JPH08147975A - 半導体メモリ回路 - Google Patents

半導体メモリ回路

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Publication number
JPH08147975A
JPH08147975A JP6302629A JP30262994A JPH08147975A JP H08147975 A JPH08147975 A JP H08147975A JP 6302629 A JP6302629 A JP 6302629A JP 30262994 A JP30262994 A JP 30262994A JP H08147975 A JPH08147975 A JP H08147975A
Authority
JP
Japan
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bit line
data
memory cell
amplifying
potential
Prior art date
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Pending
Application number
JP6302629A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuhisa Hirano
勝久 平野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 DRAMにおいて、ノイズの発生を抑制しつ
つ高速のデータ読出しができるようにする。 【構成】 このDRAMは、メモリセル3111等へのデ
ータ書込み制御を行うライト回路321 、ビット線対
(BL1,BLB1)の電位差の拡大増幅を行うセンス
アンプ331 、ビット線対(BL1,BLB1)とビッ
ト線対(BL1′,BLB1′)とを分離するビット線
分離ゲート341 、ビット線対(BL1′,BLB
1′)の電位差の拡大増幅を行うセンスアンプ351
データ読出し時に開くリードゲート361 、およびビッ
ト線対(BL1′,BLB1′)上のデータをリードデ
ータ線対(RD,RDB)に出力するリード回路371
を備える。メモリセル3111からビット線BL1,BL
1′にデータを取り出した後、ビット線分離ゲート34
1 を閉じてセンスアンプ351 を切り離すと、ビット線
対(BL1′,BLB1′)の電位差は急速に拡大増幅
され、リードアクセス時間が短縮される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、マトリクス状に配列さ
れ行方向および列方向のアドレス指定によりアクセスさ
れる多数のメモリセルを有する半導体メモリ回路に係
り、特に、各メモリセルのリフレッシュが必要な半導体
メモリ回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の半導体メモリ回路、例え
ばDRAM(ダイナミック・ランダム・アクセス・メモ
リ)においては、各ビット線対ごとに単一のセンスアン
プを設け、これを各メモリセルに対するデータ読出しと
書込みに用いていた。しかしながら、この種のメモリに
おいては、メモリセルから読み出したデータを増幅して
出力する際に、メモリセル自体のリフレッシュ(リスト
ア)も必要であるため、メモリセルの容量負荷等の存在
によって増幅に要する時間が長くなり、これが高速化を
妨げる要因となっていた。
【0003】そこで、従来は、読出し時のアクセス時間
を短縮するため、センスアンプの駆動を2回に分けて行
う方式や、次段アンプ(リードアンプ)を電圧センス方
式でなくカレントセンス方式で構成することが行われて
いた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
センスアンプ駆動方式のように、センスアンプの駆動能
力を上げてビット線間の電位差の拡大を早めることは、
消費電流のピーク値を高くし、電源電位および接地電位
にノイズを発生させることになる。
【0005】また、カレントセンス方式で次段アンプを
構成する方法では、ビット線センシング(ビット線間の
電位差の拡大増幅)の初期段階で次段のリードアンプに
接続して増幅速度を上げようとするため、次段リードア
ンプ回路に高感度、高安定性が要求される。この結果、
ビット線間電位のイコライズ用トランジスタの増大やレ
イアウト上の困難性等、回路設計上困難な点が多い。
【0006】さらに、ビット線間の電位差の拡大速度
は、その配線抵抗やメモリセル自体の容量その他の寄生
容量の存在により、これらのパラメータで定まる時定数
以上に速めることはできないという問題点があった。
【0007】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その課題は、回路設計が容易で、かつノイズの発
生を抑制しつつ高速のデータ読出しを行うことができる
半導体メモリ回路を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の半導体メ
モリ回路は、データを記憶するメモリセルと、このメモ
リセルからデータを取り出すためのデータ取出手段と、
このデータ取出手段によって取り出されたデータを、少
なくとも前記メモリセルと電気的に接続された状態で所
定レベルまで増幅する第1の増幅手段と、前記データ取
出手段によって取り出されたデータを、少なくとも前記
メモリセルと隔離した状態で所定レベルまで増幅する第
2の増幅手段と、この第2の増幅手段によって得られた
所定レベルの電位を出力する出力手段とを備えている。
【0009】請求項2記載の半導体メモリ回路は、請求
項1記載の半導体メモリ回路において、さらに、前記第
1の増幅手段によって得られた所定レベルの電位を前記
メモリセルにデータとして再格納する格納手段を備える
構成としたものである。
【0010】請求項3記載の半導体メモリ回路は、請求
項1記載の半導体メモリ回路において、さらに、外部か
らのデータを受け取るためのデータ受信手段を備え、前
記データ受信手段がデータを受け取ったときには、前記
第1の増幅手段が、その受け取ったデータを所定レベル
まで増幅すると共に、前記格納手段が、その得られた所
定レベルの電位を前記メモリセルに新たなデータとして
格納するよう構成したものである。
【0011】請求項4記載の半導体メモリ回路は、デー
タを記憶するメモリセルと、このメモリセルに接続され
た第1のビット線と、この第1のビット線に接続された
第2のビット線と、前記第1のビット線に接続され、そ
のビット線電位を所定レベルまで増幅するための第1の
増幅手段と、前記第2のビット線に接続され、そのビッ
ト線電位を所定レベルまで増幅するための第2の増幅手
段と、前記メモリセルに記憶されたデータを、相互に接
続された前記第1のビット線および第2のビット線上に
取り出すためのデータ取出手段と、前記データ取出手段
によりデータが取り出された後、前記第1のビット線と
前記第2のビット線とを切断して前記第1の増幅手段と
第2の増幅手段とを分離する分離手段と、この分離手段
による分離の後、前記第2の増幅手段によって所定電位
レベルまで増幅された前記2のビット線の電位を出力す
る出力手段とを備えている。
【0012】請求項5記載の半導体メモリ回路は、請求
項4記載の半導体メモリ回路において、さらに、前記分
離手段による分離の後、前記第1の増幅手段によって所
定レベルまで増幅された前記第1のビット線の電位を前
記メモリセルにデータとして再格納する格納手段を備え
た構成となっている。
【0013】請求項6記載の半導体メモリ回路は、デー
タを記憶するための第1のメモリセルおよび第2のメモ
リセルと、前記第1のメモリセルからデータを取り出す
ための第1のデータ取出手段と、前記第2のメモリセル
からデータを取り出すための第2のデータ取出手段と、
前記第1のデータ取出手段によって取り出されたデータ
を、少なくとも前記第1のメモリセルと電気的に接続さ
れた状態で所定レベルまで増幅する第1の増幅手段と、
前記第2のデータ取出手段によって取り出されたデータ
を、少なくとも前記第2のメモリセルと電気的に接続さ
れた状態で所定レベルまで増幅する第2の増幅手段と、
択一的に前記第1のデータ取出手段または前記第2のデ
ータ取出手段によって取り出されたデータを、他と隔絶
した状態で所定レベルまで増幅する第3の増幅手段と、
この第3の増幅手段によって所定レベルに増幅された電
位を出力する出力手段とを備えている。
【0014】請求項7記載の半導体メモリ回路は、請求
項6記載の半導体メモリ回路であって、さらに、前記第
1の増幅手段によって所定レベルに増幅された電位を前
記第1のメモリセルにデータとして再格納する第1の格
納手段と、前記第2の増幅手段によって所定レベルに増
幅された電位を前記第2のメモリセルにデータとして再
格納する第2の格納手段とを備えている。
【0015】請求項8記載の半導体メモリ回路は、デー
タを記憶する第1のメモリセルおよび第2のメモリセル
と、前記第1のメモリセルに接続された第1のビット線
と、前記第2のメモリセルに接続された第2のビット線
と、前記第1のビット線と前記第2のビット線とを接続
する第3のビット線と、前記第1のビット線に接続さ
れ、そのビット線電位を所定レベルまで増幅する第1の
増幅手段と、前記第2のビット線に接続され、そのビッ
ト線電位を所定レベルまで増幅する第2の増幅手段と、
前記第3のビット線に接続され、そのビット線電位を所
定レベルまで増幅するための第3の増幅手段と、前記第
1のメモリセルに記憶されたデータを前記第1のビット
線上に取り出すための第1のデータ取出手段と、前記第
2のメモリセルに記憶されたデータを前記第2のビット
線上に取り出すための第2のデータ取出手段と、前記第
1のビット線と前記第3のビット線との間に設けられた
第1の分離ゲートと、前記第2のビット線と前記第3の
ビット線との間に設けられた第2の分離ゲートと、前記
第1のメモリセルに対するデータ読出要求に応じ、前記
第2の分離ゲートを閉じて前記第2のビット線を前記第
3のビット線から切り離すと共に、前記第1のデータ取
出手段を制御して前記第1のメモリセルのデータを相互
接続された前記第1のビット線および第3のビット線上
に取り出し、さらに前記第1の分離ゲートを閉じて前記
第1のビット線を前記第3のビット線から切り離す第1
の読出制御手段と、前記第2のメモリセルに対するデー
タ読出要求に応じ、前記第1の分離ゲートを閉じて前記
第1のビット線を前記第3のビット線から切り離すと共
に、前記第2のデータ取出手段を制御して前記第2のメ
モリセルのデータを相互接続された前記第2のビット線
および第3のビット線上に取り出し、さらに前記第2の
分離ゲートを閉じて前記第2のビット線を前記第3のビ
ット線から切り離す第2の読出制御手段と、前記第1の
読出制御手段または前記第2の読出制御手段により他の
ビット線から隔離された前記第3のビット線の電位を、
前記第3の増幅手段によって所定電位まで増幅させて出
力する出力制御手段とを備えている。
【0016】請求項9記載の半導体メモリ回路は、請求
項8記載の半導体メモリ回路において、さらに、前記第
1の読出制御手段により切り離された前記第1のビット
線の電位を前記第1の増幅手段によって所定電位まで増
幅させて前記第1のメモリセルにデータとして再格納す
る第1の格納手段と、前記第2の読出制御手段により切
り離された前記第2のビット線の電位を前記第2の増幅
手段によって所定電位まで増幅させて前記第2のメモリ
セルにデータとして再格納する第2の格納手段とを備え
た構成となっている。
【0017】請求項10記載の半導体メモリ回路は、デ
ータを記憶するメモリセルからなる第1のメモリアレイ
および第2のメモリアレイと、前記第1のメモリアレイ
の各メモリセルに接続されたビット線からなる第1のビ
ット線群と、前記第2のメモリアレイの各メモリセルに
接続されたビット線からなる第2のビット線群と、前記
第1のビット線群と第2のビット線群の各々対応するビ
ット線間に択一的に接続される共通ビット線と、前記第
1のビット線群の各ビット線ごとに設けられ、これらの
各ビット線の電位をそれぞれ所定レベルまで増幅する第
1の増幅手段と、前記第2のビット線群の各ビット線ご
とに設けられ、これらの各ビット線の電位をそれぞれ所
定レベルまで増幅する第2の増幅手段と、前記共通ビッ
ト線に設けられ、この共通ビット線の電位を所定レベル
まで増幅する第3の増幅手段と、前記第1のビット線群
および第2のビット線群から対応するビット線を択一的
に選択し、これらを前記共通ビット線に接続するビット
線選択接続手段と、前記第1のビット線群中の選択され
たビット線に接続されたメモリセルからその選択された
ビット線上にデータを取り出す第1のデータ取出手段
と、前記第2のビット線群中の選択されたビット線に接
続されたメモリセルからその選択されたビット線上にデ
ータを取り出す第2のデータ取出手段と、前記第1のビ
ット線群中の選択されたビット線と前記共通ビット線と
の間を分離するための第1の分離ゲートと、前記第2の
ビット線群中の選択されたビット線と前記共通ビット線
との間を分離するための第2の分離ゲートと、前記第1
のメモリアレイに対するデータ読出要求に応じ、前記第
2の分離ゲートを閉じて前記第2のビット線群中の選択
されたビット線を前記共通ビット線から切り離すと共
に、前記第1のデータ取出手段を制御して前記第1のビ
ット線群中の選択されたビット線に接続されたメモリセ
ルのデータを相互接続された前記第1のビット線および
第3のビット線上に取り出し、さらに前記第1の分離ゲ
ートを閉じて前記第1のビット線群中の選択されたビッ
ト線を前記共通ビット線から切り離す第1の読出制御手
段と、前記第2のメモリアレイに対するデータ読出要求
に応じ、前記第1の分離ゲートを閉じて前記第1のビッ
ト線群中の選択されたビット線を前記共通ビット線から
切り離すと共に、前記第2のデータ取出手段を制御して
前記第2のビット線群中の選択されたビット線に接続さ
れたメモリセルのデータを相互接続された前記第2のビ
ット線および第3のビット線上に取り出し、さらに前記
第2の分離ゲートを閉じて前記第2のビット線群中の選
択されたビット線を前記共通ビット線から切り離す第2
の読出制御手段と、前記第1の読出制御手段または前記
第2の読出制御手段により他のビット線から隔離された
前記共通ビット線の電位を、前記第3の増幅手段によっ
て所定電位まで増幅させて出力する出力制御手段とを備
えている。
【0018】請求項11記載の半導体メモリ回路は、請
求項10記載の半導体メモリ回路であって、さらに、前
記第1の読出制御手段により切り離された前記第1のビ
ット線群中の選択されたビット線の電位を前記第1の増
幅手段によって所定電位まで増幅させ、前記第1のビッ
ト線群中の選択されたビット線に接続されたメモリセル
にデータとして再格納する第1の格納手段と、前記第2
の読出制御手段により切り離された前記第2のビット線
群中の選択されたビット線の電位を前記第2の増幅手段
によって所定電位まで増幅させ、前記第2のビット線群
中の選択されたビット線に接続されたメモリセルにデー
タとして再格納する第2の格納手段とを備えている。
【0019】
【作用】請求項1ないし請求項11記載の半導体メモリ
回路では、メモリセルから取り出されたデータは、第1
の増幅手段によって負荷の大きい状態で増幅されるばか
りでなく、第2の増幅手段によって負荷の小さい状態で
増幅されるため、後者では所定レベルまでの増幅に要す
る時間が極めて短くなる。このため、メモリ回路の外部
への出力タイミングも速くなる。
【0020】具体的には、メモリセルから第1のビット
線に取り出されたデータがさらに第2のビット線に伝わ
った後、第1のビット線と第2のビット線との間が切断
され、第1のビット線および第2のビット線の各電位
が、それぞれ第1の増幅手段および第2の増幅手段によ
って個別に増幅される。このため、第2の増幅手段は、
メモリセルによる容量負荷その他の寄生容量や配線抵抗
負荷を受けることなく、第2のビット線の電位を急速に
増幅することができ、データ読出時のアクセス時間が短
縮される。
【0021】加えて、請求項2または請求項3記載の半
導体メモリ回路では、メモリセルに接続された状態(負
荷の大きい状態)で動作する第1の増幅手段によって、
メモリセルから取り出したデータまたは外部から与えら
れたデータが比較的緩やかに安定して増幅され、この結
果得られた所定レベルの電位がメモリセルにリストアデ
ータまたは新たなデータとして再格納される。
【0022】さらに、請求項6ないし請求項9記載の半
導体メモリ回路では、2つ1組のメモリセルが設けら
れ、そのうちの一方から取り出されたデータが、それに
対応する一方の増幅手段(第1の増幅手段または第2の
増幅手段)によって負荷の大きい状態で増幅されてリス
トアされる。これと同時に、いずれか一方のメモリセル
から取り出されたデータは、第3の増幅手段によって、
負荷の軽い状態で急速増幅されて出力される。すなわ
ち、第3の増幅手段は、2つのメモリセルに共通の読出
専用増幅手段として選択的に機能する。
【0023】また、請求項10および請求項11記載の
半導体メモリ回路では、2つのメモリアレイのすべての
メモリセルに対してただ1つの共通の増幅手段(第3の
増幅手段)が設けられ、この共通の増幅手段によって、
いずれか一方のメモリアレイのメモリセルから取り出し
たデータの急速増幅が行われ、出力される。すなわち、
第3の増幅手段は、2つのメモリアレイの全メモリセル
に共通の読出専用増幅手段として選択的に機能する。
【0024】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。ここでは、半導体メモリ回路として
DRAMを例にとって説明する。
【0025】図1は本発明の一実施例に係るDRAMの
概略構成を表すものである。このDRAMは、マトリク
ス状に配列された多数のメモリセルからなるメモリアレ
イ11を備え、これに行方向(ロウ方向またはX方向)
のアドレスを与えるロウアドレスデコーダ12が接続さ
れている。ロウアドレスデコーダ12はロウアドレスバ
ッファ13に接続されている。外部からマルチプレクス
入力されたロウアドレス信号ADR(X0 〜Xr )は、
ロウアドレスバッファ13でラッチされた後、ロウデコ
ーダ12によってデコードされ、これによりメモリアレ
イ11の各メモリセルに接続されたワード線(図示せ
ず)の1つが選択されるようになっている。
【0026】メモリアレイ11の列方向(カラム方向ま
たはY方向)には、一群のセンスアンプからなるセンス
アンプ部14が接続され、これにカラムアドレスデコー
ダ15が接続されている。カラムアドレスデコーダ15
は、さらにカラムアドレスバッファ16に接続されてい
る。外部からマルチプレクス入力されたカラムアドレス
信号ADC(Y0 〜Yc )は、カラムアドレスバッファ
16でラッチされた後、カラムアドレスデコーダ15に
よってデコードされ、メモリアレイ11の各メモリセル
に接続されたビット線対(図示せず)の1つが選択され
るようになっている。
【0027】センスアンプ部14には、書込データDW
および読出データDR のレベルやタイミング等を調整す
るための入出力回路17が接続されている。コントロー
ル回路18は、上記した各部の動作を制御するためのも
ので、外部から入力されたライトイネーブル信号/W
E、ロウアドレスストローブ信号/RASおよびカラム
アドレスストローブ信号/CASを基に、内部RAS信
号である/RAS′および内部CAS信号である/CA
S′のほか、後述するビット線イコライズプリチャージ
信号BLEP、ライト選択信号WSEL、センスアンプ
活性化信号SAH1,SAL1,SAH2,SAL2、
およびセンスアンプ選択信号SELSA等を生成するよ
うになっている。なお、“/”は負論理信号(ローレベ
ルでアクティブな信号)であることを示す。内部RAS
信号/RAS′は、ロウアドレスデコーダ12およびロ
ウアドレスバッファ13に入力される一方、内部CAS
信号/CAS′は、カラムアドレスデコーダ15および
カラムアドレスバッファ16に入力され、これらの回路
の動作タイミングを制御する。
【0028】図2は、図1のDRAMのうち、メモリア
レイ11、センスアンプ部14および入出力回路17を
詳細に表したものである。メモリアレイ11は、m×n
個のメモリセル(MC)3111,3121,……31
mnと、n個のビット線イコライズプリチャージ回路38
1 〜38n とを含んでいる。
【0029】メモリセル3111〜31mnは、X方向に配
列されたm本のワード線WL1〜WLmと、Y方向に配
列されたn対のビット線対(BL1,BLB1)〜(B
Ln,BLBn)とが交差する位置にそれぞれ配置さ
れ、それぞれワード線およびビット線対に接続されてい
る。但し、X方向に奇数番目のメモリセルはビット線B
Lに接続され、偶数番目のメモリセルはビット線BLB
に接続されている。ここにビット線BLBはビット線B
Lと相補関係をなすものである。ワード線WL1〜WL
mはロウアドレスデコーダ12(図1)に接続され、デ
コード結果に応じた1本のワード線が選択されてハイレ
ベルに変化するようになっている。
【0030】ビット線イコライズプリチャージ回路38
1 は、1/2Vcc(Vccは電源電圧)に設定された
チャージ用電源線HVccとビット線BL1およびBL
B1との間にそれぞれソース・ドレイン接続により挿入
された2つのNMOS型のトランジスタ(以下、特に断
らない限り、単にトランジスタと記したときはNMOS
トランジスタを意味するものとする)と、ビット線BL
1とBLB1との間にソース・ドレインが接続されたト
ランジスタとからなり、これらのトランジスタのゲート
に与えられるビット線イコライズプリチャージ信号BL
EPによって制御される。具体的には、ビット線対(B
L1,BLB1)に接続されたメモリセル3111〜31
m1に対するデータ書込み、読出し等のアクセスに先立
ち、BLEPをハイレベルにすることで各トランジスタ
がオンし、これにより両ビット線BL1、BLB1間の
電位が等しく(1/2)Vccにプリチャージされるよ
うになっている。他のビット線イコライズプリチャージ
回路382 〜38n およびビット線対(BL2,BLB
2)〜(BLn,BLBn)についても同様であるの
で、その説明は省略する。
【0031】センスアンプ部14は、各ビット線対ごと
に設けられたライト回路321 〜32n と、センスアン
プ(SA1)331 〜33n と、ビット線分離ゲート3
1〜34n と、センスアンプ(SA2)351 〜35
n と、リードゲート361 〜36n と、リード回路37
1 〜37n とを含んでいる。
【0032】ライト回路321 は、ビット線対(BL
1,BLB1)に接続されたメモリセルへのデータ書込
みを制御するためのもので、ビット線対(BL1,BL
B1)およびライトデータ線対(WD,WDB)に接続
され、図1のコントロール回路18から与えられるライ
ト選択信号WSELおよびカラムアドレスデコーダ15
から出力されるカラムアドレスデコード信号YDEC1
によって制御される。なお、ライトデータ線WDBはW
Dと相補関係をなすものである。
【0033】センスアンプ(SA1)331 は、ビット
線BL1とBLB1との間に生じた電位差を拡大増幅
(強調)するためのリストア専用アンプであり、図1の
コントロール回路18から与えられるセンスアンプ活性
化信号SAH1,SAL1によって制御される。
【0034】ビット線分離ゲート341 は、ビット線対
(BL1,BLB1)およびこれに接続された諸回路
を、ビット線対(BL1′,BLB1′)およびこれに
接続された諸回路から、所定の期間中切り離すためのも
のであり、図1のコントロール回路18からのセンスア
ンプ選択信号SELSAによって制御されるようになっ
ている。
【0035】センスアンプ(SA2)351 は、センス
アンプ(SA1)331 と同様に、ビット線BL1′と
BLB1′との間に生じた電位差を拡大増幅するための
リード専用アンプであり、図1のコントロール回路18
から与えられるセンスアンプ活性化信号SAH2,SA
L2によって制御される。
【0036】リードゲート361 は、データ読出しの場
合に、ビット線対(BL1,BLB1)上のデータ(電
位)を後述のリード回路371 を介してリードデータ線
対(RD,RDB)上に出力させるためのもので、カラ
ムアドレスデコード信号YDEC1がハイレベルのとき
に開くようになっている。
【0037】リード回路371 は、ビット線対(BL
1′,BLB1′)とリードデータ線対(RD,RD
B)との間に設けられ、ビット線BL1′,BLB1′
上に現れたデータを基に出力データをドライブするドラ
イバ回路として機能する。なお、リードデータ線RD,
RDBは、共にデータ読出しに先立って予めハイレベル
に設定されている。
【0038】入出力回路17は、ライトバッファ44
と、リードアンプ(RA1)41およびリードアンプ
(RA2)42と、インバータ45,46と、リードバ
ッファ43とを含んでいる。ライトバッファ44は外部
より入力された書込データDW をデータ線対(WD1,
WDB1)上に乗る形に変換するためのものである。リ
ードアンプ41,42は共に、リードデータ線RDとR
DBとの間の電位差を増幅するためのものである。イン
バータ45,46はリードアンプ42の出力を反転する
ためのもので、その反転出力がリードバッファ43に入
力される。リードバッファ43は、インバータ45,4
6の出力を基に読出データDR を外部に出力する。
【0039】他のライト回路322 〜32n 、センスア
ンプ(SA1)332 〜33n 、ビット線分離ゲート3
2 〜34n 、センスアンプ(SA2)352 〜3
n 、ビット線選択ゲート362 〜36n 、およびリー
ド回路372 〜37n についても同様である。
【0040】以上の構成において特徴的な点は、データ
リストア専用のセンスアンプSA1とデータ読出専用の
センスアンプSA2とを別個に設けると共に、センスア
ンプSA1およびメモリセル等が接続されたビット対
(BL1,BLB1)と、センスアンプSA2が接続さ
れたビット対(BL1′,BLB1′)とを、ビット線
分離ゲート341 によって分離可能としたことにある。
そして、このような構成にすることにより、後述するよ
うに、データ読出時におけるアクセス時間を著しく短縮
することができるのである。
【0041】図3は、図2におけるビット線対(BL
1,BLB1)に係わる部分を詳細に表すものである。
なお、この図ではビット線イコライズプリチャージ回路
381は省略している。
【0042】メモリセル3111は、一端を基準電源線V
cpに接続されたキャパシタ52と、このキャパシタ5
2の他端とビット線BL1との間にソース・ドレイン接
続されたトランジスタ51とから構成される。このトラ
ンジスタ51のゲートにはワード線WL1が接続され、
これによりオンオフ制御されるようになっている。他の
メモリセル3121〜31m1も同様である。
【0043】ライト回路321 は、ビット線BL1とワ
ード線WDとの間にカスケード接続された2つのトラン
ジスタ53,54、およびビット線BLB1とワード線
WDBとの間にカスケード接続された2つのトランジス
タ55,56から構成される。このうち、トランジスタ
53,55はカラムアドレスデコード信号YDEC1に
よってオンオフ制御され、トランジスタ54,56はラ
イト選択信号WSELによってオンオフ制御されるよう
になっている。
【0044】センスアンプ(SA1)331 は、2つの
PMOS型のトランジスタ57,58と2つのNMOS
型のトランジスタ59,61とからなるいわゆるCMO
S(Complementary MOS)構造の増幅器である。2つのト
ランジスタ57,58のソースは相互に接続され、セン
スアンプ活性化信号SAH1によってオンオフ制御され
るハイ側ゲートトランジスタ62のドレイン・ソースを
介して電源線Vccに接続されるようになっている。ト
ランジスタ57のドレインは、トランジスタ59のドレ
インに接続されると共に、トランジスタ58,61の相
互に接続されたゲートにも接続されている。同様に、ト
ランジスタ58のドレインは、トランジスタ61のドレ
インに接続されると共に、トランジスタ57,59の相
互に接続されたゲートにも接続されている。トランジス
タ59,61のソースは相互に接続され、センスアンプ
活性化信号SAL1によってオンオフ制御されるロー側
ゲートトランジスタ63のソース・ドレインを介して接
地接続されるようになっている。トランジスタ57,5
9の相互接続されたゲートはビット線BL1に接続さ
れ、トランジスタ58,61の相互接続されたゲートは
ビット線BLB1に接続されている。
【0045】ビット線分離ゲート341 は、ビット線B
L1とBL1′との間にソース・ドレイン接続されたト
ランジスタ64、およびビット線BLB1とBLB1′
との間にソース・ドレイン接続されたトランジスタ65
からなり、センスアンプ選択信号SELSAによってオ
ンオフ制御されるようになっている。
【0046】センスアンプ(SA2)351 は、基本的
にセンスアンプ(SA1)331 と同様の構成である。
但し、このセンスアンプ351 では、ハイ側ゲートトラ
ンジスタおよびロー側ゲートトランジスタが、それぞれ
センスアンプ活性化信号SAH2,SAL2によってオ
ンオフ制御されるようになっている。
【0047】リードゲート361 は、ビット線BL1′
およびBLB1′上にそれぞれソース・ドレイン接続に
より挿入された2つの型のトランジスタ66,67から
なり、これらの両トランジスタのゲートに入力されるカ
ラムアドレスデコード信号YDEC1によって開閉制御
されるようになっている。
【0048】リード回路371 は、ソースを接地させる
と共にドレインをリードデータ線RDに接続し、かつゲ
ートをリードゲート361 におけるトランジスタ66の
ソース(またはドレイン)に接続したトランジスタ68
と、ソースを接地させると共にドレインをリードデータ
線RDBに接続し、かつゲートをリードゲート361
おけるトランジスタ67のソース(またはドレイン)に
接続したトランジスタ71とから構成される。このリー
ド回路371 は、リードゲート361 が開けられ、かつ
ビット線BL1′(またはBLB1′)がハイレベルの
ときに、予めハイレベルに設定されたリードデータ線R
D(またはRDB)を接地レベルに引き下げるよう動作
する。
【0049】以上のような構成のDRAMの動作を図4
および図5と共に説明する。
【0050】最初に図4を参照してデータ読出時の動作
を説明する。ここでは、例えばメモリセル3111からの
データ読出を行うものとする。
【0051】リードサイクル中、ライト選択信号WSE
Lはローレベルに固定され、ライト回路321 は非活性
状態を維持する。初期状態においては、センスアンプ選
択信号SELSA(図4(f))をハイレベルにしてビ
ット線分離ゲート341 を開状態(トランジスタ64,
65をオン)に維持し、ビット線対(BL1,BLB
1)とビット線対(BL1′,BLB1′)とを相互に
接続しておく。この状態でビット線イコライズプリチャ
ージ信号BLEP(図4(a))をハイレベルにし、ビ
ット線イコライズプリチャージ回路381 によってビッ
ト線BL1,BLB1,BL1′,BLB1′の電位を
等しく(1/2)Vccにイコライズした後、ビット線
イコライズプリチャージ信号BLEPをローレベルにし
てこれらのビット線をフローティング状態にする。
【0052】次に、ワード線WL1(図4(b))をハ
イレベルにすると、メモリセル3111のトランジスタ5
1がオンし、キャパシタ52に蓄えられた電荷がビット
線BL1上に取り出される。ここでは、メモリセル31
11にデータ“1”が記憶されていたものとすると、図4
(d),(g)に示すように、ビット線BL1,BL
1′の電位はビットBLB1,BLB1′よりも高くな
る。但し、この時点ではその電位差は微小である。
【0053】ここで、ワード線WL1と同時またはやや
遅れてセンスアンプ活性化信号SAH1,SAH2(図
4(c),(e))をハイレベルにすると共に、センス
アンプ活性化信号SAL1,SAL2をローレベルにす
ると、センスアンプ331 およびセンスアンプ351
共にセンシングを開始し、ビット線BL1,BL1′と
ビット線BLB1,BLB1′との電位差を拡大するよ
うに動作する。但し、この時点ではビット線BL1,B
L1′には、容量負荷の大きいメモリセル3111が電気
的に接続されていると共に、ビット線自身の配線抵抗や
他のメモリセルの寄生容量等も付属しているため、増幅
速度は遅く、ビット線間の開きは緩やかである。
【0054】この状態で、センスアンプ選択信号SEL
SAをローレベルにしてビット線分離ゲート341 を閉
じる(トランジスタ64,65をオフする)と、ビット
線対(BL1′,BLB1′)がビット線対(BL1,
BLB1)から切り離される。これにより、ビット線対
(BL1′,BLB1′)は、メモリセル3111による
容量負荷がなくなると共に配線抵抗や寄生容量も少なく
なるため、図4(g)に示すように、センスアンプ35
1 による増幅作用によって急速にビット線間電位差が開
き、極めて短時間内に所定のリード電位差(Vcc)に
達する。ここでカラムアドレスデコード信号YDEC1
(図4(h))をハイレベルにすると、リードゲート3
1 が開き(トランジスタ66,67がオン)、ビット
線BL1′,BLB1′の各電位が、それぞれリード回
路371 のトランジスタ68,71のゲートに印加され
る。この例では、ビット線BL1がハイレベル、ビット
線対BLB1がローレベルになるため、トランジスタ6
8のみオンし、リードデータ線RDはローレベル(接地
レベル)になる一方、リードデータ線RDBは元のハイ
レベルに維持される(図4(i))。このように、リー
ド専用のセンスアンプによってビット線間電位差を急速
に拡大することができるため、ワード線によってロウア
ドレスを指定してからデータが読み出されるまでのリー
ドアクセス時間を効果的に短縮することができる。
【0055】一方、ビット線分離ゲート341 によって
切り離されたビット線対(BL1,BLB1)では、図
4(d)に示すように、通常のリストア動作が行われ
る。すなわち、ビット線BL1は、容量負荷の大きいメ
モリセル3111と電気的に接続されていると共に、それ
自身の配線抵抗やメモリセルの寄生容量等の負荷を伴っ
ているため、ビット線BL1とBLB1との電位差は、
センスアンプ331 によって緩やかに拡大増幅されるの
である。そして、両ビット線間の開きが所定値(Vc
c)になるのに十分な時間の経過後、ワード線WL1を
ローレベルにして(図4(b))、メモリセル3111
トランジスタ51をオフし、リストアを終了する。この
ように、リストア用のセンスアンプ331 は、通常のサ
イクル内で比較的緩やかにセンシング(増幅)を行い、
リストアを行うため、センシングによる電源から接地へ
のノイズの発生が抑制され、低電圧動作が安定化する。
【0056】最後に、再びビット線イコライズプリチャ
ージ信号BLEP(図4(a))をハイレベルにしてビ
ット線イコライズプリチャージ回路381 を活性化させ
ると共に、センスアンプ選択信号SELSA(図4
(f))をハイレベルにしてビット線分離ゲート341
を開き、ビット線対(BL1,BLB1)および(BL
1′,BLB1′)のイコライズ・プリチャージを行
う。これにより、1つのリードサイクルが終了する。
【0057】次に、図5を参照してデータ書込時の動作
を説明する。ここでは、例えばメモリセル3111にデー
タ“0”を書き込むものとし、図5(d)に示すよう
に、予めライトデータ線WDをローレベルに、ライトデ
ータ線WDBをハイレベルにしておく。
【0058】初期状態からビット線イコライズプリチャ
ージの段階まではデータ読出時と同様である。すなわ
ち、当初、センスアンプ選択信号SELSA(図5
(i))をハイレベルにしてビット線分離ゲート341
を開状態に維持し、ビット線対(BL1,BLB1)と
ビット線対(BL1′,BLB1′)とを相互に接続し
ておく。この状態でビット線イコライズプリチャージ信
号BLEP(図5(a))をハイレベルにし、ビット線
BL1,BLB1,BL1′,BLB1′の電位を等し
く(1/2)Vccにイコライズした後、ビット線イコ
ライズプリチャージ信号BLEPをローレベルにして、
これらのビット線をフローティング状態にする。
【0059】次にワード線WL1(図5(b))をハイ
レベルにすると、メモリセル3111のキャパシタ52に
蓄えられた電荷がビット線BL上に取り出される。例え
ば、メモリセル3111にデータ“1”が記憶されていた
ものとすると、図5(g),(j)に示すように、ビッ
ト線BL1,BL1′の電位はビットBLB1,BLB
1′よりもわずかに高くなる。
【0060】ここで、ワード線WL1と同時またはやや
遅れてセンスアンプ活性化信号SAH1,SAH2(図
5(c),(h))をハイレベル(センスアンプ活性化
信号SAL1,SAL2はローレベル)にすると、セン
スアンプ331 および351が共にセンシングを開始
し、ビット線BL1,BL1′とビット線BLB1,B
LB1′との電位差が緩やかに拡大する。
【0061】この状態で、センスアンプ選択信号SEL
SAをローレベルにしてビット線分離ゲート341 を閉
じ、ビット線対(BL1′,BLB1′)をビット線対
(BL1,BLB1)から切り離すと、ビット線対(B
L1′,BLB1′)は、図5(j)に示すように、セ
ンスアンプ351 による増幅作用によって急速にビット
線間の電位差が開く。
【0062】一方、ビット線分離ゲート341 によって
切り離されたビット線対(BL1,BLB1)では、図
5(g)に示すように、両ビット線間の電位差がセンス
アンプ331 によって緩やかに拡大増幅される。ここで
はビットBL1がハイ、BLB1がローとなるように増
幅が行われる。そして、所定時間経過したところでカラ
ムアドレスデコード信号YDEC1およびライト選択信
号WSELを共にハイレベルにすると(図5(e),
(f))、ライトデータ線WD、WDB上のデータ
(“1”,“0”)に対応してビット線BL1がロー、
BLB1がハイに変化し、その変化後の電位差がさらに
増幅される。そして、この電位差がVccとなるのに十
分な時間の経過後、ワード線WL1およびセンスアンプ
活性化信号SAH1,SAH2をローレベルにし(図5
(b),(c),(h))、リストア動作を終了する。
【0063】このように、データ書込の場合、リストア
用のセンスアンプ331 は、通常のサイクル内で比較的
緩やかにセンシングを行い、リストアを行うため、セン
シングによる電源・接地間ノイズの発生が抑制される。
【0064】最後に、再びビット線イコライズプリチャ
ージ信号BLEP(図5(a))をハイレベルにしてビ
ット線イコライズプリチャージ回路381 を活性化させ
ると共に、センスアンプ選択信号SELSA(図5
(i))をハイレベルにしてビット線分離ゲート341
を開き、ビット線対(BL1,BLB1)および(BL
1′,BLB1′)のプリチャージを行う。これによ
り、1つのライトサイクルが終了する。
【0065】なお、本実施例では、データ書込時におい
ても、センスアンプ351 が活性化されてビット線BL
1′とBLB1′との間の電位差の増幅が行われ、カラ
ムアドレスデコード信号YDEC1がハイレベルになる
タイミングでリードゲート361 が開くため、データ読
出も同時に可能となる。すなわち、メモリセル3111
らデータを読み出すと同時に、その同一のメモリセル3
11に新たなデータを書き込むことが可能となる。
【0066】これに対し、データの書込の際には読出し
を行わないようにするには、センスアンプ活性化信号S
AH2をローレベルのままにしてセンスアンプ351
非活性状態に維持するようにすればよい。これにより、
センスアンプ351 のセンシングで消費される電流を省
くことができる。
【0067】図6は、本発明の他の実施例に係るDRA
Mの要部を表すものである。ここでは、1つのビット線
対に係わる回路を表している。この回路は、各ビット線
対ごとにメモリアレイを左右2つのブロックに分け、各
ブロックごとにデータリストア用の共通のセンスアンプ
を配置すると共に、両ブロックの中間部にデータ読出用
のセンスアンプを配置し、このデータ読出用センスアン
プを左右両ブロックで共用するように構成されている。
具体的には、この回路は、ビット線対の中央部に配置さ
れた共通センスアンプ部80、ビット線対の左手(便宜
上、図の左側を指す)に配置された左メモリアレイ部9
0、ビット線対の右手(便宜上、図の右側を指す)に配
置された右メモリアレイ部100、共通センスアンプ部
80と左メモリアレイ部90との間に設けられた左分離
ゲート111、および共通センスアンプ部80と右メモ
リアレイ部100との間に設けられた右分離ゲート11
2から構成される。
【0068】共通センスアンプ部80は、共通センスア
ンプ(SAC)81、トランジスタ82,83とアンド
ゲート84とEXOR(排他的論理和)ゲート85とか
らなるライト回路、およびトランジスタ86,87,8
8,89からなるリード回路を含んでいる。
【0069】共通センスアンプ81は図3におけるセン
スアンプ331 (および351 )と同一の構成であり、
この共通センスアンプ部80におけるビット線BLCと
BLBCとの間に生じた電位差を拡大増幅するよう動作
する。
【0070】ライト回路を構成するトランジスタ82
は、ライトデータ線WDとビット線BLCとの間を開閉
するためのゲートトランジスタであり、トランジスタ8
3は、ライトデータ線WDBとビット線BLBCとの間
を開閉するためのゲートトランジスタである。これらの
両トランジスタはアンドゲート84の出力によってオン
オフ制御されるようになっている。アンドゲート84に
は、カラムアドレスデコード信号YDEC、ライト選択
信号WSELのほか、右分離信号SELRと左分離信号
SELLとを入力とするEXORゲート85の出力が入
力される。右分離信号SELRは右分離ゲート112の
開閉を制御するためのものであり、左分離信号SELL
は左分離ゲート111の開閉を制御するためのものであ
る。
【0071】リード回路を構成するトランジスタ88
は、リードデータ線RDと接地との間に接続されたゲー
トトランジスタであり、トランジスタ89はリードデー
タ線RDBと接地との間に接続されたゲートトランジス
タである。トランジスタ86はビット線BLCとトラン
ジスタ88のゲートとの間に接続されたゲートトランジ
スタであり、トランジスタ87はビット線BLBCとト
ランジスタ89のゲートとの間に接続されたゲートトラ
ンジスタである。このうち、トランジスタ86,87
は、共にカラムアドレスデコード信号YDECによって
オンオフ制御され、トランジスタ88,89は、それぞ
れトランジスタ86,87を介して与えられるビット線
BLC,BLBCの電位によってオンオフ制御されるよ
うになっている。
【0072】左メモリアレイ部90は、左センスアンプ
91と、メモリセル921 ,922等と、ビット線イコ
ライズプリチャージ回路93とを含んでいる。左センス
アンプ91は、図3のセンスアンプ331 と同一の構成
であり、この左メモリセル部90におけるビット線BL
LとBLBLとの間に生じた電位差を拡大増幅するよう
動作する。メモリセル921 は、図3のメモリセル31
11と同一構成であり、左ワード線WL1Lとビット線B
LLとの交差位置に配置されている。ビット線イコライ
ズプリチャージ回路93は、図2におけるビット線イコ
ライズプリチャージ回路381 と同一構成であり、ビッ
ト線イコライズプリチャージ信号BLEPによってビッ
ト線対(BLL,BLBL)を等しく(1/2)Vcc
にプリチャージする。
【0073】右メモリアレイ部100もまた左メモリア
レイ部90と同様の構成となっている。すなわち、右メ
モリアレイ部100は、右センスアンプ101と、メモ
リセル1021 ,1022 等と、ビット線イコライズプ
リチャージ回路103とを含んでいる。右センスアンプ
101は、図3のセンスアンプ331 と同一の構成であ
り、ビット線BLRとBLBRとの間に生じた電位差を
拡大増幅するよう動作する。メモリセル1021 は、図
3のメモリセル3111と同一構成であり、右ワード線W
L1Rとビット線BLRとの交差位置に配置されてい
る。ビット線イコライズプリチャージ回路103は、図
2におけるビット線イコライズプリチャージ回路381
と同一構成であり、ビット線イコライズプリチャージ信
号BLEPによってビット線対(BLR,BLBR)を
等しく(1/2)Vccにプリチャージする。
【0074】本実施例のDRAMは、このようなビット
線対に係る回路がカラム方向に多数配置されて構成され
る。
【0075】以上のような構成のDRAMの動作を図7
および図8と共に説明する。
【0076】このDRAMの動作は、基本的には図3の
回路の動作と同様であるが、アクセス動作に先立って左
分離ゲート111または右分離ゲート112を閉じて左
メモリアレイ部90または右メモリアレイ部100を切
り離す点で異なる。
【0077】まず、図7を参照してデータ読出時の動作
を説明する。ここでは、例えば、左メモリアレイ部90
のメモリセル921 にデータ“1”が記憶されているも
のとし、これを読み出す場合について説明する。
【0078】図7(g)に示すように、リードサイクル
中、ライト選択信号WSELはローレベルに固定してト
ランジスタ82,83をオフ状態に維持し、ライトデー
タ線対(WD,WDB)を回路から隔離しておく。初期
状態においては、センスアンプ選択信号SELL,SE
LR(図7(c),(d))を共にハイレベルにして左
分離ゲート111および右分離ゲート112を開状態に
維持し、ビット線対(BLC,BLBC)、ビット線対
(BLL,BLBL)および(BLR,BLBR)を相
互に接続しておく。この状態でビット線イコライズプリ
チャージ信号BLEP(図7(a))をハイレベルに
し、ビット線イコライズプリチャージ回路93,103
によってビット線BLC,BLBC,BLL,BLB
L,BLR,BLBRの電位をすべて等しく(1/2)
Vccにイコライズした後、ビット線イコライズプリチ
ャージ信号BLEPをローレベルにしてこれらのビット
線をフローティング状態にする。
【0079】次に、センスアンプ選択信号SELRをロ
ーレベルにして(図7(d))、右分離ゲート112を
閉じ、右メモリアレイ部100を切り離す。これ以降は
図3の場合と同様である。すなわち、ワード線WL1L
(図7(b))をハイレベルにしてメモリセル921
データをビット線BLL上に取り出す。これにより、図
7(e),(f)に示すように、ビット線BLL,BL
Cの電位はビットBLBL,BLBCよりもわずかに高
くなる。ここで、共通センスアンプ81および左センス
アンプ91を共に活性化させると、ビット線BLL,B
LCとビット線BLBL,BLBCとの電位差の拡大増
幅が開始する。
【0080】この状態で、センスアンプ選択信号SEL
Lをローレベルにして左分離ゲート111を閉じると、
ビット線対(BLL,BLBL)がビット線対(BL
C,BLBC)から切り離される。これにより、ビット
線対(BLC,BLBC)は、容量負荷や配線抵抗が少
なくなるため、図7(f)に示すように、共通センスア
ンプ81による増幅作用によって急速にビット線間電位
差が開き、極めて短時間内に所定のリード電位差(Vc
c)に達する。ここでカラムアドレスデコード信号YD
EC(図7(h))をハイレベルにすると、トランジス
タ86,87がオンし、ビット線BLC,BLBCの各
電位が、それぞれトランジスタ88,89のゲートに印
加される。この例では、ビット線BLCがハイレベル、
ビット線対BLBCがローレベルになっているため、ト
ランジスタ88のみオンし、リードデータ線RDはロー
(接地)レベルとなる一方、リードデータ線RDBは元
のハイレベルに維持される(図7(i))。
【0081】一方、左分離ゲート111によって切り離
されたビット線対(BLL,BLBL)では、図7
(e)に示すように、通常のリストア動作が行われる。
すなわち、ビット線BLLとBLBLとの電位差は、左
センスアンプ91によって緩やかに拡大増幅され、両ビ
ット線間の開きが所定値(Vcc)となるのに十分な時
間の経過後、ワード線WL1Lをローレベルにすること
によって(図7(b))、リストアを終了する。
【0082】最後に、センスアンプ選択信号SELLお
よびSELR(図7(c),(d))をハイレベルに戻
してすべてのビット線対同士を接続すると共に、ビット
線イコライズプリチャージ信号BLEP(図7(a))
をハイレベルにして、ビット線イコライズプリチャージ
回路93,103を活性化させ、すべてのビット線対の
プリチャージを行う。これにより、1つのリードサイク
ルが終了する。
【0083】なお、右メモリアレイ部100のメモリセ
ルからデータを読み出す場合は、センスアンプ選択信号
SELLとSELRのタイミングを逆にし、ワード線W
L1Lのかわりにワード線WL1Rを制御すれば、左メ
モリアレイ部90の場合と同様の手順で読み出すことが
できる。
【0084】このように、本実施例では、リード専用の
センスアンプによってビット線間電位差を急速に拡大し
てリードアクセス時間を効果的に短縮することができる
ほか、各ビット線対内でリード用センスアンプを共用で
きるので、メモリアレイを左右2つのブロックに分けて
大容量のメモリを構成する場合であっても、配置するリ
ード用センスアンプが少なくて済む。
【0085】次に、図8を参照してデータ書込時の動作
を説明する。ここでは、例えば左メモリアレイ部90の
メモリセル921 にデータ“0”を書き込むものとし、
予めライトデータ線WDをローレベルにし、ライトデー
タ線WDBをハイレベルにしておく。
【0086】初期状態からビット線イコライズプリチャ
ージまではデータ読出し時と同様であるので、その説明
は省略する。
【0087】ビット線対のイコライズプリチャージを終
了し、ビット線をフローティング状態にした後、センス
アンプ選択信号SELRをローレベルにして(図8
(d))、右分離ゲート112を閉じ、右メモリアレイ
部100を切り離す。ここで、ワード線WL1L(図8
(b))をハイレベルにしてメモリセル921 のデータ
をビット線BLL上に取り出す。これにより、図8
(e),(f)に示すように、ビット線BLL,BLC
の電位はビットBLBL,BLBCよりもわずかに高く
なる。ここで、共通センスアンプ81および左センスア
ンプ91を共に活性化させると、ビット線BLL,BL
Cとビット線BLBL,BLBCとの電位差の拡大増幅
が開始する。
【0088】この状態で、センスアンプ選択信号SEL
Lをローレベルにして左分離ゲート111を閉じると、
ビット線対(BLL,BLBL)がビット線対(BL
C,BLBC)から切り離される。これにより、ビット
線対(BLC,BLBC)は、容量負荷や配線抵抗が少
なくなるため、図8(f)に示すように、共通センスア
ンプ81による増幅作用によって急速にビット線間電位
差が開く。ここで、センスアンプ選択信号SELL(図
8(c))、ライト選択信号WSEL(図8(g))、
およびカラムアドレスデコード信号YDEC(図8
(h))をハイレベルにすると、EXOR85(図6)
の出力がハイレベルとなり、アンドゲート84の出力も
ハイレベルとなる。これにより、トランジスタ82,8
3がオンし、ライトデータ線WD,WDB上の各データ
(電位)が、それぞれビット線BLC,BLBC上に移
る。この例では、ライトデータ線WDがローレベル、ラ
イトデータ線WDBがハイレベルになっているため、ビ
ット線対(BLC,BLBC)の電位は図8(f)に示
すように変化する。このとき、センスアンプ選択信号S
ELLが一時的にハイレベルになることによって左分離
ゲート111が瞬間的に開き、ビット線対(BLC,B
LBC)上の電位が左メモリアレイ部90のビット線対
(BLL,BLBL)に移る。これにより、ビット線対
(BLL,BLBL)の電位は図8(e)に示すように
変化する。そして、ビット線BLLとBLBLとの電位
差は、左センスアンプ91によって緩やかに拡大増幅さ
れ、両ビット線間の開きが所定値(Vcc)になるのに
十分な時間の経過後、ワード線WL1Lをローレベルに
することによって(図8(b))、書込みを終了する。
【0089】最後に、センスアンプ選択信号SELLお
よびSELR(図8(c),(d))をハイレベルに戻
してすべてのビット線対同士を接続すると共に、ビット
線イコライズプリチャージ信号BLEP(図8(a))
をハイレベルにして、すべてのビット線対のイコライズ
・プリチャージを行う。これにより、1つのライトサイ
クルが終了する。
【0090】なお、右メモリアレイ部100のメモリセ
ルにデータを書き込む場合は、センスアンプ選択信号S
ELLとSELRのタイミングを逆にすると共に、ワー
ド線WL1Lの代わりにワード線WL1Rを制御すれ
ば、左メモリアレイ部90の場合と同様の手順で書き込
むことができる。
【0091】なお、本実施例では、図3の場合と同様
に、データ書込時においても、リード専用の共通センス
アンプ81が活性化されてビット線BLCとBLBCと
の間の電位差の増幅が行われ、カラムアドレスデコード
信号YDECがハイレベルになるタイミングでトランジ
スタ86,87がオンするため、データの読出しも同時
に可能となる。すなわち、メモリセル921 からデータ
を読み出すと同時に、その同一のメモリセル921 に新
たなデータを書き込むことが可能となる。
【0092】これに対し、データの書込みの際には読出
しを行わないようにするには、ライトサイクル中、共通
センスアンプ81を非活性状態に維持するようにすれば
よい。これにより、共通センスアンプ81のセンシング
で消費される電流を省くことができる。
【0093】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。
【0094】図9は、本発明の他の実施例に係るDRA
Mの構成を表すものである。このDRAMは、メモリア
レイを左右2つのブロックに分けて各ブロックの各ビッ
ト線対ごとにデータリストア用センスアンプを配置する
と共に、中央部に単一のデータ読出用センスアンプを配
置し、このデータ読出用センスアンプを左右のブロック
のすべてのビット線対で共用するように構成されてい
る。すなわち、このDRAMでは、図6の場合のよう
に、左右のメモリセルに共通の読出用センスアンプを各
ビット線対ごとに設けるのではなく、唯一つのリストア
用センスアンプを設けてこれを各メモリアレイ部の各ビ
ット線対で共用するのである。
【0095】具体的には、このDRAMは、中央部に配
置された共通センスアンプ部110、共通センスアンプ
部110の左手に並列配置された複数(カラムアドレス
の総数)の左メモリアレイ部(1201 ,1202
…)、共通センスアンプ部110の右手に並列配置され
た複数の右メモリアレイ部(1301 ,1302
…)、共通センスアンプ部110と左メモリアレイ部
(1201 ,1202 ,…)との間にそれぞれ設けられ
た左分離ゲート(1411 ,1412 ,…)およびビッ
ト線対選択ゲート(1431 ,1432 ,…)、並びに
共通センスアンプ部110と左メモリアレイ部(130
1 ,1302 ,…)との間にそれぞれ設けられた右分離
ゲート(1421 ,1422 ,…)およびビット線対選
択ゲート(1441 ,1442 ,…)から構成される。
なお、以下の説明において、単に左メモリアレイ部12
0と記すときは、すべての左メモリアレイ部(12
1 ,1202,…)を表すものとする。他の符号につ
いても同様である。
【0096】共通センスアンプ部110は単一のビット
線対(BLC,BLBC)を有し、図の右側および左側
においてそれぞれ複数(カラムアドレスの総数)に分岐
されている。図の左側では、ビット線対(BLC,BL
BC)はビット線対選択ゲート143に並列に接続さ
れ、さらに左分離ゲート141を介して左メモリアレイ
部120のビット線対(BLL1,BLBL1),(B
LL2,BLBL2),……にそれぞれ接続されてい
る。一方、図の右側では、ビット線対(BLC,BLB
C)はビット線対選択ゲート144に並列に接続され、
さらに右分離ゲート142を介して右メモリアレイ部1
30のビット線対(BLR1,BLBR1),(BLR
2,BLBR2),……にそれぞれ接続されている。
【0097】共通センスアンプ部110は、図6におけ
る共通センスアンプ部80とほぼ同様の構成となってい
る。但し、図6ではリード用のトランジスタ86,87
はカラムアドレスデコード信号YDECによって制御さ
れるが、本実施例ではカラムアドレスデコード信号YD
ECに代えてリードゲート制御信号RGCによって制御
されるようになっている。
【0098】左右のビット線対選択ゲート(1431
1441 )は、カラムアドレスデコード信号YDEC1
によって開閉制御される。他のビット線対選択ゲート
(1432 ,1442 )、(1433 ,1443 )等
も、同様に、対応するカラムアドレスデコード信号YD
EC2,YDEC3等によって開閉制御されるようにな
っている。
【0099】左分離ゲート141は、左分離信号SEL
Lによって開閉制御され、右分離ゲート142は、右分
離信号SELRによって開閉制御される。
【0100】左メモリアレイ部1201 は、リストア専
用の左センスアンプ(SAL)1211 、ワード線WL
1L,WL2L等とビット線BLL1,BLBL1との
交差位置に配置されたメモリセル(MC)1221 、1
222 等、およびビット線イコライズプリチャージ回路
(EPL)1231 を含んでいる。他の左メモリアレイ
部も同様の構成である。
【0101】右メモリアレイ部1301 は、リストア専
用の右センスアンプ(SAR)1311 、ワード線WL
1R,WL2R等とビット線BLR1,BLBR1との
交差位置に配置されたメモリセル(MC)1321 13
2 等、およびビット線イコライズプリチャージ回路
(EPR)1331 を含んでいる。他の右メモリアレイ
部も同様の構成である。
【0102】以上のような構成のDRAMの動作を図1
0および図11と共に説明する。
【0103】このDRAMの動作は、アクセス動作に先
立って左分離ゲート141または右分離ゲート142を
閉じて左メモリアレイ部120または右メモリアレイ部
130を切り離す点では図6の回路の動作とほぼ同様で
ある。但し、カラムアドレスデコード信号YDEC1に
よって左右の対応するビット線対のうち、いずれか1つ
のビット線対を選択して共通センスアンプ部110のビ
ット線対(BLC,BLBC)と接続する点で相違す
る。
【0104】まず、図10を参照してデータ読出時の動
作を説明する。ここでは、例えば、左メモリアレイ部1
201 のメモリセル1221 にデータ“1”が記憶され
ているものとし、これを読み出す場合について説明す
る。
【0105】図10(h)に示すように、リードサイク
ル中、ライト選択信号WSELはローレベルに固定して
トランジスタ82,83(図6)をオフ状態に維持し、
ライトデータ線を隔離しておく。初期状態においては、
センスアンプ選択信号SELL,SELR(図10
(c),(d))を共にハイレベルにしてすべての左分
離ゲート141および右分離ゲート142を開状態に維
持する。このとき、カラムアドレスデコード信号YDE
C1のみをハイレベルにし、他のすべてのカラムアドレ
スデコード信号YDEC2,YDEC3…はローレベル
に固定しておく。このため、ビット線対選択ゲート14
1 ,1441 のみが開き、共通センスアンプ部110
のビット線対(BLC,BLBC)は、ビット線対(B
LL1,BLBL1)および(BLR1,BLBR1)
とのみ相互に接続される。この状態でビット線イコライ
ズプリチャージ信号BLEP(図10(a))をハイレ
ベルにし、ビット線イコライズプリチャージ回路123
1 ,1331 によってビット線BLC,BLBC,BL
L1,BLBL1,BLR1,BLBR1の電位をイコ
ライズし、さらにビット線イコライズプリチャージ信号
BLEPをローレベルにしてこれらのビット線をフロー
ティング状態にする。
【0106】次に、センスアンプ選択信号SELRをロ
ーレベルにして(図10(d))、右分離ゲート142
を閉じ、右メモリアレイ部130を切り離す。これ以降
は図6の場合と同様である。すなわち、ワード線WL1
L(図10(b))をハイレベルにしてメモリセル12
1 のデータをビット線BLL1上に取り出す。これに
より、図10(f),(g)に示すように、ビット線B
LL1,BLCの電位はそれぞれビット線BLBL1,
BLBCよりもわずかに高くなる。ここで、共通センス
アンプ部110の共通センスアンプ81(図6)および
左センスアンプ121を共に活性化させると、ビット線
BLL1,BLCとビット線BLBL1,BLBCとの
電位差の拡大増幅が開始する。
【0107】この状態で、センスアンプ選択信号SEL
L(図10(c))をローレベルにして左分離ゲート1
41を閉じると、ビット線対(BLL1,BLBL1)
がビット線対(BLC,BLBC)から切り離される。
これにより、ビット線対(BLC,BLBC)は、図1
0(g)に示すように、共通センスアンプ81(図6)
による増幅作用によって急速にビット線間電位差が開
き、極めて短時間内に所定のリード電位差(Vcc)に
達する。ここでリードゲート制御信号RGC(図10
(i))をハイレベルにすると、トランジスタ86,8
7(図6)がオンし、ビット線BLC,BLBCの各反
転電位がそれぞれリードデータ線RD,RDB上に出力
される(図10(j))。
【0108】一方、左分離ゲート141によって切り離
されたビット線対(BLL1,BLBL1)では、図1
0(f)に示すように、両ビット線間の電位差が左セン
スアンプ1211 によって緩やかに拡大増幅され、これ
がVccに達するのに十分な時間経過後、ワード線WL
1Lをローレベルにすることによって(図10
(b))、リストアを終了する。
【0109】最後に、図6の場合と同様に、センスアン
プ選択信号SELL,SELR(図10(c),
(d))およびカラムアドレスデコード信号YDEC1
(図10(e))をハイレベルに戻して、ビット線対
(BLC,BLBC)をビット線対(BLL1,BLB
L1)およびビット線対(BLR1,BLBR1)に接
続すると共に、ビット線イコライズプリチャージ信号B
LEP(図10(a))をハイレベルにして、ビット線
対のイコライズ・プリチャージを行う。これにより、1
つのリードサイクルが終了する。
【0110】なお、右メモリアレイ部130のメモリセ
ルからデータを読み出す場合は、センスアンプ選択信号
SELLとSELRのタイミングを逆にし、ワード線W
L1Lのかわりにワード線WL1Rを制御すればよく、
左メモリアレイ部120の場合と同様の手順で読み出す
ことができる。また、例えば左メモリアンプ部123 3
から読み出す場合には、カラムアドレスデコード信号Y
DEC1に代えてカラムアドレスデコード信号YDEC
3を活性化させればよい。
【0111】このように、本実施例では、リード専用の
センスアンプによってビット線間電位差を急速に拡大し
てリードアクセス時間を効果的に短縮することができる
ほか、左右のメモリアレイブロックのすべてのビット線
対について共通センスアンプ部110を共用できるの
で、メモリアレイを左右2つのブロックに分けて大容量
のメモリ回路を構成する場合でもリード用センスアンプ
を唯一設けるのみで足りる。
【0112】次に、図11を参照してデータ書込時の動
作を説明する。ここでは、例えば左メモリアレイ部12
1 のメモリセル1221 にデータ“0”を書き込むも
のとし、予めライトデータ線WDをローレベルにし、ラ
イトデータ線WDBをハイレベルにしておく。
【0113】初期状態からビット線イコライズプリチャ
ージまではデータ読出時と同様であり、説明を省略す
る。
【0114】ビット線対(BLC,BLBC),(BL
L1,BLBL1),(BLR1,BLBR1)につい
てイコライズ・プリチャージを終了し、これらのビット
線をフローティング状態にした後、センスアンプ選択信
号SELRをローレベルにして(図11(d))、右メ
モリアレイ部100を切り離す。ここで、ワード線WL
1L(図11(b))をハイレベルにすると、メモリセ
ル1221 のデータがビット線BLL1上に現れる。そ
して、共通センスアンプブロック110の共通センスア
ンプ81(図6)および左センスアンプ1211 を共に
活性化させると、ビット線BLL1,BLCとビット線
BLBL1,BLBCとの電位差の拡大増幅が開始する
(図11(f),(g))。
【0115】この状態で、センスアンプ選択信号SEL
Lおよびカラムアドレスデコード信号YDEC1をロー
レベルにすると(図11(c),(e))、ビット線対
(BLL1,BLBL1)がビット線対(BLC,BL
BC)から切り離される。これにより、共通センスアン
プ部110のビット線対(BLC,BLBC)のビット
線間電位差は、共通センスアンプ81(図6)により急
速に拡大増幅される(図11(g))一方、ビット線対
(BLL1,BLBL1)のビット線間電位差は左セン
スアンプ1211 によって緩やかに拡大する。
【0116】ここで、センスアンプ選択信号SELL
(図11(c))、カラムアドレスデコード信号YDE
C(図11(e))、およびライト選択信号WSEL
(図11(h))をハイレベルにすると、EXOR85
(図6)の出力がハイレベルとなり、アンドゲート84
の出力もハイレベルとなる。これにより、トランジスタ
82,83がオンし、ライトデータ線WD,WDB上の
各データ(電位)が、それぞれビット線BLC,BLB
C上に移る。この例では、ライトデータ線WDがローレ
ベル、ライトデータ線WDBがハイレベルになっている
ため、ビット線対(BLC,BLBC)の電位は図11
(g)に示すように変化する。このとき、センスアンプ
選択信号SELLおよびカラムアドレスデコード信号Y
DEC1が一時的にハイレベルになることによって左分
離ゲート141およびビット線対選択ゲート1431
瞬間的に開くため、ビット線対(BLC,BLBC)の
電位が左メモリアレイ部1201 のビット線対(BLL
1,BLBL1)に移る。これにより、ビット線対(B
LL1,BLBL1)の電位は図11(f)に示すよう
に変化する。そして、ビット線BLL1とBLBL1と
の電位差は、左センスアンプ1211 によって緩やかに
拡大増幅され、所定時間後、ワード線WL1Lをローレ
ベルにすることによって(図11(b))、書込みを終
了する。
【0117】なお、他のカラムアドレスデコード信号Y
DEC2,YDEC3,…は、すべてローレベルに維持
されているため、ビット線対選択ゲート1432 ,14
3…は閉じたままであり、他のビット線対(BL2,
BLB2),(BL3,BLB3)等の電位は変化しな
い。したがって、これらの他のビット線対に接続された
メモリセルへのデータ書込は防止される。
【0118】最後に、センスアンプ選択信号SELL,
SELR(図11(c),(d))およびカラムアドレ
スデコード信号YDEC1(図11(e))をハイレベ
ルに戻して、ビット線対(BLC,BLBC)をビット
線対(BLL1,BLBL1)およびビット線対(BL
R1,BLBR1)に接続すると共に、ビット線イコラ
イズプリチャージ信号BLEP(図11(a))をハイ
レベルにして、ビット線対のイコライズ・プリチャージ
を行う。これにより、1つのライトサイクルが終了す
る。
【0119】なお、右メモリアレイ部130のメモリセ
ルにデータを書き込む場合は、センスアンプ選択信号S
ELLとSELRのタイミングを逆にし、ワード線WL
1Lのかわりにワード線WL1Rを制御すればよく、左
メモリアレイ部120の場合と同様の手順で書き込むこ
とができる。また、例えば左メモリアンプ部1233
書き込む場合には、カラムアドレスデコード信号YDE
C1に代えてカラムアドレスデコード信号YDEC3を
活性化させればよい。また、本実施例においても図6の
場合と同様に、データ書込と同時に同一メモリセルから
読み出すことができるが、ライトサイクル中は共通セン
スアンプ部110を非活性状態に維持することにより、
データ書込時の同時読出しは行わないようにすることも
できる。
【0120】なお、本発明は以上の各実施例に限定され
るものではなく、リフレッシュ動作を必要とするメモリ
セルを有し、このメモリセルからの読出しの際にリスト
ア動作を伴うような半導体メモリであれば他の回路構成
にも適用することができる。
【0121】
【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体メモ
リ回路によれば、メモリセルから取り出したデータを、
1つの増幅手段(リストア用センスアンプ)によってメ
モリセルを含んだ負荷の大きい状態で増幅すると共に、
他の増幅手段(読出用センスアンプ)によってメモリセ
ルを切り離した状態(できるだけ負荷の小さい状態)で
増幅することとしたので、従来のようにセンスアンプの
駆動能力をあげることなく急速増幅が可能となる。この
ため、消費電流のピークも高くならず、ノイズの発生を
押さえつつリードアクセス時間を短縮することができ
る。また、本発明では、リストア用センスアンプのほ
か、読出用センスアンプを設けるのみで、上記の効果を
達成できるので、回路設計が容易になるという効果もあ
る。
【0122】特に、請求項2記載の半導体メモリ回路に
よれば、リストア用センスアンプは、メモリセルから取
り出したデータを比較的緩やかに安定して増幅するよう
動作するため、増幅による電源または接地へのノイズの
発生がなく、安定したリストアが可能となる。
【0123】また、請求項3記載の半導体メモリ回路で
は、リストア時に外部からデータを与えると、このデー
タが増幅され、先にデータを読み出したメモリセルにリ
ストアされるよう構成したので、あるメモリセルからの
データ読出しと、その同一のメモリセルへの新たなデー
タ書込とが同時に(1つの動作サイクルで)行うことが
できるという効果がある。
【0124】さらに、請求項6ないし請求項9記載の半
導体メモリ回路では、2つ1組のメモリセルについて1
つの読出用センスアンプを設け、これを、2つのメモリ
セルに共通のリード専用アンプとして選択的に機能させ
ることとしたので、必要なリード用アンプ数を少なくす
ることができ、回路規模の増大を回避することができ
る。
【0125】また、請求項10および請求項11記載の
半導体メモリ回路では、メモリセルを2つのブロックに
分けると共に、2つのブロックのすべてのメモリセルに
対してただ1つの読出用センスアンプを設け、これを共
通の読出専用アンプとして選択的に機能させることとし
たので、単一の読出用アンプのみで上記のリードアクセ
ス時間の短縮という目的を達成できる。したがって、回
路を一層コンパクトにすることができるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るDRAMの全体構成を
表すブロック図である。
【図2】図1のDRAMの要部構成を詳細に表す回路図
である。
【図3】図2のDRAM回路のうち一のビット線対に係
わる部分の詳細構成を表す回路図である。
【図4】図3の回路におけるデータ読出動作を表すタイ
ミング図である。
【図5】図3の回路におけるデータ書込動作を表すタイ
ミング図である。
【図6】本発明の他の実施例に係るDRAMのうち一の
ビット線対に係わる部分の構成を表す回路図である。
【図7】図6の回路におけるデータ読出動作を表すタイ
ミング図である。
【図8】図6の回路におけるデータ書込動作を表すタイ
ミング図である。
【図9】本発明の他の実施例に係るDRAMの要部構成
を表す回路図である。
【図10】図9の回路におけるデータ読出動作を表すタ
イミング図である。
【図11】図9の回路におけるデータ書込動作を表すタ
イミング図である。
【符号の説明】
11 メモリアレイ 12 ロウアドレスデコーダ 14 センスアンプ部 15 カラムアドレスデコーダ 17 入出力回路 18 コントロール回路 311 〜31mn,921 ,922 ,1021 ,1022
メモリセル 321 〜32n ライト回路 331 〜33n ,351 〜35n センスアンプ 341 〜34n ビット線分離ゲート 361 〜36n リードゲート 371 〜37n リード回路 381 〜38n ,93,103 ビット線イコライズプ
リチャージ回路 80,110 共通センスアンプ部 81 共通センスアンプ(読出用) 90,1201 ,1202 ,1203 左メモリアレイ
部 91,1201 左センスアンプ(リストア用) 100,1301 ,1302 ,1303 右メモリアレ
イ部 101,1311 右センスアンプ(リストア用) 111,1411 ,1412 ,1413 左分離ゲート 112,1421 ,1422 ,1423 右分離ゲート RD,RDB リードデータ線 WD,WDB ライトデータ線 BL1,BLB1,BL1′,BLB1′,BLC,B
LBC,BLL,BLBL,BLR,BLBR,BLL
1,BLBL1,BLR1,BLBR1 ビット線 WL1〜WLn,WL1L〜WL3L,WL1R〜WL
3R ワード線 BLEP ビット線イコライズプリチャージ信号 YDEC,YDEC1〜YDECn カラムアドレスデ
コード信号 SELSA,SELL,SELR センスアンプ選択信
号 WSEL ライト選択信号 SAH1,SAL1,SAH2,SAL2 センスアン
プ活性化信号 RGC リードゲート制御信号

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 データを記憶するメモリセルと、 このメモリセルからデータを取り出すためのデータ取出
    手段と、 このデータ取出手段によって取り出されたデータを、少
    なくとも前記メモリセルと電気的に接続された状態で所
    定レベルまで増幅する第1の増幅手段と、 前記データ取出手段によって取り出されたデータを、少
    なくとも前記メモリセルと隔離した状態で所定レベルま
    で増幅する第2の増幅手段と、 この第2の増幅手段によって得られた所定レベルの電位
    を出力する出力手段とを備えたことを特徴とする半導体
    メモリ回路。
  2. 【請求項2】 さらに、前記第1の増幅手段によって得
    られた所定レベルの電位を前記メモリセルにデータとし
    て再格納する格納手段を備えたことを特徴とする請求項
    1記載の半導体メモリ回路。
  3. 【請求項3】 さらに、外部からのデータを受け取るた
    めのデータ受信手段を備え、 前記データ受信手段がデータを受け取ったときには、前
    記第1の増幅手段が、その受け取ったデータを所定レベ
    ルまで増幅すると共に、前記格納手段が、その得られた
    所定レベルの電位を前記メモリセルに新たなデータとし
    て格納することを特徴とする請求項1記載の半導体メモ
    リ回路。
  4. 【請求項4】 データを記憶するメモリセルと、 このメモリセルに接続された第1のビット線と、 この第1のビット線に接続された第2のビット線と、 前記第1のビット線に接続され、そのビット線電位を所
    定レベルまで増幅するための第1の増幅手段と、 前記第2のビット線に接続され、そのビット線電位を所
    定レベルまで増幅するための第2の増幅手段と、 前記メモリセルに記憶されたデータを、相互に接続され
    た前記第1のビット線および第2のビット線上に取り出
    すためのデータ取出手段と、 このデータ取出手段によりデータが取り出された後、前
    記第1のビット線と前記第2のビット線とを切断して前
    記第1の増幅手段と第2の増幅手段とを分離する分離手
    段と、 この分離手段による分離の後、前記第2の増幅手段によ
    って所定電位レベルまで増幅された前記2のビット線の
    電位を出力する出力手段とを備えたことを特徴とする半
    導体メモリ回路。
  5. 【請求項5】 さらに、前記分離手段による分離の後、
    前記第1の増幅手段によって所定レベルまで増幅された
    前記第1のビット線の電位を前記メモリセルにデータと
    して再格納する格納手段を備えたことを特徴とする請求
    項4記載の半導体メモリ回路。
  6. 【請求項6】 データを記憶するための第1のメモリセ
    ルおよび第2のメモリセルと、 前記第1のメモリセルからデータを取り出すための第1
    のデータ取出手段と、 前記第2のメモリセルからデータを取り出すための第2
    のデータ取出手段と、 前記第1のデータ取出手段によって取り出されたデータ
    を、少なくとも前記第1のメモリセルと電気的に接続さ
    れた状態で所定レベルまで増幅する第1の増幅手段と、 前記第2のデータ取出手段によって取り出されたデータ
    を、少なくとも前記第2のメモリセルと電気的に接続さ
    れた状態で所定レベルまで増幅する第2の増幅手段と、 択一的に前記第1のデータ取出手段または前記第2のデ
    ータ取出手段によって取り出されたデータを、他と隔絶
    した状態で所定レベルまで増幅する第3の増幅手段と、 この第3の増幅手段によって所定レベルに増幅された電
    位を出力する出力手段とを備えたことを特徴とする半導
    体メモリ回路。
  7. 【請求項7】 さらに、前記第1の増幅手段によって所
    定レベルに増幅された電位を前記第1のメモリセルにデ
    ータとして再格納する第1の格納手段と、 前記第2の増幅手段によって所定レベルに増幅された電
    位を前記第2のメモリセルにデータとして再格納する第
    2の格納手段とを備えたことを特徴とする請求項6記載
    の半導体メモリ回路。
  8. 【請求項8】 データを記憶する第1のメモリセルおよ
    び第2のメモリセルと、 前記第1のメモリセルに接続された第1のビット線と、 前記第2のメモリセルに接続された第2のビット線と、 前記第1のビット線と前記第2のビット線とを接続する
    第3のビット線と、 前記第1のビット線に接続され、そのビット線電位を所
    定レベルまで増幅する第1の増幅手段と、 前記第2のビット線に接続され、そのビット線電位を所
    定レベルまで増幅する第2の増幅手段と、 前記第3のビット線に接続され、そのビット線電位を所
    定レベルまで増幅するための第3の増幅手段と、 前記第1のメモリセルに記憶されたデータを前記第1の
    ビット線上に取り出すための第1のデータ取出手段と、 前記第2のメモリセルに記憶されたデータを前記第2の
    ビット線上に取り出すための第2のデータ取出手段と、 前記第1のビット線と前記第3のビット線との間に設け
    られた第1の分離ゲートと、 前記第2のビット線と前記第3のビット線との間に設け
    られた第2の分離ゲートと、 前記第1のメモリセルに対するデータ読出要求に応じ、
    前記第2の分離ゲートを閉じて前記第2のビット線を前
    記第3のビット線から切り離すと共に、前記第1のデー
    タ取出手段を制御して前記第1のメモリセルのデータを
    相互接続された前記第1のビット線および第3のビット
    線上に取り出し、さらに前記第1の分離ゲートを閉じて
    前記第1のビット線を前記第3のビット線から切り離す
    第1の読出制御手段と、 前記第2のメモリセルに対するデータ読出要求に応じ、
    前記第1の分離ゲートを閉じて前記第1のビット線を前
    記第3のビット線から切り離すと共に、前記第2のデー
    タ取出手段を制御して前記第2のメモリセルのデータを
    相互接続された前記第2のビット線および第3のビット
    線上に取り出し、さらに前記第2の分離ゲートを閉じて
    前記第2のビット線を前記第3のビット線から切り離す
    第2の読出制御手段と、 前記第1の読出制御手段または前記第2の読出制御手段
    により他のビット線から隔離された前記第3のビット線
    の電位を、前記第3の増幅手段によって所定電位まで増
    幅させて出力する出力制御手段とを備えたことを特徴と
    する半導体メモリ回路。
  9. 【請求項9】 さらに、前記第1の読出制御手段により
    切り離された前記第1のビット線の電位を前記第1の増
    幅手段によって所定電位まで増幅させて前記第1のメモ
    リセルにデータとして再格納する第1の格納手段と、 前記第2の読出制御手段により切り離された前記第2の
    ビット線の電位を前記第2の増幅手段によって所定電位
    まで増幅させて前記第2のメモリセルにデータとして再
    格納する第2の格納手段とを備えたことを特徴とする請
    求項8記載の半導体メモリ回路。
  10. 【請求項10】 データを記憶するメモリセルからなる
    第1のメモリアレイおよび第2のメモリアレイと、 前記第1のメモリアレイの各メモリセルに接続されたビ
    ット線からなる第1のビット線群と、 前記第2のメモリアレイの各メモリセルに接続されたビ
    ット線からなる第2のビット線群と、 前記第1のビット線群と第2のビット線群の各々対応す
    るビット線間に択一的に接続される共通ビット線と、 前記第1のビット線群の各ビット線ごとに設けられ、こ
    れらの各ビット線の電位をそれぞれ所定レベルまで増幅
    する第1の増幅手段と、 前記第2のビット線群の各ビット線ごとに設けられ、こ
    れらの各ビット線の電位をそれぞれ所定レベルまで増幅
    する第2の増幅手段と、 前記共通ビット線に設けられ、この共通ビット線の電位
    を所定レベルまで増幅する第3の増幅手段と、 前記第1のビット線群および第2のビット線群から対応
    するビット線を択一的に選択し、これらを前記共通ビッ
    ト線に接続するビット線選択接続手段と、 前記第1のビット線群中の選択されたビット線に接続さ
    れたメモリセルからその選択されたビット線上にデータ
    を取り出す第1のデータ取出手段と、 前記第2のビット線群中の選択されたビット線に接続さ
    れたメモリセルからその選択されたビット線上にデータ
    を取り出す第2のデータ取出手段と、 前記第1のビット線群中の選択されたビット線と前記共
    通ビット線との間を分離するための第1の分離ゲート
    と、 前記第2のビット線群中の選択されたビット線と前記共
    通ビット線との間を分離するための第2の分離ゲート
    と、 前記第1のメモリアレイに対するデータ読出要求に応
    じ、前記第2の分離ゲートを閉じて前記第2のビット線
    群中の選択されたビット線を前記共通ビット線から切り
    離すと共に、前記第1のデータ取出手段を制御して前記
    第1のビット線群中の選択されたビット線に接続された
    メモリセルのデータを相互接続された前記第1のビット
    線および第3のビット線上に取り出し、さらに前記第1
    の分離ゲートを閉じて前記第1のビット線群中の選択さ
    れたビット線を前記共通ビット線から切り離す第1の読
    出制御手段と、 前記第2のメモリアレイに対するデータ読出要求に応
    じ、前記第1の分離ゲートを閉じて前記第1のビット線
    群中の選択されたビット線を前記共通ビット線から切り
    離すと共に、前記第2のデータ取出手段を制御して前記
    第2のビット線群中の選択されたビット線に接続された
    メモリセルのデータを相互接続された前記第2のビット
    線および第3のビット線上に取り出し、さらに前記第2
    の分離ゲートを閉じて前記第2のビット線群中の選択さ
    れたビット線を前記共通ビット線から切り離す第2の読
    出制御手段と、 前記第1の読出制御手段または前記第2の読出制御手段
    により他のビット線から隔離された前記共通ビット線の
    電位を、前記第3の増幅手段によって所定電位まで増幅
    させて出力する出力制御手段とを備えたことを特徴とす
    る半導体メモリ回路。
  11. 【請求項11】 さらに、前記第1の読出制御手段によ
    り切り離された前記第1のビット線群中の選択されたビ
    ット線の電位を前記第1の増幅手段によって所定電位ま
    で増幅させ、前記第1のビット線群中の選択されたビッ
    ト線に接続されたメモリセルにデータとして再格納する
    第1の格納手段と、 前記第2の読出制御手段により切り離された前記第2の
    ビット線群中の選択されたビット線の電位を前記第2の
    増幅手段によって所定電位まで増幅させ、前記第2のビ
    ット線群中の選択されたビット線に接続されたメモリセ
    ルにデータとして再格納する第2の格納手段とを備えた
    ことを特徴とする請求項10記載の半導体メモリ回路。
JP6302629A 1994-11-14 1994-11-14 半導体メモリ回路 Pending JPH08147975A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6674685B2 (en) 2001-12-27 2004-01-06 Renesas Technology Corp. Semiconductor memory device having write column select gate
JP2010160865A (ja) * 2009-01-09 2010-07-22 Toshiba Corp 半導体記憶装置および半導体記憶装置の駆動方法
JP2016167333A (ja) * 2010-10-12 2016-09-15 サムスン セミコンダクター,インコーポレーテッド 疑似ページモードのメモリアーキテクチャおよび方法

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