JPH05166373A - Semiconductor memory device - Google Patents

Semiconductor memory device

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Publication number
JPH05166373A
JPH05166373A JP3328550A JP32855091A JPH05166373A JP H05166373 A JPH05166373 A JP H05166373A JP 3328550 A JP3328550 A JP 3328550A JP 32855091 A JP32855091 A JP 32855091A JP H05166373 A JPH05166373 A JP H05166373A
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JP
Japan
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dynamic ram
column selection
mode
signal
column
Prior art date
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Pending
Application number
JP3328550A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Eiji Miyamoto
英治 宮本
Yasunori Yamaguchi
泰紀 山口
Kazuyoshi Oshima
一義 大嶋
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP3328550A priority Critical patent/JPH05166373A/en
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Abstract

PURPOSE:To decrease an operating current in ordinary read or write mode of a dynamic RAM, etc., to lower the power consumption of the dynamic RAM, etc., with an high-speed operation, to improve an information holding characteristic and to stabilize the operation of the dynamic RAM, etc. CONSTITUTION:A column selection MOSFET Qc which turns on selectively by means of column selection signals YCO-YCn is provided in a memory cell such as the dynamic RAM, etc. Drive selection MOSFETs Q1 and Q6 which turn on selectively by means of the column selection signals YC0-YCn is provided between unit amplifier circuit USAO-USAn in a sense amplifier SA and common source lines SP and SN. Ordinary read and write modes are started by a CAS-before-RAS cycle, a column selection Y address signal is inputted prior to a row selection X address signal and a refreshing mode is started by a RAS-before-CAS cycle.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は半導体記憶装置に関
し、例えば、通常のリードモード及びライトモードとリ
フレッシュモードとを備えるダイナミック型RAM(ラ
ンダムアクセスメモリ)に利用して特に有効な技術に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to a technique particularly effective for use in a dynamic RAM (random access memory) having a normal read mode, a write mode and a refresh mode. ..

【0002】[0002]

【従来の技術】直交して配置されるワード線及びビット
線ならびにこれらのワード線及びビット線の交点に格子
状に配置されるダイナミック型メモリセルを含むメモリ
アレイと、ビット線に対応して設けられる単位増幅回路
を含むセンスアンプとを備え、指定された1個又は所定
数個のメモリセルに対して記憶データの読み出し又は書
き込み動作を選択的に実行するための通常のリードモー
ド及びライトモードとメモリセルの保持データをワード
線単位でリフレッシュするためのリフレッシュモードと
を備えるダイナミック型RAMがある。
2. Description of the Related Art A memory array including word lines and bit lines arranged orthogonally and dynamic type memory cells arranged in a lattice at intersections of the word lines and bit lines, and a memory array provided corresponding to the bit lines. And a normal read mode and write mode for selectively executing a read or write operation of stored data with respect to a designated one or a predetermined number of memory cells. There is a dynamic RAM having a refresh mode for refreshing the data held in the memory cells in word line units.

【0003】ダイナミック型RAMについては、例え
ば、特開昭60−185291号公報等に記載されてい
る。
The dynamic RAM is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-185291.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来のダイナミック型
RAMでは、通常のリードモード及びライトモードにお
いて同時に選択状態とされるメモリアレイのメモリセル
の列方向の数つまりは同時に活性化されるセンスアンプ
の単位増幅回路の数Nnは、リフレッシュモードにおい
て選択状態とされるメモリセルの列方向の数つまりは同
時に活性化される単位増幅回路の数Nrと同じに設定さ
れ、ダイナミック型RAMの記憶容量をMビットとしそ
のリフレッシュサイクル数をNrsとするとき、 Nn=Nr =M/Nrs とされる。同時に選択状態とされたNn個のメモリセル
は、通常、列方向のアドレス空間に配置され、カラムア
ドレスストローブ信号CASB(ここで、それが有効と
されるとき選択的にロウレベルとされるいわゆる反転信
号等については、その名称の末尾にBを付して表す。以
下同様)の立ち下がりエッジに同期して供給されるYア
ドレス信号に従ってさらに選択的に指定される。
In the conventional dynamic RAM, the number of memory cells in the memory array in the memory array that are simultaneously selected in the normal read mode and write mode, that is, the sense amplifiers that are simultaneously activated. The number Nn of unit amplifier circuits is set to be the same as the number Nr of unit amplifier circuits which are activated in the column direction in the refresh mode, that is, the number Nr of unit amplifier circuits which are simultaneously activated, and the storage capacity of the dynamic RAM is M When the number of bits and its refresh cycle number are Nrs, Nn = Nr = M / Nrs. The Nn memory cells that are simultaneously selected are normally arranged in an address space in the column direction, and a column address strobe signal CASB (here, a so-called inversion signal that is selectively brought to a low level when it is enabled). Etc. are designated by adding B to the end of the name. The same applies hereinafter), and are further selectively designated according to the Y address signal supplied in synchronization with the falling edge.

【0005】ところが、その大容量化及び高速化が進む
にしたがって、上記のようなダイナミック型RAMには
次のような問題点が生じることが本願発明者等によって
明らかとなった。すなわち、通常のリードモード及びラ
イトモードにおいて同時に選択状態とされるメモリセル
の数Nnは、最終的に1個又は数個のメモリセルに対し
てのみ記憶データの読み出し又は書き込み動作が実行さ
れるにもかかわらず、例えばダイナミック型RAMの記
憶容量Mを64メガビットとしそのリフレッシュサイク
ル数Nrsを4096サイクルとするとき、16384
個にも達する。このため、単位増幅回路を介して各ビッ
ト線に与えられるチャージ及びディスチャージ電流が増
大し、ダイナミック型RAMの低消費電力化が阻害され
るとともに、ダイナミック型RAMの動作電流が増大す
ることでその基板温度が上昇し、メモリセルの情報保持
特性が劣化してしまう。
However, it has become clear by the present inventors that the dynamic RAM as described above has the following problems as its capacity and speed are increased. That is, the number Nn of memory cells that are simultaneously selected in the normal read mode and write mode is such that the read or write operation of the stored data is finally executed only for one or several memory cells. Despite this, for example, when the memory capacity M of the dynamic RAM is 64 megabits and the refresh cycle number Nrs is 4096 cycles, 16384
Reach even individual. Therefore, the charge and discharge currents applied to each bit line via the unit amplifier circuit increase, which hinders the reduction in power consumption of the dynamic RAM and increases the operating current of the dynamic RAM, thereby increasing the substrate. The temperature rises, and the information retention characteristic of the memory cell deteriorates.

【0006】この発明の目的は、通常のリードモード及
びライトモードにおける動作電流の削減を図ったダイナ
ミック型RAM等の半導体記憶装置を提供することにあ
る。この発明の他の目的は、ダイナミック型RAM等の
情報保持特性を改善し、その動作の高速化を図ることに
ある。
An object of the present invention is to provide a semiconductor memory device such as a dynamic RAM in which the operating current in the normal read mode and write mode is reduced. Another object of the present invention is to improve the information retention characteristics of a dynamic RAM or the like and to speed up the operation thereof.

【0007】この発明の前記ならびにその他の目的と新
規な特徴は、この明細書の記述及び添付図面から明らか
になるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次
の通りである。すなわち、ダイナミック型RAM等のメ
モリセルに、列選択信号に従って選択的にオン状態とさ
れる列選択MOSFETを設け、センスアンプの各単位
増幅回路とコモンソース線との間に、上記列選択信号に
従って選択的にオン状態とされる駆動選択MOSFET
を設ける。また、通常のリードモード及びライトモード
をCASビフォアRASサイクルによって起動し、列選
択用のYアドレス信号を行選択用のXアドレス信号に先
立って入力するとともに、リフレッシュモードをRAS
ビフォアCASサイクルによって起動する。
The outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, a column selection MOSFET that is selectively turned on according to a column selection signal is provided in a memory cell such as a dynamic RAM, and the column selection signal is provided between each unit amplifier circuit of a sense amplifier and a common source line according to the column selection signal. Drive selection MOSFET selectively turned on
To provide. In addition, the normal read mode and write mode are activated by the CAS before RAS cycle, the Y address signal for column selection is input prior to the X address signal for row selection, and the refresh mode is set to RAS.
Start by before CAS cycle.

【0009】[0009]

【作用】上記手段によれば、通常のリードモード及びラ
イトモードにおける仕様をリフレッシュモードの仕様と
は独立に設定できるため、通常のリードモード及びライ
トモードにおいて同時に選択状態とされるメモリセルの
列方向の数つまりは同時に活性化されるセンスアンプの
単位増幅回路の数を1個ないし数個に削減することがで
きる。これにより、通常のリードモード及びライトモー
ドにおける動作電流を著しく削減し、ダイナミック型R
AM等の低消費電力化及び高速化を図ることができると
ともに、半導体基板面での発熱を抑え、メモリセルの情
報保持特性を改善できる。また、同時に複数のメモリセ
ルを選択状態とする場合、隣接する列アドレスに配置さ
れたメモリセルを避けることで、ビット線間のカップリ
ングノイズを抑制し、ダイナミック型RAM等の動作を
安定化できる。
According to the above means, since the specifications in the normal read mode and the write mode can be set independently of the specifications in the refresh mode, the column direction of the memory cells that are simultaneously selected in the normal read mode and the write mode. , That is, the number of unit amplifier circuits of the sense amplifiers activated at the same time can be reduced to one or several. As a result, the operating current in the normal read mode and write mode is significantly reduced, and the dynamic R
It is possible to achieve low power consumption and high speed of AM and the like, suppress heat generation on the semiconductor substrate surface, and improve the information retention characteristics of the memory cell. Further, when a plurality of memory cells are simultaneously selected, by avoiding the memory cells arranged at adjacent column addresses, the coupling noise between the bit lines can be suppressed and the operation of the dynamic RAM or the like can be stabilized. ..

【0010】[0010]

【実施例】図1には、この発明が適用されたダイナミッ
ク型RAMの第1の実施例のブロック図が示されてい
る。また、図2には、図1のダイナミック型RAMに含
まれるメモリアレイMARY及びセンスアンプSAの一
実施例の回路図が示されている。さらに、図3には、図
1のダイナミック型RAMの通常のリードモード又はラ
イトモードにおける一実施例の信号波形図が示され、図
4には、リフレッシュモードにおける一実施例の信号波
形図が示されている。これらの図をもとに、この実施例
のダイナミック型RAMの構成と動作の概要ならびにそ
の特徴について説明する。なお、図2の各回路素子なら
びに図1の各ブロックを構成する回路素子は、公知の半
導体集積回路の製造技術により、単結晶シリコンのよう
な1個の半導体基板上に形成される。また、図1におい
て、そのチャンネル(バックゲート)部に矢印が付され
るMOSFET(金属酸化物半導体型電界効果トランジ
スタ。この明細書では、MOSFETをして絶縁ゲート
型電界効果トランジスタの総称とする)はPチャンネル
型であって、矢印の付されないNチャンネルMOSFE
Tと区別して示される。
FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of a dynamic RAM to which the present invention is applied. Further, FIG. 2 shows a circuit diagram of an embodiment of the memory array MARY and the sense amplifier SA included in the dynamic RAM of FIG. Further, FIG. 3 shows a signal waveform diagram of one embodiment in the normal read mode or write mode of the dynamic RAM of FIG. 1, and FIG. 4 shows a signal waveform diagram of one embodiment in the refresh mode. Has been done. Based on these drawings, an outline of the structure and operation of the dynamic RAM of this embodiment and its features will be described. The circuit elements of FIG. 2 and the circuit elements of each block of FIG. 1 are formed on a single semiconductor substrate such as single crystal silicon by a known semiconductor integrated circuit manufacturing technique. Further, in FIG. 1, a MOSFET (metal oxide semiconductor field effect transistor. In this specification, a MOSFET (metal oxide semiconductor type field effect transistor) is generally referred to as an insulated gate field effect transistor) in which an arrow is added to its channel (back gate) portion. Is a P-channel type, N-channel MOSFE without arrow
It is shown separately from T.

【0011】この実施例のダイナミック型RAMは、指
定された1個のメモリセルに対して記憶データの読み出
し又は書き込み動作を選択的に実行するためのリードモ
ード及びライトモードと、メモリセルの保持データをワ
ード線単位でリフレッシュするためのリフレッシュモー
ドとを備える。
The dynamic RAM of this embodiment has a read mode and a write mode for selectively executing a read or write operation of stored data for one designated memory cell, and data held in the memory cell. And a refresh mode for refreshing in a word line unit.

【0012】通常のリード又はライトモードにおいて、
ダイナミック型RAMは、図3に示されるように、カラ
ムアドレスストローブ信号CASBがロウアドレススト
ローブ信号RASBに先立ってロウレベルとされるCA
SビフォアRASサイクルによって起動される。このと
き、ダイナミック型RAMは、ライトイネーブル信号W
EBに従って選択的にリード又はライトモードとされ
る。また、アドレス入力端子A0〜Aiには、カラムア
ドレスストローブ信号CASBの立ち下がりエッジに同
期して例えばYアドレスYqを指定するためのYアドレ
ス信号AY0〜AYiが供給され、ロウアドレスストロ
ーブ信号RASBの立ち下がりエッジに同期して例えば
XアドレスXpを指定するためのXアドレス信号AX0
〜AXiが供給される。なお、通常のリード又はライト
モードにおいて、ダイナミック型RAMのサイクルタイ
ムtRCは、110ns(ナノ秒:10-9秒)程度の比較
的短いものとされる。
In a normal read or write mode,
In the dynamic RAM, as shown in FIG. 3, the column address strobe signal CASB is set to the low level before the row address strobe signal RASB.
Fired by the S-before RAS cycle. At this time, the dynamic RAM has the write enable signal W.
The read or write mode is selectively set according to the EB. Further, Y address signals AY0 to AYi for designating the Y address Yq, for example, are supplied to the address input terminals A0 to Ai in synchronization with the falling edges of the column address strobe signal CASB, and the row address strobe signal RASB rises. For example, an X address signal AX0 for designating the X address Xp in synchronization with the falling edge
~ AXi is supplied. In the normal read or write mode, the cycle time t RC of the dynamic RAM is relatively short, about 110 ns (nanosecond: 10 −9 seconds).

【0013】一方、リフレッシュモードにおいて、ダイ
ナミック型RAMは、図4に示されるように、ロウアド
レスストローブ信号RASBがカラムアドレスストロー
ブ信号CASBに先立ってロウレベルとされるRASビ
フォアCASサイクルによって起動される。このとき、
アドレス入力端子A0〜Aiには、ロウアドレスストロ
ーブ信号RASBの立ち下がりエッジに同期して例えば
XアドレスXpつまりはリフレッシュすべきワード線W
pを指定するためのXアドレス信号AX0〜AXiのみ
が供給される。このリフレッシュモードにおいて、ダイ
ナミック型RAMのサイクルタイムtRCは、メモリセル
の情報保持特性にみあって1μs(マイクロ秒:10-6
秒)程度の比較的長いものとされる。
On the other hand, in the refresh mode, the dynamic RAM is activated by the RAS before CAS cycle in which the row address strobe signal RASB is set to the low level prior to the column address strobe signal CASB, as shown in FIG. At this time,
To the address input terminals A0 to Ai, for example, the X address Xp, that is, the word line W to be refreshed is synchronized with the falling edge of the row address strobe signal RASB.
Only X address signals AX0 to AXi for designating p are supplied. In this refresh mode, the cycle time t RC of the dynamic RAM is 1 μs (microsecond: 10 −6) depending on the information retention characteristics of the memory cell.
Seconds) is relatively long.

【0014】図1において、この実施例のダイナミック
型RAMは、半導体基板面の大半を占めて配置されるメ
モリアレイMARYをその基本構成とする。メモリアレ
イMARYは、図2に示されるように、垂直方向に平行
して配置されるm+1本のワード線W0〜Wmと、水平
方向に平行して配置されるn+1組の相補ビット線B0
*〜Bn*(ここで、例えば非反転ビット線B0と反転
ビット線B0Bとをあわせて相補ビット線B0*のよう
に*を付して表す。以下同様)とを含む。これらのワー
ド線及び相補ビット線の交点には、情報蓄積キャパシタ
Csと行選択MOSFETQr及び列選択MOSFET
Qcからなる(m+1)×(n+1)個のダイナミック
型メモリセルが格子状に配置される。
In FIG. 1, the basic structure of the dynamic RAM of this embodiment is a memory array MARY which occupies most of the semiconductor substrate surface. As shown in FIG. 2, the memory array MARY has m + 1 word lines W0 to Wm arranged in parallel in the vertical direction and n + 1 sets of complementary bit lines B0 arranged in parallel in the horizontal direction.
* To Bn * (here, for example, the non-inverted bit line B0 and the inverted bit line B0B are collectively denoted by an asterisk such as a complementary bit line B0 *. The same applies hereinafter). An information storage capacitor Cs, a row selection MOSFET Qr, and a column selection MOSFET are provided at the intersections of these word lines and complementary bit lines.
(M + 1) × (n + 1) dynamic memory cells of Qc are arranged in a grid.

【0015】このうち、同一の行に配置されるn+1個
のメモリセルの行選択MOSFETQrのゲートは、対
応するワード線W0〜Wmに共通結合される。また、同
一の列に配置されるm+1個のメモリセルの列選択MO
SFETのドレインは、対応する相補ビット線B0*〜
Bn*の非反転又は反転信号線に共通結合され、そのゲ
ートには、YアドレスデコーダYDから対応する列選択
信号YC0〜YCn(第1の列選択信号)がそれぞれ共
通に供給される。メモリアレイMARYを構成するすべ
てのメモリセルの情報蓄積キャパシタCsの他方の電極
には、所定のプレート電圧HVが共通に供給される。こ
こで、列選択信号YC0〜YCnは、特に制限されない
が、通常回路の接地電位のようなロウレベルとされ、ダ
イナミック型RAMが通常のリード又はライトモードで
選択状態とされるとき、図3に示されるように、所定の
タイミングでかつYアドレス信号AY0〜AYiに従っ
て択一的にハイレベルとされる。ダイナミック型RAM
がリフレッシュモードで選択状態とされるとき、列選択
信号YC0〜YCnは、図4に示されるように、所定の
タイミングで一斉にハイレベルとされる。
Of these, the gates of the row selection MOSFETs Qr of the n + 1 memory cells arranged in the same row are commonly coupled to the corresponding word lines W0 to Wm. Also, the column selection MO of m + 1 memory cells arranged in the same column
The drains of the SFETs have corresponding complementary bit lines B0 * ...
It is commonly coupled to a non-inverted or inverted signal line of Bn *, and corresponding column selection signals YC0 to YCn (first column selection signal) are commonly supplied to the gates thereof from the Y address decoder YD. A predetermined plate voltage HV is commonly supplied to the other electrodes of the information storage capacitors Cs of all the memory cells forming the memory array MARY. Here, the column selection signals YC0 to YCn are not particularly limited, but are set to a low level like the ground potential of the normal circuit, and when the dynamic RAM is in the selected state in the normal read or write mode, it is shown in FIG. As described above, it is alternatively set to the high level at a predetermined timing and in accordance with the Y address signals AY0 to AYi. Dynamic RAM
When the column selection signals YC0 to YCn are selected in the refresh mode, the column selection signals YC0 to YCn are simultaneously set to a high level at a predetermined timing as shown in FIG.

【0016】メモリアレイMARYを構成するワード線
W0〜Wmは、XアドレスデコーダXDに結合され、択
一的に選択状態とされる。XアドレスデコーダXDに
は、XアドレスバッファXBからi+1ビットの内部ア
ドレス信号X0〜Xiが供給され、タイミング発生回路
TGから内部制御信号XDGが供給される。また、Xア
ドレスバッファXBには、アドレス入力端子A0〜Ai
を介してXアドレス信号AX0〜AXiが時分割的に供
給され、タイミング発生回路TGから内部制御信号XL
が供給される。ここで、内部制御信号XDGは、図3及
び図4に示されるように、通常ロウレベルとされ、ロウ
アドレスストローブ信号RASBがロウレベルとされダ
イナミック型RAMが選択状態とされてから所定の時間
が経過した時点で選択的にハイレベルとされる。
The word lines W0 to Wm forming the memory array MARY are coupled to the X address decoder XD and are alternatively set to the selected state. The X address decoder XD is supplied with the internal address signals X0 to Xi of i + 1 bits from the X address buffer XB and the internal control signal XDG from the timing generation circuit TG. The X address buffer XB has address input terminals A0 to Ai.
X address signals AX0 to AXi are time-divisionally supplied through the timing control circuit TG and the internal control signal XL.
Is supplied. Here, as shown in FIGS. 3 and 4, the internal control signal XDG is set to a normal low level, the row address strobe signal RASB is set to a low level, and a predetermined time has elapsed since the dynamic RAM was selected. At this time, it is selectively set to the high level.

【0017】XアドレスデコーダXDは、上記内部制御
信号XDGがハイレベルとされることで選択的に動作状
態とされる。この動作状態において、Xアドレスデコー
ダXDは、内部アドレス信号X0〜Xiをデコードし、
メモリアレイMARYの対応するワード線W0〜Wmを
択一的にハイレベルの選択状態とする。Xアドレスバッ
ファXBは、アドレス入力端子A0〜Aiを介して供給
されるXアドレス信号AX0〜AXiを内部制御信号X
Lに従って取り込み、保持するとともに、これらのXア
ドレス信号をもとに内部アドレス信号X0〜Xiを形成
して、XアドレスデコーダXDに供給する。
The X address decoder XD is selectively activated by setting the internal control signal XDG to a high level. In this operating state, the X address decoder XD decodes the internal address signals X0 to Xi,
The corresponding word lines W0 to Wm of the memory array MARY are selectively set to the high level selected state. The X address buffer XB converts the X address signals AX0 to AXi supplied via the address input terminals A0 to Ai into the internal control signal X.
The address is fetched and held in accordance with L, and internal address signals X0 to Xi are formed based on these X address signals and supplied to the X address decoder XD.

【0018】XアドレスデコーダXDにより例えばワー
ド線Wpが択一的にハイレベルとされるとき、メモリア
レイMARYでは、対応するn+1個のメモリセルの行
選択MOSFETQrがオン状態とされる。このとき、
ダイナミック型RAMが通常のリード又はライトモード
で選択状態とされ例えば列選択信号YCqが択一的にハ
イレベルとされると、メモリアレイMARYでは、対応
するm+1個のメモリセルの列選択MOSFETQcが
オン状態とされる。これにより、ハイレベルとされるワ
ード線Wpと列選択信号YCqの交点に配置された1個
のメモリセルにおいて、行選択MOSFETQr及び列
選択MOSFETQcが同時にオン状態とされる。その
結果、図3に示されるように、このメモリセルの微小読
み出し信号のみが対応する相補ビット線Bq*に択一的
に出力される。一方、このとき、ダイナミック型RAM
がリフレッシュモードで選択状態とされ列選択信号YC
0〜YCnが一斉にハイレベルとされると、メモリアレ
イMARYでは、すべてのメモリセルの列選択MOSF
ETQcが一斉にオン状態となる。これにより、ハイレ
ベルとされるワード線Wpに結合されたn+1個のメモ
リセルにおいて、行選択MOSFETQr及び列選択M
OSFETQcが同時にオン状態とされる。その結果、
図4に示されるように、これらのメモリセルの微小読み
出し信号が対応する相補ビット線B0*〜Bn*に一斉
に出力される。
When, for example, the word line Wp is alternatively set to the high level by the X address decoder XD, the row selection MOSFET Qr of the corresponding n + 1 memory cells is turned on in the memory array MARY. At this time,
When the dynamic RAM is selected in the normal read or write mode and, for example, the column selection signal YCq is alternatively set to the high level, the column selection MOSFET Qc of the corresponding m + 1 memory cells is turned on in the memory array MARY. To be in a state. As a result, the row selection MOSFET Qr and the column selection MOSFET Qc are simultaneously turned on in one memory cell arranged at the intersection of the high level word line Wp and the column selection signal YCq. As a result, as shown in FIG. 3, only the minute read signal of this memory cell is alternatively output to the corresponding complementary bit line Bq *. On the other hand, at this time, the dynamic RAM
Are selected in the refresh mode and the column selection signal YC is selected.
When 0 to YCn are simultaneously set to the high level, in the memory array MARY, the column selection MOSFs of all memory cells are selected.
ETQc is turned on all at once. As a result, in the n + 1 memory cells coupled to the high-level word line Wp, the row selection MOSFET Qr and the column selection M are selected.
The OSFET Qc is simultaneously turned on. as a result,
As shown in FIG. 4, minute read signals of these memory cells are simultaneously output to the corresponding complementary bit lines B0 * to Bn *.

【0019】次に、メモリアレイMARYを構成する相
補ビット線B0*〜Bn*は、図2に示されるように、
センスアンプSAの対応する単位回路に結合される。こ
れらの単位回路は、PチャンネルMOSFETQ2及び
NチャンネルMOSFETQ4あるいはPチャンネルM
OSFETQ3及びNチャンネルMOSFETQ5から
なる一対のCMOSインバータが交差結合されてなる単
位増幅回路USA0〜USAnを含む。各単位増幅回路
の非反転及び反転入出力ノードは、メモリアレイMAR
Yの対応する相補ビット線B0*〜Bn*の非反転又は
反転信号線にそれぞれ結合される。また、これらの単位
増幅回路を構成するPチャンネルMOSFETQ2及び
Q3の共通結合されたソースは、対応するPチャンネル
型の駆動選択MOSFETQ1を介してコモンソース線
SP(第1のコモンソース線)に結合され、Nチャンネ
ルMOSFETQ4及びQ5の共通結合されたソース
は、対応するNチャンネル型の駆動選択MOSFETQ
6を介してコモンソース線SN(第2のコモンソース
線)に結合される。ここで、コモンソース線SP及びS
Nは、図3及び図4に示されるように、通常回路の電源
電圧及び接地電位間の中間レベルとされ、メモリアレイ
MARYの選択されたワード線に結合されるメモリセル
の微小読み出し信号が対応する相補ビット線上に確立さ
れた時点でそれぞれ回路の電源電圧のようなハイレベル
又は回路の接地電位のようなロウレベルとされる。駆動
選択MOSFETQ6のゲートには、Yアドレスデコー
ダYDから対応する上記列選択信号YC0〜YCnが供
給され、Pチャンネル型の駆動選択MOSFETQ1の
ゲートには、対応する列選択信号YC0〜YCnのイン
バータN1による反転信号が供給される。
Next, the complementary bit lines B0 * to Bn * forming the memory array MARY are, as shown in FIG.
It is coupled to the corresponding unit circuit of the sense amplifier SA. These unit circuits are P-channel MOSFET Q2 and N-channel MOSFET Q4 or P-channel M.
It includes unit amplifier circuits USA0 to USAAn in which a pair of CMOS inverters composed of an OSFET Q3 and an N-channel MOSFET Q5 are cross-coupled. The non-inverting and inverting input / output nodes of each unit amplifier circuit are connected to the memory array MAR.
The corresponding complementary bit lines B0 * to Bn * of Y are respectively coupled to the non-inverted or inverted signal lines. Further, the commonly-coupled sources of the P-channel MOSFETs Q2 and Q3 constituting these unit amplifier circuits are coupled to the common source line SP (first common source line) via the corresponding P-channel type drive selection MOSFET Q1. , N-channel MOSFETs Q4 and Q5 are commonly coupled sources corresponding to N-channel drive select MOSFETs Q
6 is coupled to the common source line SN (second common source line). Here, the common source lines SP and S
As shown in FIGS. 3 and 4, N is an intermediate level between the power supply voltage and the ground potential of the normal circuit and corresponds to the minute read signal of the memory cell coupled to the selected word line of the memory array MARY. When they are established on the complementary bit lines, they are set to a high level such as the power supply voltage of the circuit or a low level such as the ground potential of the circuit. The gate of the drive selection MOSFET Q6 is supplied with the corresponding column selection signals YC0 to YCn from the Y address decoder YD, and the gate of the P-channel type drive selection MOSFET Q1 is supplied with the inverter N1 of the corresponding column selection signals YC0 to YCn. An inverted signal is supplied.

【0020】これにより、センスアンプSAの単位増幅
回路USA0〜USAnは、コモンソース線SP及びS
Nに回路の電源電圧及び接地電位が供給されしかも対応
する列選択信号YC0〜YCnがハイレベルとされるこ
とを条件に、選択的に活性状態とされる。前述のよう
に、列選択信号YC0〜YCnは、ダイナミック型RA
Mが通常のリード又はライトモードで選択状態とされる
とき、所定のタイミングでかつ内部アドレス信号Y0〜
Yiに従って択一的にハイレベルとされ、ダイナミック
型RAMがリフレッシュモードで選択状態とされると
き、一斉にハイレベルとされる。しかるに、ダイナミッ
ク型RAMが通常のリード又はライトモードで選択状態
とされるとき、センスアンプSAでは例えばハイレベル
の列選択信号YCqに対応する単位増幅回路USAqの
みが択一的に活性化され、ダイナミック型RAMがリフ
レッシュモードで選択状態とされるときには、すべての
単位増幅回路USA0〜USAnが一斉に活性化され
る。
As a result, the unit amplifier circuits USA0 to USAn of the sense amplifier SA are connected to the common source lines SP and S.
It is selectively activated on condition that the power supply voltage and the ground potential of the circuit are supplied to N and the corresponding column selection signals YC0 to YCn are set to the high level. As described above, the column selection signals YC0 to YCn are dynamic RA
When M is selected in the normal read or write mode, the internal address signals Y0 to Y0
According to Yi, it is alternatively set to the high level, and when the dynamic RAM is selected in the refresh mode, it is simultaneously set to the high level. However, when the dynamic RAM is selected in the normal read or write mode, in the sense amplifier SA, for example, only the unit amplifier circuit USAq corresponding to the high level column selection signal YCq is selectively activated, and the dynamic When the type RAM is selected in the refresh mode, all the unit amplifier circuits USA0 to USAAn are activated all at once.

【0021】センスアンプSAの単位増幅回路USA0
〜USAnが活性化されるとき、メモリアレイMARY
の対応する相補ビット線B0*〜Bn*に出力された微
小読み出し信号は、対応する単位増幅回路USA0〜U
SAnによって増幅され、図3及び図4に示されるよう
に、ハイレベル又はロウレベルの2値読み出し信号とさ
れる。このとき、相補ビット線B0*〜Bn*の非反転
及び反転信号線には、コモンソース線SP又はSNなら
びに対応する単位増幅回路USA0〜USAnを介して
チャージ又はディスチャージ電流が流される。前述のよ
うに、ダイナミック型RAMが通常のリード又はライト
モードで選択状態とされるとき、相補ビット線B0*〜
Bn*にはメモリセルの読み出し信号が択一的に出力さ
れ、単位増幅回路USA0〜USAnは択一的に活性化
される。このため、通常のリード又はライトモードにお
けるダイナミック型RAMの動作電流は著しく削減さ
れ、これによってダイナミック型RAMの低消費電力化
が図られる。なお、通常のリード又はライトモードにお
ける動作電流が削減されることで、ダイナミック型RA
Mの半導体基板面での発熱量が相応して少なくなり、こ
れによってメモリセルの情報保持特性が改善される。ま
た、メモリセルの読み出し信号が相補ビット線B0*〜
Bn*に択一的に出力されしかもセンスアンプSAの単
位増幅回路USA0〜USAnが択一的に活性化される
ことで、選択された相補ビット線に隣接する相補ビット
線はともに中間レベルに固定される。その結果、相補ビ
ット線間のカップリングノイズが抑制され、これによっ
てダイナミック型RAMの読み出し及び書き込み動作が
あわせて安定化される。
Unit amplifier circuit USA0 of sense amplifier SA
~ Memory array MARY when USAn is activated
The minute read signals output to the corresponding complementary bit lines B0 * to Bn * of the corresponding unit amplifier circuits USA0 to U
The signal is amplified by SAn, and becomes a high level or low level binary read signal as shown in FIGS. At this time, a charge or discharge current is supplied to the non-inverted and inverted signal lines of the complementary bit lines B0 * to Bn * via the common source line SP or SN and the corresponding unit amplifier circuits USA0 to USAAn. As described above, when the dynamic RAM is selected in the normal read or write mode, the complementary bit lines B0 * ...
A read signal of the memory cell is alternatively output to Bn *, and the unit amplifier circuits USA0 to USAn are selectively activated. Therefore, the operating current of the dynamic RAM in the normal read or write mode is significantly reduced, and the power consumption of the dynamic RAM is reduced. The dynamic RA is reduced by reducing the operating current in the normal read or write mode.
The amount of heat generated by M on the surface of the semiconductor substrate is correspondingly reduced, which improves the information retention characteristics of the memory cell. In addition, the read signal of the memory cell is the complementary bit line B0 * to
The complementary bit lines adjacent to the selected complementary bit line are both fixed to the intermediate level by being selectively output to Bn * and by selectively activating the unit amplifier circuits USA0 to USAn of the sense amplifier SA. To be done. As a result, the coupling noise between the complementary bit lines is suppressed, and thereby the read and write operations of the dynamic RAM are also stabilized.

【0022】センスアンプSAは、さらに、メモリアレ
イMARYの相補ビット線B0*〜Bn*に対応して設
けられるNチャンネル型のn+1対のスイッチMOSF
ETQ7及びQ8を含む。これらのスイッチMOSFE
Tの一方は、対応する相補ビット線B0*〜Bn*の非
反転又は反転信号線に結合され、その他方は、相補共通
データ線CD*の非反転又は反転信号線に共通結合され
る。また、各対のスイッチMOSFETのゲートはそれ
ぞれ共通結合され、YアドレスデコーダYDから対応す
る列選択信号YS0〜YSn(第2の列選択信号)が供
給される。ここで、列選択信号YS0〜YSnは、通常
ロウレベルとされ、ダイナミック型RAMが通常のリー
ド又はライトモードとされるとき、図3に示されるよう
に、上記列選択信号YC0〜YCnにやや遅れてしかも
Yアドレス信号AY0〜AYiに従って択一的にハイレ
ベルとされる。ダイナミック型RAMがリフレッシュモ
ードとされるとき、列選択信号YS0〜YSnは、図4
に示されるように、すべてロウレベルのままとされる。
The sense amplifier SA further includes an N-channel type n + 1 pair of switch MOSFs provided corresponding to the complementary bit lines B0 * to Bn * of the memory array MARY.
Includes ETQ7 and Q8. These switch MOSFE
One of the Ts is coupled to the non-inverted or inverted signal line of the corresponding complementary bit line B0 * to Bn *, and the other is commonly coupled to the non-inverted or inverted signal line of the complementary common data line CD *. The gates of the switch MOSFETs of each pair are commonly coupled, and corresponding column selection signals YS0 to YSn (second column selection signal) are supplied from the Y address decoder YD. Here, the column selection signals YS0 to YSn are normally set to a low level, and when the dynamic RAM is set to a normal read or write mode, as shown in FIG. 3, the column selection signals YC0 to YCn are slightly delayed. Moreover, it is alternatively set to the high level in accordance with the Y address signals AY0 to AYi. When the dynamic RAM is set to the refresh mode, the column selection signals YS0 to YSn are set as shown in FIG.
All remain low level, as shown in.

【0023】ダイナミック型RAMが通常のリード又は
ライトモードで選択状態とされ列選択信号YS0〜YS
nが択一的にハイレベルとされるとき、センスアンプS
Aでは、対応するスイッチMOSFETQ7及びQ8が
選択的にオン状態とされる。その結果、メモリアレイM
ARYの対応する相補ビット線B0*〜Bn*つまりは
センスアンプSAの対応する単位増幅回路USA0〜U
SAnと相補共通データ線CD*とが選択的に接続状態
とされる。
The dynamic RAM is set to the selected state in the normal read or write mode and the column selection signals YS0 to YS are selected.
When n is alternatively set to the high level, the sense amplifier S
At A, the corresponding switch MOSFETs Q7 and Q8 are selectively turned on. As a result, the memory array M
Complementary bit lines B0 * to Bn * corresponding to ARY, that is, unit amplifier circuits USA0 to U corresponding to sense amplifier SA.
SAn and the complementary common data line CD * are selectively connected.

【0024】YアドレスデコーダYDには、Yアドレス
バッファYBからi+1ビットの内部アドレス信号Y0
〜Yiが供給され、タイミング発生回路TGから内部制
御信号MDならびにYDG1及びYDG2が供給され
る。また、YアドレスバッファYBには、アドレス入力
端子A0〜Aiを介してYアドレス信号AY0〜AYi
が時分割的に供給され、タイミング発生回路TGから内
部制御信号YLが供給される。ここで、内部制御信号M
Dは、図3及び図4に示されるように、通常ロウレベル
とされ、ダイナミック型RAMがリフレッシュモードで
選択状態とされるとき、比較的早いタイミングで選択的
にハイレベルとされる。一方、内部制御信号YDG1
は、ダイナミック型RAMが通常のリード又はライトモ
ードで選択状態とされるとき、所定のタイミングでハイ
レベルとされ、内部制御信号YDG2は、ダイナミック
型RAMが通常のリード又はライトモードで選択状態と
されるとき、内部制御信号YDG1にやや遅れてハイレ
ベルとされる。
The Y address decoder YD has an i + 1 bit internal address signal Y0 from the Y address buffer YB.
To Yi, and the timing generation circuit TG supplies the internal control signals MD and YDG1 and YDG2. Further, the Y address buffer YB has Y address signals AY0 to AYi via address input terminals A0 to Ai.
Are supplied in a time division manner, and the internal control signal YL is supplied from the timing generation circuit TG. Here, the internal control signal M
As shown in FIGS. 3 and 4, D is normally set to the low level, and when the dynamic RAM is selected in the refresh mode, it is selectively set to the high level at a relatively early timing. On the other hand, the internal control signal YDG1
Is set to a high level at a predetermined timing when the dynamic RAM is selected in the normal read or write mode, and the internal control signal YDG2 is selected in the normal read or write mode for the dynamic RAM. When it is turned on, it is set to the high level with some delay from the internal control signal YDG1.

【0025】YアドレスデコーダYDは、上記内部制御
信号YDG1がハイレベルとされるとき、内部制御信号
MDがロウレベルであることを条件に、言い換えるなら
ばダイナミック型RAMが通常のリード又はライトモー
ドで選択状態とされることを条件に、内部アドレス信号
Y0〜Yiをデコードして、列選択信号YC0〜YCn
を択一的にハイレベルとする。そして、内部制御信号Y
DG2がハイレベルとされると、上記内部信号Y0〜Y
iのデコード結果に従って、列選択信号YS0〜YSn
を択一的にハイレベルとする。一方、ダイナミック型R
AMがリフレッシュモードで選択状態とされ内部制御信
号MDがハイレベルとされると、YアドレスデコーダY
Dは、内部アドレス信号Y0〜Yiに関係なく列選択信
号YC0〜YCnを一斉にハイレベルとする。
The Y address decoder YD is selected on condition that the internal control signal MD is at the low level when the internal control signal YDG1 is at the high level, in other words, the dynamic RAM is selected in the normal read or write mode. The column address signals YC0 to YCn are decoded by decoding the internal address signals Y0 to Yi on condition that they are brought into the state.
Is alternatively set to the high level. Then, the internal control signal Y
When DG2 is set to high level, the internal signals Y0 to Y
According to the decoding result of i, the column selection signals YS0 to YSn
Is alternatively set to the high level. On the other hand, dynamic type R
When the AM is selected in the refresh mode and the internal control signal MD is set to the high level, the Y address decoder Y
D simultaneously sets the column selection signals YC0 to YCn to the high level regardless of the internal address signals Y0 to Yi.

【0026】YアドレスバッファYBは、アドレス入力
端子A0〜Aiを介して供給されるYアドレス信号AY
0〜AYiを内部制御信号YLに従って取り込み、保持
するとともに、これらのYアドレス信号をもとに内部ア
ドレス信号Y0〜Yiを形成し、YアドレスデコーダY
Dに供給する。
The Y address buffer YB is supplied with Y address signal AY via address input terminals A0 to Ai.
0 to AYi are fetched and held according to the internal control signal YL, and internal address signals Y0 to Yi are formed based on these Y address signals, and the Y address decoder Y
Supply to D.

【0027】次に、相補共通データ線CD*は、データ
入出力回路IOに結合される。データ入出力回路IO
は、ライトアンプ及びメインアンプならびにデータ入力
バッファ及びデータ出力バッファを含む。このうち、ラ
イトアンプの入力端子は、データ入力バッファの出力端
子に結合され、その出力端子は、相補共通データ線CD
*に結合される。また、メインアンプの入力端子は、相
補共通データ線CD*に結合され、その出力端子は、デ
ータ出力バッファの入力端子に結合される。データ入力
バッファの入力端子は、データ入力端子Dinに結合さ
れ、データ出力バッファの出力端子は、データ出力端子
Doutに結合される。
Next, complementary common data line CD * is coupled to data input / output circuit IO. Data input / output circuit IO
Includes a write amplifier and a main amplifier, and a data input buffer and a data output buffer. Of these, the input terminal of the write amplifier is coupled to the output terminal of the data input buffer, and the output terminal is connected to the complementary common data line CD.
Bound to * Further, the input terminal of the main amplifier is coupled to the complementary common data line CD *, and the output terminal thereof is coupled to the input terminal of the data output buffer. The input terminal of the data input buffer is coupled to the data input terminal Din, and the output terminal of the data output buffer is coupled to the data output terminal Dout.

【0028】データ入出力回路IOのデータ入力バッフ
ァは、ダイナミック型RAMが通常のライトモードとさ
れるとき、データ入力端子Dinを介して供給される書
き込みデータを取り込み、ライトアンプに伝達する。こ
の書き込みデータは、ライトアンプによって所定の相補
書き込み信号とされ、相補共通データ線CD*を介して
メモリアレイMARYの選択された1個のメモリセルに
書き込まれる。一方、データ入出力回路IOのメインア
ンプは、ダイナミック型RAMが通常のリードモードと
されるとき、メモリアレイMARYの選択された1個の
メモリセルから相補共通データ線CD*を介して出力さ
れる読み出し信号をさらに増幅し、データ出力バッファ
に伝達する。この読み出し信号は、データ出力バッファ
からデータ出力端子Doutを介して外部に送出され
る。
The data input buffer of the data input / output circuit IO fetches the write data supplied via the data input terminal Din and transmits it to the write amplifier when the dynamic RAM is in the normal write mode. This write data is converted into a predetermined complementary write signal by the write amplifier, and is written in the selected one memory cell of the memory array MARY via the complementary common data line CD *. On the other hand, the main amplifier of the data input / output circuit IO is output from one selected memory cell of the memory array MARY via the complementary common data line CD * when the dynamic RAM is set to the normal read mode. The read signal is further amplified and transmitted to the data output buffer. This read signal is sent to the outside from the data output buffer via the data output terminal Dout.

【0029】タイミング発生回路TGは、外部から起動
制御信号として供給されるロウアドレスストローブ信号
RASB及びカラムアドレスストローブ信号CASBな
らびにライトイネーブル信号WEBをもとに、上記各種
の内部制御信号を形成し、ダイナミック型RAMの各部
に供給する。
The timing generation circuit TG forms the above various internal control signals based on the row address strobe signal RASB, the column address strobe signal CASB, and the write enable signal WEB which are externally supplied as a start control signal, and dynamically Supply to each part of the type RAM.

【0030】以上の本実施例に示されるように、この発
明をダイナミック型RAM等の半導体記憶装置に適用す
ることで、次のような作用効果が得られる。すなわち、 (1)ダイナミック型RAM等のメモリセルに、列選択
信号に従って選択的にオン状態とされる列選択MOSF
ETを設け、センスアンプの各単位増幅回路とコモンソ
ース線との間に、上記列選択信号に従って選択的にオン
状態とされる駆動選択MOSFETを設ける。また、通
常のリードモード及びライトモードをCASビフォアR
ASサイクルによって起動し、列選択用のYアドレス信
号を行選択用のXアドレス信号に先立って入力するとと
もに、リフレッシュモードをRASビフォアCASサイ
クルによって起動する。これにより、通常のリードモー
ド及びライトモードにおける仕様をリフレッシュモード
の仕様とは独立に設定できるため、通常のリードモード
及びライトモードにおいて同時に選択状態とされるメモ
リセルの列方向の数つまりは同時に活性化されるセンス
アンプの単位増幅回路の数を1個ないし数個に削減でき
るという効果が得られる。
By applying the present invention to a semiconductor memory device such as a dynamic RAM as shown in this embodiment, the following operational effects can be obtained. (1) A column selection MOSF which is selectively turned on in accordance with a column selection signal in a memory cell such as a dynamic RAM.
ET is provided, and a drive selection MOSFET that is selectively turned on in accordance with the column selection signal is provided between each unit amplifier circuit of the sense amplifier and the common source line. In addition, the normal read mode and write mode are set to CAS Before R
It is activated by the AS cycle, the Y address signal for column selection is input prior to the X address signal for row selection, and the refresh mode is activated by the RAS before CAS cycle. As a result, the specifications in the normal read mode and write mode can be set independently of the specifications in the refresh mode, so that the number of memory cells in the column direction that are simultaneously selected in the normal read mode and write mode, that is, activated simultaneously. It is possible to reduce the number of unit amplifier circuits of the sense amplifier to be reduced to one or several.

【0031】(2)上記(1)項により、通常のリード
モード及びライトモードにおける動作電流を著しく削減
し、ダイナミック型RAM等の低消費電力化及び高速化
を図ることができるという効果が得られる。 (3)上記(2)項により、半導体基板面での発熱量を
削減し、メモリセルの情報保持特性を改善できるという
効果が得られる。 (4)上記(1)項により、ビット線を択一的に選択状
態とすることで、ビット線間のカップリングノイズを抑
制して、ダイナミック型RAM等の動作を安定化できる
という効果が得られる。
(2) According to the above item (1), the operating current in the normal read mode and the write mode can be significantly reduced, and the power consumption and speed of the dynamic RAM can be reduced. .. (3) According to the above item (2), the amount of heat generated on the surface of the semiconductor substrate can be reduced, and the information retention characteristics of the memory cell can be improved. (4) According to the above item (1), it is possible to suppress the coupling noise between the bit lines and selectively stabilize the operation of the dynamic RAM or the like by selectively setting the bit lines. Be done.

【0032】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、この発明は、上記実
施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない
範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例え
ば、この実施例では、1個のメモリセルのみを選択状態
とし対応する1個の単位増幅回路のみを活性化している
が、例えば4個のメモリセルを同時に選択状態とし対応
する4個の単位増幅回路を同時に活性化することもでき
る。この場合、同時に選択状態とされる4個のメモリセ
ルとして、隣接する相補ビット線に結合されるものを避
けることで、ビット線間のカップリングノイズを抑え、
ダイナミック型RAMの安定動作を保持することができ
る。また、この実施例では、選択された4個のメモリセ
ルに対する記憶データの読み出し又は書き込み動作を順
次シフトして実行することで、容易にニブルモード等を
実現することもできる。
The invention made by the present inventor has been specifically described above based on the embodiments. However, the invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say. For example, in this embodiment, only one memory cell is selected and only one corresponding unit amplifier circuit is activated. However, for example, four memory cells are simultaneously selected and corresponding four units are selected. The amplifier circuit can be activated at the same time. In this case, as four memory cells that are simultaneously selected, those that are coupled to adjacent complementary bit lines are avoided to suppress coupling noise between bit lines,
The stable operation of the dynamic RAM can be maintained. In addition, in this embodiment, the nibble mode and the like can be easily realized by sequentially shifting and executing the read or write operation of the stored data for the selected four memory cells.

【0033】通常のリード又はライトモードにおけるメ
モリセルの選択数ならびに単位増幅回路の活性化数とリ
フレッシュモードにおける選択数との切り換えは、例え
ば図5に示されるように、複数のメモリマットMAT0
〜MATsを設け、これらのメモリマットをメモリマッ
ト選択回路MSから出力されるマット選択信号M0〜M
sに従って選択的に活性化することによっても実現でき
る。この場合、マット選択信号M0〜Msは、ダイナミ
ック型RAMが通常のリード又はライトモードで選択状
態とされるとき内部アドレス信号Yk+1〜Yiに従っ
て択一的にハイレベルとされ、ダイナミック型RAMが
リフレッシュモードで選択状態とされるときこれらの内
部アドレス信号に関係なく一斉にハイレベルとされる。
この実施例では、各メモリセルに列選択MOSFETを
設ける必要がなくなり、ダイナミック型RAMのチップ
面積を縮小することができる。
Switching between the number of selected memory cells in the normal read or write mode and the number of activated unit amplifier circuits and the selected number in the refresh mode is performed, for example, as shown in FIG. 5, a plurality of memory mats MAT0.
To MATs are provided, and these memory mats are provided with mat selection signals M0 to M output from the memory mat selection circuit MS.
It can also be realized by selectively activating according to s. In this case, the mat selection signals M0 to Ms are alternatively set to the high level according to the internal address signals Yk + 1 to Yi when the dynamic RAM is selected in the normal read or write mode, and the dynamic RAM is refreshed. When the selected state is selected, the signal is simultaneously set to the high level regardless of these internal address signals.
In this embodiment, it is not necessary to provide a column selection MOSFET in each memory cell, and the chip area of the dynamic RAM can be reduced.

【0034】さらに、ダイナミック型RAMは、アドレ
スマルチプレクス方式を採ることを必要条件としない
し、図1及び図5に示されるダイナミック型RAMのブ
ロック構成は、これらの実施例による制約を受けない。
また、図2ならびに図3及び図4に示されるメモリアレ
イMARY及びセンスアンプSAの具体的な構成や起動
制御信号及び内部制御信号等の組み合わせならびに電源
電圧の極性及びMOSFETの導電型等は、種々の実施
形態を採りうる。
Further, the dynamic RAM does not require the address multiplex method, and the block configuration of the dynamic RAM shown in FIGS. 1 and 5 is not restricted by these embodiments.
Further, the specific configurations of the memory array MARY and the sense amplifier SA shown in FIGS. 2 and 3 and 4, the combination of the start control signal and the internal control signal, the polarity of the power supply voltage, the conductivity type of the MOSFET and the like are various. The embodiment of can be adopted.

【0035】以上の説明では、主として本発明者によっ
てなされた発明をその背景となった利用分野であるダイ
ナミック型RAMに適用した場合について説明したが、
それに限定されるものではなく、例えば、ダイナミック
型RAMを基本構成とするマルチポートメモリやこれら
のメモリを内蔵する各種のディジタル集積回路装置にも
適用できる。この発明は、少なくとも通常のリード及び
ライトモードとリフレッシュモードとを備える半導体記
憶装置ならびにこのような半導体記憶装置を内蔵する半
導体装置に広く適用できる。
In the above description, the case where the invention made by the present inventor is mainly applied to the dynamic RAM which is the field of application which is the background of the invention has been described.
However, the present invention is not limited to this, and can be applied to, for example, a multi-port memory having a dynamic RAM as a basic configuration and various digital integrated circuit devices including these memories. The present invention can be widely applied to a semiconductor memory device having at least a normal read / write mode and a refresh mode, and a semiconductor device incorporating such a semiconductor memory device.

【0036】[0036]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、ダイナミック型RAM等の
メモリセルに、列選択信号に従って選択的にオン状態と
される列選択MOSFETを設け、センスアンプの各単
位増幅回路とコモンソース線との間に、上記列選択信号
に従って選択的にオン状態とされる駆動選択MOSFE
Tを設ける。また、通常のリードモード及びライトモー
ドをCASビフォアRASサイクルによって起動し、列
選択用のYアドレス信号を行選択用のXアドレス信号に
先立って入力するとともに、リフレッシュモードをRA
SビフォアCASサイクルによって起動する。これによ
り、通常のリードモード及びライトモードにおける仕様
をリフレッシュモードの仕様とは独立に設定できるた
め、通常のリードモード及びライトモードにおいて同時
に選択状態とされるメモリセルの列方向の数つまりは同
時に活性化されるセンスアンプの単位増幅回路の数を1
個ないし数個に削減することができる。これにより、通
常のリードモード及びライトモードにおける動作電流を
削減し、ダイナミック型RAM等の低消費電力化及び高
速化を図ることができるとともに、半導体基板面での発
熱を抑え、メモリセルの情報保持特性を改善できる。ま
た、同時に複数のメモリセルを選択状態とする場合、隣
接する列アドレスに配置されたメモリセルを避けること
で、ビット線間のカップリングノイズを抑制し、ダイナ
ミック型RAM等の動作を安定化できる。
The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, a column selection MOSFET that is selectively turned on according to a column selection signal is provided in a memory cell such as a dynamic RAM, and the column selection signal is provided between each unit amplifier circuit of a sense amplifier and a common source line according to the column selection signal. Drive selection MOSFE selectively turned on
Provide T. In addition, the normal read mode and write mode are activated by the CAS before RAS cycle, the Y address signal for column selection is input prior to the X address signal for row selection, and the refresh mode is set to RA.
It is activated by the S-before CAS cycle. As a result, the specifications in the normal read mode and write mode can be set independently of the specifications in the refresh mode, so that the number of memory cells in the column direction that are simultaneously selected in the normal read mode and write mode, that is, activated simultaneously. Number of unit amplifier circuits of sense amplifier
It can be reduced to one or several. As a result, the operating current in the normal read mode and the write mode can be reduced, power consumption and speed of the dynamic RAM can be reduced, heat generation on the semiconductor substrate surface can be suppressed, and information of the memory cell can be retained. The characteristics can be improved. Further, when a plurality of memory cells are simultaneously selected, avoiding the memory cells arranged at adjacent column addresses can suppress the coupling noise between the bit lines and stabilize the operation of the dynamic RAM or the like. ..

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明が適用されたダイナミック型RAMの
第1の実施例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a dynamic RAM to which the present invention is applied.

【図2】図1のダイナミック型RAMに含まれるメモリ
アレイ及びセンスアンプの一実施例を示す回路図であ
る。
2 is a circuit diagram showing an embodiment of a memory array and a sense amplifier included in the dynamic RAM of FIG.

【図3】図1のダイナミック型RAMの通常のリードモ
ード及びライトモードの一実施例を示す信号波形図であ
る。
3 is a signal waveform diagram showing an example of a normal read mode and a normal write mode of the dynamic RAM of FIG.

【図4】図1のダイナミック型RAMのリフレッシュモ
ードの一実施例を示す信号波形図である。
FIG. 4 is a signal waveform diagram showing an example of a refresh mode of the dynamic RAM of FIG.

【図5】この発明が適用されたダイナミック型RAMの
第2の実施例を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a second embodiment of a dynamic RAM to which the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

MARY・・・メモリアレイ、SA・・・センスアン
プ、XD・・・Xアドレスデコーダ、YD・・・Yアド
レスデコーダ、XB・・・Xアドレスバッファ、YB・
・・Yアドレスバッファ、IO・・・データ入出力回
路、TG・・・タイミング発生回路。W0〜Wm・・・
ワード線、B0*〜Bn*・・・相補ビット線、Cs・
・・情報蓄積キャパシタ、Qr・・・行選択MOSFE
T、Qc・・・列選択MOSFET、USA0〜USA
n・・・単位増幅回路、Q1〜Q3・・・Pチャンネル
MOSFET、Q4〜Q8・・・NチャンネルMOSF
ET。MAT0〜MATs・・・メモリマット、MAR
Y0〜MARYs・・・メモリアレイ、SA0〜SAs
・・・センスアンプ、XD0〜XDs・・・Xアドレス
デコーダ、YD0〜YDs・・・Yアドレスデコーダ、
MS・・・メモリマット選択回路。
MARY ... Memory array, SA ... Sense amplifier, XD ... X address decoder, YD ... Y address decoder, XB ... X address buffer, YB.
..Y address buffer, IO ... Data input / output circuit, TG ... Timing generation circuit W0-Wm ...
Word line, B0 * to Bn * ... Complementary bit line, Cs
..Information storage capacitors, Qr ... Row selection MOSFE
T, Qc ... Column selection MOSFET, USA0 to USA
n ... Unit amplifier circuit, Q1 to Q3 ... P channel MOSFET, Q4 to Q8 ... N channel MOSF
ET. MAT0 to MATs ... Memory mat, MAR
Y0 to MARYs ... Memory array, SA0 to SAs
... Sense amplifier, XD0 to XDs ... X address decoder, YD0 to YDs ... Y address decoder,
MS: Memory mat selection circuit.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直交して配置されるワード線及びビット
線ならびにこれらのワード線及びビット線の交点に格子
状に配置されるダイナミック型メモリセルを含むメモリ
アレイと、上記ビット線に対応して設けられる単位増幅
回路を含むセンスアンプとを具備し、通常のリードモー
ド又はライトモードにおいて選択状態とされる上記ダイ
ナミック型メモリセルの列方向の数ならびに活性状態と
される上記単位増幅回路の数がリフレッシュモードにお
いて選択状態とされる上記ダイナミック型メモリセルの
列方向の数ならびに活性状態とされる上記単位増幅回路
の数と異なることを特徴とする半導体記憶装置。
1. A memory array including word lines and bit lines arranged orthogonally and dynamic memory cells arranged in a lattice at intersections of the word lines and bit lines, and a memory array corresponding to the bit lines. A sense amplifier including a unit amplifier circuit provided, and the number of the dynamic type memory cells in the column direction in the selected state in the normal read mode or the write mode and the number of the unit amplifier circuits in the activated state are A semiconductor memory device, which is different from the number of the dynamic type memory cells in the column direction in the selected state and the number of the unit amplifier circuits in the activated state in the refresh mode.
【請求項2】 上記ダイナミック型メモリセルのそれぞ
れは、第1の列選択信号に従って選択的にオン状態とさ
れる列選択MOSFETを含み、上記センスアンプは、
上記単位増幅回路のそれぞれと第1及び第2のコモンソ
ース線との間に設けられ上記第1の列選択信号に従って
選択的にオン状態とされる駆動選択MOSFETと、上
記ビット線に対応して設けられ上記第1の列選択信号よ
り遅れて形成される第2の列選択信号に従って選択的に
オン状態とされることで指定されたビット線と共通デー
タ線とを選択的に接続するスイッチMOSFETとを含
むものであることを特徴とする請求項1の半導体記憶装
置。
2. Each of the dynamic memory cells includes a column selection MOSFET that is selectively turned on according to a first column selection signal, and the sense amplifier includes:
A drive selection MOSFET that is provided between each of the unit amplifier circuits and the first and second common source lines and that is selectively turned on in accordance with the first column selection signal, and the bit line. A switch MOSFET that is provided and is selectively turned on in accordance with a second column selection signal that is formed later than the first column selection signal to selectively connect a designated bit line and a common data line. 2. The semiconductor memory device according to claim 1, further comprising:
【請求項3】 上記リードモード及びライトモードは、
カラムアドレスストローブ信号がロウアドレスストロー
ブ信号に先立ってロウレベルとされるCASビフォアR
ASサイクルにより起動され、上記リフレッシュモード
は、ロウアドレスストローブ信号がカラムアドレススト
ローブ信号に先立ってロウレベルとされるRASビフォ
アCASサイクルにより起動されるものであることを特
徴とする請求項1又は請求項2の半導体記憶装置。
3. The read mode and write mode are:
The CAS before R in which the column address strobe signal is set to the low level prior to the row address strobe signal.
3. The refresh mode is activated by an AS cycle, and the refresh mode is activated by a RAS before CAS cycle in which a row address strobe signal is set to a low level prior to a column address strobe signal. Semiconductor memory device.
JP3328550A 1991-12-12 1991-12-12 Semiconductor memory device Pending JPH05166373A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000042612A1 (en) * 1999-01-12 2000-07-20 Infineon Technologies Ag Integrated memory

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