JP4934897B2 - Memory device - Google Patents

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JP4934897B2 JP2001005466A JP2001005466A JP4934897B2 JP 4934897 B2 JP4934897 B2 JP 4934897B2 JP 2001005466 A JP2001005466 A JP 2001005466A JP 2001005466 A JP2001005466 A JP 2001005466A JP 4934897 B2 JP4934897 B2 JP 4934897B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、メモリ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図3を参照して、従来のD(ダイナミック)−RAMメモリ装置を説明する。このメモリ装置は、互いに交叉する複数のワード線WL(0)、WL(1)、WL(2)、‥‥‥、WL(2n)、WL(2n+1)及び複数対の第1及び第2のビット線‥‥‥、BL−(m−1);BLB−(m−1)、BL−m;BLB−m、BL−(m+1);BLB−(m+1)、‥‥‥と、複数のワード線WL(0)、WL(1)、WL(2)、‥‥‥、WL(2n)、WL(2n+1)及び複数対の第1及び第2のビット線‥‥‥、BL−(m−1);BLB−(m−1)、BL−m;BLB−m、BL−(m+1);BLB−(m+1)、‥‥‥の交互のビット線の交叉部にそれぞれ接続されたメモリセルMC(0)、MC(1)、‥‥‥、MC(2n)、MC(2n+1)とを有する。
【0003】
メモリセルMC(0)、MC(1)、‥‥‥、MC(2n)、MC(2n+1)は、それぞれスイッチングトランジスタ(MOS−FET)Q及びキャパシタCの直列回路から構成され、MOS−FET Qのドレインが、複数対の第1及び第2のビット線‥‥‥、BL−(m−1);BLB−(m−1)、BL−m;BLB−m、BL−(m+1);BLB−(m+1)、‥‥‥に交互に接続され、MOS−FET Qのゲートは、複数のワード線WL(0)、WL(1)、WL(2)、‥‥‥、WL(2n)、WL(2n+1)にそれぞれ接続される。直列回路のキャパシタC側は、図示を省略したセルプレート電位線に接続される。
【0004】
又、複数対の第1及び第2のビット線‥‥‥、BL−(m−1);BLB−(m−1)、BL−m;BLB−m、BL−(m+1);BLB−(m+1)、‥‥‥間には、それぞれセンスアンプSA及び各メモリセルMC(0)、MC(1)、‥‥‥、MC(2n)、MC(2n+1)における読出し及び書込み終了後に、複数対の第1及び第2のビット線‥‥‥、BL−(m−1);BLB−(m−1)、BL−m;BLB−m、BL−(m+1);BLB−(m+1)、‥‥‥間の電位を同電位にするイコライズ回路EQが接続されている。
【0005】
センスアンプSAは、センシング動作信号SA−Onによって制御され、イコライズ回路EQは、ビットラインリセット信号Eq−Onによって制御される。
【0006】
以下に、この図3のメモリ装置の動作を、図4の信号波形を示すタイミングチャートを参照して説明する。ビットラインリセット信号Eq−Onが、L(ロー)(解除状態)になっているときに、例えば、ワードラインWL(0)の電圧がLからH(ハイ)に立ち上がると、メモリセルMC(0)のMOS−FET QがONになって、キャパシタCの電荷がビット線BLに流れて、ビット線BL、BLB間に微少電圧が発生する。その後、センシング動作信号SA−OnがLからHになり、センスアンプSAが微少電圧の増幅を開始して、最大振幅にラッチし、ビット線BL−m、BLB−mの電圧はそれぞれVcc(V)、0(V)に達する。このとき、ビットラインBL、BLBを充放電するために、センスアンプSAに大きな電流が流れる。その後、読出し/書込み(R/W)回路に対し、読出し/書込み動作が行われる。その後、ワード線WL0の電圧がHからLになり、その後、センシング動作信号SA−OnがHからLになる。その後、ビットラインリセット信号Eq−OnがLからHになる(ビットラインリセット状態)と、イコライズ回路EQが動作して、ビット線BL、BLBの電圧が共にVcc/2に等しくなるように、ビット線BL、BLBにプリチャージが行われた後、待機状態になる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
かかる従来のメモリ装置では、互いに交叉する複数対の第1及び第2のビット線及び複数のワード線と、複数対の第1及び第2のビット線の交互の各一方のビット線及び複数のワード線の各交叉部にそれぞれ接続されたメモリセルと、各対の第1及び第2のビット線間にそれぞれ接続されたセンスアンプとを有するメモリ装置において、センシング動作時に、複数対の第1及び第2のビット線のうちアクセスされたメモリセルが接続されたビット線のみならず、アクセスされたメモリセルが接続されていないビット線も、共にその各電圧がそれぞれの最大振幅のラッチ電圧になるまで充放電されるため、消費電流が大きくなり過ぎてしまう。
【0008】
かかる点に鑑み、本発明は、互いに交叉する複数対の第1及び第2のビット線及び複数のワード線と、複数対の第1及び第2のビット線の交互の各一方のビット線及び複数のワード線の各交叉部にそれぞれ接続されたメモリセルと、各対の第1及び第2のビット線間にそれぞれ接続されたセンスアンプとを有するメモリ装置において、センシング動作時における複数対の第1及び第2のビット線に対する充放電のための消費電流を少なくすることのできるメモリ装置を提案しようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、互いに交叉する複数対の第1及び第2のビット線及び複数のワード線と、上記複数対の第1及び第2のビット線の交互の各一方のビット線及び上記複数のワード線の各交叉部にそれぞれ接続されたメモリセルと、上記各対の第1及び第2のビット線間にそれぞれ接続されたセンスアンプと、上記各対の第1及び第2のビット線の内、上記各メモリセルが接続された部分と、上記各センスアンプが接続された部分との間を、それぞれ接続及び分離する第1及び第2のゲート手段とを備え、上記第1のゲート手段と上記第2のゲート手段を共にON状態としてセンシング動作信号を発行し、上記複数のメモリセルのうちのアクセスされたメモリセルが接続されているビット線が、上記第1のビット線である場合には、センシング動作信号を発行した後のセンシング動作中に、ゲート信号を発行して上記第1のゲート手段をON状態のままとして、上記第2のゲート手段をOFF状態とし、上記第2のビット線である場合には、センシング動作信号を発行した後のセンシング動作中に、ゲート信号を発行して上記第2のゲート手段をON状態のままとして、上記第1のゲート手段をOFF状態とするように、上記複数の第1及び第2のゲート手段を制御するようにしたメモリ装置である。
【0010】
第1の発明によれば、複数のメモリセルのうちのアクセスされたメモリセルが接続されているビット線が、第1のビット線である場合には、センシング動作中に、第1のゲート手段をON、第2のゲート手段をOFFし、第2のビット線である場合には、センシング動作中に、第2のゲート手段をON、第1のゲート手段をOFFする。
【0011】
第2の発明は、第1の発明のメモリ装置において、各対の第1及び第2のビット線に対するプリチャージ期間は、各第1及び第2のゲート手段は、共にONであるメモリ装置である。
【0012】
第1及び第2の発明のメモリ装置において、メモリセルは、D−RAMメモリセルである。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下に、図1を参照して、本発明の実施の形態のメモリ装置(D−RAMメモリ装置)の例を説明する。尚、図1において、図3と対応する部分には、同一符号を付してある。このメモリ装置は、互いに交叉する複数のワード線WL(0)、WL(1)、WL(2)、‥‥‥、WL(2n)、WL(2n+1)及び複数対の第1及び第2のビット線‥‥‥、BL−(m−1);BLB−(m−1)、BL−m;BLB−m、BL−(m+1);BLB−(m+1)、‥‥‥と、複数のワード線WL(0)、WL(1)、WL(2)、‥‥‥、WL(2n)、WL(2n+1)及び複数対の第1及び第2のビット線‥‥‥、BL−(m−1);BLB−(m−1)、BL−m;BLB−m、BL−(m+1);BLB−(m+1)、‥‥‥の交互のビット線の交叉部にそれぞれ接続されたメモリセル(D−RAMメモリセル)MC(0)、MC(1)、‥‥‥、MC(2n)、MC(2n+1)とを有する。
【0014】
メモリセルMC(0)、MC(1)、‥‥‥、MC(2n)、MC(2n+1)は、それぞれスイッチングトランジスタ(MOS−FET)Q及びキャパシタCの直列回路から構成され、MOS−FET Qのドレインが、複数対の第1及び第2のビット線‥‥‥、BL−(m−1);BLB−(m−1)、BL−m;BLB−m、BL−(m+1);BLB−(m+1)、‥‥‥に交互に接続され、MOS−FET Qのゲートは、複数のワード線WL(0)、WL(1)、WL(2)、‥‥‥、WL(2n)、WL(2n+1)にそれぞれ接続される。直列回路のキャパシタC側は、図示を省略したセルプレート電位線に接続される。
【0015】
図1では、センスアンプSA及びメモリセルMC(0)、MC(1)、‥‥‥、MC(2n)、MC(2n+1)間を、接続及び分離するための第1及び第2のゲートとしてのMOS−FET Q1、Q2を、複数対の第1及び第2のビット線‥‥‥、BL−(m−1);BLB−(m−1)、BL−m;BLB−m、BL−(m+1);BLB−(m+1)、‥‥‥にそれぞれ挿入する。図1では、便宜上、MOS−FET Q1、Q2の左側の部分のビット線に、符号BL−SA、BLB−SAの符号を付す。従って、複数対の第1及び第2のビット線‥‥‥、BL−(m−1);BLB−(m−1)、BL−m;BLB−m、BL−(m+1);BLB−(m+1)、‥‥‥は、それぞれMOS−FET Q1、Q2を介して、第1及び第2のビット線BL−SA、BLB−SAに接続されることになる。
【0016】
MOS−FET Q1、Q2を纏めて、分離ゲートDGと称する。MOS−FET Q1、Q2は、各別のゲート信号Cut−BL、Cut−BLBによってON、OFF制御される。この例では、MOS−FET Q1、Q2として、Nチャンネル型MOS−FETを使用しているので、ゲート信号Cut−BL、Cut−BLBがHのとき、MOS−FET Q1、Q2がONになり、Lのとき、OFFになる。MOS−FET Q1、Q2として、Pチャンネル型MOS−FETを使用しても良く、その場合には、ゲート信号Cut−BL、Cut−BLBのH、Lと、MOS−FET Q1、Q2のON、OFFとの関係は、Nチャンネル型MOS−FETを使用したときの逆となる。
【0017】
尚、N及びPチャンネル型MOS−FETを併用することもできる。その場合には、N及びPチャンネル型MOS−FETの各ゲートに供給するゲート信号は、N及びPチャンネル型に応じて各別に生成する必要がある。
【0018】
そして、例えば、複数対の第1及び第2のビット線‥‥‥、BL−(m−1);BLB−(m−1)、BL−m;BLB−m、BL−(m+1);BLB−(m+1)、‥‥‥間に、各メモリセルMC(0)、MC(1)、‥‥‥、MC(2n)、MC(2n+1)における読出し及び書込み終了後に、複数対の第1及び第2のビット線‥‥‥、BL−(m−1);BLB−(m−1)、BL−m;BLB−m、BL−(m+1);BLB−(m+1)、‥‥‥間の電位を同電位にするイコライズ回路EQを接続する。
【0019】
そして、複数対の第1及び第2のビット線‥‥‥、BL−(m−1);BLB−(m−1)、BL−m;BLB−m、BL−(m+1);BLB−(m+1)、‥‥‥にそれぞれ対応する各対の第1及び第2のビット線BL−SA、BLB−SA間に、センスアンプBLB−SAを接続する。尚、イコライズ回路EQも、各対の第1及び第2のビット線BL−SA、BLB−SA間に接続するようにしても良い。
【0020】
センスアンプSAは、センシング動作信号SA−Onによって制御され、イコライズ回路EQは、ビットラインリセット信号Eq−Onによって制御される。
【0021】
以下に、この図1のメモリ装置の動作を、図2の信号波形を示すタイミングチャートを参照して説明する。待機状態では、ゲート信号Cut−BL、Cut−BLBの電圧は共にHであるので、MOS−FET Q1、Q2は共にONである。例えば、ワードラインWL(0)の電圧がLからHに立ち上がると、メモリセルMC(0)のMOS−FET QがONになって、キャパシタCの電荷が第1のビット線BLに流れて、第1及び第2のビット線BL、BLB間に微少電圧が発生する。
【0022】
その後、センシング動作信号SA−OnがLからHになり、センスアンプSAが微少電圧の増幅を開始して、最大振幅Vcc(V)−0(V)にラッチする以前に、ゲート信号Cut−BLBの電圧をHからLに変えて、第2のビット線BLB−mと、第2のビット線BLB−mに対応する第2のビット線BLB−SAとを分離する。ゲート信号Cut−BLの電圧はHのままである。その結果、第1のビット線BL−m、BL−SAの電圧は、一方の側にラッチされ、第2のビット線BLB−SAの電圧は、他方の側にラッチされるが、第2のビット線BLB−m、BLB−SAが分離されているため、第2のビット線BLB−mはフローティング状態となり、充放電電流が削減される。又、第2のビット線BLB−mのビットライン容量は、第2のビット線BLB−SAのビットライン容量の5〜10倍程度であるので、消費電流低減効果は大きい。図2の例では、第1のビット線BLB−SAのラッチ電圧は0(V)になるが、第2のビット線BLB−mのラッチ電圧は、Vcc/2(V)と0(V)との間の中間の電圧となる。
【0023】
その後、読出し/書込み(R/W)回路に対し、読出し/書込み動作が行われる。その後、ワード線WL0の電圧がHからLになる。その後、センシング動作信号SA−OnがHからLになる。その後、ゲート信号Cut−BLBの電圧がLからHに変わる(ゲート信号Cut−BLの電圧は依然としてHのまま)と共に、ビットラインリセット信号Eq−OnがLからHになる(ビットラインリセット状態になる)と、イコライズ回路EQが動作して、第1及び第2のビット線BL、BLBの電圧が共にVcc/2と等しくなるように、第1及び第2のビット線BL、BLBがプリチャージされ、その後待機状態になる。換言すれば、第1及び第2のビット線BL、BLBのプリチャージ期間は、MOS−FET Q1、Q2は共にONとなっている。
【0024】
図2において、センシング動作信号SA−Onの電圧がLからHに立ち上がるタイミングと、ゲート信号Cut−BLBの電圧がHからLに立ち下がるタイミングとの間の時間が短ければ短い程、消費電流の低減効果が高くなり、又、ゲート信号Cut−BLBの電圧がLからHに立ち上がるタイミングと、ビットラインリセット信号Eq−OnNOの電圧がLからHに立ち上がるタイミングとの間の時間が短ければ短い程、ビット線BL、BLBのプリチャージ期間が短くなる。
【0025】
又、ワード線WL(0)、WL(2)、WL(4)、‥‥‥、WL(2n)の電圧がLからHに変化したときは、上述したように、ゲート信号Cut−BLの電圧は常時Hであり、ゲート信号Cut−BLBの電圧がH→L→Hと変化する。又、ワード線WL(1)、WL(3)、WL(5)、‥‥‥、WL(2n+1)の電圧がLからHに変化したときは、上述とは逆に、ゲート信号Cut−BLBの電圧は常時Hであり、ゲート信号Cut−BLの電圧がH→L→Hと変化する。
【0026】
【発明の効果】
第1の本発明によれば、互いに交叉する複数対の第1及び第2のビット線及び複数のワード線と、複数対の第1及び第2のビット線の交互の各一方のビット線及び複数のワード線の各交叉部にそれぞれ接続されたメモリセルと、各対の第1及び第2のビット線間にそれぞれ接続されたセンスアンプとを有するメモリ装置において、各対の第1及び第2のビット線を、各メモリセルが接続された部分と、各センスアンプが接続された部分とに分割し、その各対のビット線の2つの部分間を、それぞれ接続及び分離する第1及び第2のゲート手段を設けてなり、複数のメモリセルのうちのアクセスされたメモリセルが接続されているビット線が、第1のビット線である場合には、センシング動作中に、第1のゲート手段をON、第2のゲート手段をOFFし、第2のビット線である場合には、センシング動作中に、第2のゲート手段をON、第1のゲート手段をOFFするように、複数の第1及び第2のゲート手段を制御するようにしたので、センシング動作時における複数対の第1及び第2のビット線に対する充放電のための消費電流を少なくすることのできるメモリ装置を得ることができる。
【0027】
第2の発明は、第1の発明のメモリ装置において、各対の第1及び第2のビット線に対するプリチャージ期間は、各第1及び第2のゲート手段は、共にONであるので、センシング動作時における複数対の第1及び第2のビット線に対する充放電のための消費電流を少なくすることができる共に、各対の第1及び第2のビット線に対するプリチャージをも確実に行うことのできるメモリ装置を得ることができる。
【0028】
第1及び第2の発明のメモリ装置において、メモリセルは、D−RAMメモリセルである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態のメモリ装置の例を示す回路図である。
【図2】図1のメモリ装置の信号波形を示すタイミングチャートである。
【図3】従来のメモリ装置を示す回路図である。
【図4】図3のメモリ装置の信号波形を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
WL(0)、WL(1)、WL(2)、‥‥‥、WL(2n)、WL(2n+1) ワード線、‥‥‥、BL−(m−1);BLB−(m−1)、BL−m;BLB−m、BL−(m+1);BLB−(m+1)、‥‥‥ 複数対の第1及び第2のビット線、MC(0)、MC(1)、‥‥‥、MC(2n)、MC(2n+1) メモリセル、SA センスアンプ、EQ イコライズ回路、DG 分離ゲート、Q1、Q2 ゲートとしてのMOS−FET。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a memory device.
[0002]
[Prior art]
A conventional D (dynamic) -RAM memory device will be described with reference to FIG. The memory device includes a plurality of word lines WL (0), WL (1), WL (2),..., WL (2n), WL (2n + 1) and a plurality of pairs of first and second Bit lines..., BL- (m-1); BLB- (m-1), BL-m; BLB-m, BL- (m + 1); BLB- (m + 1),. WL (0), WL (1), WL (2),..., WL (2n), WL (2n + 1) and a plurality of pairs of first and second bit lines. 1); BLB- (m-1), BL-m; BLB-m, BL- (m + 1); BLB- (m + 1),...,... (0), MC (1),..., MC (2n), MC (2n + 1).
[0003]
The memory cells MC (0), MC (1),..., MC (2n), MC (2n + 1) are each composed of a series circuit of a switching transistor (MOS-FET) Q and a capacitor C, and the MOS-FET Q Of the plurality of pairs of first and second bit lines BL- (m-1); BLB- (m-1), BL-m; BLB-m, BL- (m + 1); BLB -(M + 1),... Are alternately connected, and the gate of the MOS-FET Q has a plurality of word lines WL (0), WL (1), WL (2),..., WL (2n), Each is connected to WL (2n + 1). The capacitor C side of the series circuit is connected to a cell plate potential line (not shown).
[0004]
Also, a plurality of pairs of first and second bit lines..., BL− (m−1); BLB− (m−1), BL−m; BLB−m, BL− (m + 1); BLB− ( m + 1),... between the sense amplifier SA and each of the memory cells MC (0), MC (1),..., MC (2n), MC (2n + 1), after completion of reading and writing. , BL- (m-1); BLB- (m-1), BL-m; BLB-m, BL- (m + 1); BLB- (m + 1),. An equalizing circuit EQ is connected to make the potential between them the same.
[0005]
The sense amplifier SA is controlled by a sensing operation signal SA-On, and the equalizing circuit EQ is controlled by a bit line reset signal Eq-On.
[0006]
The operation of the memory device of FIG. 3 will be described below with reference to the timing chart showing the signal waveforms of FIG. For example, when the voltage of the word line WL (0) rises from L to H (high) when the bit line reset signal Eq-On is L (low) (release state), the memory cell MC (0 ) Is turned on, the charge of the capacitor C flows to the bit line BL, and a minute voltage is generated between the bit lines BL and BLB. Thereafter, the sensing operation signal SA-On changes from L to H, the sense amplifier SA starts to amplify a minute voltage, and latches to the maximum amplitude. The voltages of the bit lines BL-m and BLB-m are Vcc (Vcc ), Reaches 0 (V). At this time, a large current flows through the sense amplifier SA in order to charge and discharge the bit lines BL and BLB. Thereafter, a read / write operation is performed on the read / write (R / W) circuit. Thereafter, the voltage of the word line WL0 changes from H to L, and then the sensing operation signal SA-On changes from H to L. After that, when the bit line reset signal Eq-On changes from L to H (bit line reset state), the equalization circuit EQ operates and the bit lines BL and BLB are set to have the same voltage as Vcc / 2. After the lines BL and BLB are precharged, the standby state is entered.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In such a conventional memory device, a plurality of pairs of first and second bit lines and a plurality of word lines intersecting each other, and a plurality of pairs of first and second bit lines each having one bit line and a plurality of bit lines are alternately arranged. In a memory device having a memory cell connected to each crossing portion of a word line and a sense amplifier connected between each pair of first and second bit lines, a plurality of pairs of first lines are provided during a sensing operation. In addition, not only the bit line to which the accessed memory cell is connected among the second bit lines but also the bit line to which the accessed memory cell is not connected is set to the latch voltage having the maximum amplitude. Since it is charged / discharged until it becomes, consumption current will become large too much.
[0008]
In view of the above, the present invention provides a plurality of pairs of first and second bit lines and a plurality of word lines that intersect each other, and a plurality of pairs of first and second bit lines that are alternately one bit line and In a memory device having a memory cell connected to each intersection of a plurality of word lines and a sense amplifier connected between each pair of first and second bit lines, a plurality of pairs at the time of sensing operation An object of the present invention is to propose a memory device that can reduce current consumption for charging and discharging the first and second bit lines.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, a plurality of pairs of first and second bit lines and a plurality of word lines intersecting each other, one of the plurality of pairs of the first and second bit lines alternately, and the plurality of the plurality of pairs. Memory cells respectively connected to the crossing portions of the word lines, sense amplifiers connected between the first and second bit lines of the pairs, and the first and second bit lines of the pairs. 1st and 2nd gate means for connecting and separating between the portion to which the memory cells are connected and the portion to which the sense amplifiers are connected, respectively, and the first gate. The bit line to which the memory cell accessed among the plurality of memory cells is connected is the first bit line. In the case of sensing motion During sensing operation after issuing a signal, issue a gate signal as remains in the ON state the first gate means, said second gate means to the OFF state, is the second bit line In this case, during the sensing operation after issuing the sensing operation signal, the gate signal is issued so that the second gate means remains in the ON state, and the first gate means is in the OFF state . The memory device is configured to control the plurality of first and second gate means.
[0010]
According to the first invention, when the bit line to which the accessed memory cell among the plurality of memory cells is connected is the first bit line, the first gate means is used during the sensing operation. Is turned on, the second gate means is turned off, and in the case of the second bit line, the second gate means is turned on and the first gate means is turned off during the sensing operation.
[0011]
The second invention is the memory device according to the first invention, wherein the first and second gate means are both ON during the precharge period for each pair of the first and second bit lines. is there.
[0012]
In the memory devices of the first and second inventions, the memory cell is a D-RAM memory cell.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An example of a memory device (D-RAM memory device) according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In FIG. 1, parts corresponding to those in FIG. The memory device includes a plurality of word lines WL (0), WL (1), WL (2),..., WL (2n), WL (2n + 1) and a plurality of pairs of first and second Bit lines..., BL- (m-1); BLB- (m-1), BL-m; BLB-m, BL- (m + 1); BLB- (m + 1),. WL (0), WL (1), WL (2),..., WL (2n), WL (2n + 1) and a plurality of pairs of first and second bit lines. 1); BLB- (m−1), BL-m; BLB-m, BL- (m + 1); BLB- (m + 1),...,. D-RAM memory cells) MC (0), MC (1),..., MC (2n), MC (2n + 1).
[0014]
The memory cells MC (0), MC (1),..., MC (2n), MC (2n + 1) are each composed of a series circuit of a switching transistor (MOS-FET) Q and a capacitor C, and the MOS-FET Q Of the plurality of pairs of first and second bit lines BL- (m-1); BLB- (m-1), BL-m; BLB-m, BL- (m + 1); BLB -(M + 1),... Are alternately connected, and the gate of the MOS-FET Q has a plurality of word lines WL (0), WL (1), WL (2),..., WL (2n), Each is connected to WL (2n + 1). The capacitor C side of the series circuit is connected to a cell plate potential line (not shown).
[0015]
In FIG. 1, sense amplifiers SA and memory cells MC (0), MC (1),..., MC (2n), MC (2n + 1) are connected as first and second gates for connection and separation. MOS-FETs Q1 and Q2 are connected to a plurality of pairs of first and second bit lines, BL- (m-1); BLB- (m-1), BL-m; BLB-m, BL- (M + 1); Insert into BLB- (m + 1),. In FIG. 1, for the sake of convenience, reference numerals BL-SA and BLB-SA are attached to the bit lines on the left side of the MOS-FETs Q1 and Q2. Therefore, a plurality of pairs of first and second bit lines, BL- (m-1); BLB- (m-1), BL-m; BLB-m, BL- (m + 1); BLB- ( m + 1),... are connected to the first and second bit lines BL-SA and BLB-SA via the MOS-FETs Q1 and Q2, respectively.
[0016]
The MOS-FETs Q1 and Q2 are collectively referred to as an isolation gate DG. The MOS-FETs Q1 and Q2 are ON / OFF controlled by different gate signals Cut-BL and Cut-BLB. In this example, N-channel MOS-FETs are used as the MOS-FETs Q1 and Q2, so that when the gate signals Cut-BL and Cut-BLB are H, the MOS-FETs Q1 and Q2 are turned on. When L, it is OFF. P-channel MOS-FETs may be used as the MOS-FETs Q1 and Q2, in which case the gate signals Cut-BL and Cut-BLB H and L, and the MOS-FETs Q1 and Q2 ON, The relationship with OFF is reversed when an N-channel MOS-FET is used.
[0017]
N and P channel MOS-FETs can be used in combination. In that case, the gate signals supplied to the gates of the N and P channel type MOS-FETs must be generated separately according to the N and P channel types.
[0018]
For example, a plurality of pairs of first and second bit lines..., BL- (m−1); BLB- (m−1), BL-m; BLB-m, BL- (m + 1); − (M + 1),..., A plurality of pairs of first and second memory cells MC (0), MC (1),..., MC (2n), MC (2n + 1) Second bit line ..., BL- (m-1); BLB- (m-1), BL-m; BLB-m, BL- (m + 1); BLB- (m + 1), ... An equalize circuit EQ is connected to make the potential the same.
[0019]
Then, a plurality of pairs of first and second bit lines..., BL− (m−1); BLB− (m−1), BL−m; BLB−m, BL− (m + 1); BLB− ( Sense amplifier BLB-SA is connected between each pair of first and second bit lines BL-SA, BLB-SA respectively corresponding to m + 1). Note that the equalize circuit EQ may also be connected between each pair of the first and second bit lines BL-SA and BLB-SA.
[0020]
The sense amplifier SA is controlled by a sensing operation signal SA-On, and the equalizing circuit EQ is controlled by a bit line reset signal Eq-On.
[0021]
In the following, the operation of the memory device of FIG. 1 will be described with reference to a timing chart showing signal waveforms of FIG. In the standby state, since the voltages of the gate signals Cut-BL and Cut-BLB are both H, the MOS-FETs Q1 and Q2 are both ON. For example, when the voltage of the word line WL (0) rises from L to H, the MOS-FET Q of the memory cell MC (0) is turned on, and the charge of the capacitor C flows to the first bit line BL. A minute voltage is generated between the first and second bit lines BL and BLB.
[0022]
Thereafter, before the sensing operation signal SA-On changes from L to H and the sense amplifier SA starts to amplify a minute voltage and latches to the maximum amplitude Vcc (V) -0 (V), the gate signal Cut-BLB Is changed from H to L to separate the second bit line BLB-m from the second bit line BLB-SA corresponding to the second bit line BLB-m. The voltage of the gate signal Cut-BL remains H. As a result, the voltage of the first bit lines BL-m and BL-SA is latched on one side, and the voltage of the second bit line BLB-SA is latched on the other side. Since the bit lines BLB-m and BLB-SA are separated, the second bit line BLB-m is in a floating state, and the charge / discharge current is reduced. Further, since the bit line capacity of the second bit line BLB-m is about 5 to 10 times the bit line capacity of the second bit line BLB-SA, the current consumption reduction effect is great. In the example of FIG. 2, the latch voltage of the first bit line BLB-SA is 0 (V), but the latch voltage of the second bit line BLB-m is Vcc / 2 (V) and 0 (V). The voltage is intermediate between.
[0023]
Thereafter, a read / write operation is performed on the read / write (R / W) circuit. Thereafter, the voltage of the word line WL0 changes from H to L. Thereafter, the sensing operation signal SA-On changes from H to L. Thereafter, the voltage of the gate signal Cut-BLB changes from L to H (the voltage of the gate signal Cut-BL remains H), and the bit line reset signal Eq-On changes from L to H (to the bit line reset state). The first and second bit lines BL and BLB are precharged so that the equalizing circuit EQ operates and the voltages of the first and second bit lines BL and BLB are both equal to Vcc / 2. And then enters a standby state. In other words, the MOS-FETs Q1 and Q2 are both ON during the precharge period of the first and second bit lines BL and BLB.
[0024]
In FIG. 2, the shorter the time between the timing when the voltage of the sensing operation signal SA-On rises from L to H and the timing when the voltage of the gate signal Cut-BLB falls from H to L, the shorter the current consumption. The reduction effect increases, and the shorter the time between the timing when the voltage of the gate signal Cut-BLB rises from L to H and the timing when the voltage of the bit line reset signal Eq-OnNO rises from L to H is shorter. The precharge period of the bit lines BL and BLB is shortened.
[0025]
When the voltage of the word lines WL (0), WL (2), WL (4),..., WL (2n) changes from L to H, as described above, the gate signal Cut-BL The voltage is always H, and the voltage of the gate signal Cut-BLB changes from H → L → H. When the voltage of the word lines WL (1), WL (3), WL (5),..., WL (2n + 1) changes from L to H, the gate signal Cut-BLB is contrary to the above. Is always H, and the voltage of the gate signal Cut-BL changes from H → L → H.
[0026]
【Effect of the invention】
According to the first aspect of the present invention, a plurality of pairs of first and second bit lines and a plurality of word lines intersecting each other, and a plurality of pairs of first and second bit lines, each of which is alternately alternated, and In a memory device having a memory cell connected to each intersection of a plurality of word lines and a sense amplifier connected between each pair of first and second bit lines, each pair of first and second The first and second bit lines are divided into a portion to which each memory cell is connected and a portion to which each sense amplifier is connected, and the two portions of each pair of bit lines are connected and separated, respectively. In the case where the second gate means is provided and the bit line to which the accessed memory cell among the plurality of memory cells is connected is the first bit line, the first bit line is provided during the sensing operation. Gate means ON, second gate means When the second bit line is turned off, the plurality of first and second gate means are controlled so that the second gate means is turned on and the first gate means is turned off during the sensing operation. Thus, it is possible to obtain a memory device that can reduce current consumption for charging / discharging the plurality of pairs of the first and second bit lines during the sensing operation.
[0027]
According to a second invention, in the memory device of the first invention, the first and second gate means are both ON during the precharge period for each pair of the first and second bit lines. Current consumption for charging / discharging a plurality of pairs of first and second bit lines during operation can be reduced, and precharging for each pair of first and second bit lines can be performed reliably. Can be obtained.
[0028]
In the memory devices of the first and second inventions, the memory cell is a D-RAM memory cell.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram illustrating an example of a memory device according to an embodiment of the present invention.
2 is a timing chart showing signal waveforms of the memory device of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional memory device.
4 is a timing chart showing signal waveforms of the memory device of FIG. 3;
[Explanation of symbols]
WL (0), WL (1), WL (2), ..., WL (2n), WL (2n + 1) Word line, ..., BL- (m-1); BLB- (m-1) BL-m; BLB-m, BL- (m + 1); BLB- (m + 1),... Multiple pairs of first and second bit lines, MC (0), MC (1),. MC (2n), MC (2n + 1) Memory cell, SA sense amplifier, EQ equalize circuit, DG isolation gate, Q-, MOS-FET as Q2 gate.

Claims (4)

互いに交叉する複数対の第1及び第2のビット線及び複数のワード線と、
上記複数対の第1及び第2のビット線の交互の各一方のビット線及び上記複数のワード線の各交叉部にそれぞれ接続されたメモリセルと、
上記各対の第1及び第2のビット線間にそれぞれ接続されたセンスアンプと、
上記各対の第1及び第2のビット線の内、上記各メモリセルが接続された部分と、上記各センスアンプが接続された部分との間を、それぞれ接続及び分離する第1及び第2のゲート手段と
を備え、
上記第1のゲート手段と上記第2のゲート手段を共にON状態としてセンシング動作信号を発行し、上記複数のメモリセルのうちのアクセスされたメモリセルが接続されているビット線が、上記第1のビット線である場合には、センシング動作信号を発行した後のセンシング動作中に、ゲート信号を発行して上記第1のゲート手段をON状態のままとして、上記第2のゲート手段をOFF状態とし、上記第2のビット線である場合には、センシング動作信号を発行した後のセンシング動作中に、ゲート信号を発行して上記第2のゲート手段をON状態のままとして、上記第1のゲート手段をOFF状態とするように、上記複数の第1及び第2のゲート手段を制御するようにした
メモリ装置。
A plurality of pairs of first and second bit lines and a plurality of word lines crossing each other;
A memory cell connected to each of the alternating bit lines of the plurality of pairs of first and second bit lines and the crossing portions of the plurality of word lines;
A sense amplifier connected between each pair of first and second bit lines;
Of the first and second bit lines of each pair, a first and a second for connecting and separating a portion connected to each memory cell and a portion connected to each sense amplifier, respectively. And gate means,
The first gate means and the second gate means are both turned on to issue a sensing operation signal, and a bit line connected to the accessed memory cell among the plurality of memory cells is connected to the first gate means . In the case of the bit line, the gate signal is issued to leave the first gate means in the ON state and the second gate means in the OFF state during the sensing operation after issuing the sensing operation signal. In the case of the second bit line, during the sensing operation after issuing the sensing operation signal, the gate signal is issued to leave the second gate means in the ON state, the gate means to an OFF state, the memory device which is adapted to control the plurality of first and second gate means.
請求項1に記載のメモリ装置において、上記各対の第1及び第2のビット線に対するプリチャージ期間は、上記各第1及び第2のゲート手段は、共にONである
メモリ装置。
2. The memory device according to claim 1, wherein both the first and second gate means are ON during the precharge period for the first and second bit lines of each pair.
請求項1に記載のメモリ装置において、上記メモリセルは、D−RAMメモリセルである
メモリ装置。
The memory device according to claim 1, wherein the memory cell is a D-RAM memory cell.
請求項2に記載のメモリ装置において、上記メモリセルは、D−RAMメモリセルである
メモリ装置。
3. The memory device according to claim 2, wherein the memory cell is a D-RAM memory cell.
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