JP3887073B2 - 半導体記憶装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体記憶装置に関し、詳しくは階層化ワードデコーダ方式を用いた半導体記憶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
階層化ワードデコーダ方式とは、ワード選択を行うためのワード線を、メインワード線及びサブワード線に階層化したものである。通常ワード線材料はポリシリコンであるが、ポリシリコンは配線材料としては抵抗が高く信号遅延が大きくなるため、平行して配置したアルミ配線とポリシリコンのワード線とを適当な間隔でコンタクトさせ、ワード線の抵抗を下げることが行われる。しかし集積度が増すと配線間隔が狭くなり、アルミ配線をポリシリコン配線と同じピッチでパターニングすることが困難になる。階層化ワードデコーダ方式は、このような問題点を克服するために採用されるものであり、ポリシリコンからなるワード線を遅延が許せる程度まで分割してサブワード線とし、メインワード線にはアルミ配線を用いることで遅延をなくすものである。
【0003】
図6は、従来の階層化ワードデコーダ方式のワード線構造を示す図である。メインワードデコーダ201は、ローアドレスをデコードして、複数のメインワード線213から一本を選択してHIGHにする。メインワード線213の配線層とは別の配線層に、各メインワード線213に対して4本のサブワード線214が配置される。4本のサブワード線214は、4種類のサブワードデコーダ209乃至212に接続される。各種類のサブワードデコーダ209乃至212は、メインワード線213に直交する方向に一列に並んで、メインワード線213と同一の個数だけ配置される。
【0004】
サブワードデコーダ選択回路203は、サブワードデコーダ選択線215を介して、4種類のサブワードデコーダ209乃至212のうちの1種類を選択する。サブワードデコーダ209乃至212は、選択されると、メインワード線213をサブワード線214に接続する。従って、メインワードデコーダ201によって選択された一本のメインワード線に於てのみ、サブワードデコーダ選択回路203によって選択された一本のサブワード線214がHIGHになる。これによって階層的なワード選択が可能になる。例えば読みだし動作の場合には、選択されたワードに対応する複数のメモリセル配列207のデータが、複数のセンスアンプブロック204のセンスアンプ列に読み込まれる。
【0005】
メモリセル配列207は、図に示されるようにコラム方向(図横方向)に複数のコラムブロックに分割して配置されると共に、ロー方向(図縦方向)にも複数のローブロックに分割して配置される。図6は、一つのローブロックの構成を示すものであり、ローブロック選択回路202が当該ローブロックのセンスアンプブロック204を駆動することによって、当該ローブロックが選択される。一般的に、選択されたローブロックに対しては、全てのセンスアンプブロック204が駆動される。
【0006】
半導体記憶装置に於ては、消費電流を可能なかぎり低減することが望ましい。この要求に応えるために、ローアクセスを実行する時点までにコラムアドレスを取り込んで於て、特定のコラムアドレスのコラムブロックに対してのみセンスアンプを駆動することが考えられる。
図7は、階層化ワードデコーダ方式に於てコラムブロックを選択活性化する構成を示す。
【0007】
図7の構成では、複数のセンスアンプブロック204の全てを駆動するのではなく、指定されたコラムアドレスに対応する一つのセンスアンプブロック204のみを動作させる。コラムブロック選択回路208が、この目的のために設けられるものである。
ローアクセス時には既にコラムアドレスを読み込んでおいて、選択されたコラムアドレスに対応して、特定のコラムブロックをコラムブロック選択回路208が選択する。コラムブロック選択回路208からのコラムブロック選択線216は、センスアンプ制御回路205及びサブワードデコーダ制御回路206に供給される。センスアンプ制御回路205は、ローブロック選択回路202によって選択されたローブロックに於て、コラムブロック選択回路208によって選択されたコラムブロックのセンスアンプブロック204のみを駆動する。またサブワードデコーダ制御回路206は、コラムブロック選択回路208によって選択されたコラムブロックに於てのみ、サブワードデコーダ選択回路203からの選択信号をサブワードデコーダ209乃至212に供給する。
【0008】
このようにして、選択されたローブロックに於て、選択されたコラムブロックに対してのみメモリセル配列207のデータアクセスを行い、選択されたコラムブロックに対してのみセンスアンプブロック204を駆動することが出来る。これによって、消費電力を削減することが出来る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
図6の構成に於てサブワード線214は、2つのコラムブロックにまたがって延在し、両方のコラムブロックのメモリセル配列207で共有される。それに対して図7の構成のサブワード線214aは、各コラムブロックに対して設けられており、一つのメモリセル配列207に於てのみ用いられる。
【0010】
図6のようにサブサード線214が共有されている場合、サブワードデコーダ209乃至212の数は、図7の構成の場合に比較して1/2の個数でよい。従って図面横方向へのチップサイズを削減することが出来る。またサブワードデコーダ209乃至212とサブワード線214とのコンタクト(図示せず)が、図7の構成に比較して1/2の密度で良いので、サブワード線214の配線密度を大きくすることが可能であり、図面縦方向へのチップサイズを削減することが出来る。
【0011】
このようにサブワード線の共有を行う場合には、サブワード線の共有を行わない場合に比較して、チップサイズを小さく出来るという利点がある。
しかしながら上述のようなコラムブロックの選択的活性化を実現しようとすると、図7のような構成を用いざるを得ない。何故なら、特定のコラムブロックに対してのみセンスアンプブロック204を駆動するとすると、メモリセル配列207からのデータの読み出しも、当該コラムブロックに対してのみ行う必要があるからである。
【0012】
仮に図6のようにサブワード線214を共有する構成で、コラムブロックの選択活性化を行うとする。サブワード線214は2つのコラムブロックにまたがって延在しているので、指定されたコラムブロックに対するサブワードデコーダのみを選択したとしても、2つのコラムブロックからメモリセル配列207のデータが読み出されることになる。しかし駆動されるセンスアンプブロック204が一つのみとすると、センスアンプブロック204が駆動されない方のコラムブロックに於ては、センスアンプにデータが格納されずに、メモリセル配列207へのデータリストアが行われない。従って、メモリセル配列207のデータが破壊されてしまうことになる。
【0013】
従って本発明の目的は、半導体記憶装置に於てチップ面積を増大させることなく、コラムブロックの選択活性化を実現することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明に於ては、階層化ワードデコードによりワード選択を行う半導体記憶装置は、第1コラムブロック及び第2コラムブロックで共有される第1サブワード線と、前記第2コラムブロック及び第3コラムブロックで共有される第2サブワード線と、前記第1コラムブロック、前記第2コラムブロック、及び、前記第3コラムブロック各々に対応して設けられた、第1センスアンプブロック、第2センスアンプブロック、及び、第3センスアンプブロックと、前記第1サブワード線を活性化させる時には、前記第1サブワード線を選択する信号を用いて、前記第1コラムブロック、及び、前記第2コラムブロックを選択して、前記第1センスアンプブロック、及び、前記第2センスアンプブロックを活性化させ、前記第2サブワード線を活性化させる時には、前記第2サブワード線を選択する信号を用いて、前記第2コラムブロック、及び、前記第3コラムブロックを選択して、前記第2センスアンプブロック、及び、前記第3センスアンプブロックを活性化させるコラムブロック選択回路と、を備え、前記第1サブワード線と前記第2サブワード線は選択的に活性化され、前記コラムブロック選択回路は、コラムブロックを選択するコラムアドレス信号と、前記第1サブワード線を選択する信号又は前記第2サブワード線を選択する信号とに基づいて、前記第1コラムブロック及び前記第2コラムブロック、又は、前記第2コラムブロック及び前記第3コラムブロックを選択することを特徴とする。
【0015】
上記発明に於ては、選択活性化されたサブワード線を共有するコラムブロックに対してのみセンスアンプブロックを駆動するので、消費電流を削減することが可能であると共に、アクセスされたデータがセンスアンプブロックに格納されずに破壊されてしまうことを避けることが出来る。また、センスアンプを駆動するコラムブロックの選択は、コラムアドレス信号とサブワード線を選択する信号とに基づいて行うことが出来る。
【0016】
請求項2の発明に於ては、請求項1記載の半導体記憶装置に於て、前記コラムブロック選択回路は、前記第1サブワード線を選択する信号と、コラムブロックを選択するコラムアドレスの内、所定数の上位ビットに基づいて前記第1コラムブロック及び前記第2コラムブロックを選択し、前記第2サブワード線を選択する信号と、前記コラムブロックを選択する前記コラムアドレスに基づいて、前記第2のコラムブロック及び前記第3コラムブロックを選択することを特徴とする。
【0017】
上記発明に於ては、センスアンプを駆動するコラムブロックの選択は、コラムアドレスの上位ビットとサブワード線を選択する信号とに基づいて行うことが出来る。請求項の発明に於ては、請求項1記載の半導体記憶装置に於て、複数のローブロックから指定されたローブロックを選択するローブロック選択回路を更に含み、該ローブロック選択回路で選択されたローブロックに於て、前記コラムブロック選択回路で選択されたコラムブロックに対してのみ前記センスアンプブロックが駆動されることを特徴とする。
【0018】
上記発明に於ては、複数のローブロック及び複数のコラムブロックが設けられた場合に、選択されたローブロックに於て、選択活性化されたサブワード線を共有するコラムブロックに対してセンスアンプブロックを駆動するので、アクセスされたデータがセンスアンプブロックに格納されずに破壊されてしまうことを避けることが出来る。
【0019】
請求項の発明に於ては、請求項1記載の半導体記憶装置に於て、前記サブワード線を選択活性化するサブワードデコーダと、該サブワードデコーダを選択するサブワードデコーダ選択回路と、該サブワードデコーダ選択回路と該サブワードデコーダとの間に設けられたサブワードデコーダ制御回路を更に含み、該サブワードデコーダ制御回路は前記コラムブロック選択回路が選択的に選択した前記第1コラムブロック及び前記第2コラムブロック、又は、前記第2コラムブロック及び第3コラムブロックに対して、該サブワードデコーダ選択回路からの選択信号を選択的に該サブワードデコーダに供給することを特徴とする。
【0020】
上記発明に於ては、サブワードデコーダ制御回路は、選択された第1及び第2のコラムブロックに於て、選択信号をサブワードデコーダに供給するので、第1及び第2のコラムブロックに対してのみ、サブワード線を選択的に活性化することが出来る。請求項の発明に於ては、請求項1記載の半導体記憶装置に於て、前記第1コラムブロック及び前記第2コラムブロック、又は、前記第2コラムブロック及び前記第3コラムブロックとにおいて、前記第1、前記第2、及び、前記第3センスアンプブロックにコラムブロック並び方向の両側から駆動電流を供給することを特徴とする。
【0021】
上記発明に於ては、センスアンプブロックに両側から駆動電流を供給するので、センスアンプブロックの立ち上げを高速に行うことが出来る。請求項の発明に於ては、請求項1記載の半導体記憶装置に於て、コラムアドレスをカウントアップして連続したコラムアドレスを生成するコラムアドレスカウンタと、指定されたコラムアドレスにアクセスするためのコラム選択線を更に含み、コラムアドレスのカウントアップにより該コラム選択線が順次選択活性化されるのに対応して、前記センスアンプブロックが順次駆動されることを特徴とする。
【0022】
上記発明に於ては、コラムアドレスをカウントアップして連続したコラムアドレスを順次アクセスする場合であっても、それに対応してセンスアンプブロックが順次駆動されるので、消費電流を削減することが可能であると共に、アクセスされたデータがセンスアンプブロックに格納されずに破壊されてしまうことを避けることが出来る。
【0023】
請求項の発明に於ては、請求項記載の半導体記憶装置に於て、前記コラム選択線が順次選択活性化される際に、一番最後の該コラム選択線が選択活性化されると次に一番最初の該コラム選択線が選択活性化されることを特徴とする。上記発明に於ては、コラムアドレスをカウントアップして連続したコラムアドレスを順次アクセスする場合であっても本発明を適用することが出来る。
【0024】
請求項の発明の半導体記憶装置は、複数のメインワード線と、該複数のメインワード線の一本を選択してメインワード選択を行うメインワードデコーダと、コラム方向にメモリセル領域が分割された複数のコラムブロックと、第1コラムブロック及び第2コラムブロックで共有される第1サブワード線と、前記第2コラムブロック及び第3コラムブロックで共有される第2サブワード線と、前記第1コラムブロック、前記第2コラムブロック、及び、前記第3コラムブロック各々に対応して設けられた、第1センスアンプブロック、第2センスアンプブロック、及び、第3センスアンプブロックと、前記第1サブワード線を活性化させる時には、前記第1サブワード線を選択する信号を用いて、前記第1コラムブロック、及び、前記第2コラムブロックを選択して、前記第1センスアンプブロック、及び、前記第2センスアンプブロックを活性化させ、前記第2サブワード線を活性化させる時には、前記第2サブワード線を選択する信号を用いて、前記第2コラムブロック、及び、前記第3コラムブロックを選択して、前記第2センスアンプブロック、及び、前記第3センスアンプブロックを活性化させるコラムブロック選択回路と、を備え、前記第1サブワード線と前記第2サブワード線は選択的に活性化され、前記コラムブロック選択回路は、コラムブロックを選択するコラムアドレス信号と、前記第1サブワード線を選択する信号又は前記第2サブワード線を選択する信号とに基づいて、前記第1コラムブロック及び前記第2コラムブロック、又は、前記第2コラムブロック及び前記第3コラムブロックを選択することを特徴とする。
【0025】
上記発明に於ては、メインワード線とサブワード線とによってワード選択を行う半導体記憶装置に於て、選択活性化されたサブワード線を共有するコラムブロックに対してのみセンスアンプブロックを駆動するので、消費電流を削減することが可能であると共に、アクセスされたデータがセンスアンプブロックに格納されずに破壊されてしまうことを避けることが出来る。
【0026】
また上記発明に於ては、センスアンプを駆動するコラムブロックの選択は、コラムアドレス信号とサブワード線を選択する信号とに基づいて行うことが出来る。
【0027】
請求項の発明に於ては、請求項記載の半導体記憶装置に於て、前記コラムブロック選択回路は、前記第1サブワード線を選択する信号と、コラムブロックを選択するコラムアドレスの内、所定数の上位ビットに基づいて前記第1コラムブロック及び前記第2コラムブロックを選択し、前記第2サブワード線を選択する信号と、前記コラムブロックを選択する前記コラムアドレスに基づいて、前記第2のコラムブロック及び前記第3コラムブロックを選択することを特徴とする。上記発明に於ては、センスアンプを駆動するコラムブロックの選択は、コラムアドレスの上位ビットとサブワード線を選択する信号とに基づいて行うことが出来る。
【0030】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を添付の図面を用いて説明する。
図1は、本発明による半導体記憶装置を示す。
図1の半導体記憶装置10は、クロックバッファ11、コマンドデコーダ12、アドレスバッファ13、I/Oデータバッファ14、制御信号ラッチ15、モードレジスタ16、コラムアドレスカウンタ17、ローデコーダブロック18、コラムデコーダブロック19、及びメモリセル配列20を含む。
【0031】
アドレスバッファ13は、アドレス入力A0乃至Anを受け取りバッファすると共に、ローアドレスをローデコーダブロック18に供給し、コラムアドレスをコラムアドレスカウンタ17及びコラムデコーダブロック19に供給する。コマンドデコーダ12は、コマンド入力/CS、/RAS、/CAS、/WE等を受け取りデコードすると共に、デコード結果を制御信号ラッチ15及びモードレジスタ16に供給する。制御信号ラッチ15は、デコード結果に従って、ローデコーダブロック18及びコラムデコーダブロック19を制御する。メモリセル回路20は、メモリセル配列、メインワード線、サブワード線、ビット線、センスアンプ等を含む。
【0032】
ローデコーダブロック18は、指定されたローアドレスのメインワード線及びサブワード線を立ち上げ、対応するメモリセルとセンスアンプとの間でデータの読み書きを行う。半導体記憶装置10に於て、ローデコーダブロック18によるローアドレスアクセスが実行される時点では、既にコラムアドレスが入力されている。このコラムアドレスを参照することによって、コラムデコーダブロック19は、指定されたコラムアドレスに対応するコラムブロックを選択し、この選択コラムブロックに於てのみローアドレスアクセスが実行されるようにする。即ち、選択コラムブロックに於てのみ、センスアンプが駆動され、ローデコーダブロック18によるサブワード線立ち上げが行われる。
【0033】
コラムデコーダブロック19は更に、選択コラムブロックの指定されたコラムアドレスに対するアクセスを行う。これによって、I/Oデータバッファ14と指定コラムアドレスのセンスアンプとの間で、データの読み書きが行われる。I/Oデータバッファ14は、半導体記憶装置10外部から供給されるデータDQ0乃至DQnをバッファすると共にメモリセル回路20に供給し、またメモリセル回路20から供給されるデータDQ0乃至DQnをバッファして外部に出力する。
【0034】
クロックバッファ11は、クロック信号CLKを受け取る。このクロック信号CLKに同期して、コマンドデコーダ12、アドレスバッファ13、及びI/Oデータバッファ14におけるデータラッチが行われる。また半導体記憶装置10内部の各構成要素は、クロック信号CLK或いはクロック信号CLKに基づいて内部発生された内部クロック信号に同期して動作する。
【0035】
コラムアドレスカウンタ17は、連続するコラムアドレスを内部的に生成してコラムデータブロック19に供給する。この連続するコラムアドレスは、メモリセル回路20のデータをリフレッシュするリフレッシュモードの場合や、同一ローアドレスで連続コラムアドレスのデータを連続的に読み出すページモードの場合等に用いられる。これらのモード指定は、所定のアドレスデータで指定されたモード設定データを、モードレジスタ16に書き込むことで行われる。
【0036】
図2は、本発明によるコラムブロック選択活性化制御機構の第1の実施例を示す図である。図2は、コラムブロック選択活性化に関して、図1のローデコーダブロック18、コラムデコーダブロック19、及びメモリセル回路20の関連部分を示すものである。
メモリセル配列27は、図に示されるようにコラム方向(図横方向)に複数のコラムブロックに分割して配置されると共に、ロー方向(図縦方向)にも複数のローブロックに分割して配置される。図2は、一つのローブロックの構成を示すものであり、ローブロック選択回路22によって、当該ローブロックが選択される。
【0037】
本発明に於ては、選択されたローブロックに於て、複数のセンスアンプブロック24の全てを駆動するのではなく、指定されたコラムアドレスに対応するコラムブロックのセンスアンプブロック24と、そのコラムブロックとサブワード線34を共有するコラムブロックのセンスアンプブロック24とを動作させる。コラムブロック選択回路28が、この目的のために設けられる。
【0038】
ローアクセス時には既にコラムアドレスを読み込んでおいて、選択されたコラムアドレスに対応する第1のコラムブロックと、第1のコラムブロックとサブワード線34を共有する第2のコラムブロックとを、コラムブロック選択回路28が選択する。コラムブロック選択回路28からのコラムブロック選択線36は、センスアンプ制御回路25及びサブワードデコーダ制御回路26に供給される。センスアンプ制御回路25は、ローブロック選択回路22によって選択されたローブロックに於て、コラムブロック選択回路28によって選択された第1及び第2のコラムブロックのセンスアンプブロック24を駆動する。またサブワードデコーダ制御回路26は、コラムブロック選択回路28によって選択された第1及び第2のコラムブロックに於てのみ、サブワードデコーダ選択回路23からの選択信号qd0乃至qd3を、サブワードデコーダ29乃至32に供給する。
【0039】
サブワードデコーダ選択回路23は、サブワードデコーダ選択線35を介して選択信号qd0乃至qd3を供給することによって、4種類のサブワードデコーダ29乃至32のうちの1種類を選択する。サブワードデコーダ29乃至32は、選択されると、メインワード線33をサブワード線34に接続する。従って、メインワードデコーダ21によって選択された一本のメインワード線33に於てのみ、サブワードデコーダ選択回路23によって選択された一本のサブワード線34がHIGHになる。
【0040】
このようにして、選択されたコラムアドレスに対応する第1のコラムブロックと、第1のコラムブロックとサブワード線34を共有する第2のコラムブロックとを選択し、第1及び第2のコラムブロックに対してメモリセル配列27のデータアクセスを行い、第1及び第2のコラムブロックに対してセンスアンプブロック24を駆動することが出来る。これによって、サブワード線34をコラムブロック間で共有するという条件の基でありながら、メモリセル配列27のデータを破壊することなく、コラムブロックの選択活性化を行うことが出来る。
【0041】
図2のコラムブロック選択回路28は、NOR回路41乃至46、インバータ47乃至52、XOR回路53、PMOSトランジスタ54乃至57、及びNMOSトランジスタ58乃至61を含む。コラムブロック選択回路28は、サブワードデコーダ選択回路23からの選択信号qd0乃至qd3と、コラムアドレスA0乃至Anの上位2ビットA0及びA1を入力とする。ここで選択信号qd0乃至qd3は、選択するサブワードデコーダに対応する一つがHIGHとなり、残りはLOWである信号である。
【0042】
NOR回路41は選択信号qd1及びqd3、NOR回路42は選択信号qd0及びqd2を入力とする。従って、選択信号qd1及びqd3の何れかがHIGHの場合には、PMOSトランジスタ56及び57が導通され、選択信号qd0及びqd2の何れかがHIGHの場合には、PMOSトランジスタ54及び55が導通される。PMOSトランジスタ54乃至57のうちで導通されないトランジスタのドレイン端は、NMOSトランジスタ58乃至61の対応するトランジスタが導通してグランドに接続される。
【0043】
図2には、例として、4つのコラムブロックA乃至Dが設けられている。コラムアドレス(A0,A1)は、4つのコラムブロックA乃至Dに対応して、
Figure 0003887073
が割り当てられる。また選択信号qd0乃至qd3の一つが選択される場合に、サブワードデコーダによって選択される一対のコラムブロックは、図2のサブワードデコーダ選択線35とサブワードデコーダ29乃至32との接続関係から分かるように、
選択信号 選択コラムブロック
qd0 (A、B)或いは(C、D)
qd1 (A、D)或いは(B、C)
qd2 (A、B)或いは(C、D)
qd3 (A、D)或いは(B、C)
である。従って、選択信号qd0或いはqd2が選択される場合は、アドレスビットA0にだけ着目して、A0が0の場合には一対のコラムブロック(A、B)を選択し、A0が1の場合には一対のコラムブロック(C、D)を選択すればよい。また選択信号qd1或いはqd3が選択される場合は、アドレスビットA0とA1とが異なる場合には一対のコラムブロック(B、C)を選択し、両ビットが同一の場合には一対のコラムブロック(A、D)を選択すればよい。このようにコラムブロックの対を選択すれば、選択されたサブワードデコーダによってサブワード線が共有される2つのコラムブロックを選択することが出来る。
【0044】
上述のような一対のコラムブロックを選択するために、図2のコラムブロック選択回路28に於ては、選択信号qd0或いはqd2が選択される場合には、アドレスビットA0に着目してコラムブロック選択信号CS0乃至CS3を生成し、選択信号qd1或いはqd3が選択される場合には、アドレスビットA0及びA1の排他的論理和に着目してコラムブロック選択信号CS0乃至CS3を生成する。
【0045】
図2に於てコラムブロックの個数は4つであるが、例えば8つのコラムブロックが設けられているときには、コラムアドレスの先頭3ビットA0、A1、及びA2と選択信号qd0乃至qd3とを用いて、2つのコラムブロックを選択するようにすればよい。この場合の基本的な回路構成は図2の場合と同様であり、当業者の通常の技術の範囲内であるので、詳細な説明を省略する。
【0046】
図3は、本発明によるコラムブロック選択活性化制御機構の第2の実施例を示す図である。図3に於て、図2と同一の要素は同一の符号で参照され、その説明は省略される。
図3に於ては、図2の構成に対して、センスアンプ制御回路25がセンスアンプ制御回路25aで置き換えられている。また図3に於ては、図2では図示が省略されていたセンスアンプ駆動回路70が図示されている。センスアンプ駆動回路70は、センスアンプ制御回路25aを介して、センスアンプブロック24に駆動電流を供給する。センスアンプ制御回路25aは、センスアンプ駆動回路70からの駆動電流を、センスアンプブロック24のセンスアンプ列に対して両側から供給することを特徴とする。
【0047】
図4は、センスアンプ制御回路25aの詳細な回路構成を示す図である。図4に於て、図3と同一の要素は同一の符号で参照される。
図4に於て、センスアンプ制御回路25aは、NAND回路71、インバータ72、及び1つ或いは2つのNMOSトランジスタ73を含む。一番端に位置するセンスアンプ制御回路25aに於ては、NMOSトランジスタ73は1つであり、それ以外のセンスアンプ制御回路25aに於ては、NMOSトランジスタ73は2つである
各センスアンプ制御回路25aは、コラムブロック選択線36からのコラムブロック選択信号と、ローブロック選択回路22からのローブロック選択信号を入力として、NAND回路71及びインバータ72とで両選択信号のANDを求める。従って、インバータ72の出力は、当該ローブロック及び当該コラムブロックが選択されたときにHIGHになる。インバータ72の出力は、当該センスアンプ制御回路25aのNMOSトランジスタ73と、右隣に配置されるセンスアンプ制御回路25aのNMOSトランジスタ73に入力される。従って、これらのNMOSトランジスタ73が導通され、センスアンプ駆動回路70からの駆動電流が、これらのNMOSトランジスタ73に挟まれるセンスアンプブロック24に両側から供給される。
【0048】
このように第2の実施例に於ては、センスアンプブロック24のセンスアンプ列に両側から駆動電流を供給することによって、センスアンプブロック24のセンスアンプの立ち上がり時間を短縮することが可能であり、動作速度の向上をはかることが出来る。
図5は、図1のコラムアドレスカウンタ17でコラムアドレスをカウントアップしてコラム選択線を選択する場合の実施例を示す構成図である。図5に於て、図2と同一の構成要素は同一の符号で参照され、その説明は省略する。
【0049】
図5に於て、コラムデコーダ81がコラム選択線CL1乃至CLnのうちの一本を選択する。コラム選択線CL1乃至CLnはセンスアンプブロック24に接続されていて、例えば読みだし動作の場合は、選択されたコラム選択線に対応するセンスアンプのデータがローカルデータバス82に読み出される。図1のコラムアドレスカウンタ17がコラムアドレスをカウントアップして連続するコラムアドレスを生成する場合、あるセンスアンプブロック24の最終端のセンスアンプをコラム選択線が選択すると、次に右隣のセンスアンプブロック24が活性化される。このようにコラムアドレスがカウントアップされ、コラム選択線CL1乃至CLnが順次選択されていくと、センスアンプブロック24もコラムアドレスに対応して順次活性化されていく。一番最後のコラム選択線CLnが選択されると、次は最初のコラム選択線CL1に戻って選択を続ける。
【0050】
このように本発明によるコラムブロックの選択活性化は、コラムアドレスが連続的にカウントアップされる場合でも、センスアンプブロックを順次活性化することで、連続したコラムアドレスを順次アクセスすることが出来る。
以上、実施例に基づいて本発明は説明されたが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載される範囲内で変形・変更が可能なものである。
【0051】
【発明の効果】
請求項1の発明に於ては、選択活性化されたサブワード線を共有するコラムブロックに対してのみセンスアンプブロックを駆動するので、消費電流を削減することが可能であると共に、アクセスされたデータがセンスアンプブロックに格納されずに破壊されてしまうことを避けることが出来る。
【0052】
更に請求項の発明に於ては、センスアンプを駆動するコラムブロックの選択は、コラムアドレス信号とサブワード線を選択する信号とに基づいて行うことが出来る。請求項の発明に於ては、センスアンプを駆動するコラムブロックの選択は、コラムアドレスの上位ビットとサブワード線を選択する信号とに基づいて行うことが出来る。
【0053】
請求項の発明に於ては、複数のローブロック及び複数のコラムブロックが設けられた場合に、選択されたローブロックに於て、選択活性化されたサブワード線を共有するコラムブロックに対してセンスアンプブロックを駆動するので、アクセスされたデータがセンスアンプブロックに格納されずに破壊されてしまうことを避けることが出来る。
【0054】
請求項の発明に於ては、サブワードデコーダ制御回路は、選択された第1及び第2のコラムブロックに於て、選択信号をサブワードデコーダに供給するので、第1及び第2のコラムブロックに対してのみ、サブワード線を選択的に活性化することが出来る。請求項の発明に於ては、センスアンプブロックに両側から駆動電流を供給するので、センスアンプブロックの立ち上げを高速に行うことが出来る。
【0055】
請求項の発明に於ては、コラムアドレスをカウントアップして連続したコラムアドレスを順次アクセスする場合であっても、それに対応してセンスアンプブロックが順次駆動されるので、消費電流を削減することが可能であると共に、アクセスされたデータがセンスアンプブロックに格納されずに破壊されてしまうことを避けることが出来る。
【0056】
請求項の発明に於ては、コラムアドレスをカウントアップして連続したコラムアドレスを順次アクセスする場合であっても本発明を適用することが出来る。請求項の発明に於ては、メインワード線とサブワード線とによってワード選択を行う半導体記憶装置に於て、選択活性化されたサブワード線を共有するコラムブロックに対してのみセンスアンプブロックを駆動するので、消費電流を削減することが可能であると共に、アクセスされたデータがセンスアンプブロックに格納されずに破壊されてしまうことを避けることが出来る。
【0057】
更に請求項の発明に於ては、センスアンプを駆動するコラムブロックの選択は、コラムアドレス信号とサブワード線を選択する信号とに基づいて行うことが出来る。請求項の発明に於ては、センスアンプを駆動するコラムブロックの選択は、コラムアドレスの上位ビットとサブワード線を選択する信号とに基づいて行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による半導体記憶装置を示す。
【図2】本発明によるコラムブロック選択活性化制御機構の第1の実施例を示す図である。
【図3】本発明によるコラムブロック選択活性化制御機構の第2の実施例を示す図である。
【図4】図3のセンスアンプ制御回路の詳細な回路構成を示す図である。
【図5】コラムアドレスカウンタでコラムアドレスをカウントアップしてコラム選択線を選択する場合の実施例を示す構成図である。
【図6】従来の階層化ワードデコーダ方式のワード線構造を示す図である。
【図7】階層化ワードデコーダ方式に於てコラムブロックを選択活性化する構成を示す図である。
【符号の説明】
11 クロックバッファ
12 コマンドデコーダ
13 アドレスバッファ
14 I/Oデータバッファ14
15 制御信号ラッチ
16 モードレジスタ
17 コラムアドレスカウンタ
18 ローデコーダブロック
19 コラムデコーダブロック
20 メモリセル配列
21 メインワードデコーダ
22 ローブロック選択回路
23 サブワードデコーダ選択回路
24 センスアンプブロック
25、25a センスアンプ制御回路
26 サブワードデコーダ制御回路
27 メモリセル配列
28 コラムブロック選択回路
29、30、31、32 サブワードデコーダ
33 メインワード線
34 サブワード線
35 サブワードデコーダ選択線
70 センスアンプ駆動回路
81 コラムデコーダ
82 ローカルデータバス
201 メインワードデコーダ
202 ローブロック選択回路
203 サブワードデコーダ選択回路
204 センスアンプブロック
205 センスアンプ制御回路
206 サブワードデコーダ制御回路
207 メモリセル配列
208 コラムブロック選択回路
209、210、211、212 サブワードデコーダ
213 メインワード線
214、214a サブワード線
215 サブワードデコーダ選択線

Claims (9)

  1. 階層化ワードデコードによりワード選択を行う半導体記憶装置であって、
    第1コラムブロック及び第2コラムブロックで共有される第1サブワード線と、
    前記第2コラムブロック及び第3コラムブロックで共有される第2サブワード線と、
    前記第1コラムブロック、前記第2コラムブロック、及び、前記第3コラムブロック各々に対応して設けられた、第1センスアンプブロック、第2センスアンプブロック、及び、第3センスアンプブロックと、
    前記第1サブワード線を活性化させる時には、前記第1サブワード線を選択する信号を用いて、前記第1コラムブロック、及び、前記第2コラムブロックを選択して、前記第1センスアンプブロック、及び、前記第2センスアンプブロックを活性化させ、
    前記第2サブワード線を活性化させる時には、前記第2サブワード線を選択する信号を用いて、前記第2コラムブロック、及び、前記第3コラムブロックを選択して、前記第2センスアンプブロック、及び、前記第3センスアンプブロックを活性化させるコラムブロック選択回路と、を備え、
    前記第1サブワード線と前記第2サブワード線は選択的に活性化され、前記コラムブロック選択回路は、コラムブロックを選択するコラムアドレス信号と、前記第1サブワード線を選択する信号又は前記第2サブワード線を選択する信号とに基づいて、前記第1コラムブロック及び前記第2コラムブロック、又は、前記第2コラムブロック及び前記第3コラムブロックを選択することを特徴とする半導体記憶装置。
  2. 前記コラムブロック選択回路は、前記第1サブワード線を選択する信号と、コラムブロックを選択するコラムアドレスの内、所定数の上位ビットに基づいて前記第1コラムブロック及び前記第2コラムブロックを選択し、
    前記第2サブワード線を選択する信号と、前記コラムブロックを選択する前記コラムアドレスに基づいて、前記第2のコラムブロック及び前記第3コラムブロックを選択することを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。
  3. 複数のローブロックから指定されたローブロックを選択するローブロック選択回路を更に含み、該ローブロック選択回路で選択されたローブロックに於て、前記コラムブロック選択回路で選択されたコラムブロックに対してのみ前記センスアンプブロックが駆動されることを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。
  4. 前記サブワード線を選択活性化するサブワードデコーダと、
    該サブワードデコーダを選択するサブワードデコーダ選択回路と、
    該サブワードデコーダ選択回路と該サブワードデコーダとの間に設けられたサブワードデコーダ制御回路を更に含み、
    該サブワードデコーダ制御回路は前記コラムブロック選択回路が選択的に選択した前記第1コラムブロック及び前記第2コラムブロック、又は、前記第2コラムブロック及び第3コラムブロックに対して、該サブワードデコーダ選択回路からの選択信号を選択的に該サブワードデコーダに供給することを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。
  5. 前記第1コラムブロック及び前記第2コラムブロック、又は、前記第2コラムブロック及び前記第3コラムブロックとにおいて、前記第1、前記第2、及び、前記第3センスアンプブロックにコラムブロック並び方向の両側から駆動電流を供給することを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。
  6. コラムアドレスをカウントアップして連続したコラムアドレスを生成するコラムアドレスカウンタと、指定されたコラムアドレスにアクセスするためのコラム選択線を更に含み、コラムアドレスのカウントアップにより該コラム選択線が順次選択活性化されるのに対 応して、前記センスアンプブロックが順次駆動されることを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。
  7. 前記コラム選択線が順次選択活性化される際に、一番最後の該コラム選択線が選択活性化されると、次に一番最初の該コラム選択線が選択活性化されることを特徴とする請求項6記載の半導体記憶装置。
  8. 複数のメインワード線と、
    該複数のメインワード線の一本を選択してメインワード選択を行うメインワードデコーダと、
    コラム方向にメモリセル領域が分割された複数のコラムブロックと、
    第1コラムブロック及び第2コラムブロックで共有される第1サブワード線と、
    前記第2コラムブロック及び第3コラムブロックで共有される第2サブワード線と、
    前記第1コラムブロック、前記第2コラムブロック、及び、前記第3コラムブロック各々に対応して設けられた、第1センスアンプブロック、第2センスアンプブロック、及び、第3センスアンプブロックと、
    前記第1サブワード線を活性化させる時には、前記第1サブワード線を選択する信号を用いて、前記第1コラムブロック、及び、前記第2コラムブロックを選択して、前記第1センスアンプブロック、及び、前記第2センスアンプブロックを活性化させ、
    前記第2サブワード線を活性化させる時には、前記第2サブワード線を選択する信号を用いて、前記第2コラムブロック、及び、前記第3コラムブロックを選択して、前記第2センスアンプブロック、及び、前記第3センスアンプブロックを活性化させるコラムブロック選択回路と、を備え、
    前記第1サブワード線と前記第2サブワード線は選択的に活性化され、前記コラムブロック選択回路は、コラムブロックを選択するコラムアドレス信号と、前記第1サブワード線を選択する信号又は前記第2サブワード線を選択する信号とに基づいて、前記第1コラムブロック及び前記第2コラムブロック、又は、前記第2コラムブロック及び前記第3コラムブロックを選択することを特徴とする半導体記憶装置。
  9. 前記コラムブロック選択回路は、前記第1サブワード線を選択する信号と、コラムブロックを選択するコラムアドレスの内、所定数の上位ビットに基づいて前記第1コラムブロック及び前記第2コラムブロックを選択し、
    前記第2サブワード線を選択する信号と、前記コラムブロックを選択する前記コラムアドレスに基づいて、前記第2のコラムブロック及び前記第3コラムブロックを選択することを特徴とする請求項8記載の半導体記憶装置。
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