JPH0785659A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH0785659A
JPH0785659A JP5229224A JP22922493A JPH0785659A JP H0785659 A JPH0785659 A JP H0785659A JP 5229224 A JP5229224 A JP 5229224A JP 22922493 A JP22922493 A JP 22922493A JP H0785659 A JPH0785659 A JP H0785659A
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JP
Japan
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sense amplifier
power supply
activation signal
supplied
self
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JP5229224A
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English (en)
Inventor
Hidenori Nomura
英則 野村
Kenji Nagai
賢治 永井
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Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
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Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
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Priority to US08/305,722 priority patent/US5508965A/en
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明はセルフリフレッシュ動作時における電
源ノイズの発生を抑制し得る半導体記憶装置を提供する
ことを目的とする。 【構成】ワード線WLの選択に基づいて選択された記憶
セルCからセル情報がビット線BL,バーBLに読み出
され、ビット線BL,バーBLに接続されたセンスアン
プ1が活性化信号φに基づいて動作する活性化回路2で
活性化され、ビット線BL,バーBLに読み出されたセ
ル情報がセンスアンプ1で記憶セルCに対し書き込まれ
てセルフリフレッシュ動作が行われる。センスアンプ1
の活性化回路2には、該センスアンプ1の動作電流のピ
ーク値を抑制する抑制回路3が備えられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、大容量化された半導
体記憶装置に関するものである。近年、半導体記憶装置
は大容量化が益々進んでいる。このような半導体記憶装
置では、書き込みモード、読み出しモード及びセル情報
のセルフリフレッシュモードにおいて、同時に動作する
回路が増大して、電源ノイズが増大する傾向にある。そ
こで、電源ノイズの増大を防止しながら、記憶容量の大
容量化を図ることが必要となっている。
【0002】
【従来の技術】半導体記憶装置の一種類であるDRAM
では、多数対のビット線に多数の記憶セルが接続され、
各記憶セルにはワード線が接続される。そして、ロウデ
コーダ(図示しない)によりワード線が選択されると、
当該ワード線に接続されている各記憶セルからセル情報
がビット線に読み出される。
【0003】前記各ビット線にはセンスアンプが接続さ
れている。前記センスアンプは、セル情報の読み出しモ
ード時にはビット線に読み出されたセル情報を増幅して
ラッチし、当該ビット線がコラム選択信号により選択さ
れると、センスアンプのラッチデータがデータバスに出
力される。
【0004】また、セル情報のセルフリフレッシュモー
ド時には各記憶セルは一定周期で選択され、当該記憶セ
ルからビット線に読み出されたセル情報は、当該ビット
線に接続されているセンスアンプでラッチされる。そし
て、センスアンプのラッチデータに基づいて、選択され
た記憶セルに書き込み動作が行われることにより、セル
フリフレッシュ動作が行われる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のようなDRAM
では、例えば全記憶セルに対し、それぞれ1回のセルフ
ーリフレッシュ動作を行うために、1024サイクルの
セルフリフレッシュ動作が行われ、その1024サイク
ルを128msの時間内で行っている。すなわち、各記
憶セルは128msの時間間隔でセルフリフレッシュ動
作が行われる。
【0006】このようなDRAMの記憶容量が例えば1
Mビットであれば、1サイクル当たり約1000ビット
の記憶セルが同時にセルフリフレッシュ動作が行われる
ため、約1000個のセンスアンプが同時に活性化され
て動作する。
【0007】また、記憶容量が4Mビットであれば、1
サイクル当たり約4000ビットの記憶セルが同時にセ
ルフリフレッシュ動作が行われるため、約4000個の
センスアンプが同時に活性化されて動作する。
【0008】従って、記憶容量が増大するにつれて、同
時に動作するセンスアンプの個数が増大する。この結
果、同時に動作する各センスアンプと電源との間で流れ
る電流のピーク値が高くなり、電源ノイズの原因となる
という問題点がある。
【0009】この発明の目的は、セルフリフレッシュ動
作時における電源ノイズの発生を抑制し得る半導体記憶
装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理説明
図である。すなわち、ワード線WLの選択に基づいて選
択された記憶セルCからセル情報がビット線BL,バー
BLに読み出され、前記ビット線BL,バーBLに接続
されたセンスアンプ1が活性化信号φに基づいて動作す
る活性化回路2で活性化され、ビット線BL,バーBL
に読み出されたセル情報が前記センスアンプ1で前記記
憶セルCに対し書き込まれてセルフリフレッシュ動作が
行われる。前記センスアンプ1の活性化回路2には、該
センスアンプ1の動作電流のピーク値を抑制する抑制回
路3が備えられる。
【0011】また、前記抑制回路は前記活性化信号φに
基づいて動作して、前記センスアンプ1に対し、ピーク
値を抑制した動作電流を供給するトランジスタで構成さ
れる。
【0012】
【作用】セルフリフレッシュモード時に活性化されるセ
ンスアンプ1は、活性化回路2に備えられる抑制回路3
によりその動作電流のピーク値が抑制される。
【0013】
【実施例】図2〜図4は本発明を具体化した第一の実施
例を示す。図3に示す4MビットのDRAMは8個のブ
ロックB1〜B8から構成され、各ブロックB1〜B8
はそれぞれ512Kビットのメモリセルアレイで構成さ
れる。
【0014】各ブロックB1〜B8を構成するメモリセ
ルアレイの具体的構成を図2に従って説明する。ビット
線BL,バーBLには多数の記憶セルCが接続される。
なお、メモリセルアレイはこのようなビット線BL,バ
ーBLを多数対並設して設けられる。
【0015】前記各記憶セルCにはワード線WLが接続
され、ロウデコーダ(図示しない)により同ワード線W
Lが選択されると、各記憶セルCに格納されているセル
情報がビット線BL,バーBLに読み出される。
【0016】前記ビット線BL,バーBLに接続された
NチャネルMOSトランジスタTr1〜Tr4は、ビット線
BL,バーBLのセル情報非読出し時に同ビット線B
L,バーBLの電位をリセット電位VPRにリセットす
るものである。
【0017】そして、各トランジスタTr1〜Tr4のゲー
トにHレベルのリセット信号BRSZが入力されると、
各トランジスタTr1〜Tr4がオンされて、各ビット線B
L,バーBLの電位が例えば1/2Vccのリセット電位
VPRにリセットされる。
【0018】前記ビット線BL,バーBLにはセンスア
ンプ1が接続されている。前記センスアンプ1は、セン
スアンプ活性化信号に基づいて、高電位側電源PSG
と、低電位側電源NSGとが供給されて活性化される。
そして、その活性化に基づいてビット線BL,バーBL
に読み出されたセル情報を増幅し、ラッチする。
【0019】前記ビット線BL,バーBLはコラムゲー
トTr5,Tr6を介してデータバスDB,バーDBに接続
される。前記コラムゲートTr5,Tr6にはコラムデコー
ダ(図示しない)からコラム選択信号CLが入力され
る。
【0020】前記コラム選択信号CLがHレベルとなる
と、前記コラムゲートTr5,Tr6がオンされ、前記セン
スアンプ1で増幅されたセル情報がデータバスDB,バ
ーDBに出力される。
【0021】セルフーリフレッシュ動作時には、ワード
線WLが選択されると、当該ワード線に接続されている
記憶セルCからセル情報がビット線BL,バーBLに読
み出され、ビット線BL,バーBLに僅かな電位差が生
じる。
【0022】そして、この状態でセンスアンプ1が活性
化されてビット線BL,バーBLの電位差が拡大され、
その拡大された電位差に基づいて当該記憶セルへのセル
情報の書き込みが行われて、セルフリフレッシュ動作が
行われる。
【0023】上記のようなセルフリフレッシュ動作は、
前記従来例では例えばブロックB1,B2というよう
に、2ブロックずつ活性化され、同時に活性化されるセ
ンスアンプ1の数は4096個である。
【0024】そして、図4(a)に示すようにセルフー
リフレッシュ動作の1サイクルの時間間隔t1は、12
5μsであり、各サイクルで4096個のセンスアンプ
1が同時に活性化されて書き込み動作を行うとき、電源
と各記憶セルとの間で各サイクル毎に流れる電流のピー
ク値はIp1である。
【0025】本実施例では、ブロックB1〜B8を1ブ
ロックずつ活性化して、同時に活性化されるセンスアン
プ1の個数を2048個とし、図4(b)に示すように
1サイクルの時間間隔t2を62μsとする。
【0026】このような動作により、同時に活性化され
るセンスアンプ1は2048個となり、各サイクル毎に
流れる電流のピーク値はIp2となる。そして、ピーク値
Ip2は前記ピーク値Ip1の半分程度となる。また、全記
憶セルは従来例と同様に128msで一通りリフレッシ
ュされる。
【0027】従って、電源と各記憶セルとの間で各サイ
クル毎に流れる電流のピーク値を半分程度に抑制するこ
とができるので、電源ノイズを低減することができる。
次に、この発明を具体化した第二の実施例を図5〜図7
に従って説明する。図5において、各センスアンプ1は
前記実施例のセンスアンプと同一構成である。前記セン
スアンプ1に供給される高電位側電源PSGは、電源V
ccからPチャネルMOSトランジスタTr7を介して供給
され、同トランジスタTr7のゲートには活性化信号φs
が入力される。
【0028】前記センスアンプ1に供給される低電位側
電源NSGは、電源VssからNチャネルMOSトランジ
スタTr8を介して供給され、同トランジスタTr8のゲー
トには前記活性化信号φsの相補信号である活性化信号
バーφsが入力される。
【0029】なお、前記トランジスタTr7,Tr8は各セ
ンスアンプ1に十分な動作電流を供給し得るサイズで構
成される。上記のようなセンスアンプ1の活性化回路で
は、図6に示すように活性化信号φsがHレベルからL
レベルに急激に立ち下がると、活性化信号バーφsはL
レベルからHレベルに急激に立ち上がる。
【0030】すると、電源VccからトランジスタTr7を
介して各センスアンプ1に供給される動作電流Iccは急
激に立ち上がり、電源ノイズの原因となる。そこで、図
7に示すように活性化信号φsを緩やかに立ち下げると
ともに、活性化信号バーφsを緩やかに立ち上げると、
動作電流Iccも緩やかに立ち上がる。従って、電源ノイ
ズの発生を抑制することができる。
【0031】次に、この発明を具体化した第三の実施例
を図8に従って説明する。各センスアンプ1に供給され
る高電位側電源PSGは電源VccからそれぞれPチャネ
ルMOSトランジスタTr11 〜Tr1n を介して供給され
る。そして、各トランジスタTr11 〜Tr1n のゲートに
前記活性化信号φsが入力される。
【0032】各センスアンプ1に供給される低電位側電
源NSGは電源VssからそれぞれNチャネルMOSトラ
ンジスタTr21 〜Tr2n を介して供給される。そして、
各トランジスタTr21 〜Tr2n のゲートに前記活性化信
号バーφsが入力される。
【0033】上記のようなセンスアンプ1の活性化回路
では、活性化信号φsを緩やかに立ち下げるとともに、
活性化信号バーφsを緩やかに立ち上げると、動作電流
Iccも緩やかに立ち上がる。従って、電源ノイズの発生
を抑制することができる。
【0034】次に、この発明を具体化した第四の実施例
を図9に従って説明する。各センスアンプ1に供給され
る高電位側電源PSGは電源VccからPチャネルMOS
トランジスタTr1A , Tr1B を介して供給される。そし
て、トランジスタTr1A のゲートに活性化信号φsaが
入力され、トランジスタTr1B のゲートに活性化信号φ
sbが入力される。
【0035】前記トランジスタTr1B の能力は、トラン
ジスタTr1A より大きい能力で構成される。各センスア
ンプ1に供給される低電位側電源NSGは電源Vssから
それぞれNチャネルMOSトランジスタTr2A , Tr2B
を介して供給される。そして、トランジスタTr2A のゲ
ートに活性化信号バーφsaが入力され、トランジスタ
Tr2B のゲートに前記活性化信号バーφsbが入力され
る。
【0036】前記トランジスタTr2B の能力は、トラン
ジスタTr2A より大きい能力で構成される。上記のよう
なセンスアンプ1の活性化回路では、例えば読み出し動
作時には活性化信号φsa,φsbをLレベル、活性化
信号バーφsa,バーφsbをHレベルとする。
【0037】すると、トランジスタTr1A ,Tr1B ,T
r2A ,Tr2B がオンされ、各センスアンプ1に充分な動
作電流が供給される。また、セルフリフレッシュモード
時においては、活性化信号φsaをLレベル、活性化信
号バーφsaをHレベルのままとするとともに、活性化
信号φsbをHレベル、活性化信号バーφsbをLレベ
ルのままとする。
【0038】すると、トランジスタTr1A ,Tr2A がオ
ンされるとともに、トランジスタTr1B ,Tr2B がオフ
され、同トランジスタTr1A ,Tr2A を介して各センス
アンプ1に高電位側電源PSGと、低電位側電源NSG
とが供給される。
【0039】この結果、セルフリフレッシュモード時に
は各センスアンプ1に対する電流供給量を制限して、動
作電流Iccの急激な立ち上がりを防止することができ
る。従って、電源ノイズの発生を抑制することができ
る。
【0040】次に、この発明を具体化した第五の実施例
を図10に従って説明する。各センスアンプ1に供給さ
れる高電位側電源PSGは電源VccからそれぞれPチャ
ネルMOSトランジスタTr11A〜Tr1nAと、Pチャネル
MOSトランジスタTr11B〜Tr1nBを介して供給され
る。
【0041】前記トランジスタTr11A〜Tr1nAのゲート
に活性化信号φsaが入力され、前記トランジスタTr1
1B〜Tr1nBのゲートに活性化信号φsbが入力される。
そして、トランジスタTr11B〜Tr1nBの能力はトランジ
スタTr11A〜Tr1nAの能力より大きく設定されている。
【0042】各センスアンプ1に供給される低電位側電
源NSGは電源VssからそれぞれNチャネルMOSトラ
ンジスタTr21A〜Tr2nAと、NチャネルMOSトランジ
スタTr21B〜Tr2nBを介して供給される。
【0043】前記トランジスタTr21A〜Tr2nAのゲート
に活性化信号バーφsaが入力され、前記トランジスタ
Tr21B〜Tr2nBのゲートに活性化信号バーφsbが入力
される。
【0044】そして、トランジスタTr21B〜Tr2nBの能
力は、トランジスタTr21A〜Tr2nAの能力より大きく設
定されている。上記のようなセンスアンプ1の活性化回
路では、例えば読み出し動作時には活性化信号φsa,
φsbをLレベル、活性化信号バーφsa,バーφsb
をHレベルとする。
【0045】すると、トランジスタTr11A〜Tr1nA,T
r11B〜Tr1nB,Tr21A〜Tr2nA,Tr21B〜Tr2nBがオン
され、各センスアンプ1に充分な動作電流が供給され
る。また、セルフリフレッシュモード時においては、活
性化信号φsaをLレベル、活性化信号バーφsaをH
レベルのままとするとともに、活性化信号φsbをHレ
ベル、活性化信号バーφsbをLレベルのままとする。
【0046】すると、トランジスタTr11A〜Tr1nA,T
r21A〜Tr2nAがオンされるとともに、トランジスタTr1
1B〜Tr1nB,Tr21B〜Tr2nBがオフされ、同トランジス
タTr11A〜Tr1nA,Tr21A〜Tr2nAを介して各センスア
ンプ1に高電位側電源PSGと、低電位側電源NSGと
が供給される。
【0047】この結果、セルフリフレッシュモード時に
は各センスアンプ1に対する電流供給量を制限して、動
作電流Iccの急激な立ち上がりを防止することができ
る。従って、電源ノイズの発生を抑制することができ
る。
【0048】図11は第六の実施例を示す。1Mビット
のメモリセルアレイを複数のブロックBa〜Bdに分割
し、各ブロックBa〜Bdのセンスアンプを活性化信号
φs1,バーφs1〜φs4,バーφs4でそれぞれ駆
動する。
【0049】そして、セルフリフレッシュモード時には
活性化信号φs1,バーφs1〜φs4,バーφs4の
入力に時間差を設けて、各ブロックBa〜Bdのセンス
アンプを順次活性化する。このようにすれば、センスア
ンプの動作電流の重なり合いによる急激な立ち上がりを
防止して、電源ノイズの発生を抑制することができる。
【0050】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明はセルフ
リフレッシュ動作時における電源ノイズの発生を抑制し
得る半導体記憶装置を提供することができる優れた効果
を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理説明図である。
【図2】DRAMを示す回路図である。
【図3】メモリセルアレイの概要を示す説明図である。
【図4】セルフーリフレッシュ動作を示す波形図であ
る。
【図5】第二の実施例を示す回路図である。
【図6】第二の実施例の動作を示す波形図である。
【図7】第二の実施例の動作を示す波形図である。
【図8】第三の実施例を示す回路図である。
【図9】第四の実施例を示す回路図である。
【図10】第五の実施例を示す回路図である。
【図11】第六の実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
1 センスアンプ 2 活性化回路 3 抑制回路 C 記憶セル BL,バーBL ビット線 WL ワード線 φ 活性化信号

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ワード線(WL)の選択に基づいて選択
    された記憶セル(C)からセル情報をビット線(BL,
    バーBL)に読み出し、前記ビット線(BL,バーB
    L)に接続されたセンスアンプ(1)を活性化信号
    (φ)に基づいて動作する活性化回路(2)で活性化し
    て、ビット線(BL,バーBL)に読みだされたセル情
    報を前記センスアンプ(1)で前記記憶セル(C)に対
    し書き込み動作を行うセルフリフレッシュモードを備え
    た半導体記憶装置であって、前記センスアンプ(1)の
    活性化回路(2)には、該センスアンプ(1)の動作電
    流のピーク値を抑制する抑制回路(3)を備えたことを
    特徴とする半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 前記抑制回路は前記活性化信号(φ)に
    基づいて動作して、前記センスアンプ(1)に対し、ピ
    ーク値を抑制した動作電流を供給するトランジスタで構
    成したことを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装
    置。
JP5229224A 1993-09-14 1993-09-14 半導体記憶装置 Pending JPH0785659A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5229224A JPH0785659A (ja) 1993-09-14 1993-09-14 半導体記憶装置
US08/305,722 US5508965A (en) 1993-09-14 1994-09-14 Semiconductor memory device
KR1019940023159A KR0137084B1 (ko) 1993-09-14 1994-09-14 반도체 메모리 장치
US08/584,471 US5619465A (en) 1993-09-14 1996-01-11 Semiconductor memory device

Applications Claiming Priority (1)

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JP5229224A JPH0785659A (ja) 1993-09-14 1993-09-14 半導体記憶装置

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ID=16888781

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003068073A (ja) * 2001-08-29 2003-03-07 Hitachi Ltd 半導体装置
US6795328B2 (en) 2002-05-29 2004-09-21 Fujitsu Limited Semiconductor memory device
JP2007062481A (ja) * 2005-08-30 2007-03-15 Denso Corp 車載用電子機器の接続システム

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Effective date: 20010109