JP3766710B2 - 半導体記憶装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体記憶装置に関し、特に、データの読出および書込可能な半導体記憶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図10は、従来の非同期式SRAM1000の構成を示すブロック図である。以下、同一符号は同一のものを示す。
【0003】
図10を参照して、チップイネーブル信号CEによりチップの選択状態が設定されると、外部から入力されているアドレス信号Addはアドレスバッファ103を駆動する。アドレスバッファ103の出力信号の一部はワード線選択デコーダ111に転送され、所望のワード線WLxが選択される。アドレスバッファ103の出力信号の残りはビット線選択デコーダ113に転送され、ビット線選択トランスファーゲート(コラム選択ゲート)TGxがオンされ、所望のビット線対BLxが選択される。こうして選択されたワード線WLxとビット線対BLxとの交差点にあるメモリセルMCxが選択される。
【0004】
リード/ライト設定信号R/Wで読出状態が設定されたときは、ビット線負荷115により予め一定電圧に昇圧されたビット線対BLxに、メモリセルMCxから読出データが出力され、ビット線選択トランスファーゲートTGx、入出力線対117を介して、ビット線対選択用アドレスの上位アドレスで選ばれ、かつ、モード設定信号発生回路101から出力された読出モード設定信号により活性化されたセンスアンプ121に転送される。センスアンプ121によってさらに増幅された読出データは、データバス1001を介してデータ入出力バッファ129に転送され、データ入出力端子133に出力される。
【0005】
一方、リード/ライト設定信号R/Wで書込状態が設定されたときは、データ入出力端子133から入力された書込データは、データバス1001を介してビット線対選択用アドレスの上位アドレスで選ばれ、かつ、モード設定信号発生回路101から出力された書込モード設定信号で活性化されたライトドライバ127に転送される。そして、書込データは、ライトドライバ127から、入出力線対117、選択されたビット線選択トランスファーゲートTGxおよびビット線対BLxを介して所望のメモリセルMCxに書込まれる。
【0006】
ところで、外部から入力されるアドレス信号Addが変化したことを検知するAddress Transition Detector(以下、ATDと称する)発生回路105の出力パルス信号により、ビット線対のイコライズ、およびワード線やビット線対の選択期間を制御する方法が一般に採用されている。ビット線対にイコライズは、読出/書込動作後のビット線対の電位を回復するために行なわれ、通常、ワード選択前にATD発生回路109から出力されたパルス信号を用いてイコライズが行なわれる。これにより、ビット線対の電位が早くプリチャージ電位に昇圧されるため、データ転送の法則化が可能となる。ワード線やビット線対の選択期間は、ATD発生回路109の出力パルス信号のパルス幅期間のみ選択期間となるように制御される。これにより、低消費電力化およびその他の特性改善に効果がある。
【0007】
図11は、従来の非同期式パイプライン方式SRAM1100の構成を示すブロック図である。
【0008】
図11を参照して、非同期式パイプライン方式SRAM1100において、チップイネーブル信号CEによりチップの選択状態が設定されると、外部から入力されたアドレス信号Addおよびリード/ライト設定信号R/Wは、外部クロック信号Ckの立上がりエッジで、アドレスレジスタ509およびモードレジスタ507にラッチされる。ラッチされたアドレス信号Addの一部は、ワード線選択デコーダ111に転送され、所望のワード線WLxが選択される。ラッチされたアドレス信号Addの残りは、ビット線選択デコーダ113に転送され、ビット線選択トランスファーゲートTGxがオンされ、所望のビット線対BLxが選択される。こうして選択されたワード線WLxとビット線対BLxとの交点にあるメモリセルMCxが選択される。
【0009】
リード/ライト設定制御R/Wで読出状態が設定されたときは、ビット線負荷115により予め一定電圧に昇圧されたビット線対BLxに、メモリセルMCxから読出データが出力され、ビット線選択トランスファーゲートTGx、入出力線対117を介して、ビット線対選択アドレスの上位アドレスで選ばれモードレジスタ509の出力信号で活性化されたセンスアンプ121に転送される。センスアンプ121によってさらに増幅された読出データは、データバス1001を介してデータレジスタ505にラッチされる。さらに、ラッチされた読出データは、次の外部クロック信号Ckの立上がりエッジに同期して、データ入出力バッファ129に転送され、データ入出力端子133に出力される。
【0010】
一方、リード/ライト設定信号R/Wで書込状態が設定されたときは、データ入出力端子133から入力された書込データは、アドレス信号Addおよびリード/ライト設定信号R/Wなどと同様な外部クロック信号Ckの立上がりエッジで、データ入出力バッファ129を介して、データレジスタ505にラッチされる。その後、ラッチされた書込データは、データバス1001を介して、ビット線対選択用アドレスの上位アドレスで選ばれ、かつ、モードレジスタ507の出力信号で活性化されたライトドライバ127に転送される。ライトドライバから出力された書込データは、入出力線対117、選択されたビット線選択トランスファーゲートTGxおよびビット線対BLxを介して、所望のメモリセルMCxに書込まれる。
【0011】
データレジスタ505のないノンパイプライン方式の同期式SRAMの場合は、データ読出時は、センスアンプ121から出力された読出データが、そのままデータバス1001を介してデータ入出力バッファ129に転送され、データ入出力端子133に読出される。データ書込時は、データ入出力端子133から入力された書込データが、データ入出力バッファ129を介して、そのままデータバス1001、ライトドライバ127、入出力線対117、ビット線選択トランスファーゲートTGx、およびビット線対BLxを介してメモリセルMCxに書込まれるため、外部クロック信号Ckによるデータレジスタ505の制御が不要となる。
【0012】
図12は、図11のパルス発生回路501の例を示す回路図である。
図11に示した同期式パイプライン方式SRAM1100のような同期式SRAMの場合、ビット線対のイコライズ、およびワード線やビット線対の選択期間の制御は、図12に示すようなパルス発生回路501から出力されるパルス信号によって行なわれる。パルス発生回路501は、外部クロック信号Ckの立上がりエッジに同期して所望のパルス信号を発生する。
【0013】
図13は、図12のパルス発生回路501から出力されるパルス信号を示すタイミングチャートである。
【0014】
図13のタイミングチャートを参考にしながら図12のパルス発生回路501の動作を説明する。
【0015】
外部クロック信号Ckがパルス発生回路501に入力されると、遅延回路1201とNOT回路1203とによる遅延を有する補信号がNAND回路1205に入力される。NAND回路1205からは、外部クロック信号Ckの立上がりエッジに対して、NAND回路1205による遅延を有し、パルス幅が(遅延回路1201+NOT回路1203)の遅延を有するパルス信号が発生される(▲1▼)。NAND回路1207,1209の出力ノードには、電源投入時、特公平7−24379で既に公知のような、“H(論理ハイ)”レベルとなるパワーオンリセット信号をゲート入力とするNチャネルMOSトランジスタ(以下、NMOSトランジスタと称す)1213により、初期値は“L(論理ロー)”レベルに設定されているため、NAND回路1207からは、NAND回路1205とNAND回路1207とによるの遅延を有し、パルス幅は(NAND回路1207+NAND回路1209×2+遅延回路1211)の遅延を有するパルス信号が発生される(▲2▼)。
【0016】
このようにして発生されたパルス信号は、図10に示した非同期式SRAM1000のような非同期式SRAMのATD発生回路105から出力されるパルス信号と同じように、ビット線対のイコライズ、およびワード線やビット線対の選択期間の制御に用いられる。
【0017】
以上のように、従来の非同期および同期式SRAMは、センスアンプあるいはライトドライバからデータ入出力バッファまでのデータバスを有していた。そして、最近では、多ビット構成のメモリが主流となっており、外部データバス配線が大きなレイアウト面積を占めるようになってきている。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、メモリセルのレイアウト面積の縮小に伴って、センスアンプをメモリセル領域の両側に交互配置したり、外部ピンの配置の使用から、メモリセル領域を挟んで反対側にあるセンスアンプやライトドライバからデータ入出力バッファまで、データバス配線をメモリセル領域を迂回して引回さなければならない場合も少なくなく、データバス配線のレイアウト面積の占める割合がさらに増大するという問題点があった。
【0019】
本発明は、以上のような問題点を解決するためになされたもので、データバス配線のレイアウト面積が低減された半導体記憶装置を提供することを目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る半導体記憶装置は、入出力バッファと、複数のビット線と、入出力線と、各々が複数のビット線の1つに対応して設けられ、複数のビット線と入出力線との間に接続された複数のコラム選択ゲートと、入出力線に接続されデータをラッチするデータラッチと、を設け、複数のビット線に、入出力線共有ビット線を設け、前記複数のコラム選択ゲートに、入出力線共有ビット線に接続された入出力線共有ビット線選択ゲートを設け、入出力バッファと入出力線共有ビット線との間に接続された入出力バッファ接続ゲートと、データ読出時には、入力されたコラムアドレス信号に対応するコラム選択ゲートを第1のタイミングでオンし、第1のタイミングでオンしたコラム選択ゲートを第1のタイミングよりも遅い第2のタイミングでオフする第1のゲート制御手段と、データ読出時には、入出力線共有ビット線選択ゲートと入出力バッファ接続ゲートとを第2のタイミングよりも遅い第3のタイミングでオンし、データ書込時には入出力バッファ接続ゲートと入出力線共有ビット線選択ゲートとを第4のタイミングでオンし、入出力バッファ接続ゲートと入出力線供給ビット線選択ゲートとを第4のタイミングよりも遅い第5のタイミングでオフする第2のゲート制御手段と、をさらに設け、第1のゲート制御手段は、データ書込時には、入力されたコラムアドレス信号に対応するコラム選択ゲートを第5のタイミングよりも遅い第6のタイミングでオンする。
【0021】
請求項2に係る半導体記憶装置は、請求項1の半導体記憶装置において、入出力線共有ビット線と隣り合うビット線の電圧を、データ読出時には第2のタイミングで、また、データ書込時には第4のタイミングで一定電圧に固定する電圧固定手段を、さらに設けたものである。
【0022】
請求項3に係る半導体記憶装置は、入出力バッファと、複数のビット線と、入出力線と、各々が、複数のビット線の1つに対応して設けられ、複数のビット線と入出力線との間に接続された複数のコラム選択ゲートと、入出力線に接続されデータをラッチするデータラッチと、を設け、複数のビット線に、入出力線共有ビット線を設け、複数のコラム選択ゲートに、入出力線共有ビット線に接続された入出力線共有ビット線選択ゲートを設け、入出力バッファと入出力線共有ビット線との間に接続された入出力バッファ接続ゲートと、第1のパルス信号と、第1のパルス信号の不活性化後に出力される第2のパルス信号とを出力するパルス信号出力手段と、第1または第2のパルス信号の活性化に応答して、入力されたコラムアドレス信号に対応するコラム選択ゲートをオンし、活性化した第1または第2のパルス信号の不活性化に応答して、オンしたコラム選択ゲートをオフする第1のゲート制御手段と、第1または第2のパルス信号の活性化に応答して、入出力バッファ接続ゲートと入出力線共有ビット線選択ゲートとをオンし、活性化した第1または第2のパルス信号の不活性化に応答して、オンした入出力バッファ接続ゲートと入出力線共有ビット線選択ゲートとをオフする第2のゲート制御手段と、データ読出時には、第1のパルス信号を第1のゲート制御手段に転送し、第2のパルス信号を第2のゲート制御手段に転送し、データ書込時には、第1のパルス信号を第2のゲート制御手段に転送し、第2のパルス信号を第1のゲート制御手段に転送するパルス信号転送手段と、を設けたものである。
【0023】
請求項4に係る半導体記憶装置は、請求項3の半導体記憶装置において、入出力線共有ビット線と隣り合うビット線の電圧を、第1および第2のパルス信号の活性化時に一定電圧に固定する電圧固定手段を、さらに設けたものである。
【0024】
請求項5に係る半導体記憶装置は、請求項1から4のいずれかの半導体記憶装置において、複数のビット線とデータラッチとの間に接続された第1のセンスアンプと、データラッチと複数のビット線との間に接続されたライトドライバと、をさらに設け、入出力線共有ビット線は、複数のビット線のうち、入出力バッファと第1のセンスアンプとライトドライバとのうち1つから最短距離にあるビット線である。
【0030】
請求項8に係る半導体記憶装置は、請求項3、4、7のいずれかの半導体記憶装置において、パルス信号出力手段は、外部から入力されたアドレス信号の変化を検知して第1および第2のパルス信号を出力する。
【0031】
請求項9に係る半導体記憶装置は、請求項3、4、7、8のいずれかの半導体記憶装置において、パルス信号出力手段は、外部から入力されたクロック信号に同期して第1および第2のパルス信号を出力する。
【0032】
請求項10に係る半導体記憶装置は、請求項3、4、7、8、9のいずれかの半導体記憶装置において、第1のパルス信号の不活性化と第2のパルス信号の活性化との間で、複数のビット線をプリチャージかつイコライズするビット線プリチャージ/イコライズ手段を、さらに設けたものである。
【0033】
請求項11に係る半導体記憶装置は、請求項1から10のいずれかの半導体記憶装置において、入出力バッファ接続ゲートと入出力バッファとの間に接続された第2のセンスアンプを、さらに設けたものである。
【0034】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【0035】
(1) 実施の形態1
図1は、本発明の半導体記憶装置の実施の形態1の非同期式SRAM100を示すブロック図である。
【0036】
図1を参照して、非同期式SRAM100は、複数のワード線WL1,…,WLx,…WLm(総称してWLとする。図中には、代表してWL1,WLxを示す。)と、ワード線WLと交差する複数のビット線対BL1,…,BLx,…,BLy,…,…BLn(総称してBLとする。図中には、代表してBLxを示す。)と、ワード線WLとビット線対BLとに接続された複数のメモリセルMC1,…,MCx,…,MCy,…,…,MCs(総称してMCとする。図中には、代表してMCx,MCyを示す。)と、入力されたチップイネーブル信号CEおよびリード/ライト設定信号R/Wに基づいてチップのモードを設定するモード設定信号を発生するモード設定信号発生回路101と、外部からアドレス信号が入力されるアドレスバッファ103と、アドレス信号の変化に基づいてパルス信号を発生するATD発生回路105と、アドレスバッファ103から入力されたロウアドレス信号をもとにワード線WLを選択するワード線選択デコーダ111と、アドレスバッファ103から入力されたコラムアドレス信号をもとにビット線対BLを選択するビット線選択デコーダ113と、ATD発生回路105から出力されたパルス信号を制御してワード線選択デコーダ111とビット線選択デコーダ113とに出力するデコードATD選択回路107と入出力線対117と、ビット線選択トランスファーゲートTG1,…,TGx,…,TGy,…,TGn(総称してTGとする。図中には、代表してTGxを示す。)を含む。ビット線対BLは、従来のデータバスと同様の働きを有する入出力線共有ビット線対141を含み、ビット線選択トランスファーゲートTGは、入出力線共有ビット線選択トランスファーゲート137を含む。
【0037】
非同期式SRAM100は、入出力線共有ビット線選択トランスファーゲートを制御する制御信号を発生する入出力線共有ビット線選択トランスファーゲート制御信号発生回路119と、センスアンプ121と、読出または書込データをラッチするデータラッチ123と、入出力線共有ビット線対とデータラッチ123とを接続するラッチデータ転送トランスファーゲート125と、ATD発生回路から出力されたパルス信号を入出力線共有ビット線選択トランスファーゲート制御信号発生回路119とラッチデータ転送トランスファーゲート125と入出力バッファ接続トランスファーゲート131とに制御して出力するデータ転送ATD選択回路109と、ビット線対BLのプリチャージ/イコライズのためのビット線負荷115と、データ入出力端子133とデータの入出力(Din/Dout)を行なうデータ入出力バッファ129と、入出力線共有ビット線とデータ入出力バッファ129とを接続する入出力バッファ接続トランスファーゲート131と、をさらに含む。
【0038】
モード設定信号発生回路101は、アドレスバッファ103と、デコードATD選択回路107と、データ転送ATD回路109と、センスアンプ121と、データ入出力バッファ127とに接続されている。アドレスバッファ103は、ATD発生回路105と、ワード線選択デコーダ111と、ビット線選択デコーダ113とに接続されている。ATD発生回路105は、デコードATD選択回路107と、データ転送ATD選択回路109と、ビット線負荷115に接続されている。デコードATD選択回路107は、ワード線選択デコーダ111と、ビット線選択デコーダ113とに接続されている。データ転送ATD選択回路109は、入出力線共有ビット線選択トランスファーゲート制御信号発生回路119と、ラッチデータ転送トランスファーゲート125と、入出力バッファ接続トランスファーゲート131とに接続されている。ワード線WLとビット線対BLとは交差して配置され、交差点の各々にメモリセルMCが接続され、メモリセルアレイを構成している。
【0039】
ワード線WLは、ワード線選択デコーダ111に接続され、ビット線対BLの各々は、ビット線負荷65と、ビット線対BLの各々に対応して設けられた1つのビット線選択トランスファーゲートTGを介して、入出力線対117とに接続されている。入出力線対117は、センスアンプ121と、ライトドライバ127とに接続されている。
【0040】
入出力線共有ビット線対141の一方端はビット線負荷115に接続され、さらに、入出力バッファ接続トランスファーゲート131を介してデータ入出力バッファ129に接続されている。データ入出力バッファ129は、データ入出力端子133に接続されている。入出力線共有ビット線対141の他方端は、入出力線共有ビット線選択トランスファーゲート137を介して、センスアンプ121と、データラッチ123と、ライトドライバ127とに接続されている。また、入出力線共有ビット線対141に接続された入出力線共有ビット線選択トランスファーゲート137は、入出力線共有ビット線選択トランスファーゲート制御信号発生回路119を介して、ビット線選択デコーダ113に接続されている。図2は、図1の非同期式SRAM100の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【0041】
図2のタイミングチャートを参照しながら図1の非同期式SRAM100の動作を説明する。
【0042】
チップイネーブル信号CEが活性化し、チップの選択状態が設定されると、外部から入力されたアドレス信号Addによりアドレスバッファ103が駆動される。アドレス信号Addの各ビットごとに設けられたATD発生回路105内の検出回路により、1ビットでもアドレス信号Addが変化すると、パルス信号が発生される。そして、この発生されたパルス信号をもとに、遅延の設定で、先に変化する第1のパルスと、第1のパルスの後に変化する第2のパルス信号との2種類のパルス信号が回路内部でさらに発生される。
【0043】
リード/ライト設定信号R/Wにより、読出状態が設定されたとき(“H”レベルの信号が入力されたとき)は、第1のパルス信号が、デコードATD選択回路107を介して、アドレスバッファ103の出力信号の一部とともにワード線選択デコーダ111に転送され、入力されたパルス幅の期間のみ所望のワード線WLxが選択される。デコードATD選択回路107から出力された第3のパルス信号とアドレスバッファ103の出力信号の残りは、ビット線選択デコーダ113に転送され、入力されたパルス幅の期間のみビット線選択トランスファーゲートTGxがオンし、所望のビット線対BLxが選択される。このようにして、選択されたワード線WLxとビット線対BLxとの交差点に接続されたメモリセルMCxが選択される。
【0044】
ビット線対BLは、ビット線負荷115により予め一定電圧に昇圧されており、ビット線対BLxに出力されたメモリセルMCxからの読出データは、ビット線選択トランスファーゲートTGxと入出力線対117とを介して、ビット線対選択用アドレスの上位アドレスで選ばれモード設定信号発生回路101から出力された読出モード設定信号により活性化されたセンスアンプ121に転送される。センスアンプ121によってさらに増幅された読出データは、一旦、データラッチ123にラッチされる。これらの動作は、第1のパルスのパルス幅期間内で完了する。
【0045】
この動作完了後に、第2のパルス信号が、データ転送ATD選択回路109を介して転送され、ラッチデータ転送トランスファーゲート125と入出力バッファ接続トランスファーゲート131とがオンし、データラッチ123にラッチされていた読出データが、入出力線共有ビット線対141を介してデータ入出力バッファ129に転送される。
【0046】
データラッチ123から出力される読出データの相補な出力信号が、入出力線対117を転送された読出データの相補な出力信号と同相になるようにデータラッチ123と入出力線対117とが接続されていれば、読出データの電位が入出力線対117に残っており、読出データを高速に転送することが可能となる。
【0047】
入出力線共有ビット線選択トランスファーゲート137は入出力線共有ビット線対141のビット線選択トランスファーゲートに相当し、入出力線共有ビット線選択トランスファーゲート制御信号発生回路119によりオン状態となっている入出力線共有ビット線対141に接続されたメモリセル(たとえばメモリセルMCy)が選択された場合も、他のビット線選択トランスファーゲートの場合と同様に、入出力線共有ビット線選択トランスファーゲート制御信号発生回路119により入出力線共有ビット線選択トランスファーゲート141はオンされるため、第1のパルス信号による同様の読出しが可能である。この場合の入出力線共有ビット線対141および入出力線共有ビット線選択ゲート137は、図2において点線で示すように変化する。
【0048】
上記のようにしてデータ入出力バッファ129に転送された読出データは、データ入出力端子133に出力される。以上の動作は、第2のパルス信号のパルス幅期間内に完了する。
【0049】
さらに、上記第1および第2のパルス信号が発生されていないときは、ビット線負荷115により、ビット線対BLのプリチャージおよびイコライズが行なわれている。第2のパルス信号を送らせれば、第1のパルス信号の発生終了後、入出力線共有ビット線対141のプリチャージおよびイコライズを行なうことが可能となるので、ワード線WLxの活性化により入出力線共有ビット線141に出力されたメモリセルMCxからの読出データによる電位が消去され、次のデータ転送を高速に行なうことが可能となる。
【0050】
一方、リード/ライト設定信号R/Wで書込状態が設定されたとき(“L”レベルの信号が入力されたとき)は、ATD発生回路105からパルス信号が発生され、第1のパルス信号が、データ転送ATD選択回路109を介して、ラッチデータ転送トランスファーゲート125と入出力バッファ接続トランスファーゲート131をオンし、データ入出力端子133からデータ入出力バッファ129へ入力されたデータが、入出力線共有ビット線対141を介して、データラッチ123に転送される。このときも、入出力線共有ビット線選択トランスファーゲート137は、入出力線共有ビット線選択トランスファーゲート制御信号発生回路119から出力される制御信号によりオンしている。
上記の動作が第1のパルス信号のパルス幅期間内に終了すると、第2のパルス信号は、デコーダATD選択回路107を介して、アドレスバッファ103の出力信号の一部ともにワード線選択デコーダ111に転送され、入力されたパルス幅の期間のみ所望のワード線WLxが選択される。デコードATD選択回路107から出力された第2のパルス信号とアドレスバッファ103の出力信号の残りとは、ビット線選択デコード113に転送され、入力されたパルス幅の期間のみビット線選択トランスファーゲートTGxがオンし、所望のビット線対BLxが選択され、選択されたワード線WLxとの交差点に接続されたメモリセルMCxが選択される。そして、データラッチ123に転送された書込データは、ビット線対選択用アドレスの上位アドレスで選ばれたライトドライバ127から、入出力線対117と、ビット線選択トランスファーゲートTGxと、ビット線負荷115により予め一定電圧に昇圧されたビット線対BLxとを介して、メモリセルMCxに書込まれる。
【0051】
ライトドライバ127から出力される書込データの相補な信号が、入出力線対117の相補な信号と同相になるようにライトドライバ127と入出力線対117とが接続されていれば、書込データの電位が入出力線対117に残っており、書込データを高速に書込むことが可能である。
【0052】
また、このとき、入出力線共有ビット線対141に接続されたメモリセル(例えばメモリセルMCy)が選択された場合も、他のビット線選択トランスファーゲート選択された場合と同様に、入出力線共有ビット線選択トランスファーゲート制御信号発生回路119により入出力線共有ビット線選択トランスファーゲート137はオンするため、第2のパルス信号で同様の書込動作が可能である。この場合の入出力線共有ビット線対141および入出力線共有ビット線選択ゲート137は、図2において点線で示すように変化する。
【0053】
さらに、上記第1および第2のパルス信号が発生されていないときは、データ読出時と同様、ビット線負荷115により、ビット線対BLのプリチャージおよびイコライズが行なわれている。第2のパルス信号を送らせれば、第1のパルス信号の発生終了後、入出力線共有ビット線対141のプリチャージおよびイコライズを行なうことが可能となるので、データ転送により残った入出力線共有ビット線対141の電位が消去され、次のデータ書込時に、入出力線共有ビット線対141に接続されたメモリセルへの書込みの誤りを防止することが可能となる。
【0054】
図3は、図1のモード設定信号発生回路101の部分回路101′と、ATD発生回路105の部分回路105′と、デコードATD選択回路107と、データ転送ATD選択回路109と、ビット線選択デコーダ113と、入出力線共有ビット線選択トランスファーゲート制御信号発生回路119との例を示す詳細な回路図である。
【0055】
図3を参照して、モード設定信号発生回路101の部分回路101′は、NOT回路303を含む。ATD発生回路105の部分回路105′は、遅延回路303を含む。デコーダATD選択回路107は、NMOSトランジスタ305,307を含む。データ転送ATD選択回路109は、NMOSトランジスタ309,311を含む。ビット線選択デコーダ113は、NAND回路313と、NOT回路315とを含む。入出力線共有ビット線選択トランスファーゲート制御信号発生回路119は、NOT回路317,321と、NOT回路319とを含む。
【0056】
デコードATD選択回路107においてNMOSトランジスタ305のソース電極とNMOSトランジスタ307のソース電極とは接続され、ワード線選択デコード111とビット線選択デコーダ113のNAND回路313の入力ノードとに接続されている。また、データ転送ATD選択回路109において、NMOSトランジスタ309のソース電極とNMOSトランジスタ311のソース電極とは接続され、ラッチデータ転送トランスファーゲート125の制御ノードNaとデータ転送トランスファーゲート131の制御ノードNbと、入出力線共有ビット線選択トランスファーゲート制御信号発生回路119のNOT回路321の入力ノードとに接続されている。ビット線選択デコーダ113において、NAND回路313の他の入力ノードには、アドレスバッファ103からの出力信号が与えられている。NAND回路313の出力ノードは、NOT回路315の入力ノードに接続されている。NOT回路315の出力ノードは、入出力線共有ビット線選択トランスファーゲート制御信号発生回路119のNOT回路317の入力ノードに接続されている。入出力線共有ビット線選択トランスファーゲート制御信号発生回路119において、NOT回路317,321の各々の出力ノードは、NAND回路319の入力ノードに接続されている。NAND回路319の出力ノードは、入出力線共有ビット線選択トランスファーゲート137の制御ノードNcに接続されている。
【0057】
部分回路105′では、遅延回路303を介さずに上記第1のパルス信号が発生され、遅延回路303を介して第1のパルス信号より遅延された上記第2のパルス信号が発生される。第1のパルス信号は、デコードATD選択回路107のNMOSトランジスタ305のドレイン電極とデータ転送ATD選択回路109のNMOSトランジスタ309のドレイン電極とに入力される。第2のパルス信号は、デコードATD選択回路107のNMOSトランジスタ307のドレイン電極とデータ転送ATD選択回路109のNMOSトランジスタ311のドレイン電極とに入力される。
【0058】
モード設定信号発生回路101の部分回路101′では、データ読出時には“H”レベル、データ書込時には“L”レベルとなる信号が、遅延回路303を介さずに、デコードATD選択回路のNMOSトランジスタ305のゲート電極とデータ転送ATD選択回路109のNMOSトランジスタ311のゲート電極とに与えられ、NOT回路303を介して、NMOSトランジスタ307のゲート電極とNMOSトランジスタ311のゲート電極とに与えられている。
【0059】
すなわち、データ読出時には、部分回路101′から出力された“H”レベルの読出モード設定信号がNMOSトランジスタ305のゲート電極に与えられ、NMOSトランジスタ305がオンする。これにより、部分回路105′から出力された第1のパルス信号が、NMOSトランジスタ305を介して、ワード線選択デコーダ111と、ビット選択デコーダ113のNAND回路313とに転送される。NAND回路313には選択時に“H”レベルとなるアドレスバッファ103の出力信号が入力されており、入力された第1のパルス信号のパルス幅期間、NAND回路313の出力は“L”レベルとなる。よって、NOT回路310の出力は“H”レベルとなる。入出力線共有ビット線選択トランスファーゲート制御信号発生回路119において、入出力線共有ビット線対141が選択されたときはNOT回路317の出力が“L”レベル、NAND回路319の出力が“H”レベルとなって、入出力線共有ビット線選択トランスファーゲート137がオンされる。また、入出力線共有ビット線対141を介してデータラッチ123からのデータ転送が行なわれるときは、入出力線共有ビット線選択トランスファーゲート制御信号発生回路119において、NOT回路321の出力は“L”レベル、NAND回路319の出力は“H”レベルとなって、入出力線共有ビット線選択トランスファーゲート137がオンされる。
【0060】
一方、部分回路101′から出力された“H”レベルの信号は、データ転送ATD選択回路のNMOSレジスタ311もまたオンする。これにより、部分回路105′から出力された第2のパルス信号が、NMOSトランジスタ311を介したラッチデータ転送トランスファーゲート125と入出力バッファ接続トランスファーゲート131とに転送され、第2のパルス信号のパルス幅期間ラッチデータ転送トランスファーゲート125と入出力バッファ接続トランスファーゲート131とがオンされる。
【0061】
データ書込時は、“L”レベルの書込モード設定信号が部分回路101′のNOT回路303により反転され“H”レベルとなって出力される。この“H”レベルの信号により、データ転送ATD選択回路109のNMOSトランジスタ309がオンされる。これにより、部分回路105′から出力された第1のパルス信号が、NMOSトランジスタ309を会してラッチデータ転送トランスファーゲート125と入出力バッファ接続トランスファーゲート131とに転送され、第1のパルス信号のパルス幅期間、ラッチデータ転送トランスファーゲート125と入出力バッファ接続トランスファーゲートとがオンされる。
【0062】
一方、部分回路101′から出力された上記“H”レベルの信号により、デコードATD選択回路107もまたオンされる。これにより、遅延回路303を会して部分回路105′から出力された第2のパルス信号が、NMOSトランジスタ307を介して、ワード線選択デコーダ111と、ビット線選択デコーダ113のNAND回路313とに転送される。NAND回路313には、選択時に“H”レベルとなるアドレスバッファ103の出力信号が入力されており、入力された第2のパルス信号のパルス幅期間、NAND回路313の出力は“L”レベルとなる。よって、NOT回路315の出力は“H”レベルとなる。データ読出時の場合と同様に、入出力線共有ビット線対141が書込メモリに接続されたビット線対として選択されたときは、入出力線共有ビット線選択トランスファーゲート制御信号発生回路119において、NOT回路317の出力が“L”レベル、NAND回路319の出力が“H”レベルとなって、入出力線共有ビット線選択トランスファーゲート137がオンされる。また、入出力線共有ビット線対141を介してデータラッチ123へのデータ転送が行なわれるときは、入出力線共有ビット線選択トランスファーゲート制御信号発生回路119において、NOT回路321の出力が“L”レベル、NAND回路319の出力が“H”レベルとなって、入出力線共有ビット線選択トランスファーゲート137がオンされる。
【0063】
図4は、図1のビット線負荷115と、ATD発生回路105の部分回路105″に含まれているビット線負荷制御信号発生回路400の例を示す回路図である。
【0064】
図4を参照して、ビット線負荷制御信号発生回路400は、NOR回路401を含み、図3に示した部分回路105′から出力される第1または第2のパルス信号が、NOR回路401の入力ノードに与えられる。
【0065】
ビット線負荷115は、複数のビット線対BLの各々に対応する複数の単位負荷115′を含み、図4には、対応して、あるビット線対BLに対応して設けられた単位負荷115′を示す。単位負荷115′は、NMOSトランジスタ403,405,407を含み、NMOSトランジスタ403,405のドレイン電極はVcc電源に接続され、ゲート電極はビット線負荷制御信号発生回路400のNOR回路401の出力ノードに接続されている。NMOSトランジスタ407のゲート電極もまた、NOR回路401の出力ノードに接続され、ソース/ドレイン電極は、NMOSトランジスタ403,405のソース電極と対応するビット線BLとに接続されている。
【0066】
ビット線負荷制御信号発生回路400において、NOR回路401から第1または第2のパルス信号が与えられていない(パルス変化のない)とき、NOR回路401の出力は“H”レベルとなり、この出力はビット線負荷115のNMOSトランジスタ403,405,407のゲート電極に与えられる。これにより、NMOSトランジスタ403,405,407はオンし、NMOSトランジスタ407によりビット線対BLはビット線に与えられていた相補な信号がイコライズされるとともに、Vcc電源により電源電圧Vccにプリチャージされる。
【0067】
(2) 実施の形態2
図5は、本発明の半導体記憶装置の実施の形態2の同期式パイプライン方式SRAM500の構成を示すブロック図である。
【0068】
図5を参照して、同期式パイプライン方式SRAM500は、図1に非同期式SRAM100のATD発生回路105の代わりにパルス発生回路501を含み、さらに、パルス発生回路501に接続され外部クロック信号Ckが入力される外部クロック入力端子503と、データレジスタ505と、モードレジスタ507と、アドレス信号Addが入力されるアドレスレジスタ509とを含む。
【0069】
同期式パイプライン方式SRAM500におけるその他の回路構成およびそれらの接続関係は、図1の非同期式SRAM100と同様なので説明は省略する。
【0070】
同期式パイプライン方式SRAM501は、デコードATD選択回路107と、データ転送ATD選択回路109と、ビット線負荷115とに接続されている。外部クロック入力端子503は、パルス発生回路501と、データレジスタ505と、モードレジスタ507と、アドレスレジスタ509とに接続されている。モードレジスタ507は、チップイネーブル信号CEとリード/ライト設定信号R/Wとが入力され、デコードATD選択回路107と、データ転送ATD回路109と、センスアンプ121と、ライトドライバ127と、データ入出力バッファ129とに接続されている。アドレスレジスタ509は、ワード線選択デコーダ111と、ビット線選択デコーダ113とに接続されている。データ入出力バッファ129は、データレジスタ505を介して、入出力バッファ接続トランスファーゲート131に接続されている。
【0071】
図6は、図5の同期式パイプライン方式SRAM500の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【0072】
図6のタイミングチャートを参照しながら、図5の同期式パイプライン方式SRAM500の動作を説明する。
【0073】
チップイネーブル信号CEでチップの動作状態が設定されると、外部から入力されたアドレス信号Addおよびリード/ライト設定信号R/Wは、外部クロックCkの立上がりエッジで、アドレスレジスタ509およびモードレジスタ507にそれぞれラッチされる。外部クロック信号Ckはパルス発生回路501に入力され、所望の内部パルス信号が発生される。このパルス信号は、図1の非同期式SRAM100におけるATD発生回路105により発生されたパルス信号と同様に機能する。
【0074】
データ読出状態が設定されたときは、先に変化する第1の外部クロック信号Ck1をもとにパルス発生回路501で発生された第1のパルス信号の立上がりエッジに同期してビット線選択トランスファーゲートTGxがオンされ、ビット線対BLx、ビット線選択トランスファーゲートTGx、およびセンスアンプ121を介して、所望のメモリセルMCxからの読出データがデータラッチ123にラッチされる。そして、第1のパルス信号の遅延信号である第2のパルス信号の立上がりによりラッチデータ転送トランジスタゲート125、入出力線共有ビット線選択トランスファーゲート137、および入出力バッファ接続トランスファーゲート131とがオンし、入出力線共有ビット線対を介してデータレジスタ505に読出データが転送される。さらに、第1の外部クロック信号Ck1の立下がり後に入力された第2の外部クロック信号Ck2の立上がりエッジに同期して、データレジスタ505からデータ入出力バッファ129にデータが転送され、データ入出力端子133から読出データが出力される。
【0075】
データ書込状態が設定されたときは、第1の外部クロック信号Ck1をもとにパルス発生回路501で発生された第1のパルス信号の立上がりエッジに同期して、入出力バッファ接続トランスファーゲート131、入出力線共有ビット線選択トランスファーゲート137、およびラッチデータ転送トランスファーゲート125がオンし、データ入出力端子133から入力された書込データは、データ入出力バッファ129、データレジスタ505、および入出力線共有ビット線対141を介して転送され、データラッチ123にラッチされる。そして、第1のパルス信号の遅延信号である第2のパルス信号の立下がりに同期して、ビット線選択トランスファーゲートBLxがオンし、ライトドライバ127およびビット線対BLxを介して、所望のメモリセルMCxに書込みデータが書込まれる。
【0076】
このように、同期式パイプライン方式SRAM500においては、外部クロック信号に応答して、図1の非同期式SRAM100の場合と同様な読出/書込動作が行なわれる。
【0077】
データレジスタ505のないノンパイプライン方式の同期式SRAMの場合、データ読出時は、入出力バッファ接続トランスファーゲート131を介して転送された読出データが、データ入出力バッファ129から直接データ入出力端子133に読出され、データ書込時は、データ入出力端子133から入力された書込データが、データ入出力バッファ129、入出力バッファ接続トランスファーゲート131、入出力線共有ビット線対141、入出力線共有ビット線選択トランジスタゲート137、およびラッチデータ転送トランスファーゲート125を介してデータラッチ123に取込まれるため、図5に示したような外部クロック信号Ckによりデータレジスタ505の制御は不要である。
【0078】
図1の非同期式SRAM100の入出力バッファ接続トランスファーゲート131は、入出力線共有ビット線対の入出力線共有ビット線143,145に対応して設けられた2つのNMOSトランジスタ153,155とを有する。
【0079】
NMOSトランジスタ153のソース/ドレイン電極の一方電極は入出力線共有ビット線143に接続され、他方電極は入出力バッファ129に接続されている。NMOSトランジスタ155のソース/ドレイン電極の一方電極は入出力線共有ビット線145に接続され、他方電極は入出力バッファ129に接続されている。NMOSトランジスタ153,155のゲート電極はともにデータ転送ATD選択回路109に接続されている。読出データや書込データの相補な信号が、入力共有ビット線143とNMOSトランジスタ153、入出力線共有ビット線145とNMOSトランジスタ155を介してそれぞれ転送される。
【0080】
(3) 実施の形態3
図7は、本発明の半導体記憶装置の実施の形態3のシングルデータバス対応の非同期式SRAM700の構成を示すブロック図である。
【0081】
図7を参照して、シングルデータバス対応の非同期式SRAM700は、図1の非同期式SRAM100の入出力線共有ビット線対141と、入出力バッファ接続トランスファーゲート131と、ラッチデータ転送トランスファーゲート125とのかわりに、入出力線共有ビット線を1本のみ有し、その1本の入出力線共有ビット線145とデータ入出力バッファ129とを接続する入出力バッファ接続トランスファーゲート131′と、入出力線対117のうち、入出力線共有ビット線145と入出力線共有ビット線選択トランスファーゲート137を介して接続された入出力線とデータラッチ123とを接続するラッチデータ転送トランスファーゲート125′とを含む。
【0082】
シングルデータバス対応の非同期式SRAM700のその他の回路構成および接続関係は、図1の非同期式SRAM100と同様なので説明は省略する。
【0083】
図7の非同期式SRAM700では、図1の非同期式SRAM100の入出力線共有ビット線対141の入出力線共有ビット線143,145のうちどちらか1本のビット線を用いて、読出データや書込データの相補な信号のどちらかが転送されるようになっている。図7では、入出力ビット線145が入出力線共有ビット線として用いられ、入出力線共有ビット線143に対応して設けられていた入出力バッファ接続トランスファーゲート131のNMOSトランジスタ153が除かれた構成となっている。
【0084】
すなわち、データ読出時は、データラッチ123にラッチされた読出データの相補な信号のどちらかが、1つのNMOSトランジスタにより構成されたラッチデータ転送トランスファーゲート125′に転送され、入出力線共有ビット線選択トランスファーゲート137、入出力線共有ビット線145、および入出力バッファ接続トランスファーゲート131(NMOSトランジスタ155)を介して入出力バッファ129に伝えられる。ここで、ラッチデータ転送トランスファーゲート125′のオン/オフは、図1のラッチデータ転送トランスファーゲート125の場合と同様である。
【0085】
さらに、データラッチ123から出力される読出データの相補な信号のどちらかが、入出力線対117の相補な信号と同相となるように接続されていれば、読出データの電位が入出力線対117に残っているため、高速にデータを減らすことが可能となる。
【0086】
データ書込時は、入出力バッファ129に入力された書込データの相補な信号のどちらかが入出力バッファ接続トランスファーゲート131(NMOSトランジスタ155)、入出力線共有ビット線145、入出力線共有ビット線選択トランスファーゲート137、およびラッチデータ転送トランスファーゲート125′を介して、データラッチ123にラッチされる。
【0087】
さらに、データラッチ123からライトドライバ127に書込データが取込まれ、ライトドライバ127から出力される相補な信号のどちらかが、入出力線対117の相補な信号と同相になるように接続されていれば、書込データの電位が入出力線対に残っているため、高速に書込データを書込むことが可能となる。
【0088】
なお、上記実施の形態3で述べたシングルデータバス方式は、実施の形態2の半導体記憶装置にも利用することができる。
【0089】
(4) 実施の形態4
図8は、本発明の半導体記憶装置の実施の形態4の非同期式SRAM800の構成を示すブロック図である。
【0090】
図8を参照して、非同期式SRAM800は、図1の非同期式SRAM100において、入出力バッファ129と入出力バッファ接続トランスファーゲート131との間にセンスアンプ801を接続したものである。センスアンプ801はまた、モード設定信号発生回路101に接続されている。
【0091】
モード設定信号発生回路101から読出モード設定信号が出力されると、入出力バッファ接続トランスファーゲート131を介して転送された読出データがセンスアンプ801で、さらに増幅される。
【0092】
したがって、データ読出時に、入出力線共有ビット線対141を介して転送されてきた読出データが、メモリセルのドレイン容量や、対ビット線対の配線容量などの影響で、十分に振幅が出ていない場合があっても、センスアンプによりデータの振幅を増幅して、十分大きな振幅を有する読出データを得ることが可能となる。
【0093】
なお、実施の形態1から3のすべての実施の形態の半導体記憶装置に、上記実施の形態4と同様なセンスアンプを設けることができる。
【0094】
(5) 実施の形態5
図9は、本発明の半導体記憶装置の実施の形態5の非同期式SRAM900の構成を示すブロック図である。
【0095】
図9を参照して、非同期式SRAM900は、図1の非同期式SRAM100の入出力線共有ビット線対141(図7に示したシングルデータバス対応の非同期式SRAM700の場合は入出力共有ビット線145)と隣り合う(または近傍の)ビット線対に電位固定回路901を接続したものである。
【0096】
図9では、入出力線共有ビット線対141の一方側で隣り合うビット線対BLyに対応して設けられた電位固定回路901を代表して示す。また、図9中では、GND電位にビット線対の電位を固定しているが、一定電位であれば他の電位でもよい。
【0097】
図9において、電位固定回路901は、NMOSトランジスタ903,905を含み、NMOSトランジスタ903,905のゲート電極は、ともにデータ転送ATD選択回路109に接続さ、ドレイン電極は、各々が、ビット線対の対応する1つのビット線に接続され、ソース電極は、ともに実施されGND電位が与えられている。
【0098】
データ転送時、入出力バッファ接続トランスファーゲート131の制御ノードNbに与えられるデータ転送ATD選択回路109からの制御信号が電位固定回路901のNMOSトランジスタ903,905のゲート電極に与えられ、入出力バッファ接続トランスファーゲート131がオンすると、NMOSトランジスタ903,905もオンして、ビット線対BLyがGND電位になる。
【0099】
したがって、実施の形態4で述べたように、入出力線共有ビット線対141を介して転送されたデータは、対ビット線対の配線間容量のため、振幅が十分に出ていない場合があるが、前述のように、データ転送時、入出力線共有ビット線対141と隣り合うビット線対の電位を一定電位(たとえば、GND電位)に固定することにより、配線間容量を低減することが可能となる。
【0100】
なお、実施の形態2から4のすべての実施の形態において、上記実施の形態5と同様な、ビット線プリチャージ/イコライズのための電位固定回路を設けることができる。
【0101】
また、上記すべての実施の形態において、データ入出力バッファ129、センスアンプ121、およびライトドライバ127などのデータ入出力回路のうちのいずれかから最短距離にあるビット線対を入出力線共有ビット線対とすることにより、データ転送時間を短縮することも可能である。
【0102】
以上のように、本発明の半導体記憶装置のすべての実施の形態において、データ読出時および書込時のタイミングマージンが低減され、また、誤動作することなく入出力線共有ビット線を介してデータ転送を行なうことが可能となる。
【0103】
したがって、従来のデータバス配線が不要となり、データバス配線のレイアウト面積が低減された半導体記憶装置を提供することが可能となる。また、これにより、設計時の自由度が増加する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の半導体記憶装置の実施の形態1の非同期式SRAMの構成を示すブロック図である。
【図2】 図1の非同期式SRAM100の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図3】 図1のモード設定信号発生回路の部分回路、ATD発生回路の部分回路、デコードATD選択回路、データ転送ATD選択回路、ビット線選択デコーダ、入出力線共有ビット線選択トランスファーゲート制御信号発生回路の例を示す詳細な回路図である。
【図4】 図1のビット線負荷のATD発生回路の部分回路に含まれているビット線負荷制御信号発生回路の例を示す回路図である。
【図5】 本発明の半導体記憶装置の実施の形態2の同期式パイプライン方式SRAMの構成を示すブロック図である。
【図6】 図5の同期式パイプライン方式SRAMの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図7】 本発明の半導体記憶装置の実施の形態3のシングルデータバス対応の非同期式SRAMの構成を示すブロック図である。
【図8】 本発明の半導体記憶装置の実施の形態4の非同期式SRAMの構成を示すブロック図である。
【図9】 本発明の半導体記憶装置の実施の形態5の非同期式SRAMの構成を示すブロック図である。
【図10】 従来の非同期式SRAMの構成を示すブロック図である。
【図11】 従来の非同期式パイプライン方式SRAMの構成を示すブロック図である。
【図12】 図11のパルス発生回路の例を示す回路図である。
【図13】 図12のパルス発生回路から出力されるパルス信号を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
107 デコードATD選択回路、109 データ転送ATD選択回路、119 入出力線共有ビット線選択トランスファーゲート制御信号発生回路、123データラッチ、125 ラッチデータ転送トランスファーゲート、131 入出力バッファ接続トランスファーゲート、137 入出力線共有ビット線選択トランスファーゲート、503 外部クロック入力端子、505 データレジスタ、507 モードレジスタ、509 アドレスレジスタ、121,801 センスアンプ、141 入出力線共有ビット線対、143,145 入出力線共有ビット線、129 データ入出力バッファ、113 ビット線選択デコーダ、105 ATD発生回路、WL1,…,WLx,…,WLm(WL) ワード線、BL1,…,BLx,…,BLy,…,BLn(BL) ビット線対、MC1,…,MCx,…,MCy,…,MCs(MC) メモリセル。
Claims (11)
- 入出力バッファと、
複数のビット線と、
入出力線と、
各々が、前記複数のビット線の1つに対応して設けられ、前記複数のビット線と前記入出力線との間に接続された複数のコラム選択ゲートと、
前記入出力線に接続されデータをラッチするデータラッチと、
を備え、前記複数のビット線は、
入出力線共有ビット線
を含み、前記複数のコラム選択ゲートは、
前記入出力線共有ビット線に接続された入出力線共有ビット線選択ゲート
を含み、前記入出力バッファと前記入出力線共有ビット線との間に接続された入出力バッファ接続ゲートと、
データ読出時には、入力されたコラムアドレス信号に対応する前記コラム選択ゲートを第1のタイミングでオンし、前記第1のタイミングでオンした前記コラム選択ゲートを前記第1のタイミングよりも遅い第2のタイミングでオフする第1のゲート制御手段と、
データ読出時には、前記入出力線共有ビット線選択ゲートと前記入出力バッファ接続ゲートとを前記第2のタイミングよりも遅い第3のタイミングでオンし、データ書込時には、前記入出力バッファ接続ゲートと前記入出力線共有ビット線選択ゲートとを第4のタイミングでオンし、前記入出力バッファ接続ゲートと入出力線共有ビット線選択ゲートとを前記第4のタイミングよりも遅い第5のタイミングでオフする第2のゲート制御手段と、
をさらに備え、前記第1のゲート制御手段は、データ書込時には、入力されたコラムアドレス信号に対応する前記コラム選択ゲートを前記第5のタイミングよりも遅い第6のタイミングでオンする半導体記憶装置。 - 前記入出力線共有ビット線と隣り合うビット線の電圧を、データ読出時には前記第2のタイミングで、また、データ書込時には前記第4のタイミングで一定電圧に固定する固定手段を、さらに備えた請求項1に記載の半導体記憶装置。
- 入出力バッファと、
複数のビット線と、
入出力線と、
各々が、前記複数のビット線の1つに対応して設けられ、前記複数のビット線と前記入出力線との間に接続された複数のコラム選択ゲートと、
前記入出力線に接続されデータをラッチするデータラッチと、
を備え、前記複数のビット線は、
入出力線共有ビット線
を含み、前記複数のコラム選択ゲートは、前記入出力線共有ビット線に接続された入出力線共有ビット線選択ゲート
を含み、前記入出力バッファと前記入出力線共有ビット線との間に接続された入出力バッファ接続ゲートと、
第1のパルス信号と、第1のパルス信号の不活性化後に出力される第2のパルス信号とを出力するパルス信号出力手段と、
前記第1または第2のパルス信号の活性化に応答して、入力されたコラムアドレス信号に対応する前記コラム選択ゲートをオンし、活性化した前記第1または第2のパルス信号の不活性化に応答して、オンした前記コラム選択ゲートをオフする第1のゲート制御手段と、
前記第1または第2のパルス信号の活性化に応答して、前記入出力バッファ接続ゲートと前記入出力線共有ビット線選択ゲートとをオンし、活性化した前記第1または第2のパルス信号の不活性化に応答して、オンした前記入出力バッファ接続ゲートと前記入出力線共有ビット線選択ゲートとをオフする第2のゲート制御手段と、
データ読出時には、前記第1のパルス信号を前記第1のゲート制御手段に転送し、前記第2のパルス信号を前記第2のゲート制御手段に転送し、データ書込時には、前記第1のパルス信号を前記第2のゲート制御手段に転送し、前記第2のパルス信号を前記第1のゲート制御手段に転送するパルス信号転送手段と、
をさらに備えた半導体記憶装置。 - 前記入出力線共有ビット線と隣り合うビット線の電圧を、前記第1および第2のパルス信号の活性化時に一定電圧に固定する電圧固定手段
を、さらに備えた請求項3に記載の半導体記憶装置。 - 前記複数のビット線と前記データラッチとの間に接続された第1のセンスアンプと、
前記データラッチと前記複数のビット線との間に接続されたライトドライバと、
をさらに備え、前記入出力線共有ビット線は、前記複数のビット線のうち、前記入出力バッファと第1のセンスアンプとライトドライバとのうち1つから最短距離にあるビット線である請求項1から4のいずれかに記載の半導体記憶装置。 - 前記ビット線および入出力共有ビット線は対をなす、請求項1、2、5のいずれかに記載の半導体記憶装置。
- 前記ビット線および入出力共有ビット線は対をなす、請求項3もしくは4に記載の半導体記憶装置。
- 前記パルス信号出力手段は、外部から入力されたアドレス信号の変化を検知して前記第1および第2のパルス信号を出力する、請求項3、4、7のいずれかに記載の半導体記憶装置。
- 前記パルス信号出力手段は、外部から入力されたクロック信号に同期して前記第1および第2のパルス信号を出力する請求項3、4、7、8のいずれかに記載の半導体記憶装置。
- 前記第1のパルス信号の不活性化と前記第2のパルス信号の活性化との間で、前記複数のビット線をプリチャージかつイコライズするビット線プリチャージ/イコライズ手段を、さらに備えた、請求項3、4、7、8、9のいずれかに記載の半導体記憶装置。
- 前記入出力バッファ接続ゲートと前記入出力バッファとの間に接続された第2のセンスアンプを、さらに備えた、請求項1から10のいずれかに記載の半導体記憶装置。
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