JPH09167488A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

Info

Publication number
JPH09167488A
JPH09167488A JP7328740A JP32874095A JPH09167488A JP H09167488 A JPH09167488 A JP H09167488A JP 7328740 A JP7328740 A JP 7328740A JP 32874095 A JP32874095 A JP 32874095A JP H09167488 A JPH09167488 A JP H09167488A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
memory
refresh
array
sub
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7328740A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazutami Arimoto
和民 有本
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP7328740A priority Critical patent/JPH09167488A/ja
Priority to US08/768,078 priority patent/US5798976A/en
Priority to KR1019960067314A priority patent/KR100269526B1/ko
Publication of JPH09167488A publication Critical patent/JPH09167488A/ja
Priority to US09/115,515 priority patent/US5903507A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/401Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
    • G11C11/406Management or control of the refreshing or charge-regeneration cycles

Abstract

(57)【要約】 【課題】 データ保持電流が低減された大容量DRAM
を提供する。 【解決手段】 通常動作モードにおいては、同時に選択
状態とされる複数のメモリマット(MM♯0〜MM♯
3)を有するDRAMにおいて、リフレッシュ動作時に
は、1つのメモリマット(MM♯0)において複数のメ
モリサブアレイ(MB♯0,MB♯2,MB♯4,MB
♯6)に対して同時にリフレッシュ動作を実行する。制
御信号を1つのメモリマットに対してのみ駆動するだけ
でよく、データ保持モード時における消費電流を低減す
ることができ、また回路動作を低速とすることにより、
ピーク電流を低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は半導体記憶装置に
関し、特に、ダイナミック型メモリセルの記憶データを
保持するためのデータ保持モードにおける消費電流を低
減するための構成に関する。
【0002】
【従来の技術】ダイナミック型半導体記憶装置(以下、
DRAMと称す)においては、1ビットのメモリセルが
1つのMOSトランジスタ(絶縁ゲート型電界効果トラ
ンジスタ)と1つのキャパシタとで構成される。1ビッ
トのメモリセルの占有面積が小さくかつビット単価が複
数のトランジスタ素子を1ビットのメモリセルに必要と
するスタティック・ランダム・アクセス・メモリ(SR
AM)よりも安いため、大記憶容量の記憶装置としてD
RAMは広く用いられている。
【0003】このDRAMは、キャパシタに情報を電荷
の形態で格納しており、リーク電流によりその蓄積電荷
量が低減して記憶データが破壊されるのを防止するため
に、定期的にメモリセルの記憶データを読出して再書込
するリフレッシュ動作を行なう必要がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】近年、ラップトップ型
コンピュータなどの携帯端末等の主記憶装置としてDR
AMは広く用いられている。携帯端末などの情報機器
は、電池を動作電源として利用しており、この電池の寿
命をできるだけ長くするためには携帯端末の消費電流を
できるだけ小さくすることが必要とされる。携帯端末に
おいて情報処理が行なわれていない場合においても、D
RAMの記憶データを定期的にリフレッシュする必要が
ある。このように、DRAMに対してデータの入出力を
行なわず内部でメモリセルの記憶データのリフレッシュ
のみを行なう動作モードは、「データ保持モード」と呼
ばれている。
【0005】このようなデータ保持モードにおいては、
たとえばDRAMの電源電圧を低下させたり、またリフ
レッシュ間隔を長くすることにより、消費電流を小さく
することが図られている。
【0006】しかしながら、この電池駆動型機器におい
て電池の寿命をより長くするために、DRAMにおい
て、データ保持モード時に消費されるデータ保持電流
(リフレッシュ動作時の電流およびスタンドバイ時の電
流)をより低減することが要求されている。
【0007】それゆえ、この発明の目的は、データ保持
モード時における消費電流がより低減された半導体記憶
装置を提供することである。
【0008】
【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、各々が行列状に配列される複数のメモリセル
を有する複数のメモリマットと、データ入出力を行なう
通常動作モードと異なるデータ保持モードが指定された
ことを外部から与えられる信号に従って検出する検出手
段と、この検出手段からのデータ保持モード検出に応答
して、複数のメモリマットのうちの選択状態とされるメ
モリマットの数を通常動作モード時のそれと異ならせる
マット変更手段を備える。
【0009】請求項2に係る半導体記憶装置は、各々が
行列状に配列される複数のメモリセルを有する複数のメ
モリマットを含む。これら複数のメモリマットの各々
は、各々が複数行のメモリセルを有する複数の行ブロッ
クを備える。請求項2に係る半導体記憶装置は、さら
に、データ入出力を行なう通常動作モードと異なるデー
タ保持モードが指定されたことを外部から与えられる信
号に応答して検出する検出手段と、この検出手段からの
データ保持モード検出に応答して、複数のメモリマット
のうちの1つのメモリマットの所定数の行ブロックを同
時にメモリセルの記憶データのリフレッシュ動作のため
に選択しかつデータ保持モード非検出に応答して、前記
複数のメモリマットをデータ入出力のアクセスのために
同時に選択状態とするためのマット変更手段を備える。
【0010】請求項3に係る半導体記憶装置は、請求項
2の装置が、さらにデータ保持モード検出に応答して、
定期的にリフレッシュ動作を活性化するための活性化信
号を発生するための手段と、このリフレッシュ動作活性
化信号に応答して、1つのメモリマットの所定数の行ブ
ロックのリフレッシュされるべきメモリセルを同時に選
択する手段と、これら選択されたメモリセルの記憶デー
タの増幅および再書込を行なうための増幅手段と、デー
タ保持モード検出に応答して、この増幅手段の動作速度
を通常動作モード時のそれよりも遅くする速度変更手段
を備える。
【0011】請求項4に係る半導体記憶装置は複数のメ
モリセルを有するメモリアレイと、第1および第2の電
源ノードの間に結合されてこれら第1および第2の電源
ノードに与えられる電圧を動作電源電圧として動作し、
外部から与えられる信号をバッファ処理する入力バッフ
ァ手段と、この入力バッファ手段からの信号に応答し
て、メモリアレイのメモリセルの記憶データの保持を行
なうデータ保持モードを検出するための保持モード検出
手段と、この保持モード検出手段からの保持モード検出
に応答して、入力バッファ手段の第1および第2の電源
ノード間の電流経路を遮断する電流遮断手段を備える。
【0012】請求項5に係る半導体記憶装置は、請求項
4の装置が、さらに、データ保持モード検出に応答し
て、定期的にメモリアレイのメモリセルの記憶データの
リフレッシュ動作を活性することを要求するリフレッシ
ュ要求信号を出力するリフレッシュタイマ手段と、この
リフレッシュ要求信号の活性化に応答して、電流遮断手
段を非活性化として入力バッファ手段の第1および第2
の電源ノード間に電流経路を形成する手段を備える。
【0013】請求項6に係る半導体記憶装置は、請求項
4の装置がさらに、データ保持モード検出に応答して、
所定の間隔でメモリアレイのメモリセルの記憶データの
リフレッシュ動作を行なうべきことを示すリフレッシュ
要求信号を発生するリフレッシュタイマ手段と、このリ
フレッシュ要求信号を分周する分周手段と、この分周手
段からの分周されたリフレッシュ要求に応答して、電流
遮断手段を非活性化して入力バッファ手段の第1および
第2の電源ノード間に電流経路を形成する手段とを備え
る。
【0014】請求項7に係る半導体記憶装置は、各々が
複数のメモリセルを有する複数のメモリマットと、これ
ら複数のメモリマット各々に対応して設けられ、外部か
ら与えられる電源電位から内部電源電位を生成して対応
のメモリマットへ供給するための複数の内部電源回路
と、外部から与えられる信号に応答して、この複数のメ
モリマットのメモリセルの記憶データを保持するデータ
保持モードが指定されたことを検出する検出手段と、こ
の検出手段からのデータ保持モード検出に応答して、定
期的に複数のメモリセルの記憶データのリフレッシュ動
作を行なうための活性化信号を発生するリフレッシュ制
御手段と、このリフレッシュ制御手段からの活性化信号
に応答して、複数のメモリマットのうちの1つのメモリ
マットを指定するマット指定信号を発生するリフレッシ
ュマット指定手段と、このリフレッシュマット指定手段
からのマット指定信号に応答して、マット指定信号が指
定するメモリマットと異なるメモリマットと対応の内部
電源回路との間を遮断して、これらの異なるメモリマッ
トへの内部電源電位の供給を停止する電源制御手段を備
える。
【0015】請求項8に係る半導体記憶装置は、行列状
に配列される複数のメモリセルを有する複数のサブアレ
イを含むメモリアレイと、外部から与えられる信号に応
答して、このメモリアレイのメモリセルの記憶データの
保持を行なうデータ保持モードが指定されたことを検出
する保持モード検出手段と、この保持モード検出手段か
らのデータ保持モード検出に応答して、複数のサブアレ
イをサブアレイ単位でメモリセルの記憶データのリフレ
ッシュを行なうためのリフレッシュ手段とを備える。こ
のサブアレイでのリフレッシュ動作時においては、1つ
のサブアレイのメモリセルが連続的にリフレッシュさ
れ、この1つのサブアレイのメモリセルのリフレッシュ
完了時、所定期間をおいて次のサブアレイのメモリセル
の記憶データのリフレッシュが行なわれる。
【0016】請求項9に係る半導体記憶装置は、請求項
8のリフレッシュ手段が、データ保持モード検出に応答
して、リフレッシュ動作を活性化するための活性化信号
を発生する手段と、このデータ保持モード検出と活性化
信号とに応答して、リフレッシュされるべきメモリセル
を指定するリフレッシュアドレスを生成する手段と、活
性化信号に応答して活性化されリフレッシュアドレスに
従って、指定されたメモリセルのリフレッシュ動作を行
なうリフレッシュ駆動手段とを備える。リフレッシュア
ドレス生成手段は、データ保持モード検出に応答してス
タティック動作を行なってリフレッシュアドレスを生成
する手段を含む。
【0017】請求項10に係る半導体記憶装置は、請求
項8の装置が、サブアレイの間に配置され、隣接するサ
ブアレイにより共有される複数のセンスアンプ帯を含
む。各センスアンプ帯は、対応のサブアレイのメモリセ
ルの各列に対応して配置され、活性化時対応の列上に読
出されたメモリセルのデータの検知および増幅を行なう
ための複数のセンスアンプを含む。請求項10に係る半
導体記憶装置は、さらに、サブアレイ各々と対応のセン
スアンプ帯とを接続するための接続/分離ゲート手段と
を含む。請求項10に係る半導体記憶装置は、請求項8
の装置において、リフレッシュ手段がデータ保持モード
検出に応答してサブアレイ単位でのメモリセルの記憶デ
ータのリフレッシュ動作時に接続/分離ゲート手段の導
通を制御する制御信号を発生する手段を含む。この制御
信号発生手段は、サブアレイ単位でのメモリセルの記憶
データのリフレッシュ動作時に、その発生する制御信号
の状態を保持する手段を含む。
【0018】請求項11に係る半導体記憶装置は、請求
項8のメモリアレイが、メモリセルの各行に対応して配
置される複数のメインワード線と、各サブアレイのメモ
リセルの各行に対応して配置され、対応のサブアレイの
対応の行のメモリセルが接続される複数のサブワード線
とを含む。これらサブワード線は、それぞれメインワー
ド線に対応して配置される。またこの請求項11に係る
半導体記憶装置は、請求項8のリフレッシュ手段が、サ
ブアレイ単位でのリフレッシュ動作時において、サブワ
ード線とメインワード線との接続を制御するサブアレイ
指定信号を発生しかつそのサブアレイ指定信号の状態を
保持する手段を含む。
【0019】請求項12に係る半導体記憶装置は、請求
項8のメモリアレイが、メモリセルの各列に対応して配
置されるメインビット線対と、サブアレイ各々のメモリ
セル各列に対応して配置され、各々に対応の列のメモリ
セルが接続する複数のサブビット線対とを含み、また請
求項8のリフレッシュ手段が、このサブアレイ単位での
リフレッシュ動作時において、リフレッシュされるべき
メモリセルを含むサブアレイのサブビット線対と対応の
メインビット線対とを常時接続状態とする接続手段を含
む。
【0020】請求項13に係る半導体記憶装置は、複数
のメモリセルを有するメモリアレイおよびこのメモリア
レイを選択状態へ駆動するめたのアレイ周辺回路を含む
メモリマットと、このメモリマットへ常時中間電位を供
給するための中間電位供給回路と、メモリマットへこの
中間電位よりも高い電源電位を供給する電源手段と、外
部から与えられる信号に応答して、メモリアレイ内のメ
モリセルの記憶データの保持を行なうデータ保持モード
が指定されたことを検出するデータ保持モード検出手段
と、このデータ保持モード検出に応答して、メモリセル
の記憶データのリフレッシュを行なうことを要求するリ
フレッシュ要求を周期的に出力する手段と、データ保持
モード検出およびリフレッシュ要求に応答してかつメモ
リアレイのメモリセルの記憶データのリフレッシュを行
なうための周辺回路を活性状態へ駆動するリフレッシュ
活性化手段と、リフレッシュ検出とリフレッシュ要求と
に応答して、アレイ周辺回路の非活性化時電源手段とメ
モリマットとの間の経路を遮断する電源制御手段を備え
る。
【0021】請求項14の半導体記憶装置は、請求項1
3の装置において、メモリセルの各々が情報を電荷の形
態で記憶するためのストレージノードと、中間電位供給
回路からの中間電位を受けるセルプレートとを有するキ
ャパシタを含む。
【0022】請求項15に係る半導体記憶装置は、請求
項13の装置がさらに、メモリアレイのメモリセル各列
に対応して配置され、各々に対応の列のメモリセルが接
続される複数のビット線対と、アレイ周辺回路の非活性
化時、複数のビット線対各々へ中間電位供給回路からの
中間電位を伝達するプリチャージ手段を備える。
【0023】請求項16に係る半導体記憶装置は、各々
が行列状に配置される複数のメモリセルを有する複数の
メモリマットを含む。これら複数のメモリマットの各々
は、各々が複数行に配列されたメモリセルを有する複数
の行ブロックを含む。これら複数の行ブロックは、各メ
モリマットにおいて各々が複数の行ブロックを有するグ
ループに分割される。請求項16に係る半導体記憶装置
は、さらに、複数のメモリマット各々に対応して設けら
れ、電源電位よりも高い高電圧を生成する複数のメイン
高電圧発生手段と、複数のメモリマット各々において、
各行ブロックグループの行ブロックに共通に設けられ、
対応のメイン高電圧発生手段から対応の行ブロックグル
ープの行ブロックへ高電圧を供給するための複数のロー
カル高電圧伝達線と、外部から与えられる信号に応答し
て、このメモリマットのメモリセルの記憶データの保持
を行なうデータ保持モードが指定されたことを検出する
保持モード検出手段と、この保持モード検出手段からの
データ保持モード検出に応答して定期的に記憶データの
リフレッシュを要求するリフレッシュ要求を出力するタ
イマ手段と、このタイマ手段からのリフレッシュ要求に
応答して、複数のメモリマットのうちの1つのメモリマ
ットの行ブロックグループを指定するグループ指定信号
を発生するグループ指定手段と、データ保持モード検出
時各メイン高電圧発生手段と対応のローカル高電圧伝達
線とを切り離す切り離し手段と、データ保持モード検出
と指定手段からのメモリマットの行ブロックグループ指
定信号とに応答して、この指定された行ブロックグルー
プを対応のメイン高電圧発生手段とローカル高電圧伝達
線とを接続するように切り離し手段を部分的に非活性化
する手段とを備える。
【0024】上述のような構成により、データ保持モー
ド動作時において、必要とされる部分においてのみ回路
動作を行なわせることにより、電流を消費する部分が低
減され、応じて消費電流が低減される。
【0025】また、電源電位のメモリマットへの供給停
止時においても中間電位は常時供給しておくことによ
り、メモリセルのアクセストランジスタのゲート−ソー
ス間が順方向にバイアスされるのを防止することがで
き、応じてこのアクセストランジスタを介してのリーク
電流が低減され、長期にわたってメモリセルの記憶デー
タを正確に保持することができる。
【0026】
【発明の実施の形態】
[実施の形態1]図1は、この発明の実施の形態1に従
うDRAMの選択メモリセルの配置を示す図である。図
1(A)は、通常動作モード時の選択メモリセルの配置
を示し、図1(B)は、データ保持モードにおけるリフ
レッシュ動作時における選択メモリセル(リフレッシュ
メモリセル)の配置を示す。
【0027】図1(A)において、半導体記憶装置1
は、4つのメモリマットMM♯0〜MM♯3を含む。こ
こで、以下の説明において「メモリマット」は、メモリ
セルが行列状に配置されたメモリアレイと、このメモリ
セルを選択状態へ駆動するための周辺回路との両者を含
む用語として用いる。メモリマットMM♯0〜MM♯3
の各々は、複数のサブアレイ(以下の説明においては、
8個のサブアレイMB♯0〜MB♯7を例示的に示す)
を有する。
【0028】選択メモリセルに対しデータの入力または
出力を行なうデータアクセスが行なわれる通常動作モー
ド時においては、メモリマットMM♯0〜MM♯3各々
において、1つのサブアレイ(図1(A)においてMB
♯0)が選択状態とされる。この選択状態とされたサブ
アレイMB♯0においてメモリセルが選択される。この
図1(A)に示すように、選択状態へ駆動されるサブア
レイをメモリマットMM♯0〜MM♯3それぞれに分散
させることにより、メモリマットMM♯0〜MM♯3各
々において、センスアンプ動作時(選択メモリセルデー
タの検知および増幅)におけるピーク電流を低減するこ
とができ、応じて電源線のノイズが低減される。これに
より、高速動作時においても、電源ノイズの影響に対す
るマージンを考慮する必要がなく高速動作を行なうこと
ができる。
【0029】図1(B)に示すように、データ保持モー
ド動作時においてメモリセルの記憶データのリフレッシ
ュが行なわれる場合、4つのメモリマットMM♯0〜M
M♯3のうち、1つのメモリマット(メモリマットMM
♯0を例示的に示す)が選択状態とされる。この選択状
態とされたメモリマットMM♯0において、複数のサブ
アレイ(図1(B)において、MB♯0,MB♯2、M
B♯4およびMB♯6)が選択状態へ駆動され、選択状
態とされたサブアレイMB♯0,MB♯2,MB♯4お
よびMB♯6においてメモリセルの記憶データのリフレ
ッシュが行なわれる。リフレッシュ動作が行なわれるサ
ブアレイを1つのメモリマットに集中させることによ
り、リフレッシュ動作時において、サブアレイを活性化
するためのローカル活性化信号を1つのメモリマットに
対してのみ活性状態とすることができる。したがって、
メモリマットそれぞれにおいて設けられた制御回路にお
いてローカル活性化信号を活性状態へ駆動する必要がな
く、消費電流を大幅に低減することができる。
【0030】図2は、この発明の実施の形態1に従う半
導体記憶装置(DRAM1)のデータ保持モード動作時
におけるリフレッシュ動作に関連する部分の構成を概略
的に示すブロック図である。図2において、メモリマッ
トMM♯0〜MM♯3の各々は、行列状に配列される複
数のメモリセルを有するメモリアレイMA♯0〜MA♯
3と、活性化時、対応のメモリアレイMA♯0〜MA♯
3において、リフレッシュされるメモリセルの行を選択
状態へ駆動するロウデコーダRD0〜RD3を含む。
【0031】DRAM1は、さらに、入力端子2aを介
して外部から与えられるロウアドレスストローブ信号/
RASと入力端子2bを介して外部から与えられるコラ
ムアドレスストローブ信号/CASとに応答して、デー
タ保持モードが指定されたか否かを検出するデータ保持
モード検出回路4と、このリフレッシュ検出回路4から
のデータ保持モード検出信号REFに応答して、リフレ
ッシュに必要とされる各種制御を行なうリフレッシュ制
御回路6と、リフレッシュ制御回路6からのデータ保持
モード検出に応答して活性化されて、所定の間隔でリフ
レッシュ要求信号φrefを出力するタイマ8と、リフ
レッシュ制御回路6からの制御信号に応答して活性化さ
れ、リフレッシュされるべきメモリセルを指定するリフ
レッシュアドレスを生成するリフレッシュカウンタ10
を含む。このリフレッシュカウンタ10は、リフレッシ
ュされるべきメモリマットおよびサブアレイを指定する
リフレッシュアレイ指定アドレスRAAならびにサブア
レイおよびそこにおけるリフレッシュされるべきメモリ
セルの行を指定するリフレッシュ行アドレスRRAを出
力する。
【0032】DRAM1は、さらに、リフレッシュ制御
回路6からの制御信号に応答して、リフレッシュカウン
タ10からのリフレッシュ行アドレスRRAおよび入力
端子2cを介して外部から与えられるアドレス信号の一
方を選択的に通過させるマルチプレクサ14と、リフレ
ッシュ制御回路6からの制御信号(リフレッシュ動作活
性化信号)に応答して活性化され、マルチプレクサ14
から与えられる内部ロウアドレス信号をバッファ処理し
て内部ロウアドレス信号を生成するロウアドレスバッフ
ァ16と、リフレッシュ制御回路6からの制御信号に応
答して活性化され、リフレッシュカウンタ10からのア
レイ指定アドレスRAAをデコードし、メモリマットM
M♯0〜MM♯3のうちの1つのメモリマットを選択状
態とする信号を出力するアレイ制御回路12を含む。
【0033】マルチプレクサ14はデータ保持モード指
定時、リフレッシュ制御回路6の制御の下に、リフレッ
シュカウンタ10から与えられるリフレッシュアドレス
RRAを選択してロウアドレスバッファ16へ与える。
ロウアドレスバッファ16は、その内部構成は後に詳細
に説明するが、データ保持モード検出時、複数のサブア
レイを同時に選択状態とするように、サブアレイ指定ア
ドレスを縮退状態とする。ここで、「縮退する」は、相
補アドレス信号がともに選択状態とされる状態を示す。
【0034】アレイ制御回路12は、リフレッシュ制御
回路6の制御の下に、データ保持モード指定時、リフレ
ッシュカウンタ10からのアレイアドレスRAAをデコ
ードして、1つのメモリマットのみを選択状態とする。
このアレイ制御回路12は、データ保持モードの非検出
時、すなわち通常動作モード時においては、すべてのメ
モリマットMM♯0〜MM♯3を選択状態とする。次に
各部の構成および動作について説明する。
【0035】図3は図2に示すリフレッシュ検出回路4
およびリフレッシュ制御回路6の動作を示す波形図であ
る。図3において、リフレッシュ検出回路4は、ロウア
ドレスストローブ信号/RASの立下がりよりも先にコ
ラムアドレスストローブ信号/CASがLレベルとされ
ると、データ保持モードが指定されたと判定して、デー
タ保持モード検出信号REFを活性状態のHレベルとす
る。リフレッシュ制御回路6は、このリフレッシュ検出
回路4からのデータ保持モード検出信号REFに応答し
てタイマ8を起動する。タイマ8は、このリフレッシュ
制御回路6からの起動信号に応答して、所定期間tuが
経過すると、リフレッシュ要求信号φrefを出力す
る。
【0036】リフレッシュ制御回路6は、このタイマ8
からのリフレッシュ要求信号φrefに応答して、リフ
レッシュ動作活性化信号ZRASをLレベルの活性状態
とする。このリフレッシュ動作活性化信号ZRASは、
通常動作時において外部から与えられるロウアドレスス
トローブ信号/RASの活性化に応答して発生される内
部ロウアドレスストローブ信号/RASと同じ機能を備
える。異なっているのは、このリフレッシュ動作活性化
信号ZRASがLレベルの活性状態とされる期間は、予
め定められている点である。このリフレッシュ動作活性
化信号ZRASの活性化に応答して、リフレッシュアド
レスに従ってメモリセルのデータのリフレッシュ動作が
実行される。リフレッシュ制御回路6は、リフレッシュ
検出回路4からのデータ保持モード検出信号REFの活
性化時(ロウアドレスストローブ信号/RASがLレベ
ルの間)、タイマ8を作動状態とする。
【0037】タイマ8は、このリフレッシュ制御回路6
からの活性化信号に応答して、所定期間Trごとにリフ
レッシュ要求信号φrefをHレベルの活性状態とす
る。このリフレッシュ要求信号φrefに従って、リフ
レッシュ動作活性化信号ZRASが所定期間活性状態の
Lレベルとされ、リフレッシュ動作が実行される。この
リフレッシュ動作完了時ごとにリフレッシュカウンタ1
0のカウント値が変更され、次のリフレッシュされるメ
モリセル行の位置が指定される。
【0038】リフレッシュ検出回路4の構成は、通常の
いわゆる「CBR検出器」の構成と同じ構成を備える。
【0039】図4は、図2に示すメモリマットのアドレ
ス信号の割当を例示的に示す図である。図4において
は、1つのメモリアレイMAのサブアレイの構成を示
す。メモリアレイMAは、8つのサブアレイMB♯0〜
MB♯7を含む。内部ロウアドレス信号ビットRAaお
よび/RAaにより、サブアレイMB♯0〜MB♯3と
サブアレイMB♯4〜MB♯7のうちの一方の4つのサ
ブアレイのグループが指定される。内部ロウアドレス信
号ビットRAaがHレベルのときには、サブアレイMB
♯0〜MB♯3が指定され、ロウアドレス信号ビット/
RAaがHレベルとされたときにはサブアレイMB♯4
〜MB♯7が指定される。ここで、ビットRAaおよび
/RAaは、互いに相補な論理を有する。
【0040】ロウアドレス信号ビットRAbおよび/R
Abが、4つのサブアレイのうちの2つのサブアレイを
選択するために用いられる。ロウアドレス信号ビットR
AbがHレベルのときにはサブアレイMB♯0およびM
B♯1またはサブアレイMB♯4およびMB♯5が指定
され、ロウアドレス信号ビット/RAbがHレベルのと
きには、サブアレイMB♯2およびMB♯3またはサブ
アレイMB♯6およびMB♯7が指定される。8個のサ
ブアレイMB♯0〜MB♯7のうち偶数番号のサブアレ
イが、ロウアドレス信号ビットRAcにより指定され、
奇数番号のサブアレイは、ロウアドレス信号ビット/R
Acにより指定される。サブアレイMB♯0〜MB♯7
の各々は、自身に割当てられた3ビットのロウアドレス
信号ビットがすべてHレベルのとき選択状態とされる。
【0041】図5は、図2に示すリフレッシュカウン
タ、マルチプレクサおよびロウアドレスバッファの構成
を概略的に示すである。図5においては、リフレッシュ
アドレスと外部から与えられるアドレスを切換えるため
のマルチプレクサは、図面を簡略化するために示してい
ない。単に、リフレッシュ動作時にリフレッシュカウン
タ10からロウアドレスバッファ16およびアレイ制御
回路12へ与えられるアドレス信号および生成されるロ
ウアドレス信号ビットを示す。
【0042】図5において、リフレッシュカウンタ10
は、リフレッシュされるメモリセルおよび行ブロックを
指定するアドレス信号ビットRRAc〜RRAeを生成
するリフレッシュセルカウンタ10aと、このリフレッ
シュセルカウンタ10aから出力されるアドレス信号ビ
ットRRAcの立下がりをカウントするアレイカウンタ
10bを含む。このリフレッシュセルカウンタ10a
は、アドレス信号ビットRRAcを最上位ビットとし、
アドレス信号ビットRRAeを最下位ビットとして出力
する。このアドレス信号ビットRRAc〜RRAeによ
り、メモリマットM♯0〜M♯3それぞれにおいてリフ
レッシュされるべきメモリセルが指定される。
【0043】アレイカウンタ10bは、このロウアドレ
ス信号ビットRRAcが立下がると、その出力されるア
ドレス信号ビットRAA0〜RAA1が示すカウント値
を1増分(または減分)する。すなわち、アドレス信号
ビットRRAcがHレベルからLレベルへ立下がると、
1つのメモリマットにおいて、すべてのメモリセルがリ
フレッシュされたことを示す。ロウアドレスバッファ1
6は、このリフレッシュセルカウンタ10aから与えら
れたアドレス信号ビットRRAc〜RRAeをバッファ
処理し、相補アドレス信号ビットRAa,/RAa〜R
Ae、/RAeを生成する。このロウアドレスバッファ
16は、データ保持モード時においてはメモリマットM
♯0〜M♯3それぞれにおいてサブアレイのグループを
指定するアドレス信号ビットRAa,/RAa,RAb
および/RAbを縮退状態とする。したがって、メモリ
マットM♯0〜M♯3それぞれにおいては、アドレス信
号ビットRAc,/RAcに従って奇数番号のサブアレ
イまたは偶数番号のサブアレイが選択状態とされる。
【0044】アレイ制御回路12は、データ保持モード
指示信号REFの活性化時に、このアレイカウンタ10
bから出力されるアドレス信号ビットRAA0およびR
AA1をデコードし、メモリマットM♯0〜M♯3をそ
れぞれ指定するマット指定信号MS0〜MS3の1つを
選択状態とする。デコーダ12aは、データ保持モード
指定信号REFの非活性化時には、このマット指定信号
MS0〜MS3をすべて選択状態とする。これにより、
データ保持モードにおいて、リフレッシュが行なわれる
場合には、1つのメモリマットにおいて複数のサブアレ
イ(奇数番号のサブアレイまたは偶数番号のサブアレ
イ)がリフレッシュされ、通常動作モード時においてす
べてのメモリマットにおいて所定数(1つ)のサブアレ
イが選択状態とされてデータのアクセスが行なわれる。
【0045】図6は、図5に示すロウアドレスバッファ
16の、サブアレイグループを指定するためのアドレス
信号ビットRAa,RAbおよび/RAa,/RAbを
生成する部分の構成を示す図である。アドレス信号ビッ
トRAa,/RAbおよびRAb,/RAbは、同じ構
成のバッファ回路から出力されるため、図6において
は、1つのバッファ回路部分のみを示す。
【0046】図6において、ロウアドレスバッファ16
は、通常動作時にマルチプレクサを介して外部から与え
られるアドレス信号ビットAa(Ab)を受けて反転す
るインバータ16aと、このアドレス信号ビットAaお
よびインバータ16aの出力信号を受けてデータ保持モ
ード時に縮退状態とするビット変更回路16bと、ビッ
ト変更回路16bの出力信号とアドレスバッファ活性化
信号RADEを受けるNAND回路16cと、ビット変
更回路16eの出力信号とアドレスバッファ活性化信号
RADEを受けるNAND回路16dと、NAND回路
16cの出力信号を受けるインバータ16eと、NAN
D回路16eの出力信号を受けるインバータ16fを含
む。インバータ16eから内部ロウアドレス信号ビット
RAa(RAb)が出力され、インバータ16fから内
部ロウアドレス信号ビット/RAa(/RAb)が出力
される。
【0047】ビット変更回路16bは、アドレス信号ビ
ットAaとデータ保持モード指定信号REFを受けるO
R回路16baと、インバータ16aの出力信号とデー
タ保持モード指定信号REFを受けるOR回路16bb
とを含む。RO回路16baの出力信号がNAND回路
16cの一方入力へ与えられ、OR回路16bbの出力
信号がNAND回路16dの一方入力に与えられる。
【0048】通常動作モード時においては、データ保持
モード指定信号REFはLレベルであり、OR回路16
baおよび16bbは、バッファ回路として動作する。
したがってビット変更回路16bからは、アドレス信号
ビットAaから互いに相補なアドレス信号ビットAa
(Ab)および/Aa(/Ab)が出力される。アドレ
スバッファ活性化信号RADEは、図7に示すように、
リフレッシュ動作活性化時には、このリフレッシュ動作
活性化信号ZRASの活性化に応答して、活性状態のH
レベルとされる。このバッファ活性化信号RADEの活
性化に応答して、NAND回路16cおよび16dがそ
れぞれインバータとして動作し、このビット変更回路1
6bから与えられた信号に従って内部ロウアドレス信号
ビットRAa(RAb)および/RAa(/RAb)が
生成される。したがって、データ保持モード時において
は、ロウアドレス信号ビットRAa,/RAa、RAb
および/RAbはすべてHレベルとされる。したがっ
て、図4に示すように、メモリマットMAにおいて、サ
ブアレイMB♯0〜MB♯7のうち、偶数番号のサブア
レイまたは偶数番号のサブアレイが、内部ロウアドレス
信号ビットRAc/RAcに従って選択状態とされる。
【0049】ロウアドレスバッファ16の下位のアドレ
ス信号ビットRAc〜RAeに対する部分は、この図6
に示すビット変更回路16bが削除された構成を備え
る。
【0050】なお、このリフレッシュ動作活性化信号Z
RASは、リフレッシュ動作モード時において所定の時
間幅を有して生成される。通常動作モード時において
は、外部から与えられるロウアドレスストローブ信号/
RASに応答して活性状態とされ、その活性期間は、外
部ロウアドレスストローブ信号/RASにより決定され
る。
【0051】なお、図6に示すロウアドレスバッファ1
6の構成において、データ保持モード動作時において
は、マルチプレクサから与えられるアドレス信号ビット
Aa(Ab)の論理レベルはHレベルおよびLレベルい
ずれであってもよい。したがって、マルチプレクサは、
データ保持モード動作時においては、アドレス信号ビッ
トAaおよびAbに対する部分においては、出力ハイイ
ンピーダンス状態とされる構成が利用されればよいか、
または特に設けられなくてもよい。
【0052】図8は、図5に示すデコーダ12aの概略
構成を示す図である。図8においては、メモリマットM
♯0を選択状態とするデコーダ回路の部分が示される。
デコーダ12aは、アレイカウンタ(図5参照)10b
から出力されるアレイアドレス信号ビット/RAA0お
よび/RAA1を受けるNAND回路12aaと、NA
ND回路12aaの出力信号とデータ保持モード指定信
号REFを受けるNAND回路12abを含む。NAN
D回路12abから、メモリマットM♯0を指定するマ
ット指定信号MS0が出力される。通常動作モード時に
おいては、データ保持モード指定信号REFは、Lレベ
ルであり、NAND回路12abから出力されるマット
指定信号MS0はHレベルとされる。他のメモリマット
を指定する回路部分においても同様の構成が設けられて
いるため、したがってメモリマットM♯0〜M♯3がす
べて通常動作モード時においては選択状態とされる。
【0053】データ保持モード動作時においては、デー
タ保持モード指定信号REFが、活性状態のHレベルと
され、NAND回路12abがインバータとして作用す
る。NAND回路12aaは、アレイカウンタ10bの
出力するビット/RAA0および/RAA1がともにH
レベルのときにLレベルの信号を出力する。メモリマッ
トM♯1〜M♯3それぞれにおいては、アレイカウンタ
の出力ビットRAA0,/RAA0,RAA1,/RA
A1の所定の組合せの信号が与えられる。したがって、
データ保持モード動作時においては、メモリマットM♯
0〜M♯3を指定するメモリマット指定信号MS0〜M
S3のうちの1つのメモリマット指定信号のみが選択状
態とされる。これにより、1つのメモリマットに対して
のみデータ保持動作すなわちリフレッシュ動作を行なう
ことができる。
【0054】図9は、図2に示すロウデコーダRD0〜
RD3の構成を概略的に示す図である。図9において
は、メモリマットM♯i(i=0〜3)における一本の
ワード線WLに対するデコード回路の構成が概略的に示
される。ロウデコーダRDiは、メモリマット指定信号
MSiと、所定の組合せの内部ロウアドレス信号ビット
RAc〜RAeを受けるNAND回路13aと、このN
AND回路13aの出力信号に従ってワード線WLを選
択状態(通常内部高電圧Vppレベル)へ駆動するワー
ド線ドライブ回路13bを含む。
【0055】NAND回路13aは、与えられた信号が
すべてHレベルのときに選択状態を示すLレベルの信号
を出力する。通常動作モード時においては、メモリマッ
ト指定信号MSiは、Hレベルである。一方、データ保
持モード動作時においては、メモリマット指定信号MS
0〜MS3のうち1つのメモリマット指定信号のみがH
レベルの選択状態とされる。したがって、選択されたメ
モリマットにおいてのみロウデコーダがデコード動作を
行なうため、1つのメモリマットに対してのみリフレッ
シュ動作が行なわれる。
【0056】なお、この図9に示す構成において、NA
ND回路13aは、機能的にロウデコーダの構成を示し
ている。サブアレイを指定するアドレス信号ビットRA
cがいわゆるブロックデコーダへ与えられ、各サブアレ
イにおいて、このブロックデコーダ(サブアレイを選択
状態へ駆動するためのデコーダ)の出力信号に従ってサ
ブアレイ対応に設けられたロウデコード回路が活性状態
とされる構成が用いられてもよい。また、言うまでもな
く、いわゆるプリデコーダの構成が用いられてもよい。
【0057】[変更例]図10は、この発明の実施の形
態1に従うDRAMの変更例の構成を示す図である。図
10(A)において、4つのメモリマットMM♯0〜M
M♯3およびサブアレイMB♯0〜MB♯7に対するア
ドレス信号の配置が示される。この図10(A)に示す
配置において、通常動作モード時においては、メモリマ
ットMM♯0〜MM♯3は、コラムアドレス信号ビット
CAa,/CAa,CAbおよび/CAbが割り当てら
れる。通常動作モード時においては、これらのコラムア
ドレス信号ビットCAa,/CAa,CAbおよび/C
Abは縮退状態とされており、すべて選択状態とされ
る。メモリマットMM♯0〜MM♯3それぞれにおい
て、サブアレイMB♯0〜MB♯7を選択するロウアド
レス信号ビットRAa,/RAa,RAbおよび/RA
bの割当は先の実施の形態(図4参照)と同じである。
【0058】データ保持モード時においては、1つのメ
モリマットを指定し、この選択状態とされるメモリマッ
トにおいて複数のサブアレイが選択状態とされる。そこ
で、通常動作モード時において縮退状態とされるコラム
アドレス信号ビットCAaおよびCAbと通常動作モー
ド時において非縮退状態とされるロウアドレス信号ビッ
トRAaおよびRAbを、データ保持モード時において
は交換する。
【0059】すなわち、図10(B)に示すように、デ
ータ保持モード時においては、コラムアドレス信号ビッ
トCAaおよびCAbがロウアドレス信号ビットRAa
およびRAbにそれぞれ変換され、ロウアドレス信号ビ
ットRAaおよびRAbがコラムアドレス信号ビットC
AaおよびCAbに変換される。DRAMにおいて、縮
退状態とされるコラムアドレス信号ビットCAaおよび
CAbは、内部で(メモリセル選択動作時)選択状態と
される。したがって、コラムアドレス信号ビットをロウ
アドレス信号ビットとして用いても、内部動作において
は、リフレッシュ動作活性化信号ZRASに従ってメモ
リセル選択動作が行なわれる。したがって、図10
(A)において括弧で示すように、データ保持モード動
作時においてはサブアレイMB♯0〜MB♯3のグルー
プとサブアレイMB♯4〜MB♯7のグループのうちの
一方のグループがコラムアドレス信号ビットCAa,/
CAaにより選択され、各グループにおいて2つのサブ
アレイがコラムアドレス信号ビットCAb,/CAbに
より選択される。コラムアドレス信号ビットCAa,/
CAa,CAb,/CAbは、縮退状態とされているた
め、これらはすべて選択状態にある。したがって、デー
タ保持モード時においては奇数番号のサブアレイまたは
偶数番号のサブアレイがロウアドレス信号ビットRA
c,/RAc(図4参照)に従って選択される。
【0060】また、データ保持モード動作時において
は、ロウアドレス信号ビットRAa,/RAa,RAb
および/RAbによりメモリマットが指定される。この
ロウアドレス信号ビットは、非縮退状態であるため、4
つのメモリマットMM♯0〜MM♯3のうち1つのメモ
リマットが選択状態とされる。
【0061】図11は、図10に示すアドレス変換を行
なう部分の構成を概略的に示す図である。図11におい
ても、外部からのアドレス信号と内部で発生されるリフ
レッシュアドレスとを切換えるためのマルチプレクサは
図面を簡略化するために示していない。図11におい
て、アドレス変換部は、データ保持モード時、リフレッ
シュカウンタ10から与えられるリフレッシュアドレス
RRAa,RRAb,RRAc〜RRAeを受けて内部
ロウアドレス信号ビットを生成するロウアドレスバッフ
ァ16と、このロウアドレスバッファ16からのロウア
ドレス信号ビットRAa,/RAa,RAb,/RAb
と図示しないコラムアドレスバッファから与えられる縮
退状態とされたコラムアドレス信号ビットCAa′,C
Ab′とを受け、データ保持モード指示信号REFの活
性化時コラムアドレス信号ビットCAa′,CAb′と
ロウアドレスバッファ16からのロウアドレス信号ビッ
トとを交換するスクランブラ19を含む。ロウアドレス
バッファ16は、内部ロウアドレス信号ビットRAc,
/RAc〜RAe,/RAeを生成して各メモリマット
に設けられたロウデコーダへ与える。スクランブラ19
は、データ保持モード指示信号REFの活性化時、コラ
ムアドレス信号ビットCAa′,CAb′を内部ロウア
ドレス信号ビットRAa,RAbとして出力し、かつロ
ウアドレスバッファ16からのロウアドレス信号ビット
をコラムアドレス信号ビットCAa,CAbとして出力
する。データ保持モード指示信号REFの非活性化時、
スクランブラ19は、ビット交換を行なわず、与えられ
たアドレス信号ビットを出力する。
【0062】この図11に示す構成の場合、リフレッシ
ュカウンタ10において、その最小カウント値から最大
カウント値までカウント値が変化すると、すべてのメモ
リマットにおいてすべてのメモリセルが一度リフレッシ
ュされたことを示す。したがって、単にスクランブラ1
9において常時縮退状態とされるコラムアドレス信号ビ
ットCAa′およびCAb′とロウアドレスバッファ1
6から出力されるロウアドレス信号ビットRAa′およ
びRAb′をスクランブルするだけであり、簡易な回路
構成で容易にデータ保持モードのときに1つのメモリマ
ットにおいて複数のサブアレイを選択状態とすることが
できる。
【0063】図12は、図11に示すスクランブラの1
ビットのアドレス信号に対する部分を示す図である。こ
の図12に示す構成が必要とされるビットの数だけ設け
られる。図12において、スクランブラ19は、データ
保持モード指示信号REFの活性化時導通し、コラムア
ドレス信号ビットCAa′を内部コラムアドレス信号ビ
ットCAaとして出力する双方向トランスミッションゲ
ートXF1と、データ保持モード指示信号REFの活性
化時導通し、コラムアドレス信号ビットCAa′をロウ
アドレス信号ビットRAaとして出力する双方向トラン
スミッションゲートXF2と、データ保持モード指示信
号REFの活性化時導通し、ロウアドレス信号ビットR
Aa′を内部コラムアドレス信号ビットCAaとして出
力する双方向トランスミッションゲートXF3と、デー
タ保持モード指示信号REFの非活性化時に導通し、ロ
ウアドレス信号ビットRAa′を内部ロウアドレス信号
ビットRAaとして出力する双方向トランスミッション
ゲートXF4を含む。この双方向トランスミッションゲ
ートXF1〜XF4の各々は、CMOSトランジスタで
構成され、このCMOSトランジスタの導通を制御する
ために、データ保持モード指示信号REFを反転するイ
ンバータIVが設けられる。このデータ保持モード指示
信号REFおよびインバータIVの出力する反転データ
保持モード指示信号によりこれらのトランスミッション
ゲートXF1〜XF4の導通/非導通が実現される。
【0064】この図12に示す構成においては、トラン
スミッションゲートXF1〜XF4により、コラムアド
レス信号ビットCAa′およびロウアドレス信号ビット
RAa′の伝搬経路が切換えられているだけである。通
常動作モード時においては、アドレス信号ビットCA
a′およびRAa′は、それぞれ内部アドレス信号ビッ
トCAaおよびRAaとして出力され、データ保持モー
ド動作時においては、アドレス信号ビットCAa′およ
びRAa′は、それぞれアドレス信号ビットRAaおよ
びCAaとして出力される。コラムアドレス信号ビット
CAa′は縮退状態であり、常時選択状態にある。した
がって単にこの伝搬経路を切換えるだけで、容易にデー
タ保持モード時において縮退状態とされるアドレス信号
ビットを得ることができる。
【0065】なお、図12に示す構成において、アドレ
ス信号ビットCAaおよびRAaが伝達される部分は示
していない。内部コラムアドレス信号ビットCAaは、
メモリマットを選択状態とするためのマットデコーダ部
分へ与えられ、内部ロウアドレス信号ビットRAaは、
メモリマットそれぞれに対するロウデコーダ(RD0〜
RD3)へ与えられる。
【0066】なお、このスクランブラ19を用いる構成
の場合、DRAMの構成に応じて、縮退されるアドレス
信号ビットの数が異なる場合(たとえば×8ビット構成
の場合3ビットのアドレスが縮退される)、通常動作モ
ード時において縮退状態とされるアドレス信号ビットを
データ保持モード時において縮退状態とすべきアドレス
信号ビットと交換するように構成すれば、常にデータ保
持モード時において1つのメモリマットを選択状態とし
てリフレッシュ動作を行なうことができる。
【0067】上述のように、データ保持モード時におい
て、メモリマットおよびサブアレイを指定する信号を選
択的に縮退状態とすることにより、データ保持モード時
において、1つのメモリマットにおいて所定数のサブア
レイで構成されるグループのみに対しリフレッシュ動作
を行なうことができる。他のメモリマットにおいては、
周辺回路は動作していない。したがって、他の周辺回路
を駆動するための回路および他の周辺回路の動作が停止
されるため、消費電流が低減される。
【0068】図13(A)は、センスアンプ駆動部の構
成を概略的に示す図である。図13(A)においては、
1つのサブアレイの1対のビット線に対して設けられた
センスアンプを代表的に示す。このセンスアンプは、メ
モリセルの各列に対応して配置され、活性化時、対応の
メモリセル列(ビット線対)に読出されたメモリセルの
データの検知および増幅を行なう。
【0069】図13(A)において、1対のビット線B
L,/BLに対し、センスアンプ20が設けられる。ビ
ット線対BLおよび/BLには、1列のメモリセルが接
続される。図13(A)においては、ワード線WLとビ
ット線BLとの交差部に対応して設けられるメモリセル
MCを代表的に示す。また、ワード線WLには、1行の
メモリセルが接続される。
【0070】センス駆動部は、リフレッシュ動作活性化
信号ZRASと行ブロック指定アドレス信号ビットRA
a,RAbおよびRAcに従って所定のタイミングでセ
ンスアンプ活性化信号SOPおよびSONを活性状態と
するセンス活性化回路24と、センス活性化回路24か
らのセンスアンプ活性化信号SOPに応答して導通し
て、センスアンプ駆動信号SAPを接地電位Vssレベ
ルの活性状態とするnチャネルMOSトランジスタで構
成される活性化トランジスタ27aと、センス活性化回
路24からのセンスアンプ活性化信号SONに応答して
導通し、電源電位Vintレベルの活性状態へセンス駆
動信号SANを駆動するpチャネルMOSトランジスタ
で構成されるセンス活性化トランジスタ28aと、セン
スアンプ駆動信号SAPに応答して導通し、センスアン
プ20の一方ノードへ電源電位Vintを伝達するpチ
ャネルMOSトランジスタで構成されるセンスアンプ駆
動トランジスタ22aと、センスアンプ駆動信号SAN
に応答して導通し、センスアンプ20の他方ノードへ接
地電位Vssを伝達するnチャネルMOSトランジスタ
で構成されるセンス駆動トランジスタ22bを含む。
【0071】センスアンプ20は、通常の交差結合され
たpチャネルMOSトランジスタおよび交差結合された
nチャネルMOSトランジスタを含む。このpチャネル
MOSトランジスタ部分へ、センスアンプ駆動トランジ
スタ22aを介して電源電位Vintが伝達され、nチ
ャネルMOSトランジスタ部分へ、センスアンプ駆動ト
ランジスタ22bを介して接地電位Vssが伝達され
る。
【0072】センス駆動部は、さらに、センス活性化回
路24からのセンスアンプ活性化信号SOPと反転デー
タ保持モード指定信号/REFを受けるAND回路26
aと、AND回路26aの出力信号に応答して導通し、
センスアンプ駆動信号SAPを接地電位Vssレベルへ
駆動するnチャネルMOSトランジスタで構成される補
助駆動トランジスタ27bと、センスアンプ活性化信号
SONとデータ保持モード指定信号REFを受けるOR
回路26bと、OR回路26bの出力信号に応答して選
択的に導通して、センスアンプ駆動信号SANを電源電
位Vintレベルへ駆動するpチャネルMOSトランジ
スタで構成される補助駆動トランジスタ28bを含む。
【0073】トランジスタ27aの電流駆動力は、トラ
ンジスタ27bの電流駆動力よりも好ましくは、小さく
される。また、駆動トランジスタ28bの電流駆動力
は、補助駆動トランジスタ28bのそれよりも好ましく
は小さくされる。次に、この図13(A)に示すセンス
アンプ駆動部の動作をその動作波形図である図13
(B)を参照して説明する。
【0074】データ保持モードにおいては、データ保持
モード指定信号REFはHレベルであり、また反転デー
タ保持モード指定信号/REFがLレベルである。この
状態においては、AND回路26aの出力信号がLレベ
ルに固定され、また、OR回路26bの出力信号はHレ
ベルに固定され、したがって、補助駆動トランジスタ2
7bおよび28bは、ともに、非道通状態に保持され
る。
【0075】スタンバイ状態時(リフレッシュ動作活性
化信号ZRSのHレベルおよび通常動作時における内部
RAS信号の非活性状態)においては、センス活性化回
路24からのセンスアンプ活性化信号SOPおよびSO
Nは、それぞれLレベルおよびHレベルである。したが
って、センス駆動トランジスタ27aおよび28aは非
道通状態になる。
【0076】リフレッシュ動作時においては、まず、リ
フレッシュ動作活性化信号ZRASがLレベルとされ
る。サブアレイ指定信号ビットRAa,RAbおよびR
Acがすべて選択状態とされると、センス活性化回路2
4が、所定のタイミングでセンスアンプ活性化信号SO
NをLレベルへ駆動し、またセンスアンプ活性化信号S
OPをHレベルへ駆動する。これにより、駆動トランジ
スタ27aおよび28aは、それぞれ導通状態とされ、
センスアンプ駆動信号SANおよびSAPが活性状態の
HレベルおよびLレベルとされる。このセンス駆動トラ
ンジスタ27aおよび28aは、比較的その電流駆動力
は小さくされており、図13(B)に破線で示すよう
に、センスアンプ駆動信号SANおよびSAPは比較的
緩やかに電位が変化する。このセンスアンプ活性化信号
SANおよびSAPに応答して、センスアンプ活性化ト
ランジスタ22aおよび22bが導通し、センスアンプ
20へ、それぞれ電源電位Vintおよび接地電位Vs
sが伝達されてセンスアンプ20が活性化され、ビット
線BLおよび/BL上に現れたメモリセルデータの検知
および増幅を行なう。センスアンプ駆動信号SAPおよ
びSANの電位変化が緩やかであるため、このセンスア
ンプ活性化トランジスタ22aおよび22bのコンダク
タンスの変化は比較的緩やかであり、応じてセンスアン
プ20の動作速度も遅くされる(センスアンプ20は、
その活性化トランジスタ22aおよび22bを介してビ
ット線BLおよび/BLの充放電を行なうため)。
【0077】したがって、図13(B)において、破線
の波形で示すように、ビット線BLおよび/BLの電位
は、緩やかに変化する。
【0078】このビット線BLおよび/BLの充放電を
緩やかに行なうことにより、センスアンプ20の動作時
における充放電電流のピーク電流を低減することがで
き、電源線のノイズ(電源電位Vintの低下および接
地電位Vssの上昇)は防止され、1つのメモリマット
において複数のサブアレイにおいてセンス動作が行なわ
れる場合においても、安定にセンス動作を行なうことが
できる。このリフレッシュ動作時においては、高速動作
性は何ら要求されないため(データの外部入出力は行な
われないため)、何ら問題は生じない。
【0079】通常動作モード時においてはデータ保持モ
ード指定信号REFはLレベルであり、AND回路26
aおよびOR回路26bは、それぞれバッファ回路とし
て動作する。したがって、この通常動作モード時におい
ては、リフレッシュ動作活性化信号ZRASに対応する
内部RAS信号(外部から与えられるロウアドレススト
ローブ信号/RASに追随する)の活性化に応答して、
アドレス信号ビットRAa,RAbおよびRAcにより
選択状態とされたセンス活性化回路24が活性状態とさ
れて、センスアンプ活性化信号SOPおよびSONをそ
れぞれ所定のタイミングでHレベルおよびLレベルの活
性状態とする。
【0080】このセンスアンプ活性化信号SOPおよび
SONの活性化に応答して、駆動トランジスタ27aお
よび27bならびに駆動トランジスタ28aおよび28
bが導通し、高速でセンスアンプ駆動信号SAPおよび
SANを活性状態のLレベルおよびHレベルとする。こ
れにより、センスアンプ活性化トランジスタ22aおよ
び22bが高速で導通し、センスアンプ20が、このセ
ンスアンプ活性化トランジスタ22aおよび22bを介
してビット線BLおよび/BLを充放電する。これによ
り、図13(B)において実線で示すように、ビット線
BL,/BLの電位が高速で変化する。
【0081】なお、図13(A)に示す構成において
は、センス活性化回路24aは、リフレッシュ動作活性
化信号ZRASおよびサブアレイ指定アドレス信号ビッ
トRAa,RAbおよびRAcを受けてセンスアンプ活
性化信号SOPおよびSONを活性状態へ駆動してい
る。センス活性化回路24の構成は、任意であり、この
センス活性化回路24がサブアレイそれぞれに対応して
設けられてもよく、リフレッシュ動作活性化信号ZRA
Sに応答してセンスアンプ活性化信号が各メモリマット
のセンス活性化回路へ伝達され、サブアレイ対応のセン
ス活性化回路がサブアレイ指定信号に従って対応のセン
スアンプ活性化信号を活性状態とする構成が用いられて
もよい。
【0082】なお、図13(B)においては、ビット線
BL上にHレベルのデータが読出された場合のビット線
BLおよび/BLの電位変化が示されるが、Lレベルの
メモリセルデータが読出された場合においても同様の効
果が得られる。センスアンプ24は、ビット線BLおよ
び/BLの高電位のビット線の電位を電源電位Vint
レベルへ駆動し、低電位のビット線の電位を接地電位V
ssレベルへ駆動する。
【0083】図14は、データ保持モード時と通常動作
モード時における内部RAS信号を切換える部分の構成
を示す図である。リフレッシュ制御回路6は、リフレッ
シュ要求信号(タイマから与えられる)φrefに応答
して、所定の時間幅を有するリフレッシュ動作活性化信
号ZRASを発生するZRAS発生回路6aを含む。通
常動作モード時においては、RASバッファ30が、外
部から与えられるロウアドレスストローブ信号ext.
/RASをバッファ処理して、内部ロウアドレスストロ
ーブ信号/RASを生成する。この通常動作モード時と
リフレッシュ動作モード時における駆動信号の経路を切
換えるために、RASバッファ30から与えられる内部
ロウアドレスストローブ信号とデータ保持モード指定信
号REFを受けるORゲート32と、ZRAS発生回路
6aから与えられるリフレッシュ動作活性化信号ZRA
SとOR回路32の出力信号を受けるAND回路34と
が設けられる。このAND回路34から、DRAM内部
に設けられたRAS系回路(信号RASに従って駆動さ
れる回路であり、ロウデコーダ、ロウアドレスバッフ
ァ、およびセンスアンプ駆動回路の部分を含む)へ与え
られる内部RAS信号φRASZが生成される。
【0084】データ保持モード動作時においては、デー
タ保持モード指定信号REFがHレベルであり、OR回
路32の出力信号はHレベルに固定される。この状態に
おいては、RASバッファ30の出力する内部ロウアド
レスストローブ信号/RASの状態が無視される。AN
D回路34が、したがって、ZRAS発生回路6aから
与えられるリフレッシュ動作活性化信号ZRASに従っ
て内部RAS信号φRASZをLレベルの活性状態とす
る。
【0085】通常動作モード時においては、リフレッシ
ュ制御回路6に含まれるZRAS発生回路6aからのリ
フレッシュ動作活性化信号ZRASはHレベルに固定さ
れる。また、データ保持モード指定信号REFは、Lレ
ベルに固定される。したがって、OR回路32およびA
ND回路34がそれぞれバッファとして動作し、RAS
バッファ30から与えられる内部ロウアドレスストロー
ブ信号/RASに従って、内部RAS信号φRASZが
出力される。これにより、通常動作モード時およびリフ
レッシュ動作モード時いずれにおいても、この内部RA
S信号φRASZに従って、DRAMの内部回路が動作
する。
【0086】以上のように、この発明の実施の形態1に
従えば、通常動作モード時とデータ保持モード動作時に
おいて、選択状態とされるメモリマットの数を変更可能
としているため、このデータ保持モード動作時におい
て、必要に応じて動作状態とされるメモリマットの数を
調整して、消費電流を低減することができる。また、デ
ータ保持モード動作時において、1つのメモリマットに
おいてのみ複数のサブアレイを選択状態としてリフレッ
シュ動作を行なうことにより、1つのメモリマットに対
してのみ活性化信号を伝達するだけでよく、他のメモリ
マットにおいては、すべて活性化信号が非選択状態に維
持されるため、これらの他のメモリマットの周辺回路に
おける消費電流が低減され、応じてデータ保持モード時
における消費電流が低減される。
【0087】また、リフレッシュ動作モードにおいて、
センス動作を緩やかに行なうことにより、このピーク電
流を低減することができ、これにより1つのメモリマッ
トの複数のサブアレイにおいて同時にリフレッシュ動作
を正確に行なうことができる。
【0088】[実施の形態2]図15は、この発明の実
施の形態2に従うDRAMのアレイの配置を概略的に示
す図である。図15(A)においては、通常動作モード
時における選択メモリサブアレイの配置を示し、図15
(B)に、データ保持モード動作時において、リフレッ
シュのために選択状態とされるサブアレイの配置を示
す。図15(A)および(B)に示すように、DRAM
1は、4つのメモリマットMM♯0〜MM♯3を含む。
メモリマットMM♯0〜MM♯3それぞれに対応して、
内部降圧回路VDC0〜VDC3が設けられる。この内
部降圧回路VDC0〜VDC3のそれぞれの内部構成
は、後に説明するが、外部から与えられる電源電位を変
換して、内部電源電位を生成して、対応のメモリマット
MM♯0〜MM♯3へ供給する。メモリマットMM♯0
〜MM♯3の各々は、対応の内部降圧回路VDC0〜V
DC3から電源電位を供給されて動作する。このメモリ
マットは、周辺回路としてのロウデコーダおよびコラム
デコーダ、センスアンプ活性化回路などを含み、またメ
モリアレイ内に対しては、センスアンプを活性化するた
めの電源電位Vint(図13(A)参照))などが供
給される。
【0089】図15(A)に示すように、通常動作モー
ド時においては、メモリマットMM♯0〜MM♯3それ
ぞれにおいて1つのサブアレイ(サブアレイMB♯0を
例示的に示す)が選択状態とされて、選択されたサブア
レイMB♯0内の選択されたメモリセルに対するアクセ
スが行なわれる。メモリマットMM♯0〜MM♯3それ
ぞれに対応して内部降圧回路を配置し、内部降圧回路V
DC0〜VDC3それぞれが、対応のメモリマットMM
♯0〜MM♯3へのみ電源電位を供給する構成とするこ
とにより、電源ノイズを低減することができる。
【0090】すなわち、1つの内部降圧回路を用いてメ
モリマットMM♯0〜MM♯3全てへ電源電位を供給し
た場合、以下のような問題が生じる。すべてのメモリマ
ットMM♯0〜MM♯3に共通に設けられた内部降圧回
路を用いてメモリマットMM♯0〜MM♯3へ内部電源
電位Vintを供給した場合、メモリマットMM♯0〜
MM♯3の動作時に、すべてのメモリマットMM♯0〜
MM♯3の消費電流が共通の内部降圧回路を介して供給
されることになり、この内部電源電位の低下ならびにこ
れを補償するために供給される大きな電流による内部電
源電位の上昇およびリンギングが生じ、内部電源電位が
不安定となる。一方、メモリマットMM♯0〜MM♯3
それぞれに対し、内部降圧回路VDC0〜VDC3を配
置することにより、内部降圧回路VDC0〜VDC3そ
れぞれは、対応のメモリマットMM♯0〜MM♯3へ内
部電源電位Vintを供給することが要求されるだけで
ある。したがって、内部降圧回路VDC0〜VDC3が
補償すべき消費電流は、1つのメモリマットの消費電流
だけであり、応じて消費電流が分散されるため、メモリ
マットMM♯0〜MM♯3動作時における電源ノイズを
低減することができ、応じて内部電源電位が少し低下し
た場合においても、安定に内部電源電位を供給すること
ができるためメモリマットMM♯0〜MM♯3はそれぞ
れ、大きな動作マージン(内部電源電位に対する)を持
って安定に動作することができる。
【0091】この実施の形態2においては、さらに、デ
ータ保持モード動作時においてリフレッシュする場合
に、実施の形態1に従って1つのメモリマット(図15
(B)においては、メモリマットMM♯0を例示的に示
す)においてのみリフレッシュ動作が実行される。非選
択状態のメモリマット(MM♯1〜MM♯3)に対して
設けられた内部降圧回路(VDC0〜VDC3)は、内
部電源電圧Vintの供給を停止する。これにより、非
選択状態のメモリマットに対する消費電流がなくなるた
め、データ保持モード動作時における消費電流は大幅に
低減される。この選択状態とされたメモリマット(MM
♯0)においては、センスアンプなどの周辺回路の動作
を緩やかとすることによりピーク電流を低減することが
でき、1つの内部降圧回路(VDC0)を用いて複数の
サブアレイに対し安定に内部電源電位を供給することが
できる(電流消費が小さいため、その電源電位の低下速
度は遅く、1つの内部降圧回路により、十分に消費電流
を補償することができるため)。
【0092】図16(A)は内部降圧回路の構成の一例
を示す図である。図16(A)において、内部降圧回路
VDCは、基準電位Vrefと内部電源電位Vintと
を比較する比較器40と、メモリマット指定信号MSi
に応答して比較器40を選択的に活性状態とするための
活性化トランジスタ42と、比較器40の出力信号に応
答して外部電源電位供給ノードVextから電流を内部
電源線41上に供給するpチャネルMOSトランジスタ
で構成されるドライブトランジスタ44を含む。このト
ランジスタ42は、メモリマット指定信号MSiの活性
状態のとき導通し、比較器40の電流経路を形成する。
メモリマット指定信号MSiの非活性化時には、活性化
トランジスタ42が非導通状態とされ、比較器40を非
活性状態とする。このトランジスタ42は、したがっ
て、比較器40の電流源トランジスタとして作用する。
【0093】比較器40は、動作時、基準電位Vref
が内部電源電位Vintよりも高い場合には、Lレベル
の信号を出力し、ドライブトランジスタ44のコンタク
タンスを大きくする。これにより、ドライブトランジス
タ44が外部電源電位供給ノードVextから内部電源
線41上へ電流を供給し、内部電源電位Vintの電位
を上昇させる。一方、内部電源電位Vintが基準電位
Vrefよりも高い場合には、比較器40は、Hレベル
の信号を出力して、このドライブトランジスタ44をオ
フ状態とする。これにより、ドライブトランジスタ44
を介しての電流の供給が停止される。したがって、この
内部電源電位Vintは、基準電位Vrefの電位レベ
ルに保持される。
【0094】図16(B)に示すように、この内部降圧
回路VDCは、1つのメモリマットに対してのみ外部電
源電位Vintを供給する。したがってこの消費電流i
は比較的小さく、対応のメモリマットが選択状態にさ
れ、動作する場合においても、そのピーク電流は小さ
く、内部電源電位Vintの低下も小さく、内部電源電
位Vintは所定の電位レベルVrefに保持される。
【0095】データ保持モード動作時においては、通常
動作モード時よりも、多くのサブアレイが駆動される。
しかしながら、このサブアレイを駆動する回路の動作速
度は遅いため、その消費電流iの変化速度は小さく、ピ
ーク電流は通常動作モード時のそれと同じ程度とされ
る。それにより、データ保持モードにおいて数多くのサ
ブアレイが1つのメモリマットにおいて同時に駆動され
ても、内部電源電位Vintは所定電位レベルに保持さ
れる。
【0096】データ保持モード動作時においては、選択
メモリマットに対してのみこのメモリマット指定信号M
SiがHレベルとされる。したがって、非選択メモリマ
ットに対しては、比較器40が、非活性状態とされてそ
の出力信号はHレベルとされ、ドライブトランジスタ4
4はオフ状態を維持する。非選択メモリマットはスタン
バイ状態を維持するため、その消費電流はリーク電流だ
けであり、たとえ対応の内部降圧回路から電流が供給さ
れない場合においても、内部電源電位はほぼ一定の電位
レベルを保持することができる。
【0097】図17は、選択メモリマットにおける回路
動作を遅くするための構成を示す図である。図17にお
いて、1つのメモリマットMM♯の周辺回路(ロウデコ
ーダ、コラムデコーダ、センスアンプ活性回路等)と内
部電源線41との間に、電流源として機能するpチャネ
ルMOSトランジスタ46aと、データ保持モード時
に、データ保持モード指定信号REFに応答して非導通
状態とされるpチャネルMOSトランジスタ46bとが
設けられる。pチャネルMOSトランジスタ46aは、
そのゲートが接地電位Vssを受け、常時導通状態を維
持し、電流源として機能する。
【0098】通常動作モード時においては、MOSトラ
ンジスタ46aおよび46bは、ともに導通状態にあ
り、周辺回路48は、内部電源線41上の電源電位Vi
ntを受ける。周辺回路48の動作時においては、MO
Sトランジスタ46aおよび46bを介して大きな電流
駆動力を持って電流が供給され、周辺回路48は、高速
で安定に動作する。データ保持モード動作時において
は、データ保持モード指定信号REFがHレベルであ
り、MOSトランジスタ46bが非導通状態とされる。
したがって、データ保持モード時においては、周辺回路
48は、電流源として機能するMOSトランジスタ46
aを介してのみ内部電源線41から電流を供給される。
したがって、この周辺回路48の電流駆動力は、MOS
トランジスタ46aにより決定され、通常動作時よりも
その電流駆動力は小さくされ、周辺回路48の動作速度
が遅くされる。これにより、データ保持モード時におけ
るピーク電流を抑制することができる。
【0099】なお、図17に示す構成において、データ
保持モード指定信号REFに変えて、データ保持モード
指定信号REFとメモリマット指定信号MSiの論理積
信号REF・MSiが用いられてもよい。非選択メモリ
マットにおいては、データ保持モード時においては、M
OSトランジスタ46bが導通状態とされるが、対応の
内部降圧回路が非活性状態であり、また、対応のメモリ
マットも非選択状態であり電流は消費されないため、特
に問題はない。
【0100】また、回路動作を遅くする構成は、図13
(A)のセンス動作を遅くする構成が用いられてもよ
い。
【0101】以上のように、この発明の実施の形態2に
従えば、複数のメモリマットそれぞれに対応して設けら
れた内部降圧回路を、データ保持モード時においては、
選択メモリマットに対する内部降圧回路のみを活性状態
とするように構成したため、データ保持モード時におけ
る消費電流を大幅に低減することができる。また、この
ときデータ保持モード時において回路動作を遅くするこ
とにより、ピーク電流を低減することができ、選択メモ
リマットにおける選択サブアレイの数が増加しても、ピ
ーク電流を増加させることなく、安定にリフレッシュ動
作を行なうことができる。
【0102】[実施の形態3]DRAMにおいては、セ
ルフリフレッシュモードを含むデータ保持モードに加え
て、さまざまな動作モードが設けられている。たとえ
ば、DRAMのテストモードを設定する場合には、WC
BRタイミングが用いられ、テストモードのリセットに
はCBRタイミングが用いられる。WCBRタイミング
は、外部ロウアドレスストローブ信号ext./RAS
の立下がり前に、外部ライトイネーブル信号ext./
WEおよび外部コラムアドレスストローブ信号ext.
/CASをLレベルに立下げる。CBRタイミングにお
いては、外部ロウアドレスストローブ信号ext./R
ASの立下がり前に、外部コラムアドレスストローブ信
号ext./CASをLレベルに立下げる。そのとき、
外部ライトイネーブル信号ext./WEは、通常、H
レベルとされる。各動作モードを設定する部分の構成を
図18に示す。
【0103】図18においては、テストモードセット回
路54およびテストモードリセット回路52が一例とし
て示される。テストモードセット回路54は、WCBR
タイミングを検出するWCBR検出器54aを含み、テ
ストモードリセット回路52は、CBRタイミングを検
出するCBR検出器52を含む。テストモードリセット
時においては、CBR検出信号CBRが出力されてテス
トモードがリセットされ、WCBR検出器54aから
は、WCBR検出信号WCBRが出力されてテストモー
ドが設定される。データ保持モード指定時においては、
このCBR検出信号CBRが所定時間以上活性状態とさ
れるとDRAMはセルフリフレッシュモードに入る。こ
のCBR検出信号は、したがって、データ保持モード検
出信号REFと等価である。
【0104】これらのテストモードセット回路54およ
びテストモードリセット回路52へ、入力バッファ50
a,50bおよび50cを介して外部ロウアドレススト
ローブ信号ext./RAS、外部コラムアドレススト
ローブ信号ext./CASおよび外部ライトイネーブ
ル信号ext./WEが与えられる。
【0105】DRAMにおいては、その内部構成要素は
CMOSトランジスタであり、CMOSレベルの信号が
伝播される。
【0106】一方、DRAMの外部装置においては、そ
の入出力信号は、たとえばTTLレベル(またはLV
(低電圧)TTLレベル)の場合がある。外部装置が、
たとえばバイポーラトランジスタなどで構成されている
場合、その出力信号レベルは、高速動作性を保証するた
めに小さくされ、TTLまたはLVTTLなどの信号が
用いられる。TTLレベルにおいては、ハイレベルの信
号電圧Vihが、2.0Vであり、Lレベル信号電圧V
inは、0.8Vである。入力初段に設けられる外部装
置とのインタフェースとなるバッファをCMOS構成と
した場合、TTL(またはLVTTL)レベルの信号が
与えられた場合、貫通電流が流れる場合が生じる。デー
タ保持モードにおいてこの貫通電流を低下させるための
構成について以下に説明する。
【0107】図19(A)は、この発明の実施の形態3
に従う入力バッファ回路の構成を示し、図19(B)
は、その等価論理ゲートを示す図である。図19(A)
において、入力バッファ50は、電源ノードVccと内
部出力ノードNbとの間に接続され、かつそのゲートが
入力ノードNaに接続されるpチャネルMOSトランジ
スタQaと、内部出力ノードNbと内部ノードNcとの
間に接続され、そのゲートがパワーカット指示信号PC
を受けるように接続されるpチャネルMOSトランジス
タQbと、内部ノードNcと接地ノードVssとの間に
接続され、かつそのゲートが入力ノードNaに接続され
るnチャネルMOSトランジスタQcと、内部ノードN
cと接地ノードVssとの間に接続され、かつそのゲー
トがパワーカット指定信号PCを受けるように接続され
るnチャネルMOSトランジスタQdを含む。
【0108】電源ノードVccへ与えられる電源電位V
cc(ノードとその上の電位を同じ符号で示す)は、
3.0Vであり、入力ノードNaへ与えられる入力信号
INのHレベルは、TTLレベルの2.0Vである。パ
ワーカット指示信号PCは、データ保持モード動作時に
おいて、Hレベルの活性状態とされ、MOSトランジス
タQbを非導通状態、MOSトランジスタQdを導通状
態として、ノードNcを接地電位レベルに固定する。M
OSトランジスタQbが、データ保持モード動作時非導
通状態とされるため、電源ノードVccから接地ノード
Vssへの電流が流れる経路は遮断される。したがっ
て、入力信号INが、TTLレベルの2.0Vであって
も、この入力バッファ50においては、貫通電流は生じ
ず、データ保持モード時における消費電流が低減され
る。
【0109】図19(B)は、この入力バッファ回路5
0の等価な論理ゲートを示し、入力信号INとパワーカ
ット指示信号PCを受ける2入力NOR回路として表わ
される。パワーカット指示信号PCがHレベルのときに
は、その内部出力信号Iintは、Lレベルに固定され
る。入力信号INのレベルは、Hレベルとされる場合も
あり、またLレベルとされる場合もある。したがって、
このノードNbの電位は実際には、パワーカット指示信
号PCの活性化時における入力信号INの電位レベルに
より決定される。ここでは、図19(B)においては、
パワーカット指定信号PCの活性化時(Hレベルのと
き)においては、内部入力信号Iintの電位レベルが
固定されることを示すために、2入力NOR回路が示さ
れるが、ノードNcから内部信号Iintが出力されて
もよい。
【0110】パワーカットモード指示信号PCがLレベ
ルのとき、通常動作モード時であり、MOSトランジス
タQbが導通状態とされ、MOSトランジスタQdが非
導通状態とされる。この状態においては、入力信号IN
の電位レベルに従って、MOSトランジスタQcが、導
通状態または非導通状態とされる。この状態において
は、MOSトランジスタQbが導通しているため、MO
SトランジスタQaおよびQcを介して電源ノードVc
cから接地ノードVssへ電流が流れる経路が形成され
るためにこの入力信号INに応じた(反転された)内部
入力信号Iint(CMOSレベル)を生成することが
できる。
【0111】ここで、MOSトランジスタQdが設けら
れているのは、パワーカット指示信号PCの活性化時内
部ノードNcがフローティング状態とされ、ノイズの影
響により、MOSトランジスタQbおよびQcが導通状
態とされて、貫通電流が流れる経路が形成されるのを防
止するためである。内部出力ノードNbは、MOSトラ
ンジスタQaにより充電され、その電位レベルは固定さ
れる。
【0112】図20(A)は、パワーカット指示信号P
Cを発生する部分の構成を概略的に示す図である。図2
0(A)において、パワーカット指示信号発生部は、バ
ッファ回路55を介して与えられる外部ロウアドレスス
トローブ信号ext./RASおよび外部コラムアドレ
スストローブ信号ext./CASを受けて、データ保
持モードが指定されたか否かを識別するリフレッシュ検
出回路4と、このリフレッシュ検出回路4からのデータ
保持モード指定信号REFと、リフレッシュタイマ18
から与えられるリフレッシュ要求信号φrefを受ける
インバータ57と、データ保持モード指定信号REFお
よびインバータ57の出力信号を受けるAND回路59
を含む。AND回路59からパワーカット指示信号PC
が発生されてバッファ回路55へ与えられる。このバッ
ファ回路55は、先の図18に示すバッファ50aおび
50bを含む。このリフレッシュ検出器4は、バッファ
回路55から与えられるロウアドレスストローブ信号/
RASおよびコラムアドレスストローブ信号/CASが
CBRタイミングを満足しているか否かを検出するCB
R検出器4aを含む。このCBR検出器4aからデータ
保持モード指定信号REFが出力される。CBR検出器
4aは、また外部ライトイネーブル信号ext./WE
をバッファ回路55を介して受けるように構成されても
よい。次にこの図20に示すパワーカット指示信号発生
部の動作をその動作波形図である図20(B)を参照し
て説明する。
【0113】バッファ回路55を介して与えられるロウ
アドレスストローブ信号/RASおよびコラムアドレス
ストローブ信号/CASがCBRタイミングを満足する
と、CBR検出器4aから出力されるデータ保持モード
指定信号RRFがHレベルの活性状態とされる。リフレ
ッシュタイマ18が、リフレッシュ制御回路(図2参
照)の制御の下に駆動され、所定時間が経過すると一定
の時間間隔でリフレッシュ要求信号φrefを出力す
る。このリフレッシュ要求信号φrefは、Hレベルの
ときに活性状態とされる。したがって、データ保持モー
ド期間の間、このリフレッシュ要求信号φrefがLレ
ベルのとき、パワーカット指示信号PCがHレベルとさ
れる。このパワーカット指定信号PCがHレベルの期
間、図19(A)に示すように、入力バッファにおい
て、電流経路が遮断される。リフレッシュ要求信号φr
efがHレベルの活性状態とされると、インバータ57
の出力信号がLレベルとされ、パワーカット指定信号P
Cが、応じてLレベルとされる。この期間の間、バッフ
ァ回路55において電源ノードVccから接地ノードV
ssの間に電流が流れる経路が形成され、入力バッファ
(バッファ回路55)が動作状態とされ、外部から与え
られる制御信号(/RASおよび/CAS)を取込むこ
とができる。
【0114】データ保持モードのリセット時において
は、外部ロウアドレスストローブ信号ext.RASが
Hレベルとされる。この外部ロウアドレスストローブ信
号ext./RASがHレベルとされても、パワーカッ
ト指定信号PCがHレベルであれば、バッファ回路55
は非動作状態であり、このバッファ回路55の出力信号
の電位レベルは変化しない。ある時間が経過して、外部
ロウアドレスストローブ信号ext./RASおよびコ
ラムアドレスストローブ信号ext./CASがともに
Hレベルとされる状態において、リフレッシュ要求信号
φrefが活性状態とされると、パワーカット指定信号
PCがLレベルとされ、このHレベルの信号ext./
RASおよびext./CASがバッファ回路55を介
してリフレッシュ制御検出回路4へ与えられ、データ保
持モード指定信号REFがHレベルの信号/RASによ
りLレベルとされる。そのデータ保持モード指定信号R
EFのLレベルへの立下がりに応答して、パワーカット
指示信号PCがLレベルとされ、バッファ回路55(入
力バッファ50a〜50c)が常時作動状態とされる。
【0115】したがって、この図20(A)に示す構成
においては、データ保持モードリセット時において、外
部から与えられる制御信号ext./RASおよびex
t./CASを1リフレッシュサイクル期間(1φre
f期間)Hレベルに保持することにより、データ保持モ
ードが解除される。データ保持モード解除時において、
リフレッシュ要求信号φrefがHレベルの活性状態と
され、内部でリフレッシュ動作が行なわれる。したがっ
て、このリフレッシュデータ保持モード解除後1リフレ
ッシュ期間(リフレッシュ動作が実際に行なわれる期
間)の間、外部からのこのDRAMへのアクセスを禁止
することが必要とされる。
【0116】[変更例]図21(A)は、この発明の実
施の形態3の変更例の構成を示す図である。図21
(A)においては、リフレッシュ要求信号φrefを受
けるインバータ57とパワーカット指示信号PCを出力
するAND回路59との間に、分周器58が設けられ
る。他の構成は、図20(A)に示す構成と同じであ
り、対応する部分には同一の参照番号を付す。この図2
1(A)に示す構成の場合、図21(B)に示す動作波
形図において明らかに見られるように、パワーカット指
示信号PCは、リフレッシュ要求信号φrefを所定の
分周比で分周した周期でLレベルとされる。ここで、図
21(B)においては、分周比1/2の場合が一例とし
て示される。したがって、データ保持モードリセット時
においては、外部からの制御信号ext./RASおよ
びext./CASをHレベルに保持する期間は、この
分周されたリフレッシュ要求信号の周期の期間で済み、
次のアクセスを速いタイミングで行なうことができる。
この分周器58の分周比は、パワーカット指示信号PC
をHレベルおよびLレベルへ駆動するために必要とされ
る充放電電流およびバッファ回路55における貫通電流
の大きさを考慮して、適当な値に設定される。これによ
り、低消費電流でかつデータ保持モードリセット時にお
いて次のアクセスを速いタイミングで行なうことが可能
となる。
【0117】以上のように、この発明の実施の形態3に
従えば、入力バッファの貫通電流が流れる経路を、デー
タ保持モード時に遮断するように構成したため、データ
保持モード動作時における消費電流を低減することがで
きる。
【0118】また、リフレッシュ要求信号の活性化時
に、入力バッファ回路を動作状態とすることにより、確
実にデータ保持モードをリセット状態とすることができ
る。このリフレッシュ要求信号を分周して得られる信号
により、入力バッファ回路の貫通電流経路を選択的に導
通状態とすることにより、データ保持モードリセット時
における外部の制御信号の状態を所定状態(Hレベルの
非活性状態)に保持する期間が短くされ、応じて次のア
クセス開始タイミングを速くすることができる。
【0119】[実施の形態4]図22は、この発明の実
施の形態4に従うDRAMの要部の構成を示す図であ
る。図22に示す構成においては、リフレッシュ動作時
において内部ロウアドレス信号RA,/RAを発生する
部分の構成が示される。
【0120】図19においては、リフレッシュ検出回路
4からのデータ保持モード検出信号REFの活性化時、
ロウアドレスバッファ16をスタティックに動作させる
ためのバッファ制御回路62が設けられる。
【0121】リフレッシュモード検出回路4は、外部ロ
ウアドレスストローブ信号ext./RASの立下がり
に応答して、外部コラムアドレスストローブ信号ex
t./CASをラッチするラッチ回路4aaと、このラ
ッチ回路4aaの出力信号(ラッチ信号)のHレベルの
ときにセットされ、データ保持モード指定信号REFを
Hレベルの活性状態とするセット/リセットフリップフ
ロップ4abを含む。このセット/リセットフリップフ
ロップ4abは、外部ロウアドレスストローブ信号ex
t./RASの立上がりに応答してリセットされる。
【0122】ラッチ回路4aaは、外部ロウアドレスス
トローブ信号ext./RASのがHレベルのとき導通
状態とされて外部コラムアドレスストローブ信号ex
t./CASを通過させるnチャネルMOSトランジス
タにより構成されるトランスファーゲート4caと、ト
ランスファーゲート4caから伝達された信号を反転す
るインバータ4cbと、インバータ4cbの出力信号を
反転してインバータ4cbの入力部へ伝達するインバー
タ4ccと、外部ロウアドレスストローブ信号ext.
/RASがLレベルのときに導通し、インバータ4cb
の出力信号をセット/リセットフリップフロップ4ab
のセット入力Sへ与えるpチャネルMOSトランジスタ
で構成されるトランスファーゲート4cbを含む。ここ
で、実施の形態3の入力バッファが設けられていてもよ
い。
【0123】リフレッシュ制御回路6は、このリフレッ
シュモード検出回路4から与えられるデータ保持モード
検出信号REFに応答してタイマ18を起動し、タイマ
18から与えられるリフレッシュ要求信号φrefに応
答してリフレッシュ動作活性化信号ZRASを活性状態
としてRAS系駆動回路60へ与える。このリフレッシ
ュ制御回路6は、またリフレッシュ動作完了時、このリ
フレッシュ動作活性化信号ZRASの立上がり(非活性
化)に応答して、リフレッシュカウンタ10のカウント
値を1増分(減分)する。
【0124】RAS系駆動回路60は、リフレッシュ動
作活性化信号ZRASの活性化に応答して、ロウアドレ
スバッファにおけるラッチタイミングおよびその出力許
可タイミングを与えるラッチ指示信号RALおよびバッ
ファ活性化信号RADEを出力する。このRAS系駆動
回路60は、またRAS系回路(信号RASに応答して
動作する)に対する制御信号をも発生する。図22にお
いては、センスアンプを活性化するためのセンスアンプ
活性化信号φSAを代表的に示す。ビット線をイコライ
ズするためのビット線イコライズ信号もこのRAS系駆
動回路60は発生する。
【0125】制御回路62は、データ保持モード指示信
号REFとラッチ指示信号RALを受けるOR回路62
aと、データ保持モード指示信号REFとバッファ活性
化信号RADEを受けるOR回路62bを含む。OR回
路62aは、データ保持モード指示信号REFとラッチ
指示信号RALの一方がHレベルのときにHレベルの出
力信号を生成する。OR回路62bは、データ保持モー
ド指示信号REFおよびバッファ活性化信号RADEの
一方がHレベルのときにHレベルの信号を出力する。
【0126】ロウアドレスバッファ16は、内部ロウア
ドレス信号ビットそれぞれに対応して設けられるロウア
ドレスバッファ回路を含む。図22においては、1ビッ
トの内部ロウアドレス信号RAおよび/RAを発生する
バッファ回路16aを代表的に示す。ロウアドレスバッ
ファ回路16aは、OR回路62aの出力信号がHレベ
ルのときに導通し、マルチプレクサ14から与えられる
信号を通過させるnチャネルMOSトランジスタで構成
されるトランスファーゲート16aaと、トランスファ
ゲート16aaから与えられる信号を反転するインバー
タ16abと、インバータ16abの出力信号を反転し
てインバータ16abの入力部へ伝達するインバータ1
6acと、インバータ16abの出力信号を反転するイ
ンバータ16abと、インバータ16abの出力信号と
OR回路62bの出力信号とを受けるNAND回路16
aeと、NAND回路16aeの出力信号を反転して内
部ロウアドレス信号ビット/RAを出力するインバータ
16afと、インバータ16adの出力信号とOR回路
62bの出力信号とを受けるNAND回路16agと、
NAND回路16agの出力信号を反転して内部ロウア
ドレス信号ビットRAを生成するインバータ16ahを
含む。
【0127】マルチプレクサ14は、リフレッシュ制御
回路6から与えられる制御信号の制御の下に、リフレッ
シュカウンタ10から与えられるリフレッシュアドレス
および外部から与えられるアドレス信号Aの一方を選択
的に通過させる。次に、この図22に示すアドレス系回
路の動作について、その動作波形図である図23を参照
して説明する。
【0128】図23(A)は、図22に示すRAS系駆
動回路60の動作を示す信号波形図である。RAS系駆
動回路60は、リフレッシュ動作活性化信号ZRASが
非活性状態のHレベルのときには、ラッチ指示信号RA
LをHレベルに保持し、またバッファ活性化信号RAD
EをLレベルに保持する。データ保持モード指示信号R
EFがLレベルの通常動作モード時の場合には、この状
態においては、OR回路62aの出力信号がHレベルで
あり、OR回路62bの出力信号はLレベルである。ロ
ウアドレスバッファ回路16aにおいては、したがって
トランスファーゲート16aaがOR回路62aからの
Hレベルの信号に応答して導通状態とされ、マルチプレ
クサ14から与えられる信号を通過させる。一方、OR
回路62bの出力信号は、Lレベルであり、NAND回
路16aeおよび16adの出力信号はHレベルであ
り、ロウアドレス信号ビット/RAおよびRAはともに
Lレベルとされる。
【0129】リフレッシュ動作活性化信号ZRASがL
レベルの活性状態とされると、ラッチ指示信号RALが
Lレベルとされ、また次いでバッファ活性化信号RAD
EがHレベルとされる。これにより、トランスファゲー
ト16aaが非導通状態とされて、ラッチ状態にこのロ
ウアドレスバッファ回路16aが入り、アドレスバッフ
ァ活性化信号RADEの立上がりに応答してNAND回
路16aeおよび16adがインバータとして動作し、
そのインバータ16abおよび16acで構成されるラ
ッチ回路によりラッチされたアドレス信号ビットに対応
する内部ロウアドレス信号ビット/RAおよびRAが生
成される。
【0130】したがって、通常動作モード時において
は、このリフレッシュ動作活性化信号ZRASに対応す
る内部RAS信号φRASZに従ってロウアドレスバッ
ファ回路16aが、与えられるアドレス信号ビットをラ
ッチして、内部ロウアドレス信号ビットを生成する。こ
のロウアドレスバッファ回路16aは、リフレッシュ動
作活性化信号ZRAS(内部RAS信号φRASZ)の
非活性化に応答してリセット状態とされる。すなわち、
信号RALがHレベルとされ 信号RADEがLレベル
とされ、内部ロウアドレス信号ビットRAおよび/RA
はともにLレベルとされる。
【0131】データ保持モード動作時においては、デー
タ保持モード指示信号REFがHレベルである。この状
態においては、OR回路62aおよび62bの出力信号
は常時Hレベルに保持される。したがって、ロウアドレ
スバッファ回路16aにおいては、トランスファーゲー
ト16aaが導通状態を保持し、またNAND回路16
aeおよび16adがインバータとして動作する。すな
わち、このロウアドレスバッファ回路16aがスタティ
ックに動作し、マルチプレクサ14から与えられる信号
ビットに従って変化する信号ビットRAおよび/RAを
生成する。
【0132】すなわち、図23(B)に示すように、外
部ロウアドレスストローブ信号ext./RASおよび
外部コラムアドレスストローブ信号ext./CASが
CBRタイミングで与えられ、リフレッシュ検出回路4
からのデータ保持モード指示信号REFがHレベルとさ
れると、ロウアドレスバッファ16がスタティック動作
を開始する。リフレッシュ制御回路6が、タイマ18か
らこのデータ保持モード指定信号REFが活性状態とさ
れてから時間t経過後に与えられるリフレッシュ要求信
号φrefに応答してリフレッシュ動作活性化信号ZR
ASを活性化すると、リフレッシュカウンタ10が活性
化され、そのカウント値がマルチプレクサ14を介して
ロウアドレスバッファ16へ与えられ、応じて内部ロウ
アドレス信号ビットRAおよび/RAの状態が変化す
る。リフレッシュ動作が完了し、リフレッシュ動作活性
化信号ZRASが非活性状態とされると、この非活性化
に応答してリフレッシュカウンタ10のカウント値が更
新される。これのカウント値の更新に従って、スタティ
ック動作を行なうロウアドレスバッファ回路16から出
力されるロウアドレス信号ビットRAおよび/RAの状
態が変化する。以降、このデータ保持モード動作期間の
間、ロウアドレスバッファ16がスタティック動作を行
ない、リフレッシュ動作活性化信号ZRASの非活性化
に応答してリフレッシュカウンタ10のカウント値が更
新される毎に内部ロウアドレス信号ビットRAおよび/
RAの状態が変化する。
【0133】データ保持モード動作が完了すると、デー
タ保持モード指定信号REFがLレベルの非活性状態と
され、ロウアドレスバッファ16がリセットされ、内部
ロウアドレス信号ビットRAおよび/RAはLレベルに
保持される。
【0134】上述のように、データ保持モード動作時に
おいて、ロウアドレスバッファ16をスタティックに動
作させることにより、内部ロウアドレス信号ビットのう
ち、変化するロウアドレス信号ビットを出力するロウア
ドレスバッファ回路のみが充放電動作を行なう。変化し
ないロウアドレス信号ビットに対するロウアドレスバッ
ファ回路は充放電動作を行なわないため、データ保持モ
ード動作時における消費電流を低減することができる。
このとき、選択メモリアレイ(サブアレイ)のセット/
リセット(アクティブ状態/プリチャージ状態)は、R
AS系駆動回路60の制御の下にリフレッシュ動作活性
化信号ZRASに応答して行なわれている。
【0135】図24は、データ保持モード時におけるリ
フレッシュ動作シーケンスを示す図である。リフレッシ
ュ動作シーケンスにおいては、図24(a)に示すバー
ストリフレッシュモードと、図24(b)に示す分散リ
フレッシュモードとがある。バーストリフレッシュモー
ドにおいては、図24(a)に示すように、連続して所
定回数リフレッシュ動作が行なわれる。この所定回数の
リフレッシュが完了すると、比較的長いポーズ時間Tp
の間、DRAMはスタンバイ状態(プリチャージ状態)
に維持される。このポーズ時間Tpが完了すると、再び
所定回数のリフレッシュ動作が行なわれる。このバース
トリフレッシュモードにおいては、先の図22において
示したように、ロウアドレスバッファをスタティックに
動作させ、変化するアドレス信号ビットの信号線のみを
充放電させることにより、リフレッシュ動作時における
動作電流が低減される。
【0136】また、図24(b)に示す分散リフレッシ
ュモードにおいては、リフレッシュ動作は、所定のリフ
レッシュ期間Trefごとに行なわれる。したがってこ
の分散リフレッシュの構成と比べて、図21(a)に示
すバーストリフレッシュモードの場合、ポーズ時間Tp
をリフレッシュ間隔Trefよりも長く取ることができ
る(連続して複数行にわたるメモリセルデータがリフレ
ッシュされるため)。結果として、実効的にDRAMが
スタンバイ(プリチャージ状態)に維持される時間が長
くなり、消費電流を低減することができる。本実施の形
態4においては、このバーストリフレッシュモードを先
の図22に示すロウアドレスバッファの構成と組合せて
用いてサブアレイまたはメモリブロック単位でリフレッ
シュ動作を実行する。
【0137】図25は、この発明の実施の形態4におけ
るDRAMのメモリブロック部の構成を概略的に示す図
である。図25においては、2つのメモリブロックMB
LおよびMBRを示す。このメモリブロックMBLおよ
びMBRの間に、メモリセルデータの検知および増幅を
行なうセンスアンプSAを含むセンスアンプ帯SABが
配置される。このメモリブロックMBLおよびMBRに
よりセンスアンプ帯SABのセンスアンプSAを共有す
る構成は「シェアードセンスアンプ配置」と呼ばれる。
「シェアードセンスアンプ配置」は、またセンスアンプ
がメモリブロックの両側に各列に交互に配置される「交
互配置型シェアードセンスアンプ配置」の構成であって
もよいが、この図25においては、説明を簡略化するた
めに「シェアードセンスアンプ配置」の構成を示す。ま
た、メモリブロックMBLおよびMBRは、それぞれ先
の実施の形態1および2で示したサブアレイMB♯j
(j=0〜7)であってもよく、またこのメモリブロッ
クMBLおよびMBRが1つのサブアレイを構成しても
よい。
【0138】メモリブロックMBLが、一例として、1
28本のワード線WL0〜WL127を含み、メモリブ
ロックMBRも、128本のワード線WL128〜WL
225を含む。メモリブロックMBLに対しては、Xデ
コーダRDLが設けられ、メモリブロックMBRに対し
ては、XデコーダRDRが配置される。
【0139】メモリブロックMBLおよびMBRそれぞ
れにおいてメモリセルの各列に対応してビット線対が配
置される。図25においては、メモリブロックMBLに
おいては、1つのビット線対BLL,/BLLを示し、
メモリブロックMBRにおいては1つのビット線対BL
Rおよび/BLRを代表的に示す。
【0140】センスアンプ帯SABは、このメモリブロ
ックMBLおよびMBRの対応の列のビット線対BL
L,/BLLおよびBLR,/BLRに対応して配置さ
れるセンスアンプSAを含む。このセンスアンプSA
は、ビット線分離制御信号BLILに応答して選択的に
導通状態とされるビット線分離ゲートIGLを介してビ
ット線BLL,/BLLに接続され、かつ分離制御信号
BLIRに応答して選択的に導通状態とされるビット線
分離ゲートIGRを介してビット線BLR,/BLRに
接続される。このビット線分離制御信号BLILおよび
BLIRは、メモリブロック指定信号BSに応答する分
離制御回路ICLから出力される。この分離制御回路I
CLは、メモリブロックMBLがブロック指定信号BS
により指定されたときには、分離制御信号BLILをH
レベルに保持し、分離制御信号BLIRをLレベルに保
持する。
【0141】センスアンプSAの動作時においては、ビ
ット線対BLL,/BLLのみがセンスアンプSAに接
続されるため、センスアンプSAが駆動する負荷が軽減
され、高速でセンス動作を行なうことができる。また、
センスアンプSAのセンスノード(センスアンプとビッ
ト線対との接続ノード)の負荷容量(寄生容量)が小さ
くなるため、メモリセルMCからの読出電圧(ビット線
に伝達されたメモリセルの記憶データにより生じるビッ
ト線の電位変化量)を大きくすることができ、安定にセ
ンス動作を行なうことができる。メモリブロック指定信
号BSが、これらのメモリブロックMBLおよびMBR
以外のメモリブロックを指定するときには、このビット
線分離制御信号BLILおよびBLIRがともにHレベ
ルとされて、センスアンプSAは分離制御ゲートIGL
およびIGRを介してビット線対BL,/BLLおよび
BLR,/BLRに接続される。この状態においては、
メモリブロックMBLおよびMBRはスタンバイ状態
(プリチャージ状態)を維持する。
【0142】図26(A)は、ビット線分離制御信号B
LILおよびBLIRを発生する部分の構成を示す図で
ある。図26(A)において、リフレッシュ制御回路6
は、リフレッシュ検出回路から与えられるデータ保持モ
ード検出信号REFに応答して作動状態とされるリフレ
ッシュ制御部70と、リフレッシュ制御部70からの起
動信号に応答して所定期間をカウントするタイマ18a
と、リフレッシュ制御部70の制御の下に起動され、ポ
ーズ時間をカウントし、ポーズ時間経過ごとにリフレッ
シュ要求信号φPAを出力するポーズタイマ72と、リ
フレッシュ制御部70から出力されるリフレッシュ動作
活性化信号ZRASをカウントするカウンタ74を含
む。
【0143】カウンタ74は、このメモリブロックMB
LおよびMBRそれぞれに含まれるワード線の数(12
8)をカウントし、カウント動作完了後カウントアップ
信号φCNTをたとえばLレベルの非活性状態とする。
タイマ18aは、リフレッシュ制御部70の制御の下
に、データ保持モード検出信号REFが活性状態とされ
てから所定期間経過後セルフリフレッシュ動作に入るこ
とを示す信号を出力する。リフレッシュ制御部70は、
このタイマ18aからのセルフリフレッシュモード指定
信号に応答して連続してカウンタ74からのカウント信
号φCNTがHレベルの間リフレッシュ動作活性化信号
ZRASを繰返し活性化する。
【0144】リフレッシュ制御部70からのリフレッシ
ュ動作活性化信号ZRASは、ブロックアドレス信号ビ
ットRABa〜RABbをデコードするブロックデコー
ダ76へ与えられる。このブロックデコーダ76へ与え
られるアドレス信号ビットの数は、メモリマットに含ま
れるメモリブロックの数により決定される。ブロックデ
コーダ76は、このリフレッシュ制御部70からのリフ
レッシュ動作活性化信号ZRASの活性化時に活性化さ
れてデコード動作を行ない、ブロック指定信号BSを出
力する。
【0145】分離制御回路ICLは、カウンタ74から
のカウント制御信号φCNTおよびブロック指定信号B
Sおよびリフレッシュ動作活性化信号ZRASを受け
て、ビット線分離信号BLILおよびBLIRを出力す
る。分離制御回路ICLは、カウンタ74からのカウン
ト制御信号φCNTがHレベルの活性状態の間、すなわ
ちバーストリフレッシュが行なわれる期間、分離制御信
号BLILおよびBLIRの状態を保持する。次に、こ
の図26(A)の示す回路の動作をその動作を波形図で
ある図26(B)を参照して説明する。
【0146】データ保持モード指定信号REFがHレベ
ルの活性状態とされると、リフレッシュ制御部70は、
タイマ18aを起動する。タイマ18aからタイムアッ
プ信号が与えられると、リフレッシュ制御部70は、カ
ウンタ74を活性状態として、その出力信号φCNTを
Hレベルの活性状態とする。これと並行して、リフレッ
シュ動作活性化信号ZRASを活性状態とする。図26
(B)においては、リフレッシュ動作活性化信号ZRA
Sの反転信号RASを示す。ブロックデコーダ76は、
このリフレッシュ動作活性化信号ZRASの活性化に応
答して、ロウアドレスバッファから与えられるブロック
アドレス信号ビットRABa〜RABbをデコードし、
選択されたメモリブロックに対するブロック選択信号B
Sをデコードし、選択されたメモリブロックに対するブ
ロック選択信号BSを活性状態とする。
【0147】分離制御回路ICLは、ブロックデコーダ
76から与えられるブロック選択信号(BS0)に従っ
て、ビット線分離制御信号BLILおよびBLIRの一
方をHレベルとし、他方をLレベルとする。
【0148】今、メモリブロックMBLが最初に指定さ
れたと仮定する。この状態においては、分離制御回路I
CLは、ビット線分離信号BLILをHレベルに維持
し、ビット線分離制御信号BLIRをLレベルに固定す
る。カウンタ74からのカウント信号φCNTがHレベ
ルの間、分離制御回路ICLは、内部でリフレッシュ動
作活性化信号ZRASを常時活性状態とみなす。したが
って、リフレッシュ制御部70からのリフレッシュ動作
活性化信号ZRASが繰返し活性状態と非活性状態を繰
返しても、そのカウンタ74からのカウント制御信号φ
CNTがHレベルの間、分離制御信号BLILはHレベ
ルを維持し、分離制御信号BLIRはLレベルを維持す
る。これにより、分離制御回路ICLにおける分離制御
信号BLILおよびBLIRの充放電電流を低減し、デ
ータ保持モードにおける消費電流を低減する。
【0149】リフレッシュ制御部70が128回リフレ
ッシュ動作活性化信号ZRASを発生すると、カウンタ
74は、そのカウント制御信号φCNTをLレベルにリ
セットする。このカウンタ74からのカウント制御信号
φCNTのリセットに応答して、分離制御回路ICL
は、その分離制御信号BLIRをHレベルに復帰させ
る。このときまた、リフレッシュ制御部70は、カウン
タ74からのカウント制御信号φCNTの立下がりに応
答してポーズタイマ72を起動する。ポーズタイマ72
は、予め定められたポーズ時間を計測し、このポーズ時
間が経過すると、再びリフレッシュ要求信号φPAを出
力する。このリフレッシュ要求信号φPAに応答してリ
フレッシュ制御部70は、再びカウンタ74を駆動状態
とし、カウント制御信号φCNTをHレベルとし、また
リフレッシュ動作活性化信号ZRASを128回連続的
に出力する。この状態においては、ブロックデコー76
からのブロック選択信号BSが、メモリブロックMBR
を指定する。したがって、分離制御回路ICLは、分離
制御信号BLILをLレベルに立下げ、分離制御信号B
LIRをHレベルに固定する。
【0150】メモリブロックMBRの128本のワード
線が順次選択状態とされて、メモリブロックMBRのメ
モリセルの記憶データのリフレッシュが実行される。リ
フレッシュ動作活性化信号ZRASが128回発生され
ると、カウンタ74からのカウント制御信号φCNTが
Lレベルとされ、分離制御回路ICLは、リセット状態
とされ、分離制御信号BILおよびBIRをともにHレ
ベルとする。リフレッシュ制御部70は、このカウンタ
74からのカウント制御信号φCNTの立下がりに応答
して、再びポーズタイマ72を起動する。この間、ブロ
ックデコーダ76は、リフレッシュ動作活性化信号ZR
ASが非活性状態にあり、この出力するブロック選択信
号BSの状態を維持する。これは、ブロックデコーダ7
6へ与えられるクロック指定アドレス信号ビットRAB
aおよびRABbがスタティックに動作するロウアドレ
スバッファから与えられるためである。しかしながら、
このブロックデコーダ76は、図26(B)において破
線で示すように、バーストリフレッシュ動作完了後のポ
ーズ期間においては、リセット状態とされる構成が用い
られてもよい。
【0151】ポーズタイマ72から、再びリフレッシュ
要求信号φPAが与えられると、リフレッシュ制御部7
0は、再びカウンタ70を起動し、リフレッシュ動作活
性化信号ZRASを繰り返し活性化状態とする。ブロッ
クデコーダ76は、再びアドレス信号ビットをデコード
して、メモリブロック指定信号BSを出力する。この状
態において、メモリブロックMBLおよびMBRと異な
るメモリブロックが指定される。したがって、分離制御
回路ICLは、分離制御信号BILおよびBIRをとも
にHレベルに保持する。
【0152】上述の動作により、バーストリフレッシュ
をメモリブロック単位で実行することにより、センスア
ンプとメモリブロックとを接続するための分離制御信号
の充放電は、このバーストリフレッシュ動作期間中行な
われないため、データ保持モード時における消費電流を
低減することができる。図27は、図26(A)に示す
ブロックデコーダ76の構成の一例を示す図である。図
27においては、1つのブロック選択信号BSiを発生
する部分の構成を示す。図27において、ブロックデコ
ーダ76は、リフレッシュ動作活性化信号ZRSを受け
るインバータ76aと、インバータ76aの出力信号と
データ保持モード指定信号REFを受けるOR回路76
bと、OR回路76bの出力信号とブロック指定アドレ
ス信号ビットRABa〜RABbを受けるAND回路7
6cを含む。AND回路76cからメモリブロック指定
信号BSiが出力される。
【0153】この図27に示す構成においては、データ
保持モード指定信号REFがHレベルのとき、すなわち
データ保持モード動作時においては、OR回路76bの
出力信号はHレベルである。ブロック指定アドレス信号
ビットRABa〜RABbは、データ保持モード動作時
においてはスタティックに動作するアドレスバッファか
ら与えられる。したがって、このAND回路76cから
出力されるブロック指定信号BSiは、データ保持モー
ド動作時においては、リセットされることなくスタティ
ックに変化し、図26(B)に示すブロック指定信号B
S0(BS1)のように変化する。
【0154】[ブロックデコーダの変更例]図28は、
図26(A)に示すブロックデコーダ76の変更例を示
す図である。図28において、ブロックデコーダ76
は、カウント制御信号φCNTがLレベルのときに導通
状態とされ、ブロック指定アドレス信号ビットRABa
〜RABbおよびリフレッシュ動作活性化信号ZRAS
を通過させる転送制御回路76dと、この転送制御回路
76dから与えられるリフレッシュ動作活性化信号ZR
ASを受けるインバータ76eと、転送制御回路76d
から与えられるブロック指定アドレス信号ビットRAB
a〜RABbとインバータ76eの出力信号を受けるA
ND回路76fを含む。AND回路76fからブロック
選択信号BSiが出力される。転送制御回路76dは、
信号RABa〜RABbおよびZRASそれぞれに対し
て設けられ、そのゲートにカウント制御信号φCNTを
受けるpチャネルMOSトランジスタ76da〜76d
bおよび76eで構成されるトランスファゲートを含
む。
【0155】この図28に示す構成においては、バース
トリフレッシュ動作期間中カウント制御信号φCNTが
Hレベルであり、転送制御回路76aに含まれるトラン
スファゲート76da〜76dbおよび76dcはすべ
て非導通状態である。したがって、AND回路76fの
入力信号の状態は変化せず、バーストリフレッシュ動作
期間の間、メモリブロックBSiの状態は変化しない。
バーストリフレッシュ動作期間が完了し、ポーズ期間に
されると、カウント制御信号φCNTがLレベルとさ
れ、転送制御回路76dのトランスファゲート76da
〜76dbおよび76dcはすべて導通状態とされる。
この状態においては、リフレッシュ動作活性化信号ZR
ASのHレベルとされるため、インバータ76eの出力
信号がLレベルとされ、AND回路76fから出力され
るブロック指定信号BSiはLレベルにリセットされ
る。したがってこの構成に従えば、図26(B)におい
て破線で示すブロック選択信号BS0およびBS1の波
形が得られる。
【0156】図29は、図26(A)に示す分離制御回
路ICLの構成の一例を示す図である。分離制御回路I
CLは、リフレッシュ動作活性化信号ZRASを受ける
インバータ81と、インバータ81の出力信号とカウン
ト制御信号φCNTを受けるOR回路82と、ブロック
指定信号BSiを受けるインバータ83と、ブロック指
定信号BS0を受けるインバータ84と、ブロック指定
信号BS0、インバータ83の出力信号およびOR回路
82の出力信号を受けるNAND回路85と、ブロック
指定信号BS1、インバータ84の出力信号およびOR
回路82の出力信号を受けるNAND回路86を含む。
NAND回路85から分離制御信号BLIRが出力さ
れ、NAND回路86から分離制御信号BLILが出力
される。
【0157】カウント制御信号φCNTがHレベルのと
き、すなわちバーストリフレッシュ動作期間中、OR回
路82の出力信号はHレベルであり、NAND回路85
および86がイネーブル状態とされる。今、ブロック選
択信号BS0がHレベルであり、ブロック選択信号BS
1がLレベルであるとする。この状態においては、NA
ND回路86から出力される分離制御信号BLILがH
レベルとなり、NAND回路85から出力される分離制
御信号BLIRがLレベルとされる。逆に、ブロック指
定信号BS0がLレベルであり、ブロック指定信号BS
1がHレベルのときには、ブロック分離制御信号BLI
RがHレベルとされ、ブロック分離制御信号BLILが
Lレベルとされる。ブロック選択信号BS0およびBS
1がともにLレベルの場合には、分離制御信号BLIR
およびBLILがともにHレベルとされる。
【0158】カウント制御信号φCNTがLレベルとな
り、バーストリフレッシュ動作期間が完了すると、リフ
レッシュ動作活性化信号ZRASがHレベルとなり、イ
ンバータ81の出力信号がLレベルとなり、OR回路8
2の出力信号がLレベルとされる。これにより、NAN
D回路85および86から出力される分離制御信号BL
IRおよびBLILはともにHレベルにリセットされ
る。
【0159】したがってこの図29を示す分離制御回路
の構成を利用することにより、バーストリフレッシュ動
作期間中、ブロックデコーダ76から出力されるブロッ
ク選択指定信号BSi(BS0およびBS1)は、その
状態が変化しないため、分離制御信号BSIRおよびB
SILの状態も変化しない。これにより、分離制御信号
BLIRおよびBLILのセット/リセットに伴う充放
電電流を低減することができる。
【0160】なお、この図29に示す構成においても、
カウント制御信号φCNTにより、ブロック指定信号B
S0およびBS1をラッチするラッチ回路(図28に示
す転送制御回路76d)と同様の構成が設けられてもよ
い。
【0161】また、この実施の形態4において、リフレ
ッシュ動作活性化信号ZRASのみを示しているが、通
常動作モード時においては、このリフレッシュ動作活性
化信号ZRASに代えて、内部RAS信号φRASZが
与えられる。
【0162】[変更例]図30は、この発明の実施の形
態4の変更例の構成を示す図である。この図30に示す
構成においては、ロウアドレスバッファのスタティック
動作を実現するための制御回路62に対し、リフレッシ
ュ制御回路6からのカウント制御信号φCNTが与えら
れる。リフレッシュカウンタ10は、データ保持モード
検出信号REFの変化時(セットおよびリセット時)、
カウント値が初期値にリセットされる。他の構成は、図
22に示す構成と同じであり、対応する部分には同一の
参照番号を付す。この図30に示す構成に従えば、バー
ストリフレッシュ動作期間中のアドレスバッファ16が
スタティック動作を行ない、ポーズ期間中は、このロウ
アドレスバッファはリセット状態を維持する。したがっ
てこの図30に示す構成を用いても、バーストリフレッ
シュ動作期間中、変化すべき内部ロウアドレス信号ビッ
ト(クロック指定信号を含む)が変化するだけであり、
同様データ保持モード動作時における消費電流を低減す
ることができる。
【0163】また、リフレッシュカウンタ10をリセッ
トすることにより、バーストリフレッシュ時正確にメモ
リブロックの最初のワード線からリフレッシュを行なう
ことができる。
【0164】以上のように、この発明の実施の形態4に
従えば、メモリブロック単位でリフレッシュ動作を実行
し、そのバーストリフレッシュ動作期間(ブロック単位
でのリフレッシュ動作期間)センスアンプとメモリブロ
ックとを接続するための分離制御信号の状態を保持する
ように構成したため、この分離制御信号のセット/リセ
ットに伴う充放電電流を低減することができ、データ保
持モード動作時における消費電流を低減することができ
る。
【0165】[実施の形態5]図31(A)は、この発
明の実施の形態5に従うDRAMの要部の構成を示す図
である。この図31(A)においては、1つのメモリア
レイ部の構成を示す。このメモリアレイは、サブアレイ
であってもよい。図31(A)において、メモリアレイ
のメモリセルの各行に対応してメインワード線MWL0
〜MWLnが配置される。メモリアレイは、複数のメモ
リサブブロックMG♯0、MG♯1、…に分割される。
各メモリサブブロックMG♯0,MG♯1において、メ
モリセルの各行に対応してサブワード線SWLが配置さ
れる。図31(A)においては、メモリサブブロックM
G♯0において、サブワード線SWL00,SWL10
〜SWLn0を示し、メモリサブブロックMG♯1にお
いて、サブワード線SWL01,SWL11〜SWLn
1を代表的に示す。これらのサブワード線SWLkl
(k=0〜n:l=0〜m(mは図示せず))に対応の
メモリサブブロックの1行のメモリセルが接続される。
【0166】メインワード線MWL0〜MWLnに対し
て、内部ロウアドレス信号RAをデコードするロウデコ
ード回路RDxが設けられる。このロウデコード回路R
Dxへ与えられる内部ロウアドレス信号ビットRAのビ
ットの数は、含まれるメインワード線MWL0〜MWL
nの数に応じて決定される。ロウデコーダRDxの出力
部には、メインワード線MWL0〜MWLnそれぞれに
対応して、選択時(ロウデコード回路RDxの出力信号
が選択状態を示すとき)、対応のメインワード線を選択
状態へ駆動するワード線ドライブ回路WD0〜WDnが
設けられる。
【0167】サブワード線SWLklと対応のメインワ
ード線MWLkとを接続するために、メモリサブブロッ
ク選択信号RGlに応答して対応のメインワード線MW
Lkとサブワード線SWLklとを接続するサブブロッ
ク選択ゲートGTklが設けられる。このサブブロック
選択ゲートGTklは、対応のサブブロック選択信号R
Glと対応のメインワード線MWLk上の信号がともに
Hレベルの選択状態とされたときに対応のサブワード線
SWLklを選択状態へ駆動する。
【0168】この図31(A)に示す構成は、メインワ
ード線およびサブワード線で構成される「分割ワード線
(DWL)」構成と呼ばれる。選択状態とされるワード
線に接続されるメモリセルの数が少なく、ワード線の負
荷容量が小さく、高速で対応のサブワード線を選択状態
とすることができる。
【0169】この図31(A)に示す分割ワード線構成
においては、リフレッシュ動作時においては、メモリサ
ブブロックごとにリフレッシュが行なわれる。すなわ
ち、1つのメモリサブブロックMG♯0においてサブワ
ード線SWL00〜SWLn0に接続されるメモリセル
が順次リフレッシュされた後に、次のメモリサブブロッ
クMG♯1のメモリセルのリフレッシュ動作が実行され
る。このメモリサブブロック指定信号RGkは、メモリ
ブロック指定信号RAp〜RAqをデコードするブロッ
ク選択回路SBSから出力される。
【0170】このブロック選択回路SBSは、リフレッ
シュ動作活性化信号ZRASおよびカウント制御信号φ
CNTaとに応答して選択的に活性状態とされる。ブロ
ック選択回路SBSは、リフレッシュ動作時において
は、1つのメモリサブブロックにおいてサブブロックワ
ード線がすべて選択状態とされるまで、サブブロック指
定信号RGkの状態を保持する。
【0171】図31(B)は、この図31(A)に示す
DRAMのデータ保持モード時における動作を示す図で
ある。図31(B)において、データ保持モード指定信
号REFが活性状態とされると、リフレッシュ動作活性
化信号ZRASが繰返し活性状態とされる。このリフレ
ッシュ動作活性化信号ZRASの活性化に応答して、ロ
ウデコード回路RDxがデコード動作を行なって、メイ
ンワード線MWLを順次選択状態とする。今、メインワ
ード線MWLの数が128(n=127)であると仮定
する。ブロック選択回路SBSは、データ保持モード動
作時においてはカウント制御信号φCNTaの制御の下
に、128回リフレッシュ動作活性化信号ZRASが活
性状態とされる間そのメモリサブブロック指定信号RG
iの状態を維持する。これにより、データ保持モード時
において、各リフレッシュ動作ごとに、サブブロック指
定信号RGiのリセットを行なう必要がなく、このサブ
ブロック指定信号の充放電に伴う電流消費を低減するこ
とができる。
【0172】なお、この図31(A)および(B)に示
す構成において、リフレッシュ動作は、バーストリフレ
ッシュ動作がメモリサブブロック単位で行なわれるが、
また、分散リフレッシュモードに従ってリフレッシュが
行なわれてもよい。
【0173】このブロック選択回路SBSの構成は、先
の実施の形態4に示すブロックデコーダ76および分離
制御回路ICLの構成を利用することができる。この場
合、カウント制御信号φCNTaに関しては、図26に
示すカウンタ75のカウント値が、含まれるメインワー
ド線の数に応じて適当に調整されればよい。
【0174】以上のように、この発明の実施の形態5に
従えば、メインワード線とサブワード線とを含む分割ワ
ード線構成のDRAMにおいて、サブワード線のメモリ
サブブロック単位でリフレッシュを行なう場合に、1つ
のサブブロックのメモリセルのリフレッシュ動作が完了
するまで、このサブワード線とメインワード線とを接続
するためのメモリサブブロック選択信号の状態を変化さ
せないように構成したため、このメモリサブブロック選
択信号の充放電に伴う消費電流を低減することができ、
データ保持モード動作時における消費電流を低減するこ
とができる。
【0175】[実施の形態6]図32(A)は、この発
明の実施の形態6に従うDRAMの要部の構成を概略的
に示す図である。図32(A)において、周辺回路82
およびメモリアレイ84各々と電源ノードVccの間
に、ポーズ期間指定信号PSに応答して非導通状態とさ
れるスイッチング素子81aおよび81bが設けられ
る。電源ノードVccからの電源電圧Vccから中間電
圧Vcc/2を発生してメモリアレイ84へ与える中間
電圧発生回路86は、常時電源電圧Vccを供給されて
中間電圧Vcc/2を生成する。メモリアレイ84は、
複数のメモリマットを含んでもよく、またリフレッシュ
動作時において、選択状態とされる1つのメモリマット
であってもよい。周辺回路82は、このメモリアレイ8
4を選択状態へ駆動するロウデコーダおよびセンスアン
プ活性化回路等を含む。図32(B)は、この図32
(A)に示すDRAMの動作を示す波形図である。以
下、この発明の実施の形態6に従うDRAMの動作を図
32(B)を参照して説明する。
【0176】データ保持モード動作時において、バース
トリフレッシュが行なわれている期間、ポーズ期間指定
信号PSはLレベルとされ、スイッチング素子81aお
よび81bは導通状態とされ、周辺回路82およびメモ
リアレイ84へは、電源ノードVccからの電源電圧V
ccが供給される。中間電圧発生回路86からは、常時
中間電圧Vcc/2が与えられる。
【0177】バーストリフレッシュ動作が完了し、ポー
ズ期間に入ると、ポーズ期間指定信号PSがHレベルと
され、スイッチング素子81aおよび81bが非導通状
態とされ、周辺回路82およびメモリアレイ84への電
源電圧Vccの供給が停止され、周辺回路82およびメ
モリアレイ84における動作電源電圧が放電に伴って接
地電位レベルへ低下する。ポーズ期間中においては、リ
フレッシュ動作は行なわれず、周辺回路82およびメモ
リアレイ84は動作は行なわない。したがってこのポー
ズ期間における消費電流を大幅に低減することができ
る。
【0178】ポーズ時間が経過すると、再びバーストリ
フレッシュ動作が行なわれる。このポーズ期間終了に応
答して、ポーズ期間指定信号PSが再びLレベルとさ
れ、スイッチング素子81aおよび81bが導通状態と
され、周辺回路82およびメモリアレイ84への電源電
圧Vccの供給が行なわれて周辺回路82およびメモリ
アレイ84が動作可能状態とされる。この周辺回路82
およびメモリアレイ84における電源電圧が安定化する
と、バーストリフレッシュ動作が再び実行される。
【0179】図33は、図22に示すメモリアレイ84
および周辺回路82の構成の一例を示す図である。図3
3においては、メモリアレイにおける1対のビット線B
L、/BLおよびワード線WL0、WL1を代表的に示
す。ビット線BL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、ビット線/BLとワード線W
Lの交差部に対応して別のメモリセルMCが配置され
る。これらのメモリセルMCは、情報を電荷の形態で記
憶するキャパシタCと、対応のワード線上の電位に応答
して導通してキャパシタを対応のビット線BL(または
/BL)へ接続するアクセストランジスタTを含む。
【0180】ビット線周辺回路としてセンスアンプ駆動
トランジスタ22aの導通時に、電源線89から電源電
圧Vccが供給されて動作して、ビット線BLおよび/
BLの高電位のビット線電位を電源電圧Vccレベルへ
駆動するセンスアンプ20が設けられる。このセンスア
ンプ20のnチャネルMOSトランジスタに対する制御
部分は示していない。
【0181】また、ビット線BLおよび/BLに対し、
ビット線イコライズ指示信号EQに応答して活性化され
て、ビット線BLおよび/BLの電位を中間電位にプリ
チャージするプリチャージ/イコライズ回路EPが設け
られる。このプリチャージ/イコライズ回路EPは、イ
コライズ指示信号EQに応答して導通してビット線BL
および/BLを電気的に短絡するトランジスタ、および
中間電圧Vbl(=Vcc/2)をビット線BLおよび
/BLへ伝達するMOSトランジスタを含む。
【0182】中間電圧発生回路86は、電源ノードVc
cからの電源電圧Vccから中間電圧Vccレベルのビ
ット線プリチャージ電圧Vblおよびセルプレート電圧
Vcpを生成する。このビット線プリチャージ電圧Vb
lは、ビット線対それぞれに設けられたプリチャージ/
イコライズ回路EPへ供給される。セルプレート電圧V
cpは、メモリセルMCに含まれるキャパシタCの一方
電極(セルプレート電極)へ与えられる。
【0183】周辺回路82は、イコライズ信号EQを発
生するためのイコライズ制御回路83、ワード線を選択
状態へ駆動するためのXデコーダ85、およびセンスア
ンプ20を活性化するためのセンス活性化信号φSを出
力するセンス制御回路87を含む。イコライズ制御回路
83は、メモリアレイ84に含まれるプリチャージ/イ
コライズ回路EPを介してビット線BLおよび/BLの
電位を中間電位レベルに保持するため、常時活性状態と
される。Xデコーダ85は、スイッチングトランジスタ
81aa(pチャネルMOSトランジスタで例示的に示
す)を介して電源ノードVccに結合される。センス制
御回路87は、スイッチングトランジスタ81abを介
して電源ノードVccから電源電圧Vccを供給され
る。電源線89は、スイッチングトランジスタ81ba
を介して電源ノードVccに結合される。これらのスイ
ッチングトランジスタ81aa,81abおよび81b
aのゲートへは、ポーズ期間指定信号PSが与えられ
る。
【0184】リフレッシュ動作時および通常動作モード
時においては、このポーズ期間指定信号PSはLレベル
にあり、スイッチングトランジスタ81aa,81ab
および81baはすべて導通状態にあり、Xデコーダ8
5、センス制御回路87は、全て動作可能状態とされ
る。また、電源線89へは、スイッチングトランジスタ
81baを介して電源電圧Vccが供給される。したが
って、この状態においては、動作電源電圧が供給される
ため、Xデコーダ85、センス制御回路87およびセン
スアンプ20は正常に動作し、リフレッシュ動作を行な
うことができる。イコライズ制御回路83は、常時電源
ノードVccから電源電圧Vccが供給されている。し
たがってビット線BLおよび/BLは、このリフレッシ
ュ動作時においても、安定に中間電位レベルにプリチャ
ージされる。
【0185】ポーズ期間においては、ポーズ期間指定信
号PSがHレベルとされ、スイッチングトランジスタ8
1aa,81abおよび81baがすべて非導通状態と
される。したがってXデコーダ85およびセンス制御回
路87は非作動状態とされ、ワード線WL0,WL1,
…は接地電位レベルに保持される(信号線が放電されて
リセット状態と同じ状態に維持されるため)。またセン
ス制御回路87においてもセンス活性化信号φSはLレ
ベルとされる。この状態においても、電源線89は、電
源ノードVccからスイッチングトランジスタ81ba
により分離されるため、電源線89も、フローティング
状態とされて電位が接地電位レベルへ低下し、、センス
アンプ20は非作動状態とされる。この状態において
も、イコライズ制御回路83は、作動状態にあり、イコ
ライズ指示信号EQはHレベルであり、プリチャージ/
イコライズ回路EPが動作し、ビット線BLおよび/B
Lを中間電位のプリチャージ電位Vblレベルにプリチ
ャージして保持する。またメモリセルMCのキャパシタ
Cのセルプレート電極へは、中間電圧発生回路86から
セルプレート電圧Vcp(=Vcc/2)が供給され、
このセルプレート電圧は、所定の中間電圧レベルを保持
する。このポーズ期間中において、中間電圧発生回路8
6の作動状態を維持することにより、メモリセルデータ
の破壊を防止する。以下にこのメモリセルデータの破壊
の防止について説明する。
【0186】図34(A)は、ポーズ期間中において、
中間電圧発生回路86の動作を停止させたときのメモリ
セルの電位の変化を示す図である。図34(A)に示す
ように、この中間電圧発生回路86の動作を停止させた
場合、ポーズ期間中においてビット線BL(または/B
L)の電位は中間電位Vcc/2から0Vに放電され
る。またセルプレート電圧Vcpも、中間電圧Vcc/
2から0Vレベルに低下する。ワード線WLの電位は非
選択状態の0Vである。メモリのアクセストランジスタ
TとキャパシタCの接続ノード(ストレージノード)S
Nは、フローティング状態である。この状態において、
中間電位レベルのセルプレート電圧Vcpを0Vに低下
させた場合、ストレージノードSNの電位は、キャパシ
タCの容量結合により、Vcc/2だけ低下する。キャ
パシタCがLレベルのデータを記憶している場合、ビッ
ト線BLの電位(0V)よりもストレージノードSNの
電位(−Vcc/2)が低くなり、ワード線WLの電位
が0VであってもアクセストランジスタTが導通し、ス
トレージノードSNからビット線BLへ電子が流れ、ス
トレージノードSNの電位が上昇する。したがって、こ
のストレージノードSNに記憶されたLレベルのデータ
(電位0V)の情報が損なわれ、メモリセルのデータの
破壊が生じるか、またはメモリセルのリフレッシュ特性
(データ保持特性)が悪化する。
【0187】このキャパシタCの容量結合によるストレ
ージノードSNの電位低下を防止するために、セルプレ
ート電位Vcpを接地電位レベルに固定することが考え
られる(通常動作時においても)。しかしながら、この
場合、ストレージノードSNの容量結合による電位低下
は生じないものの、ビット線BLおよび/BLを通常動
作時またはリフレッシュ動作時において中間電位Vbl
(=Vcc/2)にプリチャージしてセンス動作を行な
うことができなくなる。
【0188】すなわち、ビット線BLおよび/BLが中
間電位Vcc/2にプリチャージされ、セルプレート電
位Vcpが0Vに固定される場合、Hレベルデータ読出
時とLレベルデータ読出時におけるビット線の電位の変
化量(読出電圧)の大きさが異なる。
【0189】V′(H)−Vcc/2=(Vcc/2)
(Cb/(Cb+Cs))、 Vcc/2−V′(L)=(Vcc/2)・Cs/(C
b+Cs) となるためである。ここで、CbおよびCsは、ビット
線の容量およびメモリセルキャパシタCの容量をそれぞ
れ示し、V′(L)およびV′(H)は、それぞれLレ
ベルデータ読出時およびHレベルデータ読出時における
ビット線の電位を示す。したがって、センスアンプの動
作マージンがHレベルデータとLレベルデータの読出時
において異なり(Cb>Cs)、正確なセンス動作を行
なうことができなくなる。
【0190】そこで、図34(B)に示すように、中間
電圧発生回路86およびイコライズ制御回路83を活性
状態とし、ポーズ期間においても、ビット線BL(また
は/BL)およびセルプレート電圧Vcpを中間電圧V
cc/2の電位レベルに保持する。これにより、ストレ
ージノードSNに対するキャパシタCによる容量結合の
影響は存在せず、ストレージノードSNは、正確に、記
憶データに対応する電荷を保持する。これにより、記憶
データの破壊が防止されかつリフレッシュ特性の劣化が
防止される。
【0191】上述のように、ポーズ期間において、メモ
リアレイ84および周辺回路82への電源電圧Vccの
供給を停止し中間電圧発生回路86は常時動作させ、ビ
ット線BLおよび/BLならびにセルプレートと中間電
圧Vcc/2のプリチャージ電圧VblおよびVcpレ
ベルに保持することにより、リフレッシュ特性の劣化お
よびメモリセル記憶データの破壊を生じさせることな
く、消費電流を低減することができる。
【0192】図35(A)は、ポーズ期間指定信号PS
を発生する部分の構成を示す図である。図32(A)に
おいて、ポーズ期間指定信号発生系は、バーストリフレ
ッシュ動作時において活性状態とされるリフレッシュ動
作活性化信号の数を数えるカウンタ74aと、ポーズ期
間を規定するポーズタイマ72と、カウンタ74aから
のカウント制御信号φCNTの立下がりに応答してセッ
トされ、ポーズタイマ72からのリフレッシュ要求信号
φPAの活性化に応答してリセットされるセット/リセ
ットフリップフロップ90と、このセット/リセットフ
リップフロップ90の出力Qから与えられる出力信号と
データ保持モード指定信号REFを受けるAND回路9
1を含む。このAND回路91からポーズ期間指定信号
PSが出力される。次に、この図35(A)に示す回路
の動作を図35(B)に示す波形図を参照して説明す
る。
【0193】データ保持モード指定信号REFがHレベ
ルの活性状態とされると、AND回路91がイネーブル
状態とされる。それ以前の状態においては、AND回路
91から出力されるポーズ期間指定信号PSはLレベル
であり、スイッチングトランジスタ81aa,81ab
および81baはすべて導通状態にある。このデータ保
持モード指定信号REFの活性状態に応答して、バース
トリフレッシュ動作が行なわれると、カウンタ74aか
らのカウント制御信号φCNTがHレベルとされる。バ
ーストリフレッシュ動作が完了すると、カウント制御信
号φCNTがLレベルに立下がり、フリップフロップ9
0がセットされ、その出力Qからの信号がHレベルに立
上がり、応じてポーズ期間指定信号PSがHレベルとさ
れる。ポーズ期間が完了すると、ポーズタイマ72から
のリフレッシュ要求信号φPAがHレベルとされ、フリ
ップフロップ90がリセットされ、その出力Qからの信
号がLレベルとなり、ポーズ期間指定信号PSがLレベ
ルとされる。このリフレッシュ要求信号φPAに応答し
て再びバーストリフレッシュ動作が行なわれ、カウント
制御信号φCNTがHレベルとされる。このバーストリ
フレッシュ動作が完了すると、再びフリップフロップ9
0がセットされ、応じてポーズ期間指定信号PSがHレ
ベルとされる。以後、データ保持モード指定信号REF
がHレベルの間、バーストリフレッシュ動作期間におい
てはポーズ期間指定信号PSがLレベル、ポーズ期間中
はポーズ期間指定信号PSがHレベルとされる。
【0194】データ保持モードが完了すると、このデー
タ保持モード指定信号REFのLレベルへの低下に応答
して、ポーズ期間指定信号PSがLレベルに設定され
る。
【0195】図35(A)に示す構成において、ポーズ
期間指定信号PSは、メモリマット指定信号と組合せて
リフレッシュが行なわれるメモリマットに対してのみデ
ータ保持モード時には電源電圧Vccが供給されるよう
に構成されてもよい。これは、図35(A)において破
線ブロックで示すようにメモリマット指定信号MSiの
反転信号とポーズ期間指定信号PSの論理和とにより、
メモリマットに対するポーズ期間指定信号PSiが発生
される構成が用いられればよい。
【0196】なお、中間電位レベルのセルプレート電位
Vcpのみが常時与えられる構成であってもよい。
【0197】以上のように、この発明の実施の形態6に
従えば、メモリアレイにおいて、ポーズ期間中は、電源
電圧の供給を停止しかつ中間電圧を常時供給するように
構成したため、メモリセルの記憶する電荷の流出を伴う
ことなく、したがってデータの破壊およびリフレッシュ
特性の劣化を生じさせることなく消費電流を低減するこ
とができる。
【0198】[実施の形態7]図36(A)は、この発
明の実施の形態7に従うDRAMの全体の構成を概略的
に示す図である。図36(A)において、メモリマット
MM♯0〜MM♯3の間の中央領域に内部動作電源電位
よりも高い内部高電圧Vppを発生する内部高電圧発生
回路92が設けられる。この内部高電圧発生回路92
は、たとえばキャパシタのチャージポンプ動作を利用す
るチャージポンプ回路により構成される。この内部高電
圧Vppは、後に詳細に説明するが、選択ワード線上に
伝達される。
【0199】メモリマットMM♯0〜MM♯3それぞれ
に対応して、メイン内部高電圧線95a〜95dが配置
される。メイン内部高電圧線95aは、メモリマット指
定信号/MS0に応答して選択的に導通するスイッチン
グトランジスタ94aを介して内部高電圧発生回路92
からの内部高電圧Vppを受ける。メイン内部高電圧線
95bは、メモリマット指定信号/MS1に応答して選
択的に導通状態とされるスイッチングトランジスタ94
bを介して内部高電圧発生回路92からの内部高電圧V
ppを受ける。メイン内部高電圧線95cは、メモリマ
ット指定信号/MS2に応答して選択的に導通状態とさ
れるスイッチングトランジスタ94cを介して内部高電
圧発生回路92からの内部高電圧Vppを受ける。メイ
ン内部高電圧線95dは、メモリマット指定信号/MS
3により選択的に導通状態とされるスイッチングトラン
ジスタ94dを介して内部高電圧Vppを受ける。内部
高電圧発生回路92は、メモリマットMM♯0〜MM♯
0各々に設けられた内部高電圧発生器を含む(破線で示
す)。
【0200】メモリマットMM♯0〜MM♯3それぞれ
に対しては、対応の内部高電圧線95a〜95dからの
内部高電圧Vppを受けるVppスイッチ96a〜96
dが設けられる。このVppスイッチの構成は、後に詳
細に説明するが、データ保持モード動作時においては、
対応のメイン内部高電圧線から与えられた内部高電圧V
ppを、リフレッシュ動作が行なわれるサブアレイ群へ
伝達し、スタンバイ状態(プリチャージ状態)において
は、対応のサブアレイ群への内部高電圧の供給を停止す
る。
【0201】通常動作モードにおいては、メモリマット
指定信号/MS0〜/MS3は、すべて選択状態のLレ
ベルにあり、スイッチングトランジスタ94a〜94d
はすべて導通状態にあり、内部高電圧発生回路92から
の内部高電圧Vppは、メイン内部高電圧線95a〜9
5dへ与えられる。Vppスイッチ群96a〜96d
は、通常動作モード時においては、導通状態にあり、対
応のメイン内部高電圧線95a〜95dから与えられた
内部高電圧を対応のメモリマットMM♯0〜MM♯3へ
伝達する。したがって、通常動作モード時においては、
メモリマットMM♯0〜MM♯3がそれぞれ選択状態と
されて、内部高電圧Vppを受けて動作する。
【0202】一方、データ保持モード動作時において
は、1つのメモリマットのみが指定されてリフレッシュ
動作が行なわれる。したがって、メモリマット指定信号
/MS0〜/MS3のうち、1つのメモリマット指定信
号のみがLレベルの選択状態とされ、残りのメモリマッ
ト指定信号はHレベルの非活性状態とされる。非選択メ
モリマットは、スタンバイ状態を維持するため、内部高
電圧Vppを消費せず、したがってデータ保持モード時
における消費電流を低減することができる。
【0203】図36(B)は、1つのメモリマット(M
M♯0を代表的に示す)に対するVppスイッチの構成
をより詳細に示す図である。図36(B)において、メ
モリマットMM♯0は、一例として、8個のサブアレイ
MB♯0〜MB♯7を含む。このサブアレイMB♯0〜
MB♯7は、リフレッシュ動作が同時に行なわれるサブ
アレイを単位として2つのグループに分割される。サブ
アレイMB♯0,MB♯2,MB♯4,MB♯6が1つ
のサブアレイグループを構成し、サブアレイMB♯1,
MB♯3,MB♯5およびMB♯7がもう1つのサブア
レイグループを構成する。偶数番号のサブアレイに対
し、ローカル内部高電圧線95aaが配設され、奇数番
号のサブアレイに対し、共通にローカル内部高電圧線9
5abが配置される。
【0204】Vppスイッチ96aは、メイン内部高電
圧線95aとローカル内部高電圧線95aaとの間に配
置され、アレイグループ指定信号SAG0に応答して選
択的に導通するpチャネルMOSトランジスタで構成さ
れるスイッチングトランジスタ96aaと、内部高電圧
線95aとローカル内部高電圧線95abとの間に接続
され、アレイグループ指定信号SAG1に応答して選択
的に導通状態とされるpチャネルMOSトランジスタで
構成されるスイッチングトランジスタ96abを含む。
【0205】サブアレイMB♯0〜MB♯7は、それぞ
れリフレッシュ動作時においてリフレッシュされるブロ
ックを同時に指定するリフレッシュブロック選択信号R
BSおよび/RBSに従って(ビットRAa,RAb,
RAcのデコード信号)リフレッシュ時において選択状
態とされる。通常動作時においては、1つのサブアレイ
のみが選択状態とされる。この構成は、実施の形態1の
場合と同じである。
【0206】通常動作モード時においては、サブアレイ
グループ指定信号SAG0およびSAG1は、ともにL
レベルにあり、スイッチングトランジスタ96aaおよ
び96abは導通状態にあり、内部高電圧線95aから
ローカル内部高電圧線95aaおよび95abへ内部高
電圧Vppを供給する。メモリマットMM♯0において
は、1つのサブアレイが選択状態とされて選択メモリセ
ルに対するアクセスが行なわれる。通常動作モード時に
おいても選択サブアレイを含むサブアレイグループのス
イッチングトランジスタのみが導通状態とされてもよ
い。
【0207】一方、データ保持モード動作時において
は、リフレッシュ動作時においては、アレイグループ指
定信号SAG0およびSAG1の一方が選択状態とさ
れ、他方は非選択状態とされる(ただしメモリマットM
M♯0が指定されたとき)。したがって、この状態にお
いては、リフレッシュされるべきサブアレイに対応して
設けられたスイッチングトランジスタ(96aaまたは
96ab)のみが導通状態とされ、このリフレッシュさ
れるサブアレイに対して設けられたローカル内部高電圧
線(95aaまたは95ab)へ内部高電圧線95aか
ら内部高電圧Vppが供給される。非選択サブアレイに
対して設けられたローカル内部高電圧線(95abまた
は95aa)は、内部高電圧線95aから分離される。
この状態においては、非選択サブアレイにおいては、後
に説明するが、サブスレッショルド電流が流れるだけで
あり、その消費電流は極めて小さくされる。これによ
り、データ保持モード動作時におけるデータ保持電流
(リフレッシュ動作時に消費されるリフレッシュ電流お
よびデータ保持モード時におけるスタンバイ状態時にお
けるスタンバイ電流)を大幅に低減することができる。
また複数のサブアレイで構成されるサブアレイグループ
に対し1つのスイッチングトランジスタが設けられてい
るだけであり、内部高電圧を選択的に供給するためのV
ppスイッチに含まれるトランジスタ数を低減すること
ができ、Vppスイッチ占有面積を低減することができ
る。
【0208】図37は、1つのサブアレイの高電圧を使
用する部分の構成を示す図である。図37において、メ
モリサブアレイMB♯(MB♯0〜MB♯7)は、与え
られた内部ロウアドレス信号(図示せず)をデコードし
て、ワード線指定信号を出力するXデコーダRDと、ワ
ード線WL0〜WLnそれぞれに対応して設けられ、X
デコーダRDからの行指定信号に応答して対応のワード
線を選択状態へ駆動するワード線ドライバWD0〜WD
nを含む。このワード線ドライバWD0〜WDnは、X
デコーダRDからの選択状態を示すLレベル信号に応答
して導通して、内部高電圧Vppを対応のワード線WL
(WL0〜WLn)へ伝達するpチャネルMOSトラン
ジスタPQと、XデコーダRDからのワード線非指定信
号(Hレベル)に応答して導通し、対応のワード線WL
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NQを含む。
【0209】このワード線ドライバWD0〜WDn各々
に含まれるpチャネルMOSトランジスタPQの一方導
通ノード(ソースノード)は、共通にスイッチングトラ
ンジスタ96(96aa)を介してローカル内部高電圧
線95(95a〜95d)に結合される。スイッチング
トランジスタ96は、メモリサブアレイグループ指定信
号SAG(SAGi)に応答して選択的に導通状態とさ
れる。
【0210】たとえば、ワード線WL0が選択状態とさ
れた場合、ワード線ドライバWD0に含まれるpチャネ
ルMOSトランジスタPQが導通し、内部高電圧Vpp
がワード線WL0上に伝達される(この状態において
は、スイッチングトランジスタ96が導通状態にあ
る)。したがって、メモリセルMCに含まれるアクセス
トランジスタTのゲート電位は、内部動作電源電位(V
int:図示せず)よりも高くされるため、このアクセ
ストランジスタT(nチャネルMOSトランジスタ)の
しきい値電圧の損失を伴うことなく、ビット線BL上の
内部高電圧(Vintレベルの電圧)をキャパシタCへ
伝達することができる。これにより、低電源電圧を用い
ている場合においても、電圧損失なく、Hレベルのデー
タをキャパシタCに格納することができる。
【0211】スイッチングトランジスタ96の電流駆動
力(チャネル幅)は、ワード線ドライバWD0〜WDn
それぞれに含まれるpチャネルMOSトランジスタPQ
の電流駆動力(チャネル幅)と同程度とされる。選択状
態とされるワード線は1つであるため、導通状態とされ
るpチャネルMOSトランジスタPQは1つであり、ス
イッチングトランジスタ96を介して必要とされる駆動
電流をワード線ドライバへ供給することができる。スタ
ンバイ状態時(またはプリチャージ状態時;リフレッシ
ュ動作時および通常動作時いずれにおいても)において
は、ワード線ドライバWD0〜WDnに含まれるpチャ
ネルMOSトランジスタPQは非導通状態とされる。通
常この場合、MOSトランジスタPQのゲート電位は、
内部高電圧Vppレベルとされる。スタンバイ状態時に
おいて、このアレイグループ指定信号SAGをHレベル
(内部高電圧Vppレベル)に保持する。スイッチング
トランジスタ96は、pチャネルMOSトランジスタで
構成されており、そのゲートおよびソース電位が等しい
場合においても、サブスレッショルド電流Isが流れ
る。ワード線ドライバWD0〜WDnにおいても、pチ
ャネルMOSトランジスタPQにおいてサブスレッショ
ルド電流が流れる。しかしながら、この場合、1つのス
イッチングトランジスタ96を介してサブスレッショル
ド電流Isが供給されるだけであり、ワード線ドライバ
WD0〜WDnに含まれるpチャネルMOSトランジス
タPQのサブスレッショルド電流Idとスイッチングト
ランジスタ96を介して流れるサブスレッショルド電流
Isとは、Is=n・Idとなる。このサブスレッショ
ルド電流Isにより、スイッチングトランジスタ96の
ドレインノード電位が内部高電圧Vppよりも低くなる
(スイッチングトランジスタ96のチャネル抵抗による
電圧降下)。したがって、ワード線ドライバWD0〜W
DnのnpチャネルMOSトランジスタPQのソース電
位がそのゲート電位よりも低くなり、pチャネルMOS
トランジスタPQのゲート−ソース間が逆バイアス状態
とされ、サブスレッショルド電流がより低減される。こ
れにより、スタンバイ状態時におけるサブスレッショル
ド電流を低減することができ、データ保持モード時にお
ける消費電流を低減することができる。
【0212】図38(A)は、アレイグループ指定信号
SAGを発生する部分の構成を示す図である。図38に
おいて、アレイグループ指定信号発生部は、メモリマッ
ト指定信号MSiとサブアレイグループ指定アドレス信
号ビットRAi(RAa−RAc)を受けるNAND回
路99aと、データ保持モード指定信号REFとNAN
D回路99aの出力信号を受けるAND回路99bを含
む。アレイグループ指定信号RAiは、データ保持モー
ド動作時においては、上位のアレイグループ指定アドレ
ス信号ビット(図4に示すビットRAa,RAb)は縮
退状態とされるため、1ビットのロウアドレス信号ビッ
ト(RAc)が利用される。このサブアレイグループ指
定信号ビットRAiの数は、言うまでもなく、サブアレ
イにおけるサブアレイグループの数に応じて適当に定め
られる。次に、この図38(A)に示す構成の動作につ
いてその図38(B)に示す波形図を参照して説明す
る。
【0213】データ保持モード動作時においては、デー
タ保持モード指定信号REFはHレベルであり、NAN
D回路99bはバッファとして動作する。メモリマット
指定信号MSiが選択状態とされてHレベルとなると、
図36(A)において、スイッチングトランジスタ94
が導通状態とされる。アレイグループ指定信号RAiが
選択状態とされると、NAND回路99aの出力信号は
Lレベルとされ、アレイグループ指定信号SAGiはL
レベルとされ、スイッチングトランジスタ96(図37
参照)が導通状態とされる。一方、非選択状態時におい
ては、このNAND回路99aの出力信号はHレベルと
され、AND回路99bの出力するアレイグループ指定
信号SAGiはHレベルとされる。したがって、リフレ
ッシュされるべきアレイグループに対しては、スイッチ
ングトランジスタ96が導通して内部高電圧Vppが供
給され、非選択サブアレイグループ(およびメモリマッ
ト)においては、スイッチングトランジスタ96が非導
通状態とされて、内部高電圧Vppの供給が遮断され
る。
【0214】通常動作モード時においては、データ保持
モード指定信号REFがLレベルであり、このアレイグ
ループ指定信号SAGiは、常時Lレベルとされる。
【0215】なお、図37(A)に示す構成において、
データ保持モード動作時においてはメモリマット指定信
号MSiが有効とされ、通常動作モード時においてはメ
モリマット指定信号MSiは縮退状態とされる。したが
って、通常動作モード時においては、メモリマット指定
信号MSiは、すべてのメモリマットMM♯0〜MM♯
3を選択状態としており、またデータ保持モード動作時
においては、リフレッシュされるメモリマットに対して
のみメモリマット指定信号MSiが選択状態とされる。
したがって、特にこのAND回路99bが設けられなく
てもよい。
【0216】特に、この図38(B)に示す波形図にお
いて、リフレッシュ期間において、サブアレイ単位(ア
レイブロック単位)でリフレッシュを行なうバーストリ
フレッシュが行なわれる場合、より消費電流を低減する
ことができる。信号REFに代えて信号φCNTが用い
られてもよい。
【0217】[変更例1]図39は、この発明の実施の
形態7の変更例1の構成を示す図である。図39(A)
においては、各メモリマットに対応して設けられる内部
高電圧発生回路92aとメイン内部高電圧線95との間
に設けられるスイッチングトランジスタ94が、メモリ
マット指定信号の反転信号/MSiと内部RAS信号φ
RASZの論理和をとるOR回路100の出力信号によ
りこの導通/非導通が制御される。この図39(A)の
構成の動作をその動作波形図である図39(B)を参照
して説明する。
【0218】内部RAS信号φRASZは、データ保持
モードおよび通常動作モードいずれにおいても、スタン
バイ状態(プリチャージ状態)においては、Hレベルと
され、アクティブサイクル(実際にメモリセルが選択さ
れてセンスアンプが動く期間)においては、Lレベルと
される。データ保持モード動作サイクルにおいては、メ
モリマット指定信号/MSiが、リフレッシュが行なわ
れるメモリマットに対してのみ選択状態のLレベルとさ
れる。非選択メモリマットに対するメモリマット指定信
号/MSiは、Hレベルとされ、動作サイクルにかかわ
らず、スイッチングトランジスタ94は非導通状態とさ
れる。選択メモリマットにおいては、アクティブサイク
ルおよびスタンバイサイクルの動作サイクルに応じて、
OR回路100の出力信号φSがLレベルおよびHレベ
ルとなり、スイッチングトランジスタ94がアクティブ
サイクル時に導通状態、スタンバイサイクル時に非導通
状態とされる。したがって、データ保持モード動作時に
おけるスタンバイサイクル時における消費電流をより低
減することができる。
【0219】通常動作モード時においては、メモリマッ
ト指定信号/MSiは、すべてのメモリマットにおいて
選択状態のLレベルとされる。したがって動作サイクル
に応じて選択的にスイッチングトランジスタ94がOR
回路100の出力信号φSに応答して導通状態/非導通
状態とされる。したがって通常動作モード時におけるス
タンバイ電流を低減することができる。
【0220】バーストリフレッシュ動作が行なわれてい
る期間において、スタンバイサイクルの期間が短い場合
(RAS系回路プリチャージ期間)、選択的にこのトラ
ンジスタ94を導通/非導通とする必要がなく、通常動
作モード時においてもスタンバイサイクルおよびアクテ
ィブサイクルにおいてトランジスタ94を導通/非導通
状態とするためには、先のカウント制御信号φCNT
(実施の形態3ないし5参照)を用いて、このカウント
制御信号φCNTの反転信号を内部RAS信号φRAS
Zの論理積信号をOR回路100へ信号φRASZに代
えて与えればよい(()で示す)。
【0221】[変更例2]図40は、この発明の実施の
形態7の変更例2の構成を示す図である。図40に示す
構成においては、内部高電圧発生回路92aから直接内
部高電圧Vppがメイン内部高電圧線95へ与えられ
る。この内部高電圧線95は、Vppスイッチ96を介
してローカル内部高電圧線95iaおよび95ibに接
続される。このVppスイッチ96は、メモリマット指
定信号MSiおよびアレイグループ指定信号RAjを受
けるNAND回路97xの出力信号に応答して選択的に
導通するスイッチングトランジスタ(pチャネルMOS
トランジスタ)96xと、メモリマット指定信号MSi
およびサブアレイグループ指定信号RAiを受けるNA
ND回路97yの出力信号に応答して選択的に導通する
スイッチングトランジスタ(pチャネルMOSトランジ
スタ)96yを含む。スイッチングトランジスタ96x
は、ローカル内部高電圧線95iaに接続されるサブア
レイグループが指定されたときに導通し、メイン内部高
電圧線95とローカル内部高電圧線95iaを電気的に
接続する。スイッチングトランジスタ96yは、ローカ
ル内部高電圧線95ibに接続されるサブアレイグルー
プが指定されたときに導通して、メイン内部高電圧線9
5とローカル内部高電圧線95ibを接続する。
【0222】この図40に示す構成の場合、アレイグル
ープ指定信号RAjおよびRAiが、スタティックに動
作するロウアドレスバッファから出力される信号に基づ
いて生成される場合、バーストリフレッシュサイクル期
間中、リフレッシュが行なわれるサブアレイグループに
対応して設けられるスイッチングトランジスタ96xま
たは96yが接続的に導通状態とされる。ポーズ期間に
おいては、このメモリマット指定信号MSiおよびアレ
イグループ指定信号RAiおよびRAjがリセットされ
るため、スイッチングトランジスタ96xおよび96y
は非導通状態とされる。
【0223】通常動作モード時においては、メモリマッ
ト指定信号MSiが、常時選択状態のHレベルとされ
る。アクティブサイクル時において、選択されたサブア
レイに対応するアレイグループ指定信号RAiまたはR
AjがHレベルとなり、対応のスイッチングトランジス
タ96xまたは96yが導通状態とされる。スタンバイ
サイクル時においては、このアレイグループ指定信号R
AiおよびRAjがリセットされてLレベルとなり、ス
イッチングトランジスタ96xおよび96yはともに非
導通状態とされる。
【0224】したがって、この図40に示す構成を用い
れば、バーストリフレッシュ動作期間、内部高電圧Vp
pをリフレッシュされるサブアレイグループへ伝達し、
ポーズ期間中は、内部高電圧線95とローカル内部高電
圧線95iaおよび95ibを分離することができる。
通常動作時においては、アクティブサイクル時におい
て、動作するサブアレイを含むサブアレイグループに対
応するスイッチングトランジスタが導通状態とされ、ス
タンバイサイクル時においてはスイッチングトランジス
タ96xおよび96yはともに非導通状態とされる。し
たがって、アレイプリチャージ状態(ポーズ期間または
通常サイクル動作モードにおけるスタンバイサイクル)
におけるサブスレッショルド電流による消費電流を大幅
に低減することができる。
【0225】以上のように、この発明の実施の形態7に
従えば、複数のメモリマットにおいて、1つのメモリマ
ットにおいて集中的にリフレッシュ動作を実行し、この
リフレッシュが行なわれるメモリマットに対してリフレ
ッシュが行なわれるサブアレイグループに対してのみ内
部高電圧を供給するように構成したため、内部高電圧を
すべてのメモリマットに対して供給する構成と比べて大
幅に消費電流を低減することができる(ワードドライバ
におけるリーク電流を低減することができるため)。
【0226】なお、この実施の形態7において、内部高
電圧Vppは、ワード線ドライブ回路へのみ伝達される
ように示している。しかしながら、実施の形態4におい
て示したように、センスアンプがサブアレイにより共有
される「シェアードセンスアンプ」配置において、セン
スアンプとサブアレイとを接続する分離制御信号BLI
LおよびBLIRを発生するために、この内部高電圧V
ppが用いられてもよい。この場合、選択サブアレイ
(メモリブロック)と対をなす非選択メモリブロックに
対する内部高電圧の供給が停止される。他の非選択メモ
リブロックは、分離信号が高電圧Vppレベルを保持す
る必要がある。
【0227】[実施の形態8]図41は、この発明の実
施の形態8に従うDRAMの要部の構成を示す図であ
る。図41(A)においては、2つのメモリブロックM
BAaおよびMBAbを示す。このメモリブロックMB
AaおよびMBAbは、それぞれが1つのサブアレイで
あってもよく、またメモリブロックMBAaおよびMB
Abが1つのサブアレイに含まれてもよい。また、メモ
リブロックMBAaおよびMBAbの数は、2よりも多
くてもよい。
【0228】メモリブロックMBAaは、64本のワー
ド線WL0〜WL63を含み、メモリブロックMBAb
は、64本のワード線WL64〜WL127を含む。こ
のワード線WL0〜WL63と交差するように、メモリ
ブロックMBAaの1列のメモリセルが接続されるサブ
ビット線対SBL1,/SBL1,…が配置される。同
様、メモリブロックMBAbにおいても、ワード線WL
64〜WL127と交差するように、各々にメモリブロ
ックMBAbの1列のメモリセルが接続されるサブビッ
ト線対SBL2,/SBL2,…が配置される。図41
においては、ワード線WL63とサブビット線SBL1
の交差部に対応して配置されるメモリセルMCおよびワ
ード線WL127およびサブビット線SBL2の交差部
に対応して配置されるメモリセルMCを代表的に示す。
【0229】このメモリブロックMBAaおよびMBA
bの各メモリセル列に共通に、メインビット線対MB
L,/MBL,…が配置される。このメインビット線対
MBL,/MBLは、ブロック選択信号BS0に応答し
て導通するブロック選択ゲートBG0aおよびBG0b
を介してサブビット線対SBL1,/SBL1に電気的
に接続され、またブロック選択信号BS1に応答して導
通するブロック選択ゲートBG1aおよびBG1bを介
してサブビット線対SBL2,/SBL2に接続され
る。このブロック選択信号BS0およびBS1は、ブロ
ック指定アドレス信号ビットRABa,…,RABbお
よびデータ保持モード指定信号REFに従って動作する
ブロック選択回路102により生成される。メインビッ
ト線対MBL,/MBLには、このメインビット線MB
L,/MBL上に現われたデータを検知および増幅する
ためのセンスアンプ20が設けられる。
【0230】動作時において、1つのメモリブロックが
選択状態とされ、この選択メモリブロックのサブビット
線対SBL,/SBLが対応のメインビット線MBL,
/MBLに接続される。メインビット線MBL,/MB
Lに接続されるメモリセルの数が少なく、応じてメイン
ビット線MBL,/MBLの寄生容量が低減され、高速
でデータの検知および増幅を行なうことができる。この
メインビット線およびサブビット線の構成は、「階層ビ
ット線構造」と呼ばれている。
【0231】通常動作モード時においては、ブロック選
択信号BS0およびBS1は、スタンバイ時に非活性状
態、アクティブサイクル時には、選択メモリブロックに
対するブロック選択信号のみが活性状態のHレベルとさ
れる。データ保持モード動作時においては、メモリブロ
ック単位でリフレッシュ動作が行なわれる。このデータ
保持モード動作時について図41(B)を参照して説明
する。
【0232】データ保持モード指定信号REFがHレベ
ルの活性状態とされてDRAMがデータ保持モードに入
る。今、メモリブロックMBAaに含まれるワード線W
L0〜WL63が順次連続的にリフレッシュされると考
える。この状態においては、ブロック選択回路102
は、ワード線WL0〜WL63が順次選択状態とされる
期間(バーストリフレッシュ期間)ブロック選択信号B
S0をHレベルに保持する。この間、ブロック選択信号
BS1は、Lレベルに固定される。メモリブロックMB
AaのメモリセルMCのリフレッシュ動作が完了する
と、次いで、ブロック選択回路102は、ブロック選択
信号BS0をLレベルとし、ブロック選択信号BS1を
Hレベルとする。ワード線WL64〜WL127が順次
選択状態とされてメモリセルデータのリフレッシュが行
なわれる。この期間において、ブロック選択信号BS1
は、選択状態のHレベルに保持される。バーストリフレ
ッシュ期間中すなわち1つのメモリブロックにおいてワ
ード線が順次選択状態とされてリフレッシュが行なわれ
る場合、このメモリブロックに対するブロック選択信号
を選択状態に保持することにより、各リフレッシュサイ
クルごとに、ブロック選択信号をセット/リセット状態
(選択状態/非選択状態)へ駆動する必要がなく、この
ブロック選択信号を駆動するための消費電流を低減する
ことができ、データ保持モード時における消費電流を低
減することができる。
【0233】この図41(A)に示すブロック選択回路
102の構成は、先の図27または図28において示す
ブロック選択回路76の構成を利用することができる。
【0234】以上のように、この発明の実施の形態8に
従えば、階層ビット線構造を有するメモリブロックにお
いて、サブビット線により形成されるメモリブロックの
単位でリフレッシュを行なう場合、選択ワード線を含む
メモリブロックに対するブロック選択信号を常時選択状
態に保持し、非選択メモリブロックのブロック選択信号
を常時非選択状態のLレベルに固定したため、データ保
持モード動作時において、このブロック選択信号を選択
状態および非選択状態へ駆動する必要がなく、このブロ
ック選択信号を駆動するための消費電流を低減すること
ができ、データ保持モード時における消費電流を低減す
ることができる。
【0235】
【発明の効果】以上のように、この発明に従えば、複数
のメモリマットにおいて、1つのメモリマットにおいて
集中的にリフレッシュ動作を行ない、かつリフレッシュ
期間中において、回路動作が選択的に不要とされる部分
に対しては、回路動作を停止するように構成したため、
データ保持モード時における消費電流を大幅に低減する
ことができ、データ保持電流が低減された大容量DRA
Mを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1のDRAMの動作原
理を説明するための図である。
【図2】 この発明の実施の形態1のDRAMの要部の
構成を概略的に示す図である。
【図3】 この発明の実施の形態1におけるDRAMの
動作を示す波形図である。
【図4】 この発明の実施の形態1におけるDRAMの
1つのメモリマットにおけるサブアレイのアドレス信号
の割当を示す図である。
【図5】 この発明の実施の形態1におけるリフレッシ
ュ時のアドレス信号発生部の構成を示す図である。
【図6】 図5に示すロウアドレスバッファの構成の一
例を示す図である。
【図7】 図6に示すアドレスバッファ活性化信号の発
生態様を説明するための図である。
【図8】 図5に示すアレイ制御回路に含まれるアレイ
デコーダの構成を概略的に示す図である。
【図9】 図2に示すロウデコーダに含まれる単位デコ
ード回路の構成を概略的に示す図である。
【図10】 実施の形態1の変更例の構成を示す図であ
る。
【図11】 図10に示すアドレス変換を実現する部分
の構成を示す図である。
【図12】 図11のスクランブラの具体的構成を示す
図である。
【図13】 (A)は、この発明の実施の形態1に従う
DRAMのセンスアンプ駆動部の構成を示し、(B)
は、この動作波形を示す図である。
【図14】 この発明の実施の形態1におけるDRAM
の内部RAS信号発生部の構成を概略的に示す図であ
る。
【図15】 この発明の実施の形態2におけるDRAM
の動作原理を概略的に示す図である。
【図16】 (A)は、図15に示す内部降圧回路の構
成を示し、(B)は、この内部降圧回路の動作を示す波
形図である。
【図17】 この発明の実施の形態2におけるDRAM
の動作速度低下のための電源部の構成を概略的に示す図
である。
【図18】 この発明の実施の形態3に従うDRAMに
用いられる入力バッファ回路の一例を示す図である。
【図19】 (A)は、この発明の実施の形態3に従う
入力バッファ回路の構成を示し、(B)は、その論理ゲ
ートを示す図である。
【図20】 (A)は、図19(A)に示すパワーカッ
ト指定信号を発生する部分の構成を示し、(B)は、そ
の動作波形を示す図である。
【図21】 (A)は、この発明の実施の形態3の変更
例の構成を示し、(B)は、その動作波形を示す図であ
る。
【図22】 この発明の実施の形態4に従うDRAMの
要部の構成を概略的に示す図である。
【図23】 (A)は、図22に示すロウアドレスバッ
ファを駆動する制御信号のタイミングを示し、(B)
は、この発明の実施の形態4の動作を示す波形図であ
る。
【図24】 この発明の実施の形態5におけるバースト
リフレッシュ動作モードを説明するための図である。
【図25】 この発明の実施の形態5におけるDRAM
の要部の構成を概略的に示す図である。
【図26】 (A)は、この発明の実施の形態5におけ
るリフレッシュ動作を制御する部分の構成を示し、
(B)は、その動作波形を示す図である。
【図27】 図26に示すブロックデコーダの構成の一
例を示す図である。
【図28】 図26に示すブロックデコーダの変更例の
構成を示す図である。
【図29】 図26に示す分離制御回路の構成の一例を
示す図である。
【図30】 この発明の実施の形態5の変更例の構成を
示す図である。
【図31】 (A)は、この発明の実施の形態6に従う
DRAMの要部の構成を示し、(B)は、その動作波形
を示す図である。
【図32】 (A)は、この発明の実施の形態6に従う
DRAMの要部の構成を示し、(B)は、その動作を示
す波形図である。
【図33】 図32に示すDRAMの具体的構成を示す
図である。
【図34】 この発明の実施の形態6の作用効果を説明
するための図である。
【図35】 (A)は、この発明の実施の形態6におい
て用いられるポーズ期間指定信号を発生する部分の構成
を概略的に示す図であり、(B)は、その動作波形を示
す図である。
【図36】 (A)は、この発明の実施の形態7に従う
DRAMの全体の構成を概略的に示し、(B)は、
(A)に示すDRAMの1つのメモリマップの構成を概
略的に示す図である。
【図37】 図36(B)に示す1つのサブアレイにお
ける要部の構成を概略的に示す図である。
【図38】 (A)は、この発明の実施の形態7に用い
られるアレイグループ指定信号を発生する部分の構成を
示し、(B)は、その動作波形を示す図である。
【図39】 この発明の実施の形態7の変更例1の構成
を示し、(B)は、その動作波形を示す図である。
【図40】 この発明の実施の形態7の変更例2の構成
を示す図である。
【図41】 この発明の実施の形態8の要部の構成およ
び動作波形を示す図である。
【符号の説明】
1 DRAM、4 リフレッシュ検出回路、6 リフレ
ッシュ制御回路、8タイマ、10 リフレッシュカウン
タ、12 アレイ制御回路、14 マルチプレクサ、1
6 ロウアドレスバッファ、19 スクランブラ MM
♯0〜MM♯3 メモリマット、MA♯0〜MA♯3
メモリアレイ、RD0〜RD3 ロウデコーダ、MB♯
0〜MB♯7 サブアレイ、20 センスアンプ、27
a,27b,28a,28b センスアンプ活性化トラ
ンジスタ、22a,22b センスアンプ駆動トランジ
スタ、24 センス活性化回路、26a,26b AN
D回路、VDC 内部降圧回路、41 内部電源線、4
6a,46b 電流制御用トランジスタ、50,50
a,50b,50c 入力バッファ回路、55 バッフ
ァ回路、59 AND回路、58 分周器、62 ロウ
アドレスバッファ制御回路、ICL 分離制御回路、M
BL,MBR メモリブロック、IGL,IGR ビッ
ト線分離制御ゲート、70 リフレッシュ制御部、72
ポーズタイマ、74 カウンタ、76 ブロックデコ
ーダ、SBS ブロック選択回路、RDx ロウデコー
ド回路、MWL0〜MWLn メインワード線、SWL
00〜SWLn1 サブワード線、82 周辺回路、8
4 メモリアレイ、86 中間電圧発生回路、83 イ
コライズ制御回路、85 Xデコーダ、87 センス制
御回路、81a,81b 電流制御用スイッチング素
子、92 内部高電圧発生回路、94a〜94d,94
スイッチング素子、95a〜95d,95 メイン内
部高電圧線、96a〜96d Vppスイッチ、95a
a,95ab,95ia,95ib ローカル内部高電
圧線、WD0〜WDn ワード線ドライバ、MBL,/
MBL メインビット線、BSL1,/BSL1,BS
L2,/BSL2 サブビット線、102 ブロック選
択回路。

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各々が行列状に配列される複数のメモリ
    セルを有する複数のメモリマット、 データ入出力を行なう通常動作モードと異なるデータ保
    持モードが指定されているかを外部から与えられる信号
    に従って検出する検出手段、および前記検出手段からの
    データ保持モード検出指示に応答して、前記複数のメモ
    リマットのうちの選択状態とされるメモリマットの数を
    前記通常動作モード時におけるそれと異ならせるマット
    変更手段を備える、半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 各々が行列状に配列される複数のメモリ
    セルを有しかつ各々が複数行のメモリセルを有する複数
    の行ブロックを各々が有する複数のメモリマット、 データ入出力を行なう通常動作モードと異なるデータ保
    持モードが指定されたことを外部から与えられる信号に
    応答して検出する検出手段、および前記検出手段のデー
    タ保持モード検出に応答して、前記複数のメモリマット
    のうちの1つのメモリマットの所定数の行ブロックを同
    時にメモリセルの記憶データのリフレッシュ動作のため
    に選択しかつ前記データ保持モードの非検出に応答し
    て、前記複数のメモリマットをデータアクセスのために
    同時に選択状態とするためのマット変更手段を備える、
    半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】 前記データ保持モード検出に応答して定
    期的にリフレッシュ動作活性化信号を発生するための手
    段、 前記リフレッシュ動作活性化信号に応答して、前記1つ
    のメモリマットの所定数の行ブロックのリフレッシュさ
    れるべきメモリセルを同時に選択する手段、 前記同時に選択されたメモリセルのデータの増幅および
    再書込を行なうための増幅手段、および前記データ保持
    モード検出に応答して、前記増幅手段の動作速度を前記
    通常動作モード時のそれよりも遅くする速度変更手段を
    さらに備える、請求項2記載の半導体記憶装置。
  4. 【請求項4】 複数のメモリセルを有するメモリアレ
    イ、 第1および第2の電源ノードの間に結合されて前記第1
    および第2の電源ノードから供給される第1および第2
    の電源電圧を動作電源電圧として動作し、外部から与え
    られる信号をバッファ処理する入力バッファ手段、 前記入力バッファ手段から与えられる信号に応答して、
    前記メモリアレイのメモリセルの記憶データを保持する
    動作を行なうデータ保持モードを検出するための保持モ
    ード検出手段、および前記保持モード検出手段からのデ
    ータ保持モード検出に応答して、前記入力バッファ手段
    の前記第1および第2の電源ノード間の電流経路を遮断
    する電流遮断手段を備える、半導体記憶装置。
  5. 【請求項5】 前記保持モード検出に応答して、定期的
    に前記メモリアレイのメモリセルの記憶データのリフレ
    ッシュ動作を活性化することを要求するリフレッシュ要
    求信号を出力するリフレッシュタイマ手段、および前記
    リフレッシュ要求信号の活性化に応答して前記電流遮断
    手段を非活性状態として前記第1および第2の電源ノー
    ド間に電流経路を形成する手段をさらに備える、請求項
    4記載の半導体記憶装置。
  6. 【請求項6】 前記データ保持モード検出に応答して、
    所定の間隔で前記メモリアレイのメモリセルの記憶デー
    タのリフレッシュ動作を行なうべきことを示すリフレッ
    シュ要求信号を発生するリフレッシュタイマ手段、 前記リフレッシュ要求信号を分周する分周手段、および
    前記分周手段からの分周されたリフレッシュ要求信号に
    応答して前記電流遮断手段を非活性状態として前記入力
    バッファ手段の第1および第2の電源ノード間に電流経
    路を形成する手段をさらに備える、請求項4記載の半導
    体記憶装置。
  7. 【請求項7】 各々が複数のメモリセルを有する複数の
    メモリマット、 前記複数のメモリマット各々に対応して設けられ、外部
    から与えられる電源電位から内部電源電位を生成して対
    応のメモリマットへ供給するための複数の内部電源回
    路、 外部から与えられる信号に応答して、前記メモリセルの
    記憶データを保持するデータ保持モードが指定されたこ
    とを検出するための検出手段、 前記検出手段からのデータ保持モード検出に応答して、
    定期的に前記複数のメモリマットのメモリセルの記憶デ
    ータのリフレッシュ動作を行なうための活性化信号を発
    生するリフレッシュ制御手段、 前記活性化信号に応答して、前記複数のメモリマットの
    うちの1つのメモリマットを指定するマット指定信号を
    発生するためのリフレッシュマット指定手段、および前
    記リフレッシュマット指定手段からのマット指定信号に
    応答して、前記マット指定信号が指定するメモリマット
    と異なるメモリマットと対応の内部電源回路との間を遮
    断して、前記異なるメモリマットへの内部電源電位の供
    給を停止するための電源制御手段を備える、半導体記憶
    装置。
  8. 【請求項8】 行列状に配列される複数のメモリセルを
    各々が有する複数のサブアレイを含むメモリアレイ、 外部から与えられる信号に応答して、前記メモリアレイ
    のメモリセルの記憶データの保持を行なうデータ保持モ
    ードが指定されたことを検出する保持モード検出手段、
    および前記保持モード検出手段からのデータ保持モード
    検出に応答して、前記複数のサブアレイをサブアレイ単
    位でメモリセルの記憶データのリフレッシュを行なうた
    めのリフレッシュ手段を備え、前記サブアレイ単位での
    リフレッシュ動作時においては1つのサブアレイのメモ
    リセルが連続的にリフレッシュされ、かつ前記1つのサ
    ブアレイのメモリセルのリフレッシュ完了時、所定期間
    をおいて次のサブアレイのメモリセルの記憶データのリ
    フレッシュが行なわれる、半導体記憶装置。
  9. 【請求項9】 前記リフレッシュ手段は、 前記データ保持モード検出に応答して、前記リフレッシ
    ュ動作を活性化するための活性化信号を発生する手段
    と、 前記データ保持モード検出に応答して、リフレッシュさ
    れるべきメモリセルを指定するリフレッシュアドレスを
    生成する手段とを備え、前記リフレッシュアドレス生成
    手段は前記データ保持モード検出に応答してスタティッ
    ク動作を行なってリフレッシュアドレスを生成し、 前記リフレッシュアドレスに従って、指定されたメモリ
    セルの記憶データのリフレッシュ動作を行なうためのリ
    フレッシュ駆動手段を備える、請求項8記載の半導体記
    憶装置。
  10. 【請求項10】 前記サブアレイの間に配置され、隣接
    するサブアレイにより共有される複数のセンスアンプ帯
    をさらに備え、前記複数のセンスアンプ帯の各々は、対
    応のサブアレイのメモリセルの各列に対応して配置さ
    れ、対応の列上に読出されたメモリセルの記憶データの
    検知、増幅および再書込を行なうための複数のセンスア
    ンプを含み、 各前記サブアレイと対応のセンスアンプ帯と相互接続す
    るための接続/分離ゲート手段をさらに備え、 前記リフレッシュ手段は、前記リフレッシュアドレスと
    前記データ保持モード検出とに応答して、前記サブアレ
    イ単位でのリフレッシュ動作時前記接続/分離ゲート手
    段の導通を制御するための制御信号を発生する接続/分
    離制御手段を備え、前記接続/分離制御手段は前記サブ
    アレイ単位でのリフレッシュ動作時前記制御信号の状態
    を保持する手段を含む、請求項8記載の半導体記憶装
    置。
  11. 【請求項11】 前記メモリアレイは、メモリセル各行
    に対応して配置される複数のメインワード線と、各前記
    メインワード線に対応し、かつ各サブアレイに対応して
    配置され、対応のサブアレイの対応の行のメモリセルが
    接続される複数のサブワード線とを含み、各前記サブア
    レイは、複数のサブワード線を備え、 前記リフレッシュ手段は、 前記サブアレイ単位でのリフレッシュ動作時、前記リフ
    レッシュアドレスに応答して前記サブワード線と前記メ
    インワード線との接続を行なうサブアレイ指定信号を発
    生する手段を含み、前記サブアレイ指定信号発生手段
    は、前記リフレッシュモード検出時前記サブアレイ単位
    でのリフレッシュ動作時前記サブアレイ指定信号の状態
    を保持する手段を含む、請求項8記載の半導体記憶装
    置。
  12. 【請求項12】 前記メモリアレイは、 前記メモリセルの各列に対応して配置される複数のメイ
    ンビット線対と、各メインビット線対に対応して各対応
    のサブアレイのメモリセルの列に対応して配置され対応
    のサブアレイの列のメモリセルが接続する複数のサブビ
    ット線対とを含み、前記サブアレイの各々は複数のサブ
    ビット線対を備え、 前記リフレッシュ手段は、 前記サブアレイ単位でのリフレッシュ動作時、前記リフ
    レッシュアドレスに応答して、リフレッシュされるサブ
    アレイのサブビット線対と対応のメインビット線対とを
    常時接続状態とする接続手段を含む、請求項8記載の半
    導体記憶装置。
  13. 【請求項13】 複数のメモリセルを有するメモリアレ
    イ、 前記メモリアレイのメモリセルを選択状態へ駆動するめ
    たのアレイ周辺回路、 前記メモリアレイへ中間電位を供給するための中間電位
    供給回路、 前記メモリアレイおよび前記アレイ周辺回路へ前記中間
    電位よりも高い電源電位を供給する電源手段、 外部から与えられる信号に応答して、前記メモリセルの
    記憶データの保持を行なうデータ保持モードが指定され
    たことを検出するデータ保持モード検出手段、 前記データ保持モード検出に応答して、前記メモリアレ
    イのメモリセルの記憶データのリフレッシュ動作を要求
    するリフレッシュ要求を周期的に出力するタイマ手段、 前記データ保持モード検出および前記リフレッシュ要求
    に応答して前記メモリアレイのメモリセルの記憶データ
    のリフレッシュを行なうように前記周辺回路を活性状態
    へ駆動するリフレッシュ活性化手段、および前記データ
    保持モード検出と前記リフレッシュ要求とに応答して、
    前記リフレッシュ活性化手段による前記アレイ周辺回路
    の非活性化時前記電源手段と前記アレイおよび周辺回路
    との間の経路を遮断する電源制御手段を備える、半導体
    記憶装置。
  14. 【請求項14】 前記メモリセルの各々は、情報を電荷
    の形態で記憶するためのストレージノードと、前記中間
    電位供給回路からの中間電位を受けるセルプレートとを
    有するキャパシタを含む、請求項13記載の半導体記憶
    装置。
  15. 【請求項15】 前記メモリアレイのメモリセル各列に
    対応して設けられ、各々に対応の列のメモリセルが接続
    される複数のビット線対と、 前記アレイ周辺回路の非活性化時前記複数のビット線対
    各々へ前記中間電位供給回路からの中間電位を伝達する
    プリチャージ手段をさらに備える、請求項13または1
    4記載の半導体記憶装置。
  16. 【請求項16】 各々が行列状に配置される複数のメモ
    リセルを有する複数のメモリマットを備え、前記複数の
    メモリマットの各々は、各々が複数行のメモリセルを有
    する複数の行ブロックを含みかつ前記複数の行ブロック
    は所定数の行グループに分割され、 前記複数のメモリマット各々に対応して設けられ、電源
    電位より高い高電圧を生成する複数のメイン高電圧発生
    手段と、 前記複数のメモリマット各々において、所定数の行ブロ
    ックのグループ各々に対して設けられ、対応のメイン高
    電圧発生手段から対応の行ブロックグループへ高電圧を
    供給するための複数のローカル高電圧伝達線と、 外部から与えられる信号に応答して、前記メモリマット
    のメモリセルの記憶データの保持を行なうためのデータ
    保持モードが指定されたことを検出する保持モード検出
    手段と、 前記保持モード検出手段によるデータ保持モード検出に
    応答して、定期的にメモリセルの記憶データをリフレッ
    シュする動作を要求するリフレッシュ要求を出力するタ
    イマ手段と、 前記タイマ手段からのリフレッシュ要求に応答して、前
    記複数のメモリマットのうちの1つのメモリマットの行
    ブロックグループを指定するグループ指定手段と、 前記データ保持モード検出に応答して、各前記メイン高
    電圧発生手段と対応のローカル高電圧伝達線とを切り離
    すための切り離し手段と、 前記データ保持モード検出と前記グループ指定手段から
    のグループ指定信号とに応答して、前記指定された行ブ
    ロックグループを含むメモリマットに対応して設けられ
    たメイン高電圧発生手段と該指定された行ブロックグル
    ープに対応するローカル高電圧伝達線とを接続し、該指
    定された行ブロックグループに対してのみ高電圧を供給
    するように前記切り離し手段を部分的に非活性化する手
    段とを備える、半導体記憶装置。
JP7328740A 1995-12-18 1995-12-18 半導体記憶装置 Pending JPH09167488A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7328740A JPH09167488A (ja) 1995-12-18 1995-12-18 半導体記憶装置
US08/768,078 US5798976A (en) 1995-12-18 1996-12-16 Semiconductor memory device with reduced current consumption in data holding mode
KR1019960067314A KR100269526B1 (ko) 1995-12-18 1996-12-18 데이타유지모드시전류소비가감소된반도체기억장치
US09/115,515 US5903507A (en) 1995-12-18 1998-07-15 Semiconductor memory device with reduced current consumption in data holding mode

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7328740A JPH09167488A (ja) 1995-12-18 1995-12-18 半導体記憶装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005211729A Division JP3860196B2 (ja) 2005-07-21 2005-07-21 半導体記憶装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09167488A true JPH09167488A (ja) 1997-06-24

Family

ID=18213653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7328740A Pending JPH09167488A (ja) 1995-12-18 1995-12-18 半導体記憶装置

Country Status (3)

Country Link
US (2) US5798976A (ja)
JP (1) JPH09167488A (ja)
KR (1) KR100269526B1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003007305A1 (en) * 2001-07-10 2003-01-23 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor storage, mobile electronic device, and detachable storage
WO2005041201A1 (ja) * 2003-10-24 2005-05-06 International Business Machines Corporation 半導体記憶装置及びそのリフレッシュ方法
JP2012064304A (ja) * 2011-11-22 2012-03-29 Fujitsu Semiconductor Ltd ダイナミック型半導体メモリのリフレッシュ制御方法
CN103959387A (zh) * 2011-11-30 2014-07-30 国际商业机器公司 动态存储器的增强数据保留模式
JP2016122839A (ja) * 2013-03-25 2016-07-07 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3561012B2 (ja) * 1994-11-07 2004-09-02 株式会社ルネサステクノロジ 半導体集積回路装置
TW324101B (en) * 1995-12-21 1998-01-01 Hitachi Ltd Semiconductor integrated circuit and its working method
US6104658A (en) * 1996-08-08 2000-08-15 Neomagic Corporation Distributed DRAM refreshing
KR100272161B1 (ko) * 1997-02-05 2000-12-01 윤종용 반도체메모리장치의고립게이트제어방법및회로
US6075744A (en) * 1997-10-10 2000-06-13 Rambus Inc. Dram core refresh with reduced spike current
JP4074697B2 (ja) * 1997-11-28 2008-04-09 株式会社ルネサステクノロジ 半導体装置
KR100272163B1 (ko) * 1997-12-30 2000-11-15 윤종용 대기용어레이전압발생기를갖는반도체메모리장치
KR100267011B1 (ko) * 1997-12-31 2000-10-02 윤종용 반도체 메모리 장치의 내부 전원 전압 발생 회로
JPH11203866A (ja) * 1998-01-16 1999-07-30 Mitsubishi Electric Corp 半導体記憶装置
JP3578444B2 (ja) * 1998-12-01 2004-10-20 シャープ株式会社 半導体記憶装置
JP2000200489A (ja) * 1999-01-07 2000-07-18 Mitsubishi Electric Corp 半導体記憶装置
KR100355226B1 (ko) 1999-01-12 2002-10-11 삼성전자 주식회사 뱅크별로 선택적인 셀프 리프레쉬가 가능한 동적 메모리장치
JP4270707B2 (ja) * 1999-04-09 2009-06-03 株式会社東芝 ダイナミック型半導体記憶装置
KR100324821B1 (ko) 1999-06-29 2002-02-28 박종섭 반도체 메모리 소자의 자동 리프레쉬 방법 및 장치
KR100387720B1 (ko) * 1999-06-29 2003-06-18 주식회사 하이닉스반도체 반도체 메모리 소자의 셀프 리프레쉬 장치 및 방법
JP2001067867A (ja) * 1999-08-31 2001-03-16 Mitsubishi Electric Corp 半導体記憶装置
US6195303B1 (en) * 1999-10-25 2001-02-27 Winbond Electronics Corporation Clock-based transparent refresh mechanisms for DRAMS
JP2001126472A (ja) * 1999-10-29 2001-05-11 Mitsubishi Electric Corp 半導体記憶装置
JP2001243211A (ja) * 2000-02-29 2001-09-07 Mitsubishi Electric Corp マイクロコンピュータ
JP3745185B2 (ja) * 2000-03-13 2006-02-15 沖電気工業株式会社 ダイナミックランダムアクセスメモリ
JP2002008370A (ja) 2000-06-21 2002-01-11 Mitsubishi Electric Corp 半導体記憶装置
US6570801B2 (en) * 2000-10-27 2003-05-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor memory having refresh function
US6567332B2 (en) * 2001-03-15 2003-05-20 Micron Technology, Inc. Memory devices with reduced power consumption refresh cycles
JP3967559B2 (ja) * 2001-04-06 2007-08-29 富士通株式会社 制御回路及び半導体記憶装置
US6618314B1 (en) 2002-03-04 2003-09-09 Cypress Semiconductor Corp. Method and architecture for reducing the power consumption for memory devices in refresh operations
US6888769B2 (en) * 2002-08-29 2005-05-03 Micron Technology, Inc. Method and circuit for reducing DRAM refresh power by reducing access transistor sub threshold leakage
KR100505109B1 (ko) * 2003-03-26 2005-07-29 삼성전자주식회사 읽기 시간을 단축시킬 수 있는 플래시 메모리 장치
US7345940B2 (en) * 2003-11-18 2008-03-18 Infineon Technologies Ag Method and circuit configuration for refreshing data in a semiconductor memory
US7496108B2 (en) * 2004-01-07 2009-02-24 International Business Machines Corporation Method for dynamic management of TCP reassembly buffers
KR100600053B1 (ko) * 2004-07-27 2006-07-13 주식회사 하이닉스반도체 어드레스핀과 데이터핀을 공유하는 의사 에스램
KR100652414B1 (ko) * 2005-06-10 2006-12-01 삼성전자주식회사 딥 파워 다운 모드일 때 일부 데이터를 보존할 수 있는메모리 장치 및 그 동작 방법
US7471589B2 (en) 2005-08-23 2008-12-30 Samsung Electronics Co., Ltd Semiconductor memory devices, block select decoding circuits and method thereof
KR100849853B1 (ko) * 2007-01-15 2008-08-01 삼성전자주식회사 고전압 발생회로 및 이를 포함하는 반도체 메모리 장치
US7733731B2 (en) * 2007-03-05 2010-06-08 Micron Technology, Inc. Control of inputs to a memory device
US8004920B2 (en) * 2007-05-29 2011-08-23 Micron Technology, Inc. Power saving memory apparatus, systems, and methods
US7656720B2 (en) 2007-11-07 2010-02-02 Micron Technology, Inc. Power-off apparatus, systems, and methods
US8014195B2 (en) 2008-02-06 2011-09-06 Micron Technology, Inc. Single transistor memory cell
US9305609B2 (en) 2008-04-30 2016-04-05 Micron Technology, Inc. System and method of command based and current limit controlled memory device power up
KR102216559B1 (ko) 2013-12-09 2021-02-17 삼성전자주식회사 멀티 칩 패키지에 적합한 반도체 메모리 장치
US9952802B2 (en) * 2015-02-20 2018-04-24 Khalifa University of Science and Technology Volatile memory erasure by controlling refreshment of stored data
KR20170045795A (ko) * 2015-10-20 2017-04-28 삼성전자주식회사 메모리 장치 및 이를 포함하는 메모리 시스템
KR102468283B1 (ko) * 2015-11-09 2022-11-21 에스케이하이닉스 주식회사 제어회로 및 제어회로를 포함하는 메모리 장치
KR20180077973A (ko) * 2016-12-29 2018-07-09 삼성전자주식회사 리프레쉬 동작을 제어하는 메모리 장치
DE102018200716A1 (de) * 2018-01-17 2019-07-18 Robert Bosch Gmbh Elektrische Schaltung zur Versorgung eines Verbrauchers aus verschiedenen Spannungsquellen

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5652723A (en) * 1991-04-18 1997-07-29 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor memory device
JP2631925B2 (ja) * 1991-11-11 1997-07-16 株式会社日立製作所 Mos型ram
TW212243B (ja) * 1991-11-15 1993-09-01 Hitachi Seisakusyo Kk
JP3152758B2 (ja) * 1992-09-21 2001-04-03 富士通株式会社 ダイナミック型半導体記憶装置
US5537564A (en) * 1993-03-08 1996-07-16 Zilog, Inc. Technique for accessing and refreshing memory locations within electronic storage devices which need to be refreshed with minimum power consumption
JP3220586B2 (ja) * 1993-12-28 2001-10-22 富士通株式会社 半導体記憶装置
JPH07220470A (ja) * 1994-01-27 1995-08-18 Ricoh Co Ltd メモリのリフレッシュ動作制御方法及びその装置
JPH07220469A (ja) * 1994-02-04 1995-08-18 Hitachi Ltd 半導体記憶装置
JP3725911B2 (ja) * 1994-06-02 2005-12-14 株式会社ルネサステクノロジ 半導体装置
JP3645593B2 (ja) * 1994-09-09 2005-05-11 株式会社ルネサステクノロジ 半導体集積回路装置
US5596545A (en) * 1995-12-04 1997-01-21 Ramax, Inc. Semiconductor memory device with internal self-refreshing

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003007305A1 (en) * 2001-07-10 2003-01-23 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor storage, mobile electronic device, and detachable storage
US6975551B2 (en) 2001-07-10 2005-12-13 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor storage, mobile electronic device, and detachable storage
WO2005041201A1 (ja) * 2003-10-24 2005-05-06 International Business Machines Corporation 半導体記憶装置及びそのリフレッシュ方法
JP2012064304A (ja) * 2011-11-22 2012-03-29 Fujitsu Semiconductor Ltd ダイナミック型半導体メモリのリフレッシュ制御方法
CN103959387A (zh) * 2011-11-30 2014-07-30 国际商业机器公司 动态存储器的增强数据保留模式
JP2015502001A (ja) * 2011-11-30 2015-01-19 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションInternational Business Machines Corporation ダイナミック・メモリ用の拡張データ保持モード
CN103959387B (zh) * 2011-11-30 2016-09-07 国际商业机器公司 动态存储器的增强数据保留模式
JP2016122839A (ja) * 2013-03-25 2016-07-07 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置

Also Published As

Publication number Publication date
US5903507A (en) 1999-05-11
KR100269526B1 (ko) 2000-12-01
US5798976A (en) 1998-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100269526B1 (ko) 데이타유지모드시전류소비가감소된반도체기억장치
KR100234365B1 (ko) 반도체 메모리장치의 리프레쉬 방법 및 회로
US6721223B2 (en) Semiconductor memory device
EP1113449B1 (en) Semiconductor memory device having row-related circuit operating at high speed
US6449204B1 (en) Dynamic semiconductor memory device capable of rearranging data storage from a one bit/one cell scheme in a normal mode to a one bit/two cell scheme in a twin-cell mode for lengthening a refresh interval
US6618314B1 (en) Method and architecture for reducing the power consumption for memory devices in refresh operations
US6418075B2 (en) Semiconductor merged logic and memory capable of preventing an increase in an abnormal current during power-up
US6195303B1 (en) Clock-based transparent refresh mechanisms for DRAMS
JP2002216471A (ja) 半導体記憶装置
KR20000052491A (ko) 뱅크별로 선택적인 셀프 리프레쉬가 가능한 동적 메모리장치
KR20020085758A (ko) 반도체 메모리 장치의 부분 어레이 셀프 리플레쉬 동작을수행하기 위한 장치 및 방법
US6392911B1 (en) Reduced power bit line selection in memory circuits
JP2003109398A (ja) 半導体記憶装置
GB2300737A (en) Semiconductor memory device having hiearchical column select line structure
JP4326516B2 (ja) 半導体記憶装置およびダイナミック型半導体記憶装置
KR100512369B1 (ko) 센스 엠프 선택 회로 및 센스엠프 선택 방법
JP3860196B2 (ja) 半導体記憶装置
JP2006040535A (ja) 半導体記憶装置およびダイナミック型半導体記憶装置
JP2006040533A (ja) 半導体記憶装置およびダイナミック型半導体記憶装置
JP2001189081A (ja) 半導体メモリディバイス及びそのビットライン接続方法
JPH11353870A (ja) 半導体記憶装置
JP4827298B2 (ja) 半導体記憶装置
US11837276B2 (en) Apparatuses and methods for 1T and 2T memory cell architectures
JPH08203268A (ja) ダイナミック型ram
JPH11306753A (ja) 半導体記憶装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040312

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040406

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040603

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050524

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050623

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050721