JPH0778465A - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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JPH0778465A
JPH0778465A JP5225536A JP22553693A JPH0778465A JP H0778465 A JPH0778465 A JP H0778465A JP 5225536 A JP5225536 A JP 5225536A JP 22553693 A JP22553693 A JP 22553693A JP H0778465 A JPH0778465 A JP H0778465A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bit line
sense amplifier
semiconductor integrated
integrated circuit
bit
Prior art date
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Pending
Application number
JP5225536A
Other languages
English (en)
Inventor
Itsuro Iwakiri
逸郎 岩切
Shunichi Sakata
俊一 坂田
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Oki Electric Industry Co Ltd
Oki Micro Design Miyazaki Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
Oki Micro Design Miyazaki Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数のビット線対でセンスアンプを共有する
ことでセンスアンプの個数を減らし、高集積化を実現で
きる折り返しビット線構成の半導体集積回路を提供する
こと。 【構成】 各ビット線BLはスイッチT1〜T4のドレ
インに接続され、そのソースにはセンスアンプSAに接
続される。ビット線BL1の情報をデータバスSDBに
出力する場合、ワード線WL1が選択されてビット線B
Lに微小電位差が生じると、ワード線WL1の立上がり
と同時に制御信号TG2を降下してSAとBL2とを切
り離す。SAにBL1間の電位差が入力されると、セン
スアンプSAを動作させて増幅を行い、電位差が充分に
ついたらカラム選択線C0Dを立ち上げてデータをバス
SDBに出力する。同様に、ビット線BL2も時分割で
センス動作を行い、1つのセンスアンプSAでのビット
線BLの共有を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路、より具
体的には折り返しビット線(folded bit line)のメモリ
構成を備えたMOS型トランジスタを用いたダイナミッ
ク型記憶回路(DRAM)のセンスアンプ動作に関す
る。
【0002】なお、図面符号上にバー“ ̄”の付いた反
転記号は本明細書では符号の前に“−”を付けて記す。
【0003】
【従来の技術】従来、この種のダイナミック型記憶回路
は、たとえば西澤潤一編、工業調査会発行、半導体研究
第24巻 超LSI技術10−超LSI回路とプロセ
ス 第52〜53頁に記述されているように、一対のビ
ット線(bit線)に対して、一個のセンスアンプを配
置している。図6はこのような従来技術における折り返
しビット線構成のセンスアンプ方式を示した構成図であ
る。
【0004】このようなDRAMにおいて、ワード線が
選択されると、そのワード線に接続されているメモリセ
ルのトランジスタがONし、ビット線bit,−bit
間に微小電位差を生じる。センスアンプでこの電位差を
充分増幅すると、カラムデコーダでビット線を選択して
データバスとビット線を接続し、ビット線のデータをデ
ータバスに出力する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年、DRAM
プロセスは大容量・高集積化の社会的ニーズにより微細
化の一途をたどっており、メモリセルの面積は世代をお
うごとに縮小されている。しかしながら、従来技術の回
路構成では1ビット線対にセンスアンプが1個配置され
るため、メモリセル面積が小さくなり、ビット線ピッチ
を狭くするとセンスアンプが配置できなくなるという問
題点があった。
【0006】この問題を解決するため、たとえば図7に
示すALS方式が提案されている。この方式は、センス
アンプをビット線対の左右に配置し、さらにセンスアン
プを隣あったアレイで共有するものである。しかし、こ
の方式ではセンスアンプの数が多くなるため面積的に不
利であり、しかもコントロール信号が複雑になるという
欠点があった。
【0007】また、特開昭55−77083号公報に
は、アドレス信号に対応する信号によって制御されるス
イッチング素子により、ビット線対の接続の切替えを行
うことで、センスアンプ回路のパターン設計上のピッチ
を大きくとることが可能な半導体記憶装置の従来技術が
開示されている。
【0008】しかしながらこの文献では、開放ビット線
構成の実施例が開示されているにすぎず、パターンレイ
アウトが有利な折り返しビット線構成の技術は何ら開示
されていない。近年のDRAMでは、周知のようにワー
ド線の発生する大きな誘導雑音を同相で除去できる折り
返しビット線構成が主流となっており、開放ビット線構
成はほとんど用いられていない。
【0009】本発明はこのような従来技術の欠点を解消
し、複数のビット線対でセンスアンプを共有することで
センスアンプの個数を減らし、結果として面積を小さく
するとともに、折り返しビット線構成の半導体集積回路
に適用した場合でも複雑な処理を必要としない半導体集
積回路を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、ビット線間に生じた微小電位差を増幅す
るセンスアンプを備えた折り返しビット線構成の半導体
集積回路において、センスアンプは複数のビット線対と
スイッチ手段を介して接続され、スイッチ手段のスイッ
チング制御を行うことにより、複数のビット線対の中の
1対のビット線とセンスアンプとを順次接続し、当該接
続されたビット線対の増幅を行う。
【0011】
【作用】本発明によれば、スイッチ手段を介してセンス
アンプと接続された複数のビット線対はそれぞれ、スイ
ッチ手段により順次、時分割にセンスアンプに接続され
てセンス動作が行われる。
【0012】
【実施例】次に添付図面を参照して本発明による半導体
集積回路の実施例を詳細に説明する。
【0013】図1は本発明による半導体集積回路を、折
り返しビット線構成のDRAMに適用したときの実施例
を示す回路図である。なお、同図では本発明の理解を容
易にするため、その特徴部分が図示されているが、実際
の半導体集積回路では図示されている構成要素が複数2
次元的に配列される。
【0014】図1において、WL1,WL2はワード
線、BL1,−BL1,BL2,−BL2はビット線、
TG1,TG2はビット線とセンスアンプの接続を制御
するための制御信号の信号線である。同図に示すよう
に、ビット線BL1,−BL1,BL2,−BL2は、
スイッチングトランジスタT1〜T4のドレインに接続
され、そのソースにはセンスアンプSA(SA,−S
A)に接続される。スイッチングトランジスタT1,T
2のゲートには信号線TG1が、またスイッチングトラ
ンジスタT3,T4のゲートには信号線TG2が接続さ
れる。
【0015】センスアンプSAは、スイッチT1,T2
を介して接続されるビット線BL1,−BL1間、また
はスイッチT3,T4を介して接続されるビット線BL
2,−BL2間の微小電位差を増幅する回路である。セ
ンスアンプSAは、Yデコーダの選択線C0Dによりス
イッチング制御されるスイッチングトランジスタT5を
介してデータバスSDB,−SDBに接続されている。
センスアンプSAにはまた、イコライズ信号SAEQに
より動作するイコライズ回路が接続されている。
【0016】データ転送の際、センスアンプSAにより
ビット線BL,−BL間の電位差が十分とられ、ワード
線WLで指定されたメモリセルMCの情報がデータバス
SDB,−SDBに出力される。また、ビット線BL
1,−BL1,BL2,−BL2には、制御信号BLE
QによりHVCCレベルにイコライズされるイコライズ
回路が設けられている。
【0017】図2は図1に示した実施例における動作タ
イミングチャートである。これら図を用いて本実施例に
おける動作を説明する。なお、この動作説明ではワード
線WL1が選択されたときを示す。
【0018】まずワード線WL1が選択され、これに接
続されているメモリセルMCが選択されるとビット線B
L1,−BL1、BL2,−BL2間に微小電位差ΔV
が生じる。ワード線WL1の立上がりと同時に制御信号
TG2は降下するので、ビット線BL2,−BL2とセ
ンスアンプSA,−SAとを接続するスイッチングトラ
ンジスタT3,T4はOFFし、センスアンプSA,−
SAにはビット線BL1,−BL1間の電位差が入力さ
れる。
【0019】そこでセンスアンプSA,−SAを動作さ
せ、まずビット線BL1,−BL1を増幅させる。電位
差が充分についたら、カラム選択線C0Dを立ち上げて
スイッチングトランジスタT5をONにし、センスアン
プSA,−SAのデータをデータバスSDB,−SDB
に出力する。その後、カラム選択線C0Dを降下し、セ
ンスアンプSA,−SAとデータバスSDB,−SDB
を切り離すと同時に、制御信号TG1も降下させ、セン
スアンプSA,−SAとビット線BL1,−BL1も切
り離す。
【0020】次にセンスアンプSA,−SAをリセット
するため、制御信号SAEQを立上げ、センスアンプS
A,−SAをHVCCのレベルにイコライズする。イコ
ライズが終了すると、制御信号SAEQを降下させ、今
度は制御信号TG2を立上げてトランジスタT3,T4
をONし、ビット線BL2,−BL2の微小電位をセン
スアンプSA,−SAに入力する。そして、再度センス
アンプSA,−SAを動作させて、ビット線BL2,−
BL2間を増幅する。
【0021】この増幅が終了すると、ワード線WL1を
降下させて動作を終了する。ワード線WL1の降下が終
了すると、センスアンプSA,−SAをリセットし、制
御信号SAEQを立上げてイコライズを開始するととも
に、制御信号TG1も立上げてビット線BL2,−BL
2もイコライズし、1サイクルにおけるすべての動作を
終了する。
【0022】このように本実施例ではスイッチングトラ
ンジスタT1,T2、T3,T4を時分割で制御するこ
とにより、センスアンプSAで2対のビット線BLのセ
ンス動作を行うようにする。このため、従来では1サイ
クル中にセンスアンプの動作は1回であったが、本実施
例ではセンスアンプSAとビット線をつなぎ換える2回
の動作を行う。
【0023】図3には図1の半導体集積回路に適用され
るRAS系コントロール回路のブロック図が、また図4
には同回路における動作波形がそれぞれ示されている。
また、図5にはタイミング信号TG1,TG2の発生回
路である図3の点線で示したTGgenのブロック図の
一例が示されている。
【0024】図3および図4を用いてRAS系コントロ
ール回路の動作を以下に述べる。まず、−RASを降下
すると、制御信号−BLEQ(図1参照)が降下し、ビ
ット線BLのイコライズが解除されると同時に、センス
アンプSAのイコライズ信号SAEQも降下する。その
後、Xアドレスにより選択されたワード線WLの駆動信
号PWPが立ち上がり、ワード線WLが立ち上がる。
【0025】次に、Xアドレスにより選択された制御信
号TGの動作イネーブル信号TGE1が立ち上がり、こ
れによりTG1/TG2のいずれかが立ち上がる。この
タイミングによりビット線BLとセンスアンプSAが接
続されるので、1回目のセンスアンプ駆動信号SA1を
イネーブルにする。センスアンプの動作が開始される
と、Yデコーダの選択線C0D(図1参照)が立ち上が
り、センスアンプSAのデータがデータバスSDB,−
SDBに出力される。以上でアクチィブサイクル中の動
作が終了する。
【0026】次に、−RASが“H”に立ち上がってリ
セット動作が開始されると、TGE1,SA1がそれぞ
れリセットされて“L”に降下する。その後、−END
1がでるとSAEQが一旦“H”になり、センスアンプ
ノードをイコライズした後“L”に降下する。それを受
けて、非選択側のTGを立ち上げるための信号TG2が
立ち上がり、さらにセンスアンプのイネーブル信号SA
2が立ち上がる。
【0027】これにより、ビット線BLは選択側、非選
択側両方が動作したことになる。非選択側のセンスアン
プ動作が終了すると、ENDが出力され、これによりワ
ード線WL,TG,センスアンプSAがすべてリセット
され、最後にビット線BLおよびセンスアンプSAのイ
コライズを行ってすべての動作を終了する。
【0028】図8は、本実施例を適用したときの半導体
集積回路の回路構成(a)と、従来技術における半導体
集積回路の回路構成(b)と、ALS方式を適用したと
きの半導体集積回路の回路構成(c)を示したものであ
る。同図では区別できないが、センスアンプを2ビット
線対で共有している本実施例(a)と、1センスアンプ
に1ビット線対の従来例(b)とでは、明らかに本実施
例(a)の方が高集積化に有利である。また、本実施例
(a)とALS方式(c)とを比較した場合でも、セン
スアンプの数の点で本実施例のほうが有利である。
【0029】なお、本実施例では1つのセンスアンプS
Aに2つのビット線対BLを接続する場合を例に説明し
たが、1センスアンプSAで共有するビット線対BLの
数はこれに限定されるものではなく、2つのビット線対
BL以上でも本発明を適用可能である。ビット線対BL
の数が増えると、ワード線上の非選択メモリを復元する
ため、その数に応じたセンスアンプ動作が必要となる。
【0030】
【発明の効果】このように本発明によれば、複数ビット
線対にセンスアンプが1個なので、センスアンプの配置
ピッチよりもっと小さくビット線ピッチをつめることが
できる。また、センス動作を複数回に分割して行うの
で、ピークノイズを減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による半導体集積回路の実施例を示すブ
ロック図。
【図2】図1の実施例における動作例を示す動作タイミ
ングチャート。
【図3】本実施例におけるコントロール回路のブロック
図。
【図4】図3に示したコントロール回路の動作例を示す
動作タイミングチャート。
【図5】図3に示したコントロール回路におけるタイミ
ング信号発生回路のブロック図。
【図6】従来技術における半導体集積回路のセンスアン
プ方式を示した構成図。
【図7】従来技術における半導体集積回路のALS方式
を示した構成図。
【図8】本実施例と従来技術におけるレイアウト比較の
説明図。
【符号の説明】
BL1,−BL1,BL2,−BL2 ビット線 SA,−SA センスアンプ SDB,−SDB データバス T1〜T4 スイッチングトランジスタ TG1,TG2 制御信号線 WL1,WL2 ワード線

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ビット線間に生じた微小電位差を増幅す
    るセンスアンプを備えた折り返しビット線構成の半導体
    集積回路において、 前記センスアンプは複数のビット線対とスイッチ手段を
    介して接続され、 前記スイッチ手段のスイッチング制御を行うことによ
    り、前記複数のビット線対の中の1対のビット線と前記
    センスアンプとを順次接続し、当該接続されたビット線
    対の増幅を行うことを特徴とする半導体集積回路。
JP5225536A 1993-09-10 1993-09-10 半導体集積回路 Pending JPH0778465A (ja)

Priority Applications (1)

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JP5225536A JPH0778465A (ja) 1993-09-10 1993-09-10 半導体集積回路

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JP5225536A JPH0778465A (ja) 1993-09-10 1993-09-10 半導体集積回路

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ID=16830836

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JP5225536A Pending JPH0778465A (ja) 1993-09-10 1993-09-10 半導体集積回路

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100334530B1 (ko) * 1999-04-03 2002-04-26 박종섭 분할 비트라인 구동장치
KR100422948B1 (ko) * 2002-05-20 2004-03-16 주식회사 하이닉스반도체 분할된 비트 라인 구조를 갖는 반도체 메모리 소자
US7567474B2 (en) 2005-03-16 2009-07-28 Elpida Memory, Inc. Semiconductor storage device
JP6389925B1 (ja) * 2016-05-25 2018-09-12 力旺電子股▲ふん▼有限公司eMemory Technology Inc. 低読み出し電力を備えたメモリシステム

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