JPH06333382A - Semiconductor memory - Google Patents

Semiconductor memory

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Publication number
JPH06333382A
JPH06333382A JP5116858A JP11685893A JPH06333382A JP H06333382 A JPH06333382 A JP H06333382A JP 5116858 A JP5116858 A JP 5116858A JP 11685893 A JP11685893 A JP 11685893A JP H06333382 A JPH06333382 A JP H06333382A
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JP
Japan
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bit line
sense amplifier
bit
wiring
memory cell
Prior art date
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Pending
Application number
JP5116858A
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Japanese (ja)
Inventor
Koichi Yamada
光一 山田
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06333382A publication Critical patent/JPH06333382A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve an operating margin and to reduce power consumption while decreasing the chip size in a semiconductor memory. CONSTITUTION:A memory cell 2a is activated when a word line WL1 rises and data are transferred from the memory cell 2a to a bit line 11. A bit line having reference to the bit line 11 is an arbitrary one among the respective bit lines 15-18 located on a symmetric position with the bit line 11 about a sense amplifier 1 by means of respective wirings 31, 32. The bit line 15 is here made to be the reference to the bit line 11. At the same time when the word line WL1 rises, only the respective control lines S1, S5 are risen and only the respective transfer gates 21, 25 are opened. Consequently, the data written in the memory cell 2a are transferred to the wire 31 of a wiring layer other than the bit line 11 from the bit line 11 through the transfer gate 21 and sensed by the sense amplifier 1 through the wire 31.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体記憶装置に係り、
詳しくは、DRAMのセンス回路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,
Specifically, it relates to a sense circuit of DRAM.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3は、1対のビット線BL,バーBLに1
つのセンスアンプ1を設けた従来の折り返しビット線方
式のDRAMの要部回路図である。
2. Description of the Related Art FIG. 3 shows one pair of bit lines BL and bar BL.
FIG. 9 is a circuit diagram of a main part of a conventional folded bit line type DRAM provided with one sense amplifier 1.

【0003】1つのセンスアンプ1には、1対のビット
線BL,バーBLが接続されている。そして、各ビット線B
L,バーBLにはそれぞれ、1つのMOSトランジスタと
1つのMOSキャパシタとから構成される1トランジス
タ型のメモリセル2が接続されている。また、各メモリ
セル2は各ワード線WLに接続されている。
A pair of bit lines BL and BL are connected to one sense amplifier 1. And each bit line B
A 1-transistor type memory cell 2 composed of one MOS transistor and one MOS capacitor is connected to each of L and BL. Each memory cell 2 is connected to each word line WL.

【0004】ここで、各ビット線BL,バーBLにはそれぞ
れ相補信号が印加され、互いにリファレンス関係にあ
る。すなわち、ビット線BLはビット線バーBLに対するリ
ファレンスとなり、ビット線バーBLはビット線BLに対す
るリファレンスとなる。
Here, complementary signals are applied to the bit lines BL and BL, respectively, and they have a reference relationship with each other. That is, the bit line BL serves as a reference for the bit line bar BL, and the bit line bar BL serves as a reference for the bit line BL.

【0005】尚、図3においては、センスアンプ1に接
続される入出力線を省略してある。また、封じ込めセン
スを行う場合には、各ビット線BL,バーBLとセンスアン
プ1との間にそれぞれトランスファーゲート(図示略)
を接続する。そして、データの読み出し時において、メ
モリセル2からビット線BL(またはビット線バーBL)に
データが転送されたらトランスファーゲートを一旦閉じ
て(非導通にさせて)センスし、リストア時にはトラン
スファーゲートを再び開く(導通させる)ようにする。
In FIG. 3, the input / output line connected to the sense amplifier 1 is omitted. In addition, when the containment sense is performed, transfer gates (not shown) are respectively provided between the bit lines BL and bar BL and the sense amplifier 1.
Connect. Then, when data is read from the memory cell 2 to the bit line BL (or bit line bar BL) at the time of reading data, the transfer gate is temporarily closed (non-conducting) for sensing, and at the time of restore, the transfer gate is restored Try to open (conduct).

【0006】ところで、近年、DRAMの大容量化に伴
い、DRAMのチップサイズを現在より以上に縮小する
ことが要求されている。その方策の一つとして、センス
アンプの数を削減することが考えられている。すなわ
ち、センスアンプは、トランジスタサイズの大きなトラ
ンジスタを多数個用いて構成されているため、メモリセ
ルに比べるとチップ上の専有面積がはるかに大きい。
By the way, in recent years, with the increase in capacity of DRAMs, it is required to reduce the chip size of DRAMs more than the present size. As one of the measures, it is considered to reduce the number of sense amplifiers. That is, since the sense amplifier is configured by using a large number of transistors each having a large transistor size, the occupied area on the chip is much larger than that of the memory cell.

【0007】図4は、センスアンプの数を削減するた
め、2対のビット線BL1,バーBL1,BL2,バーBL2に
1つのセンスアンプ1を設けるようにした、従来の折り
返しビット線方式のDRAMの要部回路図である。
FIG. 4 shows a conventional folded bit line type DRAM in which one sense amplifier 1 is provided for two pairs of bit lines BL1, BL1, BL2, BL2 in order to reduce the number of sense amplifiers. It is a main part circuit diagram of.

【0008】1つのセンスアンプ2には、2対のビット
線BL1,バーBL1,BL2,バーBL2がそれぞれトランス
ファーゲート3,4を介して接続されている。ここで、
各ビット線BL1,バーBL1にはそれぞれ相補信号が印加
され、互いにリファレンス関係にある。すなわち、ビッ
ト線BL1はビット線バーBL1に対するリファレンスとな
り、ビット線バーBL1はビット線BL1に対するリファレ
ンスとなる。また、各ビット線BL2,バーBL2にもそれ
ぞれ相補信号が印加され、互いにリファレンス関係にあ
る。すなわち、ビット線BL2はビット線バーBL2に対す
るリファレンスとなり、ビット線バーBL2はビット線BL
2に対するリファレンスとなる。
Two pairs of bit lines BL1, bar BL1, BL2, bar BL2 are connected to one sense amplifier 2 via transfer gates 3 and 4, respectively. here,
Complementary signals are applied to the bit lines BL1 and BL1 and are in a reference relationship with each other. That is, the bit line BL1 serves as a reference for the bit line bar BL1 and the bit line bar BL1 serves as a reference for the bit line BL1. Further, complementary signals are applied to the bit lines BL2 and BL2, respectively, and they have a reference relationship with each other. That is, the bit line BL2 serves as a reference for the bit line bar BL2, and the bit line bar BL2 serves as the bit line BL2.
It serves as a reference to 2.

【0009】そして、各ビット線BL1,バーBL1をセン
スするときにはトランスファーゲート3を開いてトラン
スファーゲート4を閉じ、各ビット線BL1,バーBL1だ
けがセンスアンプ2と接続されるようにする。また、各
ビット線BL2,バーBL2をセンスするときにはトランス
ファーゲート4を開いてトランスファーゲート3を閉
じ、各ビット線BL2,バーBL2だけがセンスアンプ2と
接続されるようにする。
When sensing each bit line BL1 and bar BL1, the transfer gate 3 is opened and the transfer gate 4 is closed so that only each bit line BL1 and bar BL1 is connected to the sense amplifier 2. When sensing each bit line BL2, bar BL2, the transfer gate 4 is opened and the transfer gate 3 is closed so that only each bit line BL2, bar BL2 is connected to the sense amplifier 2.

【0010】すなわち、図4に示すDRAMは、トラン
スファーゲート3,4によって左右の2対のビット線BL
1,バーBL1,BL2,バーBL2をシェアードしている。
従って、メモリセル2の数が同じならば(図3および図
4では共に8個)、図4に示すDRAMでは、図3に示
すDRAMに比べてセンスアンプ2の数を半分にするこ
とができる。
That is, the DRAM shown in FIG. 4 has two pairs of left and right bit lines BL by the transfer gates 3 and 4.
We share 1, bar BL1, BL2, bar BL2.
Therefore, if the number of memory cells 2 is the same (8 in FIG. 3 and FIG. 4), the number of sense amplifiers 2 in the DRAM shown in FIG. 4 can be halved as compared with the DRAM shown in FIG. .

【0011】尚、図4においても、センスアンプ1に接
続される入出力線は省略してある。また、封じ込めセン
スを行う場合には、センスする側のビット線BL1,バー
BL1,BL2,バーBL2のトランスファーゲート3,4だ
けを開閉制御する。すなわち、ビット線BL1,バーBL1
についてセンスする場合は、メモリセル2からビット線
BL1(またはビット線バーBL1)にデータが転送された
らトランスファーゲート3を一旦閉じてセンスし、リス
トア時にはトランスファーゲート3を再び開くようにす
る。このとき、トランスファーゲート4は閉じたままに
しておく。
Incidentally, also in FIG. 4, the input / output lines connected to the sense amplifier 1 are omitted. When the containment sense is performed, the sense side bit line BL1, bar
Only the transfer gates 3 and 4 of BL1, BL2 and bar BL2 are opened and closed. That is, bit line BL1, bar BL1
Memory cell 2 to bit line
When data is transferred to BL1 (or bit line bar BL1), the transfer gate 3 is once closed and sensed, and the transfer gate 3 is opened again at the time of restoration. At this time, the transfer gate 4 is kept closed.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところで、DRAMの
動作マージンを向上させるには、メモリセル容量CS と
ビット線容量CB との比(CS /CB )を大きくする必
要がある。そのためには、ビット線長を短くしてビット
線に接続されるメモリセルの数を少なくするのが、回路
的に最も容易な方法である。また、ビット線長を短くし
てビット線に接続されるメモリセルの数を少なくするこ
とは、消費電力の低減にもつながる。
By the way, in order to improve the operation margin of the DRAM, it is necessary to increase the ratio (CS / CB) of the memory cell capacity CS and the bit line capacity CB. For that purpose, shortening the bit line length to reduce the number of memory cells connected to the bit line is the easiest circuit method. In addition, shortening the bit line length to reduce the number of memory cells connected to the bit line also leads to reduction in power consumption.

【0013】しかしながら、図4に示す従来のDRAM
では、ビット線長を短くしてビット線に接続されるメモ
リセルの数を少なくした場合、センスアンプの数が増え
てしまうため、DRAMのチップサイズの縮小化を阻害
するという問題が生じる。
However, the conventional DRAM shown in FIG.
Then, when the bit line length is shortened to reduce the number of memory cells connected to the bit line, the number of sense amplifiers increases, which causes a problem of hindering the reduction of the DRAM chip size.

【0014】例えば、図4においては、1つのセンスア
ンプ1で8個のメモリセル2をセンスしている。そこ
で、1つのセンスアンプ1でセンスするメモリセル2の
数を8個から4個に半減させると、図5に示すように、
センスアンプ1が2つ必要になってしまう。
For example, in FIG. 4, one sense amplifier 1 senses eight memory cells 2. Therefore, if the number of memory cells 2 sensed by one sense amplifier 1 is reduced by half from eight to four, as shown in FIG.
Two sense amplifiers 1 are needed.

【0015】すなわち、従来の折り返しビット線方式の
DRAMでは、ビット線長を短くしてビット線に接続さ
れるメモリセルの数を少なくすることによる動作マージ
ンの向上および消費電力の低減と、センスアンプ数の削
減によるチップサイズの縮小化とを両立させることがで
きなかった。
That is, in the conventional folded bit line type DRAM, the operation margin is improved and power consumption is reduced by shortening the bit line length to reduce the number of memory cells connected to the bit line. It was not possible to achieve both the reduction in chip size and the reduction in number.

【0016】また、DRAMの動作マージンを向上させ
るには、各ビット線のノイズマージンを大きくする必要
がある。ところが、従来の折り返しビット線方式のDR
AMでは、リファレンス関係にある1対のビット線が平
行に隣接しているため、互いにノイズを受け合うという
問題があった。そこで、従来は、リファレンス関係にあ
る1対のビット線を縒り合わせることにより、両ビット
線のノイズを相殺する方式(ツイスト型ビット線と呼ば
れる)がとられていた。
Further, in order to improve the operation margin of DRAM, it is necessary to increase the noise margin of each bit line. However, the conventional folded bit line type DR
In AM, a pair of bit lines having a reference relationship are adjacent to each other in parallel, and thus there is a problem in that they receive noise from each other. Therefore, conventionally, a method has been adopted in which a pair of bit lines having a reference relationship are twisted together to cancel the noise of both bit lines (called a twist type bit line).

【0017】しかしながら、ツイスト型ビット線では、
ツイストを繰り返さなければならず、ツイスト部の面積
が必要になるため、チップサイズが大きくなるという問
題があった。
However, in the twist type bit line,
Since the twist must be repeated and the area of the twist portion is required, there is a problem that the chip size becomes large.

【0018】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、チップサイズを縮小化
しながら、動作マージンの向上および消費電力の低減を
図ることができる半導体記憶装置を提供することにあ
る。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a semiconductor memory device capable of improving an operation margin and reducing power consumption while reducing a chip size. To provide.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
1トランジスタ型のメモリセルが接続されるワード線お
よびビット線と、各ビット線毎に設けられた各トランス
ファーゲートと、それぞれ同数のビット線からなり、互
いにリファレンス関係にある2つのビット線群と、2つ
のビット線群に対して、1つだけ設けられたセンスアン
プと、各ビット線群の各トランスファーゲートとセンス
アンプとを接続し、互いにリファレンス関係にある各配
線とを備えたことをその要旨とする。
The invention according to claim 1 is
A word line and a bit line to which a one-transistor type memory cell is connected, transfer gates provided for each bit line, and two bit line groups each having the same number of bit lines and having a reference relationship with each other, For each of two bit line groups, only one sense amplifier is provided, and each transfer gate of each bit line group and the sense amplifier are connected to each other, and each wiring is in a reference relationship with each other. And

【0020】請求項2記載の発明は、請求項1記載の半
導体記憶装置において、前記各配線を、前記各ビット線
とは別の配線層に形成したことをその要旨とする。請求
項3記載の発明は、請求項1記載の半導体記憶装置にお
いて、一方のビット線群の各ビット線と、他方のビット
線群の各ビット線とが平行に隣接しないように、各ビッ
ト線を配置したことをその要旨とする。
A second aspect of the present invention is characterized in that, in the semiconductor memory device according to the first aspect, each of the wirings is formed in a wiring layer different from that of each of the bit lines. According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor memory device according to the first aspect, each bit line of one bit line group and each bit line of the other bit line group are not adjacent to each other in parallel. It is the gist of having arranged.

【0021】請求項4記載の発明は、請求項1記載の半
導体記憶装置において、2つのビット線群(41,4
2)をセンスアンプに対して対称に配置したことをその
要旨とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the semiconductor memory device according to the first aspect, two bit line groups (41, 4) are provided.
The gist is that 2) is arranged symmetrically with respect to the sense amplifier.

【0022】[0022]

【作用】従って、請求項1記載の発明によれば、2つの
ビット線群はリファレンス関係にあり、各ビット線群は
それぞれトランスファーゲートを介し、リファレンス関
係にある2つの配線によって1つのセンスアンプに接続
されている。
Therefore, according to the first aspect of the present invention, the two bit line groups are in a reference relationship, and each bit line group is connected to one sense amplifier by the two wirings in the reference relationship via the transfer gates. It is connected.

【0023】そのため、任意のワード線が立ち上がって
任意のメモリセルが選択されると、一方のビット線群に
おいて、当該メモリセルに接続されているビット線が選
択される。すると、他方のビット線群の任意の1つのビ
ット線が、一方のビット線群の選択されたビット線のリ
ファレンスとして決定される。そして、一方のビット線
群の選択されたビット線のトランスファーゲートと、他
方のビット線群の決定されたビット線のトランスファー
ゲートとが共に閉じ(導通し)、各ビット線はそれぞれ
各配線によって1つのセンスアンプに接続される。すな
わち、各配線はセンスアンプのノードそのものの役目を
果たしており、オープンビット線方式における一対のビ
ット線と同様に機能する。
Therefore, when an arbitrary word line rises and an arbitrary memory cell is selected, the bit line connected to the memory cell is selected in one bit line group. Then, any one bit line of the other bit line group is determined as the reference of the selected bit line of the one bit line group. Then, the transfer gate of the selected bit line of one bit line group and the transfer gate of the determined bit line of the other bit line group are both closed (conducted), and each bit line is set to 1 by each wiring. Connected to two sense amplifiers. That is, each wiring serves as the node itself of the sense amplifier and functions similarly to a pair of bit lines in the open bit line system.

【0024】また、請求項2記載の発明によれば、各配
線と各ビット線とは別の配線層に形成されている。その
ため、各配線の配線容量を小さくすることができ、各配
線から各ビット線に与える容量的負担も小さくなる。こ
こで、各ビット線を短くしてビット線に接続されるメモ
リセルの数を少なくすれば、メモリセル容量とビット線
容量との比を大きくすることができ、半導体記憶装置の
動作マージンの向上および消費電力の低減を図ることが
できる。
According to the second aspect of the invention, each wiring and each bit line are formed in different wiring layers. Therefore, the wiring capacitance of each wiring can be reduced, and the capacitive load from each wiring to each bit line is also reduced. Here, by shortening each bit line to reduce the number of memory cells connected to the bit line, the ratio of the memory cell capacity to the bit line capacity can be increased, and the operation margin of the semiconductor memory device can be improved. Also, power consumption can be reduced.

【0025】また、請求項3記載の発明によれば、一方
のビット線群の各ビット線と、他方のビット線群の各ビ
ット線とが平行に隣接しないように、各ビット線が配置
されている。そのため、リファレンス関係にある2つの
ビット線が、互いにノイズを受け合うことはない。その
結果、各ビット線のノイズマージンを大きくすることが
でき、半導体記憶装置の動作マージンを向上させること
ができる。
According to the third aspect of the invention, the bit lines are arranged so that the bit lines of one bit line group and the bit lines of the other bit line group are not adjacent to each other in parallel. ing. Therefore, the two bit lines having the reference relationship do not receive noise from each other. As a result, the noise margin of each bit line can be increased, and the operation margin of the semiconductor memory device can be improved.

【0026】また、請求項4記載の発明においては、請
求項3記載の発明と同じ作用により同様の効果を得るこ
とができる。
According to the invention described in claim 4, the same effect can be obtained by the same operation as that of the invention described in claim 3.

【0027】[0027]

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図1に
従って説明する。図1は、本実施例のDRAMの要部回
路図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment embodying the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 1 is a circuit diagram of a main part of the DRAM of this embodiment.

【0028】本実施例のDRAMは、図4に示した従来
のDRAMと対比するために、1つのセンスアンプ1
と、8本のビット線11〜18と、8個のメモリセルセ
ル2a〜2hと、8つのトランスファーゲート21〜2
8と、配線31,32とを備えた構成にしてある。そし
て、各ビット線11〜18のビット線長は、図4に示し
た各ビット線BL1,バーBL1,BL2,バーBL2の半分に
なっている。また、各メモリセルセル2a〜2hは、図
4に示した各メモリセルセル2と同じ構成であって、1
つのMOSトランジスタと1つのMOSキャパシタとか
ら構成される1トランジスタ型のメモリセルである。そ
して、各メモリセル2a〜2hはそれぞれ各ワード線WL
1〜WL8に接続されている。
The DRAM of this embodiment has one sense amplifier 1 for comparison with the conventional DRAM shown in FIG.
, Eight bit lines 11 to 18, eight memory cell cells 2a to 2h, and eight transfer gates 21 to 2
8 and wirings 31 and 32. The bit line length of each bit line 11-18 is half of each bit line BL1, bar BL1, BL2, bar BL2 shown in FIG. Further, each of the memory cell cells 2a to 2h has the same configuration as that of each of the memory cell cells 2 shown in FIG.
This is a one-transistor type memory cell composed of one MOS transistor and one MOS capacitor. The memory cells 2a to 2h are connected to the word lines WL, respectively.
1 to WL8.

【0029】ビット線11は各トランスファーゲート2
1,23を介してビット線13に接続されている。ビッ
ト線12は各トランスファーゲート22,24を介して
ビット線14に接続されている。ビット線15は各トラ
ンスファーゲート25,27を介してビット線17に接
続されている。ビット線16は各トランスファーゲート
26,28を介してビット線18に接続されている。そ
して、各トランスファーゲート21,23の間のノード
Aと各トランスファーゲート22,24の間のノードB
とは、配線31を介してセンスアンプ1に接続されてい
る。また、各トランスファーゲート25,27の間のノ
ードCと各トランスファーゲート26,28の間のノー
ドDとは、配線32を介してセンスアンプ1に接続され
ている。
The bit line 11 is used for each transfer gate 2
It is connected to the bit line 13 via 1 and 23. The bit line 12 is connected to the bit line 14 via the transfer gates 22 and 24. The bit line 15 is connected to the bit line 17 via the transfer gates 25 and 27. The bit line 16 is connected to the bit line 18 via the transfer gates 26 and 28. A node A between the transfer gates 21 and 23 and a node B between the transfer gates 22 and 24 are provided.
Are connected to the sense amplifier 1 via the wiring 31. The node C between the transfer gates 25 and 27 and the node D between the transfer gates 26 and 28 are connected to the sense amplifier 1 via the wiring 32.

【0030】すなわち、各ビット線11〜14はそれぞ
れ、各トランスファーゲート21〜24と配線31とを
介してセンスアンプ1に接続されている。また、各ビッ
ト線15〜18はそれぞれ、各トランスファーゲート2
5〜28と配線32とを介してセンスアンプ1に接続さ
れている。
That is, the bit lines 11 to 14 are connected to the sense amplifier 1 via the transfer gates 21 to 24 and the wiring 31, respectively. In addition, the bit lines 15 to 18 are respectively connected to the transfer gates 2
It is connected to the sense amplifier 1 through 5-28 and the wiring 32.

【0031】そして、各ビット線11〜14でビット線
群41が構成され、各ビット線15〜18でビット線群
42が構成される。さらに、両ビット線群41,42は
センスアンプ1に対して対称に配置されている。
The bit lines 11 to 14 form a bit line group 41, and the bit lines 15 to 18 form a bit line group 42. Further, both bit line groups 41 and 42 are arranged symmetrically with respect to the sense amplifier 1.

【0032】各トランスファーゲート21〜28の開閉
制御は、それぞれのゲートに印加されるコントロール信
号S1〜S8によって行われる。すなわち、コントロー
ル信号S1〜S8が立ち上がると、対応したトランスフ
ァーゲート21〜28が開く(導通する)ようになって
いる。
Opening / closing control of the transfer gates 21 to 28 is performed by control signals S1 to S8 applied to the respective gates. That is, when the control signals S1 to S8 rise, the corresponding transfer gates 21 to 28 are opened (conducted).

【0033】ここで、各ビット線11〜14の間にそれ
ぞれリファレンス関係はなく、各ビット線15〜18の
間にもそれぞれリファレンス関係はない。リファレンス
関係にあるのは、センスアンプ1に対し、各配線31,
32によって対称な位置にある任意の2つのビット線で
ある。つまり、各ビット線11〜14とそれぞれリファ
レンス関係にあるのは、各ビット線15〜18のうちの
任意の1本である。また、各ビット線15〜18とそれ
ぞれリファレンス関係にあるのは、各ビット線11〜1
4のうちの任意の1本である。すなわち、各ビット線群
41,42は互いにリファレンス関係にある。
Here, there is no reference relation between the bit lines 11 to 14, and no reference relation between the bit lines 15 to 18. The reference relationship is that each line 31,
32 is any two bit lines symmetrically positioned by 32. That is, it is any one of the bit lines 15 to 18 that has a reference relationship with each of the bit lines 11 to 14. The bit lines 15 to 18 have a reference relationship with each of the bit lines 11 to 1, respectively.
Any one of the four. That is, the bit line groups 41 and 42 are in a reference relationship with each other.

【0034】また、各配線31,32は、各ビット線1
1〜18とは別の配線層に形成されている。例えば、各
ビット線11〜18をポリサイド配線層に形成した場
合、各配線31,32はチップの最上層のアルミ配線層
(2層目のアルミ配線)に形成すればよい。これによ
り、各配線31,32の配線容量を極めて小さくするこ
とができ、各配線31,32からビット線11〜18に
与える容量的負担をほとんど無くすことができる。
The wirings 31 and 32 are connected to the bit line 1 respectively.
It is formed in a wiring layer different from that of 1 to 18. For example, when the bit lines 11 to 18 are formed in the polycide wiring layer, the wirings 31 and 32 may be formed in the uppermost aluminum wiring layer of the chip (second layer aluminum wiring). As a result, the wiring capacitance of the wirings 31 and 32 can be made extremely small, and the capacitive load applied from the wirings 31 and 32 to the bit lines 11 to 18 can be almost eliminated.

【0035】ところで、チップの最上層のアルミ配線層
は、一般に、カラムのデコード信号線であるグローバル
信号線用に設けられているものである。つまり、グロー
バル信号線の配線密度が低いことを利用し、既存のグロ
ーバル信号線を妨げることなく、その間に各配線31,
32を形成するわけである。
By the way, the uppermost aluminum wiring layer of the chip is generally provided for the global signal line which is the decode signal line of the column. In other words, by utilizing the low wiring density of the global signal lines, the wiring lines 31,
32 is formed.

【0036】但し、アルミ配線で各配線31,32を形
成するとなると、各配線31,32の線幅を細くするの
は困難である。しかし、ここでは、2本のビット線(1
1と12、13と14、15と16、17と18)に対
して1本の配線31,32を形成することになる。その
ため、各配線31,32の線幅は、各ビット線11〜1
8に対して十分に太くすることができる。
However, if the wirings 31 and 32 are formed of aluminum wiring, it is difficult to reduce the line width of the wirings 31 and 32. However, here, two bit lines (1
1 and 12, 13 and 14, 15 and 16, 17 and 18), one wiring 31 and 32 is formed. Therefore, the line width of each of the wirings 31 and 32 is equal to that of each of the bit lines 11 to 1.
8 can be made sufficiently thick.

【0037】尚、図1においては、センスアンプ1に接
続される入出力線は省略してある。次に、このように構
成された本実施例のDRAMの読み出し動作について、
ワード線WL1を立ち上げた場合(すなわち、メモリセル
2aに書き込まれていたデータを読み出す場合)を例に
とって説明する。
In FIG. 1, the input / output line connected to the sense amplifier 1 is omitted. Next, regarding the read operation of the DRAM of the present embodiment configured as described above,
The case where the word line WL1 is activated (that is, the data written in the memory cell 2a is read) will be described as an example.

【0038】ワード線WL1が立ち上がるとメモリセル2
aが活性化され、メモリセル2aからビット線11にデ
ータが転送される。ここで、ビット線11とリファレン
ス関係にあるビット線は、センスアンプ1に対し、各配
線31,32によってビット線11と対称な位置にある
各ビット線15〜18のうちの任意の1本である。ここ
では、ビット線15をビット線11に対するリファレン
スとする。
When the word line WL1 rises, the memory cell 2
a is activated and data is transferred from the memory cell 2a to the bit line 11. Here, the bit line having a reference relationship with the bit line 11 is an arbitrary one of the bit lines 15 to 18 which is symmetrical to the bit line 11 by the wirings 31 and 32 with respect to the sense amplifier 1. is there. Here, the bit line 15 is used as a reference for the bit line 11.

【0039】すると、ワード線WL1が立ち上がると同時
に、各コントロールS1,S5だけが立ち上がり、各ト
ランスファーゲート21,25だけが開く(導通す
る)。このとき、各コントロールS2,S3,S4,S
6,S7,S8は立ち上がらず、各トランスファーゲー
ト22,23,24,26,27,28は閉じている
(非道通になっている)。
Then, at the same time when the word line WL1 rises, only the controls S1 and S5 rise and only the transfer gates 21 and 25 open (become conductive). At this time, each control S2, S3, S4, S
6, S7 and S8 do not rise, and the transfer gates 22, 23, 24, 26, 27 and 28 are closed (not connected).

【0040】そのため、メモリセル2aに書き込まれて
いたデータは、ビット線11からトランスファーゲート
21を介して配線31に転送され、配線31からセンス
アンプ1に入力されてセンスされる。
Therefore, the data written in the memory cell 2a is transferred from the bit line 11 to the wiring 31 via the transfer gate 21, and is input from the wiring 31 to the sense amplifier 1 to be sensed.

【0041】このように、本実施例のDRAMにおいて
は、各ビット線11〜14をそれぞれトランスファーゲ
ート21〜24と配線31とを介してセンスアンプ1に
接続すると共に、各ビット線15〜18をそれぞれトラ
ンスファーゲート25〜28と配線32とを介してセン
スアンプ1に接続している。そして、センスアンプ1に
対し、各配線31,32によって対称な位置にある任意
の2つのビット線をリファレンス関係にあるものとして
扱っている。そのため、各トランスファーゲート21〜
28を適宜に制御することにより、各配線31,32
を、図4に示した1対のビット線BL1,バーBL1(また
はBL2,バーBL2)と同様なリファレンス関係にするこ
とができる。すなわち、各配線31,32はセンスアン
プ1のノードそのものの役目を果たしており、オープン
ビット線方式における1対のビット線と同様に機能す
る。従って、各メモリセル2a〜2hから読み出された
データは、各ビット線11〜14から配線31、または
各ビット線15から配線32を介してセンスアンプ1に
転送されセンスされることができる。尚、書き込み動作
については、読み出し動作と逆の動作を行うことにな
る。
As described above, in the DRAM of this embodiment, the bit lines 11 to 14 are connected to the sense amplifier 1 via the transfer gates 21 to 24 and the wiring 31, respectively, and the bit lines 15 to 18 are connected. Each of them is connected to the sense amplifier 1 via the transfer gates 25 to 28 and the wiring 32. Then, with respect to the sense amplifier 1, any two bit lines symmetrically arranged by the wirings 31 and 32 are treated as having a reference relationship. Therefore, each transfer gate 21-
By appropriately controlling 28, each wiring 31, 32
Can have the same reference relationship as the pair of bit lines BL1 and BL1 (or BL2 and BL2) shown in FIG. That is, each of the wirings 31 and 32 functions as a node itself of the sense amplifier 1 and functions similarly to a pair of bit lines in the open bit line system. Therefore, the data read from each of the memory cells 2a to 2h can be transferred to and sensed by the sense amplifier 1 from each of the bit lines 11 to 14 through the wiring 31 or each of the bit lines 15 through the wiring 32. The write operation is the reverse of the read operation.

【0042】ここで、本実施例のDRAMと図4に示し
た従来のDRAMとを比べてみる。本実施例のDRAM
では、1つのセンスアンプ1で8個のメモリセル2a〜
2hをセンスしている。これは、図4に示した従来のD
RAMでも同じである。しかし、本実施例のDRAMで
は、前記したように、各ビット線11〜18のビット線
長が、図4に示した各ビット線BL1,バーBL1,BL2,
バーBL2の半分になっている。さらに、本実施例のDR
AMでは、各ビット線11〜18に1個のメモリセル2
a〜2hが接続されているだけである。すなわち、本実
施例のDRAMでは、図4に示した従来のDRAMと比
べ、同じ数のセンスアンプで、ビット線長と1つのビッ
ト線に接続されるメモリセルの数をそれぞれ半分にする
ことができる。
Now, the DRAM of this embodiment will be compared with the conventional DRAM shown in FIG. DRAM of this embodiment
Then, one sense amplifier 1 has eight memory cells 2a ...
Senses 2h. This is the conventional D shown in FIG.
The same is true for RAM. However, in the DRAM of this embodiment, as described above, the bit line lengths of the bit lines 11 to 18 are the same as the bit lines BL1, BL1 and BL2 shown in FIG.
It is half of bar BL2. Furthermore, the DR of this embodiment
In AM, one memory cell 2 is provided for each bit line 11-18.
Only a to 2h are connected. That is, in the DRAM of this embodiment, the bit line length and the number of memory cells connected to one bit line can be halved with the same number of sense amplifiers as compared with the conventional DRAM shown in FIG. it can.

【0043】その結果、本実施例のDRAMでは、ビッ
ト線長を短くしてビット線に接続されるメモリセルの数
を少なくすることによる動作マージンの向上および消費
電力の低減と、センスアンプ数の削減によるチップサイ
ズの縮小化とを両立させることが可能になる。
As a result, in the DRAM of this embodiment, by shortening the bit line length to reduce the number of memory cells connected to the bit line, the operation margin is improved and the power consumption is reduced, and the number of sense amplifiers is reduced. It is possible to achieve both reduction in chip size and reduction in chip size.

【0044】また、本実施例のDRAMでは、リファレ
ンス関係にあるビット線11〜18および配線31、3
2が平行に隣接していない。そのため、各ビット線11
〜18および各配線31、32が、互いにノイズを受け
合うことはない。従って、各ビット線11〜18および
各配線31、32のノイズマージンを大きくすることが
でき、DRAMの動作マージンを向上させることができ
る。ここで、各ビット線11〜18および各トランスフ
ァーゲート31〜38の製造工程は従来におけるそれと
同様であり、各配線31,32は前記したようにグロー
バル信号線と同一プロセスで形成することができる。す
なわち、本実施例のDRAMを具体化するにあたって製
造工程が増えるといった問題が生じることはない。
Further, in the DRAM of this embodiment, the bit lines 11 to 18 and the wirings 31 and 3 which are in the reference relation.
2 are not adjacent in parallel. Therefore, each bit line 11
18 and the wirings 31 and 32 do not receive noise from each other. Therefore, the noise margin of each bit line 11-18 and each wiring 31, 32 can be increased, and the operation margin of the DRAM can be improved. Here, the manufacturing process of each bit line 11-18 and each transfer gate 31-38 is the same as that of the conventional one, and each wiring 31, 32 can be formed in the same process as the global signal line as described above. That is, there is no problem that the number of manufacturing steps is increased when the DRAM of this embodiment is embodied.

【0045】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、例えば、以下のように実施してもよい。 1)封じ込めセンスを行うようにしてもよい。例えば、
上記のようにワード線WL1を立ち上げた場合は、メモリ
セル2aからビット線11にデータが転送されたらトラ
ンスファーゲート21,25を一旦閉じて(非道通にさ
せて)センスし、リストア時にはトランスファーゲート
21,25を再び開く(導通させる)ようにする。
The present invention is not limited to the above embodiment, but may be implemented as follows, for example. 1) Containment sense may be performed. For example,
When the word line WL1 is activated as described above, when the data is transferred from the memory cell 2a to the bit line 11, the transfer gates 21 and 25 are temporarily closed (disabled) for sensing, and the transfer gate is restored at the time of restoration. 21 and 25 are reopened (conducted).

【0046】2)図2に示すように、1つのセンスアン
プ1で16個のメモリセルをセンスさせるようにする。
すなわち、図1に示す、各ビット線11〜14と各メモ
リセル2a〜2dと各トランスファーゲート21〜24
とから構成される回路51と、各ビット線15〜18と
各メモリセル2e〜2hと各トランスファーゲート25
〜28とから構成される回路52とをそれぞれ2つずつ
設け、図2に示すように、各配線31,32によって図
1と同様に接続する。
2) As shown in FIG. 2, one sense amplifier 1 senses 16 memory cells.
That is, each bit line 11-14, each memory cell 2a-2d, and each transfer gate 21-24 shown in FIG.
Circuit 51, each bit line 15 to 18, each memory cell 2e to 2h, and each transfer gate 25.
2 to 2 are respectively provided, and as shown in FIG. 2, they are connected by wirings 31 and 32 in the same manner as in FIG.

【0047】この場合は各配線31,32の配線長が長
くなるため、各配線31,32から各ビット線11〜1
8に与える容量的負担は、図1に示すDRAMに比べて
大きくなる。それでも、図4に示した従来のDRAMに
比べれば、動作マージンの向上および消費電力の低減を
図ることができる。
In this case, since the wiring lengths of the wirings 31 and 32 are long, the wirings 31 and 32 are connected to the bit lines 11 to 1 respectively.
The capacitive load given to 8 is greater than that of the DRAM shown in FIG. Nevertheless, compared with the conventional DRAM shown in FIG. 4, it is possible to improve the operation margin and reduce the power consumption.

【0048】また、1つのセンスアンプ1でさらに多数
のメモリセルをセンスさせるようにすれば、リフレッシ
ュ動作時に活性化しないセンスアンプ(ビット線上をは
しるワード線が1本も立ち上がらないビット線につなが
ったセンスアンプ)を無くすことができる。すなわち、
DRAMの大容量化に伴い、リフレッシュ動作時に活性
化しないセンスアンプがでてくるが、それら活性化しな
い複数のセンスアンプを上記した1つのセンスアンプ1
に置き換えるわけである。
Further, if more memory cells are sensed by one sense amplifier 1, a sense amplifier that is not activated during the refresh operation (a word line extending above the bit line is connected to a bit line that does not rise). (Sense amplifier) can be eliminated. That is,
Along with the increase in capacity of DRAM, some sense amplifiers are not activated during the refresh operation. However, a plurality of sense amplifiers that are not activated are included in one sense amplifier 1 described above.
Will be replaced with.

【0049】3)各配線31,32をチップの最上層に
形成するのではなく、各ビット線11〜18とは異なる
適宜な層に形成する。また、各配線31,32の材質は
アルミではなく、シリサイドやポリサイド等の低抵抗の
素材にする。
3) The wirings 31 and 32 are not formed on the uppermost layer of the chip, but are formed on an appropriate layer different from the bit lines 11 to 18. The material of the wirings 31 and 32 is not aluminum, but a low resistance material such as silicide or polycide.

【0050】4)2つのトランスファーゲート(21と
23、22と24、25と27、26と28)の間のノ
ードA〜Dと配線31,32とを接続するのではなく、
各トランスファーゲート21〜28を単独で配線31,
32に接続する。例えば、配線31については、各トラ
ンスファーゲート21〜24を配線31の別々の箇所に
接続する。
4) Instead of connecting the nodes A to D between the two transfer gates (21 and 23, 22 and 24, 25 and 27, 26 and 28) and the wirings 31 and 32,
The transfer gates 21 to 28 are individually wired 31,
Connect to 32. For example, for the wiring 31, the transfer gates 21 to 24 are connected to different portions of the wiring 31.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、半
導体記憶装置において、チップサイズを縮小化しなが
ら、動作マージンの向上および消費電力の低減を図るこ
とができるという優れた効果がある。
As described above in detail, according to the present invention, in the semiconductor memory device, it is possible to improve the operation margin and reduce the power consumption while reducing the chip size.

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

【図1】本発明を具体化した一実施例のDRAMの要部
回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a main part of a DRAM according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明を具体化した別の実施例のDRAMの要
部回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram of a main part of a DRAM according to another embodiment of the present invention.

【図3】従来の折り返しビット線方式のDRAMの要部
回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram of a main part of a conventional folded bit line type DRAM.

【図4】別の従来の折り返しビット線方式のDRAMの
要部回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram of a main part of another conventional folded bit line type DRAM.

【図5】別の従来の折り返しビット線方式のDRAMの
要部回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram of a main part of another conventional folded bit line type DRAM.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 センスアンプ 11〜18 ビット線 21〜28 トランスファーゲート 31,32 配線 41,42 ビット線群 WL1〜WL8 ワード線 1 Sense Amplifier 11-18 Bit Line 21-28 Transfer Gate 31, 32 Wiring 41, 42 Bit Line Group WL1-WL8 Word Line

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 1トランジスタ型のメモリセルが接続さ
れるワード線(WL1〜WL8)およびビット線(11〜1
8)と、 各ビット線(11〜18)毎に設けられた各トランスフ
ァーゲート(21〜28)と、 それぞれ同数のビット線(11〜14、15〜18)か
らなり、互いにリファレンス関係にある2つのビット線
群(41,42)と、 2つのビット線群(41,42)に対して、1つだけ設
けられたセンスアンプ(1)と、 各ビット線群(41,42)の各トランスファーゲート
(21〜24、25〜28)とセンスアンプ(1)とを
接続し、互いにリファレンス関係にある各配線(31,
32)とを備えたことを特徴とする半導体記憶装置。
1. A word line (WL1 to WL8) and a bit line (11 to 1) to which a one-transistor type memory cell is connected.
8), each transfer gate (21 to 28) provided for each bit line (11 to 18), and the same number of bit lines (11 to 14 and 15 to 18), respectively, which are in a reference relationship with each other. One bit line group (41, 42), one sense amplifier (1) provided for two bit line groups (41, 42), and each transfer of each bit line group (41, 42) The gates (21 to 24, 25 to 28) and the sense amplifier (1) are connected to each other, and each wiring (31,
32) and a semiconductor memory device.
【請求項2】 請求項1記載の半導体記憶装置におい
て、前記各配線(31,32)を、前記各ビット線(1
1〜18)とは別の配線層に形成したことを特徴とする
半導体記憶装置。
2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the wirings (31, 32) are connected to the bit lines (1).
1 to 18), which is formed on a wiring layer different from that of the semiconductor memory device.
【請求項3】 請求項1記載の半導体記憶装置におい
て、一方のビット線群(41)の各ビット線(11〜1
4)と、他方のビット線群(42)の各ビット線(15
〜18)とが平行に隣接しないように、各ビット線(1
1〜18)を配置したことを特徴とする半導体記憶装
置。
3. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein each bit line (11 to 1) of one bit line group (41).
4) and each bit line (15) of the other bit line group (42)
~ 18) so that they are not adjacent in parallel to each bit line (1
1 to 18) are arranged in the semiconductor memory device.
【請求項4】 請求項1記載の半導体記憶装置におい
て、2つのビット線群(41,42)をセンスアンプ
(1)に対して対称に配置したことを特徴とする半導体
記憶装置。
4. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein two bit line groups (41, 42) are arranged symmetrically with respect to the sense amplifier (1).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011034614A (en) * 2009-07-30 2011-02-17 Elpida Memory Inc Semiconductor device, and system including the same
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