL12と
セグメントビット線ZBL1との交差部のそれぞれに対
応してメモリセルMC1が配置される。また、ワード線
WL11とセグメントビット線SBL2との交差部およ
びワード線WL12とセグメントビット線ZBL2との
交差部のそれぞれに対応してメモリセルMC2が配置さ
れる。
て説明する。選択されたワード線WL(ワード線WL1
1,WL12,…の総称)が活性化されると、そのワー
ド線WLに接続されたメモリセルMC(メモリセルMC
1,…およびMC2,…の総称)の記憶情報が、対応す
るセグメントビット線SBL(セグメントビット線SB
L1,ZSBL1,…の総称)を介して、対応するグロ
ーバルビット線GBL(グローバルビット線GBL1,
ZGBL,GBL2およびZGBL2の総称)に伝達さ
れる。
の半導体記憶装置においては、メモリセルの1ブロック
ごとにセンスアンプが設けられていた。しかし、図5の
ような半導体記憶装置においては、ビット線を階層化し
たことにより、センスアンプをグローバルビット線対ご
とに設けるだけで済む。
記憶装置においては、センスアンプの数を大幅に減少さ
せることができるという利点がある。
従来の階層ビット線を備えた半導体記憶装置では、グロ
ーバルビット線対の全長が長い。このため、各グローバ
ルビット線対の寄生容量およびグローバルビット線間の
線間容量が大きくなるという欠点があった。
ーバルビット線にノイズが乗ることによる動作マージン
の劣化およびグローバルビット線の充放電における消費
電流の増加が生じるという問題があった。
グローバルビット線の厚み(膜厚)を薄くしてグローバ
ルビット線の線間容量を減少させることが考えられる。
しかし、そのような方法を用いると、グローバルビット
線の抵抗値が大きくなり、これによって、読出および書
込における動作マージンを劣化させるという問題が生じ
る。したがって、そのような方法は、妥当なものではな
い。
めになされたものである。この発明の目的は、動作マー
ジンを向上させることが可能な、階層ビット線を備えた
半導体記憶装置を提供することである。
ることが可能な、階層ビット線を備えた半導体記憶装置
提供することである。
は、半導体記憶装置であって、主ビット線対、複数の副
ビット線対、複数のメモリセル、センスアンプ手段およ
びビット線分割手段を備える。
可能に設けられる。複数の副ビット線対は、主ビット線
対に接続される。複数のメモリセルは、複数の副ビット
線対のそれぞれに対応して接続される。センスアンプ手
段は、主ビット線対の一方端に接続され、その主ビット
線対の電位差を検知し増幅する。
位置で分割する。このビット線分割手段は、主ビット線
対における分割位置よりも主ビット線対の一方端側に接
続される副ビット線対からメモリセルのデータの伝達が
行なわれる場合に、主ビット線対を分割する。
置であって、第1および第2の主ビット線対、第1およ
び第2の複数の副ビット線対、複数のワード線、複数の
メモリセル、第1および第2のセンスアンプ手段、第1
および第2のビット線分割手段を備える。
の分割可能に延在される。第2の主ビット線対は、第1
の主ビット線対に沿って延在され、所定の分割位置での
分割可能とされる。
ット線対に接続される。複数の第2の副ビット線対は、
第2の主ビット線対に接続される。複数のワード線は、
第1および第2の副ビット線対に交差するように設けら
れる。
2の副ビット線対と、複数のワード線との交差部のそれ
ぞれに対応して設けられ、各々が、対応する副ビット線
対およびワード線に接続される。
2の主ビット線対の延在方向の一方端側において第1の
主ビット線対に接続され、その第1の主ビット線対の電
位差を検知し増幅する。
2の主ビット線対の延在方向の他方端側において第2の
主ビット線対に接続され、その第2の主ビット線対の電
位差を検知し増幅する。
ト線対を、その分割位置で分割する。第2のビット線分
割手段は、第2の主ビット線対を、その分割位置で分割
する。
段の各々は、対応する主ビット線対における分割位置よ
りも、対応するセンスアンプ手段に近い側に接続される
副ビット線対に接続されるメモリセルが選択された場合
に、対応する主ビット線対を分割する。
載の発明に、第1および第2のスイッチ手段をさらに備
える。
対と第1のセンスアンプ手段との間に設けられ、第1の
センスアンプ手段による電位差の増幅動作時に第1の主
ビット線対と第1のセンスアンプ手段との接続を切離
す。
対と第2のセンスアンプ手段との間に設けられ、第2の
センスアンプ手段による電位差の増幅動作時に第2の主
ビット線対と第2のセンスアンプ手段との接続を切離
す。
置であって、第1および第2の主ビット線対、第1およ
び第2の複数の副ビット線対、複数のワード線、複数の
第1および第2のメモリセル、第1および第2のセンス
アンプ手段、第1および第2のビット線分割手段、第1
および第2のスイッチ手段を備える。
の分割可能に延在される。第2の主ビット線対は、第1
のビット線対に沿って延在され、所定の分割位置での分
割が可能とされる。
ット線対に接続される。複数の第2の副ビット線対は、
第2の主ビット線対に接続される。複数のワード線は、
第1および第2の副ビット線対に交差するように設けら
れる。
副ビット線対と複数のワード線との交差部のそれぞれに
対応して設けられ、各々が、対応する第1の副ビット線
対およびワード線に接続される。
副ビット線対と複数のワード線との交差部のそれぞれに
対応して設けられ、各々が、対応する第2の副ビット線
対およびワード線に接続される。
2のメモリセルは、一方がアクセスの対象とされ、か
つ、他方がリフレッシュの対象とされるようになってい
る。
2の主ビット線対の延在方向の一方端側に設けられ、そ
れらの主ビット線対の一方の電位差を検知し増幅する。
第2のセンスアンプ手段は、第1および第2の主ビット
線対の延在方向の他方端側に設けられ、それらの主ビッ
ト線対の一方の電位差を検知し増幅する。
ト線対を、その分割位置で分割する。第2のビット線分
割手段は、第2の主ビット線対を、その分割位置で分割
する。第1および第2のビット線分割手段の各々は、対
応する主ビット線対にアクセス対象のメモリセルが接続
される場合にその主ビット線対を分割するようになって
いる。
プ手段に対応して設けられ、その第1のセンスアンプ手
段と第1および第2の主ビット線対の一方端とを選択的
に接続する。第2のスイッチ手段は、第2のセンスアン
プ手段に対応して設けられ、その第2のセンスアンプ手
段と第1および第2の主ビット線対の他方端とを選択的
に接続する。
は、一方が、アクセス対象のメモリセルが接続される分
割された主ビット線対と、対応するセンスアンプ手段と
を接続し、他方が、リフレッシュ対象のメモリセルが接
続される主ビット線対と、対応するセンスアンプ手段と
を接続する。
載の発明において、第1のセンスアンプ手段動作時期
と、第2のセンスアンプ手段の動作時期とが異なること
を特徴とする。
対における分割位置よりもセンスアンプ手段側の一方端
側に接続される副ビット線対から、メモリセルのデータ
の伝達が行なわれる第1の状態の場合は、ビット線分割
手段によって主ビット線対が分割される。逆に、主ビッ
ト線対の他方端側に接続される副ビット線対からメモリ
セルのデータの伝達が行なわれる第2の状態の場合は、
主ビット線対が分割されない。
ット線対が分割されるため、その場合の主ビット線対の
容量は、分割されない場合よりも小さくなる。したがっ
て、その場合には、主ビット線対の充放電による消費電
流が減少し、主ビット線対の線間容量に起因するノイズ
の影響を受けにくくなる。
よび第2の主ビット線対の各々においては、主ビット線
対における分割位置よりも、センスアンプ手段側である
一方端側に接続される副ビット線対からメモリセルのデ
ータの伝達が行なわれる場合は、ビット線分割手段によ
って主ビット線対が分割される。
る副ビット線対からメモリセルのデータの伝達が行なわ
れる場合は、主ビット線対が分割されない。
場合に、第1および第2の主ビット線対の一方が分割さ
れる。このように、どちらか一方の主ビット線対が分割
されるため、第1および第2の主ビット線対の各々の容
量は、分割された場合において、分割されない場合より
も小さくなる。
容量が小さくなることにより、第1の主ビット線対と第
2の主ビット線対との間の線間容量も小さくなる。した
がって、隣り合う主ビット線対を1つの単位とした場
合、その単位の消費電流が減少し、線間容量に起因する
ノイズの影響を受けにくくなる。その結果、動作マージ
ンを向上し得る。
よび第2の主ビット線対は、一方が分割されている場合
に、他方が分割されない。このため、対応するセンスア
ンプ手段により第1および第2の主ビット線対の電位差
が増幅される際には、これらの主ビット線対の線間容量
が異なる。
段による増幅が行なわれる際に第1および第2のスイッ
チ手段のそれぞれによって、第1および第2の主ビット
線対のと第1および第2のスイッチ手段との対応するも
のが切離される。
手段のそれぞれは、増幅動作時にビット線容量の影響を
受けない。したがって、第1および第2のセンスアンプ
手段の増幅動作時の読出マージンを、第1および第2の
主ビット線対の間で異ならないようにし得る。
よび第2のビット線分割手段の各々は、対応する主ビッ
ト線対に接続されるメモリセルが、アクセス対象のもの
である場合に、その主ビット線対を分割する。このた
め、分割された主ビット線対の容量が小さくなる。一
方、対応する主ビット線対に接続されるメモリセルがリ
フレッシュ対象のものである場合には、その主ビット線
対は分割されない。
アクセス対象のメモリセルからのデータが伝達されるも
のは、第1および第2のスイッチ手段の一方のものによ
って、そのスイッチ手段に対応するセンスアンプ手段と
接続される。一方、分割されてない主ビット線対は、第
1および第2のスイッチ手段の他方のものによって、そ
のスイッチ手段に対応するセンスアンプ手段と接続され
る。
セス対象のメモリセルのデータは、第1および第2のセ
ンスアンプ手段のうち、そのメモリセルから近いものに
伝達される。一方、分割されていない主ビット線対に伝
達されたリフレッシュ対象のメモリセルのデータは、第
1および第2のセンスアンプ手段のうち、そのメモリセ
ルから遠いものに伝達される。
データは、リフレッシュ対象のメモリセルのデータより
も早くセンスアンプ手段に伝達される。リフレッシュ対
象のメモリセルのデータは、伝達速度が遅くても特に問
題にはならない。
センスアンプ手段の動作時期と、第2のセンスアンプ手
段の動作時期とが異なる。このため、たとえば、アクセ
ス対象のメモリセルのデータが伝達される主ビット線対
の増幅動作が、リフレッシュ対象のメモリセルのデータ
が伝達される主ビット線対の増幅動作よりも先に行なわ
れる場合には、後に増幅される対象の主ビット線対が、
先に増幅される対象の主ビット線対のノイズシールドの
役割を果たす。
ト線対が、先に増幅される対象の主ビット線対の増幅中
にフローティング状態となるからである。
細に説明する。
は、グローバルビット線を分割可能に設けた例について
説明する。
備えた半導体記憶装置の要部の構成を示す模式的回路図
である。この図1において図5と共通するものには同一
の参照符号を付しその説明を省略する。
るのは、グローバルビット線対GBL1,ZGBL1を
分割するためのビット線分割スイッチ回路SW1と、グ
ローバルビット線対GBL2,ZGBL2を分割するた
めのビット線分割スイッチ回路SW2とが設けられてい
ることである。
ーバルビット線対GBL1,ZGBL1の延在方向の中
央部に設けられる。ビット線分割スイッチ回路SW2
は、グローバルビット線対GBL2,ZGBL2の延在
方向の中央部に設けられる。メモリセルのブロックB1
〜B4は、ビット線分割スイッチ回路SW1およびSW
2の存在位置を境界として、グローバルビット線対GB
L1,ZGBL1およびGLB2,ZGBL2の延在方
向に2つのエリアA1およびA2に分けられる。
ッチ11および12を含む。スイッチ11は、グローバ
ルビット線GBL1に設けられ、スイッチ12は、グロ
ーバルビット線ZGBL1に設けられる。これらのスイ
ッチ11および12は、そのオンオフ動作をともにす
る。
ッチ21および22を含む。スイッチ21は、グローバ
ルビット線GBL2に設けられ、スイッチ22はグロー
バルビット線ZGBL2に設けられる。これらのスイッ
チ21および22は、そのオンオフ動作をともにする。
の制御回路から出力される制御信号φ1に応答して動作
する。ビット線分割スイッチ回路SW2は、所定の制御
回路から出力される制御信号φ2に応答して動作する。
これらの制御信号φ1およびφ2により、ビット線分割
スイッチ回路SW1およびSW2は、一方がオンさせら
れる場合に、他方がオフさせられる。すなわち、一方の
グローバルビット線対が分割され、他方のグローバルビ
ット線対が分割されない。
アA1に存在するメモリセルMC1が選択された場合に
オフさせられ、エリアA2に存在するメモリセルMC1
が選択された場合にオンさせられる。ビット線分割スイ
ッチ回路SW2は、エリアA2に存在するメモリセルM
C2が選択された場合にオフさせられ、エリアA1に存
在するメモリセルMC2が選択された場合にオンさせら
れる。
1およびSW2の各々は、選択されたメモリセルが、そ
のビット線分割スイッチ回路よりも、対応するセンスア
ンプに近いエリアにある場合にオフされ、一方、選択さ
れたメモリセルが、そのビット線分割スイッチ回路より
も、対応するセンスアンプに遠いエリアにある場合にオ
ンされる。
て説明する。たとえば、ワード線WL11が活性化され
ると、ブロックB1において、そのワード線WL11に
接続されるメモリセルMC1およびMC2がそれぞれ選
択される。
よびMC2のそれぞれの記憶データが、対応するセグメ
ントビット線SBL1およびSBL2を介してグローバ
ルビット線GBL1およびGBL2にそれぞれ伝達され
る。これにより、グローバルビット線対GBL1,ZG
BL1およびGBL2,ZGBL2のそれぞれに電位差
が生じる。
W1のスイッチ11および12がともにオフし、ビット
線分割スイッチ回路SW2のスイッチ21および22が
ともにオンする。
線対GBL1,ZGBL1の電位差がセンスアンプSA
1によって検知されて増幅され、一方、分割されていな
いグローバルビット線対GBL2,ZGBL2の電位差
がセンスアンプSA2によって検知されて増幅される。
グローバルビット線対GBL1,ZGBL1が使用され
ない。そのほかのワード線が選択された場合にも、この
ような動作と同様の原理での動作が行なわれる。したが
って、隣り合うグローバルビット線対GBL1,ZGB
L1およびGBL2,ZGBL2は、動作において、常
に一方が分割されることになる。
の図1の半導体記憶装置における容量について説明す
る。
作時の容量の状態を示す模式図である。この図2には、
代表例として、グローバルビット線対GBL1,ZGB
L1が分割された状態を示す。
対GBL1,ZGBL1の間の固有の線間容量C1、グ
ローバルビット線対GBL2,ZGBL2の間の固有の
線間容量C2およびグローバルビット線対GBL1,Z
GBL1と、グローバルビット線対GBL2,ZGBL
2との線間容量C3が示される。
グローバルビット線対の間の固有の線間容量をたとえば
CBBと仮定し、ともに分割されていない状態における隣
り合う2対のグローバルビット線対の間の容量をたとえ
ばCBBと仮定する。このような仮定の下に以下の説明を
行なう。
ーバルビット線対がともに分割されない従来の半導体記
憶装置の場合を考えると、隣り合う2対のグローバルビ
ット線対の各々の実際の線間容量は、隣り合う2対のビ
ット線対の間の容量CBBの存在により、2CBBとなる。
線間容量C1〜C3が図に示されるような値になる。す
なわち、線間容量C1が1/2CBBとなり、線間容量C
3が1/2CBBとなる。それは、この場合にグローバル
ビット線対GBL1,ZGBL1が1/2の長さに分割
されたためである。また、この場合は、グローバルビッ
ト線対GBL2,ZGBL2が分割されないため、線間
容量C2は、CBBである。
1,ZGBL1の容量が元の容量の1/2になり、グロ
ーバルビット線対GBL2,ZGBL2の容量は元のま
まである。このため、これらの隣合うグローバルビット
線対を1単位とした場合の消費電流は、従来のものの場
合の3/4の値になる。
1,ZGBL1の実際の線間容量は、CBBとなる。一
方、この場合のグローバルビット線対GBL2,ZGB
L2の間の線間容量は、3/2CBBとなる。
置においては、従来のものと比べて、グローバルビット
線対の消費電流を低減できる。さらに、従来のものと比
べて、グローバルビット線対の線間容量を減少すること
ができるため、線間容量によるカップリングノイズも減
少し、動作マージンを向上させることができる。
おいては、第1実施例に示されるような階層ビット線の
構成をラッチ型センスアンプを備えた半導体記憶装置に
適用した例について説明する。
ット線対GBL1,ZGBL1およびGBL2,ZGB
L2の一方が分割されることにより、これらの2対のビ
ット線対の容量が異なる状態が生じる。このように容量
が異なると、グローバルビット線対GBL1,ZGBL
1の側と、グローバルビット線対GBL2,ZGBL2
の側とで読出マージンが異なる状態が生じる場合があ
る。
対GBL1,ZGBL1と、グローバルビット線対GB
L2,ZGBL2との間の読出マージンの差を減少させ
得る例について説明する。
備えた半導体記憶装置の要部の構成を示す模式的回路図
である。この図3において図1と共通する部分には同一
の参照符号を付し、その説明を省略する。
図1のものと異なるのは、接続制御スイッチT11,T
12,T21およびT22が設けられていることであ
る。これらの接続制御スイッチの各々は、NMOSトラ
ンジスタで構成される。センスアンプSA10およびS
A20の各々は、ラッチ型センスを行なうためのもので
あり、交差結合されたMOSトランジスタで構成され
る。
SA10と、グローバルビット線GBL1との間に接続
される。接続制御スイッチT12は、センスアンプSA
10と、グローバルビット線ZGBL1との間に接続さ
れる。接続制御スイッチT11およびT12の各々は、
ゲートに制御信号φ3を受け、その制御信号φ3に応答
してスイッチング動作をする。
SA20と、グローバルビット線GBL2との間に接続
される。接続制御スイッチT22は、センスアンプSA
20とグローバルビット線ZGBL2との間に接続され
る。接続制御スイッチT21およびT22の各々は、ゲ
ートに制御信号φ4を受け、その制御信号φ4に応答し
てスイッチング動作をする。
て説明する。ここでは、たとえば、ワード線WL11が
活性化された場合を考える。この場合には、ワード線W
L11に接続されるメモリセルMC1およびMC2のそ
れぞれの記憶データが、セグメントビット線SBL1お
よびSBL2を介してグローバルビット線対GBL1,
ZGBL1およびGBL2,ZGBL2にそれぞれ伝達
される。
φ4はともにHレベルにあり、このため、接続制御スイ
ッチT11,T12,T21およびT22はそれぞれオ
ン状態を維持している。このため、グローバルビット線
対GBL1,ZGBL1に伝達されたデータがセンスア
ンプSA10へ伝達される。それとともに、グローバル
ビット線対GBL2,ZGBL2へ伝達されたデータが
センスアンプSA20に伝達される。
がセンスアンプSA10およびSA20のそれぞれに伝
達されると、制御信号φ3およびφ4がともにLレベル
に立下がる。これにより、接続制御スイッチT11,T
12,T21およびT22はそれぞれオフ状態となる。
この状態で、センスアンプSA10およびSA20がセ
ンス動作を実行する。
A10およびSA20の各々は、伝達されているデータ
に基づくグローバルビット線対の電位差を差動的に増幅
する。このようにセンスアンプSA10およびSA20
においては、予め伝達された電荷をラッチしてセンス動
作を実行する。
センス動作において、センスアンプSA10とグローバ
ルビット線対GBL1,ZGBL1とが切離され、セン
スアンプSA20とグローバルビット線対GBL2,Z
GBL2とが切離される。
1,ZGBL1およびGBL2,ZGBL2の一方が分
割されることにより生じる読出マージンの差を抑止する
ことができる。
層ビット線を備えていない従来の半導体記憶装置にも適
用可能である。しかし、そのような従来の半導体記憶装
置では、メモリセルの各ブロックにセンスアンプが設け
られているため、前述のようなスイッチT11〜T22
が各ブロックごとに必要となる。
積が増加するという不都合が生じる。したがって、第2
実施例のような構成は、センスアンプの数が少ない構成
となっている階層ビット線を備えた半導体記憶装置に適
用することに意義がある。
いては、隣合うグローバルビット線対を分割可能とし、
かつ、グローバルビット線対に対応するセンスアンプを
切換えて使用する例について説明する。
備えた半導体記憶装置の要部の構成を示す模式的回路図
である。この図4において図1のものと共通する部分に
は同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
るのは次の点である。センスアンプSA1およびSA2
の各々が、グローバルビット線対GBL1,ZGBL1
およびGBL2,ZGBL2の双方に対応して設けられ
る。
1およびGBL2,ZGBL2と、センスアンプSA1
との間に、切換スイッチ回路SW10が設けられる。グ
ローバルビット線対GBL1,ZGBL1およびGBL
2,ZGBL2と、センスアンプSA2との間に、切換
スイッチ回路SW20が設けられる。
受け、その制御信号φ11に応答してセンス動作を行な
う。センスアンプSA2は、制御信号φ12を受け、そ
の制御信号φ12に応答してセンス動作を行なう。
プSA1およびグローバルビット線対GBL1,ZGB
L1を接続する第1の接続状態と、センスアンプSA1
およびグローバルビット線対GBL2,ZGBL2を接
続する第2の接続状態とを選択的に形成する。この切換
スイッチ回路SW10は、制御信号φ21を受け、その
信号に応答して、前記第1の接続状態と前記第2の接続
状態とを切換える。
プSA2およびグローバルビット線対GBL1,ZGB
L1を接続する第1の接続状態と、センスアンプSA1
およびグローバルビット線対GBL2,ZGBL2を接
続する第2の接続状態とを選択的に形成する。この切換
スイッチ回路SW20は、制御信号φ22を受け、その
信号に応答して前記第1の接続手段と前記第2の接続状
態とを切換える。
モリセルおよびリフレッシュされるメモリセルをそれぞ
れ判別可能なものである。詳しく説明すると、この半導
体記憶装置は、たとえば、アドレスノンマルチプレクス
のDRAM等のように、センス動作前に、コラムアドレ
スによって、アクセスするメモリセルを指定することが
可能なものである。
て説明する。まず、動作の概略について説明する。切換
スイッチ回路SW1およびSW2は、アクセス対象のメ
モリセルからのデータの伝達がなされるグローバルビッ
ト線対に対応する方が、そのグローバルビット線対を分
割する。一方、リフレッシュ対象のメモリセルからのデ
ータの伝達がなされるグローバルビット線対に対応する
方がそのグローバルビット線対を分割しない。そのよう
な動作の制御は、前記信号φ1およびφ2に基づいて行
なわれる。
象のメモリセルがエリアA1に存在する場合に、そのメ
モリセルのデータが伝達されるグローバルビット線対と
センスアンプSA1とを接続する。
A2に存在する場合に、切換スイッチ回路SW10は、
リフレッシュ対象のメモリセルのデータが伝達されるグ
ローバルビット線対とセンスアンプSA1とを接続す
る。このような制御は、制御信号φ21に基づいて行な
われる。
象のメモリセルがエリアA2に存在する場合に、そのメ
モリセルのデータが伝達されるグローバルビット線対と
センスアンプSA2とを接続する。
A1に存在する場合に、切換スイッチ回路SW20は、
リフレッシュ対象のメモリセルのデータが伝達されるグ
ローバルビット線対とセンスアンプSA2とを接続す
る。このような制御は、制御信号φ22に基づいて行な
われる。
データは、センスアンプSA1およびSA2のうちの近
い位置の方のセンスアンプに伝達され、リフレッシュ対
象のメモリセルのデータは、遠い位置の方のセンスアン
プに伝達される。
タが伝達されたグローバルビット線対に接続されたセン
スアンプが、リフレッシュ対象のメモリセルからのデー
タが伝達されたグローバルビット線対に接続されたセン
スアンプよりも先にセンス動作を行なう制御がなされ
る。そのような制御は、制御信号φ11およびφ12に
基づいて行なわれる。
では、たとえば、ワード線WL11が活性化される場合
に、そのワード線WL11に接続されるメモリセルMC
1がアクセスの対象として指定され、そのワード線WL
11に接続されるメモリセルMC2がリフレッシュの対
象として指定される状態について説明する。
SW1のスイッチ11および12がともにオフし、ビッ
ト線分割スイッチ回路SW2のスイッチ21および22
がともにオンする。
スアンプSA1とグローバルビット線対GBL1,ZG
BL1とを接続し、切換スイッチ回路SW20がセンス
アンプSA2とグローバルビット線対GBL2,ZGB
L2とを接続する。この場合には、グローバルビット線
対GBL1,ZGBL1の容量が、グローバルビット線
対GBL2,ZGBL2の容量の1/2の値になる。
C1からグローバルビット線対GBL1,ZGBL1に
伝達されたデータは、センスアンプSA1に伝達され
る。一方、メモリセルMC2からグローバルビット線対
GBL2,ZGBL2に伝達されたデータはセンスアン
プSA2に伝達される。そして、この場合には、センス
アンプSA1がセンスアンプSA2よりも先にセンス動
作を行なう。
に、メモリセルMC1がリフレッシュ対象として指定さ
れ、メモリセルMC2がアクセス対象として指定された
場合について説明する。
SW1のスイッチ11および12がともにオンし、ビッ
ト線分割スイッチ回路SW2のスイッチ21および22
がともにオフする。
スアンプSA1とグローバルビット線対GBL2,ZG
BL2とを接続し、切換スイッチ回路SW20がセンス
アンプSA2とグローバルビット線対GBL1,ZGB
L1とを接続する。この場合には、グローバルビット線
対GBL2,ZGBL2の容量が、グローバルビット線
対GBL1,ZGBL1の容量の1/2の値になる。
C1からグローバルビット線対GBL1,ZGBL1に
伝達されたデータはセンスアンプSA2に伝達される。
一方、メモリセルMC2からグローバルビット線対GB
L2,ZGBL2に伝達されたデータはセンスアンプS
A1に伝達される。そして、この場合には、センスアン
プSA2がセンスアンプSA1よりも先にセンス動作を
行なう。
置においては、アクセス対象のメモリセルのデータが、
近い方のセンスアンプに伝達され、リフレッシュ対象の
メモリセルのデータが、遠い方のセンスアンプに伝達さ
れる。したがって、アクセス対象のメモリセルのデータ
は常に高速でセンスアンプに伝達される。
のデータは、アクセス対象のメモリセルのデータのよう
に高速で伝達されないが、リフレッシュの場合のデータ
の伝達は高速性が要求されないため、特に不都合はな
い。
では、第1実施例で説明した消費電流の低減および動作
マージンの向上の効果に加えて次のような効果がさらに
得られる。すなわち、第3実施例の半導体記憶装置にお
いては、アクセス対象のメモリセルのデータが常に近い
方のセンスアンプに伝達されることによりアクセス対象
のメモリセルのデータの伝達を高速化することができ
る。そして、リフレッシュ対象のメモリセルのデータが
伝達されるグローバルビット線対がノイズシールドの役
割をするため、グローバルビット線対の線間容量に起因
するノイズの影響を受けにくくすることができる。
ット線対における分割位置よりもセンスアンプ手段に近
い部分に接続される副ビット線対からのメモリセルのデ
ータの伝達が行なわれる場合に、主ビット線対を分割す
るようにした。
ト線対が分割される場合に、分割されない場合よりも小
さくなる。したがって、線間容量に起因するノイズの影
響を受けにくくすることができ、動作マージンを向上さ
せることができる。さらに、消費電流を減少させること
もできる。
ワード線が選択された場合に、第1および第2の主ビッ
ト線対の一方が分割される。このため、これらの主ビッ
ト線対の各々の容量は、分割された場合に、分割されな
い場合よりも小さくなり、第1のビット線対と第2のビ
ット線対との間の線間容量も小さくなる。したがって、
隣り合う主ビット線対を1つの単位と見た場合に、その
単位において、線間容量に起因するノイズの影響を受け
にくくすることができ、動作マージンを向上させること
ができる。さらに、消費電流を減少させることもでき
る。
よび第2のセンスアンプ手段による増幅が行なわれる際
に、第1および第2のスイッチ手段のそれぞれによっ
て、第1および第2の主ビット線対と、第1および第2
のセンスアンプ手段との対応するものが第1および第2
のスイッチ手段によって切離される。
手段のそれぞれは、対応するグローバルビット線対の電
位差の増幅動作時に、ビット線容量の影響を受けなくな
る。このため、線間容量に起因するノイズの影響を受け
にくくすること、動作マージンを向上させることおよび
消費電流を減少させることに加えて、第1および第2の
センスアンプ手段の増幅動作時の読出マージンを、第1
および第2の主ビット線対の間で異ならないようにする
ことができる。
れる主ビット線対に伝達されたアクセス対象のメモリセ
ルのデータは、第1および第2のセンスアンプ手段のう
ちの近いものに伝達され、一方、分割されていない主ビ
ット線対に伝達されたリフレッシュ対象のメモリセルの
データは、第1および第2のセンスアンプ手段のうちの
遠いものに伝達されるようにした。このため、アクセス
対象のメモリセルのデータを、リフレッシュ対象のメモ
リセルのデータよりも常に早くセンスアンプ手段に伝達
させることができる。
ること、動作マージンを向上することおよび消費電流を
減少させることに加えて、アクセス対象のメモリセルの
データのセンスアンプ手段への伝達速度を、常に、リフ
レッシュ対象のメモリセルのデータのセンスアンプ手段
への伝達速度よりも速くすることができる。
センスアンプ手段の動作時期と第2のセンスアンプ手段
の動作時期とが異なる。このため、たとえば、アクセス
対象のメモリセルが伝達される主ビット線対の増幅動作
が、リフレッシュ対象のメモリセルが伝達される主ビッ
ト線対の増幅動作よりも先に行なわれる場合には、後に
増幅動作が行なわれる対象の主ビット線対が、先に増幅
動作が行なわれる対象の主ビット線対のノイズシールド
の役割を果たすことができる。したがって、請求項4に
記載の発明の効果に加えて、さらにノイズの影響を受け
にくくすることができ、動作マージンを向上させること
ができる。
体記憶装置の要部の構成を示す模式的回路図である。
の状態を示す模式図である。
体記憶装置の要部の構成を示す模式的回路図である。
体記憶装置の要部の構成を示す模式的回路図である。
の要部の構成を示す模式的回路図である。
バルビット線、MC1,MC2 メモリセル、SA1,
SA2,SA10,SA20 センスアンプ、SBL
1,ZSBL1,SBL2,ZSBL2 セグメントビ
ット線、SW1,SW2 ビット線分割スイッチ回路、
SW10,SW20 切換スイッチ回路、T11,T1
2,T21,T22 接続制御スイッチ、WL11〜W
L41 ワード線。
Claims (2)
- 【請求項1】 所定の分割位置での分割可能に延在され
た第1の主ビット線対と、 前記第1の主ビット線対に沿って延在され、所定の分割
位置での分割が可能な第2の主ビット線対と、 前記第1の主ビット線対に接続される複数の第1の副ビ
ット線対と、 前記第2の主ビット線対に接続される複数の第2の副ビ
ット線対と、 前記第1および第2の副ビット線対に交差するように設
けられた複数のワード線と、 前記複数の第1の副ビット線対と前記複数のワード線と
の交差部のそれぞれに対応して設けられ、各々が、対応
する第1の副ビット線対およびワード線に接続される複
数の第1のメモリセルと、 前記複数の第2の副ビット線対と前記複数のワード線と
の交差部のそれぞれに対応して設けられ、各々が、対応
する第2の副ビット線対およびワード線に接続される複
数の第2のメモリセルとを備え、 1つの前記ワード線に接続される前記第1および第2の
メモリセルは、一方がアクセスの対象とされ、かつ、他
方がリフレッシュの対象とされるようになっており、 前記第1および第2の主ビット線対の延在方向の一方端
側に設けられ、それらの主ビット線対の一方の電位差を
検知し増幅するための第1のセンスアンプ手段と、 前記第1および第2の主ビット線対の延在方向の他方端
側に設けられ、それらの主ビット線対の一方の電位差を
検知し増幅するための第2のセンスアンプ手段と、 前記第1の主ビット線対を、その分割位置で分割するた
めの第1のビット線分割手段と、 前記第2の主ビット線対を、その分割位置で分割するた
めの第2のビット線分割手段とを備え、 前記第1および第2のビット線分割手段の各々は、対応
する主ビット線対にア クセス対象のメモリセルが接続さ
れる場合にその主ビット線対を分割するようになってお
り、 前記第1のセンスアンプ手段に対応して設けられ、その
第1のセンスアンプ手段と前記第1および第2の主ビッ
ト線対の前記一方端とを選択的に接続する第1のスイッ
チ手段と、 前記第2のセンスアンプ手段に対応して設けられ、その
第2のセンスアンプ手段と前記第1および第2の主ビッ
ト線対の前記他方端とを選択的に接続する第2のスイッ
チ手段とを備え、 前記第1および第2のスイッチ手段は、一方が、アクセ
ス対象のメモリセルが接続される分割された主ビット線
対と、対応するセンスアンプ手段とを接続し、他方が、
リフレッシュ対象のメモリセルが接続される主ビット線
対と、対応するセンスアンプ手段とを接続し、 前記第1のセンスアンプ手段の動作時期と、前記第2の
センスアンプ手段の動作時期とを異ならせた、半導体記
憶装置。 - 【請求項2】 前記複数の第1のメモリセルがアクセス
の対象で、前記複数の第2のメモリセルがリフレッシュ
の対象のとき、前記第1のビット線分割手段は非接続状
態となり、前記第2のビット線分割手段は接続状態とな
り、前記第1のスイッチ手段は前記第1のセンスアンプ
手段と前記第1の主ビット線対との接続を行ない、前記
第2のスイッチ手段は前記第2のセンスアンプと前記第
2の主ビット線対との接続を行なう、請求項1に記載の
半導体記憶装置。
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JP12030694A JP3393923B2 (ja) | 1994-06-01 | 1994-06-01 | 半導体記憶装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12030694A JP3393923B2 (ja) | 1994-06-01 | 1994-06-01 | 半導体記憶装置 |
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JPH07326186A JPH07326186A (ja) | 1995-12-12 |
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Family
ID=14782979
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12030694A Expired - Fee Related JP3393923B2 (ja) | 1994-06-01 | 1994-06-01 | 半導体記憶装置 |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3393923B2 (ja) |
Cited By (1)
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US7423304B2 (en) * | 2003-12-05 | 2008-09-09 | Sandisck 3D Llc | Optimization of critical dimensions and pitch of patterned features in and above a substrate |
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KR100334530B1 (ko) * | 1999-04-03 | 2002-04-26 | 박종섭 | 분할 비트라인 구동장치 |
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JP4149969B2 (ja) | 2004-07-14 | 2008-09-17 | 株式会社東芝 | 半導体装置 |
-
1994
- 1994-06-01 JP JP12030694A patent/JP3393923B2/ja not_active Expired - Fee Related
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