JPH04315888A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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Publication number
JPH04315888A
JPH04315888A JP3082171A JP8217191A JPH04315888A JP H04315888 A JPH04315888 A JP H04315888A JP 3082171 A JP3082171 A JP 3082171A JP 8217191 A JP8217191 A JP 8217191A JP H04315888 A JPH04315888 A JP H04315888A
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JP
Japan
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activation
signal
digit
sense amplifier
digit lines
Prior art date
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Pending
Application number
JP3082171A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadahide Takada
高田 正日出
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Priority to EP92106562A priority patent/EP0509497B1/en
Priority to DE69228203T priority patent/DE69228203T2/de
Publication of JPH04315888A publication Critical patent/JPH04315888A/ja
Priority to US08/043,996 priority patent/US5416742A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/401Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
    • G11C11/4063Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing
    • G11C11/407Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing for memory cells of the field-effect type
    • G11C11/409Read-write [R-W] circuits 
    • G11C11/4091Sense or sense/refresh amplifiers, or associated sense circuitry, e.g. for coupled bit-line precharging, equalising or isolating

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体記憶装置に関し、
特に集積化された大容量の半導体記憶装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体記憶装置のうちで、MIS
トランジスタを用いたランダム・アクセスメモリ(以下
、RAMと記す)の一例を図4に示す(IEEEPRO
CEEDING誌第130巻,1983年6月,127
〜135頁,「高密度単一デバイス・ダイナミックMO
Sメモリセル(High−densityone−de
vice  dynamic  MOS  memor
y  cells)」参照)。
【0003】この従来の半導体記憶装置は、列方向,行
方向にマトリクス状に配列された複数のメモリセル(M
C11,MC12,MC21,MC22,…)、これら
メモリセルをそれぞれ列方向に所定の単位で選択する複
数の第1及び第2のワード線(WL11,WL12,…
)、並びに複数のメモリセル(MC11,MC12,M
C21,MC22,…)とそれぞれ行方向に所定の単位
で接続し、第1のワード線(WL11,…)により選択
されたメモリセル(MC11,MC21,…)のデータ
を伝達する複数の第1のディジット線(DL11,DL
21,…)及び第2のワード線(WL12,…)により
選択されたメモリセル(MC12,MC22,…)のデ
ータを伝達する複数の第2のディジット線(DL12,
DL22,…)を備えたメモリセルアレイ1と、アドレ
ス信号に従ってワード線選択信号(X1,X2,…)の
うちの1つをアクティブレベルにするXデコーダ2と、
ワード線活性化信号RAが活性化レベルのときワード線
選択信号(X1,X2,…)に従ってワード線(WL1
1,WL12,…)のうちの1つを選択レベルとするワ
ード線選択制御回路3と、活性化信号Φcがアクティブ
レベルになると活性化し対をなす各第1及び第2のデジ
ット線(DL11,DL12、DL21,DL22、…
)間の差電圧をそれぞれ対応して増幅する複数のセンス
増幅器(SA1,SA2,…)と、活性化制御信号Φに
従って活性化信号Φcを発生する活性化制御回路4cと
、プルアップ信号Pに従って対をなす各第1及び第2の
ディジット線のうちの高レベル側のディジット線をそれ
ぞれ対応して所定のレベルにプルアップする複数のプル
アップ回路(PU1,PU2,…)と、アドレス信号に
従って対をなす各第1及び第2のディジット線のうちの
1対を選択してこの選択された第1及び第2のディジッ
ト線への外部からのデータの供給及びこの第1及び第2
のディジット線からの信号を外部へ出力するYデコーダ
5,入出力回路6とを有する構成となっていた。
【0004】次に、この回路の動作について説明する。 図5はこの回路の動作を説明するための各部信号の波形
図である。
【0005】Xデコーダ2によって選択されたワード線
選択信号X1の電圧がアクティブレベルの高レベルの時
に、ワード線活性化信号RAの電圧が低レベルから高レ
ベル(活性化レベル)に上がると、ワード線WL11の
電圧が低レベルから高レベル(選択レベル)に上がる(
時刻t1)。
【0006】この時、選択されたワード線WL11に結
合しているメモリセルMC11,MC21の情報は、デ
ィジット線DL11,DL21に読み出される。また、
対をなす他方のディジット線DL12,DL22には、
図示されていない中間電位発生回路によって、メモリセ
ルの高低2値記憶情報がそれぞれディジット線に読み出
された時に生じる電位の中間レベルが発生する。この結
果、対をなすディジット線(DL11,DL12),(
DL21,DL22)(以下DL11,DL12と関連
する部分のみ記載する)間に、メモリセル容量とディジ
ット線容量の容量分割で決まる微少な電位差が生じる。
【0007】次に、時刻t2に活性化制御信号Φの電圧
を低レベルから高レベルに上げて活性化制御回路4cの
MISFETを導通させ、活性化信号Φcの電圧を高レ
ベルから低レベル(活性化レベル)に落してセンス増幅
器SA1を活性化し動作させる。この結果、ディジット
線DL11,DL12の電位差信号が増幅される。
【0008】その後、時刻t3にYデコーダ5によって
選択され入出力回路6を通ったディジット線DL11,
DL12の信号が入出力データ線IO1,IO2へ出力
され、メモリ情報の読み出しが終了する。
【0009】更に時刻t4に、対をなすディジット線の
信号に対しては、プルアップ回路PU1を動作させて、
対をなすディジット線の信号の高レベル側の電圧を電源
電圧まで持ち上げてから、読み出したメモリセルに、高
レベル又は低レベルのメモリ情報を再書き込みして読み
出し動作が終了する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の半導体
記憶装置では、ワード線WL11によって選択された多
数のメモリセル(MC11,MC21,…)の情報は、
時刻t1にディジット線に同時に読み出され、それぞれ
対をなすディジット線間に微少電位差を発生させる。こ
の微少電位差は、それぞれ対をなすディジット線につな
がるセンス増幅器(SA1,SA2,…)を時刻t2に
同時に活性化することによって増幅される。しかし、こ
の時、活性化信号Φcを伝達する信号線には、多数のセ
ンス増幅器(SA1,SA2,…)からセンス電流が同
時に流れ込むため、活性化信号Φcの電圧が高レベルか
ら低レベルに落ちるのに長時間かかることになる。
【0011】これは、活性化信号Φcの信号線に存在す
る抵抗のために、大量のセンス電流によって電圧が発生
し、この信号線の電圧の降下速度が低下するためである
。この結果、図5における時刻t2,t3間のセンス時
間が長くなり、メモリ情報の入出力データ線への読み出
し速度が低下するという欠点がある。
【0012】そこで、この活性化信号Φcの電圧の降下
を高速に行って、センス速度を高速化する半導体記憶装
置が切望されている。
【0013】本発明の目的は、上記問題点を解決し、セ
ンス速度の高速化、及び、読み出し時間の高速化を実現
する半導体記憶装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体記憶装置
は、列方向,行方向にマトリクス状に配列された複数の
メモリセル、これら複数のメモリセルをそれぞれ列方向
に所定の単位で選択する複数のワード線、及び前記複数
のメモリセルとそれぞれ行方向に所定の単位で接続し前
記ワード線により選択されたメモリセルのデータを伝達
する複数のディジット線を備えたメモリセルアレイと、
前記各ディジット線と対応して設けられ活性化信号がア
クティブレベルになると活性化してそれぞれ対応する前
記ディジット線の信号を増幅する複数のセンス増幅器と
、前記活性化信号を出力する活性化制御回路と、前記複
数のディジット線のうちの1つを選択してこの選択され
たディジット線への外部からのデータの供給及びこの選
択されたディジット線からの信号を外部へ出力するディ
ジット線選択入出力回路とを有する半導体記憶装置にお
いて、前記複数のセンス増幅器を少なくとも第1及び第
2のグループに分割し、前記活性化制御回路を、所定の
タイミングでアクティブレベルとなる第1の活性化信号
を前記第1のグループの各センス増幅器へ供給し、前記
第1の活性化信号とは異なるタイミングでアクティブレ
ベルとなる第2の活性化信号を前記第2のグループの各
センス増幅器へ供給する回路として構成される。
【0015】
【作用】本発明による半導体記憶装置は、ディジット線
につながる複数のセンス増幅器を2組のグループに分け
、各グループのセンス増幅器を別々の活性化信号によっ
て活性化しセンス動作させる。しかも、2つの活性化信
号の活性化時刻をずらすことによって、センス増幅器の
センス動作時に大量に流れるセンス電流を分散させてこ
のピーク電流を減少させる。この時、読み出しアドレス
により指定された読み出すべきメモリセルにつながるデ
ィジット線の信号のセンス増幅を、早い方の活性化信号
によって行い、読み出しアドレスに指定されていないメ
モリセルにつながるディジット線の信号のセンス増幅を
遅い方のセンス活性化信号によって行う。この結果、早
い方の活性化信号の信号線に流れ込むセンス電流が減少
するために、活性化信号の電圧の降下が急速に行え、セ
ンス速度が高速化される。
【0016】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
【0017】図1は本発明の第1の実施例を示す回路図
である。
【0018】この実施例が図4に示された従来の半導体
記憶装置と相違する点は、複数のセンス増幅器(SA1
,SA2,…)を第1及び第2のグループに分割し、活
性化制御回路4を、第1の活性化制御信号Φ1に従って
所定のタイミングでアクティブレベルとなる第1の活性
化信号Φaを第1のグループの各センス増幅器(SA1
,…)へ供給し、第2の活性化制御信号Φ2に従って第
1の活性化信号Φaとは異なるタイミングでアクティブ
レベルとなる第2の活性化信号Φbを第2のグループの
センス増幅器(SA2,…)へ供給する回路とした点に
ある。
【0019】また、第1及び第2の活性化信号Φa,Φ
bがアクティブレベルとなるタイミングは、読み出しア
ドレスにより指定されてYデコーダにより選択された対
をなすディジット線の信号を増幅するセンス増幅器が含
まれるグループの活性化信号をまずアクティブレベルと
し、所定の時間経過後他方のグループの活性化信号をア
クティブレベルとするように設定する。
【0020】次に、この実施例の動作について説明する
【0021】図2は、この実施例の動作を説明するため
の各部信号の波形図である。
【0022】まず、Xデコーダ2によって選択されたワ
ード線選択信号X1の電圧が低レベルから高レベルに上
がり、ワード線活性化信号RAの電圧が低レベルから高
レベルに上がると、ワード線WL11の電圧が時刻t1
に低レベルから高レベルに上がる。この時、ワード線W
L11によって選択されるメモリセル(MC11,MC
21,…)の情報はデジット線(DL11,DL21,
…)に読み出される。この結果、対をなすディジット線
(DL11,DL12),(DL21,DL22)間に
それぞれ微少な電位差が生じる。
【0023】そこで、読み出すべきメモリセルがMC1
1の場合には、時刻t2に活性化制御信号Φ1の電圧を
低レベルから高レベルに上げて活性化信号Φaの電圧を
高レベルから低レベルに落してセンス増幅器SA1を活
性化動作させる。この結果、ディジット線DL11,D
L12間の電位差信号が増幅される。
【0024】次に、時刻t3に、Yデコーダ5によって
選択され入出力回路6を通ったディジット線DL11,
DL12の信号を入出力線IO1,IO2に出力させ、
メモリ情報の読み出しを行う。
【0025】ディジット線DL21,DL22に対して
は、時刻t4に、活性化制御信号Φ2の電圧を低レベル
から高レベルに上げて活性化信号Φbの電圧を高レベル
から低レベルに落し、センス増幅器SA2を活性化動作
させる。この結果、ディジット線DL21,DL22間
の電位差信号が増幅される。
【0026】次に、時刻t5にプルアップ回路(PU1
,PU2,…)を動作させて、対をなすディジット線の
信号の高レベル側の電圧を電源電圧まで持ち上げワード
線WL11により選択されているメモリセルに、電源電
圧又は接地電位の高低2値レベルの一方をそれぞれ再書
き込みして、読み出し動作が終了する。
【0027】このようにこの実施例では、活性化制御信
号Φ1,Φ2のアクティブレベルになるタイミングが異
なるために、活性化信号Φa,Φbの電圧が高レベルか
ら低レベルに落ちるタイミングも異なる。この結果、活
性化信号Φa,Φbを伝達する信号線に流れるセンス電
流が分散され、そのピーク電流も低下する。
【0028】各活性化信号Φa,Φbの信号線に接続す
るセンス増幅器の数が等しい場合には、従来例に比べて
そのピーク電流は半減する。このため、センス電流によ
って発生する活性化信号Φa,Φbの信号線に存在する
抵抗による電圧が減少し、活性化信号Φa,Φbの電圧
の降下を急速に行うことができる。この結果、図2にお
ける時刻t2から時刻t3までのセンス時間を短縮する
ことができ、メモリ情報の入出力線IO1,IO2への
読み出し速度を速くすることができる。
【0029】図3は本発明の第2の実施例を示す回路図
である。
【0030】この実施例は、第1及び第2のグループの
センス増幅器,プルアップ回路(図示省略),入出力回
路,Yデコーダをそれぞれメモリセルアレイ1の両側に
配置したものである。周囲の回路配置の状況を勘案し、
このような配置にすることもできる。動作及び効果は第
1の実施例と同様である。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、複数のセ
ンス増幅器を少なくとも2つのグループに分割し、活性
化信号によりこれら各グループのセンス増幅器が活性化
するタイミングをずらす構成とすることにより、各セン
ス増幅器が活性化時に消費する電流が時間的に分散され
るので、活性化信号の活性化レベルの到達時間が速くな
り、センス増幅器のセンス増幅動作の立上り時間、すな
わちセンス時間を短縮することができ、メモリ情報の読
み出し速度を速くすることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す回路図である。
【図2】図1に示された実施例の動作を説明するための
各部信号の波形図である。
【図3】本発明の第2の実施例を示す回路図である。
【図4】従来の半導体記憶装置の一例を示す回路図であ
る。
【図5】図4に示された半導体記憶装置の動作を説明す
るための各部信号の波形図である。
【符号の説明】
1    メモリセルアレイ 2    Xデコーダ 3    ワード線選択制御回路 4,4a〜4c    活性化制御回路5,5a,5b
    Yデコーダ 6,6a,6b    入出力回路 DL11,DL12,DL21,DL22    ディ
ジィット線 IO1,IO1a,IO1b,IO2,IO2a,IO
2b    入出力線 MC11,MC12,MC21,MC22    メモ
リセル PU1,PU2    プルアップ回路SA1,SA2
    センス増幅器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  列方向,行方向にマトリクス状に配列
    された複数のメモリセル、これら複数のメモリセルをそ
    れぞれ列方向に所定の単位で選択する複数のワード線、
    及び前記複数のメモリセルとそれぞれ行方向に所定の単
    位で接続し前記ワード線により選択されたメモリセルの
    データを伝達する複数のディジット線を備えたメモリセ
    ルアレイと、前記各ディジット線と対応して設けられ活
    性化信号がアクティブレベルになると活性化してそれぞ
    れ対応する前記ディジット線の信号を増幅する複数のセ
    ンス増幅器と、前記活性化信号を出力する活性化制御回
    路と、前記複数のディジット線のうちの1つを選択して
    この選択されたディジット線への外部からのデータの供
    給及びこの選択されたディジット線からの信号を外部へ
    出力するディジット線選択入出力回路とを有する半導体
    記憶装置において、前記複数のセンス増幅器を少なくと
    も第1及び第2のグループに分割し、前記活性化制御回
    路を、所定のタイミングでアクティブレベルとなる第1
    の活性化信号を前記第1のグループの各センス増幅器へ
    供給し、前記第1の活性化信号とは異なるタイミングで
    アクティブレベルとなる第2の活性化信号を前記第2の
    グループの各センス増幅器へ供給する回路としたことを
    特徴とする半導体記憶装置。
JP3082171A 1991-04-15 1991-04-15 半導体記憶装置 Pending JPH04315888A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3082171A JPH04315888A (ja) 1991-04-15 1991-04-15 半導体記憶装置
EP92106562A EP0509497B1 (en) 1991-04-15 1992-04-15 Dynamic random access memory device having sense amplifier circuit arrays sequentially activated
DE69228203T DE69228203T2 (de) 1991-04-15 1992-04-15 Dynamische Direktzugriffspeicheranordnung mit seriellaktivierten Abfühlverstärkerschaltungsarrays
US08/043,996 US5416742A (en) 1991-04-15 1993-04-07 Dynamic random access memory device having sense amplifier circuit arrays sequentially activated

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EP (1) EP0509497B1 (ja)
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DE (1) DE69228203T2 (ja)

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Also Published As

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EP0509497A3 (ja) 1994-03-02
US5416742A (en) 1995-05-16
EP0509497A2 (en) 1992-10-21
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A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19991026