JPH04238193A - Semiconductor memory device - Google Patents

Semiconductor memory device

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Publication number
JPH04238193A
JPH04238193A JP3006215A JP621591A JPH04238193A JP H04238193 A JPH04238193 A JP H04238193A JP 3006215 A JP3006215 A JP 3006215A JP 621591 A JP621591 A JP 621591A JP H04238193 A JPH04238193 A JP H04238193A
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JP
Japan
Prior art keywords
cell
data line
signal
turned
rewriting
Prior art date
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Pending
Application number
JP3006215A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takayuki Kawahara
尊之 河原
Yoshiki Kawajiri
良樹 川尻
Goro Kitsukawa
橘川 五郎
Kiyoo Ito
清男 伊藤
Takesada Akiba
武定 秋葉
Shisei Kato
至誠 加藤
Yasushi Kawase
川瀬 靖
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Japan Display Inc
Original Assignee
Hitachi Device Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Device Engineering Co Ltd, Hitachi Ltd, Hitachi Consumer Electronics Co Ltd filed Critical Hitachi Device Engineering Co Ltd
Priority to JP3006215A priority Critical patent/JPH04238193A/en
Publication of JPH04238193A publication Critical patent/JPH04238193A/en
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Abstract

PURPOSE:To speed up the cycle time of a DRAM to the time equal to access time. CONSTITUTION:One piece of cell capacity is commonly used by two pieces of cell transistors and two pieces of the cell TRs are respectively connected to different word lines and different data lines. The 1st cell TR T11A is turned on and reading out and rewriting are executed on D1, D2. The reading out and rewriting can be executed again on D1', D2' in parallel with the precharge being executed on the D1, D2 if the T11A is turned off and the T11B is turned on after the large amplitude necessary for rewriting arises on the D1, D2. The cycle time is speeded up to the time equal to the access time in this way.

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、高速DRAMの回路構
成に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a circuit configuration of a high-speed DRAM.

【0002】0002

【従来の技術】従来、情報処理機器の安価で大容量の半
導体記憶装置として特開昭61−142594の第5図
及び第6図に開示されている読出し回路を備えたダイナ
ミック形ランダムアクセスメモリ(DRAM)が使われ
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a dynamic random access memory (Dynamic Random Access Memory) equipped with a readout circuit is disclosed in FIGS. DRAM) is used.

【0003】0003

【発明が解決しようとする課題】従来のDRAMの読出
しでは、通常、アクセス時間の2倍のサイクル時間を要
する。このためDRAMはアクセス時間とサイクル時間
とを等しくできるスタティック形ランダムアクセスメモ
リ(SRAM)と比べて、最近の情報処理機器の高速化
には適応出来ないようになってきている。
BACKGROUND OF THE INVENTION Reading a conventional DRAM typically requires a cycle time twice as long as the access time. For this reason, compared to static random access memory (SRAM), which can equalize the access time and cycle time, DRAM has become unable to adapt to the speeding-up of recent information processing equipment.

【0004】このように、DRAMにおいてアクセス時
間の2倍のサイクル時間を要する理由は、1サイクル毎
に再書込み及びプリチャ−ジを行わなければならず、こ
れに時間がかかるためである。図14に従来のDRAM
のメモリセルアレ−の回路図、図15にこの1サイクル
の動作波形を示す。セル蓄積電圧の高レベルをVD,低
レベルをVEとする。1サイクルでは、まず、メモリセ
ルがワ−ド線の立上りにより選択されると、予めVEと
の電圧差の絶対値とVDとの電圧差の絶対値が等しい電
圧であるHVDにプリチャ−ジされたデ−タ線対に微小
信号電圧が発生する。この時、セル内の情報は破壊され
る。次に、デ−タ線対の微小信号をセルの蓄積電圧振幅
VD−VEまで増幅し再びセルに最初と同じ情報を再書
込みする。この動作と並行して図14には明示していな
いが出力端子Doutに読出し出力が現われる。これに
は大振幅のデ−タ線対信号電圧は必要ない。例えば特開
昭61−142594の第5図及び第6図に開示されて
いる回路構成を用いれば、デ−タ線対の微小信号のみで
行うことができる。再書込みが終ったあとデ−タ線対は
次のサイクルに備えてHVDにプリチャ−ジされる。以
上のサイクルにおいては、微小なデ−タ線対の信号を大
振幅のセル蓄積電圧まで増幅し更にその後HVDにプリ
チャ−ジしなければならない。この増幅は、一本のワ−
ド線に接続される全メモリセルに対して同時に行う必要
があるため駆動信号線PP,PNの配線抵抗遅延により
遅くなること、さらにすべてのデ−タ線対をHVDまで
プリチャ−ジしなければならないことによってサイクル
時間はアクセス時間の2倍程度に増大する。
[0004] The reason why a DRAM requires a cycle time twice as long as the access time is that rewriting and precharging must be performed every cycle, which takes time. Figure 14 shows a conventional DRAM.
The circuit diagram of the memory cell array shown in FIG. 15 shows the operating waveforms of this one cycle. Let the high level of the cell storage voltage be VD and the low level be VE. In one cycle, first, when a memory cell is selected by the rising edge of a word line, it is precharged to HVD, which is a voltage in which the absolute value of the voltage difference with VE is equal to the absolute value of the voltage difference with VD. A small signal voltage is generated on the data line pair. At this time, the information in the cell is destroyed. Next, the minute signal on the data line pair is amplified to the accumulated voltage amplitude VD-VE of the cell, and the same information as the first time is rewritten into the cell. In parallel with this operation, although not explicitly shown in FIG. 14, a readout output appears at the output terminal Dout. This does not require large amplitude data line to signal voltages. For example, if the circuit configuration disclosed in FIGS. 5 and 6 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-142594 is used, it is possible to perform this operation using only a small signal from a pair of data lines. After rewriting is completed, the data line pair is precharged to HVD in preparation for the next cycle. In the above cycle, it is necessary to amplify the minute signal of the pair of data lines to a large amplitude cell storage voltage, and then precharge the HVD. This amplification is
Since it is necessary to perform this on all memory cells connected to the data line at the same time, there is a delay due to the wiring resistance delay of the drive signal lines PP and PN.Furthermore, all data line pairs must be precharged to HVD. As a result, the cycle time increases to about twice the access time.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題は以下の構成と
することで解決できる。2ヶのセルトランジスタで1ヶ
のセル容量を共用し、2ヶのセルトランジスタ各々は異
なるワ−ド線と接続しまた異なるデ−タ線を介して異な
るセンスアンプと接続する。
[Means for Solving the Problems] The above problems can be solved by the following configuration. Two cell transistors share one cell capacitor, and each of the two cell transistors is connected to a different word line and to a different sense amplifier via a different data line.

【0006】[0006]

【作用】最初第1のセルトランジスタをオンし、これに
よって第1のデ−タ線に生じる微小信号を読出し回路で
増幅してDoutに信号を出力しまたセンスアンプによ
って再書込みを行なう。この時、センスアンプで再書込
み用の大振幅をデ−タ線上に発生しセル容量に電荷を蓄
えたところで、ワ−ド線電圧を変化させ第1のセルトラ
ンジスタをオフさせる。この後、大振幅が生じている第
1のデ−タ線ではHVDへとプリチャ−ジが行われるが
、従来方式ではこのプリチャ−ジが終了するまで次の読
出しは他のマットに属するメモリセルに対してのみであ
りランダムアクセスは不可能であった。しかし、本発明
では第2のセルトランジスタをオンし、これと接続され
る既にHVDにプリチャ−ジしている第2のデ−タ線へ
の微小信号の発生及び再書込みを行うことができる。 この第2のデ−タ線に再書込み用大振幅信号が発生した
後この第2のセルトランジスタをオフすると、この第2
のデ−タ線のプリチャ−ジが行われている間に第1のセ
ルトランジスタを用いて同じセルを読出すことができる
。これを繰り返すことにより、任意のセルの読出しにお
いてサイクル時間をアクセス時間と等しいまでに高速化
することが可能となる。
[Operation] First, the first cell transistor is turned on, and thereby the minute signal generated on the first data line is amplified by the reading circuit, and the signal is outputted to Dout, and rewriting is performed by the sense amplifier. At this time, when the sense amplifier generates a large amplitude for rewriting on the data line and charges are stored in the cell capacitance, the word line voltage is changed to turn off the first cell transistor. After this, precharging is performed to the HVD on the first data line where a large amplitude has occurred, but in the conventional method, the next readout is performed on memory cells belonging to other mats until this precharging is completed. Random access was not possible. However, in the present invention, by turning on the second cell transistor, it is possible to generate and rewrite a minute signal to the second data line connected thereto, which has already been precharged to the HVD. When this second cell transistor is turned off after a large amplitude signal for rewriting is generated on this second data line, this second cell transistor is turned off.
The first cell transistor can be used to read out the same cell while the data line is being precharged. By repeating this process, it is possible to speed up the cycle time in reading any cell to the point where it is equal to the access time.

【0007】[0007]

【実施例】以下、図面を用いて本発明を説明する。なお
、以下の説明において、図面上において記号にオ−バ−
ラインを付けて示したコンプリメント信号は本文中では
記号の前に/を付けて示す。また、信号名は特に断わら
ないかぎり同時にノ−ド名と配線名を兼ねるとする。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be explained below with reference to the drawings. In addition, in the following explanation, symbols may be overlaid on the drawings.
Complement signals shown with a line are shown in the text with a / in front of the symbol. Further, unless otherwise specified, signal names serve as both node names and wiring names at the same time.

【0008】図1は本発明の第1の実施例である。C1
1〜C4nはセル容量であり、各々のセル容量には2ヶ
のセルトランジスタT11A,T11B〜T4nA,T
4nBが接続されている。SA11〜SA22はセンス
アンプであり、D1,D1’〜D4,D4’はデ−タ線
である。センスアンプにおいて、例えばSA11にはセ
ル容量C11〜C1nの接続するセルトランジスタT1
1A〜T1nAに接続 されたデ−タ線D1とC21〜C2nの接続するセルト
ランジスタT21A〜T2nAに接続されたデ−タ線D
2とが接続されている。一方、SA21にはSA11に
対応する同じセル容量に接続する他方のセルトランジス
タT11B〜T1nB用のデ−タ線D1’とT21B〜
T2nB用のデ−タ線D2’とが接続される。他のセン
スアンプに対しても同様である。図1で末尾にAを付け
たセルトランジスタと接続したデ−タ線同志、末尾にB
を付けたセルトランジスタと接続したデ−タ線同志が対
としてひとつのセンスアンプに接続される。以上のよう
な本発明の実施例によれば、以下に示すようにアクセス
時間と等しいまでにサイクル時間を高速化できる。図1
の動作を図2のタイミング図を用いて説明する。セル容
量C11を持つメモリセルに着目する。ワ−ド線W11
が低レベルから高レベルになり、W12〜W14は低レ
ベルのままとする。T11Aがオンし、プリチャ−ジさ
れたデ−タ線D1に微小電圧が発生する。この微小電圧
とプリチャ−ジされたままのD2との微少電圧差によっ
て図1には示していないが特開昭61−142594の
第5図及び第6図に開示されている回路によって出力端
子Doutへ読出しが行われる。また、センスアンプS
A11によって、再書込みのための大振幅電圧がD1,
D2に発生し、セル容量C11に再び元の信号が再書込
みされる。再書込みが終了すると、ワ−ド線W11は高
レベルから低レベルとなりセルトランジスタT11Aは
オフする。この後、D1,D2ではHVDレベルへのプ
リチャ−ジが行われる。従来例では、図14に示すよう
にこれら一連の動作が終了しないと次の読出しを任意の
セルに対して行うことはできなかった。しかし、本発明
では図2に示すようにワ−ド線W11が低レベルとなれ
ば、ワ−ド線W13を高レベルにしてセルトランジスタ
T11Bをオンにして同じセル容量C11に蓄えられた
電荷を連続的に読出すことができる。同じデ−タ線に接
続する他のセルを読出す場合もワ−ド線W11のオフ後
、ワ−ド線W23〜Wn3を選択すれば同様に可能であ
る。もちろん他のデ−タ線に接続するセル間では可能で
あり、よって、任意のセル間で連続的なワ−ド線選択が
可能である。このように本発明を用いれば、サイクル時
間をアクセス時間と等しいまでに高速化することができ
る。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. C1
1 to C4n are cell capacitances, and each cell capacitance has two cell transistors T11A, T11B to T4nA, T
4nB is connected. SA11-SA22 are sense amplifiers, and D1, D1'-D4, D4' are data lines. In the sense amplifier, for example, SA11 has a cell transistor T1 connected to cell capacitances C11 to C1n.
Data line D1 connected to 1A to T1nA and data line D connected to cell transistors T21A to T2nA connected to C21 to C2n.
2 are connected. On the other hand, SA21 has data lines D1' and T21B for the other cell transistors T11B to T1nB connected to the same cell capacitance corresponding to SA11.
It is connected to the data line D2' for T2nB. The same applies to other sense amplifiers. In Figure 1, data lines connected to cell transistors with A at the end, B at the end
The data lines connected to the cell transistors are connected as a pair to one sense amplifier. According to the embodiments of the present invention as described above, the cycle time can be increased to be equal to the access time as shown below. Figure 1
The operation will be explained using the timing diagram of FIG. Let us focus on a memory cell having a cell capacitance C11. Word line W11
goes from low level to high level, and W12 to W14 remain at low level. T11A turns on and a minute voltage is generated on the precharged data line D1. Although not shown in FIG. 1, due to the minute voltage difference between this minute voltage and the precharged D2, the output terminal Dout is Reading is performed to. In addition, sense amplifier S
A11 causes the large amplitude voltage for rewriting to become D1,
D2 occurs, and the original signal is rewritten into the cell capacitor C11. When the rewriting is completed, the word line W11 changes from a high level to a low level, and the cell transistor T11A is turned off. After this, precharging to the HVD level is performed in D1 and D2. In the conventional example, as shown in FIG. 14, the next readout could not be performed on any cell until these series of operations were completed. However, in the present invention, when the word line W11 becomes low level as shown in FIG. 2, the word line W13 is set to high level and the cell transistor T11B is turned on to drain the charge stored in the same cell capacitor C11. Can be read continuously. Reading other cells connected to the same data line can be similarly performed by selecting word lines W23 to Wn3 after turning off word line W11. Of course, this is possible between cells connected to other data lines, and therefore, continuous word line selection is possible between arbitrary cells. As described above, by using the present invention, the cycle time can be increased to be equal to the access time.

【0009】本発明を用いれば書込み及びリフレッシュ
も同様にアクセス時間と等しいサイクル時間で終えるこ
とができる。図3に読出しと書込みが連続した場合を、
図4に読出しとリフレッシュが連続した場合を示す。
Using the present invention, writing and refreshing can similarly be completed in a cycle time equal to the access time. Figure 3 shows the case where reading and writing are continuous.
FIG. 4 shows a case where reading and refreshing are successive.

【0010】図3において最初W11が選択されC11
が読出される。図2の場合と同様にデ−タ線D1,D2
上に大振幅が現れると、W11を非選択とし、引き続い
てW13を選択し同じセルC11に対して書込みを行う
ことができる。この後書込みが終わるとW13を非選択
にしD1’,D2’上でプリチャ−ジが行われるのと並
行して、W11を選択して同一セルC11の読出しを行
うことができる。以上同一セルに対して行うことができ
ることを示したが、任意の順序のセルに対しても行うこ
とができる。書込みのみを連続する場合も同様である。
In FIG. 3, W11 is first selected and C11
is read out. As in the case of FIG. 2, the data lines D1 and D2
When a large amplitude appears at the top, W11 is deselected, W13 is subsequently selected, and writing can be performed to the same cell C11. Thereafter, when writing is completed, W13 is deselected, and in parallel with precharging being performed on D1' and D2', W11 can be selected and the same cell C11 can be read. Although it has been shown above that the process can be performed on the same cell, it can also be performed on cells in any order. The same holds true when writing only continues.

【0011】図4において最初W11が選択となりC1
1が読出されデ−タ線D1,D2上に大振幅が現れると
W11を非選択とする。この後D1,D2上でプリチャ
−ジが行われるのと並行して、W13を選択して同一セ
ルのリフレシュを行うことができる。このため、任意の
順序のセルに対して行うことができる。リフレシュのみ
を連続する場合のほかに書込みとリフレッシュが連続す
る場合も同様である。このように、本発明を用いれば、
DRAMのすべての動作においてサイクル時間をアクセ
ス時間と等しいまでに高速化することができる。
In FIG. 4, W11 is initially selected and C1
When 1 is read out and a large amplitude appears on the data lines D1 and D2, W11 is deselected. Thereafter, while precharging is performed on D1 and D2, W13 can be selected to refresh the same cell. Therefore, it can be performed on cells in any order. The same applies not only to the case where only refresh is performed continuously but also to the case where write and refresh are performed consecutively. Thus, using the present invention,
In all operations of the DRAM, the cycle time can be increased to be equal to the access time.

【0012】図5に本発明の第2の実施例を示す。本実
施例は、末尾にAを付けたセルトランジスタと接続する
デ−タ線と末尾にBを付けたセルトランジスタと接続す
るデ−タ線とをひとつのセンスアンプに接続する方法で
ある。この方法では、マット毎に一番端のセンスアンプ
用にダミ−デ−タ線(例えばDD)が必要となるが、隣
接したデ−タ線がセンスアンプに接続されるのでデ−タ
線容量のアンバランスが小さく誤動作しにくいという特
長がある。
FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, a data line connected to a cell transistor whose suffix is ``A'' and a data line which is connected to a cell transistor whose suffix is ``B'' are connected to one sense amplifier. This method requires a dummy data line (for example, DD) for the sense amplifier at the end of each mat, but since adjacent data lines are connected to the sense amplifier, the data line capacitance The feature is that the imbalance is small and malfunctions are less likely to occur.

【0013】なお、図1又は図5の実施例を用いれば、
読出しとリフレッシュ,及び書込みとリフレッシュを並
行して行うこともできる。図6に図1の実施例で行う場
合を示す。この方式ではアクセス時間の2倍のサイクル
時間が必要であるがリフレッシュ期間を特別に設けなく
ともよいという特長がある。
Note that if the embodiment of FIG. 1 or FIG. 5 is used,
Reading and refreshing, and writing and refreshing can also be performed in parallel. FIG. 6 shows a case in which the embodiment shown in FIG. 1 is used. Although this method requires a cycle time twice as long as the access time, it has the advantage that there is no need to provide a special refresh period.

【0014】次に連続サイクル動作でのワ−ド線選択の
制御方法についてのベる。図1でメモリセルセルの選択
において、例えばC11では、最初ワ−ド線W11が選
択された後連続して同一のセルを選択する場合次のサイ
クルではW13が選択される。通常のランダムなワ−ド
線選択でも同様であり、センスアンプSA11,SA1
2に接続されるセルトランジスタと、センスアンプSA
21,SA22に接続されるセルトランジスタとが交互
に選択されることになる。このため、ワ−ド線をこの順
序で選択しなければならない。この機能は以下に示すよ
うに簡単に実現することができる。図7において、通常
のデコ−ド信号AXiが接続するMOSトランジスタと
直列にMOSトランジスタを挿入しAXs及びこれとイ
ンバ−タを介して接続する。AXsが接続している回路
からはワ−ド線W11が出力されインバ−タを介して接
続している回路からはワ−ド線W13が出力される。例
えば、W11が図1における末尾がAのセルトランジス
タと接続され、W13が末尾がBのセルトランジスタと
接続される。これによって、図8に示すようにAXsを
サイクル毎に高低と切り換えるようにすれば、AXsが
高レベルの場合はW11が選択され、AXsが低レベル
の場合はW13が選択されるため、所望のワ−ド線信号
を発生できることになる。すなわち、N11,N13は
XDPが低レベルの間にVLまでプリチャ−ジされてい
る。XDPが高レベルになるとN11,N13はフロ−
ティングとなる。次に、AXiが高レベルとなる時、第
1サイクルではAXsが高レベルになるとするとN11
が放電されワ−ドドライバWD11によってW11が駆
動される。次の第2サイクルではAXsは低レベルのま
まであるので、AXiが高レベルとなるとN13が放電
されワ−ドドライバWD13によってW13が駆動され
る。AXsは外部からクロックを与えて発生しても良い
し、アドレス切り替わり検出回路(ATD)を用いて内
部で発生させても良い。
Next, a method of controlling word line selection in continuous cycle operation will be described. In the selection of memory cells in FIG. 1, for example, in C11, when word line W11 is selected first and then the same cell is selected continuously, W13 is selected in the next cycle. The same applies to normal random word line selection, and the sense amplifiers SA11 and SA1
The cell transistor connected to 2 and the sense amplifier SA
21 and the cell transistors connected to SA22 are alternately selected. Therefore, the word lines must be selected in this order. This function can be easily implemented as shown below. In FIG. 7, a MOS transistor is inserted in series with the MOS transistor to which the normal decode signal AXi is connected and connected to AXs and this via an inverter. A word line W11 is output from the circuit connected to AXs, and a word line W13 is output from the circuit connected via the inverter. For example, W11 is connected to the cell transistor whose end is A in FIG. 1, and W13 is connected to the cell transistor whose end is B. As a result, if AXs is switched high and low every cycle as shown in FIG. 8, W11 is selected when AXs is at a high level, and W13 is selected when AXs is at a low level, so that the desired This means that a word line signal can be generated. That is, N11 and N13 are precharged to VL while XDP is at a low level. When XDP becomes high level, N11 and N13 flow.
It becomes ting. Next, when AXi becomes high level, suppose that AXs becomes high level in the first cycle, then N11
is discharged, and word driver WD11 drives W11. In the next second cycle, AXs remains at a low level, so when AXi becomes high level, N13 is discharged and W13 is driven by word driver WD13. AXs may be generated by applying a clock from outside, or may be generated internally using an address switching detection circuit (ATD).

【0015】図9に図1に示したセンスアンプ部SA1
1〜SA22の具体的な回路を示す。特開平1−155
589の第4図に開示されている読出し回路の一部DA
11及びプリチャ−ジ回路DS11がSA11の内部に
含まれる。PP1及びPN1がセンスアンプの起動信号
線である。この信号線によるセンスアンプの起動を待た
ずに、DA11によってセルの蓄積電荷に応じた電流信
号がRO1及び/RO1に出力され、後段回路で増幅さ
れてDout信号となる。これと並行してセンスアンプ
による大振幅の再書込み及びプリチャ−ジが行われる。 こちらはDout信号への出力と比較して時間がかかる
。しかしながら具体的に図9に示したような本発明の構
成を用いれば、Wを選択した後D1とD2上に再書込み
可能な大振幅が現れさえすれば、Wを非選択としW’を
選択するので再び読み出しが可能となる。これによりサ
イクル時間をアクセス時間と等しいまでに高速化するこ
とができる。
FIG. 9 shows the sense amplifier section SA1 shown in FIG.
1 to SA22 are shown in detail. Japanese Patent Publication No. 1-155
Part DA of the readout circuit disclosed in FIG. 4 of 589
11 and a precharge circuit DS11 are included inside SA11. PP1 and PN1 are activation signal lines for the sense amplifier. Without waiting for activation of the sense amplifier by this signal line, the DA11 outputs a current signal corresponding to the accumulated charge of the cell to the RO1 and /RO1, which is amplified by the subsequent circuit and becomes the Dout signal. In parallel with this, large amplitude rewriting and precharging are performed by the sense amplifier. This takes time compared to outputting to the Dout signal. However, if the configuration of the present invention specifically shown in FIG. 9 is used, as long as large amplitudes that can be rewritten appear on D1 and D2 after W is selected, W is unselected and W' is selected. This makes reading possible again. This makes it possible to speed up the cycle time to the point where it is equal to the access time.

【0016】また、センスアンプを隣合うメモリセルア
レ−で共用すればレイアウト面積を小さくすることがで
きる。このための構成を図10に示す。図10において
SA11及びSA12は隣合う両メモリセルアレ−Ar
y1,Ary2で共用され、どちらのメモリセルアレ−
と接続するかは信号線f1またはf2がそのゲ−トに接
続されたMOSトランジスタで選択される。SA21及
びSA22も同様であり、f3とf4とで切り換える。
Furthermore, if the sense amplifiers are shared by adjacent memory cell arrays, the layout area can be reduced. A configuration for this purpose is shown in FIG. In FIG. 10, SA11 and SA12 are both adjacent memory cell arrays.
It is shared by y1 and Ary2, and which memory cell array
The signal line f1 or f2 is selected by the MOS transistor whose gate is connected to the signal line f1 or f2. The same applies to SA21 and SA22, which are switched between f3 and f4.

【0017】図11に全体のマット構成を示す。チップ
上にはこれらの半導体記憶装置のみが配置されている場
合も有れば、他の論理装置が共に配置されている場合も
ある。このAry111〜Ary4n1は第1図に示し
たメモリセルを持つメモリセルアレ−であり、SA11
〜SA4(n+1)は例えば図9に示したセンスアンプ
であり、WD11〜WD4nはXデコ−ダ・ワ−ドドラ
イバである。PM11〜PM4(n+1)はプリアンプ
でありMAはメインアンプ及び出力バッファであり特開
昭62−311945の第6図及び特開平1−1571
19の第2図に開示されているものを用いれば良い。ア
ドレスが入力しこのチップの選択信号が入力すると、或
いはアドレス入力の変化を検知すると、例えば、WD1
1が動作し図1と同じ構成のAry111内のセルを選
択する。SA11は図9と同じ構成であり、図9のRO
1,/RO1上に読出し信号が発生する。この時、PM
11が選択されMAへ増幅信号が伝達されDout出力
となる。これと並行してSA11においてAry111
への再書込みが行われる。これまで説明してきたように
本発明を用いることによりAry111内では、一端デ
−タ線上に再書込みに必要な大振幅が発生すればこれと
接続したセルトランジスタをオフにし同じ蓄積容量と接
続されているもう一方のセルトランジスタをオンしてプ
リチャ−ジされているもう一本のデ−タ線を用いて読出
し及び再書込みを行うことができる。これにより、サイ
クル時間をアクセス時間と等しいまでに高速化すること
ができる。
FIG. 11 shows the overall mat structure. In some cases, only these semiconductor memory devices are arranged on the chip, and in other cases, other logic devices are arranged together. These Ary111 to Ary4n1 are memory cell arrays having memory cells shown in FIG.
-SA4(n+1) are the sense amplifiers shown in FIG. 9, for example, and WD11-WD4n are X decoders and word drivers. PM11 to PM4 (n+1) are preamplifiers, and MA is a main amplifier and output buffer, as shown in Figure 6 of JP-A-62-311945 and JP-A-1-1571.
The one disclosed in FIG. 2 of No. 19 may be used. When an address is input and a selection signal of this chip is input, or when a change in address input is detected, for example, WD1
1 operates and selects a cell in Ary 111 having the same configuration as in FIG. SA11 has the same configuration as in FIG. 9, and the RO in FIG.
1, a read signal is generated on /RO1. At this time, P.M.
11 is selected and the amplified signal is transmitted to MA and becomes the Dout output. In parallel with this, Ary111 in SA11
will be rewritten. As explained above, by using the present invention, in Ary 111, if a large amplitude necessary for rewriting occurs on one end of the data line, the cell transistor connected to it is turned off, and the cell transistor is connected to the same storage capacitor. Reading and rewriting can be performed using the other precharged data line by turning on the other cell transistor. This makes it possible to speed up the cycle time to the point where it is equal to the access time.

【0018】図12に、メモリセル6ビットのレイアウ
ト例を示す。W11〜W24はワ−ド線、D1〜D3’
はデ−タ線、C11〜C32はセル容量であり図1の実
施例と対応している。図1のセルトランジスタは、図1
2中でトランジスタ領域と記したn形不純物層とワ−ド
線が交差する部分となる。セル容量はその一端がトラン
ジスタ領域と接続している。このために例えばセル容量
C11は、ワ−ド線W11が選択されるとデ−タ線D1
と電気的にその一端が接続され、ワ−ド線W13が選択
されるとデ−タ線D1’と電気的にその一端が接続され
る。このようなメモリセルを用いて上述のようなセンス
アンプの構成を用いればサイクル時間をアクセス時間と
等しいまでに高速化することが可能となる。
FIG. 12 shows an example of the layout of a 6-bit memory cell. W11 to W24 are word lines, D1 to D3'
is a data line, and C11 to C32 are cell capacitances, which correspond to the embodiment shown in FIG. The cell transistor in Figure 1 is as shown in Figure 1.
2, this is the portion where the n-type impurity layer and the word line intersect, marked as a transistor region. One end of the cell capacitor is connected to the transistor region. For this reason, for example, when the word line W11 is selected, the cell capacitance C11 changes to the data line D1.
When word line W13 is selected, one end thereof is electrically connected to data line D1'. By using such a memory cell and using the above-described sense amplifier configuration, it is possible to speed up the cycle time to the same level as the access time.

【0019】図13は本発明を用いたシステム構成を示
す図である。矢印は信号の流れを表わす。CPUはシス
テム全体を制御する処理装置を示し、RAGはリフレッ
シュアドレス発生装置を、TCは本発明を用いた記憶装
置部分の制御信号発生装置を、SLCTはCPUから送
られてくるアドレス信号とRAGから送られてくるリフ
レッシュアドレス信号を切り換えるセレクト装置を、M
は本発明を用いたDRAMを示す。また、PFYはシス
テム内の他の装置であり、例えば外部記憶装置,表示装
置,数値演算装置等であり、通信回線を通して他の情報
処理装置とつながる場合もある。DATAはCPUとM
との間でやりとりされるデ−タを表わし、AicはCP
Uで発生するアドレス信号を、AirはRAGで発生す
るリフレッシュアドレス信号を示し、AiはSLCTで
選択されMに送られるアドレス信号を示す。STはCP
UからRAGに送られるステイタス信号、BSはTCか
らCPUへのビジイ信号である。SEはTCから送られ
るSLCTの起動をかける信号であり、/CEは本発明
を用いたDRAMの起動をかける信号である。SGはC
PUとシステム内の他の装置との信号のやりとりをまと
めて表わしたものである。これらは従来のDRAMの場
合と全く同じである。本発明を用いたDRAMの外部制
御信号は、図2〜図4の動作モ−ドで使用し図7,図8
のAxs信号をDRAM内で発生する場合には従来のD
RAMと全く同じであり特別の制御信号は必要としない
。それにもかかわらず本発明はサイクル時間をアクセス
時間と等しくすることができるのである。本発明を用い
れば、従来DRAMの場合と比べてなんら特別な装置を
付加することなくDRAMの高速なサイクル動作を必要
とするシステムを簡単に組むことができる。
FIG. 13 is a diagram showing a system configuration using the present invention. Arrows represent signal flow. CPU indicates a processing unit that controls the entire system, RAG indicates a refresh address generator, TC indicates a control signal generator for the storage device section using the present invention, and SLCT indicates an address signal sent from the CPU and from RAG. The select device that switches the refresh address signal sent is M.
shows a DRAM using the present invention. Further, the PFY is another device within the system, such as an external storage device, a display device, a numerical calculation device, etc., and may be connected to other information processing devices through a communication line. DATA is CPU and M
Aic represents the data exchanged between CP and
Air indicates an address signal generated at U, Air indicates a refresh address signal generated at RAG, and Ai indicates an address signal selected by SLCT and sent to M. ST is CP
A status signal is sent from U to RAG, and BS is a busy signal sent from TC to CPU. SE is a signal sent from TC to activate the SLCT, and /CE is a signal to activate the DRAM using the present invention. SG is C
It collectively represents the signal exchange between the PU and other devices in the system. These are exactly the same as in the case of conventional DRAM. The external control signals of the DRAM using the present invention are used in the operation modes shown in FIGS. 2 to 4, and are used in the operation modes shown in FIGS.
When generating the Axs signal in DRAM, the conventional D
It is exactly the same as RAM and does not require any special control signals. Nevertheless, the present invention allows the cycle time to be equal to the access time. By using the present invention, a system requiring high-speed cycle operation of DRAM can be easily constructed without adding any special equipment compared to the case of conventional DRAM.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明によれば、一つのセル容量に二つ
のセルトランジスタを接続し、このセルトランジスタを
異なるデ−タ線と接続することにより、第1のセルトラ
ンジスタをオンさせてこれと接続する第1のデ−タ線上
でセンスアンプによって読出し及び再書込みを行なって
いる間、第2のセルトランジスタと接続している第2の
デ−タ線はプリチャ−ジ電圧を保っている。このため、
第1のデ−タ線上に再書込み可能な大振幅が現れると第
1のセルトランジスタをオフし第2のセルトランジスタ
をオンさせ第1のデ−タ線上でプリチャ−ジを行なうの
と並行して第2のデ−タ線を用いて読出すことができる
ためサイクル時間をアクセス時間と等しいまでに高速化
することができる。
Effects of the Invention According to the present invention, by connecting two cell transistors to one cell capacitor and connecting these cell transistors to different data lines, the first cell transistor is turned on and connected to the first cell transistor. While reading and rewriting are performed by the sense amplifier on the connected first data line, the second data line connected to the second cell transistor maintains a precharge voltage. For this reason,
When a large amplitude that can be rewritten appears on the first data line, the first cell transistor is turned off, the second cell transistor is turned on, and precharging is performed on the first data line. Since data can be read using the second data line, the cycle time can be increased to be equal to the access time.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明の第1の実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の動作を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a first operation of the present invention.

【図3】本発明の第2の動作を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a second operation of the present invention.

【図4】本発明の第3の動作を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a third operation of the present invention.

【図5】本発明の第2の実施例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a second embodiment of the invention.

【図6】本発明の第4の動作を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a fourth operation of the present invention.

【図7】本発明で必要なワ−ド線選択回路を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing a word line selection circuit required in the present invention.

【図8】ワ−ド線選択回路の動作を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the operation of the word line selection circuit.

【図9】センスアンプの具体的な構成を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a specific configuration of a sense amplifier.

【図10】2つのメモリセルアレ−で1つのセンスアン
プを共用するための構成を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a configuration for sharing one sense amplifier with two memory cell arrays.

【図11】チップ全体の構成を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing the overall structure of the chip.

【図12】本発明のメモリセルのレイアウト例を示す図
である。
FIG. 12 is a diagram showing a layout example of a memory cell according to the present invention.

【図13】本発明を用いたシステム構成を示す図である
FIG. 13 is a diagram showing a system configuration using the present invention.

【図14】従来例を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a conventional example.

【図15】従来例の動作を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing the operation of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

T11A〜T4nB…セルトランジスタ、C11〜C4
n…セル容量、SA11〜SA4(n+1)…センスア
ンプ、D1,D1’〜D4,D4’,D5…デ−タ線、
W11〜Wn4,W,W’…ワ−ド線、AXi,AXs
…プレデコ−ダ信号、XDP…プリチャ−ジ信号、RO
,/RO,RO1,/RO1,RO2,/RO2…読出
し信号線、PP,PN,PP1,PN1…センスアンプ
起動信号線、Ary1〜Ary3,Ary111〜Ar
y4n1…メモリセルアレ−、PM11〜PM4(n+
1)…プリアンプ、MA…メインアンプ及びDoutバ
ッファ、Dout…出力端子、MC1〜MC8…メモリ
セル、RA1,RA2…リライトアンプ、DS1,DS
2…ショ−ト回路、DA1,DA2…読出し回路、HV
D…プリチャ−ジ電圧線、PC…ショ−ト回路起動信号
線、PL…プレ−ト、YS1,YS2…列選択信号線、
VE…デ−タ線低レベル、VD…デ−タ線高レベル、V
CH…ワ−ド線電源電圧、CPU…システム制御装置、
PFY…システム内の他の装置、RAG…リフレッシュ
アドレス発生装置、TC…制御信号発生装置、SLCT
…アドレスセレクト装置、M…本発明を用いたDRAM
T11A to T4nB...Cell transistor, C11 to C4
n...Cell capacity, SA11-SA4(n+1)...Sense amplifier, D1, D1'-D4, D4', D5...Data line,
W11~Wn4, W, W'...word line, AXi, AXs
...Predecoder signal, XDP...Precharge signal, RO
, /RO, RO1, /RO1, RO2, /RO2...Read signal line, PP, PN, PP1, PN1...Sense amplifier activation signal line, Ary1~Ary3, Ary111~Ar
y4n1...Memory cell array, PM11 to PM4 (n+
1)...Preamplifier, MA...main amplifier and Dout buffer, Dout...output terminal, MC1 to MC8...memory cell, RA1, RA2...rewrite amplifier, DS1, DS
2...Short circuit, DA1, DA2...Readout circuit, HV
D...Precharge voltage line, PC...Short circuit activation signal line, PL...Plate, YS1, YS2...Column selection signal line,
VE...Data line low level, VD...Data line high level, V
CH...word line power supply voltage, CPU...system control device,
PFY...Other devices in the system, RAG...Refresh address generator, TC...Control signal generator, SLCT
...Address select device, M...DRAM using the present invention
.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】1ヶの容量の1端子を2ヶのスイッチング
素子で共有したメモリセルと、該2ヶのスイッチング素
子を独立に開閉する手段とを有し、該2ヶのスイッチン
グ素子の該容量と接続していない他方の端子を異なる増
幅回路に接続したことを特徴とする半導体記憶装置。
Claim 1: A memory cell having one terminal of one capacitor shared by two switching elements, and means for independently opening and closing the two switching elements, the memory cell having one terminal of one capacitor shared by two switching elements, A semiconductor memory device characterized in that the other terminal not connected to the capacitor is connected to a different amplifier circuit.
【請求項2】該2ヶのスイッチング素子は、第1のスイ
ッチング素子がオンし第2のスイッチング素子がオフの
時第1のスイッチング素子に接続される第1のデ−タ線
上で読出し,再書込みが行われた後、第1のスイッチン
グ素子をオフし第1のデ−タ線のプリチャ−ジ動作を行
なう時これと並行して第2のスイッチ素子がオンしこれ
と対応する第2のデ−タ線上で読出し,再書込みを行な
うことを可能とすることを特徴とする請求項1に記載さ
れた半導体記憶装置。
2. The two switching elements read and replay data on a first data line connected to the first switching element when the first switching element is on and the second switching element is off. After writing, when the first switching element is turned off and the first data line is precharged, the second switching element is turned on in parallel with this and the corresponding second data line is turned on. 2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein reading and rewriting can be performed on a data line.
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Cited By (4)

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