JPH06195966A - 半導体メモリ - Google Patents

半導体メモリ

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JPH06195966A
JPH06195966A JP4263347A JP26334792A JPH06195966A JP H06195966 A JPH06195966 A JP H06195966A JP 4263347 A JP4263347 A JP 4263347A JP 26334792 A JP26334792 A JP 26334792A JP H06195966 A JPH06195966 A JP H06195966A
Authority
JP
Japan
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sub
word
lines
subarrays
sense amplifier
Prior art date
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Pending
Application number
JP4263347A
Other languages
English (en)
Inventor
Naohiko Sugibayashi
直彦 杉林
Masamori Fujita
真盛 藤田
Isao Naritake
功夫 成竹
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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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ダイナミックRAMにおいて、センスアンプ
活性化時のピーク電流を抑えることにより、内部の電源
ノイズを低下させ信頼性を向上させる。 【構成】 ワード線をメインワード線とサブワード線の
2つの階層で構成する。メインワード線は複数のサブア
レイにまたがり、それぞれのサブアレイ毎にサブワード
線が存在する。サブワード線はメインワード線とこれに
直交してサブアレイ毎に配置されるサブワード選択線に
よって選択されるワードドライバによって駆動される。
一部のサブアレイにのみを独立に選択する機能を設け、
選択されたサブアレイに関わるワードドライバ、センス
アンプ等のみが動作する。さらに、時系列的にサブアレ
イを連続して選択することによりリフレッシュを保証し
ながら、ピーク電流値を抑え、電源ノイズの低下を図
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体メモリに関し、特
にダイナミックRAMに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、図3に示すような回路で構成さ
れ、図6に示すようなタイミングで動作するワード線駆
動回路系を持つダイナミックRAMがある(特願平4−
38号)。
【0003】このワード線駆動方式では、ワード線をメ
インワード線31〜34と、サブワード線41〜416
と2つの階層に分ける。1つのメインワード線、例えば
31には、各々のワードドライバ列51〜52において
複数のワードドライバ41〜42、45〜46、...
が接続される。同一のメインワード線31に接続され、
同一のワードドライバ列51に属するワードドライバ4
1〜42には複数のサブワード選択線131〜132の
内、各々異なる1つと、図には明示されていない複数の
メモリセル接続されるサブワード線61〜62がそれぞ
れ接続されている。
【0004】各々のワードドライバは、それに接続され
ているメインワード線とサブワード選択線の双方が有効
になった場合にのみサブワード線を有効をする。一つの
サブアレイに属するメインワード線およびサブワード選
択線は、図には明示されていない外部アドレス信号によ
り排他的に選択される。従って、ひとつのサブアレイに
つき一時に有効となるサブワード線は一つのみである。
【0005】一方で、異なる列ブロックに属するサブワ
ード選択線は、それぞれ同一の信号を供給する。従っ
て、選択されたメインワード線31が通過する全てのサ
ブアレイ51〜52について、各々1本づつのサブワー
ド線41、45が一斉に有効となり、これに接続されて
いるメモリセルの信号がビット線に一斉に読み出され
る。
【0006】さらに、読み出された信号を各々のメモリ
セルに再書き込みするために、行ブロック選択回路10
1により選択されるセンスアンプ列71〜72の全ての
センスアンプが一斉に動作する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ダイナミックRAMの
大容量化に伴い、1回のリフレッシュサイクルでリフレ
ッシュされるメモリセルの個数が増加するため、一時に
動作するセンスアンプの個数が増加している。
【0008】例えば、4Kリフレッシュサイクルの16
MビットダイナミックRAMでは、64ミリ秒の間に4
096回以上のリフレッシュサイクルをとる様に定めら
れている。つまり、1サイクルに4096個のセンスア
ンプが動作し、各々1ビットづつ計4096ビットのリ
フレッシュが64Mミリ秒以内に4096回行われ、全
16Mビットのリフレッシュが行われる。
【0009】センスアンプは1サイクルの内、ごく短い
時間に一斉に動作し、この期間だけにセンスアンプ周辺
に大きな電流が流れる。このため、局所的な電源線の電
圧降下、グランド配線電位の浮き等の内部雑音を発生
し、誤動作をまねくおそれがある。
【0010】この問題を解決するためには、1回のリフ
レッシュサイクルで一時に動作するセンスアンプの個数
を減らせばよいが、これでは、1回のリフレッシュサイ
クルでリフレッシュされるメモリセルの個数が減ること
になる。
【0011】従って、従来例の構成のまま、一時に動作
するセンスアンプの個数を減らし、内部雑音を低減しよ
うとすれば、全ビットのリフレッシュを終えるまでの時
間を延ばすか、時間あたりのリフレッシュサイクル数を
増す必要がある。
【0012】しかしながら、前者はメモリセル内のデー
タの散逸をまねく恐れがあり、後者はシステム全体の効
率低下をまねいてしまう。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明のメモリセルアレ
イは、センスアンプ列、ワードドライバ列等によって区
切られるサブアレイを選択する行ブロック選択回路およ
び列ブロック選択回路を持ち、センスアンプ列は、これ
らの選択回路によって選択されるサブアレイに関わるも
ののみが動作する。
【0014】さらに、複数の列ブロック選択回路を時系
列的に動作させることにより、複数のセンスアンプ列を
時系列的に動作させる。
【0015】
【実施例】
(実施例1)図1は本発明の実施例1の回路図であり、
図4は実施例1のタイミング図である。
【0016】以下に本実施例の構成を説明する。メモリ
セルアレイはワードドライバ列51〜54およびセンス
アンプ列91〜94によって複数のサブアレイ141〜
144に分割されている。
【0017】図には明示されていない外部アドレス信号
によって選択される行ブロック選択回路101〜102
は、各々の行ブロックに属する行デコーダ列21〜22
およびセンスアンプ制御回路71〜74に接続される。
センスアンプ制御回路にはセンスアンプに対する電源供
給、ビット線のプリチャージ制御、ビット線とセンスア
ンプ間のトランスファゲート制御等の機能がある。
【0018】行ブロック選択回路、例えば101により
選択される行デコーダ列21は、外部アドレス信号によ
り、一つの行デコーダ、例えば11を選択しこれに接続
されるメインワード線31を有効とする。
【0019】また、他の外部アドレス信号により選択さ
れる列ブロック選択回路、例えば111は、各々の列ブ
ロックに属するセンスアンプ制御回路71、73に接続
されるとともに、他の列ブロック選択回路112に接続
される。
【0020】センスアンプ制御回路71〜74は、これ
に接続される行ブロック選択回路101〜102と列ブ
ロック選択回路111〜112の双方が有効となった場
合のみ、これに接続されるセンスアンプ列91〜94に
属するセンスアンプすべてを有効とする。
【0021】また、サブワード選択回路121は接続さ
れる複数のサブワード選択線の内一つ、例えば131を
外部アドレス信号によって選択し有効とする。
【0022】ワードドライバ41〜416は、これに接
続されるメインワード線31〜34およびサブワード選
択線131〜132の双方が有効になった場合、これに
接続されるサブワード線61〜616を有効とする。
【0023】次に本実施例の動作順を例をとって説明す
る。図には明示されていない外部からのアドレス信号に
より行ブロック選択回路101が選択される。さらに、
この行ブロック選択回路101により選択される行デコ
ーダ列21の中から、他の外部アドレス信号により所望
の行デコーダ11が選択され、メインワード線31が1
51に示されるようなタイミングで有効となる。
【0024】また、サブワード選択回路121は、他の
外部アドレス信号にサブワード選択線131を選択し、
161に示されるようなタイミングで有効とする。
【0025】選択されたメインワード線31および選択
されたサブワード選択線131に接続されたワードドラ
イバ41、45が、それぞれ選択され、サブワード線6
1、62が171に示されるようなタイミングで有効と
なり、これに接続されたメモリセルの信号をビット線に
読み出す。
【0026】次に、他の外部アドレス信号により列ブロ
ック選択回路111が選択される。
【0027】選択された行ブロック選択回路101およ
び列ブロック選択回路111の双方に接続されているセ
ンスアンプ制御回路71が181に示されるようなタイ
ミングで選択され、センスアンプ列91が動作し、サブ
アレイ141に含まれるビット線に読み出された信号を
増幅し、再書き込み動作を行う。この時動作するセンス
アンプ列は91のみである。
【0028】さらに、列ブロック選択回路111は、一
定の時間をおいた後、他の列ブロック選択回路112を
有効化する。有効化された列ブロック選択回路112
は、先ほどと同様の手順で、182に示されるタイミン
グでセンスアンプ列92を駆動し、サブブロック142
に対して再書き込み動作を行い、他の列ブロック選択回
路を有効化する動作を繰り返す。
【0029】この様に、各サブアレイに関わるセンスア
ンプが同時でなく時系列的に動作するので、最終的に再
書き込み動作が行われるサブアレイの個数は従来と同一
であっても、一時に動作するのは、その内の一部のセン
スアンプ列のみであるので、図4のセンスアンプ消費電
流波形191、192でわかるように図6の従来例に比
較してピーク電流を減らすことができ、局所的な電流電
位、グランド電位の変動による雑音レベルの低下をはか
ることができる。なお図をみるとリフレッシュにかかる
時間は長くなるが、リフレッシュという動作はメモリの
動作全体からみるとほんの一部なので、その時間の増加
は無視できる。
【0030】またここでは、各列ブロックが他の列ブロ
ックを動作させる構成とし時系列動作をさせているが、
時系列信号を発生する専用の回路によって、各列ブロッ
クを時系列動作させてもかまわない。
【0031】ここでは、従来例にもとづくワード線駆動
方式による説明を行ったが、ワードドライバを用いず、
行デコーダが直接メモリセルに接続される公知のワード
線駆動方式においても同様の効果が得られる。
【0032】(実施例2)図2は本発明の実施例2の回
路図である。本実施例では、1サブワード選択回路12
1〜122は各々の列ブロックごとに置かれ、それぞれ
同じ列ブロックに属する列ブロック選択回路111〜1
12に接続される。
【0033】例えば、サブワード選択回路121はこれ
に接続されている列ブロック選択回路111が有効にな
った場合のみ、接続される複数のサブワード選択線の内
一つ、例えば131を外部アドレス信号によって選択し
有効とする。
【0034】ワードドライバ41〜416は、これに接
続されるメインワード線31〜34およびサブワード選
択線131〜134の双方が有効になった場合、これに
接続されるサブワード線61〜616を有効とする。従
って、本実施例では、センスアンプ制御に加えて、サブ
ワード線も時系列的に動作させるため、実施例1に比較
して、さらにピーク電流を減少させることができる。
【0035】また、本実施例では、各サブアレイごとに
ワード線、センスアンプ等が完全に独立に動作すること
が出来る。
【0036】従って、リフレッシュサイクルでは以上説
明してきた動作手順で動作させ、リフレッシュを保証
し、書き込みサイクル、読みだしサイクルでは、時分割
動作をせず所望のビットが存在するサブアレイのみを動
作させることが出来る。
【0037】これによって、一般にリフレッシュサイク
ルに比較して圧倒的に回数の多い書き込みサイクル、読
みだしサイクルにおける消費電流の低減と高速化を行う
ことが出来る。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、セン
スアンプが時系列的に動作するので、従来例に比較して
ピーク電流値を低くすることができ、局所的な電源線の
電圧降下、グランド配線電位の浮き等の内部雑音を低く
抑えることができるので、高信頼性のダイナミックRA
Mを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1を示す回路図である。
【図2】本発明の実施例2を示す回路図である。
【図3】従来例を示す回路図である。
【図4】本発明の実施例1のタイミング図である。
【図5】本発明の実施例2のタイミング図である。
【図6】従来例のタイミング図である。
【符号の説明】
11〜14 行デコーダ 21〜22 行デコーダ列 31〜34 メインワード線 41〜416 ワードドライバ 51〜54 ワードドライバ列 61〜616 サブワード線 71〜74 センスアンプ制御回路 81 センスアンプ 91〜94 センスアンプ列 101〜102 行ブロック選択回路 111〜112 列ブロック選択回路 121〜122 サブワード選択回路 131〜134 サブワード選択線 141〜144 サブアレイ 151 メインワード線波形 161〜162 サブワード選択線波形 171〜172 サブワード線波形 181〜182 センスアンプ駆動信号波形 191〜192 センスアンプ消費電流波形

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のサブアレイに分割されたメモリセ
    ルアレイと、 前記複数のサブアレイの内、一部のサブアレイを独立に
    選択する手段と、 選択されたサブアレイに関わるセンスアンプのみを駆動
    する手段と、 前記選択回路を、1つの動作サイクルにおいて、連続し
    て時系列的に有効化する手段と、 を備えることを特徴とする半導体メモリ。
  2. 【請求項2】 第1のアドレス信号によって選択される
    行デコーダによって駆動され、複数の前記サブアレイ上
    を通過するメインワード線と、 前記メインワード線に直交して、前記サブアレイ毎に配
    置され、第2のアドレス信号によって選択されるサブワ
    ード選択線と、 前記メインワード線および前記サブワード選択線により
    選択されるワードドライバと、前記ワードドライバによ
    り駆動され、メモリセルに接続されるサブワード線と、 により構成されるワード線駆動方式を持ち、 前記ワードドライバは、同一のサブアレイに関わるセン
    スアンプと同期して駆動されることを特徴とする請求項
    1記載の半導体メモリ。
  3. 【請求項3】 前記選択回路を、1つの動作サイクルに
    おいて、連続して時系列的に有効化する手段にはシフト
    レジスタを用いることを特徴とする請求項1記載の半導
    体メモリ。
JP4263347A 1992-10-01 1992-10-01 半導体メモリ Pending JPH06195966A (ja)

Priority Applications (2)

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JP4263347A JPH06195966A (ja) 1992-10-01 1992-10-01 半導体メモリ
US08/129,363 US5406526A (en) 1992-10-01 1993-09-30 Dynamic random access memory device having sense amplifier arrays selectively activated when associated memory cell sub-arrays are accessed

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JP4263347A JPH06195966A (ja) 1992-10-01 1992-10-01 半導体メモリ

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JPH06195966A true JPH06195966A (ja) 1994-07-15

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19960716