JPH07230690A - Semiconductor memory - Google Patents

Semiconductor memory

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JPH07230690A
JPH07230690A JP6020336A JP2033694A JPH07230690A JP H07230690 A JPH07230690 A JP H07230690A JP 6020336 A JP6020336 A JP 6020336A JP 2033694 A JP2033694 A JP 2033694A JP H07230690 A JPH07230690 A JP H07230690A
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JP
Japan
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signal
sub
bit line
pair
potential
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP6020336A
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Japanese (ja)
Inventor
Tsukasa Oishi
司 大石
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To realize a semiconductor memory which can reduce power consumption at the time of reading out data and read out data at high speed. CONSTITUTION:Drive amplifiers 2a, 2b drive second conducting lines 3a and 3b in accordance with selecting memory cell data transmitted to first conducting lines 1a, 1b at the time of operation. This drive amplifier 2a and 2b are provided with a amplitude limiting function, and prevent potentials of the second conducting lines 3a, 3b from being fully swing. Since potential amplitude of the second conducting lines 3a, 3b is suppressed, charge/discharge current is reduced, while a signal potential is decided at high speed, and data can be read out at high speed.

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、特に階層ビット線構造を有する半導体記憶装置に関
する。より特定的には、データ読出の高速化および/ま
たはデータ読出時の消費電流を低減するための構成に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to a semiconductor memory device having a hierarchical bit line structure. More specifically, it relates to a configuration for speeding up data reading and / or reducing current consumption during data reading.

【0002】[0002]

【従来の技術】図35は、たとえば特公平3−2199
6号公報に示される従来の半導体記憶装置の要部の構成
を示す図である。図35においては、2列に配置された
メモリセルに関連するとともにデータ読出に関連する部
分の構成を概略的に示す。
FIG. 35 shows, for example, Japanese Patent Publication No. 3-2199.
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a main part of a conventional semiconductor memory device shown in Japanese Patent Laid-Open No. 6-76. FIG. 35 schematically shows a structure of a portion related to memory cells arranged in two columns and related to data reading.

【0003】図35において、メモリセルMCの各列に
対応してメインビット線対MBL0、ZMBL0および
MBL1、ZMBL1が配置される。メモリセルMCは
列方向(メインビット線の延在方向)に沿って4つのグ
ループMG0、MG1、MG2、およびMG3に分割さ
れる。メモリセルの各列においては各メモリセルグルー
プに対応してサブビット線対が配置される。メインビッ
ト線対MBL0およびZMBL0に対しては、サブビッ
ト線対SBL00、ZSBL00、SBL01、ZSB
L01、SBL02、ZSBL02、およびSBL0
3、ZSBL03が配置される。
In FIG. 35, main bit line pairs MBL0, ZMBL0 and MBL1, ZMBL1 are arranged corresponding to each column of memory cells MC. Memory cell MC is divided into four groups MG0, MG1, MG2, and MG3 along the column direction (extending direction of the main bit line). In each column of memory cells, a sub bit line pair is arranged corresponding to each memory cell group. For the main bit line pair MBL0 and ZMBL0, the sub bit line pair SBL00, ZSBL00, SBL01, ZSB
L01, SBL02, ZSBL02, and SBL0
3 and ZSBL03 are arranged.

【0004】メインビット線対MBL1およびZMBL
1に対しても同様にサブビット線対SBL10、ZSB
L10、SBL11、ZSBL11、SBL12、ZS
BL12、およびSBL13、ZSBL13が配置され
る。
Main bit line pair MBL1 and ZMBL
Similarly, for 1, the sub bit line pair SBL10, ZSB
L10, SBL11, ZSBL11, SBL12, ZS
BL12, SBL13, and ZSBL13 are arranged.

【0005】サブビット線対SBLおよびZSBL(サ
ブビット線を総称的に示す)と交差する方向にワード線
WLが配置される。メモリセルグループMG0、MG
1、MG2、およびMG3それぞれにおいては複数のワ
ード線WLが配置されるが、図35においては、メモリ
セルグループMG0〜MG3それぞれにおいて一方のワ
ード線WLのみを代表的に示す。サブビット線SBLお
よびZSBLとワード線WLの交差部に対応してメモリ
セルMCが配置される。図35においては、サブビット
線SBLとワード線WLの交差部に対応してメモリセル
MCが配置される構成が一例として示される。ワード線
WLとサブビット線ZSBLとの交差部にはメモリセル
MCは配置されない。このサブビット線SBLおよびZ
SBLはいわゆる「折返しビット線」を構成し、サブビ
ット線SBLおよびZSBL上には互いに論理が相補な
信号が伝達される。
Word line WL is arranged in a direction intersecting with sub-bit line pair SBL and ZSBL (sub-bit lines are generically shown). Memory cell group MG0, MG
Although a plurality of word lines WL are arranged in each of 1, MG2, and MG3, in FIG. 35, only one word line WL is representatively shown in each of memory cell groups MG0 to MG3. Memory cells MC are arranged corresponding to the intersections of sub bit lines SBL and ZSBL and word lines WL. FIG. 35 shows, as an example, a configuration in which memory cell MC is arranged corresponding to the intersection of sub bit line SBL and word line WL. The memory cell MC is not arranged at the intersection of the word line WL and the sub bit line ZSBL. These sub bit lines SBL and Z
SBL constitutes a so-called "folded bit line", and signals having logically complementary to each other are transmitted on sub bit lines SBL and ZSBL.

【0006】サブビット線SBLおよびZSBLに対し
て、このサブビット線対SBLおよびZSBL上の信号
電位を差動的に増幅するセンスアンプSAが設けられ
る。ここでセンスアンプSAはサブビット線対それぞれ
に対して設けられたセンスアンプSA00〜SA03お
よびSA10〜SA13を総称的に示す。
For sub-bit lines SBL and ZSBL, a sense amplifier SA for differentially amplifying a signal potential on the sub-bit line pair SBL and ZSBL is provided. Here, sense amplifier SA generically indicates sense amplifiers SA00 to SA03 and SA10 to SA13 provided for each sub-bit line pair.

【0007】メインビット線MBL(メインビット線M
BL0およびMBL1を総称的に示す)とメインビット
線ZMBL(ZMBL0およびZMBL1を総称的に示
す)との間には、ブロック選択信号BS(ブロック選択
信号BS0〜BS3を総称的に示す)に応答して導通
し、対応のサブビット線SBLおよびZSBLをメイン
ビット線MBLおよびZMBLへ接続するブロック選択
ゲートBGが設けられる。ブロック選択ゲートBGはサ
ブビット線対SBL00、ZSBL00〜SBL03、
ZSBL03およびSBL10、ZSBL10〜SBL
13、ZSBL13にそれぞれ対応して設けられたブロ
ック選択ゲートBG00〜BG03およびBG10〜B
G13を総称的に示す。
Main bit line MBL (main bit line M
A block selection signal BS (generically indicates block selection signals BS0 to BS3) is provided between the main bit line ZMBL (generally indicates ZMBL0 and ZMBL1) and a main bit line ZMBL (generally indicates BL0 and MBL1). A block select gate BG is provided which connects the corresponding sub bit lines SBL and ZSBL to the main bit lines MBL and ZMBL. The block selection gate BG includes a sub bit line pair SBL00, ZSBL00 to SBL03,
ZSBL03 and SBL10, ZSBL10-SBL
13, block selection gates BG00 to BG03 and BG10 to B provided corresponding to ZSBL13, respectively.
G13 is generically shown.

【0008】メインビット線MBLおよびZMBLに対
してはブロック選択ゲートBGを介してセンスアンプS
Aにより差動的に増幅された信号が伝達される。したが
ってメインビット線MBLおよびZMBLは互いに論理
が相補な信号を伝達する。
For the main bit lines MBL and ZMBL, the sense amplifier S via the block select gate BG.
The signal differentially amplified by A is transmitted. Therefore, main bit lines MBL and ZMBL transmit signals whose logics are complementary to each other.

【0009】メインビット線MBL0、ZMBL0およ
びMBL1、ZMBL1それぞれに対してさらにセンス
アンプSA♯0、およびSA♯1が設けられる。センス
アンプSA♯0およびSA♯1は対応のメインビット線
MBL0、ZMBL0およびMBL1、ZMBL1上の
信号電位を差動的に増幅する。
Sense amplifiers SA # 0 and SA # 1 are further provided for main bit lines MBL0, ZMBL0 and MBL1, ZMBL1, respectively. Sense amplifiers SA # 0 and SA # 1 differentially amplify the signal potentials on the corresponding main bit lines MBL0, ZMBL0 and MBL1, ZMBL1.

【0010】メインビット線MBL0、ZMBL0およ
びMBL1、ZMBL1それぞれに対してさらに、列選
択信号YS0およびYS1に応答して導通し、対応のメ
インビット線MBL0、ZMBL0およびMBL1およ
びZMBL1を選択的に内部データ伝達バスIOへ接続
するためのIOゲートIG0およびIG1が設けられ
る。列選択信号YS0およびYS1は、図示しないコラ
ムデコーダにより発生される。
Main bit lines MBL0, ZMBL0 and MBL1, ZMBL1 are rendered conductive in response to column select signals YS0 and YS1, respectively, and corresponding main bit lines MBL0, ZMBL0 and MBL1 and ZMBL1 are selectively subjected to internal data. IO gates IG0 and IG1 for connecting to transmission bus IO are provided. Column selection signals YS0 and YS1 are generated by a column decoder (not shown).

【0011】内部データ伝達バスIOはプリアンプPA
に接続される。プリアンプPAは、動作時にはこの内部
データ伝達バスIO上の信号を増幅し、内部読出データ
を生成して出力回路OBへ与える。出力回路OBは、動
作時にこのプリアンプPAから与えられた内部読出デー
タをバッファ処理して外部へ読出データDoutを出力
する。
The internal data transmission bus IO is a preamplifier PA.
Connected to. Preamplifier PA amplifies the signal on internal data transmission bus IO during operation to generate internal read data and applies it to output circuit OB. Output circuit OB buffers the internal read data supplied from preamplifier PA during operation and outputs read data Dout to the outside.

【0012】メモリセルMCは、情報を記憶するための
メモリセルキャパシタMCbと、選択時にこのメモリセ
ルキャパシタMCbに記憶された情報を対応のサブビッ
ト線SBL(またはZSBL)へ伝達するためのメモリ
セルトランジスタMCaを含む。次に動作について簡単
に説明する。
The memory cell MC includes a memory cell capacitor MCb for storing information and a memory cell transistor for transmitting the information stored in the memory cell capacitor MCb to the corresponding sub bit line SBL (or ZSBL) at the time of selection. Including MCa. Next, the operation will be briefly described.

【0013】動作時においては、1本のワード線WLが
選択状態とされる。選択されたワード線を含むメモリセ
ルグループのみが活性状態とされ、残りのメモリセルグ
ループはプリチャージ状態(スタンバイ状態)を維持す
る。今、メモリセルグループMG0に属するワード線W
Lが選択されたと仮定する。メモリセルグループMG0
において、ワード線WLの電位が“H”に立上がると、
メモリセルMCの記憶する情報がサブビット線SBLへ
伝達される。他方サブビット線ZSBL00およびZS
BL10にはメモリセルMCの記憶情報が伝達されず、
プリチャージ状態を維持している。
In operation, one word line WL is selected. Only the memory cell group including the selected word line is activated, and the remaining memory cell groups maintain the precharged state (standby state). Now, the word line W belonging to the memory cell group MG0
Suppose L is selected. Memory cell group MG0
At, when the potential of the word line WL rises to "H",
The information stored in the memory cell MC is transmitted to the sub bit line SBL. On the other hand, sub-bit lines ZSBL00 and ZS
Information stored in the memory cell MC is not transmitted to BL10,
The precharge state is maintained.

【0014】サブビット線SBL00、ZSBL00お
よびSBL10、ZSBL10それぞれにおいて十分な
信号電位差が生じると、メモリセルグループMG0に含
まれるセンスアンプSA00およびSA10が活性化さ
れ、対応のサブビット線対SBL00、ZSBL00お
よびSBL10、ZSBL10上の信号電位を差動的に
増幅する。メモリセルグループMG1〜MG3において
は、センスアンプは活性化されない。センスアンプSA
00およびSA10の動作により、サブビット線対SB
L00、ZSBL00およびSBL10、ZSBL10
上の信号電位が増幅された後、ブロック選択信号BS0
が活性状態とされ、ブロック選択ゲートBG00および
BG10が導通状態となり、サブビット線対SBL0
0、ZSBL00およびSBL10、ZSBL10をメ
インビット線対MBL0、ZMBL0およびMBL1、
ZMBL1へ接続する。これにより、メインビット線M
BL0、ZMBL0およびMBL1、ZMBL1上の信
号電位がセンスアンプSA00およびSA10により差
動増幅された信号電位に対応する電位レベルへと変化す
る。メインビット線MBLおよびZMBLの長さはサブ
ビット線SBLおよびZSBLの長さよりも長く、この
メインビット線MBLおよびZMBL間の信号電位差は
サブビット線SBL00、ZSBL00およびSBL1
0、ZSBL10の信号電位差よりも小さい。
When a sufficient signal potential difference is generated in each of sub-bit lines SBL00, ZSBL00 and SBL10, ZSBL10, sense amplifiers SA00 and SA10 included in memory cell group MG0 are activated and corresponding sub-bit line pairs SBL00, ZSBL00 and SBL10, The signal potential on ZSBL10 is differentially amplified. In the memory cell groups MG1 to MG3, the sense amplifier is not activated. Sense amplifier SA
00 and SA10, sub-bit line pair SB
L00, ZSBL00 and SBL10, ZSBL10
After the upper signal potential is amplified, the block selection signal BS0
Is activated, block select gates BG00 and BG10 are rendered conductive, and sub-bit line pair SBL0
0, ZSBL00 and SBL10, ZSBL10 to the main bit line pair MBL0, ZMBL0 and MBL1,
Connect to ZMBL1. As a result, the main bit line M
The signal potential on BL0, ZMBL0 and MBL1, ZMBL1 changes to the potential level corresponding to the signal potential differentially amplified by the sense amplifiers SA00 and SA10. The lengths of main bit lines MBL and ZMBL are longer than the lengths of sub bit lines SBL and ZSBL, and the signal potential difference between main bit lines MBL and ZMBL is sub bit lines SBL00, ZSBL00 and SBL1.
0, which is smaller than the signal potential difference of ZSBL10.

【0015】次いでセンスアンプSA♯0およびSA♯
1が活性化され、このメインビット線MBL0、ZMB
L0およびMBL1、ZMBL1上の信号電位が増幅さ
れ、それぞれ選択されたメモリセルMCの記憶情報に従
ってハイレベルまたはローレベルに駆動される。この
後、列選択信号YS0またはYS1が活性状態とされ、
センスアンプSA♯0またはSA♯1により増幅された
データが内部読出データバスIO上に伝達される。次い
でプリアンプPAが活性化され、この内部読出データバ
スIO上の信号電位を増幅し、内部読出データを伝達
し、出力回路OBがこの内部読出データから読出データ
Doutを生成して出力する。
Next, sense amplifiers SA # 0 and SA #
1 is activated and the main bit lines MBL0, ZMB
The signal potentials on L0 and MBL1, ZMBL1 are amplified and driven to a high level or a low level according to the stored information of the selected memory cell MC. After that, the column selection signal YS0 or YS1 is activated,
The data amplified by sense amplifier SA # 0 or SA # 1 is transmitted onto internal read data bus IO. Then, preamplifier PA is activated, amplifies the signal potential on internal read data bus IO, transmits internal read data, and output circuit OB generates and outputs read data Dout from this internal read data.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】図36に、図35に示
す半導体記憶装置の概略動作波形を示す。図36におい
ては、サブビット線SBL、ZSBLおよびメインビッ
ト線MBL、ZMBLがVcc/2(Vccは動作電源
電位)の中間電位にプリチャージされている場合のデー
タ読出動作時の信号波形が一例として示される。
FIG. 36 shows a schematic operation waveform of the semiconductor memory device shown in FIG. In FIG. 36, signal waveforms during a data read operation when sub bit lines SBL and ZSBL and main bit lines MBL and ZMBL are precharged to an intermediate potential of Vcc / 2 (Vcc is an operating power supply potential) are shown as an example. Be done.

【0017】図36に示すように、時刻t1において選
択されたワード線WLの電位が“H”に立上がり、サブ
ビット線SBL、ZSBLのプリチャージ電位が選択ワ
ード線WLに接続されるメモリセルの記憶情報に従って
変化する(図36においては、選択メモリセルの記憶情
報が“H”の場合が示される)。サブビット線SBLお
よびZSBLの電位差が十分に拡大されると、サブビッ
ト線SBL、ZSBLに設けられたセンスアンプSAが
活性化され、サブビット線SBL、ZSBLの電位差が
拡大され、一方のサブビット線(SBL)の電位が電源
電位Vccレベルに上昇し、他方のサブビット線(ZS
BL)が接地電位レベルに低下する。
As shown in FIG. 36, the potential of the word line WL selected at time t1 rises to "H", and the precharge potentials of the sub-bit lines SBL and ZSBL are stored in the memory cells connected to the selected word line WL. It changes according to the information (in FIG. 36, the case where the storage information of the selected memory cell is “H” is shown). When the potential difference between the sub-bit lines SBL and ZSBL is sufficiently expanded, the sense amplifier SA provided in the sub-bit lines SBL and ZSBL is activated, the potential difference between the sub-bit lines SBL and ZSBL is expanded, and one of the sub-bit lines (SBL) Rises to the power supply potential Vcc level, and the other sub-bit line (ZS
BL) drops to the ground potential level.

【0018】時刻t1において、ブロック選択信号BS
が活性状態となり(“H”に立上がり)、サブビット線
SBLおよびZSBLがメインビット線MBLおよびZ
MBLに接続される。これにより、メインビット線MB
LおよびZMBLの電位がプリチャージ電位から変化
し、次いでセンスアンプSA♯が活性化され、このメイ
ンビット線MBLおよびZMBLの電位が増幅され、一
方のメインビット線の電位が電源電位Vccレベル、他
方のメインビット線が接地電位レベルへ放電される。
At time t1, the block selection signal BS
Are activated (raised to "H"), and the sub-bit lines SBL and ZSBL are turned on to the main bit lines MBL and Z.
Connected to MBL. As a result, the main bit line MB
The potentials of L and ZMBL change from the precharge potential, then sense amplifier SA # is activated, the potentials of main bit lines MBL and ZMBL are amplified, and the potential of one main bit line is at the power supply potential Vcc level and the other. The main bit line of is discharged to the ground potential level.

【0019】メインビット線MBL、ZMBLの電位が
増幅された後、列選択信号YSが活性化され(“H”に
立上がり)、メインビット線MBLおよびZMBLは内
部読出データバスIOに接続される。この後、図35に
示すプリアンプPAおよび出力回路OBを介して出力デ
ータDoutが時刻t3において出力される。
After the potentials on main bit lines MBL and ZMBL are amplified, column select signal YS is activated (raised to "H"), and main bit lines MBL and ZMBL are connected to internal read data bus IO. Thereafter, output data Dout is output at time t3 via preamplifier PA and output circuit OB shown in FIG.

【0020】上述のように、ワード線WLの電位が
“H”に立上がる時刻t0から列選択信号YSが活性化
される時刻t2の間に、サブビット線SBL、ZSBL
に設けられたセンスアンプSAおよびメインビット線M
BL、ZMBLに設けられたセンスアンプSA♯を活性
化する必要がある。ブロック選択信号BSを活性化する
時刻t1はワード線WLの電位が立上がる時刻t0と同
じとすることができる。しかしながら、この場合、サブ
ビット線SBL、ZSBLに設けられたセンスアンプS
Aによりサブビット線SBLおよびZSBLならびにメ
インビット線MBLおよびZMBL両者を駆動する必要
があり、サブビット線SBL、ZSBLに設けられたセ
ンスアンプSAの駆動力を比較的大きくする必要があ
り、占有面積が大きくなる。
As described above, from the time t0 when the potential of the word line WL rises to "H" to the time t2 when the column selection signal YS is activated, the sub-bit lines SBL and ZSBL.
Amplifier SA and main bit line M provided in
It is necessary to activate the sense amplifier SA # provided in BL and ZMBL. The time t1 at which the block selection signal BS is activated can be the same as the time t0 at which the potential of the word line WL rises. However, in this case, the sense amplifier S provided on the sub bit lines SBL and ZSBL
It is necessary to drive both the sub bit lines SBL and ZSBL and the main bit lines MBL and ZMBL by A, and it is necessary to make the driving power of the sense amplifier SA provided on the sub bit lines SBL and ZSBL relatively large, so that the occupied area is large. Become.

【0021】サブビット線SBL、ZSBLに設けられ
たセンスアンプSAとメインビット線MBL、ZMBL
に設けられたセンスアンプSA♯を同時に活性化する可
能性も考えられるが、その場合センスアンプSAおよび
SA♯の動作特性の相違や駆動力の相違などにより、た
とえば、センスアンプSAがサブビット線SBLおよび
メインビット線MBLを“H”レベルへ充電し、一方セ
ンスアンプSA♯がサブビット線SBLおよびメインビ
ット線MBLを“L”レベルへ放電するというように、
センスアンプSAおよびSA♯が互いに反対方向に増幅
動作を行なう場合が生じ、正確なデータ読出を行なうこ
とができなくなるという問題が生じる。したがって、サ
ブビット線SBLおよびZSBLに設けられたセンスア
ンプSAによりサブビット線SBL、ZSBLの電位差
を増幅し、メインビット線MBL、ZMBLの電位差が
十分大きな値となった後にセンスアンプSA♯を活性化
する必要があり、このためワード線WLの電位が“H”
に立上がってからメインビット線MBLおよびZMBL
の電位が十分に増幅されるまでに長い時間を要し、高速
でデータを読出すことができなくなるという問題が生じ
る。
Sense amplifiers SA provided on the sub bit lines SBL and ZSBL and main bit lines MBL and ZMBL
It is possible that the sense amplifier SA # provided in the sub-bit line SBL is activated at the same time. And the main bit line MBL is charged to the "H" level, while the sense amplifier SA # discharges the sub bit line SBL and the main bit line MBL to the "L" level.
In some cases, sense amplifiers SA and SA # perform amplification operations in opposite directions, which causes a problem that accurate data reading cannot be performed. Therefore, the sense amplifier SA provided on the sub bit lines SBL and ZSBL amplifies the potential difference between the sub bit lines SBL and ZSBL, and activates the sense amplifier SA # after the potential difference between the main bit lines MBL and ZMBL becomes a sufficiently large value. Therefore, the potential of the word line WL is "H".
Main bit lines MBL and ZMBL after rising to
It takes a long time until the potential of is sufficiently amplified, which causes a problem that data cannot be read at high speed.

【0022】さらに、メインビット線MBLおよびZM
BLはセンスアンプSA♯により電源電位Vccレベル
および接地電位レベルへ駆動されており、このためメイ
ンビット線MBLおよびZMBLの充放電に伴う消費電
流が大きくなり、センス動作時における消費電流を低減
することができないという問題が生じる。
Further, main bit lines MBL and ZM
BL is driven to the power supply potential Vcc level and the ground potential level by sense amplifier SA #. Therefore, the current consumption due to charging / discharging of main bit lines MBL and ZMBL is increased, and the current consumption during the sensing operation is reduced. There is a problem that you can not do.

【0023】さらに、メインビット線MBLおよびZM
BLの電位が電源電位Vccレベルおよび接地電位レベ
ルに確定した後に列選択信号YSを活性化して(“H”
に立上げて)いるため、センスアンプSA♯活性化後、
メインビット線MBLおよびZMBLの電位が安定状態
となるまで列選択信号YSを活性化することができず、
列選択信号YSが活性化される時刻t2のタイミングを
早くすることができず、データ読出時のアクセス時間が
長くなるという問題が生じる。
Further, main bit lines MBL and ZM
After the potential of BL is set to the power supply potential Vcc level and the ground potential level, the column selection signal YS is activated (“H”).
Therefore, after the sense amplifier SA # is activated,
The column selection signal YS cannot be activated until the potentials of the main bit lines MBL and ZMBL reach a stable state.
There is a problem that the timing of the time t2 at which the column selection signal YS is activated cannot be advanced and the access time at the time of data reading becomes long.

【0024】また、上述のようなサブビット線およびメ
インビット線を有する階層ビット線の構成の場合、サブ
ビット線およびメインビット線をスタンバイ時に所定電
位(中間電位Vcc/2または電源電位Vccレベル)
にプリチャージするためのトランジスタ素子が必要とさ
れる。この場合、できるだけメモリセルアレイの占有面
積を増加させることなくプリチャージ/イコライズ用の
トランジスタ素子をメモリセルアレイ内に配置するのが
好ましい。しかしながら、上述の先行技術文献において
は、このようなプリチャージ/イコライズ用のトランジ
スタ素子をどのように配置するかについては何ら開示さ
れていない。
In the structure of the hierarchical bit line having the sub bit line and the main bit line as described above, the sub bit line and the main bit line are set to a predetermined potential (intermediate potential Vcc / 2 or power supply potential Vcc level) during standby.
A transistor element for precharging is required. In this case, it is preferable to dispose precharge / equalize transistor elements in the memory cell array without increasing the occupied area of the memory cell array as much as possible. However, the above-mentioned prior art documents do not disclose how to arrange such a transistor element for precharge / equalize.

【0025】それゆえ、この発明の目的は、センス動作
時の消費電流を低減することのできる半導体記憶装置を
提供することである。
Therefore, an object of the present invention is to provide a semiconductor memory device capable of reducing the current consumption during the sensing operation.

【0026】この発明の他の目的は、高速でデータを読
出すことのできる半導体記憶装置を提供することであ
る。
Another object of the present invention is to provide a semiconductor memory device capable of reading data at high speed.

【0027】この発明のさらに他の目的は、センス動作
時の消費電流を低減することができるとともに高速でデ
ータを読出すことのできる半導体記憶装置を提供するこ
とである。
Still another object of the present invention is to provide a semiconductor memory device capable of reducing current consumption during a sensing operation and reading data at high speed.

【0028】この発明のさらに他の目的は、効率的に配
置されたサブビット線プリチャージ/イコライズ用トラ
ンジスタを備える半導体記憶装置を提供することであ
る。
Still another object of the present invention is to provide a semiconductor memory device including sub bit line precharge / equalize transistors arranged efficiently.

【0029】この発明のさらに他の目的は、メモリセル
アレイ占有面積、消費電流およびデータ読出時のアクセ
ス時間が低減された半導体記憶装置を提供することであ
る。
Still another object of the present invention is to provide a semiconductor memory device in which the occupied area of the memory cell array, the current consumption and the access time during data reading are reduced.

【0030】この発明のさらに他の目的は、上記各目的
を達成することのできるダイナミック型半導体記憶装置
を提供することである。
Still another object of the present invention is to provide a dynamic semiconductor memory device which can achieve the above objects.

【0031】[0031]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る半導体記
憶装置は、各々が情報を記憶する複数のメモリセルと、
これら複数のメモリセルが接続され、複数のメモリセル
のうちの選択されたメモリセルのデータを伝達するため
の第1の導電線と、この第1の導電線と並列に設けられ
る第2の導電線と、第1の導電線上の信号電位に従って
第2の導電線をこの第1の導電線上の信号電位に対応す
る電位レベルへと駆動するドライブアンプ手段を含む。
このドライブアンプ手段は、第2の導電線上の信号電位
振幅を抑制するための手段を含む。
A semiconductor memory device according to a first aspect of the present invention includes a plurality of memory cells each storing information.
A plurality of memory cells are connected to each other, a first conductive line for transmitting data of a selected memory cell among the plurality of memory cells, and a second conductive line provided in parallel with the first conductive line. Line and drive amplifier means for driving the second conductive line to a potential level corresponding to the signal potential on the first conductive line according to the signal potential on the first conductive line.
The drive amplifier means includes means for suppressing the signal potential amplitude on the second conductive line.

【0032】請求項1に係る半導体記憶装置はさらに、
第2の導電線上の信号電位に対応するデータ信号を伝達
するためのデータ読出線と、選択信号に応答して第2の
導電線とデータ読出線とを接続するためのゲート手段と
を備える。
The semiconductor memory device according to claim 1 further includes
A data read line for transmitting a data signal corresponding to a signal potential on the second conductive line, and a gate means for connecting the second conductive line and the data read line in response to a selection signal.

【0033】請求項2に係る半導体記憶装置は、第1の
導電線が互いに相補な論理の信号を伝達する1対のサブ
ビット線を含みかつ第2の導電線が互いに相補な論理の
信号を伝達する1対のメインビット線とを含む。
According to another aspect of the semiconductor memory device of the present invention, the first conductive line includes a pair of sub-bit lines transmitting complementary logic signals, and the second conductive line transmitting complementary logic signals. And a pair of main bit lines.

【0034】この請求項2の半導体記憶装置におけるド
ライブアンプ手段は、そのコントロールゲートがサブビ
ット線対の一方のサブビット線に接続され、その一方導
通端子がサブビット線対の他方サブビット線に接続さ
れ、かつその他方導通端子がセンスドライブ信号を受け
るように接続される第1導電型の第1のトランジスタ素
子と、その一方導通端子が上記一方サブビット線に接続
され、そのコントロールゲートが上記他方サブビット線
に接続され、かつその他方導通端子が上記センスドライ
ブ信号を受けるように接続される第1導電型の第2のト
ランジスタ素子と、分離指示信号に応答して、第1およ
び第2のトランジスタ素子のそれぞれのコントロールゲ
ートを上記一方および他方サブビット線と接続しつつ上
記第1および第2のトランジスタ素子のそれぞれの一方
導通端子を他方および一方サブビット線から分離するた
めの分離素子と、接続指示信号に応答して第1および第
2のトランジスタ素子のそれぞれの一方導通端子をメイ
ンビット線対の一方および他方メインビット線へ接続す
る接続手段を含む。
In the drive amplifier means in the semiconductor memory device of the present invention, the control gate is connected to one sub-bit line of the sub-bit line pair, and one conduction terminal thereof is connected to the other sub-bit line of the sub-bit line pair, and A first conductivity type first transistor element whose other conduction terminal is connected to receive a sense drive signal, one conduction terminal of which is connected to the one sub-bit line, and a control gate of which is connected to the other sub-bit line A second transistor element of the first conductivity type, the other conductive terminal of which is connected to receive the sense drive signal, and each of the first and second transistor elements in response to the isolation instruction signal. While connecting the control gate to the first and second sub-bit lines, the first and second sub-bit lines are connected. A separating element for separating one conductive terminal of each of the transistor elements from the other and one sub bit line, and one conductive terminal of each of the first and second transistor elements in response to the connection instruction signal. Connection means for connecting to one and the other main bit line are included.

【0035】請求項3に係る半導体記憶装置は、それぞ
れの一方導通端子およびコントロールゲートが交差結合
されかつメインビット線対に接続された第2の導電型の
トランジスタ素子対をさらに含み、一方および他方のメ
インビット線の信号電位を差動的に増幅する。
A semiconductor memory device according to a third aspect further includes a second conductivity type transistor element pair in which one conduction terminal and a control gate are cross-coupled and connected to a main bit line pair. The signal potential of the main bit line is differentially amplified.

【0036】請求項4に係る半導体記憶装置は、請求項
2におけるドライブアンプ手段が、さらに、それぞれの
一方導通端子およびコントロールゲートが交差結合され
てかつサブビット線対に接続され、サブビット線対上の
信号電位差動的に増幅する1対の第2導電型の1対のト
ランジスタ素子を含む。
According to a fourth aspect of the semiconductor memory device of the present invention, in the drive amplifier means of the second aspect, one of the conduction terminals and the control gate are cross-coupled and connected to the sub-bit line pair, and the drive amplifier means is provided on the sub-bit line pair. A pair of second conductivity type transistor elements for differentially amplifying the signal potential are included.

【0037】請求項5に係る半導体記憶装置は、第2の
導電線上の信号電位に影響を及ぼすことなくこの第2の
導電線上の信号を増幅し、ゲート手段を介してデータ読
出線へ伝達する手段をさらに含む。
According to another aspect of the semiconductor memory device of the present invention, the signal on the second conductive line is amplified without affecting the signal potential on the second conductive line and transmitted to the data read line via the gate means. Means are further included.

【0038】請求項6に係る半導体記憶装置は、第2導
電線の電位を増幅するための高入力インピーダンスを有
するバッファアンプを含む。
A semiconductor memory device according to a sixth aspect includes a buffer amplifier having a high input impedance for amplifying the potential of the second conductive line.

【0039】請求項7に係る半導体記憶装置は、請求項
1における半導体記憶装置において、第1の導電線が互
いに相補な論理の信号を伝達するための第1のサブビッ
ト線対と、互いに論理が相補な信号を伝達する第2のサ
ブビット線対を含み、これらの第1および第2のサブビ
ット線対はドライブアンプ手段に関して互いに反対方向
に延在するように配置される。
A semiconductor memory device according to a seventh aspect of the present invention is the semiconductor memory device according to the first aspect, wherein the first conductive lines have a first sub-bit line pair for transmitting signals of complementary logics and a logic of the first sub-bit line pair. A second sub-bit line pair for transmitting complementary signals is included, and the first and second sub-bit line pairs are arranged so as to extend in opposite directions with respect to the drive amplifier means.

【0040】請求項7に係る半導体記憶装置のドライブ
アンプ手段は、それぞれの一方導通端子とコントロール
ゲートが交差結合されかつ第1のサブビット線対に接続
され、第1のセンスドライブ信号に応答して第1のサブ
ビット線対上の信号電位を差動的に増幅する1対の第1
導電型のトランジスタ素子を含む第1のセンス手段と、
分離指示信号に応答して、第1のトランジスタ素子対の
それぞれのコントロールゲートと第1のサブビット線対
とを接続しつつそれぞれの一方導通端子と第1のサブビ
ット線対とを分離するための第1の分離手段と、それぞ
れの一方導通端子とコントロールゲートが交差結合され
かつ第2のサブビット線対に接続され、第2のセンスド
ライブ信号に応答して第2のサブビット線対上の信号電
位を相補的に増幅するための第2導電型の1対のトラン
ジスタ素子を含む第2のセンス手段と、分離指示信号に
応答して、これら第2のトランジスタ素子対のそれぞれ
のコントロールゲートと第2のサブビット線対とを接続
しつつ第2のトランジスタ素子対のそれぞれの一方導通
端子と第2のサブビット線対とを分離するための第2の
分離手段とを含む。これら第1および第2のトランジス
タ素子対のそれぞれの一方導通端子上の信号電位が接続
手段を介してメインビット線対へ伝達される。
According to a seventh aspect of the present invention, in the drive amplifier means of the semiconductor memory device, one conduction terminal and the control gate are cross-coupled to each other and connected to the first sub-bit line pair, and in response to the first sense drive signal. A pair of first first differentially amplifying signal potentials on the first sub-bit line pair
First sense means including a conductive type transistor element;
In response to the isolation instruction signal, a first transistor for pairing the control gate of the first transistor element pair and the first sub-bit line pair with each other for isolating the respective one conduction terminal and the first sub-bit line pair. 1 separation means, one of the conduction terminals and the control gate are cross-coupled and connected to the second sub-bit line pair, and the signal potential on the second sub-bit line pair is supplied in response to the second sense drive signal. Second sense means including a pair of transistor elements of a second conductivity type for complementary amplification; and a control gate and a second gate of each of the second pair of transistor elements in response to the isolation indicating signal. A second isolation means for isolating the second one of the second conduction element and the one conduction terminal of the second transistor element pair while connecting the sub-bit line pair. The signal potential on one conduction terminal of each of the first and second transistor element pairs is transmitted to the main bit line pair via the connection means.

【0041】請求項8に係る半導体記憶装置は、請求項
1における半導体記憶装置において、第1の導電線がド
ライブアンプ手段に関して第1および第2の部分に分割
され、さらにブロック選択信号に応答して第1および第
2の部分の一方をドライブアンプ手段から切り離すため
の手段を含む。
A semiconductor memory device according to an eighth aspect is the semiconductor memory device according to the first aspect, wherein the first conductive line is divided into first and second portions with respect to the drive amplifier means, and further responds to the block selection signal. Means for disconnecting one of the first and second portions from the drive amplifier means.

【0042】請求項9に係る半導体記憶装置は、請求項
1におけるドライブアンプ手段が、センスドライブ信号
に応答して第1の導電線上の信号電位を増幅するための
センス手段と、読出活性化信号に応答して活性化され、
第1の導電線上の信号に応答して第2の導電線を第1の
電源電位レベルへと駆動するための読出ゲート手段を含
む。
According to a ninth aspect of the semiconductor memory device of the present invention, the drive amplifier means according to the first aspect includes a sense means for amplifying a signal potential on the first conductive line in response to a sense drive signal, and a read activation signal. Is activated in response to
Included is read gate means for driving the second conductive line to the first power supply potential level in response to a signal on the first conductive line.

【0043】請求項10に係る半導体記憶装置は、請求
項1に係る半導体記憶装置において、第1の導電線が互
いに相補な論理の信号を伝達する1対のサブビット線を
含み、かつ第2の導電線が互いに相補な論理の信号を伝
達する1対のメインビット線を含み、かつさらにドライ
ブアンプ手段が、それぞれの一方導通端子およびコント
ロールゲートが交差結合されかつサブビット線対に接続
され、第1のセンスドライブ信号に応答してサブビット
線対上の信号電位を差動的に増幅するための第1の導電
型の1対の第1のトランジスタ素子と、それぞれの一方
導通端子およびコントロールゲートが交差結合されかつ
サブビット線対に接続されてサブビット線対上の信号電
位を第2のセンスドライブ信号に応答して差動的に増幅
するための1対の第2導電型の第2のトランジスタ素子
と、一方のサブビット線と一方のメインビット線の間お
よび他方のサブビット線と他方のメインビット線の間に
それぞれ設けられ、読出活性化信号に応答して対応のサ
ブビット線上の信号電位に応答して第1の電位を対応の
メインビット線上へ伝達するための1対の読出ゲートを
含む。
A semiconductor memory device according to a tenth aspect of the present invention is the semiconductor memory device according to the first aspect, wherein the first conductive line includes a pair of sub-bit lines transmitting signals of complementary logics, and the second conductive bit line includes a second pair of sub-bit lines. The conductive line includes a pair of main bit lines transmitting signals of complementary logics to each other, and the drive amplifier means further has a first conductive terminal and a control gate cross-coupled to each other and connected to the sub-bit line pair. Pair of first transistor elements of the first conductivity type for differentially amplifying the signal potential on the pair of sub-bit lines in response to the sense drive signal of the first bit line, and one conduction terminal and the control gate of each cross. A pair of coupled and connected to the sub-bit line pair for differentially amplifying the signal potential on the sub-bit line pair in response to the second sense drive signal. The second conductivity type second transistor element is provided between one sub bit line and one main bit line, and between the other sub bit line and the other main bit line, and responds to the read activation signal. And a pair of read gates for transmitting the first potential onto the corresponding main bit line in response to the signal potential on the sub bit line.

【0044】請求項11に係る半導体記憶装置は、請求
項9に係る半導体記憶装置において、読出活性化信号が
第1および第2のセンスドライブ信号の活性化時よりも
早く活性化される。
According to an eleventh aspect of the semiconductor memory device of the ninth aspect, in the semiconductor memory device of the ninth aspect, the read activation signal is activated earlier than when the first and second sense drive signals are activated.

【0045】請求項12に係る半導体記憶装置は、請求
項1に係る半導体記憶装置がさらに、スタンバイ時に第
1の導電線を所定電位にプリチャージするための初期化
トランジスタを含み、この初期化トランジスタはメモリ
セルに含まれるトランジスタと同じ導電層で形成される
コントロールゲートを有しかつこのメモリセルのトラン
ジスタと同じサイズを有する。
A semiconductor memory device according to a twelfth aspect of the present invention is the semiconductor memory device according to the first aspect, further including an initialization transistor for precharging the first conductive line to a predetermined potential during standby. Has a control gate formed of the same conductive layer as the transistor included in the memory cell and has the same size as the transistor of this memory cell.

【0046】請求項13に係る半導体記憶装置は、各々
が情報を記憶する複数のメモリセルと、これら複数のメ
モリセルが接続され、互いに相補な論理の信号を伝達す
る1対のサブビット線と、サブビット線対と平行に配設
され、互いに相補な論理の信号を伝達する1対のメイン
ビット線と、それぞれの一方導通端子およびコントロー
ルゲートが交差結合されかつサブビット線対に接続さ
れ、このサブビット線対上の信号電位を差動的に増幅す
るための1対の第1導電型の第1のトランジスタ素子
と、それぞれの一方導通端子とコントロールゲートが交
差結合されかつサブビット線対に接続され、このサブビ
ット線対上の信号電位を差動的に増幅する1対の第2導
電型のトランジスタ素子と、一方のサブビット線と一方
のメインビット線の間および他方のサブビット線と他方
のメインビット線の間に設けられ、読出活性化信号に応
答して活性化され、対応のサブビット線上の電位を対応
のメインビット線上へ伝達する1対の読出ゲート手段を
含む。
According to another aspect of the semiconductor memory device of the present invention, a plurality of memory cells each storing information, and a pair of sub-bit lines connected to the plurality of memory cells and transmitting complementary logic signals, A pair of main bit lines that are arranged in parallel with the sub bit line pair and transmit signals of complementary logics, and one conductive terminal and a control gate of each pair are cross-coupled and connected to the sub bit line pair. A pair of first conductivity type first transistor elements for differentially amplifying the signal potential on the pair, one conduction terminal of each pair and a control gate are cross-coupled and connected to a sub-bit line pair, Between a pair of second conductivity type transistor elements that differentially amplify the signal potential on the sub-bit line pair, and between one sub-bit line and one main bit line And a pair of read gate means provided between the other sub bit line and the other main bit line, activated in response to the read activation signal, and transmitting the potential on the corresponding sub bit line to the corresponding main bit line. including.

【0047】請求項14に係る半導体記憶装置は、各々
が情報を記憶する複数のメモリセルと、これら複数のメ
モリセルが接続され、互いに論理が相補な信号を伝達す
る1対のサブビット線を含む。この1対のサブビット線
が第1の部分と第2の部分とこれら第1および第2の部
分とを接続する1対の信号線を含む。サブビット線対は
第1のサブビット線と第2のサブビット線を含む。
A semiconductor memory device according to a fourteenth aspect of the invention includes a plurality of memory cells each storing information, and a pair of sub-bit lines connected to the plurality of memory cells and transmitting signals having complementary logics. . The pair of sub-bit lines includes a first portion, a second portion, and a pair of signal lines connecting the first and second portions. The sub bit line pair includes a first sub bit line and a second sub bit line.

【0048】請求項14に係る半導体記憶装置は、さら
に、その一方導通端子が信号線対の一方信号線に接続さ
れ、そのコントロールゲートが第1の部分の第2のサブ
ビット線に接続され、その他方導通端子が第1のセンス
ドライブ信号を受けるように接続される第1導電型の第
1のトランジスタ素子と、その一方導通端子が信号線対
の他方信号線に接続され、そのコントロールゲートが第
1の部分の第1のサブビット線に接続されかつその他方
導通端子が第1のセンスドライブ信号を受けるように接
続される第1導電型の第2のトランジスタ素子と、その
一方導通端子が一方信号線に接続され、そのコントロー
ルゲートが第2の部分の第2のサブビット線に接続さ
れ、かつその他方導通端子が第2のセンスドライブ信号
を受けるように接続される第2導電型の第3のトランジ
スタ素子と、その一方導通端子が他方信号線に接続さ
れ、そのコントロールゲートが第2の部分の第1のサブ
ビット線に接続され、その他方導通端子が第2のセンス
ドライブ信号を受けるように接続される第2導電型の第
4のトランジスタ素子と、分離指示信号に応答して、信
号線対と第1の部分の第1および第2のサブビット線と
を分離するための1対の第1の分離トランジスタと、分
離指示信号に応答して第2の部分の第1および第2のサ
ブビット線と信号線対とを分離するための1対の第2の
分離トランジスタと、この分離指示信号の活性化時に所
定期間信号線対とメインビット線対とを接続するための
1対の転送用トランジスタ素子を含む。
According to a fourteenth aspect of the semiconductor memory device, one conduction terminal thereof is further connected to one signal line of the signal line pair, the control gate thereof is connected to the second sub bit line of the first portion, and the other. A first transistor element of a first conductivity type whose one conduction terminal is connected to receive the first sense drive signal, and one conduction terminal of which is connected to the other signal line of the signal line pair and whose control gate is A second transistor element of the first conductivity type, which is connected to the first sub-bit line of the portion 1 and the other conduction terminal of which is connected to receive the first sense drive signal, and one conduction terminal of which is one signal Line, the control gate of which is connected to the second sub-bit line of the second portion, and the other conductive terminal of which is connected to receive the second sense drive signal. A third transistor element of the second conductivity type, one conduction terminal of which is connected to the other signal line, its control gate is connected to the first sub-bit line of the second portion, and the other conduction terminal is the second A fourth transistor element of the second conductivity type connected to receive the sense drive signal of the second conductive line, and the signal line pair and the first and second sub-bit lines of the first portion in response to the isolation instruction signal. A pair of first isolation transistors for isolation, and a pair of second isolation transistors for isolating the first and second sub-bit lines of the second portion and the signal line pair in response to the isolation instruction signal. An isolation transistor and a pair of transfer transistor elements for connecting the signal line pair and the main bit line pair for a predetermined period when the isolation instruction signal is activated are included.

【0049】請求項15に係る半導体記憶装置は、互い
に論理が相補な信号を伝達する1対のビット線、前記サ
ブビット線対と交差するように配置される複数のワード
線、前記複数のワード線の各々と前記サブビット線対と
の交差部に対応して配置され、各々が情報を記憶するた
めのキャパシタと対応のワード線上の信号電位に応答し
て前記キャパシタを関連のサブビット線へ結合するため
のアクセストランジスタを有する複数のメモリセル、お
よび前記アクセストランジスタと同じレイアウトパター
ンを有し、初期化時前記サブビット線対を所定の電位レ
ベルへ設定するための初期化トランジスタとを備える。
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the semiconductor memory device, a pair of bit lines transmitting signals whose logics are complementary to each other, a plurality of word lines arranged so as to intersect with the sub-bit line pair, and the plurality of word lines. For coupling each of the sub-bit lines to an associated sub-bit line in response to a signal potential on a corresponding word line and a capacitor for storing information. A plurality of memory cells each having an access transistor, and an initialization transistor having the same layout pattern as that of the access transistor and setting the sub-bit line pair to a predetermined potential level at initialization.

【0050】[0050]

【作用】請求項1の半導体記憶装置においては、ドライ
ブアンプ手段により第2の導電線の電位振幅が抑制され
るため、第2の導電線の充放電電流が低減されかつ第2
の導電線の電位確定タイミングが早くなり、高速でデー
タを読出すことができる。
According to the semiconductor memory device of the present invention, since the drive amplifier means suppresses the potential amplitude of the second conductive line, the charge / discharge current of the second conductive line is reduced and the second conductive line is reduced.
The timing of determining the potential of the conductive line is accelerated, and data can be read at high speed.

【0051】請求項2の半導体記憶装置においては、ド
ライブアンプ手段の構成要素である一方導通端子とコン
トロールゲートとが交差結合されたトランジスタ素子対
が、それぞれのコントロールゲートがサブビット線対と
接続されつつそれらの一方導通端子がサブビット線対と
分離トランジスタにより分離されるため、サブビット線
対にメモリセルデータが現われたときにメインビット線
対をこのメモリセルデータに従ってドライブすることが
でき、速いタイミングでメインビット線対をドライブす
ることができ、高速でデータを読出すことができる。
According to another aspect of the semiconductor memory device of the present invention, the transistor element pair in which one conduction terminal and the control gate, which are components of the drive amplifier means, are cross-coupled, each control gate is connected to the sub-bit line pair. Since one of the conduction terminals is separated from the sub bit line pair by the separation transistor, the main bit line pair can be driven according to this memory cell data when the memory cell data appears on the sub bit line pair, and the main bit can be driven at a fast timing. A bit line pair can be driven and data can be read at high speed.

【0052】請求項3の半導体記憶装置においては、増
幅手段が交差結合されたトランジスタ素子対で構成され
るため、一方の電位方向へのみ変化したメインビット線
対の電位を反対方向へもドライブすることができ、メモ
リセルがダイナミック型メモリセルの場合に確実にメモ
リセルデータのリストアを行なうことができる。
According to another aspect of the semiconductor memory device of the present invention, since the amplifying means is constituted by the cross-coupled transistor element pair, the potential of the main bit line pair changed only in one potential direction is driven in the opposite direction. Therefore, when the memory cell is a dynamic memory cell, the memory cell data can be surely restored.

【0053】請求項4の半導体記憶装置において、ドラ
イブアンプ手段が追加の増幅手段を有しており、この追
加の増幅手段によりサブビット線対の電位をメインビッ
ト線対の電位に影響を及ぼすことなく差動増幅すること
ができ、消費電流を低減しつつメモリセルデータのリス
トアを行なうことができる。
According to another aspect of the semiconductor memory device of the present invention, the drive amplifier means has additional amplifying means, and the additional amplifying means prevents the potential of the sub-bit line pair from affecting the potential of the main bit line pair. Differential amplification can be performed, and memory cell data can be restored while reducing current consumption.

【0054】請求項5の半導体記憶装置においては、増
幅手段が第2の導電線電位に影響を及ぼすことなくこの
第2の導電線電位を増幅しており、第2の導電線の充放
電を行なうことなくこの第2の導電線の電位が増幅され
ており、消費電流を低減することができるとともに、こ
の第2の導電線上の小振幅信号を増幅するため速いタイ
ミングでデータを読出すことができる。請求項6に係る
半導体記憶装置において、増幅手段が高入力インピーダ
ンスのバッファアンプで構成されるため、第2の導電線
上の小振幅信号をこの第2の導電線上の電位を変化させ
ることなく高速で増幅することができ、低消費電流およ
び高速データ読出が可能となる。
According to another aspect of the semiconductor memory device of the present invention, the amplifying means amplifies the potential of the second conductive line without affecting the potential of the second conductive line, thereby charging and discharging the second conductive line. Since the potential of the second conductive line is amplified without performing the operation, the current consumption can be reduced and the small amplitude signal on the second conductive line is amplified, so that the data can be read at a fast timing. it can. In the semiconductor memory device according to claim 6, since the amplifying means is composed of a buffer amplifier having a high input impedance, a small amplitude signal on the second conductive line can be transmitted at high speed without changing the potential on the second conductive line. Amplification is possible, and low current consumption and high-speed data reading are possible.

【0055】請求項7の半導体記憶装置においては、第
1および第2の選択手段ならびに第1および第2の分離
手段によりサブビット線対の第1および第2の部分いず
れにおいてメモリセルが選択状態とされてもメインビッ
ト線対の電位振幅(電位変化量)を抑制しつつ高速でメ
インビット線対をメモリセルデータに従って駆動するこ
とができるとともに、メモリセルデータをメインビット
線電位を増幅することなくリストアすることができ、リ
ストア時の消費電流の低減を実現することができる。
According to another aspect of the semiconductor memory device of the present invention, the memory cell is in the selected state in either the first or second portion of the sub-bit line pair by the first and second selecting means and the first and second separating means. Even if the main bit line pair is controlled, the main bit line pair can be driven at high speed according to the memory cell data while suppressing the potential amplitude (potential change amount) of the main bit line pair, and the memory cell data can be driven without amplifying the main bit line potential. It is possible to restore, and it is possible to reduce the current consumption at the time of restoration.

【0056】請求項8の半導体記憶装置においては、ブ
ロック選択ゲートにより一方の部分の第1の導電線のみ
がドライブアンプ手段に接続されるため、ドライブアン
プ手段はこの接続された一方の部分の第1の導電線のみ
の電位に従って動作すればよく、第1の導電線全体にメ
モリセルデータが伝達されてから動作する必要がなく、
速いタイミングでメインビット線を駆動することがで
き、高速でデータを読出すことが可能となる。また、第
1の導電線がサブビット線対を含むとき、メモリセルデ
ータのリストア時には一方のサブビット線対のみがこの
ドライブアンプ手段により駆動されるため、リストア時
におけるドライブアンプ手段の負荷容量が低減される。
According to another aspect of the semiconductor memory device of the present invention, since only the first conductive line of one portion is connected to the drive amplifier means by the block selection gate, the drive amplifier means is connected to the drive amplifier means of the connected one portion. It suffices to operate according to the potential of only one conductive line, and it is not necessary to operate after the memory cell data is transmitted to the entire first conductive line.
The main bit line can be driven at a fast timing, and data can be read at a high speed. Further, when the first conductive line includes a sub bit line pair, only one sub bit line pair is driven by this drive amplifier means when the memory cell data is restored, so the load capacitance of the drive amplifier means at the time of restore is reduced. It

【0057】請求項9の半導体記憶装置においては、読
出ゲート手段は第1の導電線上の信号電位に従って第2
の導電線を第1の電源電位レベルへ駆動するため、第1
の導電線の電位がセンス手段により十分増幅される前に
第2の導電線電位を変化させることができ、高速でデー
タ読出を行なうことができる。
According to another aspect of the semiconductor memory device of the present invention, the read gate means has a second potential in accordance with a signal potential on the first conductive line.
To drive the conductive line of the first level to the first power supply potential level.
The potential of the second conductive line can be changed before the potential of the conductive line is sufficiently amplified by the sensing means, and data can be read at high speed.

【0058】請求項10の半導体記憶装置においては、
交差結合された第1導電型の第1のトランジスタ素子対
および交差結合された第2導電型の第2のトランジスタ
素子対によりサブビット線対上の信号電位が差動増幅さ
れており、読出ゲートを確実にメモリセルデータに従っ
て動作させることができ、正確かつ高速でメインビット
線対の電位を変化させることができる。
According to another aspect of the semiconductor memory device of the present invention,
The signal potential on the sub-bit line pair is differentially amplified by the first pair of cross-coupled first transistor elements of the second conductivity type and the second pair of cross-coupled second transistor elements of the second conductivity type. The memory cell data can be operated reliably, and the potential of the main bit line pair can be changed accurately and at high speed.

【0059】請求項11の半導体記憶装置においては、
読出ゲート手段がセンス手段の活性化信号の活性化前に
活性化されるため、メモリセルデータがサブビット線対
に現われた時点でメインビット線対に電位変化を生じさ
せることができ、高速でデータを読出すことができる。
According to another aspect of the semiconductor memory device of the present invention,
Since the read gate means is activated before the activation signal of the sense means is activated, a potential change can be generated in the main bit line pair when the memory cell data appears in the sub bit line pair, and the data can be transferred at high speed. Can be read.

【0060】請求項12の半導体記憶装置において、初
期化トランジスタはメモリセルトランジスタと同一層で
形成されるコントロールゲート、およびメモリセルトラ
ンジスタと同一サイズを有しており、メモリセルトラン
ジスタと同一製造プロセスで作製することができるとと
もに、またメモリセルトランジスタと同じレイアウトパ
ターンを持って作製することによりメモリセルレイアウ
トパターンを繰返しして初期化トランジスタを形成する
ことができ、メモリセルアレイにおけるレイアウトパタ
ーンの周期性が保持され、アレイ面積を低減することが
できるとともに、メモリセルトランジスタのパターンの
安定性が保持され、メモリセルの記憶特性および装置の
信頼性が改善される。
According to another aspect of the semiconductor memory device of the present invention, the initialization transistor has a control gate formed in the same layer as the memory cell transistor and the same size as the memory cell transistor. The initialization transistor can be formed by repeating the memory cell layout pattern by manufacturing the memory cell transistor with the same layout pattern as the memory cell transistor, and the periodicity of the layout pattern in the memory cell array is maintained. As a result, the array area can be reduced, the stability of the pattern of the memory cell transistor is maintained, and the storage characteristics of the memory cell and the reliability of the device are improved.

【0061】請求項13の半導体記憶装置においては、
第1および第2の交差結合されたトランジスタ素子対に
よりサブビット線対の電位が差動増幅されており、読出
ゲート手段がこのサブビット線対の電位に従ってメイン
ビット線対を第1の電源電位レベルへと駆動しているた
め、高速でメインビット線対の電位を変化させることが
できるとともにこの読出ゲート手段の固有のインピーダ
ンスによりメインビット線対の電位振幅を効果的に抑制
することができる。
According to another aspect of the semiconductor memory device of the present invention,
The potential of the sub bit line pair is differentially amplified by the first and second cross-coupled transistor element pairs, and the read gate means sets the main bit line pair to the first power supply potential level according to the potential of the sub bit line pair. Therefore, the potential of the main bit line pair can be changed at high speed, and the potential amplitude of the main bit line pair can be effectively suppressed by the inherent impedance of the read gate means.

【0062】請求項14の半導体記憶装置においては、
第1および第2の分離トランジスタ対により、第1、第
2、第3および第4のトランジスタ素子の各一方導通端
子とサブビット線対を分離してサブビット線対の電位を
差動増幅してメインビット線対を所定期間ドライブして
いるため、サブビット線対にメモリセルデータが現われ
た時点でメインビット線対の電位変化を生じさせること
ができるとともにメインビット線対の電位振幅を効果的
に抑制することができ、低消費電流および高速データ読
出を実現することができる。
According to another aspect of the semiconductor memory device of the present invention,
The first and second isolation transistor pairs separate one of the conduction terminals of the first, second, third, and fourth transistor elements from the sub-bit line pair, and differentially amplify the potential of the sub-bit line pair to perform main amplification. Since the bit line pair is driven for a predetermined period, it is possible to change the potential of the main bit line pair when the memory cell data appears on the sub bit line pair and effectively suppress the potential amplitude of the main bit line pair. Therefore, low current consumption and high speed data reading can be realized.

【0063】請求項15の半導体記憶装置において、初
期化トランジスタのメモリセルトランジスタと同じレイ
アウトパターンを有しており、メモリセルアレイ内のパ
ターンの周期性が保持され、効率的に初期化トランジス
タをメモリセルアレイ内に配置することができる。
According to another aspect of the semiconductor memory device of the present invention, it has the same layout pattern as the memory cell transistor of the initialization transistor, the periodicity of the pattern in the memory cell array is maintained, and the initialization transistor is efficiently used as the memory cell array. Can be placed inside.

【0064】[0064]

【実施例】【Example】

[発明の基本的構成]図1はこの発明の半導体記憶装置
の要部の基本的構成を示す図である。図1においては、
データ読出に関連する部分の構成のみを示す。図1にお
いて、半導体記憶装置は、行および列のマトリックス状
に配列される複数のメモリセルMCを含む。図1におい
ては、2行2列に配列されたメモリセルMCを代表的に
示す。
[Basic Structure of the Invention] FIG. 1 is a diagram showing a basic structure of a main portion of a semiconductor memory device of the present invention. In FIG.
Only the configuration of the part related to data reading is shown. In FIG. 1, the semiconductor memory device includes a plurality of memory cells MC arranged in a matrix of rows and columns. FIG. 1 representatively shows memory cells MC arranged in 2 rows and 2 columns.

【0065】メモリセルMCの各列に対応して第1の導
電線1aおよび1bが配設される。メモリセルMCの各
行に対応してワード線WL(WL0、WL1)が配設さ
れる。第1の導電線1aおよび1bには、それぞれ1列
に配列されたメモリセルMCが接続されている。動作時
においては、1本のワード線WL(WL0またはWL
1)が選択状態とされ、この選択されたワード線に接続
される1行のメモリセルMCのデータが対応の第1の導
電線1aおよび1b上に現われる。
First conductive lines 1a and 1b are arranged corresponding to each column of memory cells MC. Word lines WL (WL0, WL1) are arranged corresponding to each row of memory cells MC. The memory cells MC arranged in one column are connected to the first conductive lines 1a and 1b, respectively. During operation, one word line WL (WL0 or WL0
1) is brought into the selected state, and the data of one row of memory cells MC connected to the selected word line appears on the corresponding first conductive lines 1a and 1b.

【0066】半導体記憶装置はさらに、第1の導電線1
aおよび1bと平行に配置される第2の導電線3aおよ
び3bを含む。第1の導電線1aおよび第2の導電線3
aは互いに異なる配線層で構成される。第1の導電線1
a、1bおよび第2の導電線3aおよび3bを多層配線
構造とし、これらの第1および第2の導電線1a、1
b、3aおよび3bのピッチ条件を緩和する。
The semiconductor memory device further includes a first conductive line 1
It includes second conductive lines 3a and 3b arranged in parallel with a and 1b. First conductive line 1a and second conductive line 3
a is composed of different wiring layers. First conductive wire 1
a, 1b and the second conductive lines 3a and 3b have a multilayer wiring structure, and the first and second conductive lines 1a, 1b
Relax the pitch conditions of b, 3a and 3b.

【0067】第1の導電線1aおよび1bそれぞれに対
して、対応の第1の導電線1aおよび1b上の信号電位
に従って第2の導電線3aおよび3bをドライブするド
ライブアンプ2aおよび2bが設けられる。ドライブア
ンプ2aおよび2bは、それぞれ振幅制限機能を備えて
おり、対応の第2の導電線3aおよび3bの電位振幅が
フルスイング(動作電源電位Vccと接地電位レベルの
間で変化する)を抑制する機能を備える。
For each of first conductive lines 1a and 1b, drive amplifiers 2a and 2b are provided for driving second conductive lines 3a and 3b in accordance with the signal potential on corresponding first conductive lines 1a and 1b. . Drive amplifiers 2a and 2b each have an amplitude limiting function, and suppress the full-swing (change between operating power supply potential Vcc and ground potential level) in potential amplitude of corresponding second conductive lines 3a and 3b. It has a function.

【0068】第2の導電線3aおよび3bそれぞれに対
して、対応の第2の導電線3aおよび3b上の信号電位
を増幅するアンプ4aおよび4bが設けられる。アンプ
4aおよび4bに対し、列選択信号YS0およびYS1
に応答して導通し、アンプ4Sおよび4bの出力信号を
リードデータ線5へ伝達するIOゲートIG0およびI
G1が設けられる。リードデータ線5により読出された
データは、プリアンプPAにより増幅されて出力回路O
Bへ与えられる。出力回路OBは、プリアンプPAから
与えられた内部読出データをバッファ処理して外部読出
データDoutを生成して出力する。次にこの図1に示
す構成の動作をその動作波形図である図2を参照して説
明する。
Amplifiers 4a and 4b for amplifying the signal potentials on the corresponding second conductive lines 3a and 3b are provided for the second conductive lines 3a and 3b, respectively. Column selection signals YS0 and YS1 are supplied to the amplifiers 4a and 4b.
IO gates IG0 and I for transmitting the output signals of amplifiers 4S and 4b to read data line 5 in response to.
G1 is provided. The data read by the read data line 5 is amplified by the preamplifier PA and output from the output circuit O.
Given to B. Output circuit OB buffers the internal read data supplied from preamplifier PA to generate and output external read data Dout. Next, the operation of the configuration shown in FIG. 1 will be described with reference to the operation waveform diagram of FIG.

【0069】図2においては、選択されたメモリセルM
Cが“H”のデータを記憶している場合のデータ読出動
作が一例として示される。また第1の導電線1(1a、
1b)および第2の導電線3(3a、3b)は、それぞ
れスタンバイ時には電源電位Vccと接地電位GNDと
の間の中間電位VBLにプリチャージされており、また
リードデータ線5は、電源電位Vccレベルにプリチャ
ージされている。
In FIG. 2, the selected memory cell M
A data read operation when C stores "H" data is shown as an example. In addition, the first conductive wire 1 (1a,
1b) and the second conductive line 3 (3a, 3b) are precharged to an intermediate potential VBL between the power supply potential Vcc and the ground potential GND during standby, and the read data line 5 is connected to the power supply potential Vcc. It is precharged to the level.

【0070】まず、外部から与えられるアドレス信号
(図示せず)に従って1本のワード線WLが選択状態と
され、この選択ワード線WLの電位が“H”に立上が
る。この選択ワード線WLに接続されるメモリセルMC
のデータが対応の第1の導電線1上に現われ、第1の導
電線1の電位がそのプリチャージされた中間電位VBL
からメモリセルMCの記憶するデータに従って変化す
る。図2においては、第1の導電線1は、選択されたメ
モリセルMCの記憶データに従って第1の導電線1の電
位が上昇する場合が示される。
First, one word line WL is selected according to an externally applied address signal (not shown), and the potential of this selected word line WL rises to "H". Memory cell MC connected to this selected word line WL
Data appears on the corresponding first conductive line 1 and the potential of the first conductive line 1 is the precharged intermediate potential VBL.
To the data stored in the memory cell MC. In FIG. 2, the first conductive line 1 is shown in a case where the potential of the first conductive line 1 rises according to the storage data of the selected memory cell MC.

【0071】次いでドライブアンプ2(2a、2b)が
活性化されて第1の導電線1上の信号電位に従って第2
の導電線3をドライブする。これにより第2の導電線3
の電位がそのプリチャージ状態の中間電位VBLから上
昇する。ドライブアンプ2は、振幅抑制機能を備えてお
り、第2の導電線3の電位振幅は小さい(電位変化量は
小さい)。次いでアンプ4(4a、4b)が活性状態と
され、この第2の導電線3の上に現われた比較的小さな
電位変化を増幅する。このアンプ4により増幅された電
位はIOゲートIG0およびIG1の一方導通端子へ伝
達される。ドライブアンプ2は、第2の導電線3(3
a、3b)のドライブと並行して第1の導電線1aおよ
び1b上の電位を増幅する。これにより第1の導電線1
の電位は電源電位Vccレベルまで上昇する。ドライブ
アンプ2による第1の導電線1の増幅動作を行なうの
は、データ書込時においてもドライブアンプ2が駆動さ
れるが、このドライブアンプ2の動作シーケンスをデー
タ読出時およびデータ書込時で同じとするためである。
またメモリセルMCが後に説明するダイナミック型メモ
リセルのように読出したメモリセルデータをリストアす
る必要がある場合には、このドライブアンプ2による第
1の導電線1上の信号電位を増幅することにより、メモ
リセルデータのリストアが行なわれる。
Then, drive amplifier 2 (2a, 2b) is activated to generate the second signal in accordance with the signal potential on first conductive line 1.
Drive the conductive wire 3. As a result, the second conductive wire 3
Rises from the intermediate potential VBL in the precharged state. The drive amplifier 2 has an amplitude suppressing function, and the potential amplitude of the second conductive line 3 is small (potential change amount is small). Then, the amplifier 4 (4a, 4b) is activated to amplify a relatively small potential change appearing on the second conductive line 3. The potential amplified by amplifier 4 is transmitted to one conduction terminal of IO gates IG0 and IG1. The drive amplifier 2 includes a second conductive wire 3 (3
In parallel with the driving of a, 3b), the potentials on the first conductive lines 1a and 1b are amplified. As a result, the first conductive wire 1
Potential rises to the power supply potential Vcc level. The amplifying operation of the first conductive line 1 by the drive amplifier 2 is to drive the drive amplifier 2 also at the time of data writing. This is because they are the same.
When the memory cell MC needs to restore the read memory cell data like a dynamic memory cell described later, by amplifying the signal potential on the first conductive line 1 by the drive amplifier 2. , Memory cell data is restored.

【0072】アンプ4による増幅動作が完了した後、列
選択信号YS(YS0またはYS1)が“H”に立上が
り、IOゲートIG(IG0またはIG1)が導通し、
アンプ4により増幅されたデータがリードデータ線5上
へ伝達される。リードデータ線5の電位が確定すると、
プリアンプPAおよび出力回路OBにより、出力データ
Doutが出力される。ここで、図2において、リード
データ線5の電位が、データ読出時に少し低下するよう
に示されているのは、導通状態とされたIOゲートのし
きい値電圧の損失による影響を受けているためである。
After the amplification operation by the amplifier 4 is completed, the column selection signal YS (YS0 or YS1) rises to "H" and the IO gate IG (IG0 or IG1) becomes conductive,
The data amplified by the amplifier 4 is transmitted onto the read data line 5. When the potential of the read data line 5 is confirmed,
Output data Dout is output by the preamplifier PA and the output circuit OB. Here, in FIG. 2, the potential of the read data line 5 is shown to drop slightly during data reading because it is affected by the loss of the threshold voltage of the IO gate in the conductive state. This is because.

【0073】上述のような構成とすることにより、第2
の導電線3の電位振幅は小さくされるため、この第2の
導電線3を動作電源電位Vccまたは接地電位GNDへ
充電または放電する必要がなく、データ読出時における
消費電流を低減することができる。またドライブアンプ
2は、第1の導電線1上に選択されたメモリセルMCの
データが現われたときに、第2の導電線3を伝達された
メモリセルのデータに従って駆動しているため、速いタ
イミングで第2の導電線3を駆動することができる。ま
た、その第2の導電線3の電位振幅が小さいため、高速
で第2の導電線3の電位を確定状態とすることができ
る。したがってアンプ4を速いタイミングで活性化し、
列選択信号YSを応じて速いタイミングで活性状態とす
ることができるため、データ読出を高速で行なうことが
できる。
With the above structure, the second
Since the potential amplitude of the conductive line 3 is reduced, it is not necessary to charge or discharge the second conductive line 3 to the operating power supply potential Vcc or the ground potential GND, and the current consumption during data reading can be reduced. . Further, since the drive amplifier 2 drives the second conductive line 3 in accordance with the transmitted memory cell data when the data of the selected memory cell MC appears on the first conductive line 1, it is fast. The second conductive line 3 can be driven at a timing. In addition, since the potential amplitude of the second conductive line 3 is small, the potential of the second conductive line 3 can be brought into a definite state at high speed. Therefore, the amplifier 4 is activated at a fast timing,
Since the column select signal YS can be activated at a fast timing according to the column select signal YS, data reading can be performed at high speed.

【0074】またドライブアンプ2と第2の導電線3の
間にブロック選択信号に応答して導通するブロック選択
ゲートを設ければ、メモリセルMCを複数のメモリセル
ブロックに分割することができ、大記憶容量の半導体記
憶装置の場合においても、第2の導電線には直接メモリ
セルが接続されないため、第2の導電線3の寄生容量を
小さくすることができ高速でデータを読出すことのでき
る大記憶容量の半導体記憶装置を実現することができ
る。次にこの発明の半導体記憶装置の具体的構成につい
て説明する。
Further, if a block select gate which conducts in response to a block select signal is provided between the drive amplifier 2 and the second conductive line 3, the memory cell MC can be divided into a plurality of memory cell blocks. Even in the case of a semiconductor memory device having a large storage capacity, since the memory cell is not directly connected to the second conductive line, the parasitic capacitance of the second conductive line 3 can be reduced and data can be read at high speed. It is possible to realize a semiconductor memory device having a large storage capacity. Next, a specific configuration of the semiconductor memory device of the present invention will be described.

【0075】以下の説明においては、メモリセルMCが
1個のトランジスタと1個のキャパシタで構成されるダ
イナミック型半導体記憶装置(ダイナミック・ランダム
・アクセス・メモリ(DRAM))が一例として示され
る。しかしながら、この半導体記憶装置としては、他の
種類の半導体記憶装置であってもよい。
In the following description, a dynamic semiconductor memory device (dynamic random access memory (DRAM)) in which memory cell MC is composed of one transistor and one capacitor is shown as an example. However, the semiconductor memory device may be another type of semiconductor memory device.

【0076】[第1の実施例]図3はこの発明の第1の
実施例である半導体記憶装置の要部の構成を示す図であ
る。図3においては、1列のメモリセルに関連する部分
の構成のみを示す。図3において、第1の導電線は、サ
ブビット線SBLa、ZSBLa、SBLb、およびZ
SBLbにより構成される。サブビット線SBLaおよ
びZSBLaは対をなして配設され、サブビット線SB
LbおよびZSBLbは対をなして配設される。サブビ
ット線SBLaおよびZSBLaとサブビット線SBL
bおよびZSBLbはドライブアンプ2に関して互いに
反対方向に延在するように配置される。ワード線WLA
とサブビット線SBLbの交差部に対応してメモリセル
MCが配置され、ワード線WLBとサブビット線SBL
aの交差部に対応してメモリセルMCが配設される。メ
モリセルMCは、データを記憶するためのメモリキャパ
シタMbと、このメモリキャパシタMbを対応のワード
線WL(WLAまたはWLB)上の信号電位に応答して
対応のサブビット線SBL(SBLaまたはSBLb)
へ結合するアクセストランジスタMaを備える。サブビ
ット線SBLaおよびZSBLa上には互いに論理が相
補な信号が伝達される。同様に、サブビット線SBLb
およびZSBLb上には互いに論理が相補な信号が伝達
される。
[First Embodiment] FIG. 3 is a diagram showing a structure of a main portion of a semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 3, only the configuration of a portion related to one column of memory cells is shown. In FIG. 3, the first conductive lines are sub-bit lines SBLa, ZSBLa, SBLb, and Z.
It is composed of SBLb. Sub-bit lines SBLa and ZSBLa are arranged in pairs, and sub-bit line SB
Lb and ZSBLb are arranged in pairs. Sub-bit lines SBLa and ZSBLa and sub-bit line SBL
b and ZSBLb are arranged so as to extend in opposite directions with respect to drive amplifier 2. Word line WLA
The memory cell MC is arranged at the intersection of the sub-bit line SBLb and the word line WLB and the sub-bit line SBL.
A memory cell MC is arranged corresponding to the intersection of a. The memory cell MC has a memory capacitor Mb for storing data and a corresponding sub bit line SBL (SBLa or SBLb) in response to a signal potential on the corresponding word line WL (WLA or WLB).
Access transistor Ma coupled to Signals whose logics are complementary to each other are transmitted on sub-bit lines SBLa and ZSBLa. Similarly, the sub bit line SBLb
Signals whose logics are complementary to each other are transmitted on and ZSBLb.

【0077】ドライブアンプ2は、その一方導通端子が
ノードNaに接続され、そのコントロールゲートがサブ
ビット線ZSBLaに接続され、その他方導通端子がセ
ンスアンプ駆動信号線15a上のセンス駆動信号を受け
るように接続されるnチャネルMOS(絶縁ゲート型電
界効果)トランジスタ10aと、その一方導通端子がノ
ードNbに接続され、そのコントロールゲートがサブビ
ット線SBLaに接続され、その他方導通端子が信号線
15a上のセンスドライブ信号を受けるように接続され
るnチャネルMOSトランジスタ11aと、分離指示信
号BLIに応答して、ノードNaおよびNbをそれぞれ
サブビット線SBLaおよびZSBLaから分離するた
めの分離用トランジスタ12aおよび13aを含む。ト
ランジスタ10aおよび11aは、分離用トランジスタ
12aおよび13aの導通時には交差結合型フリップフ
ロップを構成する(信号線15a上のセンスドライブ信
号が活性状態のとき)。
Drive amplifier 2 has one conduction terminal connected to node Na, its control gate connected to sub-bit line ZSBLa, and the other conduction terminal receiving the sense drive signal on sense amplifier drive signal line 15a. An n-channel MOS (insulated gate field effect) transistor 10a to be connected, one conduction terminal thereof is connected to node Nb, its control gate is connected to sub-bit line SBLa, and the other conduction terminal thereof is a sense line on signal line 15a. It includes an n channel MOS transistor 11a connected to receive a drive signal, and isolation transistors 12a and 13a for isolating nodes Na and Nb from sub bit lines SBLa and ZSBLa, respectively, in response to isolation instruction signal BLI. Transistors 10a and 11a form a cross-coupled flip-flop when isolation transistors 12a and 13a are conductive (when the sense drive signal on signal line 15a is active).

【0078】ドライブアンプ2は、さらに、その一方導
通端子がノードNaに接続され、そのコントロールゲー
トがサブビット線ZSBLbに接続され、その他方導通
端子が信号線15b上のセンスドライブ信号を受けるよ
うに接続されるnチャネルMOSトランジスタ10b
と、その一方導通端子がノードNbに接続され、そのコ
ントロールゲートがサブビット線SBLbに接続され、
その他方導通端子が信号線15bに接続されるnチャネ
ルMOSトランジスタ11bと、分離指示信号BLIに
応答してノードNaおよびNbをそれぞれサブビット線
SBLbおよびZSBLbから分離するための分離用ト
ランジスタ12bおよび13bを含む。トランジスタ1
0bおよび11bは、分離用トランジスタ12bおよび
13bの導通時には、交差結合型フリップフロップを構
成する(信号線15b上のセンスドライブ信号が活性状
態のとき)。サブビット線SBLaおよびサブビット線
SBLbは、分離用トランジスタ12aおよび12bが
導通時には1本のサブビット線SBLを構成する。同様
に、サブビット線ZSBLaおよびサブビット線ZSB
Lbは、分離用トランジスタ13aおよび13bの導通
時には1本のサブビット線ZSBLを構成する。
Drive amplifier 2 further has one conductive terminal connected to node Na, its control gate connected to sub-bit line ZSBLb, and the other conductive terminal connected to receive a sense drive signal on signal line 15b. N-channel MOS transistor 10b
And its one conduction terminal is connected to the node Nb, and its control gate is connected to the sub-bit line SBLb.
An n-channel MOS transistor 11b having the other conduction terminal connected to signal line 15b and isolation transistors 12b and 13b for isolating nodes Na and Nb from sub-bit lines SBLb and ZSBLb in response to isolation instruction signal BLI, respectively. Including. Transistor 1
0b and 11b form a cross-coupled flip-flop when isolation transistors 12b and 13b are turned on (when the sense drive signal on signal line 15b is active). Sub-bit line SBLa and sub-bit line SBLb form one sub-bit line SBL when isolation transistors 12a and 12b are conductive. Similarly, the sub bit line ZSBLa and the sub bit line ZSB
Lb constitutes one sub-bit line ZSBL when isolation transistors 13a and 13b are turned on.

【0079】ドライブアンプ2は、さらに、リード活性
化信号RSに応答して導通し、ノードNaおよびNbを
それぞれメインビット線MBLおよびZMBLに接続す
るリードゲートトランジスタ14aおよび14bを含
む。このリードゲートトランジスタ14aおよび14b
を選択的に導通状態とすることにより、メインビット線
MBLおよびZMBLの電位振幅をフルスイングよりも
小さくすることができる。信号線15aおよび15bに
は、それぞれセンス活性化信号SLAおよびSLBに応
答して導通するセンス活性化トランジスタNQaおよび
NQbを介して接地電位レベルの信号が伝達される。
Drive amplifier 2 further includes read gate transistors 14a and 14b rendered conductive in response to read activation signal RS and connecting nodes Na and Nb to main bit lines MBL and ZMBL, respectively. The read gate transistors 14a and 14b
Is selectively made conductive, the potential amplitudes of the main bit lines MBL and ZMBL can be made smaller than the full swing. A signal at the ground potential level is transmitted to signal lines 15a and 15b through sense activation transistors NQa and NQb which are rendered conductive in response to sense activation signals SLA and SLB, respectively.

【0080】アンプ4は、その一方導通端子がメインビ
ット線MBLに接続され、その他方導通端子が信号線1
6上のセンス駆動信号を受けるように接続されるpチャ
ネルMOSトランジスタPT1と、その一方導通端子が
メインビット線ZMBLに接続され、そのコントロール
ゲートがメインビット線MBLに接続され、かつその他
方導通端子が信号線16に接続されるpチャネルMOS
トランジスタPT2を含む。このアンプ4は、メインビ
ット線MBLおよびZMBL上の信号線を差動的に増幅
する交差結合型センスアンプを構成する。メインビット
線MBLおよびZMBLはIOゲートIGaおよびIG
bを介してリードデータ線5に接続される。信号線16
上には、センス活性化信号SPに応答して導通するpチ
ャネルMOSトランジスタ(センス活性化トランジス
タ)PQを介して電源電位Vccレベルの信号が伝達さ
れる。次に図3に示す構成の動作をその動作波形図であ
る図4を参照して説明する。
The amplifier 4 has one conduction terminal connected to the main bit line MBL and the other conduction terminal connected to the signal line 1.
P channel MOS transistor PT1 connected to receive the sense drive signal on 6, and one conduction terminal thereof is connected to main bit line ZMBL, and its control gate is connected to main bit line MBL and the other conduction terminal thereof. P-channel MOS connected to the signal line 16
The transistor PT2 is included. The amplifier 4 constitutes a cross-coupled sense amplifier that differentially amplifies the signal lines on the main bit lines MBL and ZMBL. Main bit lines MBL and ZMBL are connected to IO gates IGa and IG.
It is connected to the read data line 5 via b. Signal line 16
A signal at the power supply potential Vcc level is transmitted above through ap channel MOS transistor (sense activation transistor) PQ which is rendered conductive in response to sense activation signal SP. Next, the operation of the configuration shown in FIG. 3 will be described with reference to the operation waveform diagram of FIG.

【0081】図4においては、選択されたメモリセルが
“H”のデータを記憶している場合のデータ読出動作が
一例として示される。
FIG. 4 shows, as an example, a data read operation in the case where the selected memory cell stores "H" data.

【0082】スタンバイ時においては、ロウアドレスス
トローブ信号/RAS(図示せず)が非活性状態の
“H”にある。この状態においては、メインビット線M
BL、ZMBL、サブビット線SBL(SBLa、SB
Lb)およびZSBL(ZSBLa、ZSBLb)は中
間電位VBL(=Vcc/2)に図示しないプリチャー
ジ手段によりプリチャージされている。また分離指示信
号BLIも非活性状態の“H”にあり分離用トランジス
タ12a、13a、12bおよび13bは導通状態にあ
る。
In the standby mode, row address strobe signal / RAS (not shown) is in the inactive state of "H". In this state, the main bit line M
BL, ZMBL, sub-bit line SBL (SBLa, SB
Lb) and ZSBL (ZSBLa, ZSBLb) are precharged to an intermediate potential VBL (= Vcc / 2) by a precharge means (not shown). Isolation instruction signal BLI is also in the inactive state of "H", and isolation transistors 12a, 13a, 12b and 13b are in a conductive state.

【0083】メモリサイクルが始まると、ロウアドレス
ストローブ信号/RASが活性状態の“L”となり、応
じて分離指示信号BLIが活性状態の“L”となり、分
離用トランジスタ12a、13a、12bおよび13b
がオフ状態となる。これにより、ノードNAは、サブビ
ット線SBLaおよびSBLbから分離され、ノードN
Bはサブビット線ZSBLaおよびZSBLbから分離
される。
When the memory cycle starts, row address strobe signal / RAS attains an active state of "L", correspondingly isolation instruction signal BLI attains an active state of "L", and isolation transistors 12a, 13a, 12b and 13b.
Turns off. As a result, the node NA is separated from the sub bit lines SBLa and SBLb, and the node N
B is isolated from sub-bit lines ZSBLa and ZSBLb.

【0084】このロウアドレスストローブ信号/RAS
の立下がりに応答してそのときに与えられていたアドレ
ス信号(図示せず)が取込まれ、行選択動作が開始され
る。この行選択動作と並行してリード活性化信号RSが
“H”に立上がり、ノードNaおよびNbがそれぞれメ
インビット線MBLおよびZMBLに接続される。次い
でアドレス信号に従って対応のワード線WLが選択さ
れ、その選択ワード線WL上の信号電位が“H”に立上
がる。選択ワード線WLの電位の立上がりに応答して、
この選択ワード線に接続されるメモリセルのデータが対
応のサブビット線上に伝達され、サブビット線の電位が
プリチャージされた中間電位VBLから変化する。図4
では、選択されたメモリセルMCの記憶データが“H”
であり、サブビット線SBLの電位が上昇する場合が一
例として示される。他方のサブビット線ZSBLはプリ
チャージされた中間電位を維持する。
This row address strobe signal / RAS
In response to the fall of the signal, the address signal (not shown) applied at that time is taken in, and the row selecting operation is started. In parallel with the row selecting operation, read activation signal RS rises to "H" and nodes Na and Nb are connected to main bit lines MBL and ZMBL, respectively. Then, the corresponding word line WL is selected according to the address signal, and the signal potential on the selected word line WL rises to "H". In response to the rise of the potential of the selected word line WL,
The data of the memory cell connected to the selected word line is transmitted onto the corresponding sub bit line, and the potential of the sub bit line changes from the precharged intermediate potential VBL. Figure 4
Then, the storage data of the selected memory cell MC is "H".
The case where the potential of the sub-bit line SBL rises is shown as an example. The other sub-bit line ZSBL maintains the precharged intermediate potential.

【0085】次いでセンス活性化信号SN(SNAまた
はSNB)が“H”に立上がると、センスドライブ信号
が“L”となる。今上述のように、サブビット線SBL
aにメモリセルのデータが伝達されている場合、センス
活性化信号SNAが“H”に立上がる。これにより、ト
ランジスタ10aおよび11aの他方導通端子が接地電
位レベルとなる。サブビット線SBLa上の電位はサブ
ビット線ZSBLa上の電位よりも高い。したがってノ
ードNbの電位がトランジスタ11aを介して放電され
る。このとき、トランジスタ10aにはほとんど電流は
流れないため(トランジスタ10aおよび11aはソー
ス・カップルド・ロジックを構成している)、ノードN
aの電位は少し低下するだけである。ノードNaおよび
Nbはそれぞれメインビット線MBLおよびZMBLに
リードゲートトランジスタ14aおよび14bを介して
接続されている。したがって、メインビット線ZMBL
の電位がプリチャージされた中間電位から低下する。メ
インビット線MBLの電位は少し低下するだけである。
Then, when the sense activation signal SN (SNA or SNB) rises to "H", the sense drive signal becomes "L". As described above, the sub bit line SBL
When the data of the memory cell is transmitted to a, the sense activation signal SNA rises to "H". As a result, the other conduction terminals of transistors 10a and 11a attain the ground potential level. The potential on sub-bit line SBLa is higher than the potential on sub-bit line ZSBLa. Therefore, the potential of the node Nb is discharged via the transistor 11a. At this time, since almost no current flows through the transistor 10a (the transistors 10a and 11a form a source coupled logic), the node N
The potential of a only drops a little. Nodes Na and Nb are connected to main bit lines MBL and ZMBL via read gate transistors 14a and 14b, respectively. Therefore, the main bit line ZMBL
Potential drops from the precharged intermediate potential. The potential of the main bit line MBL only drops a little.

【0086】所定期間が経過するとリード活性化信号R
Sが非活性状態の“L”に立下がり、リードゲートトラ
ンジスタ14aおよび14bがオフ状態となる。これに
よりメインビット線ZMBLの放電が終了し、その電位
レベルは中間電位VBLと接地電位レベルとの間に維持
される。メインビット線MBLはほぼ中間電位を維持し
ている。このようにリード活性化信号RSを所定期間の
み駆動することにより、メインビット線MBLおよびZ
MBLの電位振幅を小さくする。次いでセンス活性化信
号SPが“L”に立下がり、アンプ4が活性化され、メ
インビット線MBLの電位を電源電位Vccレベルにま
で上昇させる。このときメインビット線ZMBLはリー
ドゲートトランジスタ14bにより放電された電位レベ
ルを保持している。
When the predetermined period has elapsed, the read activation signal R
S falls to "L" which is an inactive state, and the read gate transistors 14a and 14b are turned off. This ends the discharge of main bit line ZMBL, and the potential level thereof is maintained between intermediate potential VBL and the ground potential level. The main bit line MBL maintains almost the intermediate potential. In this way, by driving the read activation signal RS only for a predetermined period, the main bit lines MBL and Z
The potential amplitude of MBL is reduced. Then, sense activation signal SP falls to "L", amplifier 4 is activated, and the potential of main bit line MBL is raised to the level of power supply potential Vcc. At this time, the main bit line ZMBL holds the potential level discharged by the read gate transistor 14b.

【0087】一方、リードゲートトランジスタ14aお
よび14bがオフ状態となると、分離指示信号BLIが
“H”となり、トランジスタ12a、13a、12bお
よび13bがオン状態となる。次いで非活性状態にあっ
た他方のセンス活性化信号SN(SNB)が“H”に立
上がり、トランジスタ10bおよび11bが交差結合型
センスアンプとして動作する。これによりサブビット線
SBLaおよびSBLbおよびサブビット線ZSBLa
およびZSBLbがトランジスタ10a、11a、10
bおよび11bにより駆動され、低電位側のサブビット
線(上述の実施例においてはサブビット線ZSBLaお
よびZSBLb)の電位が接地電位レベルにまで放電さ
れる。他方のサブビット線SBLaおよびSBLbは、
メモリセルから読出されたデータに対応する電位レベル
に維持される。ただし、サブビット線SBLaとサブビ
ット線SBLbが接続されるため、メモリセルデータが
伝達されたサブビット線SBLaの電位レベルは少し低
下する。
On the other hand, when read gate transistors 14a and 14b are turned off, isolation instruction signal BLI attains "H" and transistors 12a, 13a, 12b and 13b are turned on. Then, the other sense activation signal SN (SNB) in the inactive state rises to "H", and transistors 10b and 11b operate as a cross-coupled sense amplifier. Thereby, sub-bit lines SBLa and SBLb and sub-bit line ZSBLa
And ZSBLb are transistors 10a, 11a, 10
Driven by b and 11b, the potential of the sub-bit line on the low potential side (sub-bit lines ZSBLa and ZSBLb in the above-described embodiment) is discharged to the ground potential level. The other sub-bit lines SBLa and SBLb are
The potential level corresponding to the data read from the memory cell is maintained. However, since the sub-bit line SBLa and the sub-bit line SBLb are connected, the potential level of the sub-bit line SBLa to which the memory cell data is transmitted is slightly lowered.

【0088】アンプ4による増幅により、メインビット
線MBLおよびZMBLの電位差が十分に拡大される
と、列選択信号YSが“H”に立上がり、IOゲートI
GaおよびIGbが導通状態となり、メインビット線M
BLおよびZMBLがリードデータ線5に接続される。
これにより、リードデータ線5上の信号電位はメインビ
ット線MBLおよびZMBL上の信号電位に応じて変化
し、次いでデータがプリアンプおよび出力回路を介して
読出される。
When the potential difference between main bit lines MBL and ZMBL is sufficiently expanded by the amplification by amplifier 4, column select signal YS rises to "H" and IO gate I
Ga and IGb become conductive, and the main bit line M
BL and ZMBL are connected to the read data line 5.
As a result, the signal potential on read data line 5 changes according to the signal potentials on main bit lines MBL and ZMBL, and then data is read out via the preamplifier and the output circuit.

【0089】次いで再びリード活性化信号RSが“H”
に立上がり、メインビット線MBLおよびZMBLがノ
ードNaおよびNbに接続される。これにより、低電位
のメインビット線ZMBLがトランジスタ10a、11
a、10bおよび11bにより構成されるセンスアンプ
により接地電位レベルにまで放電される。一方、高電位
側のサブビット線SBLaおよびSBLbは、アンプ4
により電源電位Vccレベルにまで充電される。これに
より、選択されたメモリセルMCへのデータのリストア
動作が完了する。次いでメモリセルの1サイクルが完了
すると、ロウアドレスストローブ信号/RASが“H”
に立上がり、ワード線WLの電位が“L”に立下がる。
またセンス活性化信号SNAおよびSNBがともに
“L”の非活性状態に立下がり、またリード活性化信号
RSも“L”に立下がる。また同様に列選択信号YSが
“L”に立下がり、センス活性化信号SPが“H”に立
下がり、メインビット線MBL、ZMBLおよびサブビ
ット線SBLおよびZSBLがそれぞれ図示しないプリ
チャージ手段により中間電位VBLにプリチャージされ
る。
Then, the read activation signal RS is again "H".
, And main bit lines MBL and ZMBL are connected to nodes Na and Nb. As a result, the low-potential main bit line ZMBL is connected to the transistors 10a, 11
It is discharged to the ground potential level by the sense amplifier composed of a, 10b and 11b. On the other hand, the sub-bit lines SBLa and SBLb on the high potential side are connected to the amplifier 4
As a result, it is charged up to the power supply potential Vcc level. This completes the operation of restoring data to the selected memory cell MC. Then, when one cycle of the memory cell is completed, the row address strobe signal / RAS becomes "H".
And the potential of the word line WL falls to "L".
Further, both sense activation signals SNA and SNB fall to the inactive state of "L", and read activation signal RS also falls to "L". Similarly, the column selection signal YS falls to "L", the sense activation signal SP falls to "H", and the main bit lines MBL and ZMBL and the sub bit lines SBL and ZSBL are brought to an intermediate potential by precharging means (not shown). Precharged to VBL.

【0090】上述のように、サブビット線SBLおよび
ZSBLにメモリセルのデータが現われた時点でリード
ゲートトランジスタ14aおよび14bを介してメイン
ビット線MBLおよびZMBLに電位変化を生じさせる
ことができ、アンプ4の活性化タイミングを速くするこ
とができ、高速でデータを読出すことができる。また、
このリード活性化信号RSの“H”の期間を適当な時間
幅に設定することによりメインビット線MBLおよびZ
MBLの電位差を小さくすることができ、データ読出時
におけるビット線の充放電電流を小さくすることがで
き、消費電流を低減することができる。またアンプ4が
活性化されても、メインビット線MBLおよびZMBL
の電位振幅は電源電位Vccと接地電位レベルの差より
も小さいため、このメインビット線MBLおよびZMB
Lの電位確定タイミングを速くすることができ、応じて
列選択信号YSの活性化タイミングを速くすることがで
き、データ読出を速く行なうことができる。
As described above, when the data of the memory cell appears on the sub bit lines SBL and ZSBL, the potential change can be caused on the main bit lines MBL and ZMBL via the read gate transistors 14a and 14b, and the amplifier 4 can be generated. The activation timing can be accelerated, and data can be read at high speed. Also,
By setting the "H" period of the read activation signal RS to an appropriate time width, the main bit lines MBL and Z
The potential difference of MBL can be reduced, the charge / discharge current of the bit line at the time of data reading can be reduced, and the current consumption can be reduced. Even if the amplifier 4 is activated, the main bit lines MBL and ZMBL
Since the potential amplitude of is smaller than the difference between the power supply potential Vcc and the ground potential level, the main bit lines MBL and ZMB
The L potential determination timing can be accelerated, the column selection signal YS activation timing can be accelerated accordingly, and data reading can be accelerated.

【0091】さらに、センス活性化信号SNAおよびS
NBはワード線WLの電位の立上がり直後に活性状態と
することができ、サブビット線上にメモリセルデータが
現われた時点でメインビット線MBLおよびZMBLの
電位を変化させることができるため、高速でデータの読
出を行なうことができる。
Further, sense activation signals SNA and S
NB can be activated immediately after the rise of the potential of word line WL, and the potential of main bit lines MBL and ZMBL can be changed at the time when memory cell data appears on the sub-bit line, so that the data can be transferred at high speed. Reading can be performed.

【0092】なお、センス活性化信号SNAおよびSN
Bのいずれを先に活性状態とするかは選択ワード線がい
ずれのサブビット線対(SBLa、ZSBLaおよびS
BLb、ZSBLb)と交差するかにより識別すること
ができ、これはたとえばロウアドレス信号の最上位ビッ
トにより決定することができる。
Sense activation signals SNA and SN
Which of B is activated first determines which sub bit line pair (SBLa, ZSBLa and S) is selected by the selected word line.
BLb, ZSBLb), and this can be determined by, for example, the most significant bit of the row address signal.

【0093】またリード活性化信号RSは、スタンバイ
時には“H”の状態に保持されていてもよい。メインビ
ット線MBLおよびZMBLとサブビット線SBLおよ
びZSBLを同一電位にプリチャージすることができ
る。
The read activation signal RS may be held in the "H" state during standby. Main bit lines MBL and ZMBL and sub bit lines SBL and ZSBL can be precharged to the same potential.

【0094】また図4に示す動作波形図において、リー
ド活性化信号RSが2回目に“H”に立上げられると
き、すなわちメモリセルデータのリストア動作を行なう
ときには、このリード活性化信号RSの電位レベルは電
源電圧Vccよりも高い電圧レベルにまで昇圧されても
よい(確実に電源電位Vccレベルの信号をメモリセル
に再書込するためである)。また分離指示信号BLIが
このリストア期間中電源電圧Vccよりも高い電圧レベ
ルに昇圧される構成が利用されてもよい。
In the operation waveform diagram shown in FIG. 4, when the read activation signal RS is raised to "H" for the second time, that is, when the memory cell data restore operation is performed, the potential of the read activation signal RS is increased. The level may be boosted to a voltage level higher than power supply voltage Vcc (for surely rewriting a signal at power supply potential Vcc level to a memory cell). Further, a configuration may be used in which isolation instruction signal BLI is boosted to a voltage level higher than power supply voltage Vcc during the restore period.

【0095】なお図4に示す構成において、増幅動作の
ためのトランジスタ10a、11a、10b、11bお
よびPT1、PT2はその導電性(nチャネルおよびp
チャネル)が反対の導電性を有するように構成されても
よい。
In the structure shown in FIG. 4, the transistors 10a, 11a, 10b, 11b and PT1 and PT2 for the amplification operation have conductivity (n channel and p).
The channels) may be configured to have opposite conductivity.

【0096】以上のように、この第1の実施例に従え
ば、低消費電流で高速にデータを読出すことが可能とな
る。
As described above, according to the first embodiment, data can be read at high speed with low current consumption.

【0097】[変形例1]図5はこの発明の第1の実施
例である半導体記憶装置の要部の構成を示す図である。
図5において、ドライブアンプ2は、図3に示すドライ
ブアンプ2の構成と、nチャネルMOSトランジスタ1
0aおよび11aに代えて、pチャネルMOSトランジ
スタ20aおよび20bが用いられている点を除いて同
じ構成を備える。このpチャネルMOSトランジスタ2
0aおよび20bを駆動するために、センス活性化信号
SPに応答して導通し、電源電位Vccレベルの信号を
センスドライブ信号線16上に伝達するpチャネルMO
SトランジスタPQが設けられる。pチャネルMOSト
ランジスタ20aおよび20bはこの信号線16上の電
源電位Vccレベルのセンスドライブ信号に応答してノ
ードNaおよびNbの一方を電源電位レベルにまで充電
する。
[Modification 1] FIG. 5 shows a structure of a main portion of a semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention.
5, the drive amplifier 2 is the same as the configuration of the drive amplifier 2 shown in FIG.
It has the same structure except that p channel MOS transistors 20a and 20b are used instead of 0a and 11a. This p-channel MOS transistor 2
P channel MO for conducting 0 a and 20 b in response to sense activation signal SP and transmitting a signal at power supply potential Vcc level onto sense drive signal line 16.
An S transistor PQ is provided. P channel MOS transistors 20a and 20b charge one of nodes Na and Nb to the power supply potential level in response to the sense drive signal at power supply potential Vcc level on signal line 16.

【0098】アンプ4は、図3に示すアンプ4と異な
り、その構成は後に詳細に説明するが、メインビット線
MBLおよびZMBL上の信号電位を変化させずにこの
メインビット線MBLおよびZMBL上の信号電位を増
幅してIOゲート側へ伝達する。次に図5に示す構成の
動作について、その動作波形図である図6を参照して説
明する。
Unlike amplifier 4 shown in FIG. 3, amplifier 4 will be described in detail later, but amplifier 4 does not change the signal potentials on main bit lines MBL and ZMBL, but on main bit lines MBL and ZMBL. The signal potential is amplified and transmitted to the IO gate side. Next, the operation of the configuration shown in FIG. 5 will be described with reference to the operation waveform diagram of FIG.

【0099】まず信号線15および16は図示しないプ
リチャージ手段により中間電位にプリチャージされてい
る。またメインビット線MBL、ZMBLおよびサブビ
ット線SBLa、ZSBLa、SBLb、ZSBLbは
中間電位Vcc/2にプリチャージされている。また分
離指示信号BLIは“H”にあり、分離用トランジスタ
12a、13a、12bおよび13bはオン状態にあ
る。したがってノードNaおよびNbも中間電位Vcc
レベルにプリチャージされている。
First, the signal lines 15 and 16 are precharged to an intermediate potential by a precharge means (not shown). Main bit lines MBL, ZMBL and sub bit lines SBLa, ZSBLa, SBLb, ZSBLb are precharged to the intermediate potential Vcc / 2. Isolation instruction signal BLI is at "H", and isolation transistors 12a, 13a, 12b and 13b are in the ON state. Therefore, nodes Na and Nb also have intermediate potential Vcc.
It is precharged to the level.

【0100】ロウアドレスストローブ信号/RASが
“L”に立下がるとメモリサイクルが開始され、プリチ
ャージ状態が終了する。このロウアドレスストローブ信
号/RASの立下がりに応答して分離指示信号BLIが
“L”に立下がり、トランジスタ12a、13a、12
bおよび13bがオフ状態となる。
When the row address strobe signal / RAS falls to "L", a memory cycle is started and the precharge state is completed. In response to the fall of row address strobe signal / RAS, isolation instruction signal BLI falls to "L", and transistors 12a, 13a, 12
b and 13b are turned off.

【0101】次いでワード線WLの電位が“H”に立上
がり、この選択ワード線WLに接続されるメモリセルの
データが対応のサブビット線上に伝達される。今、以下
の説明を簡単にするために、ワード線WLAが選択さ
れ、サブビット線SBLaにメモリセルデータが伝達さ
れた状態を考える。この状態においては、リード活性化
信号RSはまだ“L”にあり、メインビット線MBLお
よびZMBLはプリチャージ電位(中間電位)を維持し
ており、またノードNaおよびNbのプリチャージを維
持している。
Then, the potential of word line WL rises to "H", and the data of the memory cell connected to this selected word line WL is transmitted to the corresponding sub bit line. Now, in order to simplify the following description, consider a state in which the word line WLA is selected and the memory cell data is transmitted to the sub bit line SBLa. In this state, read activation signal RS is still at "L", main bit lines MBL and ZMBL maintain a precharge potential (intermediate potential), and nodes Na and Nb are precharged. There is.

【0102】次いでセンス活性化信号SPおよびSNが
活性状態とされる。このとき、選択されたメモリセルデ
ータを検知するためのセンスドライブ信号が先に活性状
態とされる。したがって、今サブビット線SBLaにメ
モリセルデータが伝達されているため、センス活性化信
号SPが先に“L”となり、センス活性化トランジスタ
PQが導通し、信号線16上の電位が電源電位Vccレ
ベルに上昇する。これにより、トランジスタ20aおよ
び20bは動作状態となる。サブビット線SBLaの電
位がサブビット線ZSBLaの電位よりも高い場合に
は、トランジスタ20aを介してノードNaが充電され
る。このときトランジスタ20bを介してはほとんど電
流は流れないため、ノードNbの電位はほとんど上昇し
ない。これによりノードNaおよびNbの電位差が拡大
する。他方のセンスドライブ信号SNは依然非活性状態
を維持する。信号線15上の電位は中間電位であり、ま
たサブビット線SBLaおよびZSBLaの電位も中間
電位レベルであるため、トランジスタ10bおよび11
bを介しての放電は生じない。センスドライブ信号が活
性化されると、またリード活性化信号RSが所定期間
“H”となり、リードゲートトランジスタ14aおよび
14bが導通状態となる。これにより、メインビット線
MBLおよびZMBLの電位差が拡大する。図6におい
ては、選択されたメモリセルが“H”のデータを格納し
ている場合の動作波形を実線で示し、選択されたメモリ
セルの記憶データが“L”の場合の動作波形を破線で示
す。次いでアンプ4が活性化され、メインビット線MB
LおよびZMBL上の信号電位差を増幅しIOゲートへ
伝達する。この後IOゲートを介して選択されたメモリ
セルのデータがリードデータ線上へ伝達される。
Then, sense activation signals SP and SN are activated. At this time, the sense drive signal for detecting the selected memory cell data is activated first. Therefore, since the memory cell data is being transmitted to the sub bit line SBLa, the sense activation signal SP becomes "L" first, the sense activation transistor PQ becomes conductive, and the potential on the signal line 16 becomes the power supply potential Vcc level. Rise to. As a result, the transistors 20a and 20b are activated. When the potential of sub-bit line SBLa is higher than the potential of sub-bit line ZSBLa, node Na is charged through transistor 20a. At this time, almost no current flows through the transistor 20b, so that the potential of the node Nb hardly rises. This expands the potential difference between nodes Na and Nb. The other sense drive signal SN still maintains the inactive state. Since the potential on signal line 15 is the intermediate potential and the potentials on sub-bit lines SBLa and ZSBLa are also at the intermediate potential level, transistors 10b and 11 are provided.
No discharge occurs through b. When the sense drive signal is activated, the read activation signal RS becomes "H" for a predetermined period, and the read gate transistors 14a and 14b are rendered conductive. As a result, the potential difference between the main bit lines MBL and ZMBL increases. In FIG. 6, the operation waveform when the selected memory cell stores “H” data is shown by a solid line, and the operation waveform when the stored data of the selected memory cell is “L” is shown by a broken line. Show. Then, the amplifier 4 is activated and the main bit line MB
The signal potential difference on L and ZMBL is amplified and transmitted to the IO gate. Thereafter, the data of the selected memory cell is transmitted onto the read data line via the IO gate.

【0103】リード活性化信号RSは所定期間のみ活性
状態の“H”となっており、メインビット線MBLおよ
びZMBLの電位差は十分小さくすることができ、デー
タ読出時における消費電流を低減することができる(メ
インビット線の駆動期間は短いため)。
The read activation signal RS is in the active state "H" only for a predetermined period, the potential difference between the main bit lines MBL and ZMBL can be made sufficiently small, and the current consumption at the time of data reading can be reduced. Yes (because the driving period of the main bit line is short).

【0104】次いで、分離指示信号BLIが“H”とな
り、トランジスタ12a、13a、12bおよび13b
がオン状態となる。これにより、ノードNaおよびNb
の電位が他方のサブビット線SBLaおよびZSBLa
上に伝達される。このときまた合わせて他方のセンスド
ライブ信号SNを活性状態とし“H”に立下げ、信号線
15上の電位を接地電位レベルの“L”とする。これに
より、トランジスタ20aおよび20bがクロスカップ
ル型センスアンプを構成し、ノードNaおよびサブビッ
ト線SBLaおよびSBLbを電源電位レベルにまで駆
動する。またトランジスタ10bおよび11bがクロッ
クカップル型Nチャネルセンスアンプを構成し、ノード
Nb、サブビット線ZSBLaおよびZSBLbを接地
電位レベルにまで放電する。これにより、選択メモリセ
ルへのデータのリストア動作が完了する。このとき分離
指示信号BLIはリストア動作時には電源電位Vccレ
ベルよりも高い電圧レベルに昇圧され、確実に“H”の
データを書込むように構成されてもよい。
Then, isolation instruction signal BLI attains "H", and transistors 12a, 13a, 12b and 13b.
Turns on. As a result, the nodes Na and Nb
Of the other sub-bit lines SBLa and ZSBLa
Transmitted on. At this time, the other sense drive signal SN is also activated to fall to "H" and the potential on the signal line 15 is set to the ground potential level "L". Thereby, transistors 20a and 20b form a cross-couple type sense amplifier, and drive node Na and sub bit lines SBLa and SBLb to the power supply potential level. Transistors 10b and 11b form a clock-coupled N-channel sense amplifier and discharge node Nb and sub-bit lines ZSBLa and ZSBLb to the ground potential level. This completes the operation of restoring data to the selected memory cell. At this time, isolation instructing signal BLI may be configured to be boosted to a voltage level higher than the power supply potential Vcc level during the restore operation, and surely write "H" data.

【0105】ビット線SBLb上にメモリセルデータが
伝達される場合には、先に信号線15上のセンスドライ
ブ信号が活性状態の“H”となり、ノードNaおよびノ
ードNbの一方が接地電位レベルへと放電される。この
場合においても、リード活性化信号RSは所定期間のみ
“H”とされるため、メインビット線MBLおよびZM
BLの電位は中間電位とそれより低い電圧レベルにさ
れ、その電位振幅はフルスイングとならないため、消費
電力を低減することができる。この場合においてもアン
プ4がその電位差を増幅してIOゲート側へ伝達する。
When memory cell data is transmitted onto bit line SBLb, the sense drive signal on signal line 15 first attains an active state of "H", and one of nodes Na and Nb attains the ground potential level. And be discharged. Also in this case, the read activation signal RS is set to "H" only for a predetermined period, so that the main bit lines MBL and ZM.
The potential of BL is set to the intermediate potential and a voltage level lower than it, and the potential amplitude does not make a full swing, so that power consumption can be reduced. Also in this case, the amplifier 4 amplifies the potential difference and transmits it to the IO gate side.

【0106】上述のように、サブビット線に対しpチャ
ネルMOSトランジスタ対およびnチャネルMOSトラ
ンジスタ対を設けることにより、メインビット線MBL
およびZMBLに設けられたアンプ4を用いてサブビッ
ト線を駆動する必要がなく、リストア時における消費電
流を低減することができる(メインビット線MBLおよ
びZMBLをフルスイングさせる必要がないためであ
る)。またトランジスタ20a、20b、10bおよび
11bは、メインビット線MBLおよびZMBLの電位
差を単に拡大する能力が要求されるだけであり、また対
応のサブビット線SBL(SBLa、SBLbおよびZ
SBLa、ZSBLb)を駆動することが要求されるだ
けであり、その電流駆動力は比較的小さくすることがで
き、ドライブアンプの占有面積を小さくすることができ
る。
As described above, by providing the p-channel MOS transistor pair and the n-channel MOS transistor pair for the sub bit line, the main bit line MBL is provided.
Also, it is not necessary to drive the sub-bit line by using the amplifier 4 provided in ZMBL, and the current consumption at the time of restoration can be reduced (because it is not necessary to fully swing main bit lines MBL and ZMBL). Transistors 20a, 20b, 10b and 11b are only required to have a capability of enlarging the potential difference between main bit lines MBL and ZMBL, and corresponding sub bit lines SBL (SBLa, SBLb and Z).
It is only required to drive SBLa, ZSBLb), and the current driving force can be made relatively small, and the area occupied by the drive amplifier can be made small.

【0107】なお、センス活性化信号において、遅れて
活性状態とされるセンスドライブ信号の活性状態への移
行タイミングは、分離指示信号BLIが非活性状態の
“H”となった後にするのが好ましい。たとえば、信号
線15上のセンス活性化信号が遅れて活性状態とされる
場合、分離指示信号BLIが“L”のときにこのセンス
ドライブ信号SNが活性状態とされた場合、ノードNa
の電位が高い場合には、このノードNaの電位がトラン
ジスタ10bを介して接地電位レベルへと放電され、ノ
ードNaおよびノードNbの電位差が小さくなることが
考えられるからである(トランジスタ10bおよび11
bの電位は分離指示信号BLIが“L”のときには同じ
中間電位レベルにある)。
In the sense activation signal, it is preferable to shift the sense drive signal, which is activated in a delayed manner, to the active state after the isolation instruction signal BLI is in the inactive state of "H". . For example, when the sense activation signal on signal line 15 is activated in a delayed manner, when sense drive signal SN is activated when isolation instruction signal BLI is "L", node Na is activated.
This is because it is possible that the potential of node Na is discharged to the ground potential level via transistor 10b and the potential difference between node Na and node Nb is reduced (transistors 10b and 11).
The potential of b is at the same intermediate potential level when the separation instruction signal BLI is "L").

【0108】データ書込動作時においては、データ書込
指示信号に応答してリード活性化信号RSを強制的に
“H”の活性状態に駆動して維持すればよい。
In the data write operation, read activation signal RS may be forcibly driven and maintained in the active state of "H" in response to the data write instruction signal.

【0109】上述のように、分離指示信号BLIを活性
状態の“L”に維持してノードNaおよびNbの電位差
を拡大してメインビット線MBLおよびZMBLを駆動
することにより、ノードNaおよびNbに付随する寄生
容量を小さくすることができ、高速でノードNaおよび
Nbの電位差を拡大することができる。
As described above, isolation instruction signal BLI is maintained in the active state of "L" and the potential difference between nodes Na and Nb is expanded to drive main bit lines MBL and ZMBL. The accompanying parasitic capacitance can be reduced, and the potential difference between the nodes Na and Nb can be increased at high speed.

【0110】[アンプの構成]図7は、図5に示すアン
プの具体的構成例を示す図である。図7において、アン
プ4は、メインビット線MBLおよびZMBL上の信号
電位を増幅する読出アンプ40と、読出アンプ40によ
り増幅されたデータを読出イネーブル信号Rに応答して
ノードNcおよびNdへ伝達するデータ読出用トランジ
スタ41aおよび41bと、データ書込時に、IOゲー
トIGaおよびIGbを介して伝達された書込データを
メインビット線MBLおよびZMBLへ伝達する書込用
トランジスタ42aおよび42bを含む。書込用トラン
ジスタ42aおよび42bは、書込指示信号Wに応答し
て導通する。
[Amplifier Configuration] FIG. 7 is a diagram showing a specific configuration example of the amplifier shown in FIG. In FIG. 7, amplifier 4 transmits a read amplifier 40 for amplifying the signal potentials on main bit lines MBL and ZMBL, and data amplified by read amplifier 40 to nodes Nc and Nd in response to read enable signal R. Included are data read transistors 41a and 41b, and write transistors 42a and 42b transmitting the write data transmitted through IO gates IGa and IGb to main bit lines MBL and ZMBL when writing data. Write transistors 42a and 42b are rendered conductive in response to write instruction signal W.

【0111】読出アンプ40は、その一方導通端子がノ
ードNeに接続され、そのコントロールゲートがメイン
ビット線MBLに接続され、その他方導通端子がノード
Nhに接続されるnチャネルMOSトランジスタ45a
と、その一方導通端子がノードNgに接続され、その他
方導通端子がノードNeに接続され、そのコントロール
ゲートがノードNeに接続されるpチャネルMOSトラ
ンジスタ44aと、その一方導通端子がノードNfに接
続され、その他方導通端子がノードNhに接続され、そ
のコントロールゲートがメインビット線ZMBLに接続
されるnチャネルMOSトランジスタ45bと、その一
方導通端子がノードNgに接続され、その他方導通端子
がノードNfに接続され、そのコントロールゲートがノ
ードNeに接続されるpチャネルMOSトランジスタ4
4bと、その一方導通端子がノードNeに接続され、そ
のコントロールゲートが読出アンプ活性化信号PAEを
受けるように接続され、その他方導通端子がノードNg
に接続されるpチャネルMOSトランジスタ43aと、
その一方導通端子がノードNfに接続され、その他方導
通端子がノードNgに接続され、そのコントロールゲー
トが読出アンプ活性化信号PAEを受けるように接続さ
れるpチャネルMOSトランジスタ43bと、ノードN
hを読出アンプ活性化信号PAEに応答して接地電位レ
ベルへ放電するnチャネルMOSトランジスタ46を含
む。ノードNgへは電源電位Vccと同じ電位レベルの
電圧が伝達される。
Read amplifier 40 has an n-channel MOS transistor 45a having one conduction terminal connected to node Ne, its control gate connected to main bit line MBL, and the other conduction terminal connected to node Nh.
And a p-channel MOS transistor 44a having one conduction terminal connected to the node Ng, the other conduction terminal connected to the node Ne, and its control gate connected to the node Ne, and one conduction terminal connected to the node Nf. The n-channel MOS transistor 45b having the other conduction terminal connected to the node Nh and the control gate connected to the main bit line ZMBL, and the one conduction terminal connected to the node Ng and the other conduction terminal connected to the node Nf. P-channel MOS transistor 4 whose control gate is connected to node Ne.
4b and one conduction terminal thereof is connected to node Ne, its control gate is connected to receive read amplifier activation signal PAE, and the other conduction terminal thereof is connected to node Ng.
A p-channel MOS transistor 43a connected to
One conduction terminal is connected to node Nf, the other conduction terminal is connected to node Ng, and its control gate is connected to receive a read amplifier activation signal PAE.
Included is an n channel MOS transistor 46 discharging h to the ground potential level in response to read amplifier activation signal PAE. A voltage at the same potential level as power supply potential Vcc is transmitted to node Ng.

【0112】読出アンプ40の出力ノードNeおよびN
fは、メインビット線MBLおよびZMBLには接続さ
れない(データ読出時には書込用トランジスタ42aお
よび42bはオフ状態にある)。したがってこの読出ア
ンプ40は、高入力インピーダンスを有し、メインビッ
ト線MBLおよびZMBL上の信号電位に変化をもたら
すことなくこれらメインビット線MBLおよびZMBL
上の信号電位を増幅してトランジスタ41aおよび41
bを介してノードNcおよびNd上へ伝達する。これに
よりメインビット線MBLおよびZMBL上の信号電位
が微小であっても、消費電流を何ら増大させることなく
(メインビット線MBLおよびZMBLの電位をフルス
イングさせる必要がないため)、高速でメインビット線
MBLおよびZMBL上の信号電位を増幅することがで
きる。
Output nodes Ne and N of read amplifier 40
f is not connected to main bit lines MBL and ZMBL (writing transistors 42a and 42b are in the off state during data reading). Therefore, read amplifier 40 has a high input impedance and does not change the signal potentials on main bit lines MBL and ZMBL.
The signal potential on the upper side is amplified to amplify the transistors 41a and 41a.
It is transmitted to nodes Nc and Nd via b. As a result, even if the signal potentials on the main bit lines MBL and ZMBL are very small, the main bit is driven at high speed without increasing the consumption current (since it is not necessary to fully swing the potentials on the main bit lines MBL and ZMBL). The signal potential on lines MBL and ZMBL can be amplified.

【0113】リードデータ線5は、互いに相補な信号を
伝達するリードデータバス線5aおよび5bを含む。こ
れらのリードデータバス線5aおよび5bはプリアンプ
PAおよびライトドライバWDに接続される。プリアン
プPAがデータ読出時に活性化され、ライトドライバW
Dがデータ書込時に活性化される。次に動作について簡
単に説明する。
Read data line 5 includes read data bus lines 5a and 5b transmitting signals complementary to each other. These read data bus lines 5a and 5b are connected to preamplifier PA and write driver WD. The preamplifier PA is activated at the time of data reading, and the write driver W
D is activated at the time of writing data. Next, the operation will be briefly described.

【0114】データ書込時においては、読出イネーブル
信号Rは“L”にあり、トランジスタ41aおよび41
bはオフ状態にある。データ書込時においては、ライト
ドライバWDが所定のタイミングで内部書込データを生
成し、リードデータバス線5aおよび5bの電位を内部
書込データに対応する電位レベルに変化させる。次いで
列選択信号YSが“H”に立上がり、IOゲートIGa
およびIGbがオン状態となり、メインビット線MBL
およびZMBL上の信号電位は内部書込データに対応し
た電位レベルに変化する(このとき既に、書込指示信号
Wによりトランジスタ42aおよび42bはオン状態と
なっている)。ライトドライバWEの駆動力が十分大き
ければ、このメインビット線MBLおよびZMBL上の
電位をほぼフルスイングさせることができるので、サブ
ビット線に設けられたセンスアンプ(pチャネルMOS
トランジスタおよびnチャネルMOSトランジスタ)が
増幅しラッチしている信号電位を内部書込データに従っ
て反転させることができる。データ読出時においては、
書込指示信号Wは非活性状態の“L”とされる。これに
よりトランジスタ42aおよび42bはオフ状態を維持
する。スタンバイ時においては、読出アンプ活性化信号
PAEは“L”にあり、トランジスタ46がオフ状態に
あり、一方トランジスタ43aおよび43bはオン状態
にある。これによりノードNg上のプリチャージ電位V
ccがノードNeおよびNfに伝達され、ノードNeお
よびNfはプリチャージ電位Vccの電位レベルを保持
している。
At the time of data writing, read enable signal R is at "L" and transistors 41a and 41 are provided.
b is in the off state. At the time of data writing, write driver WD generates internal write data at a predetermined timing and changes the potentials of read data bus lines 5a and 5b to the potential level corresponding to the internal write data. Then, the column selection signal YS rises to "H" and the IO gate IGa
And IGb are turned on, and the main bit line MBL
And the signal potential on ZMBL changes to the potential level corresponding to the internal write data (transistors 42a and 42b are already turned on by write instruction signal W at this time). If the driving power of the write driver WE is sufficiently large, the potentials on the main bit lines MBL and ZMBL can be swung almost completely, and therefore the sense amplifier (p channel MOS) provided on the sub bit line can be used.
The signal potential amplified and latched by the transistor and the n-channel MOS transistor can be inverted according to the internal write data. When reading data,
The write instruction signal W is set to the inactive state of "L". As a result, the transistors 42a and 42b maintain the off state. In the standby state, read amplifier activation signal PAE is at "L", transistor 46 is off, while transistors 43a and 43b are on. This causes the precharge potential V on the node Ng.
cc is transmitted to nodes Ne and Nf, and nodes Ne and Nf hold the potential level of precharge potential Vcc.

【0115】メインビット線MBLおよびZMBL上に
信号電位差が生じると、読出アンプ活性化信号PAEが
所定のタイミングで“H”の活性状態とされる。これに
よりトランジスタ46がオン状態となり、トランジスタ
43aおよび43bがオフ状態となる。トランジスタ4
5aおよび45bの一方が、メインビット線MBLおよ
びZMBL上の信号電位に応じて導通状態となる。今メ
インビット線MBLの電位がメインビット線ZMBLよ
りも高い場合には、ノードNeが接地電位レベルへ放電
される。ノードNeの電位レベルの低下に伴って、トラ
ンジスタ44bがオン状態となり、ノードNfが電源電
位Vccレベルにまで充電される。これにより、ノード
NeおよびNfがそれぞれ接地電位レベル、および電源
電圧Vccレベルにまで高速で駆動される。ノードNe
およびNf上の信号電位はノードNcおよびNdへトラ
ンジスタ41aおよび41bを介して伝達される。次い
で列選択信号YSが“H”に立上がり、ノードNcおよ
びNd上の信号電位がリードデータバス線5aおよび5
b上に伝達され、プリアンプPAにより増幅されて読出
される。
When a signal potential difference occurs on main bit lines MBL and ZMBL, read amplifier activation signal PAE is activated to "H" at a predetermined timing. As a result, the transistor 46 is turned on, and the transistors 43a and 43b are turned off. Transistor 4
One of 5a and 45b is rendered conductive according to the signal potentials on main bit lines MBL and ZMBL. If the potential of main bit line MBL is higher than that of main bit line ZMBL, node Ne is discharged to the ground potential level. With the decrease in the potential level of node Ne, transistor 44b is turned on, and node Nf is charged to the level of power supply potential Vcc. As a result, nodes Ne and Nf are driven at high speed to the ground potential level and power supply voltage Vcc level, respectively. Node Ne
The signal potentials on Nf and Nf are transmitted to nodes Nc and Nd through transistors 41a and 41b. Then, column select signal YS rises to "H", and the signal potentials on nodes Nc and Nd change to read data bus lines 5a and 5d.
It is transmitted onto b, amplified by preamplifier PA and read.

【0116】リードアンプ40は、単にノードNe、N
fおよびNcならびにNbを駆動するだけである。した
がってリードアンプ40の電流駆動力は比較的小さくて
すみ、その消費電流は十分小さくすることができ、低消
費電流でメインビット線MBLおよびZMBL上の比較
的小さな信号電位差を高速で増幅してIOゲートの上へ
伝達することができる。
The read amplifier 40 simply uses the nodes Ne and N.
It only drives f and Nc and Nb. Therefore, the current driving capability of read amplifier 40 can be relatively small, and the current consumption thereof can be made sufficiently small, and a relatively small signal potential difference on main bit lines MBL and ZMBL can be amplified at a high speed with a low current consumption. Can be transmitted over the gate.

【0117】読出指示信号Rについては、メモリサイク
ル開始時には活性状態の“H”に設定され、データ書込
指示信号Wが発生されるときに非活性状態とされる構成
が利用されてもよい。これはリードアンプ活性化信号P
AEについても同様である。
Read instruction signal R may be set to an active state of "H" at the start of a memory cycle and inactivated when data write instruction signal W is generated. This is the read amplifier activation signal P
The same applies to AE.

【0118】[アンプの代替例]図8は、図5に示すア
ンプの代替例の構成を示す図である。図8において、ア
ンプ4は、データ読出時にメインビット線MBLおよび
ZMBL上の信号電位を増幅してノードNiおよびNj
上に伝達する読出アンプ50と、データ書込時に活性化
され、ノードNiおよびNj上の信号電位を増幅してメ
インビット線MBLおよびZMBL上に伝達する書込用
アンプ60を含む。
[Alternative Example of Amplifier] FIG. 8 is a diagram showing a configuration of an alternative example of the amplifier shown in FIG. In FIG. 8, amplifier 4 amplifies the signal potentials on main bit lines MBL and ZMBL to read nodes Ni and Nj during data reading.
It includes a read amplifier 50 transmitting to the above, and a write amplifier 60 activated at the time of data writing, amplifying signal potentials on nodes Ni and Nj and transmitting to main bit lines MBL and ZMBL.

【0119】読出用アンプ50は、ノードNlおよびN
kの間に相補接続され、それぞれのゲートがメインビッ
ト線MBLに接続されるpチャネルMOSトランジスタ
52aおよびnチャネルMOSトランジスタ51aと、
ノードNlおよびNkの間に相補接続され、それぞれの
ゲートがメインビット線ZMBLに接続されるpチャネ
ルMOSトランジスタ52bおよびnチャネルMOSト
ランジスタ51bと、読出活性化信号Rに応答してノー
ドNkを接地電位レベルへ放電するnチャネルMOSト
ランジスタ53と、読出活性化信号/Rに応答して導通
し、ノードNlを電源電位Vccレベルに充電するpチ
ャネルMOSトランジスタ54を含む。この読出用アン
プ50は、読出活性化信号Rおよび/Rに応答して活性
化され、メインビット線MBLおよびZMBL上の信号
電位を反転増幅してノードNiおよびNj上に伝達する
クロックドインバータバッファアンプの構成を備える。
The read amplifier 50 includes nodes Nl and N1.
a p-channel MOS transistor 52a and an n-channel MOS transistor 51a, which are complementarily connected between k and whose gates are connected to the main bit line MBL,
In response to the read activation signal R, the node Nk is grounded in response to the p-channel MOS transistor 52b and the n-channel MOS transistor 51b which are complementarily connected between the nodes Nl and Nk and have their gates connected to the main bit line ZMBL. It includes an n channel MOS transistor 53 discharging to a level and ap channel MOS transistor 54 rendered conductive in response to read activation signal / R to charge node Nl to the level of power supply potential Vcc. Read amplifier 50 is activated in response to read activation signals R and / R, and a clocked inverter buffer for inverting and amplifying the signal potentials on main bit lines MBL and ZMBL and transmitting it to nodes Ni and Nj. It has an amplifier configuration.

【0120】書込用アンプ60は、ノードNmとノード
Nnの間に相補接続され、それぞれのゲートがノードN
iに接続されるpチャネルMOSトランジスタ62aお
よびnチャネルMOSトランジスタ61aと、ノードN
mとノードNnの間に相補接続され、それぞれのゲート
がノードNjに接続されるpチャネルMOSトランジス
タ62bおよびnチャネルMOSトランジスタ61b
と、書込活性化信号Wに応答して導通し、ノードNnを
接地電位レベルへ放電するnチャネルMOSトランジス
タ63と、書込活性化信号/Wに応答して導通し、ノー
ドNnを電源電位Vccレベルに充電するnチャネルM
OSトランジスタ64を含む。
The write amplifier 60 is complementarily connected between the node Nm and the node Nn and has its gate connected to the node Nm.
p channel MOS transistor 62a and n channel MOS transistor 61a connected to i, and node N
A p-channel MOS transistor 62b and an n-channel MOS transistor 61b, which are complementarily connected between m and a node Nn and have their gates connected to a node Nj.
An n channel MOS transistor 63 which is rendered conductive in response to write activation signal W and discharges node Nn to the ground potential level, and an electrical connection which is rendered conductive in response to write activation signal / W, and node Nn is connected to the power supply potential. N-channel M charging to Vcc level
The OS transistor 64 is included.

【0121】図8において、さらにメインビット線MB
LおよびZMBLをイコライズ信号EQに応答して中間
電位VBLへプリチャージするためのプリチャージ回路
70を合わせて示す。プリチャージ/イコライズ回路7
0は、イコライズ指示信号に応答してメインビット線M
BLおよびZMBLを電気的に短絡するnチャネルMO
Sトランジスタ71と、イコライズ信号EQに応答して
導通し、メインビット線MBLへ中間電位VBLを伝達
するnチャネルMOSトランジスタ72と、イコライズ
信号EQに応答して導通し、中間電位VBLをメインビ
ット線ZMBLへ伝達するnチャネルMOSトランジス
タ73を含む。これらのトランジスタ71、72および
73は、半導体記憶装置のスタンバイ時にメインビット
線MBLおよびZMBLの所定のプリチャージ電位に初
期化する初期化トランジスタを構成する。メインビット
線MBLおよびZMBLは中間電位Vcc/2にプリチ
ャージされてもよく、電源電位Vccレベルにプリチャ
ージされてもよい。次にこの図8に示すアンプの動作に
ついて簡単に説明する。
In FIG. 8, the main bit line MB is further added.
Precharge circuit 70 for precharging L and ZMBL to intermediate potential VBL in response to equalize signal EQ is also shown. Precharge / equalize circuit 7
0 is the main bit line M in response to the equalize instruction signal.
N-channel MO that electrically shorts BL and ZMBL
An S-transistor 71 is conductive in response to the equalize signal EQ and transmits an intermediate potential VBL to the main bit line MBL, and an n-channel MOS transistor 72 is conductive in response to the equalize signal EQ to bring the intermediate potential VBL into the main bit line. It includes an n-channel MOS transistor 73 transmitting to ZMBL. These transistors 71, 72 and 73 form an initialization transistor for initializing the main bit lines MBL and ZMBL to a predetermined precharge potential during standby of the semiconductor memory device. Main bit lines MBL and ZMBL may be precharged to intermediate potential Vcc / 2 or precharged to power supply potential Vcc level. Next, the operation of the amplifier shown in FIG. 8 will be briefly described.

【0122】データ読出時においては、読出用アンプ5
0が活性状態とされ、書込用アンプ60は非活性状態と
される。メインビット線MBLおよびZMBLの電位差
が拡大されると、読出活性化信号Rおよび/Rが活性状
態とされ、トランジスタ53および54が導通状態とな
る。これによりトランジスタ51aおよび52aはイン
バータとして動作し、メインビット線MBL上の信号電
位を反転増幅してノードNi上に伝達する。一方トラン
ジスタ51bおよび52bがインバータとして動作し、
メインビット線ZMBL上の信号電位を反転増幅してノ
ードNj上に伝達する。この読出用アンプ50の構成の
場合、クロックドインバータ回路が利用されているた
め、メインビット線MBLおよびZMBLは、基準電位
(中間電位レベルのプリチャージ電圧レベル)に関して
互いに反対方向にその電位が変化する必要がある。この
メインビット線MBLおよびZMBLの電位がともに同
一の論理レベルと判断される可能性が生じるためであ
る。メインビット線MBLおよびZMBLの電位を基準
電位を中心として互いに反対方向に変化させるための構
成については後に説明する。
At the time of data reading, the reading amplifier 5
0 is activated and write amplifier 60 is deactivated. When the potential difference between main bit lines MBL and ZMBL is increased, read activation signals R and / R are activated and transistors 53 and 54 are rendered conductive. As a result, transistors 51a and 52a operate as an inverter to invert and amplify the signal potential on main bit line MBL and transmit it to node Ni. On the other hand, the transistors 51b and 52b operate as an inverter,
The signal potential on main bit line ZMBL is inverted and amplified and transmitted to node Nj. In the case of the configuration of this read amplifier 50, since the clocked inverter circuit is used, the potentials of main bit lines MBL and ZMBL change in the opposite directions with respect to the reference potential (precharge voltage level of the intermediate potential level). There is a need to. This is because the potentials of main bit lines MBL and ZMBL may be determined to have the same logic level. A configuration for changing the potentials of main bit lines MBL and ZMBL in opposite directions centering on the reference potential will be described later.

【0123】データ書込時においては、書込用アンプ6
0が書込活性化信号Wおよび/Wに応答して活性化され
る。この場合にはIOゲートIGaおよびIGbを介し
て与えられた内部書込データ(図7に示すライトドライ
バから与えられる)がノードNiおよびNj上に伝達さ
れ、これらのノードNiおよびNj上の信号電位が反転
増幅されてメインビット線MBLおよびZMBL上に伝
達される。これによりメインビット線MBLおよびZM
BL上の信号電位がフルスイングし(動作電源電位Vc
cレベルおよび接地電位レベル)、選択されたメモリセ
ルへデータを書込むことができる。
At the time of writing data, the writing amplifier 6
0 is activated in response to write activation signals W and / W. In this case, internal write data (provided from the write driver shown in FIG. 7) applied via IO gates IGa and IGb is transmitted onto nodes Ni and Nj, and signal potentials on these nodes Ni and Nj. Is inverted and amplified and transmitted to main bit lines MBL and ZMBL. Thereby, the main bit lines MBL and ZM
The signal potential on BL fully swings (operating power supply potential Vc
(c level and ground potential level), data can be written to the selected memory cell.

【0124】またさらに読出用アンプとしては、図7お
よび図8に示す構成に代えてさらに、カレントミラー型
の差動増幅器を利用することもできる。
Further, as the read amplifier, a current mirror type differential amplifier may be used instead of the configuration shown in FIGS. 7 and 8.

【0125】[制御信号発生系]図9は、各種制御信号
を発生するための回路構成を示す図である。図9におい
て、制御信号発生系は、外部から与えられるロウアドレ
スストローブ信号/RASを受け、内部ロウアドレスス
トローブ信号φRASを発生するRASバッファ80
と、RASバッファ80からの内部ロウアドレスストロ
ーブ信号φRASに応答して外部から与えられるアドレ
ス信号ADを取込んで内部行アドレス信号を発生するア
ドレスバッファ82と、内部ロウアドレスストローブ信
号φRASに応答して活性化され、外部から与えられる
コラムアドレスストローブ信号/CASに応答して内部
コラムアドレスストローブ信号φCASを発生するCA
Sバッファ84と、CASバッファ84からの内部コラ
ムアドレスストローブ信号φCASと外部からのライト
イネーブル信号/WEを受けて内部書込制御信号Wを発
生する書込制御回路86を含む。アドレスバッファ82
は、内部コラムアドレスストローブ信号φCASに従っ
て外部から与えられるアドレス信号ADを取込んで内部
列アドレス信号を発生する。書込制御回路86は、内部
コラムアドレスストローブ信号φCASおよびライトイ
ネーブル信号/WEの遅い方の活性化に従って内部書込
指示信号(書込活性化信号)Wを発生する。
[Control Signal Generation System] FIG. 9 is a diagram showing a circuit configuration for generating various control signals. In FIG. 9, the control signal generating system receives an externally applied row address strobe signal / RAS and generates an internal row address strobe signal φRAS.
In response to the internal row address strobe signal φRAS from the RAS buffer 80, an address buffer 82 which takes in an externally applied address signal AD to generate an internal row address signal, and in response to the internal row address strobe signal φRAS. CA which is activated and generates an internal column address strobe signal φCAS in response to an externally applied column address strobe signal / CAS.
It includes an S buffer 84 and a write control circuit 86 which receives internal column address strobe signal φCAS from CAS buffer 84 and external write enable signal / WE to generate internal write control signal W. Address buffer 82
Receives an address signal AD externally applied according to internal column address strobe signal φCAS to generate an internal column address signal. Write control circuit 86 generates internal write instructing signal (write activation signal) W in accordance with activation of internal column address strobe signal φCAS and write enable signal / WE, whichever is later.

【0126】制御信号発生系はさらに、内部ロウアドレ
スストローブ信号φRASに応答して活性化され、アド
レスバッファ82からの内部行アドレス信号をデコード
してワード線を選択し、選択されたワード線上にワード
線駆動信号WLを伝達する行選択回路91と、内部ロウ
アドレスストローブ信号φRASに応答して所定期間活
性状態となる分離指示信号BLIを発生する分離制御回
路92と、内部ロウアドレスストローブ信号φRASと
アドレスバッファ82からの行アドレス信号のうちの所
定のアドレスビットを受けてセンス活性化信号SPおよ
びSNを発生するセンスアンプ活性化回路93を含む。
センスアンプ活性化回路93は、アドレスバッファ82
から与えられる所定のアドレス信号ビットに従って選択
されたワード線と交差するサブビット線対を識別し、そ
の識別結果に従ってセンス活性化信号SPおよびSNの
一方を先に活性状態とする。センスアンプ活性化回路9
3のこのような構成としては、センス活性化信号を発生
する回路と、このセンス活性化信号を所定時間遅延させ
る遅延回路と、このセンス活性化信号と遅延回路の出力
の一方をアドレス信号ビットに従って選択するマルチプ
レクサを備える回路構成により実現することができる。
The control signal generation system is further activated in response to the internal row address strobe signal φRAS, decodes the internal row address signal from the address buffer 82 to select a word line, and word is selected on the selected word line. A row selection circuit 91 for transmitting a line drive signal WL, a separation control circuit 92 for generating a separation instruction signal BLI which is activated for a predetermined period in response to an internal row address strobe signal φRAS, an internal row address strobe signal φRAS and an address. It includes a sense amplifier activation circuit 93 which receives a predetermined address bit of the row address signal from buffer 82 and generates sense activation signals SP and SN.
The sense amplifier activation circuit 93 includes an address buffer 82.
A pair of sub-bit lines intersecting a selected word line is identified according to a predetermined address signal bit given from, and one of sense activation signals SP and SN is activated first according to the identification result. Sense amplifier activation circuit 9
3 has such a structure, a circuit for generating a sense activation signal, a delay circuit for delaying the sense activation signal for a predetermined time, and one of the sense activation signal and the output of the delay circuit according to an address signal bit. It can be realized by a circuit configuration including a multiplexer to be selected.

【0127】制御信号発生系はさらに、内部ロウアドレ
スストローブ信号φRASと書込制御回路86からの書
込指示信号Wに応答して接続制御信号(リード活性化信
号RS)を発生する接続制御回路94と、リード活性化
信号RSに応答して読出アンプ活性化信号R(およびP
AE)を発生するリード活性化回路95を含む。
The control signal generation system further generates a connection control signal (read activation signal RS) in response to the internal row address strobe signal φRAS and the write instruction signal W from the write control circuit 86. And a read amplifier activation signal R (and P
A read activation circuit 95 for generating AE) is included.

【0128】接続制御回路94は、内部ロウアドレスス
トローブ信号φRASが活性状態となると、所定のタイ
ミングで所定の時間幅を有するワンショットのパルス信
号をリード活性化信号RSとして発生する。接続制御回
路94は、また書込制御回路からの書込指示信号に応答
してこのリード活性化信号RSを内部ロウアドレススト
ローブ信号φRASが活性状態の“H”とする。接続制
御回路94は、この構成に代えて、内部ロウアドレスス
トローブ信号φRASが非活性状態の“L”のときに、
リード活性化信号RSを“H”の活性状態とし、内部ロ
ウアドレスストローブ信号φRASが“H”となってか
ら所定時間経過後に“L”の非活性状態となる構成が利
用されてもよい。この構成の場合には、書込指示信号
(書込活性化信号)Wに応答してリード活性化信号RS
が再び“H”の活性状態とされる。
When internal row address strobe signal φRAS is activated, connection control circuit 94 generates a one-shot pulse signal having a prescribed time width at a prescribed timing as read activation signal RS. In response to the write instruction signal from the write control circuit, connection control circuit 94 sets read activation signal RS to "H" in which internal row address strobe signal φRAS is active. Instead of this configuration, the connection control circuit 94, when the internal row address strobe signal φRAS is in the inactive state of “L”,
A configuration may be used in which the read activation signal RS is set to the active state of "H", and the internal row address strobe signal φRAS becomes "H", and then the inactive state of "L" is reached after a predetermined time has elapsed. In the case of this configuration, in response to the write instruction signal (write activation signal) W, the read activation signal RS
Are activated again to "H".

【0129】リードアンプ活性化回路95は、書込指示
信号Wが発生されるとその読出アンプ活性化信号R(お
よびPAE)を非活性状態の“L”に設定する。
Read amplifier activation circuit 95 sets read amplifier activation signal R (and PAE) to inactive state "L" when write instructing signal W is generated.

【0130】図9に示す構成の場合、データの書込およ
び読出にかかわらず、一旦活性状態とされる。メモリセ
ルデータのリストア動作のタイミングで内部書込データ
が選択されたメモリセルへ書込まれる。このような構成
に代えて、出力イネーブル信号/OEが外部から与えら
れ、この出力イネーブル信号OEに従ってリードアンプ
活性化回路95が活性状態とされ、読出用アンプ活性化
信号R(およびPAE)が発生される構成が利用されて
もよい。
In the case of the structure shown in FIG. 9, it is once activated regardless of whether data is written or read. The internal write data is written to the selected memory cell at the timing of the restore operation of the memory cell data. Instead of such a configuration, output enable signal / OE is externally applied, read amplifier activation circuit 95 is activated in accordance with output enable signal OE, and read amplifier activation signal R (and PAE) is generated. The configuration may be used.

【0131】[変更例2]図10は、この発明の第1の
実施例である半導体記憶装置の第2の変形例の要部の構
成を示す図である。この図10に示す構成は、図5に示
す構成とは、分離用トランジスタ12aおよび13aへ
与えられる分離指示信号BLIAが、分離用トランジス
タ12bおよび13bに与えられる分離指示信号BLI
Bと互いに別々に駆動される点を除いて同じである。分
離指示信号BLIAおよびBLIBは、選択サブビット
線対(選択されたメモリセルデータが伝達される)に対
して設けられた分離用トランジスタのみが一旦オフ状態
となるように発生される。たとえば、ワード線WLAが
選択された場合には、分離指示信号BLIAが一旦活性
状態の“L”となる。他方の分離指示信号BLIBは
“H”を維持する。次いで動作についてその動作波形図
である図11を参照して説明する。
[Modification 2] FIG. 10 shows a structure of a main portion of a second modification of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention. The configuration shown in FIG. 10 differs from the configuration shown in FIG. 5 in that isolation instruction signal BLIA applied to isolation transistors 12a and 13a is applied to isolation transistors 12b and 13b.
Same as B except that they are driven separately from each other. Isolation instruction signals BLIA and BLIB are generated such that only isolation transistors provided for the selected sub-bit line pair (to which selected memory cell data is transmitted) are once turned off. For example, when word line WLA is selected, isolation instruction signal BLIA attains an active state of "L". The other separation instruction signal BLIB maintains "H". Next, the operation will be described with reference to the operation waveform diagram of FIG.

【0132】図11においては、サブビット線SBLa
に“H”のメモリセルのデータが読出される場合の動作
波形が一例として示される。ロウアドレスストローブ信
号/RASが“H”のスタンバイ時においては、分離指
示信号BLIAおよびBLIBはともに“H”にあり、
トランジスタ12a、13a、12bおよび13bはす
べてオン状態にある。サブビット線SBL(SBLa、
SBLb)およびZSBL(ZSBLa、ZSBLb)
は中間電位VBLにプリチャージされており、またノー
ドNaおよびNbも応じて中間電位VBLにプリチャー
ジされている。さらにメインビット線MBLおよびZM
BLも中間電位VBLにプリチャージされている。
In FIG. 11, sub-bit line SBLa is used.
An operation waveform when the data of the "H" memory cell is read is shown as an example. In the standby state when the row address strobe signal / RAS is "H", the isolation instruction signals BLIA and BLIB are both at "H",
Transistors 12a, 13a, 12b and 13b are all in the on state. Sub bit line SBL (SBLa,
SBLb) and ZSBL (ZSBLa, ZSBLb)
Is precharged to intermediate potential VBL, and nodes Na and Nb are also precharged to intermediate potential VBL. Further, main bit lines MBL and ZM
BL is also precharged to the intermediate potential VBL.

【0133】ロウアドレスストローブ信号/RASが
“L”に立下がると、メモリサイクルが始まり、図示し
ないプリチャージ/イコライズ手段が非活性状態とさ
れ、メインビット線MBL、ZMBLおよびサブビット
線SBLおよびZSBLは中間電位のフローティング状
態とされる。外部からの行アドレス信号に従って行選択
動作が実行され、選択されたワード線WLの電位が
“H”に立上がる。今、ワード線WLAが選択されてそ
の電位が“H”に立上がる。非選択ワード線WLBの電
位は“L”のままである。ワード線WLAの電位が立上
がると、メモリセルMCの記憶データがサブビット線S
BLaに伝達され、サブビット線SBLaの電位が少し
上昇する。
When the row address strobe signal / RAS falls to "L", the memory cycle starts, the precharge / equalize means (not shown) is inactivated, and the main bit lines MBL, ZMBL and the sub bit lines SBL and ZSBL are Floating state of intermediate potential. A row selection operation is performed according to a row address signal from the outside, and the potential of the selected word line WL rises to "H". Now, the word line WLA is selected and its potential rises to "H". The potential of the non-selected word line WLB remains "L". When the potential of the word line WLA rises, the data stored in the memory cell MC is stored in the sub bit line S.
It is transmitted to BLa, and the potential of the sub-bit line SBLa slightly rises.

【0134】このワード線WLAの電位の立上がりと同
時またはそれより前に、分離指示信号BLIAが“L”
となり、分離トランジスタ12aおよび13aがオフ状
態となる。他方の分離指示信号BLIBは“H”を維持
する。
At the same time as or before the rise of the potential of the word line WLA, the isolation instruction signal BLIA is set to "L".
Then, the separation transistors 12a and 13a are turned off. The other separation instruction signal BLIB maintains "H".

【0135】次いでセンスアンプ活性化信号SPおよび
SNが発生される。このとき、まず選択メモリセルデー
タに応じてノードNaおよびNbを駆動するために、セ
ンス活性化信号SPが先に活性状態とされる。これによ
り、信号線16上のセンスドライブ信号SPDが“H”
に立上がり、トランジスタ20aおよび20bがセンス
動作を開始する。サブビット線SBLaの電位はサブビ
ット線ZSBLaの電位よりも高い(サブビット線ZS
BLaはプリチャージ電位を維持している)。したがっ
てノードNaおよびサブビット線SBLbがトランジス
タ20aを介して充電されてその電位が上昇する。ノー
ドNbおよびサブビット線ZSBLbはプリチャージ電
位をほぼ維持している。このノードNaおよびNbの電
位差(サブビット線SBLbおよびZSBLbの電位
差)が拡大すると、次いでセンス活性化信号SNが活性
化され、信号線15上のセンスドライブ信号SNDが
“L”に立下がる。これにより、ノードNbおよびサブ
ビット線ZSBLbが放電され、その電位が低下する。
Then, sense amplifier activation signals SP and SN are generated. At this time, the sense activation signal SP is first activated to drive the nodes Na and Nb in accordance with the selected memory cell data. As a result, the sense drive signal SPD on the signal line 16 becomes "H".
, And transistors 20a and 20b start the sensing operation. The potential of the sub bit line SBLa is higher than the potential of the sub bit line ZSBLa (sub bit line ZS
BLa maintains the precharge potential). Therefore, node Na and sub-bit line SBLb are charged through transistor 20a and their potentials rise. Node Nb and sub-bit line ZSBLb substantially maintain the precharge potential. When the potential difference between nodes Na and Nb (potential difference between sub-bit lines SBLb and ZSBLb) increases, then sense activation signal SN is activated and sense drive signal SND on signal line 15 falls to "L". As a result, node Nb and sub-bit line ZSBLb are discharged and the potential thereof is lowered.

【0136】このセンス動作と並行してまたセンス開始
よりも先にリード活性化信号RSが活性状態とされ、リ
ードゲートトランジスタ14aおよび14bがオン状態
となっている。したがってメインビット線SBLおよび
ZSBLの電位はノードNaおよびNbの電位変化に従
ってそれぞれ上昇および下降する。リード活性化信号R
Sが“L”となると、メインビット線MBLおよびZM
BLの電位変化が停止する。このときメインビット線M
BLおよびZMBLの電位はプリチャージ電位の中間電
位VBLを中心として対称的に変化している。先の図8
に示すインバータバッファアンプを利用しても、このイ
ンバータバッファアンプの入力論理しきい値が中間電位
VBLに設定されていれば確実にメインビット線MBL
およびZMBLの電位に従って増幅動作を行なってIO
ゲートへメモリセルデータに対応する信号電位を伝達す
ることができる。このときメインビット線MBLおよび
ZMBLの電位振幅は動作電源電位Vccと接地電位G
NDの間の小さな振幅を有しているだけであり、メイン
ビット線MBLおよびZMBLの充放電電流は少なく
(リード活性化信号RSが活性状態とされている期間の
み生じる)、低消費電流でメモリセルデータを読出すこ
とができる。
In parallel with this sensing operation, and before the start of sensing, read activation signal RS is activated and read gate transistors 14a and 14b are turned on. Therefore, the potentials on main bit lines SBL and ZSBL rise and fall in accordance with the potential changes on nodes Na and Nb, respectively. Read activation signal R
When S goes to "L", the main bit lines MBL and ZM
The potential change of BL stops. At this time, the main bit line M
The potentials of BL and ZMBL change symmetrically around the intermediate potential VBL of the precharge potential. Figure 8 above
Even if the inverter buffer amplifier shown in is used, if the input logic threshold value of this inverter buffer amplifier is set to the intermediate potential VBL, the main bit line MBL is surely
And performs amplification operation according to the potentials of ZMBL and IO
A signal potential corresponding to memory cell data can be transmitted to the gate. At this time, the potential amplitudes of the main bit lines MBL and ZMBL are determined by the operating power supply potential Vcc and the ground potential G.
It only has a small amplitude between ND, the charge / discharge current of the main bit lines MBL and ZMBL is small (only occurs while the read activation signal RS is in the active state), and the memory consumes less current. Cell data can be read.

【0137】一方、サブビット線に関しては、センスド
ライブ信号SPDおよびSNDはそれぞれ活性状態を維
持しており、サブビット線ZSBLbの電位が接地電位
レベルにまで放電される。所定時間が経過すると、分離
指示信号BLIAが“H”となり、トランジスタ12a
および13aがオン状態となる。これにより、サブビッ
ト線SBLaおよびZSBLaがそれぞれハイレベルの
電源電位Vccレベルおよび接地電位レベルに充放電さ
れ、選択されたメモリセルに対するリストア動作が実行
される。このリストア動作時において、分離指示信号B
LIAが電源電位Vccよりも高い電位レベルにまで昇
圧される構成が利用されてもよい。
On the other hand, with respect to the sub bit line, sense drive signals SPD and SND are kept active, and the potential of sub bit line ZSBLb is discharged to the ground potential level. When the predetermined time has elapsed, the separation instruction signal BLIA becomes "H", and the transistor 12a
And 13a are turned on. As a result, sub-bit lines SBLa and ZSBLa are charged / discharged to the high-level power supply potential Vcc level and the ground potential level, respectively, and the restore operation for the selected memory cell is executed. During this restore operation, the separation instruction signal B
A configuration in which LIA is boosted to a potential level higher than power supply potential Vcc may be used.

【0138】上述のように、一方の分離指示信号のみを
活性状態とすることにより、メインビット線MBLおよ
びZMBL両者の電位が変化するものの、その電位振幅
は小さく、低消費電流でメモリセルデータをメインビッ
ト線MBLおよびZMBL上に伝達することができる。
またメインビット線MBLおよびZMBLの電位振幅が
小さいため、アンプ4の活性化タイミングはたとえばリ
ード活性化信号RSが非活性状態とされた直後のタイミ
ングと速くすることができ、高速でデータの読出を行な
うことができる(メインビット線MBLおよびZMBL
の電位がフルスイングする場合には、電位確定までには
より時間が要する)。
As described above, by activating only one separation instructing signal, the potentials of both main bit lines MBL and ZMBL change, but the potential amplitude is small and memory cell data can be read with low current consumption. It can be transmitted onto main bit lines MBL and ZMBL.
Further, since the potential amplitudes of main bit lines MBL and ZMBL are small, the activation timing of amplifier 4 can be made faster, for example, immediately after the read activation signal RS is inactivated, and data can be read at high speed. Can be performed (main bit lines MBL and ZMBL
If the potential of the full swing, it takes more time to determine the potential).

【0139】[変更例3]図12は、この発明の半導体
記憶装置の第1の実施例の第3の変更例の要部の構成を
示す図である。図12に示す構成においては、メモリセ
ル(図示せず)が複数のブロックに分割され、各メモリ
セルブロックそれぞれに対して各列においてサブビット
線SBLおよびZSBLが配置される。図12において
は、(n+1)個のブロックに分割された構成が一例と
して示される。また、図12においては、図面の煩雑化
を避けるために、ワード線は示していない。メモリセル
およびワード線の配置は先に説明した実施例および変更
例の場合と同じである。サブビット線SBL(SBL0
0〜SBL0n、およびSBL10〜SBL1nを総称
的に示す)およびサブビット線ZSBL(ZSBL00
〜ZSBL0nおよびZSBL10〜ZSBL1nを総
称する)は、ブロック選択ゲートBG(BG00〜BG
0nおよびBG10〜BG1n)を介してドライブアン
プ2に接続される。選択されたメモリセルを含むブロッ
クのみがブロック選択信号BS(BS0〜BSn)に従
ってドライブアンプ2とサブビット線SBL、ZSBL
が接続されてメモリセルデータのセンス動作が実行され
る。非選択ブロック(選択されたメモリセルを含むブロ
ック以外のメモリセルブロック)はプリチャージ状態を
維持し、ブロック選択信号BSも非活性状態にある。
[Modification 3] FIG. 12 shows a structure of a main portion of a third modification of the first embodiment of the semiconductor memory device of the present invention. In the structure shown in FIG. 12, a memory cell (not shown) is divided into a plurality of blocks, and sub-bit lines SBL and ZSBL are arranged in each column for each memory cell block. In FIG. 12, a configuration divided into (n + 1) blocks is shown as an example. Further, in FIG. 12, word lines are not shown in order to avoid complication of the drawing. The arrangement of memory cells and word lines is the same as in the above-described embodiments and modifications. Sub bit line SBL (SBL0
0-SBL0n and SBL10-SBL1n are generically shown) and sub-bit line ZSBL (ZSBL00
-ZSBL0n and ZSBL10-ZSBL1n are collectively referred to as block select gates BG (BG00-BG).
0n and BG10 to BG1n) to be connected to the drive amplifier 2. Only the block including the selected memory cell is driven by the drive amplifier 2 and the sub bit lines SBL and ZSBL according to the block selection signal BS (BS0 to BSn).
Are connected to perform the sensing operation of the memory cell data. The non-selected block (memory cell block other than the block including the selected memory cell) maintains the precharged state, and the block selection signal BS is also inactive.

【0140】図13は、図12に示す配置における1対
のサブビット線に対して設けられたドライブアンプの構
成を示す図である。図13において、ドライブアンプ2
は、その一方導通端子がノードNaに接続され、そのコ
ントロールゲートがノードNyに接続され、その他方導
通端子がセンスドライブ信号SNDを受けるように接続
されるnチャネルMOSトランジスタ10と、その導通
端子がノードNbに接続され、そのコントロールゲート
がノードNxに接続され、その導通端子がセンスドライ
ブ信号SNDを受けるように接続されるnチャネルMO
Sトランジスタ11を含む。ノードNxおよびNyは、
ブロック選択ゲートBGaおよびBGbを介してサブビ
ット線SBLおよびZSBLにそれぞれ接続される。ノ
ードNaとノードNxの間には分離指示信号BLIに応
答して非導通となる分離用トランジスタ12が設けら
れ、ノードNbとノードNyの間には分離指示信号BL
Iに応答して非導通状態となる分離用トランジスタ13
が設けられる。トランジスタ10、11、12および1
3の構成配置は、前述の実施例(または変更例)におけ
る構成と同じである。
FIG. 13 shows a structure of a drive amplifier provided for a pair of sub-bit lines in the arrangement shown in FIG. In FIG. 13, the drive amplifier 2
Has an n-channel MOS transistor 10 whose one conduction terminal is connected to the node Na, whose control gate is connected to the node Ny and whose other conduction terminal is connected to receive the sense drive signal SND, and its conduction terminal. An n-channel MO connected to node Nb, its control gate connected to node Nx, and its conduction terminal connected to receive sense drive signal SND.
The S transistor 11 is included. Nodes Nx and Ny are
Sub-bit lines SBL and ZSBL are connected via block select gates BGa and BGb, respectively. Isolation transistor 12 which is rendered non-conductive in response to isolation instruction signal BLI is provided between nodes Na and Nx, and isolation instruction signal BL is provided between nodes Nb and Ny.
Separation transistor 13 which becomes non-conductive in response to I
Is provided. Transistors 10, 11, 12 and 1
The configuration and arrangement of No. 3 are the same as the configurations in the above-described embodiment (or modified example).

【0141】ドライブアンプ2は、さらに、ノードNa
にその一方導通端子が接続され、そのコントロールゲー
トがノードNbに接続され、その他方導通端子がセンス
ドライブ信号SPDを受けるように接続されるpチャネ
ルMOSトランジスタ22aと、その一方導通端子がノ
ードNbに接続され、そのコントロールゲートがノード
Naに接続され、その他方導通端子がセンスドライブ信
号SPDを受けるように接続されるpチャネルMOSト
ランジスタ22bを含む。トランジスタ22aおよび2
2bは、交差結合型センスアンプ(リストア回路)を構
成する。ノードNaおよびノードNbはそれぞれリード
ゲートトランジスタ14aおよび14bを介してメイン
ビット線MBLおよびZMBLに接続される。センスア
ンプドライブ信号SPDおよびSNDならびにリード活
性化信号RSは選択メモリセルブロックに対してのみ活
性状態とされる。非選択メモリセルブロックに対しては
これらの信号SPD、SND、およびRSは非活性状態
を維持する。ブロック選択信号BSについても同様であ
る。次にこの図12および図13に示す構成の動作をそ
の動作波形図である図14を参照して説明する。
The drive amplifier 2 further includes a node Na
A p-channel MOS transistor 22a having its one conduction terminal connected to a control gate connected to the node Nb and the other conduction terminal connected to receive the sense drive signal SPD, and one conduction terminal connected to the node Nb. Included is a p-channel MOS transistor 22b connected with its control gate connected to node Na and having its other conduction terminal connected to receive sense drive signal SPD. Transistors 22a and 2
2b constitutes a cross-coupled sense amplifier (restore circuit). Nodes Na and Nb are connected to main bit lines MBL and ZMBL via read gate transistors 14a and 14b, respectively. Sense amplifier drive signals SPD and SND and read activation signal RS are activated only for the selected memory cell block. These signals SPD, SND, and RS remain inactive for the non-selected memory cell block. The same applies to the block selection signal BS. The operation of the configuration shown in FIGS. 12 and 13 will now be described with reference to the operation waveform diagram of FIG.

【0142】図14においては、選択されたメモリセル
が“H”のデータを格納しており、サブビット線SBL
およびZSBLが中間電位VBLにプリチャージされて
おり、またメインビット線MBLおよびZMBLが電源
電圧Vccレベル(より正確にはVcc−Vthレベ
ル:Vthはプリチャージトランジスタのしきい値電
圧)にプリチャージされている場合の動作波形が一例と
して示される。また、分離指示信号BLIおよびリード
活性化信号RSはスタンバイ時においては“L”に維持
されており、ブロック選択ゲートBGa、BGbはとも
にオフ状態にあり、また分離用トランジスタ12および
13もオフ状態にある。
In FIG. 14, the selected memory cell stores the data of "H", and the sub bit line SBL
And ZSBL are precharged to the intermediate potential VBL, and main bit lines MBL and ZMBL are precharged to the power supply voltage Vcc level (more accurately, Vcc-Vth level: Vth is the threshold voltage of the precharge transistor). The operation waveform in the case of being shown is shown as an example. Further, isolation instruction signal BLI and read activation signal RS are maintained at "L" in the standby state, block select gates BGa and BGb are both off, and isolation transistors 12 and 13 are also off. is there.

【0143】選択ワード線WLの電位が“H”に立上が
ると、この選択ワード線に接続されるメモリセルのデー
タが対応のサブビット線上に伝達される。以下の説明に
おいては、ワード線WL1が選択され、サブビット線S
BLに“H”のデータが読出されるとする。このワード
線選択動作と同時またはそれより前にブロック選択信号
BSが“H”に立上がり、ブロック選択ゲートBGaお
よびBGbがオン状態となる。このブロック選択信号B
Sは電源電位Vccレベルよりも高い電位レベルに昇圧
される。
When the potential of selected word line WL rises to "H", the data of the memory cell connected to this selected word line is transmitted to the corresponding sub bit line. In the following description, the word line WL1 is selected and the sub bit line S
It is assumed that "H" data is read to BL. Simultaneously with or before this word line selection operation, the block selection signal BS rises to "H", and the block selection gates BGa and BGb are turned on. This block selection signal B
S is boosted to a potential level higher than the power supply potential Vcc level.

【0144】ノードNxおよびNyに電位差が生じる
と、まずセンスドライブ信号SNDが“L”に立下げら
れる。ノードNxの電位がノードNyの電位よりも高い
ため、ノードNbがトランジスタ11を介して放電さ
れ、その電位が低下する。ノードNaおよびNbに電位
差が生じると、次いでセンスドライブ信号SPDが
“H”に立上げられ、トランジスタ22aおよび2bが
センス動作を開始する。ノードNaの電位がノードNb
の電位よりも高いため、ノードNaの電位はトランジス
タ22aにより上昇する。
When a potential difference occurs between nodes Nx and Ny, sense drive signal SND is first lowered to "L". Since the potential of the node Nx is higher than the potential of the node Ny, the node Nb is discharged through the transistor 11 and its potential drops. When a potential difference occurs between nodes Na and Nb, sense drive signal SPD is raised to "H" and transistors 22a and 2b start the sensing operation. The potential of the node Na is the node Nb
The potential of the node Na is raised by the transistor 22a because it is higher than the potential of the node 22a.

【0145】ノードNaおよびNbの電位差がトランジ
スタ10、11、22aおよび22bにより十分拡大さ
れると、リード活性化信号RSが所定時間“H”に立上
がり、ノードNaおよびNbがメインビット線MBLお
よびZMBLに接続される。メインビット線MBLの電
位が少し低下し、一方メインビット線ZMBLの電位が
トランジスタ14bおよび11を介して放電され、低下
する。メインビット線MBLおよびZMBLの電位差が
比較的大きな値となると、リード活性化信号RSが
“L”となり、メインビット線MBLおよびZMBLの
電位差の変化が完了する。ここでこのメインビット線M
BLおよびZMBL接続時において、メインビット線M
BLの電位が少し低下するのは、ノードNaの電位が十
分に電源電位Vccレベルにまで上昇していないためで
ある。
When the potential difference between nodes Na and Nb is sufficiently widened by transistors 10, 11, 22a and 22b, read activation signal RS rises to "H" for a prescribed time, and nodes Na and Nb are connected to main bit lines MBL and ZMBL. Connected to. The potential of main bit line MBL drops slightly, while the potential of main bit line ZMBL is discharged through transistors 14b and 11 and drops. When the potential difference between main bit lines MBL and ZMBL becomes a relatively large value, read activation signal RS becomes "L", and the change in potential difference between main bit lines MBL and ZMBL is completed. Here this main bit line M
Main bit line M when BL and ZMBL are connected
The potential of BL is slightly lowered because the potential of node Na has not risen sufficiently to the power supply potential Vcc level.

【0146】メインビット線MBLおよびZMBLの電
位差が比較的大きな値となると(フルスイングよりも十
分小さい)、アンプ4による増幅動作が行なわれ、デー
タの読出が行なわれる。このデータ読出が完了すると、
図示しないプリチャージ/イコライズ手段が活性化さ
れ、メインビット線MBLおよびZMBLの電位はプリ
チャージ電位レベルに復帰する。このときにリード活性
化信号RSは既に非活性状態とされており、リードゲー
トトランジスタ14aおよび14bはオフ状態にあり、
ノードNaおよびNbはメインビット線MBLおよびZ
MBLから切り離されている。
When the potential difference between main bit lines MBL and ZMBL becomes a relatively large value (sufficiently smaller than full swing), amplification operation is performed by amplifier 4 and data reading is performed. When this data reading is completed,
Precharge / equalize means (not shown) is activated, and the potentials of main bit lines MBL and ZMBL return to the precharge potential level. At this time, the read activation signal RS is already in the inactive state, the read gate transistors 14a and 14b are in the off state,
Nodes Na and Nb are connected to main bit lines MBL and Z.
Separated from MBL.

【0147】リード活性化信号RSが“L”に低下する
と、次いで分離指示信号BLIが“H”に立上がり、ト
ランジスタ12および13がオン状態となる。このと
き、分離指示信号BLIは電源電位Vccよりも高い電
位レベルまで昇圧される(確実に“H”のデータを選択
メモリセルMCへ再書込するためである)。分離指示信
号BLIの立上がりにより、ノードNaがノードNxお
よびサブビット線SBLに接続され、またノードNbが
ノードNyおよびZSBLに接続される。これによりト
ランジスタ10および11が交差結合型センスアンプと
して動作し、ノードNb、Nyおよびサブビット線ZS
BLが接地電位レベルへ放電され、またノードNa、N
xおよびサブビット線SBLが電源電位Vccレベルに
まで昇圧される。この再書込時においては、ワード線W
Lの電位も電源電位Vccレベルよりも高い電位レベル
に昇圧されており、確実に“H”のデータが選択された
メモリセルMCへ書込まれ、メモリセルデータのリスト
アが完了する。なお図14に示す動作波形においては、
選択ワード線WLは最初から電源電位Vccレベルより
も高い電位レベルにまで昇圧される場合が示されてい
る。ブロック選択信号BSおよびワード線WLはリスト
ア動作時のみ(分離指示信号BLIの非活性化時)電源
電位Vccレベルにまで高い電位レベルに昇圧される構
成が利用されてもよい。リストア動作が完了すると、選
択ワード線WLの電位が“L”に立下がり、それぞれの
信号が元の初期状態に復帰し、1つのメモリサイクルが
完了する。
When read activation signal RS falls to "L", isolation instruction signal BLI rises to "H" and transistors 12 and 13 are turned on. At this time, isolation instruction signal BLI is boosted to a potential level higher than power supply potential Vcc (for surely rewriting "H" data to selected memory cell MC). When isolation instruction signal BLI rises, node Na is connected to node Nx and sub bit line SBL, and node Nb is connected to nodes Ny and ZSBL. As a result, transistors 10 and 11 operate as a cross-coupled sense amplifier, and nodes Nb and Ny and sub bit line ZS are operated.
BL is discharged to the ground potential level, and nodes Na and N
x and sub-bit line SBL are boosted to the power supply potential Vcc level. At the time of this rewriting, the word line W
The potential of L is also boosted to a potential level higher than the power supply potential Vcc level, and the data of "H" is surely written in the selected memory cell MC, and the restoration of the memory cell data is completed. In the operation waveform shown in FIG.
The case where the selected word line WL is boosted from the beginning to a potential level higher than the power supply potential Vcc level is shown. A configuration may be used in which block selection signal BS and word line WL are boosted to a potential level as high as power supply potential Vcc level only during a restore operation (when isolation instruction signal BLI is inactive). When the restore operation is completed, the potential of the selected word line WL falls to "L", each signal returns to the original initial state, and one memory cycle is completed.

【0148】次にデータ書込動作について説明する。デ
ータ書込動作においては、センスドライブ信号SNDお
よびSPDが発生されるまでの動作はデータ読出時と同
じである。リード活性化信号RSが“H”に立上がる前
にメインビット線MBLおよびZMBLの電位が書込デ
ータに応じた電位レベルに駆動される。データ書込時に
おいては、メインビット線MBLおよびZMBLの電位
振幅はフルスイングし、一方が電源電位Vccレベル、
他方は接地電位レベルとなる。リード活性化信号RSが
“H”に立上がると、このメインビット線MBLおよび
ZMBL上に伝達された内部書込データがノードNaお
よびNbに伝達される。今“L”のデータを書込むた
め、ノードNaおよびNbの電位がメインビット線MB
LおよびZMBLから伝達されたデータに従って変化す
る。このノードNaおよびNbの電位の変化時において
は、分離指示信号BLIは“L”にあり、トランジスタ
12および13はオフ状態にある。この内部書込データ
に従ってリード活性化信号RSの活性化時間中に、ノー
ドNaおよびNbの電位レベルは接地電位レベル、およ
び電源電位レベルに変化する。所定期間が経過すると、
リード活性化信号RSが“L”となり、リードゲートト
ランジスタ14aおよび14bがオフ状態となる。デー
タ書込が完了すると、メインビット線MBLおよびZM
BLは、図示しないプリチャージ/イコライズ手段によ
り、所定電位レベルにプリチャージされる。
Next, the data write operation will be described. In the data write operation, the operation until the sense drive signals SND and SPD are generated is the same as the data read operation. Before the read activation signal RS rises to "H", the potentials of the main bit lines MBL and ZMBL are driven to the potential level according to the write data. At the time of data writing, the potential amplitudes of main bit lines MBL and ZMBL are fully swung, and one of them is at power supply potential Vcc level.
The other becomes the ground potential level. When read activation signal RS rises to "H", the internal write data transmitted on main bit lines MBL and ZMBL are transmitted to nodes Na and Nb. Since the data of "L" is written now, the potentials of the nodes Na and Nb are set to the main bit line MB.
Varies according to the data transmitted from L and ZMBL. When the potentials of nodes Na and Nb change, isolation instruction signal BLI is at "L" and transistors 12 and 13 are off. According to the internal write data, the potential levels of nodes Na and Nb change to the ground potential level and the power supply potential level during the activation time of read activation signal RS. After a certain period,
The read activation signal RS becomes "L", and the read gate transistors 14a and 14b are turned off. When data writing is completed, main bit lines MBL and ZM
BL is precharged to a predetermined potential level by precharging / equalizing means (not shown).

【0149】一方、リード活性化信号RSが“L”に立
下がると、分離指示信号BLIが電源電位Vccレベル
よりも高い電位レベルにまで昇圧され、トランジスタ1
2および13がオン状態となる。これにより、ノードN
aおよびNbがノードNxおよびNyにそれぞれ接続さ
れる。ノードNaおよびNbは既に内部書込データに従
ってその電位はフルスイングしており、ハイレベル側の
データはトランジスタ22aおよび22bによりラッチ
されている。したがってノードNaおよびNbとサブビ
ット線SBLおよびZSBLが接続されると、ノードN
aおよびNbの電位が中間電位レベルに向かって少し変
化するものの、再度トランジスタ10、11、22aお
よび22bのラッチ動作により、これらのサブビット線
SBLおよびZSBLの電位が内部書込データに応じた
電位レベルに変化し、選択されたメモリセルへのデータ
書込が行なわれる。データ書込が完了すると、ワード線
WLの電位が“L”に立下がり、次いで各信号が初期状
態に復帰し、スタンバイ状態に移行する。
On the other hand, when read activation signal RS falls to "L", isolation instruction signal BLI is boosted to a potential level higher than the power supply potential Vcc level and transistor 1
2 and 13 are turned on. As a result, the node N
a and Nb are connected to nodes Nx and Ny, respectively. The potentials of the nodes Na and Nb have already swung in accordance with the internal write data, and the data on the high level side are latched by the transistors 22a and 22b. Therefore, when nodes Na and Nb are connected to sub-bit lines SBL and ZSBL, node N
Although the potentials of a and Nb slightly change toward the intermediate potential level, the potentials of these sub-bit lines SBL and ZSBL depend on the internal write data due to the latch operation of transistors 10, 11, 22a and 22b again. And data is written to the selected memory cell. When the data writing is completed, the potential of the word line WL falls to "L", then each signal returns to the initial state and shifts to the standby state.

【0150】この第3の変更例においては、ブロック単
位でサブビット線を駆動することができ、消費電流を低
減することができる。データ読出時においてその電位が
フルスイングするのは選択メモリセルブロックにおける
サブビット線のみであり、データ読出時における消費電
流を低減することができる。さらに、常にセンスドライ
ブ信号SNDを先に発生させるため、センスドライブ信
号の発生回路の構成を簡略化することができる。
In the third modification, the sub bit line can be driven in block units, and the current consumption can be reduced. It is only the sub-bit line in the selected memory cell block that the potential fully swings at the time of data reading, and the current consumption at the time of data reading can be reduced. Further, since the sense drive signal SND is always generated first, the configuration of the sense drive signal generation circuit can be simplified.

【0151】なお、図13に示す構成において、トラン
ジスタ10、11、22aおよび22bの導電型は逆と
してもよい。
In the structure shown in FIG. 13, the conductivity types of transistors 10, 11, 22a and 22b may be reversed.

【0152】[第4の変更例]図15はこの発明の第1
の実施例の第4の変更例の構成を示す図である。図15
に示す構成は、図12に示す構成の変更を与える。図1
5においては、隣接する2つのサブビット線対SBL
0、ZSBL0とサブビット線SBL1、ZSBL1に
対して設けられるドライブアンプは、そのpチャネルM
OSトランジスタ部分を共有するとともに、リードゲー
トトランジスタを共有する。すなわち、図15におい
て、交差結合されたpチャネルMOSトランジスタ22
aおよび22bがサブビット線SBL0およびZSBL
0の選択時に用いられる。サブビット線SBL0および
ZSBL0の選択時には、トランジスタ10b、11
b、12bおよび13bが動作する(ブロック選択信号
BS0は“H”となる)。サブビット線SBL1および
ZSBL1が選択された場合には、トランジスタ10
a、11a、12aおよび13aが動作する。このとき
にもブロック選択信号BS1が“H”となる。図15に
示す構成の動作は図13に示すそれと同じである。選択
サブビット線に対するブロック選択信号BS、分離指示
信号BLIおよびセンスドライブ信号SNが順次活性状
態とされる。センスドライブ信号SPおよびリード活性
化信号RSの発生タイミングは図14に示す動作波形の
それと同じである。
[Fourth Modification] FIG. 15 shows the first modification of the present invention.
It is a figure which shows the structure of the 4th modification of the Example of this. Figure 15
The configuration shown in FIG. 12 provides a modification of the configuration shown in FIG. Figure 1
5, two adjacent sub-bit line pairs SBL
0, ZSBL0 and the sub-bit lines SBL1, ZSBL1 have p-channel M
It shares the OS transistor portion and the read gate transistor. That is, in FIG. 15, the cross-coupled p-channel MOS transistor 22 is
a and 22b are sub-bit lines SBL0 and ZSBL
Used when 0 is selected. When the sub bit lines SBL0 and ZSBL0 are selected, the transistors 10b and 11 are selected.
b, 12b and 13b operate (the block selection signal BS0 becomes "H"). When the sub bit lines SBL1 and ZSBL1 are selected, the transistor 10
a, 11a, 12a and 13a operate. Also at this time, the block selection signal BS1 becomes "H". The operation of the configuration shown in FIG. 15 is the same as that shown in FIG. The block selection signal BS, isolation instruction signal BLI, and sense drive signal SN for the selected sub-bit line are sequentially activated. The generation timing of the sense drive signal SP and the read activation signal RS is the same as that of the operation waveform shown in FIG.

【0153】この図15に示す構成の場合、ドライブア
ンプに含まれるpチャネルMOSトランジスタが2つの
サブビット線対により共有されるため、ドライブアンプ
部分の占有面積を小さくすることができ、メモリセルア
レイ占有面積を小さくすることができる。
In the case of the structure shown in FIG. 15, the p-channel MOS transistor included in the drive amplifier is shared by two sub-bit line pairs, so that the area occupied by the drive amplifier can be reduced and the memory cell array occupied area can be reduced. Can be made smaller.

【0154】なお図15に示す構成においても、センス
用のトランジスタの極性は反対とされてもよい。またメ
インビット線SBLおよびZSBLのプリチャージ電位
は中間電位および電源電位両レベルのいずれのレベルで
あってもよい。
Also in the structure shown in FIG. 15, the sense transistors may have opposite polarities. Further, the precharge potentials of main bit lines SBL and ZSBL may be at either intermediate potential level or power source potential level.

【0155】[第5の変更例]図16はこの発明の第1
の実施例である半導体記憶装置の第5の変更例の構成を
示す図である。図16に示す構成は、ドライブアンプ2
が、サブビット線対SBLa、ZSBLaとサブビット
線対SBLbおよびZSBLbにより共有される。サブ
ビット線SBLaおよびZSBLaとドライブアンプ2
の間にはブロック選択ゲートBGaaおよびBGabが
それぞれ設けられ、ドライブアンプ2とサブビット線S
BLbおよびZSBLbとの間にはブロック選択ゲート
BGbaおよびBGbbが設けられる。他の構成は図1
0に示すドライブアンプの構成と同じである。しかしな
がらこの図16に示す構成は、分離指示信号BLIBお
よびBLIAの発生態様が少し異なる。
[Fifth Modification] FIG. 16 shows a first modification of the present invention.
It is a figure which shows the structure of the 5th modification of the semiconductor memory device which is the Example of this. The configuration shown in FIG. 16 has the drive amplifier 2
Are shared by the sub-bit line pair SBLa and ZSBLa and the sub-bit line pair SBLb and ZSBLb. Sub bit lines SBLa and ZSBLa and drive amplifier 2
Block select gates BGaa and BGab are respectively provided between the drive amplifier 2 and the sub bit line S.
Block select gates BGba and BGbb are provided between BLb and ZSBLb. Other configurations are shown in FIG.
The configuration is the same as that of the drive amplifier shown in FIG. However, the structure shown in FIG. 16 is slightly different in the generation mode of isolation instruction signals BLIB and BLIA.

【0156】図17は、図16に示すドライブアンプの
動作を示す信号波形図である。図17においては、サブ
ビット線SBLa上に“H”のデータが読出された場合
のデータ読出時の動作波形が一例として示される。次に
図16に示すドライブアンプ2の動作をその動作波形図
である図17を参照して説明する。
FIG. 17 is a signal waveform diagram representing an operation of the drive amplifier shown in FIG. In FIG. 17, an operation waveform at the time of reading data when “H” data is read onto sub bit line SBLa is shown as an example. Next, the operation of drive amplifier 2 shown in FIG. 16 will be described with reference to the operation waveform diagram of FIG.

【0157】スタンバイ時においては、ブロック選択信
号BSAおよびBSBが“L”にあり、またリード活性
化信号RSも“L”にある。また分離指示信号BLIB
およびBLIAもともに“L”にある。サブビット線S
BLa、ZSBLa、SBLbおよびZSBLbは中間
電位VBLにプリチャージされており、メインビット線
MBLaおよびMSBLaも中間電位にプリチャージさ
れている。
In the standby mode, block select signals BSA and BSB are at "L", and read activation signal RS is also at "L". Also, the separation instruction signal BLIB
And BLIA are both at "L". Sub bit line S
BLa, ZSBLa, SBLb and ZSBLb are precharged to the intermediate potential VBL, and main bit lines MBLa and MSBLa are also precharged to the intermediate potential.

【0158】ロウアドレスストローブ信号/RASが
“L”に立下がると、プリチャージ動作が完了し、メモ
リサイクルが始まる。
When row address strobe signal / RAS falls to "L", the precharge operation is completed and the memory cycle starts.

【0159】次いでワード線(図16に示さず)が選択
され、選択されたワード線WLの電位が上昇する。この
ワード線選択動作と並行してブロック選択信号BSAが
“H”に立上がる。これらのブロック選択信号BSAお
よびワード線WLの電位の立上げは、内部行アドレス信
号ビットに基づいて行なわれる。選択されたワード線W
Lに接続されるメモリセルのデータがサブビット線SB
La上に伝達され、サブビット線SBLaの電位が少し
上昇する。サブビット線ZSBLa、SBLbおよびZ
SBLbは、プリチャージされた中間電位VBLの電位
にある。サブビット線SBLa上の電位が変化すると、
次いでまずセンスドライブ信号SPDが“H”に立上が
り、ノードNaの電位がトランジスタ20aを介しての
充電により上昇する。ノードNaおよびNbの電位が生
じると、次いでセンスドライブ信号SNDが“L”に立
下がり、ノードNbがトランジスタ11を介して放電さ
れ、その電位が低下する。ここで、分離指示信号BLI
Bが、ブロック選択信号BSAの立下がりとほぼ同時に
“H”に立上がっており、分離トランジスタ12bおよ
び13bはオン状態となっている。分離指示信号BLI
Aは“L”にある。ノードNaおよびNbの電位差が十
分拡大すると、リード活性化信号RSが所定期間“H”
に立上がり、メインビット線MBLaおよびZMBLa
の電位はプリチャージされた中間電位から変化する。メ
インビット線MBLaおよびZMBLaの電位差が十分
拡大すると(フルスイングよりは十分小さい)、リード
活性化信号RSが“L”に立下がる。この後、適当なタ
イミングでアンプ4を介してデータの読出が実行され
る。
Then, a word line (not shown in FIG. 16) is selected, and the potential of the selected word line WL rises. In parallel with this word line selection operation, the block selection signal BSA rises to "H". The potentials of block select signal BSA and word line WL are raised based on the internal row address signal bits. Selected word line W
The data of the memory cell connected to L is the sub bit line SB
It is transmitted onto La and the potential of the sub-bit line SBLa rises a little. Sub-bit lines ZSBLa, SBLb and Z
SBLb is at the precharged intermediate potential VBL. When the potential on the sub bit line SBLa changes,
Next, first, sense drive signal SPD rises to "H", and the potential of node Na rises due to charging via transistor 20a. When potentials on nodes Na and Nb occur, sense drive signal SND then falls to "L", node Nb is discharged through transistor 11, and the potential drops. Here, the separation instruction signal BLI
B rises to "H" almost simultaneously with the fall of the block selection signal BSA, and the separation transistors 12b and 13b are in the ON state. Separation instruction signal BLI
A is at "L". When the potential difference between the nodes Na and Nb is sufficiently widened, the read activation signal RS remains "H" for a predetermined period.
Rising to main bit lines MBLa and ZMBLa
Potential changes from the precharged intermediate potential. When the potential difference between main bit lines MBLa and ZMBLa is sufficiently widened (sufficiently smaller than full swing), read activation signal RS falls to "L". After that, data reading is executed via the amplifier 4 at an appropriate timing.

【0160】一方、このデータ読出と並行して、分離指
示信号BLIAが“H”に立上がり、ノードNaおよび
Nbがサブビット線SBLaおよびZSBLaに接続さ
れる。これによりトランジスタ20aおよび20bがク
ロスカップル型センスアンプとして動作し、サブビット
線SBLaおよびZSBLaの電位がそれぞれ電源電位
Vccレベルのハイレベル、接地電位レベルのローレベ
ルに変化する。ここで、分離指示信号BLIAおよびブ
ロック選択信号BSAはリストア動作時には電源電位V
ccよりも高い電圧レベルに昇圧されている。このリス
トア動作が完了すると、信号/RASが“L”に立上が
り、ワード線WLの電位が“L”に立下がる。次いで、
センスドライブ信号SPDおよびSNDがそれぞれ中間
電位に復帰し、サブビット線SBLa、ZSBLa、S
BLbおよびZSBLbのプリチャージ/イコライズが
実行される。プリチャージ/イコライズ完了後ブロック
選択信号BSAおよび分離指示信号BLIAおよびBL
IBが“L”に立下がる。サブビット線SBLa、ZS
BLa、SBLbおよびZSBLbのプリチャージ/イ
コライズ動作を図示しないプリチャージ/イコライズ回
路により実行した後に分離指示信号BLIA、BLIB
を“L”とすることにより、サブビット線SBLaおよ
びZSBLaならびにノードNaおよびNbの電位を確
実に中間電位にプリチャージ/イコライズすることがで
きる。
On the other hand, in parallel with this data reading, isolation instruction signal BLIA rises to "H", and nodes Na and Nb are connected to sub bit lines SBLa and ZSBLa. As a result, transistors 20a and 20b operate as a cross-couple type sense amplifier, and the potentials of sub-bit lines SBLa and ZSBLa change to the high level of the power supply potential Vcc level and the low level of the ground potential level, respectively. Here, the separation instruction signal BLIA and the block selection signal BSA are set to the power supply potential V during the restore operation.
It is boosted to a voltage level higher than cc. When this restore operation is completed, signal / RAS rises to "L" and the potential of word line WL falls to "L". Then
The sense drive signals SPD and SND respectively return to the intermediate potential, and the sub bit lines SBLa, ZSBLa, S
BLb and ZSBLb are precharged / equalized. After completion of precharge / equalization, block selection signal BSA and isolation instruction signals BLIA and BL
IB falls to "L". Sub bit line SBLa, ZS
Separation instruction signals BLIA, BLIB after precharge / equalize operations of BLa, SBLb and ZSBLb are executed by a precharge / equalize circuit (not shown).
Is set to "L", the potentials of sub-bit lines SBLa and ZSBLa and nodes Na and Nb can be surely precharged / equalized to the intermediate potential.

【0161】図16に示す構成においては、2つのサブ
ビット線対により1つのドライブアンプが共有されてお
り、ドライブアンプの占有面積を大幅に低減することが
できる。また図10に示す構成と異なり、選択されたメ
モリセルを含むメモリブロックに対してのみリストア動
作が実行されるため、リストア動作時の消費電流を大幅
に低減することができる。
In the structure shown in FIG. 16, one drive amplifier is shared by two sub-bit line pairs, and the area occupied by the drive amplifier can be greatly reduced. Further, unlike the configuration shown in FIG. 10, since the restore operation is performed only on the memory block including the selected memory cell, the current consumption during the restore operation can be significantly reduced.

【0162】なお図16に示す構成において、トランジ
スタ20a、20bおよびトランジスタ10および11
は、それぞれその導電性が反対の導電性にされてもよ
い。なお、センスドライブ信号SPDおよびSNDは選
択メモリセルに関連するドライブアンプに対してのみ発
生される。この構成は、たとえば図9に示す制御信号発
生系において、センスアンプ活性化回路93の構成を利
用することができる。2つのメモリセルブロックを単位
としてブロックを識別してセンスアンプ活性化信号を発
生し、このセンスアンプ活性化信号の発生タイミングを
2つのメモリセルブロック内においていずれのブロック
においてメモリセルが読出されるかを識別することによ
り決定することができる。また単純に、ブロック選択信
号BSAおよびBSBの論理和をとった信号と図9に示
すセンスアンプ活性化回路93から出力されるセンス活
性化信号SPおよびSNの論理積をとった信号を利用し
てもよい。
In the structure shown in FIG. 16, transistors 20a and 20b and transistors 10 and 11 are provided.
May each be made opposite in their conductivity. The sense drive signals SPD and SND are generated only for the drive amplifier associated with the selected memory cell. This structure can utilize the structure of sense amplifier activating circuit 93 in the control signal generating system shown in FIG. 9, for example. A block is identified with two memory cell blocks as a unit, a sense amplifier activation signal is generated, and the generation timing of this sense amplifier activation signal is determined in which block in the two memory cell blocks the memory cell is read. Can be determined by identifying Further, simply, a signal which is the logical product of the block selection signals BSA and BSB and the signal which is the logical product of the sense activation signals SP and SN output from the sense amplifier activation circuit 93 shown in FIG. 9 is used. Good.

【0163】[第6の変更例]図18は、この発明の第
1の実施例である半導体記憶装置のドライブアンプのさ
らに第6の変更例を示す図である。図18に示すドライ
ブアンプ2では、トランジスタ10および11の接続ノ
ードNwと接地電位ノードとの間にセンス活性化のため
のnチャネルMOSトランジスタ24が設けられる。ま
たトランジスタ20aおよび20bの接続ノードNzと
電源電位Vcc供給ノードとの間にセンス活性化用のp
チャネルMOSトランジスタ23が設けられる。トラン
ジスタ24のゲートへはセンス活性化信号SNが与えら
れ、トランジスタ23のゲートへはセンス活性化信号S
Pが与えられる。ノードNwおよびNzの間には、イコ
ライズ信号EQに応答して導通するnチャネルMOSト
ランジスタ25が設けられる。
[Sixth Modification] FIG. 18 is a diagram showing a sixth modification of the drive amplifier of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention. In drive amplifier 2 shown in FIG. 18, an n channel MOS transistor 24 for sense activation is provided between a connection node Nw of transistors 10 and 11 and a ground potential node. Further, p for sense activation is provided between the connection node Nz of the transistors 20a and 20b and the power supply potential Vcc supply node.
A channel MOS transistor 23 is provided. The sense activation signal SN is applied to the gate of the transistor 24, and the sense activation signal S is applied to the gate of the transistor 23.
P is given. An n-channel MOS transistor 25 which is rendered conductive in response to equalize signal EQ is provided between nodes Nw and Nz.

【0164】この構成の場合には、センスノードNwお
よびNzはトランジスタ24および23により確実に接
地電位レベルおよび電源電位レベルに放電および充電さ
れるため、高速でセンス動作を実行することができる。
センスドライブ信号線を介しての充放電が生じないため
である。またトランジスタ25により、ノードNwおよ
びNzを確実に中間電位レベルにプリチャージ/イコラ
イズすることができる(ノードNwおよびNzはそれぞ
れ接地電位および電源電位レベルに放電および充電され
ているためである)。図18に示す構成により、高速で
動作するドライブアンプを実現することができる。ま
た、センスドライブ信号SPDおよびSNDをスタンバ
イ時に中間電位に保持するためには、たとえば図10に
示す構成において、図18に示すイコライズトランジス
タ25と同様のトランジスタを用いて信号線15および
16をスタンバイ時に電気的に短絡することによりセン
スドライブ信号をスタンバイ時中間電位にイコライズ/
プリチャージすることができる。
In this structure, sense nodes Nw and Nz are surely discharged and charged to the ground potential level and the power supply potential level by transistors 24 and 23, so that the sensing operation can be performed at high speed.
This is because charging / discharging does not occur via the sense drive signal line. Further, transistor 25 can surely precharge / equalize nodes Nw and Nz to an intermediate potential level (because nodes Nw and Nz are discharged and charged to the ground potential and the power supply potential level, respectively). With the configuration shown in FIG. 18, it is possible to realize a drive amplifier that operates at high speed. Further, in order to hold sense drive signals SPD and SND at an intermediate potential during standby, for example, in the configuration shown in FIG. 10, a signal line 15 and 16 is used during standby by using a transistor similar to equalize transistor 25 shown in FIG. Equalize sense drive signal to intermediate potential during standby by electrically shorting
Can be precharged.

【0165】[変更例7]図19は、この発明の第1の
実施例の第7の変更例の構成を示す図である。図19に
示す構成は、ビット線は、サブビット線およびメインビ
ット線という階層構造は備えていない。ビット線対BL
a、ZBLaとビット線対BLbおよびZBLbの間に
ドライブアンプが設けられる。このドライブアンプの構
成は図16に示すものと同じである。ただし、リードゲ
ートトランジスタ15aおよび15bは、リード活性化
信号ではなく、列選択信号YSをそのゲートに受け、選
択時にはノードNaおよびNbをそれぞれ内部データバ
ス線5aおよび5bに接続する。すなわち、リードゲー
トトランジスタ15aおよび15bは、IOゲートの機
能を備える。この図19に示す構成の動作は図17に示
す動作波形とほぼ同じである。単に図17に示す動作波
形においてリード活性化信号RSに代えて列選択信号Y
Sが用いられるとともに、メインビット線MBLおよび
ZMBLに代えて内部リードデータバス線5aおよび5
bが用いられるだけである。
[Modification 7] FIG. 19 shows a structure of a seventh modification of the first embodiment of the present invention. In the configuration shown in FIG. 19, the bit lines do not have a hierarchical structure of sub bit lines and main bit lines. Bit line pair BL
A drive amplifier is provided between a and ZBLa and bit line pair BLb and ZBLb. The structure of this drive amplifier is the same as that shown in FIG. However, read gate transistors 15a and 15b receive a column selection signal YS instead of a read activation signal at their gates, and connect nodes Na and Nb to internal data bus lines 5a and 5b, respectively, when selected. That is, the read gate transistors 15a and 15b have a function of an IO gate. The operation of the configuration shown in FIG. 19 is almost the same as the operation waveform shown in FIG. Instead of the read activation signal RS in the operation waveform shown in FIG.
S is used, and internal read data bus lines 5a and 5a are used instead of the main bit lines MBL and ZMBL.
Only b is used.

【0166】図19に示す構成においては、ワード線W
L(WLAまたはWLB)の電位が立上がって、メモリ
セルデータが対応のビット線上に伝達されたときにすぐ
にセンス動作を行なってデータ読出を行なうことができ
る。したがって列選択信号YSを速いタイミングで立上
げることができ、高速でデータの読出を行なうことがで
きる。また内部データバス線5aおよび5bはpチャネ
ルMOSトランジスタ20a、20bおよびnチャネル
MOSトランジスタ10および11により駆動されるた
め、その内部リードデータバス線の電位差は高速で拡大
され、データを高速で読出すことができる。
In the structure shown in FIG. 19, word line W
When the potential of L (WLA or WLB) rises and the memory cell data is transmitted onto the corresponding bit line, the sensing operation can be immediately performed to read the data. Therefore, column selection signal YS can be raised at a fast timing, and data can be read at a high speed. Since internal data bus lines 5a and 5b are driven by p channel MOS transistors 20a and 20b and n channel MOS transistors 10 and 11, the potential difference between the internal read data bus lines is expanded at high speed and data is read at high speed. be able to.

【0167】なおリードデータバス線5aおよび5bの
プリチャージ電位は中間電位ではなく、電源電位Vcc
レベルであってもよい。このときまたリードデータバス
線5aおよび5bに、振幅制限のためのトランジスタ素
子(たとえば電源電位Vccまたは中間電位へプルアッ
プするためのトランジスタ素子)が設けられていてもよ
い。これは内部リードデータバス線5aおよび5bをス
タンバイ時に所定電位にプリチャージするためのトラン
ジスタをデータ読出時に作動状態とすることにより実現
される。
The precharge potential of read data bus lines 5a and 5b is not the intermediate potential but the power supply potential Vcc.
It may be a level. At this time, read data bus lines 5a and 5b may be provided with a transistor element for limiting the amplitude (for example, a transistor element for pulling up to the power supply potential Vcc or the intermediate potential). This is achieved by activating transistors for precharging internal read data bus lines 5a and 5b to a predetermined potential during standby during data reading.

【0168】なお図19に示す構成において、センス動
作を行なうための回路部分としては、先に説明した第1
の実施例および第1ないし第6の変形例の構成を利用し
てもよい。
In the structure shown in FIG. 19, the circuit portion for performing the sensing operation is the first portion described above.
The configurations of the embodiment and the first to sixth modifications may be used.

【0169】[第2の実施例]図20は、この発明の第
2の実施例である半導体記憶装置の要部の構成を示す図
である。図20においては、1対のメインビット線MB
LおよびZMBLにおいて2つのメモリセルグループに
関連する部分の構成を示す。図20において、サブビッ
ト線SBLaおよびZSBLaとサブビット線SBLb
およびZSBLbとの間にドライブアンプ2が配置され
る。メインビット線MBLおよびZMBLはこれらのサ
ブビット線SBLa、ZSBLa、SBLbおよびZS
BLbと並行に配設される。メインビット線MBLおよ
びZMBLはアンプ4に接続される。このアンプ4は、
データ出力用の読出用アンプおよびデータ書込用のライ
トドライバの構成を備える。アンプ4は、図7または図
8に示す構成を備える。
[Second Embodiment] FIG. 20 shows a structure of a main portion of a semiconductor memory device according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 20, a pair of main bit lines MB
The structure of a portion related to two memory cell groups in L and ZMBL is shown. In FIG. 20, sub-bit lines SBLa and ZSBLa and sub-bit line SBLb
And drive amplifier 2 are arranged between ZSBLb and ZSBLb. Main bit lines MBL and ZMBL are connected to these sub bit lines SBLa, ZSBLa, SBLb and ZS.
It is arranged in parallel with BLb. Main bit lines MBL and ZMBL are connected to amplifier 4. This amplifier 4
It has a configuration of a read amplifier for data output and a write driver for data write. The amplifier 4 has the configuration shown in FIG. 7 or 8.

【0170】ドライブアンプ20は、その一方導通端子
がノードNaに接続され、そのコントロールゲートがノ
ードNbに接続され、その他方導通端子がセンスドライ
ブアンプSNDを受けるように接続されるnチャネルM
OSトランジスタ102と、その一方導通端子がノード
Nbに接続され、そのコントロールゲートがノードNa
に接続され、その他方導通端子がセンスドライブ信号S
NDを受けるように接続されるnチャネルMOSトラン
ジスタ104と、その一方導通端子がノードNaに接続
され、そのコントロールゲートがノードNbに接続さ
れ、その他方導通端子がセンスドライブ信号SPDを受
けるように接続されるpチャネルMOSトランジスタ1
06と、その一方導通端子がノードNbに接続され、そ
のコントロールゲートがノードNaに接続され、その他
方導通端子がセンスドライブ信号SPDを受けるように
接続されるpチャネルMOSトランジスタ108を含
む。トランジスタ102および104は、交差結合型セ
ンスアンプを構成し、またトランジスタ106および1
08は、交差結合型センスアンプを構成する。
Drive amplifier 20 has its one conduction terminal connected to node Na, its control gate connected to node Nb, and the other conduction terminal connected to receive sense drive amplifier SND.
The OS transistor 102, one conduction terminal of which is connected to the node Nb, and its control gate is the node Na.
And the other conduction terminal is the sense drive signal S
An n-channel MOS transistor 104 connected to receive ND, one conduction terminal thereof is connected to node Na, its control gate is connected to node Nb, and the other conduction terminal thereof is connected to receive sense drive signal SPD. P-channel MOS transistor 1
06, a p-channel MOS transistor 108 having one conductive terminal connected to node Nb, its control gate connected to node Na, and the other conductive terminal connected to receive sense drive signal SPD. Transistors 102 and 104 form a cross-coupled sense amplifier, and transistors 106 and 1
08 constitutes a cross-coupled sense amplifier.

【0171】ドライブアンプ2は、さらに、リード活性
化信号RGに応答して導通し、接地電位レベルの信号を
伝達するnチャネルMOSトランジスタで構成されるリ
ード活性化トランジスタ116aおよび116bと、ノ
ードNa上の信号電位に応答して活性化トランジスタ1
16aから伝達された接地電位レベルの信号をメインビ
ット線MBLへ伝達するリードゲートトランジスタ11
4aと、ノードNb上の信号電位に応答してトランジス
タ116bから伝達された接地電位レベルの信号をメイ
ンビット線ZMBLへ伝達するリードゲートトランジス
タ114bと、書込活性化信号WGに応答して導通しメ
インビット線MBLとノードNaを接続する書込ゲート
トランジスタ112aと、書込活性化信号WGに応答し
て導通し、ノードNbとメインビット線ZMBLを接続
する書込ゲートトランジスタ112bを含む。
Drive amplifier 2 further includes read activation transistors 116a and 116b formed of n channel MOS transistors which are rendered conductive in response to read activation signal RG and transmit a signal at the ground potential level, and on node Na. Activation transistor 1 in response to the signal potential of
Read gate transistor 11 for transmitting the signal of the ground potential level transmitted from 16a to main bit line MBL
4a, a read gate transistor 114b transmitting the signal of the ground potential level transmitted from transistor 116b to main bit line ZMBL in response to the signal potential on node Nb, and conducting in response to write activation signal WG. It includes a write gate transistor 112a connecting main bit line MBL and node Na, and a write gate transistor 112b conductive in response to write activation signal WG and connecting node Nb and main bit line ZMBL.

【0172】ノードNaとサブビット線SBLaの間に
は、ブロック選択信号BSAに応答して導通するブロッ
ク選択ゲートBGaaが設けられ、ノードNbとサブビ
ット線ZSBLaの間にはブロック選択信号BSAに応
答して導通するブロック選択ゲートBGabが設けられ
る。ノードNaとサブビット線SBLbの間には、ブロ
ック選択信号BSBに応答して導通するブロック選択ゲ
ートBGbaが設けられ、ノードNbとサブビット線Z
SBLbの間には、ブロック選択信号BSBに応答して
導通するブロック選択ゲートBGbbが設けられる。次
にこの図20に示すドライブアンプの動作をその動作波
形図である図21および図22を参照して説明する。
A block select gate BGaa which is rendered conductive in response to a block select signal BSA is provided between the node Na and the sub bit line SBLa, and a block select signal BSA is provided between the node Nb and the sub bit line ZSBLa in response to the block select signal BSA. A block select gate BGab that is conductive is provided. A block select gate BGba which conducts in response to a block select signal BSB is provided between the node Na and the sub bit line SBLb, and the node Nb and the sub bit line Z are provided.
A block select gate BGbb which is rendered conductive in response to a block select signal BSB is provided between SBLb. The operation of the drive amplifier shown in FIG. 20 will now be described with reference to the operation waveform diagrams of FIGS. 21 and 22.

【0173】まず図21を参照して、データ読出時の動
作について説明する。スタンバイ時においては、サブビ
ット線SBLa、ZSBLa、SBLbおよびZSBL
bは中間電位にプリチャージされており、またセンスド
ライブ信号SNDおよびSPDは中間電位にプリチャー
ジされている。メインビット線MBLおよびZMBLも
所定の電位にプリチャージされている。メインビット線
MBLおよびZMBLのプリチャージ電位は電源電位V
ccレベルおよび中間電位VBLのいずれであってもよ
い。ブロック選択信号BSAおよびBSBはともに
“H”のレベルにある。
First, referring to FIG. 21, the operation at the time of reading data will be described. During standby, sub-bit lines SBLa, ZSBLa, SBLb and ZSBL
b is precharged to the intermediate potential, and sense drive signals SND and SPD are precharged to the intermediate potential. Main bit lines MBL and ZMBL are also precharged to a predetermined potential. The precharge potential of the main bit lines MBL and ZMBL is the power supply potential V
It may be either the cc level or the intermediate potential VBL. Both block selection signals BSA and BSB are at "H" level.

【0174】ロウアドレスストローブ信号/RASが
“L”に立下がると、1つのメモリサイクルが始まる。
この信号/RASの立下がりに従って、外部からのアド
レス信号が取込まれ、内部行アドレスおよびブロックア
ドレス信号が発生される(ブロックアドレス信号は外部
行アドレス信号の所定数のビットで形成される)。この
ブロックアドレス信号に従って、非選択メモリセルブロ
ックに対するブロック選択信号が“L”となる。たとえ
ば選択ワード線がサブビット線SBLaおよびZSBL
aと交差する場合には、ブロック選択信号BSBが
“L”に立下がる。これにより、ノードNaおよびNb
は非選択メモリセルブロックのサブビット線(たとえば
SBLb、ZSBLb)から切り離される。次いで行ア
ドレス信号に従ってワード線が選択され、選択されたワ
ード線WLの電位が立上がる。選択ワード線WLの電位
の立上がりに従って、この選択ワード線に接続されるメ
モリセルのデータが対応のサブビット線(たとえばサブ
ビット線SBLa)に伝達される。
When the row address strobe signal / RAS falls to "L", one memory cycle starts.
In response to the fall of signal / RAS, an address signal from the outside is taken in and an internal row address and a block address signal are generated (the block address signal is formed of a predetermined number of bits of the external row address signal). According to this block address signal, the block selection signal for the non-selected memory cell block becomes "L". For example, if the selected word line is the sub bit lines SBLa and ZSBL
When it intersects a, the block selection signal BSB falls to "L". As a result, the nodes Na and Nb
Are disconnected from the sub-bit lines (for example, SBLb, ZSBLb) of the non-selected memory cell block. Then, the word line is selected according to the row address signal, and the potential of the selected word line WL rises. As the potential of the selected word line WL rises, the data in the memory cell connected to the selected word line is transmitted to the corresponding sub bit line (eg, sub bit line SBLa).

【0175】図21においては、サブビット線SBLa
に“H”のデータが読出された場合の動作波形が示され
る。このサブビット線SBLaに読出された“H”のデ
ータはノードNaに伝達される。非選択メモリセルブロ
ックにおけるサブビット線SBLbおよびZSBLbは
プリチャージされた中間電位VBLの電位レベルにあ
る。ノードNaおよびNbの電位が大きくなると、セン
スドライブ信号SNDおよびSPDが活性化され、ノー
ドNaおよびNbの電位レベルがフルスイングする。す
なわち、図21に示す例に従えば、ノードNaの電位レ
ベルが電源電位Vccレベルに上昇し、ノードNbの電
位レベルが接地電位レベルに低下する。
In FIG. 21, sub bit line SBLa is used.
Shows an operation waveform when "H" data is read. The "H" data read onto the sub-bit line SBLa is transmitted to the node Na. Sub-bit lines SBLb and ZSBLb in the non-selected memory cell block are at the potential level of precharged intermediate potential VBL. When the potentials of nodes Na and Nb increase, sense drive signals SND and SPD are activated, and the potential levels of nodes Na and Nb swing fully. That is, according to the example shown in FIG. 21, the potential level of node Na rises to the power supply potential Vcc level and the potential level of node Nb falls to the ground potential level.

【0176】次いでリード活性化信号RGが活性状態と
なり、トランジスタ116aおよび116bがオン状態
となる。今、ノードNaの電位レベルが“H”、ノード
Nbの電位レベルが“L”でメインビット線MBLの電
位がトランジスタ114aおよび116aを介して放電
されて低下する。メインビット線ZMBLの電位はほと
んど低下しない。図21においては、メインビット線M
BLおよびZMBL両者の電位が低下するように示して
いるが、これはノードNaおよびNbの電位がフルスイ
ングする前にリード活性化信号RGが活性化されている
状態を示しているためである。書込活性化信号WGは
“L”にある。メインビット線MBLの電位低下量は、
トランジスタ114aおよび116aの抵抗値とメイン
ビット線MBLの有する抵抗の比により決定される。メ
インビット線MBLの最低到達電位は2・Vthとな
る。Vthはトランジスタ114aおよび116aのし
きい値電圧である。したがって、メインビット線MBL
は接地電位レベルまで放電されることはなく、メインビ
ット線MBLおよびZMBL間の電位差は小さくするこ
とができ、このメインビット線MBLおよびZMBL
の、データ読出時における放電電流を小さくすることが
でき、低消費電流でデータを読出すことができる。また
メインビット線MBLおよびZMBLの電位差は小さい
ため、その電位レベルが高速で安定化し、高速でデータ
を読出すことができる。この後データ読出がアンプ4を
介してIOゲートを介して行なわれると、リード活性化
信号RGが“L”に立下がり、トランジスタ116aお
よび116bがオフ状態となる。またメインビット線M
BLおよびZMBLはこのリード活性化信号RGが非活
性状態とされると、図示しないプリチャージ/イコライ
ズ手段により所定電位レベルにプリチャージ/イコライ
ズされる。
Then, read activation signal RG is activated and transistors 116a and 116b are turned on. Now, when the potential level of node Na is "H" and the potential level of node Nb is "L", the potential of main bit line MBL is discharged through transistors 114a and 116a and lowered. The potential of the main bit line ZMBL hardly drops. In FIG. 21, the main bit line M
Although it is shown that the potentials of both BL and ZMBL decrease, this is because the read activation signal RG is activated before the potentials of the nodes Na and Nb fully swing. The write activation signal WG is at "L". The amount of decrease in the potential of the main bit line MBL is
It is determined by the ratio of the resistance of transistors 114a and 116a to the resistance of main bit line MBL. The minimum reaching potential of the main bit line MBL is 2 · Vth. Vth is the threshold voltage of transistors 114a and 116a. Therefore, the main bit line MBL
Is not discharged to the ground potential level, the potential difference between the main bit lines MBL and ZMBL can be reduced, and the main bit lines MBL and ZMBL can be reduced.
The discharge current at the time of data reading can be reduced, and the data can be read with low current consumption. Since the potential difference between main bit lines MBL and ZMBL is small, the potential level is stabilized at high speed and data can be read at high speed. Thereafter, when data reading is performed through amplifier 4 and IO gate, read activation signal RG falls to "L" and transistors 116a and 116b are turned off. Main bit line M
When read activation signal RG is inactivated, BL and ZMBL are precharged / equalized to a predetermined potential level by precharging / equalizing means (not shown).

【0177】一方このデータ読出時においては、サブビ
ット線SBLaおよびZSBLaに対しては、メモリセ
ルデータのリストア動作が実行される。このとき、ブロ
ック選択信号BSAが電源電位Vccよりも高い電位レ
ベルに昇圧される構成が利用されてもよい。信号/RA
Sが“L”に立上がると、1つのメモリサイクルが完了
し、選択ワード線WLの電位が“L”に立下がり、次い
でセンスドライブ信号SPDおよびSNDが非活性状態
とされ、次いで図示しないプリチャージ/イコライズ回
路が動作し、サブビット線SBLaおよびZSBLaの
プリチャージ/イコライズ動作が実行される。また非選
択状態とされていたブロック選択信号(BSB)が
“H”に立上がり、非選択メモリセルブロックに含まれ
るサブビット線SBLbおよびZSBLbがノードNa
およびNbに接続される。
On the other hand, at the time of this data reading, the restore operation of the memory cell data is executed for sub bit lines SBLa and ZSBLa. At this time, a configuration in which block selection signal BSA is boosted to a potential level higher than power supply potential Vcc may be used. Signal / RA
When S rises to "L", one memory cycle is completed, the potential of the selected word line WL falls to "L", then the sense drive signals SPD and SND are deactivated, and then a pre-illustrated The charge / equalize circuit operates to perform the precharge / equalize operation of sub-bit lines SBLa and ZSBLa. Further, the block selection signal (BSB) which has been in the non-selected state rises to "H", and the sub-bit lines SBLb and ZSBLb included in the non-selected memory cell block become the node Na.
And Nb.

【0178】また、図21に示す動作波形図において、
リード活性化信号RGは、破線で示すように、選択ワー
ド線WLの電位が立上がる前に活性状態とされてもよ
い。この場合には、ノードNaおよびNbの電位差が選
択ワード線WLの電位の立上がりに従って生じたときか
らリードゲートトランジスタ114aおよび114bが
メインビット線MBLおよびZMBLをドライブするた
め、メインビット線MBLおよびZMBLの電位確定タ
イミングを速くすることができ、より高速でデータの読
出を行なうことができる。
Further, in the operation waveform diagram shown in FIG.
The read activation signal RG may be activated before the potential of the selected word line WL rises, as indicated by the broken line. In this case, read gate transistors 114a and 114b drive main bit lines MBL and ZMBL from the time when the potential difference between nodes Na and Nb occurs according to the rise of the potential of selected word line WL, so that main bit lines MBL and ZMBL are driven. The potential determination timing can be accelerated, and data can be read at higher speed.

【0179】次に、図22を参照して、データ書込時の
動作について説明する。データセンスドライブ信号SP
DおよびSNDが発生されるまでの動作はデータ読出時
と同じである。リード活性化信号RGが“H”に立上が
る。データ書込時においては、書込指示信号に従って、
このリード活性化信号RGを強制的に“L”の非活性状
態とする。この後、図示しない書込回路(ライトドライ
ブ)から内部書込データがメインビット線MBLおよび
ZMBLへ伝達され、このメインビット線SBLおよび
ZSBLの電位が内部書込データに対応した電位レベル
となる。この後、書込活性化信号WGが“H”となり、
選択されたメモリセルブロック内のサブビット線SBL
およびZSBLの電位が内部書込データに対応した電位
レベルに変化する。このライト活性化信号WGが“H”
となる期間は、データ読出時におけるメモリセルデータ
のリストア期間であればよい。なお図22においては、
メインビット線MBLおよびZMBLが中間電位VBL
にプリチャージされている場合のデータ書込動作が一例
として示されている。しかしながらこのメインビット線
MBLおよびZMBLは電源電位Vccレベルにプリチ
ャージされる構成であってもよい。
Next, referring to FIG. 22, the operation of writing data will be described. Data sense drive signal SP
The operation until D and SND are generated is the same as that at the time of data reading. The read activation signal RG rises to "H". When writing data, follow the write instruction signal
This read activation signal RG is forcibly set to the inactive state of "L". Thereafter, the internal write data is transmitted to main bit lines MBL and ZMBL from a write circuit (write drive) not shown, and the potentials of main bit lines SBL and ZSBL attain the potential level corresponding to the internal write data. After that, the write activation signal WG becomes "H",
Sub-bit line SBL in the selected memory cell block
And the potential of ZSBL changes to the potential level corresponding to the internal write data. This write activation signal WG is "H"
The period during which the memory cell data is restored may be any period during which data is read. In addition, in FIG.
Main bit lines MBL and ZMBL are at intermediate potential VBL
As an example, the data write operation when precharged to is shown. However, main bit lines MBL and ZMBL may be precharged to the level of power supply potential Vcc.

【0180】[変更例1]図23は、この第2の実施例
の半導体記憶装置の第1の変形例を示す図である。図2
3において、ドライブアンプ2は、データ読出手段とし
て、リード活性化信号/RGに応答して導通して電源電
位Vccレベルを伝達するpチャネルMOSトランジス
タ126aおよび126bと、ノードNaおよびNb上
の信号電位に応答してトランジスタ126aおよび12
6bから与えられる電位信号をメインビット線MBLお
よびZMBLへそれぞれ伝達するpチャネルMOSトラ
ンジスタ124aおよび124bを含む。他の構成は図
20に示す構成と同じである。図23に示す構成のデー
タ読出時の動作およびデータ書込時の動作の波形図を図
24および図25にそれぞれ示す。図24および図25
に示す動作波形図においては、メインビット線MBLお
よびZMBLは中間電位VBLにプリチャージされてい
る。またデータ読出時には“H”のデータが読出され、
また“L”のデータを書込む動作時の動作波形が示され
る。
[Modification 1] FIG. 23 shows a first modification of the semiconductor memory device of the second embodiment. Figure 2
3, drive amplifier 2 serves as a data reading means, p-channel MOS transistors 126a and 126b which conduct in response to read activation signal / RG and transmit power supply potential Vcc level, and signal potentials on nodes Na and Nb. In response to transistors 126a and 12
It includes p channel MOS transistors 124a and 124b transmitting the potential signal applied from 6b to main bit lines MBL and ZMBL, respectively. Other configurations are the same as the configurations shown in FIG. Waveform diagrams of data read operation and data write operation of the configuration shown in FIG. 23 are shown in FIGS. 24 and 25, respectively. 24 and 25
In the operation waveform diagram shown in FIG. 5, main bit lines MBL and ZMBL are precharged to intermediate potential VBL. When reading data, "H" data is read,
Further, operation waveforms at the time of the operation of writing "L" data are shown.

【0181】この図24および図25に示す動作波形は
実質的に図21および図22に示す動作波形と同じであ
る。単にリード活性化信号/RGの極性がリード活性化
信号RGと異なっていることおよびメインビット線MB
LおよびZMBLの電位がデータ読出時にプリチャージ
電位VBLよりも上昇する点が異なっているだけであ
る。この図23に示す構成であっても、同様にメインビ
ット線MBLおよびZMBLの電位振幅を小さくするこ
とができ、低消費電流で高速でデータの読出を行なうこ
とができる。
The operation waveforms shown in FIGS. 24 and 25 are substantially the same as the operation waveforms shown in FIGS. 21 and 22. The polarity of the read activation signal / RG is simply different from that of the read activation signal RG, and the main bit line MB
The only difference is that the potentials of L and ZMBL rise above the precharge potential VBL during data reading. In the structure shown in FIG. 23 as well, the potential amplitudes of main bit lines MBL and ZMBL can be similarly reduced, and data can be read at high speed with low current consumption.

【0182】[変更例2]図26は、第2の実施例に従
う半導体記憶装置の第2の変更例を示す図である。図2
6において、メインビット線MBLおよびZMBLに対
し、これらのメインビット線MBLおよびZMBLをス
タンバイ時に中間電位にプリチャージするためのプリチ
ャージ回路9が設けられる。プリチャージ回路9は、プ
リチャージ活性化信号φRに応答して導通し、プリチャ
ージ電位VP(電源電位Vccまたは中間電位VBL)
をメインビット線MBLおよびZMBLへそれぞれ伝達
するpチャネルMOSトランジスタ129aおよび12
9bを含む。ドライブアンプ2は、図20または図23
に示す構成と同じ構成を備える。次に図26に示す構成
の動作についてその動作波形図である図27を参照して
説明する。
[Modification 2] FIG. 26 shows a second modification of the semiconductor memory device according to the second embodiment. Figure 2
6, main bit lines MBL and ZMBL are provided with a precharge circuit 9 for precharging main bit lines MBL and ZMBL to an intermediate potential during standby. Precharge circuit 9 is rendered conductive in response to precharge activation signal φR, and precharge potential VP (power supply potential Vcc or intermediate potential VBL).
To the main bit lines MBL and ZMBL, respectively.
Including 9b. The drive amplifier 2 is shown in FIG.
The same configuration as that shown in FIG. Next, the operation of the configuration shown in FIG. 26 will be described with reference to the operation waveform diagram of FIG.

【0183】まず図27(A)を参照して、データ読出
時の動作について説明する。スタンバイ時においては、
プリチャージ活性化信号φRは“L”にあり、トランジ
スタ129aおよび129bはともにオン状態にあり、
メインビット線MBLおよびZMBLは所定のプリチャ
ージ電位VPにプリチャージされている。信号/RAS
が“L”に立下がると、リード活性化信号RGが“H”
に立上がり、次いで選択ワード線WLの電位が“H”に
立上がる。これにより、図20に示すトランジスタ11
4a、114b、116aおよび116bが動作し、メ
インビット線MBLおよびZMBLの電位が変化する。
このときプリチャージ活性化信号φRは依然“L”の状
態にあり、メインビット線MBLおよびZMBLの電位
をプリチャージ電位VPへプルアップする。したがって
リードゲートトランジスタ114aおよび116a、1
14bおよび116bの電流駆動力が比較的大きくても
確実にメインビット線MBLおよびZMBLの電位振幅
を小さくすることができ、高速でデータの読出を行なう
ことができる。この場合には、メインビット線MBL
(またはZMBL)の電位は、トランジスタ129a
(129b)とドライブ用のトランジスタ114aおよ
び116a(または114bおよび116b)の抵抗の
比により決定される。
First, with reference to FIG. 27A, the operation at the time of reading data will be described. In standby mode,
The precharge activation signal φR is at “L”, the transistors 129a and 129b are both in the ON state,
Main bit lines MBL and ZMBL are precharged to a predetermined precharge potential VP. Signal / RAS
When it falls to "L", the read activation signal RG becomes "H".
Then, the potential of the selected word line WL rises to "H". As a result, the transistor 11 shown in FIG.
4a, 114b, 116a and 116b operate and the potentials of main bit lines MBL and ZMBL change.
At this time, precharge activation signal φR is still in the "L" state, and pulls up the potentials of main bit lines MBL and ZMBL to precharge potential VP. Therefore, read gate transistors 114a and 116a, 1
Even if the current driving capability of 14b and 116b is relatively large, the potential amplitudes of main bit lines MBL and ZMBL can be reliably reduced, and data can be read at high speed. In this case, the main bit line MBL
(Or ZMBL) potential is the transistor 129a.
(129b) and the resistance of the driving transistors 114a and 116a (or 114b and 116b).

【0184】次に図27(B)を参照して、データ読出
時の動作について説明する。データが書込まれるか否か
は、コラムアドレスストローブ信号/CASとライトイ
ネーブル信号/WEの状態により決定される。この場
合、コラムアドレスストローブ信号/CASおよびライ
トイネーブル信号/WEがともに“L”となると、ダイ
ナミック・ランダム・アクセス・メモリにおいて、書込
データのサンプリングが行なわれる。この信号/CAS
および/WEがともに“L”となったときにプリチャー
ジ活性化信号φRを“H”とし、トランジスタ129a
および129bをともにオフ状態とする。この後、内部
書込指示信号WGを所定期間“H”とする。これによ
り、メインビット線MBLおよびZMBLはその電位振
幅はフルスイングし、内部書込データに対応した電位レ
ベルとなる。書込活性化信号WGが“L”となり、デー
タ書込が完了すると、プリチャージ活性化信号φRが再
び“L”となり、メインビット線MBLおよびZMBL
のプリチャージが実行される。
Next, referring to FIG. 27B, the operation at the time of reading data will be described. Whether or not data is written is determined by the states of the column address strobe signal / CAS and the write enable signal / WE. In this case, when the column address strobe signal / CAS and the write enable signal / WE both attain "L", the write data is sampled in the dynamic random access memory. This signal / CAS
And / WE both go low, precharge activation signal φR goes high and transistor 129a
And 129b are both turned off. After that, the internal write instruction signal WG is set to "H" for a predetermined period. As a result, main bit lines MBL and ZMBL have their potential amplitudes fully swung, and attain the potential level corresponding to the internal write data. When the write activation signal WG becomes "L" and the data writing is completed, the precharge activation signal φR becomes "L" again, and the main bit lines MBL and ZMBL.
Pre-charge is executed.

【0185】図26に示すような構成を用いても、メイ
ンビット線MBLおよびZMBLの電位振幅をデータ読
出時には確実に小さくすることができ、メインビット線
ZMBLおよびMBLの電位差が高速で確定するため、
データ読出を高速で行なうことができる。
Even if the structure shown in FIG. 26 is used, the potential amplitudes of main bit lines MBL and ZMBL can be surely reduced during data reading, and the potential difference between main bit lines ZMBL and MBL is determined at high speed. ,
Data can be read at high speed.

【0186】図28は、このプリチャージ活性化信号φ
Rを発生する回路構成を示す図である。図28におい
て、プリチャージ活性化信号発生系は、コラムアドレス
ストローブ信号/CASおよびライトイネーブル信号/
WEを受けるライト検出回路142と、ライト検出回路
142からワンショットパルスの形態で発生されるライ
ト検出信号に応答して、所定時間経過後にライト活性化
信号WGを発生するライトパルス発生回路144と、ラ
イト検出回路142からのライト検出信号に応答してセ
ットされ、プリチャージ活性化信号φRを発生するフリ
ップフロップ(FF)146と、ライトパルス発生回路
144からのライト活性化信号WGの不活性化に応答し
てリセットパルスを発生するリセットパルス発生回路1
48を含む。リセットパルス発生回路148からのリセ
ットパルスはフリップフロップ146のリセット入力を
Rへ与えられる。図28に示す構成を利用することによ
り、プリチャージ活性化信号φRを発生することがで
き、メインビット線MBLおよびZMBLの電位振幅を
データ読出時に確実に小さくすることができる。
FIG. 28 shows the precharge activation signal φ.
It is a figure which shows the circuit structure which produces | generates R. In FIG. 28, the precharge activation signal generation system includes a column address strobe signal / CAS and a write enable signal / CAS.
A write detection circuit 142 that receives WE, a write pulse generation circuit 144 that generates a write activation signal WG in response to a write detection signal generated in the form of a one-shot pulse from the write detection circuit 142, The flip-flop (FF) 146 which is set in response to the write detection signal from the write detection circuit 142 and generates the precharge activation signal φR, and the write activation signal WG from the write pulse generation circuit 144 are inactivated. Reset pulse generation circuit 1 that responds and generates a reset pulse
Including 48. The reset pulse from the reset pulse generation circuit 148 is supplied to the reset input of the flip-flop 146 to R. By utilizing the structure shown in FIG. 28, precharge activation signal φR can be generated, and the potential amplitudes of main bit lines MBL and ZMBL can be reliably reduced during data reading.

【0187】[全体の構成]図29はこの発明の第2の
実施例である半導体記憶装置のデータ読出に関連する部
分の構成を概略的に示す図である。図29においては、
2列に配列されたメモリセル(明確には示さず)に関連
する部分の構成を示す。メモリセル列は、複数のブロッ
クに分割される。メモリセル列ブロックそれぞれに対し
てサブビット線SBLおよびZSBLが配設される。同
一列において、隣接する2つのサブビット線対に対し1
つのドライブアンプ2が設けられる。図29において
は、たとえば、サブビット線対SBL00およびZSB
L00とサブビット線対SBL01およびZSBL01
の間にドライブアンプ2−00が配置される。同様にサ
ブビット線対SBL0pおよびZSBL0pとサブビッ
ト線対SBL0qおよびZSBL0qの間にドライブア
ンプ2−0mが配置される。
[Overall Structure] FIG. 29 schematically shows a structure of a portion related to data reading of a semiconductor memory device according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 29,
The structure of a portion related to memory cells arranged in two columns (not clearly shown) is shown. The memory cell column is divided into a plurality of blocks. Sub-bit lines SBL and ZSBL are arranged for each memory cell column block. 1 for two adjacent sub-bit line pairs in the same column
Two drive amplifiers 2 are provided. In FIG. 29, for example, sub-bit line pair SBL00 and ZSB.
L00 and sub-bit line pair SBL01 and ZSBL01
The drive amplifier 2-00 is arranged between the two. Similarly, drive amplifier 2-0m is arranged between sub bit line pair SBL0p and ZSBL0p and sub bit line pair SBL0q and ZSBL0q.

【0188】メモリセル列それぞれに対応してメインビ
ット線MBL(MBL0、MBL1)およびZMBL
(ZMBL0、ZMBL1)が配設される。サブビット
線SBLおよびZSBL(図示のサブビット線を総称的
に示す)とドライブアンプ2(図29に示すドライブア
ンプを総称的に示す)の間にブロック選択信号BS(ブ
ロック選択信号BS0〜BSrを総称的に示す)に応答
して導通するブロック選択ゲートが設けられる。メイン
ビット線MBL0およびZMBL0にはアンプ4−0が
設けられ、メインビット線MBL1およびZMBL1に
はアンプ4−1が設けられる。アンプ4−0および4−
1はそれぞれ列選択信号YS0およびYS1に応答して
導通するIOゲートIG0およびIG1を介してリード
データバス5に接続される。リードデータバス5上に現
われた読出データはプリアンプPAおよび出力回路OB
を介して外部読出データDoutとして出力される。
Main bit lines MBL (MBL0, MBL1) and ZMBL are provided corresponding to the respective memory cell columns.
(ZMBL0, ZMBL1) are provided. A block selection signal BS (block selection signals BS0 to BSr is generically defined between the sub bit lines SBL and ZSBL (generally shown sub bit lines are shown) and the drive amplifier 2 (generally shown drive amplifier shown in FIG. 29). A block select gate that conducts in response to The main bit lines MBL0 and ZMBL0 are provided with an amplifier 4-0, and the main bit lines MBL1 and ZMBL1 are provided with an amplifier 4-1. Amplifiers 4-0 and 4-
1 is connected to read data bus 5 via IO gates IG0 and IG1 which are rendered conductive in response to column selection signals YS0 and YS1, respectively. The read data appearing on the read data bus 5 is the preamplifier PA and the output circuit OB.
Is output as external read data Dout.

【0189】ブロック選択信号BSおよびリード活性化
信号RGおよびライト活性化信号WGを発生するために
制御信号発生回路150が設けられる。制御信号発生回
路150は、外部からの信号/RAS、/CASおよび
/WEを受けてアドレスバッファ152を活性化して内
部アドレス信号を生成する。制御信号発生回路150は
このアドレスバッファ152が生成した内部アドレス信
号のうちブロックを指定するアドレス信号を取込み、選
択ブロックに対してのみリード活性化信号RGおよびラ
イト活性化信号WGを発生するとともに、ブロック選択
信号BSを発生する。
Control signal generation circuit 150 is provided for generating block select signal BS, read activation signal RG and write activation signal WG. Control signal generation circuit 150 receives signals / RAS, / CAS and / WE from the outside to activate address buffer 152 and generate an internal address signal. The control signal generation circuit 150 takes in an address signal designating a block among the internal address signals generated by the address buffer 152, generates the read activation signal RG and the write activation signal WG only for the selected block, and The selection signal BS is generated.

【0190】ブロック選択信号BSの発生態様として
は、スタンバイ時にはブロック選択ゲートがすべて導通
状態とされ、動作時においてのみ選択ブロックと対をな
すメモリセル列ブロックのみがドライブアンプから切り
離される構成が利用されてもよい。またこれに代えて、
スタンバイ時には、ブロック選択ゲートがすべて非導通
状態にあり、動作時において選択メモリセル列ブロック
に関連する列選択信号BSが活性状態となり、ドライブ
アンプと選択メモリセルブロックの接続が行なわれる構
成が利用されてもよい。これにより、選択メモリセル列
ブロックに対して設けられたドライブアンプのみが動作
し、残りのドライブアンプは動作しないため、動作時に
おける消費電流を低減する。このブロック選択信号BS
の発生態様は、ブロックアドレス信号のうち最下位ビッ
トにより対をなすメモリセル列ブロックの左右のメモリ
セルブロックのいずれを指定するかを識別するためのビ
ットとして用い、残りのブロックアドレス信号ビットを
これらの隣接する2つのメモリセルブロックが指定され
ているか否かを示すビットとして利用することにより容
易に実現することができる。
As a generation mode of the block selection signal BS, a configuration is used in which all the block selection gates are rendered conductive in the standby mode and only the memory cell column block paired with the selected block is disconnected from the drive amplifier only during the operation. May be. Also, instead of this,
In the standby mode, the block select gates are all non-conductive, the column select signal BS related to the selected memory cell column block is activated during the operation, and the drive amplifier and the selected memory cell block are connected. May be. As a result, only the drive amplifier provided for the selected memory cell column block operates, and the remaining drive amplifiers do not operate, so that the current consumption during operation is reduced. This block selection signal BS
Of the block address signal is used as a bit for identifying which of the left and right memory cell blocks of the pair of memory cell column blocks is designated by the least significant bit, and the remaining block address signal bits are used. Can be easily realized by using it as a bit indicating whether or not two adjacent memory cell blocks are designated.

【0191】[イコライズ/プリチャージトランジス
タ]図30は、プリチャージトランジスタの配置を示す
図である。サブビット線対SBLおよびZSBLは前述
のごとく、スタンバイ時には中間電位VBLにプリチャ
ージされる。サブビット線にはメモリセルが直接接続さ
れる。したがってサブビット線プリチャージ用のトラン
ジスタをメモリセルに含まれるトランジスタと(平面レ
イアウトおよび断面構造および製造プロセスが)同じト
ランジスタを用いて構成する。これにより効率的にプリ
チャージトランジスタを配置してメモリセルアレイ面積
を低減することが図れる。図30に示すように、ドライ
ブアンプ2に近い部分においては、プリチャージトラン
ジスタQaが設けられ、イコライズ信号EQに応答して
導通し、サブビット線SBLを中間電位VBLにプリチ
ャージする。またサブビット線ZSBLに対しては、プ
リチャージトランジスタQaが設けられた端部と反対側
の端部においてイコライズトランジスタQbが設けられ
る。このイコライズトランジスタQbは、イコライズ信
号EQに応答して導通し、サブビット線ZSBLを所定
の中間電位VBLにプリチャージする。プリチャージ用
トランジスタQaおよびQbとしてメモリセルMCに含
まれるアクセストランジスタMaと同じトランジスタを
有する。同じトランジスタとは同じレイアウトパターン
を有し同一製造プロセスで作成されるトランジスタを示
す。この場合、列方向に沿ってメモリセルパターンが規
則的に配置される(図30においては、2つのメモリセ
ルが交互にサブビット線SBLおよびZSBLに接続さ
れるように配置されている)。したがってこのパターン
を利用してプリチャージトランジスタQaおよびQbを
生成すれば、効率的にプリチャージトランジスタを配置
することができる。この場合、イコライズ信号EQを伝
達する信号線と隣接ワード線WL(WL0またはWL
n)のピッチは、ワード線ピッチ(隣接ワード線間のピ
ッチ)と同じであり、イコライズ信号EQを伝達する信
号線もワード線WLと同一製造工程で形成することがで
き、効率的に製造工程を増加させることなく低占有面積
でプリチャージトランジスタQaおよびQbを配設する
ことができる。
[Equalize / Precharge Transistor] FIG. 30 shows an arrangement of precharge transistors. As described above, sub-bit line pair SBL and ZSBL are precharged to intermediate potential VBL during standby. A memory cell is directly connected to the sub bit line. Therefore, a transistor for precharging the sub-bit line is formed using the same transistor (plan layout, sectional structure and manufacturing process) as the transistor included in the memory cell. This makes it possible to efficiently arrange the precharge transistors and reduce the memory cell array area. As shown in FIG. 30, a precharge transistor Qa is provided in a portion near drive amplifier 2 and is turned on in response to equalize signal EQ to precharge sub-bit line SBL to intermediate potential VBL. Further, for sub bit line ZSBL, equalize transistor Qb is provided at the end opposite to the end where precharge transistor Qa is provided. The equalize transistor Qb is rendered conductive in response to the equalize signal EQ and precharges the sub-bit line ZSBL to a predetermined intermediate potential VBL. The precharge transistors Qa and Qb have the same transistors as the access transistor Ma included in the memory cell MC. The same transistor means a transistor having the same layout pattern and manufactured in the same manufacturing process. In this case, memory cell patterns are regularly arranged along the column direction (in FIG. 30, two memory cells are arranged so as to be alternately connected to sub bit lines SBL and ZSBL). Therefore, if the precharge transistors Qa and Qb are generated using this pattern, the precharge transistors can be efficiently arranged. In this case, the signal line transmitting the equalize signal EQ and the adjacent word line WL (WL0 or WL0
The pitch of n) is the same as the word line pitch (pitch between adjacent word lines), and the signal line transmitting the equalize signal EQ can be formed in the same manufacturing process as the word line WL, and the manufacturing process is efficient. The precharge transistors Qa and Qb can be arranged in a small occupied area without increasing

【0192】またメモリセル列の外側にプリチャージト
ランジスタQaおよびQbを設けることにより、ワード
線WL0およびWLnに接続されるメモリセルMCは、
このメモリセルレイアウトパターン端部から離れて配置
されることになる。したがって、メモリセルレイアウト
パターン終端部におけるパターン切れ、パターン形状の
変化などが生じることがなく、すべてのメモリセルMC
を同一のレイアウトパターンで形成することができ、メ
モリセルの形状を安定化させることができる。これによ
り、メモリセルのデータ保持特性などの諸特性をすべて
同一とすることができ、装置の信頼性が改善される。す
なわち、このプリチャージトランジスタQaおよびQb
を、メモリセルアレイ内のメモリセルトランジスタと同
一のレイアウトパターンで形成することにより、プリチ
ャージトランジスタQaおよびQbは、メモリセルMC
の形状安定化のためのダミーメモリセルトランジスタと
しての機能を備えつつプリチャージトランジスタとして
動作する。
By providing precharge transistors Qa and Qb outside the memory cell column, memory cells MC connected to word lines WL0 and WLn are
The memory cell layout pattern is arranged apart from the end portion. Therefore, no pattern breakage or pattern shape change occurs at the end of the memory cell layout pattern, and all memory cells MC
Can be formed with the same layout pattern, and the shape of the memory cell can be stabilized. As a result, all the characteristics such as the data retention characteristics of the memory cells can be made the same, and the reliability of the device is improved. That is, the precharge transistors Qa and Qb
Are formed in the same layout pattern as the memory cell transistors in the memory cell array, the precharge transistors Qa and Qb are
It functions as a precharge transistor while having a function as a dummy memory cell transistor for shape stabilization.

【0193】図31はプリチャージトランジスタおよび
メモリセルの概略断面構造を示す図である。図31にお
いて、プリチャージトランジスタQaは、半導体基板2
00上に形成される高濃度不純物領域201および20
2と、半導体基板200上に形成されるゲート絶縁膜
(明確には示さず)を介して形成される電極層203
と、ゲート電極層203と平行に配設されるたとえば低
抵抗金属層205を含む。高濃度不純物領域201に
は、プリチャージ電位VBLを伝達するための電極配線
層204が接続される。
FIG. 31 is a diagram showing a schematic sectional structure of a precharge transistor and a memory cell. In FIG. 31, the precharge transistor Qa is the semiconductor substrate 2
High concentration impurity regions 201 and 20 formed on
2 and an electrode layer 203 formed via a gate insulating film (not clearly shown) formed on the semiconductor substrate 200.
And a low resistance metal layer 205 disposed in parallel with the gate electrode layer 203. Electrode wiring layer 204 for transmitting precharge potential VBL is connected to high concentration impurity region 201.

【0194】メモリセルMCは、高濃度不純物領域20
2および212と、ゲート絶縁膜を介して形成されるゲ
ート電極層213と、高濃度不純物領域212に形成さ
れる導電層214と、導電層214上に絶縁膜(明確に
は示さず)を介して形成されるセルプレート電極層21
7を含む。ゲート電極層213はたとえばドープトポリ
シリコンで構成され、このゲート電極層213と平行に
形成される低抵抗金属配線層215と所定間隔で電気的
接続がとられる。高濃度不純物領域202にはサブビッ
ト線を形成する配線層220が接続され、このサブビッ
ト線220および低抵抗金属配線層205および215
上にメインビット線を構成するたとえばアルミニウムで
構成される配線層222が形成される。
The memory cell MC has a high-concentration impurity region 20.
2 and 212, a gate electrode layer 213 formed through a gate insulating film, a conductive layer 214 formed in the high-concentration impurity region 212, and an insulating film (not explicitly shown) on the conductive layer 214. Formed cell plate electrode layer 21
Including 7. Gate electrode layer 213 is made of doped polysilicon, for example, and is electrically connected to low resistance metal wiring layer 215 formed in parallel with gate electrode layer 213 at a predetermined interval. A wiring layer 220 forming a sub bit line is connected to the high concentration impurity region 202, and the sub bit line 220 and the low resistance metal wiring layers 205 and 215 are connected.
A wiring layer 222 which is made of, for example, aluminum and constitutes a main bit line is formed thereon.

【0195】メインビット線を形成する配線層222お
よびサブビット線を形成する配線層220は互いに平行
に配設される。電極層204はメモリセルキャパシタに
一定の電位を与えるセルプレートとして機能する電極層
217と同一の製造工程で形成される。プリチャージト
ランジスタQaのゲート電極層203上に平行に配設さ
れた低抵抗金属配線層205は、ワード線と同様所定間
隔で電気的に接続される。これによりイコライズ信号E
Qを高速ですべてのプリチャージトランジスタQaへ伝
達することができる。特にこのイコライズ信号EQを伝
達する信号線とワード線WLを同一の杭打ち構造(所定
間隔ごとに低抵抗金属配線層とポリシリコンゲート電極
層を接続する構造)とすることにより、ワード線駆動信
号とイコライズ信号の伝搬遅延時間を同じとすることが
でき、メモリセル開始直後高速で各サブビット線をフロ
ーティング状態として次いですぐにワード線を選択する
ことができ、またメモリサイクル完了時にはワード線電
位の低下後高速で各サブビット線対を所定電位にプリチ
ャージすることができ、安定かつ高速でサブビット線を
所定電位にプリチャージすることができる。
Wiring layer 222 forming the main bit line and wiring layer 220 forming the sub bit line are arranged in parallel with each other. The electrode layer 204 is formed in the same manufacturing process as the electrode layer 217 that functions as a cell plate that applies a constant potential to the memory cell capacitor. The low resistance metal wiring layer 205 arranged in parallel on the gate electrode layer 203 of the precharge transistor Qa is electrically connected at a predetermined interval like the word line. As a result, the equalize signal E
Q can be transmitted at high speed to all the precharge transistors Qa. In particular, the word line drive signal is formed by forming the signal line transmitting the equalizing signal EQ and the word line WL in the same stake structure (a structure in which the low resistance metal wiring layer and the polysilicon gate electrode layer are connected at predetermined intervals). The propagation delay time of the equalize signal can be made the same, each sub-bit line can be left in a floating state at a high speed immediately after the start of the memory cell, and then the word line can be selected immediately. Moreover, the word line potential drops when the memory cycle is completed. Each sub-bit line pair can be precharged to a predetermined potential at a high speed afterwards, and the sub-bit line can be precharged to a predetermined potential at a stable and high speed.

【0196】またメモリセルトランジスタのレイアウト
パターンを利用してプリチャージトランジスタを形成す
るため、プリチャージトランジスタ形成のための追加の
工程が何ら必要とされないため、製造工程を簡略化する
ことができる。
Further, since the precharge transistor is formed by utilizing the layout pattern of the memory cell transistor, no additional process for forming the precharge transistor is required, so that the manufacturing process can be simplified.

【0197】[変更例1]図32はサブビット線を所定
電位にプリチャージするための配置の第1の変形例を示
す図である。図32に示す構成においては、トランジス
タQcはサブビット線SBLおよびZSBLをイコライ
ズ信号EQに応答して電気的に短絡するように設けられ
る。この場合には、サブビット線SBLおよびZSBL
の電位が電源電位Vccレベルおよび接地電位レベルの
フルスイングした後(センス動作およびリストア動作完
了後)に、イコライズ信号EQが“H”となれば、この
電源電位Vccと接地電位GNDの中間電位Vcc/2
に確実にサブビット線SBLおよびZSBLをプリチャ
ージすることができる。トランジスタQcはサブビット
線対の両端に設けられてもよい。
[Modification 1] FIG. 32 is a diagram showing a first modification of the arrangement for precharging the sub-bit lines to a predetermined potential. In the structure shown in FIG. 32, transistor Qc is provided so as to electrically short sub-bit lines SBL and ZSBL in response to equalize signal EQ. In this case, the sub bit lines SBL and ZSBL
If the equalization signal EQ becomes "H" after the potential of the power supply potential Vcc level and the ground potential level have fully swung (after the sense operation and the restore operation are completed), the intermediate potential Vcc between the power supply potential Vcc and the ground potential GND. / 2
Therefore, sub bit lines SBL and ZSBL can be surely precharged. The transistor Qc may be provided at both ends of the sub bit line pair.

【0198】[変更例2]図33はこのイコライズ/プ
リチャージ用トランジスタの配置の第2の変更例を示す
図である。図33においては、サブビット線SBLおよ
びZSBLの間にイコライズ信号EQに応答して導通す
るイコライズトランジスタQcが設けられ、またサブビ
ット線SBLにイコライズ信号EQの活性化時(“H”
のとき)に中間電位VBLを伝達するプリチャージトラ
ンジスタQaが設けられ、またサブビット線ZSBLに
対してはイコライズ信号EQに応答して導通して中間電
位VBLを伝達するプリチャージトランジスタQbが設
けられる。この図33に示す構成においても、トランジ
スタQc、QaおよびQbはメモリセルMCに含まれる
トランジスタと同じ規則性をもって配置されている(同
じレイアウトパターンが繰返される)。したがってこの
図33に示す構成においても、プリチャージ/イコライ
ズ用トランジスタに対し余分の工程を追加することなく
メモリセル作製と同じ製造プロセスでプリチャージ/イ
コライズトランジスタを余分のマスクを用いることなく
生成することができる。またこの図33に示す構成の場
合サブビット線SBLおよびZSBLは確実に中間電位
VBLにプリチャージされ、かつそのプリチャージ電位
でイコライズされて保持される。
[Modification 2] FIG. 33 shows a second modification of the arrangement of the equalizing / precharging transistors. In FIG. 33, an equalize transistor Qc is provided between sub bit lines SBL and ZSBL in response to equalize signal EQ, and sub bit line SBL is activated when equalize signal EQ is activated (“H”).
A) is provided with a precharge transistor Qa transmitting an intermediate potential VBL, and a subcharge line ZSBL is provided with a precharge transistor Qb transmitting in response to an equalize signal EQ and transmitting an intermediate potential VBL. Also in the structure shown in FIG. 33, transistors Qc, Qa and Qb are arranged with the same regularity as the transistors included in memory cell MC (the same layout pattern is repeated). Therefore, also in the structure shown in FIG. 33, the precharge / equalize transistor can be generated without using an extra mask in the same manufacturing process as the memory cell fabrication without adding an extra step to the precharge / equalize transistor. You can In the structure shown in FIG. 33, sub-bit lines SBL and ZSBL are surely precharged to intermediate potential VBL, and equalized and held at the precharge potential.

【0199】[変更例3]図34はプリチャージ/イコ
ライズトランジスタの第3の変更例の構成を示す図であ
る。図34に示す構成においては、サブビット線SBL
およびZSBLを定期的に短絡するためのイコライズト
ランジスタは設けられていない。この場合においても、
プリチャージトランジスタQaおよびQbのレイアウト
パターンはメモリセルMCに含まれるメモリセルトラン
ジスタと同じレイアウトパターンを備え、またメモリセ
ルトランジスタと同一製造プロセスで作成される。した
がって効率的にプリチャージトランジスタを配置するこ
とができ、メモリセルアレイ占有面積を小さくすること
ができる。
[Modification 3] FIG. 34 shows a structure of a third modification of the precharge / equalize transistor. In the configuration shown in FIG. 34, sub bit line SBL
Further, no equalizing transistor for periodically short-circuiting ZSBL is provided. Even in this case,
The layout pattern of the precharge transistors Qa and Qb has the same layout pattern as the memory cell transistor included in the memory cell MC, and is created in the same manufacturing process as the memory cell transistor. Therefore, the precharge transistors can be efficiently arranged, and the area occupied by the memory cell array can be reduced.

【0200】なお上述の説明においては、サブビット線
をプリチャージ電位VBLにプリチャージ/イコライズ
するための構成について説明してきた。しかしながらメ
インビット線のイコライズ/プリチャージ用のトランジ
スタとしても、メモリセル列最外部にメモリセルトラン
ジスタと同じレイアウトパターンを有するトランジスタ
を設けてメインビット線プリチャージ/イコライズ用ト
ランジスタとして利用してもよい。またプリチャージト
ランジスタが伝達するプリチャージ電位VBLは中間電
位でなく電源電位Vccレベルであってもよい。
In the above description, the structure for precharging / equalizing the sub-bit line to precharge potential VBL has been described. However, as a transistor for equalizing / precharging the main bit line, a transistor having the same layout pattern as the memory cell transistor may be provided at the outermost portion of the memory cell column and used as a transistor for precharging / equalizing the main bit line. Further, precharge potential VBL transmitted by the precharge transistor may be the power supply potential Vcc level instead of the intermediate potential.

【0201】さらに本発明においては、行アドレス信号
と列アドレス信号が時分割多重化して与えられるアドレ
スマルチプレクス方式のダイナミック・ランダム・アク
セス・メモリ(ダイナミック型半導体記憶装置)が説明
されてきた。しかしながら、行アドレス信号と列アドレ
ス信号が同時に与えられるアドレスノンマルチプレクス
方式の半導体記憶装置であってもよい。アドレスノンマ
ルチプレクス方式の半導体記憶装置の場合、より高速で
データの読出を行なうことができる。またアドレス信号
が与えられた時点でデータ書込を行なうか読出を行なう
かが判別されるため、リードアンプ回路およびリードゲ
ートトランジスタをデータ書込時には確実にオフ状態と
することができ、データ書込時における消費電流を低減
することができる。
Further, in the present invention, a dynamic random access memory (dynamic semiconductor memory device) of an address multiplex system in which row address signals and column address signals are time-division multiplexed and given is described. However, an address non-multiplex type semiconductor memory device in which a row address signal and a column address signal are simultaneously applied may be used. In the case of the address non-multiplex type semiconductor memory device, data can be read at a higher speed. Since it is determined whether data writing or reading is performed at the time when the address signal is applied, the read amplifier circuit and the read gate transistor can be reliably turned off during data writing. Current consumption can be reduced.

【0202】以上のように、この発明に従えば、低消費
電流で高速にデータを読出すことのできるとともにアレ
イ占有面積が小さくされた半導体記憶装置を実現するこ
とができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to realize a semiconductor memory device capable of reading data at a high speed with low current consumption and having a small array occupation area.

【0203】[0203]

【発明の効果】請求項1に係る発明に従えば、ドライブ
アンプ手段によりデータ読出時において第2の導電線の
電位振幅が抑制されるため、第2の導電線の充放電電流
が低減され、データ読出時における消費電流を低減する
ことができる。また第2の導電線の電位振幅が小さくさ
れるため、第2の導電線の電位確定タイミングが速くな
り、高速でデータを読出すことができる。
According to the first aspect of the invention, since the drive amplifier means suppresses the potential amplitude of the second conductive line during data reading, the charge / discharge current of the second conductive line is reduced. It is possible to reduce current consumption during data reading. Further, since the potential amplitude of the second conductive line is reduced, the timing of determining the potential of the second conductive line is accelerated, and data can be read at high speed.

【0204】請求項2に係る発明においては、一方導通
端子とコントロールゲートとが交差結合されたトランジ
スタ素子対が一方導通端子と対応のサブビット線とが分
離トランジスタにより分離されてメインビット線対への
データ信号の伝達が行なわれるため、サブビット線対に
メモリセルデータが現われた時点でメインビット線電位
を変化させることができ、高速でデータを読出すことが
できる。
According to the second aspect of the invention, the transistor element pair in which the one conduction terminal and the control gate are cross-coupled is separated from the one conduction terminal and the corresponding sub bit line by the isolation transistor to form the main bit line pair. Since the data signal is transmitted, the potential of the main bit line can be changed when the memory cell data appears on the sub bit line pair, and the data can be read at high speed.

【0205】請求項3の発明に従えば、メインビット線
に設けられた増幅手段が交差結合されたトランジスタ素
子対で構成されるため、データ読出時においてメモリセ
ルデータのリストアを確実に行なうことができる。
According to the third aspect of the invention, since the amplifying means provided on the main bit line is composed of a cross-coupled pair of transistor elements, it is possible to reliably restore the memory cell data during data reading. it can.

【0206】請求項4の発明においては、ドライブアン
プ手段が追加の増幅手段を有しており、メインビット線
対の電位振幅を抑制しつつ高速でこの電位差を大きくす
ることができ、高速でデータの読出を行なうことができ
る。また、メインビット線対の電位に影響を及ぼすこと
なくサブビット線対の電位をフルスイングさせることが
でき、消費電流を低減しつつメモリセルデータのリスト
アを行なうことができる。
In the invention of claim 4, the drive amplifier means has an additional amplifying means, and this potential difference can be increased at high speed while suppressing the potential amplitude of the main bit line pair, and data can be transmitted at high speed. Can be read. Further, the potential of the sub bit line pair can be fully swung without affecting the potential of the main bit line pair, and the memory cell data can be restored while reducing the current consumption.

【0207】請求項5に係る発明においては、第2の導
電線が電位変化を受けないように増幅手段が増幅動作を
行なっているため、確実に第2の導電線電位振幅を抑制
することができ、消費電流を確実に抑制することができ
る。また第2の導電線上の小振幅信号を増幅して出力す
るため、速いタイミングでデータを読出すことができ
る。
In the invention according to claim 5, since the amplifying means performs the amplifying operation so that the potential of the second conductive line is not changed, it is possible to reliably suppress the potential amplitude of the second conductive line. Therefore, the current consumption can be surely suppressed. Since the small amplitude signal on the second conductive line is amplified and output, the data can be read at a fast timing.

【0208】請求項6に係る半導体記憶装置において
は、この第2の導電線に設けられた増幅手段が高入力イ
ンピーダンスを有するバッファアンプで構成されるた
め、第2の導電線上の小振幅信号をその電位に影響を及
ぼすことなく高速で増幅して読出すことができ、低消費
電流および高速データ読出が可能となる。
In the semiconductor memory device according to the sixth aspect, since the amplifying means provided on the second conductive line is composed of the buffer amplifier having the high input impedance, the small amplitude signal on the second conductive line is transmitted. Amplification and reading can be performed at high speed without affecting the potential, and low current consumption and high-speed data reading are possible.

【0209】請求項7に係る発明においては、一方のサ
ブビット線対のメモリセルデータを初期読出するための
第1のセンス手段と他方のサブビット線対のメモリセル
のデータの初期読出時に動作する第2のセンス手段とを
設け、これら第1および第2のセンス手段に対しそれぞ
れ分離手段を設けてセンス動作時にサブビット線対と信
号読出ノードとを分離するように構成したため、一方お
よび他方(第1および第2の部分)のいずれの部分にお
いてメモリセルが選択状態とされても高速でメインビッ
ト線対を選択されたメモリセルのデータに従って駆動す
ることができる。またこの第1および第2のセンス手段
により、メインビット線の電位変化を伴うことなくサブ
ビット線対の電位をフルスイングさせることができ、確
実にメモリセルデータのリストアを行なうことができ
る。
According to the seventh aspect of the present invention, the first sensing means for initially reading the memory cell data of the one sub-bit line pair and the first sense means operating during the initial reading of the memory cell data of the other sub-bit line pair. Two sense means are provided, and the first and second sense means are respectively provided with separation means to separate the sub-bit line pair from the signal read node during the sensing operation. Therefore, one and the other (first And in any part of the second part), the main bit line pair can be driven at high speed in accordance with the data of the selected memory cell, even if the memory cell is in the selected state. Further, by the first and second sense means, the potential of the sub-bit line pair can be fully swung without the potential change of the main bit line, and the memory cell data can be surely restored.

【0210】請求項8に係る発明においては、ブロック
選択ゲートが第1の導電線の一方および他方の部分の間
に設けられているため、動作時にはドライブアンプ手段
はこの一方の第1の導電線のみを駆動する必要がなく、
ドライブアンプ動作時における消費電流を低減すること
ができる。また第1の導電線全体にメモリセルデータが
伝達されてからドライブアンプが動作する必要がなく、
ドライブアンプ動作タイミングを速くすることができ、
高速でデータ読出を行なうことができる。また第1の導
電線がサブビット線対の場合には、メモリセルデータの
リストア時には一方のサブビット線対のみをドライブア
ンプがドライブすればよいため、メモリセルデータのリ
ストア時のドライブアンプの負荷容量が低減され高速で
リストア動作を行なうことができるとともに、一方のサ
ブビット線対のみを駆動するだけでよいため、このリス
トア動作時における消費電流を低減することができる。
According to the eighth aspect of the present invention, since the block selection gate is provided between the one and the other portions of the first conductive line, the drive amplifier means operates during operation of the one first conductive line. Without having to drive only
It is possible to reduce current consumption during drive amplifier operation. In addition, the drive amplifier does not need to operate after the memory cell data is transmitted to the entire first conductive line,
Drive amplifier operation timing can be accelerated,
Data can be read at high speed. When the first conductive line is a sub-bit line pair, the drive amplifier needs to drive only one sub-bit line pair when restoring the memory cell data, so that the load capacitance of the drive amplifier when restoring the memory cell data is reduced. The restore operation can be performed at a reduced speed, and at the same time, only one sub-bit line pair needs to be driven, so that the current consumption during the restore operation can be reduced.

【0211】請求項9の発明に従えば、読出ゲート手段
が第1の導電線上の信号電位に従って第2の導電線を第
1の電位レベルへ駆動するように構成したため、第1の
導電線の電位がセンス手段により十分増幅される前にこ
の第2の導電線電位を変化させることができ、高速のデ
ータの読出を行なうことができる。
According to the invention of claim 9, the read gate means is configured to drive the second conductive line to the first potential level in accordance with the signal potential on the first conductive line. The potential of the second conductive line can be changed before the potential is sufficiently amplified by the sense means, and high-speed data reading can be performed.

【0212】請求項10に係る発明においては、交差結
合された第1導電型の第1のトランジスタ素子対と交差
結合された第2導電型の第2のトランジスタ素子対とを
用いてサブビット線対上の信号電位を差動増幅してこの
差動増幅された信号電位に従って読出ゲートを駆動して
いるため、読出ゲートを高速で駆動してメインビット線
対のデータを変化させることができ、高速でデータ読出
を行なうことができる。
According to the tenth aspect of the present invention, a sub-bit line pair is formed by using a cross-coupled first conductive type first transistor element pair and a cross-coupled second conductive type second transistor element pair. Since the read gate is driven according to this differentially amplified signal potential by differentially amplifying the upper signal potential, the data on the main bit line pair can be changed at a high speed by driving the read gate at high speed. Data can be read with.

【0213】請求項11の発明においては、読出ゲート
手段をセンス手段が活性化される前に活性化しているた
め、ワード線選択後すぐにメインビット線対の電位をこ
のメモリセルデータに従って変化させることができ、デ
ータ読出タイミングを速くすることができる。
In the eleventh aspect of the invention, since the read gate means is activated before the sense means is activated, the potential of the main bit line pair is changed immediately after the word line is selected according to the memory cell data. Therefore, the data read timing can be accelerated.

【0214】請求項12に係る発明においては、初期化
トランジスタがメモリセルトランジスタと同一のレイア
ウトパターンを有するトランジスタを有しているため、
メモリセルアレイのレイアウトパターンを繰返して初期
化トランジスタを形成することができ、メモリセルアレ
イ内に効率的にプリチャージ/イコライズ用の初期化ト
ランジスタを配置することができ、メモリセルアレイ占
有面積を低減することができるとともに、初期化トラン
ジスタのための余分の製造工程を追加する必要がなく、
製造工程を簡略化することができる。
According to the twelfth aspect of the invention, since the initialization transistor has a transistor having the same layout pattern as the memory cell transistor,
An initialization transistor can be formed by repeating the layout pattern of the memory cell array, an initialization transistor for precharge / equalization can be efficiently arranged in the memory cell array, and the area occupied by the memory cell array can be reduced. It is possible to do, and it is not necessary to add an extra manufacturing process for the initialization transistor,
The manufacturing process can be simplified.

【0215】またメモリセルアレイ周辺にこの初期化ト
ランジスタを配置することにより、メモリセルのトラン
ジスタはそのパターン終端または始端部に配置されるこ
とがなくなり、この初期化トランジスタをメモリセル形
状安定化のためのダミートランジスタとしての機能をも
合わせて持たせることができ、メモリセルの形状の安定
化および特性の安定化を図ることができ、装置の信頼性
を改善することができる。請求項13の発明に従えば、
第1および第2の交差結合されたトランジスタ素子対に
よりサブビット線対の電位を差動的に増幅し、このサブ
ビット線対の電位に従って読出ゲート手段を駆動してい
るため、高速でメインビット線対の電位を変化させるこ
とができる。
By arranging the initialization transistor in the periphery of the memory cell array, the transistor of the memory cell is not arranged at the end or the beginning of the pattern, and the initialization transistor is used for stabilizing the shape of the memory cell. The function as a dummy transistor can also be provided, the shape and characteristics of the memory cell can be stabilized, and the reliability of the device can be improved. According to the invention of claim 13,
The potential of the sub-bit line pair is differentially amplified by the first and second cross-coupled transistor element pairs, and the read gate means is driven according to the potential of the sub-bit line pair, so that the main bit line pair is driven at high speed. The potential of can be changed.

【0216】請求項14の発明に従えば、第1、第2、
第3および第4のトランジスタ素子の一方導通端子とサ
ブビット線とを分離した状態でサブビット線対の電位を
メインビット線対をこの一方導通端子の電位に従って所
定期間駆動するように構成しているため、メインビット
線対の電位をワード線選択直後から変化させることがで
き、高速でデータ読出を行なうことができるとともに、
このメインビット線対の電位振幅を抑制することがで
き、消費電流を低減することができる。
According to the invention of claim 14, the first, second,
Since the potential of the sub-bit line pair is driven for a predetermined period in accordance with the potential of the one conduction terminal, the potential of the sub-bit line pair is driven in a state where one conduction terminal of the third and fourth transistor elements is separated from the sub-bit line. , The potential of the main bit line pair can be changed immediately after the word line is selected, and the data can be read at high speed.
The potential amplitude of the main bit line pair can be suppressed, and the current consumption can be reduced.

【0217】請求項15の発明においては、ビット線対
の電位を所定電位に設定するための初期化トランジスタ
がメモリセルトランジスタと同じレイアウトパターンを
もっており、メモリセルアレイ内のレイアウトパターン
を繰返してこれらの初期化トランジスタを配置させるこ
とができ、効率的にメモリセルアレイ内に初期化トラン
ジスタを配置することができ、アレイ占有面積を小さく
することができる。またこの初期化トランジスタをメモ
リセルアレイ周辺部に配置することにより、メモリセル
形状安定化のためのダミートランジスタで追加トランジ
スタを機能させることができ、メモリセルトランジスタ
の形状を安定させることができ、信頼性の高い半導体記
憶装置を得ることができる。
According to the fifteenth aspect of the invention, the initialization transistor for setting the potential of the bit line pair to a predetermined potential has the same layout pattern as the memory cell transistor, and the layout pattern in the memory cell array is repeated to initialize these. It is possible to dispose the initialization transistor, efficiently arrange the initialization transistor in the memory cell array, and reduce the area occupied by the array. Also, by arranging this initialization transistor in the peripheral portion of the memory cell array, the dummy transistor for stabilizing the shape of the memory cell can function as an additional transistor, so that the shape of the memory cell transistor can be stabilized and the reliability can be improved. It is possible to obtain a semiconductor memory device having high efficiency.

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

【図1】この発明に従う半導体記憶装置の原理的構成を
示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a principle configuration of a semiconductor memory device according to the present invention.

【図2】図1に示す半導体記憶装置の動作を示す信号波
形図である。
FIG. 2 is a signal waveform diagram representing an operation of the semiconductor memory device shown in FIG.

【図3】この発明に従う半導体記憶装置の第1の実施例
の要部の構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a main part of a first embodiment of a semiconductor memory device according to the present invention.

【図4】図3に示す半導体記憶装置の動作を示す信号波
形図である。
FIG. 4 is a signal waveform diagram representing an operation of the semiconductor memory device shown in FIG.

【図5】第1の実施例の第1の変更例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a first modification of the first embodiment.

【図6】図5に示す半導体記憶装置の動作を示す信号波
形図である。
FIG. 6 is a signal waveform diagram representing an operation of the semiconductor memory device shown in FIG.

【図7】図5に示すアンプの構成の一例を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a configuration of the amplifier shown in FIG.

【図8】図5に示すアンプの他の構成例を示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing another configuration example of the amplifier shown in FIG.

【図9】第1の実施例である半導体記憶装置において用
いられる制御信号を発生するための回路構成を概略的に
示す図である。
FIG. 9 is a diagram schematically showing a circuit configuration for generating a control signal used in the semiconductor memory device of the first embodiment.

【図10】この発明の第1の実施例の第2の変更例を示
す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a second modification of the first embodiment of the present invention.

【図11】図10に示す半導体記憶装置の動作を示す信
号波形図である。
11 is a signal waveform diagram representing an operation of the semiconductor memory device shown in FIG.

【図12】第1の実施例をブロック分割アレイに適用し
た際の構成を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a configuration when the first embodiment is applied to a block division array.

【図13】図12に示すドライブアンプの構成を示す図
である。
13 is a diagram showing a configuration of the drive amplifier shown in FIG.

【図14】図13に示す装置の動作を示す信号波形図で
ある。
FIG. 14 is a signal waveform diagram representing an operation of the device shown in FIG.

【図15】第1の実施例の第4の変更例の構成を示す図
である。
FIG. 15 is a diagram showing a configuration of a fourth modification of the first embodiment.

【図16】第1の実施例の第5の変更例の構成を示す図
である。
FIG. 16 is a diagram showing a configuration of a fifth modification of the first embodiment.

【図17】図16に示す装置の動作を示す信号波形図で
ある。
17 is a signal waveform diagram representing an operation of the apparatus shown in FIG.

【図18】第1の実施例の第6の変更例を示す図であ
る。
FIG. 18 is a diagram showing a sixth modification of the first embodiment.

【図19】第1の実施例の第7の変更例を示す図であ
る。
FIG. 19 is a diagram showing a seventh modification of the first embodiment.

【図20】この発明の第2の実施例である半導体記憶装
置の要部の構成を示す図である。
FIG. 20 is a diagram showing a configuration of a main part of a semiconductor memory device according to a second embodiment of the present invention.

【図21】図20に示す装置のデータ読出時の動作を示
す信号波形図である。
FIG. 21 is a signal waveform diagram representing an operation of the device shown in FIG. 20 during data reading.

【図22】図20に示す装置のデータ書込時の動作を示
す信号波形図である。
22 is a signal waveform diagram representing an operation of the device shown in FIG. 20 during data writing.

【図23】第2の実施例の第1の変形例を示す図であ
る。
FIG. 23 is a diagram showing a first modification of the second embodiment.

【図24】図23に示す装置のデータ読出時の動作を示
す信号波形図である。
FIG. 24 is a signal waveform diagram representing an operation of the device shown in FIG. 23 during data reading.

【図25】図23に示す装置のデータ書込時の動作を示
す信号波形図である。
25 is a signal waveform diagram representing an operation of the device shown in FIG. 23 during data writing.

【図26】第2の実施例の第2の変更例を示す図であ
る。
FIG. 26 is a diagram showing a second modification of the second embodiment.

【図27】(A)は図26に示す構成のデータ読出時の
動作を示す信号波形図であり、(B)は図26に示す構
成のデータ書込時の動作を示す信号波形図である。
27A is a signal waveform diagram showing an operation at the time of data reading of the configuration shown in FIG. 26, and FIG. 27B is a signal waveform diagram showing an operation at the time of data writing of the configuration shown in FIG. .

【図28】図26に示すプリチャージ回路駆動信号発生
系の構成の一例を示す図である。
28 is a diagram showing an example of a configuration of a precharge circuit drive signal generation system shown in FIG.

【図29】第2の実施例をブロック分割アレイに適用し
た際の半導体記憶装置の全体の構成を概略的に示す図で
ある。
FIG. 29 is a diagram schematically showing an overall configuration of a semiconductor memory device when a second embodiment is applied to a block division array.

【図30】サブビット線プリチャージ/イコライズ用ト
ランジスタの配置を示す図である。
FIG. 30 is a diagram showing an arrangement of sub-bit line precharge / equalize transistors.

【図31】図30に示すプリチャージトランジスタおよ
びメモリセルトランジスタの断面構造を概略的に示す図
である。
FIG. 31 is a diagram schematically showing a cross-sectional structure of the precharge transistor and the memory cell transistor shown in FIG. 30.

【図32】プリチャージ/イコライズトランジスタの第
1の変形例を示す図である。
FIG. 32 is a diagram showing a first modification of the precharge / equalize transistor.

【図33】プリチャージ/イコライズトランジスタの第
2の変形例を示す図である。
FIG. 33 is a diagram showing a second modification of the precharge / equalize transistor.

【図34】プリチャージ/イコライズトランジスタの第
3の変形例を示す図である。
FIG. 34 is a diagram showing a third modification of the precharge / equalize transistor.

【図35】従来の階層データ線構造の半導体記憶装置の
全体の構成を概略的に示す図である。
FIG. 35 is a diagram schematically showing an overall configuration of a conventional semiconductor memory device having a hierarchical data line structure.

【図36】図35に示す半導体記憶装置のデータ読出時
の動作を概略的に示す信号波形図である。
36 is a signal waveform diagram schematically showing an operation of the semiconductor memory device shown in FIG. 35 at the time of data reading.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a,1b、第1の導電線 2、2a,2b ドライブアンプ 3a,3b 第2の導電線 4、4a,4b アンプ 5 内部リードデータ線 5a,5b リードデータバス線 IG0,IG1 IOゲート WL ワード線 MC メモリセル 10a,10b,10 nチャネルMOSトランジスタ 11、11a,11b nチャネルMOSトランジスタ 12a,12b 分離トランジスタ 13a,13b 分離トランジスタ 14a,14b リードゲートトランジスタ 15a,15b センスドライブ伝達線 16 センスドライブ信号伝達線 20a,20b pチャネルMOSトランジスタ 40 読出用アンプ 60 書込用バッファアンプ 70 プリチャージ/イコライズ回路 SBL,ZSBL サブビット線 MBL,ZMBL メインビット線 112a,112b ライトゲートトランジスタ 114a,114b リードゲートトランジスタ 116a,116b リード活性化トランジスタ BG ブロック選択ゲート Qa,Qb プリチャージトランジスタ Qc イコライズトランジスタ 1a, 1b, first conductive line 2, 2a, 2b drive amplifier 3a, 3b second conductive line 4, 4a, 4b amplifier 5 internal read data line 5a, 5b read data bus line IG0, IG1 IO gate WL word line MC memory cell 10a, 10b, 10 n-channel MOS transistor 11, 11a, 11b n-channel MOS transistor 12a, 12b isolation transistor 13a, 13b isolation transistor 14a, 14b read gate transistor 15a, 15b sense drive transmission line 16 sense drive signal transmission line 16 20a, 20b p-channel MOS transistor 40 read amplifier 60 write buffer amplifier 70 precharge / equalize circuit SBL, ZSBL sub bit line MBL, ZMBL main bit line 112a, 112b Write gate transistor 114a, 114b Read gate transistor 116a, 116b Read activation transistor BG Block selection gate Qa, Qb Precharge transistor Qc Equalize transistor

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 各々が情報を記憶する複数のメモリセル
と、 前記複数のメモリセルが接続され、前記複数のメモリセ
ルのうちの選択されたメモリセルとデータの授受を行な
うための第1の導電線と、 前記第1の導電線と並列に設けられる第2の導電線と、 前記第1の導電線上の信号電位に従って前記第2の導電
線を前記第1の導電線上の信号電位に対応する電位レベ
ルへと駆動するためのドライブアンプ手段を備え、前記
ドライブアンプ手段は前記第2の導電線上の信号の電位
振幅が第1の電源電位と前記第1の電源電位よりも低い
第2の電源電位の間の電位振幅よりも小さくなるように
前記第2の導電線上の振幅変化を抑制するための手段を
含み、 前記第2の導電線上の信号電位に対応するデータ信号を
伝達するためのデータ読出線と、 選択信号に応答して前記第2の導電線を前記データ読出
線へ接続するためのゲート手段とを備える、半導体記憶
装置。
1. A plurality of memory cells, each of which stores information, are connected to the plurality of memory cells, and a first memory cell for transmitting / receiving data to / from a selected memory cell of the plurality of memory cells is provided. A conductive line; a second conductive line provided in parallel with the first conductive line; and a second conductive line corresponding to a signal potential on the first conductive line according to a signal potential on the first conductive line. Drive amplifier means for driving to a potential level to be controlled, the drive amplifier means having a second power supply potential whose signal amplitude on the second conductive line is lower than the first power supply potential and the second power supply potential. Means for suppressing an amplitude change on the second conductive line so as to be smaller than a potential amplitude between power supply potentials, and for transmitting a data signal corresponding to a signal potential on the second conductive line. A data read line, In response to No. 択信 and a gate means for connecting said second conductive line to the data read line, the semiconductor memory device.
【請求項2】 請求項1記載の半導体記憶装置であっ
て、前記第1の導電線は互いに相補な論理の信号を伝達
する1対のサブビット線を含みかつ前記第2の導電線は
互いに相補な論理の信号を伝達する1対のメインビット
線を含み、 前記ドライブアンプ手段は、 コントロールゲートが前記1対のサブビット線の一方の
サブビット線に接続されかつ一方導通端子が前記1対の
サブビット線の他方サブビット線に接続されかつ他方導
通端子がセンスドライブ信号を受けるように接続される
第1導電型の第1のトランジスタ素子と、 その一方導通端子が前記一方のサブビット線に接続さ
れ、そのコントロールゲートが前記他方のサブビット線
に接続されかつその他方導通端子が前記センスドライブ
信号を受けるように接続される第1導電型の第2のトラ
ンジスタ素子と、 分離指示信号に応答して、前記第1および第2のトラン
ジスタ素子のそれぞれのコントロールゲートを前記一方
および他方のサブビット線と接続しつつ前記第1および
第2のトランジスタ素子のそれぞれの一方導通端子を前
記他方および一方サブビット線から分離するための分離
素子手段と、 第1および第2のトランジスタ素子のそれぞれ一方導通
端子を前記メインビット線対の一方および他方メインビ
ット線に接続する接続手段を備える。
2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the first conductive line includes a pair of sub-bit lines transmitting signals of complementary logics, and the second conductive line is complementary to each other. A pair of main bit lines for transmitting signals of different logic, the drive amplifier means has a control gate connected to one sub bit line of the pair of sub bit lines and one conduction terminal of the pair of sub bit lines. A first transistor element of the first conductivity type connected to the other sub-bit line of and a other conduction terminal connected to receive the sense drive signal, and one conduction terminal of which is connected to the one sub-bit line and its control A second of the first conductivity type, the gate of which is connected to the other sub-bit line and the other conduction terminal of which is connected to receive the sense drive signal. A transistor element and, in response to a separation instruction signal, connecting respective control gates of the first and second transistor elements to the one and the other sub-bit lines, respectively, of the first and second transistor elements. Separation element means for separating one conduction terminal from the other and one sub bit line, and connection for connecting one conduction terminal of each of the first and second transistor elements to one and the other main bit lines of the main bit line pair. Means are provided.
【請求項3】 請求項2記載の半導体記憶装置であっ
て、さらに、 前記メインビット線対に対して設けられかつそれぞれの
一方導通端子およびコントロールゲートが交差結合され
た1対の第2導電型のトランジスタ素子を含み、アンプ
ドライブ信号に応答して前記メインビット線対上の信号
電位を差動的に増幅するための増幅手段をさらに備え
る。
3. The semiconductor memory device according to claim 2, further comprising a pair of second conductivity type provided for said main bit line pair and having their respective one conduction terminals and control gates cross-coupled. Further comprising an amplifying means including the transistor element of No. 1 and differentially amplifying the signal potential on the main bit line pair in response to the amplifier drive signal.
【請求項4】 請求項2記載の半導体記憶装置であっ
て、前記ドライブアンプ手段はさらに、 それぞれの一方導通端子と他方導通端子が交差結合され
る1対の第2導電型のトランジスタ素子を含み、前記サ
ブビット線対上の信号電位を差動的に増幅するための増
幅手段を備える。
4. The semiconductor memory device according to claim 2, wherein the drive amplifier means further includes a pair of second conductivity type transistor elements whose one conduction terminal and the other conduction terminal are cross-coupled. An amplifying means for differentially amplifying the signal potential on the sub-bit line pair is provided.
【請求項5】 請求項1記載の半導体記憶装置であっ
て、さらに、 前記第2の導電線に対して設けられ、前記第2の導電線
上の信号電位に変化を生じさせることなく前記第2の導
電線上の信号電位を増幅して前記ゲート手段を介して前
記読出データ線上へ伝達するアンプ手段をさらに備え
る。
5. The semiconductor memory device according to claim 1, further comprising: the second conductive line which is provided for the second conductive line without causing a change in a signal potential on the second conductive line. Further includes amplifier means for amplifying the signal potential on the conductive line and transmitting it to the read data line via the gate means.
【請求項6】 請求項1記載の半導体記憶装置であっ
て、さらに、高入力インピーダンスを有し、前記第2の
導電線上の信号電位を増幅して前記ゲート手段を介して
前記読出データ線上へ伝達するためのバッファアンプ手
段をさらに備える。
6. The semiconductor memory device according to claim 1, further comprising a high input impedance, amplifying a signal potential on said second conductive line, and amplifying said signal potential onto said read data line via said gate means. It further comprises buffer amplifier means for transmitting.
【請求項7】 請求項1記載の半導体記憶装置であっ
て、前記第1の導電線は互いに相補な論理の信号を伝達
するための第1のサブビット線対と、前記ドライブアン
プ手段に関して前記第1のサブビット線対と反対方向に
延びるように設けられ、互いに相補な論理の信号を伝達
するための第2のサブビット線対を含み、 前記ドライブアンプ手段は、 それぞれの一方導通端子およびコントロールゲートが交
差結合されかつ前記第1のサブビット線対に接続され、
第1のセンスドライブ信号に応答して前記第1のサブビ
ット線対の信号電位を差動的に増幅して該差動増幅され
た信号に対応する信号を各一方導通端子に生じさせるた
めの第1導電型の1対の第1のトランジスタ素子と、 分離指示信号に応答して前記第1のトランジスタ素子対
の各コントロールゲートと前記第1のサブビット線対と
を接続しつつ第1のトランジスタ素子対の各一方導通端
子と前記第1のサブビット線対とを分離するための第1
の分離手段と、 それぞれの一方導通端子とコントロールゲートが交差結
合されかつ前記第2のサブビット線対に接続され、第2
のセンスドライブ信号に応答して前記第2のサブビット
線対の信号電位を差動的に増幅するための第2導電型の
第2のトランジスタ素子対と、 前記分離指示信号に応答して、前記第2のトランジスタ
素子対の各コントロールゲートと前記第2のサブビット
線対とを接続しつつ前記第2のトランジスタ素子対の各
一方導通端子を前記第2のサブビット線対から分離する
ための第2分離手段を備え、 前記第1のトランジスタ素子対のそれぞれの一方導通端
子は前記第2のトランジスタ素子対のそれぞれの一方導
通端子と相互接続され、かつ接続手段を介して前記メイ
ンビット線対に接続される。
7. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the first conductive line includes a first sub-bit line pair for transmitting signals of complementary logics, and the drive amplifier means includes the first sub-bit line pair. The drive amplifier means includes a second sub-bit line pair provided to extend in the opposite direction to the first sub-bit line pair and transmitting complementary logic signals. Cross-coupled and connected to the first sub-bit line pair,
A first bias circuit for differentially amplifying the signal potential of the first sub-bit line pair in response to the first sense drive signal to generate a signal corresponding to the differentially amplified signal at each one conduction terminal; A pair of first conductivity type first transistor elements, and a first transistor element while connecting each control gate of the first pair of transistor elements and the first pair of sub-bit lines in response to a separation instruction signal. A first for separating each one conduction terminal of the pair from the first sub-bit line pair
Isolation means, one conduction terminal of each of them and the control gate are cross-coupled and connected to the second sub-bit line pair,
The second transistor element pair of the second conductivity type for differentially amplifying the signal potential of the second sub-bit line pair in response to the sense drive signal of the second sub-bit line pair; A second for disconnecting each one conduction terminal of the second transistor element pair from the second sub-bit line pair while connecting each control gate of the second transistor element pair and the second sub-bit line pair. Separation means, one conduction terminal of each of the first transistor element pair is interconnected with one conduction terminal of each of the second transistor element pair, and connected to the main bit line pair via connection means. To be done.
【請求項8】 請求項1記載の半導体記憶装置であっ
て、前記第1の導電線は前記ドライブアンプ手段に関し
て互いに反対側に配置される第1および第2の部分を有
し、 第1のブロック選択信号に応答して、前記第1の部分の
第1の導電線と前記ドライブアンプ手段とを分離するた
めの第1の分離手段と、 第2のブロック選択信号に応答して、前記第2の部分の
第1の導電線と前記ドライブアンプ手段とを分離するた
めの第2の分離手段をさらに備える。
8. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the first conductive line has first and second portions arranged on opposite sides with respect to the drive amplifier means. First separation means for separating the first conductive line of the first portion and the drive amplifier means in response to a block selection signal, and the second separation means in response to a second block selection signal. It further comprises a second separating means for separating the first conductive line of the second portion and the drive amplifier means.
【請求項9】 請求項1記載の半導体記憶装置であっ
て、前記ドライブアンプ手段は、 前記センスドライブ信号に応答して前記第1の導電線上
の信号を増幅するためのセンス手段と、 読出活性化信号に応答して活性化され、活性化時に前記
センス手段の出力に応答して前記第2の導電線を前記第
1の電源電位レベルへと駆動するための読出ゲート手段
を含む。
9. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein said drive amplifier means is a sense means for amplifying a signal on said first conductive line in response to said sense drive signal, and a read active state. Read gate means for being activated in response to the activation signal and driving the second conductive line to the first power supply potential level in response to the output of the sensing means when activated.
【請求項10】 請求項1記載の半導体記憶装置であっ
て、前記第1の導電線は1対のサブビット線を含み、か
つ前記第2の導電線は1対のメインビット線を含み、 前記ドライブアンプ手段は、 それぞれの一方導通端子とそれぞれのコントロールゲー
トが交差結合されかつ前記1対のサブビット線に接続さ
れ、第1のセンスドライブ信号に応答して前記1対のサ
ブビット線の信号電位を差動的に増幅するための第1導
電型の第1のトランジスタ素子対と、 それぞれの一方導通端子とそれぞれのコントロールゲー
トが交差結合されかつ前記サブビット線対に接続されて
第2のセンスドライブ信号に応答して前記1対のサブビ
ット線の信号電位を差動的に増幅するための第2導電型
の第2のトランジスタ素子対と、 前記メインビット線対の一方のメインビット線と前記サ
ブビット線対の一方のサブビット線との間に設けられ、
前記一方のサブビット線上の信号電位に応答して前記第
1の電源電位を前記一方のメインビット線へ伝達するた
めの第1のゲートと、 前記メインビット線対の他方のメインビット線と前記サ
ブビット線対の他方のサブビット線との間に設けられ、
前記他方のサブビット線上の信号電位に応答して前記第
1の電源電位を前記他方のメインビット線上へ伝達する
ための第2のゲートを含む。
10. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the first conductive line includes a pair of sub bit lines, and the second conductive line includes a pair of main bit lines. The drive amplifier means has one conductive terminal and each control gate cross-coupled to each other and connected to the pair of sub-bit lines, and outputs the signal potentials of the pair of sub-bit lines in response to a first sense drive signal. A first conductivity type first transistor element pair for differential amplification, one conduction terminal of each pair and each control gate are cross-coupled and connected to the sub-bit line pair to form a second sense drive signal. A second transistor element pair of a second conductivity type for differentially amplifying the signal potentials of the pair of sub-bit lines in response to Is provided between the main bit lines and one of the sub-bit line of the sub-bit line pair,
A first gate for transmitting the first power supply potential to the one main bit line in response to a signal potential on the one sub bit line; another main bit line of the main bit line pair and the sub bit Provided between the other sub-bit line of the line pair,
A second gate for transmitting the first power supply potential onto the other main bit line in response to a signal potential on the other sub bit line is included.
【請求項11】 請求項9記載の半導体記憶装置であっ
て、前記読出活性化信号は前記第1および第2のセンス
ドライブ信号の活性化よりも早く活性化される。
11. The semiconductor memory device according to claim 9, wherein the read activation signal is activated earlier than the activation of the first and second sense drive signals.
【請求項12】 請求項1記載の半導体記憶装置であっ
て、前記メモリセルは、セル選択信号を受けるコントロ
ールゲートを有し、選択時に記憶した情報を前記第1の
導電線上へ伝達するためのトランジスタ素子を含み、 さらに前記メモリセルのトランジスタ素子のコントロー
ルゲートと同一配線層で形成されるコントロールゲート
および前記メモリセルトランジスタ素子と同一サイズを
有し、スタンバイ時前記第1の導電線を所定の電位レベ
ルへ維持するための初期化トランジスタを備える。
12. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein said memory cell has a control gate for receiving a cell selection signal, and transmits information stored at the time of selection onto said first conductive line. A control gate including a transistor element, having the same size as the control gate formed in the same wiring layer as the control gate of the transistor element of the memory cell and the memory cell transistor element, and setting the first conductive line to a predetermined potential during standby. An initialization transistor for maintaining the level is provided.
【請求項13】 各々が情報を記憶する複数のメモリセ
ルと、 前記複数のメモリセルが接続され、互いに相補な論理の
信号を伝達するサブビット線対と、 前記サブビット線対と平行に配設され、かつ互いに相補
な論理の信号を伝達するメインビット線対と、 それぞれの一方導通端子とそれぞれのコントロールゲー
トが交差結合されかつ前記サブビット線対に接続され、
前記サブビット線対上の信号電位を差動的に増幅するた
めの第1導電型の第1のトランジスタ素子対と、 それぞれの一方導通端子とそれぞれのコントロールゲー
トが交差結合されかつ前記サブビット線対に接続され、
前記サブビット線対上の信号電位を差動的に増幅するた
めの第2導電型の第2のトランジスタ素子対と、 前記メインビット線対と前記サブビット線対との間にそ
れぞれ設けられ、読出活性化信号に応答して活性化さ
れ、活性化時対応のサブビット線上の信号電位に応答し
て対応のメインビット線を所定の電位レベルへ駆動する
ための1対の読出ゲートを備える、半導体記憶装置。
13. A plurality of memory cells each storing information, a plurality of sub-bit line pairs connected to the plurality of memory cells and transmitting complementary logic signals, and arranged in parallel with the sub-bit line pair. , And a main bit line pair for transmitting signals of mutually complementary logics, each one conduction terminal and each control gate are cross-coupled and connected to the sub-bit line pair,
A first conductivity type first transistor element pair for differentially amplifying a signal potential on the sub-bit line pair, one conductive terminal of each of the first transistor element pair and each control gate are cross-coupled, and Connected,
A second conductivity type second transistor element pair for differentially amplifying a signal potential on the sub-bit line pair, and a read activation signal provided between the main bit line pair and the sub-bit line pair. A semiconductor memory device including a pair of read gates activated in response to an activation signal and driving a corresponding main bit line to a prescribed potential level in response to a signal potential on a corresponding sub bit line when activated. .
【請求項14】 各々が情報を記憶する複数のメモリセ
ルと、 前記複数のメモリセルが接続され、選択されたメモリセ
ルとデータを授受するためのサブビット線対とを含み、
前記サブビット線対は、互いに論理が相補な信号を伝達
するための各々第1および第2の部分に分割される第1
および第2のビット線と、前記第1および第2の部分の
第1および第2のサブビット線を接続するための1対の
信号線とを含み、 その一方導通端子が前記信号線対の一方の信号線に接続
され、そのコントロールゲートが前記第1の部分の第2
のサブビット線に接続されかつその他方導通端子が第1
のセンスドライブ信号を受けるように接続される第1導
電型の第1のトランジスタ素子と、 その一方導通端子が前記信号線対の他方信号線に接続さ
れ、そのコントロールゲートが前記第1の部分の第1の
サブビット線に接続され、その他方導通端子が前記第1
のセンスドライブ信号を受けるように接続される第1導
電型の第2のトランジスタ素子と、 その一方導通端子が前記一方の信号線に接続され、その
コントロールゲートが前記第2の部分の第2のサブビッ
ト線に接続され、その他方導通端子が第2のセンスドラ
イブ信号を受けるように接続される第2導電型の第3の
トランジスタ素子と、 その一方導通端子が前記他方信号線に接続され、そのコ
ントロールゲートが前記第2の部分の第1のサブビット
線に接続され、その他方導通端子が前記第2のセンスド
ライブ信号を受けるように接続される第2導電型の第4
のトランジスタ素子と、 分離指示信号に応答して、前記信号線対と前記第1の部
分の前記第1および第2のサブビット線とを分離するた
めの1対の第1の分離トランジスタと、 前記分離指示信号に応答して、前記信号線対と前記第2
の部分のサブビット線対とを分離するための第2の分離
トランジスタ素子対と、 前記分離指示信号の活性化時の所定期間の間前記信号線
対と前記メインビット線対とを接続するための1対の転
送トランジスタ素子を備える、半導体記憶装置。
14. A plurality of memory cells each storing information, and a plurality of sub-bit line pairs connected to the plurality of memory cells for transmitting and receiving data to and from the selected memory cell,
The sub-bit line pair is divided into first and second portions for transmitting signals whose logics are complementary to each other.
And a second bit line, and a pair of signal lines for connecting the first and second sub-bit lines of the first and second portions, one conductive terminal of which has one of the signal line pairs. Is connected to the signal line of the first part, and its control gate is connected to the second part of the first part.
Connected to the sub-bit line and the other conduction terminal is the first
A first transistor element of the first conductivity type connected so as to receive the sense drive signal, and one conduction terminal of the first transistor element is connected to the other signal line of the signal line pair, and its control gate is connected to the first portion of the first portion. The other conduction terminal connected to the first sub-bit line is the first
A second transistor element of the first conductivity type connected to receive the sense drive signal of the second conductive element, a conductive terminal of the second conductive element is connected to the one signal line, and a control gate of the second transistor element of the second portion of the second portion. A third transistor element of the second conductivity type connected to the sub-bit line, the other conduction terminal of which is connected to receive the second sense drive signal, and one conduction terminal of which is connected to the other signal line, A fourth of the second conductivity type, the control gate being connected to the first sub-bit line of the second portion, and the other conducting terminal being connected to receive the second sense drive signal.
A pair of first separation transistors for separating the signal line pair from the first and second sub-bit lines of the first portion in response to a separation instruction signal; In response to the separation instruction signal, the signal line pair and the second line
And a second isolation transistor element pair for isolating the sub-bit line pair in the section of (1), and for connecting the signal line pair and the main bit line pair for a predetermined period when the isolation instruction signal is activated. A semiconductor memory device comprising a pair of transfer transistor elements.
【請求項15】 互いに論理が相補な信号を伝達する1
対のビット線、 前記サブビット線対と交差するように配置される複数の
ワード線、 前記複数のワード線の各々と前記サブビット線対との交
差部に対応して配置され、各々が情報を記憶するための
キャパシタと対応のワード線上の信号電位に応答して前
記キャパシタを関連のサブビット線へ結合するためのア
クセストランジスタを有する複数のメモリセル、および
前記アクセストランジスタと同じレイアウトパターンを
有し、初期化時前記サブビット線対を所定の電位レベル
へ設定するための初期化トランジスタとを備える、半導
体記憶装置。
15. A device for transmitting signals whose logics are complementary to each other.
A pair of bit lines, a plurality of word lines arranged so as to intersect the sub-bit line pair, a plurality of word lines arranged corresponding to the intersection of each of the plurality of word lines and the sub-bit line pair, each storing information A memory cell having an access transistor for coupling the capacitor to an associated sub-bit line in response to a signal potential on a word line corresponding to the capacitor and a memory cell having the same layout pattern as the access transistor; A semiconductor memory device, comprising: an initialization transistor for setting the sub-bit line pair to a predetermined potential level during activation.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008293605A (en) * 2007-05-25 2008-12-04 Elpida Memory Inc Semiconductor storage device
JP2010055696A (en) * 2008-08-28 2010-03-11 Elpida Memory Inc Semiconductor memory device
JP2010061734A (en) * 2008-09-03 2010-03-18 Toshiba Corp Semiconductor memory device
JP2011065690A (en) * 2009-09-15 2011-03-31 Elpida Memory Inc Semiconductor device and information processing system containing semiconductor device
US8971140B2 (en) 2009-09-15 2015-03-03 Ps4 Luxco S.A.R.L. Semiconductor device and data processing system comprising semiconductor device

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