JPH09213069A - Semiconductor memory - Google Patents

Semiconductor memory

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JPH09213069A
JPH09213069A JP8048362A JP4836296A JPH09213069A JP H09213069 A JPH09213069 A JP H09213069A JP 8048362 A JP8048362 A JP 8048362A JP 4836296 A JP4836296 A JP 4836296A JP H09213069 A JPH09213069 A JP H09213069A
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JP
Japan
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bit lines
main bit
bit line
lines
sub
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Application number
JP8048362A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroki Fujisawa
宏樹 藤澤
Kazuhiko Kajitani
一彦 梶谷
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor memory capable of making a dynamic RAM, etc., using a hierarchical bit line system highly integrated circuit and stabilizing its operation. SOLUTION: In a dynamic RAM, etc., which use a hierarchical bit line system, its memory arrays ARY0-ARY3 are made to have a so-called open-type array structure in which the non-inversion and inversion signal lines of the main bit lines MB0*-MBn* are arranged on the two sides of sense amplifiers SA0-SA3. In this structure, the lenths of the non-inversion and inversion signal lines of the main bit lines MB0*-MBn* are successively halved in the column direction to cancel the coupling noise between neighboring bit lines. And, subbit lines B0U*-BnU* and B0L*-BnL* are arranged with half the pitch of the main bit lines so that the two subbit lines are paired in correspondence with the main bit lines and one of the two paired subbit lines is connected to the alternatively corresponding line of the main bit lines MB0*-MBn*, and the other is connected to, for example, an intermediate potential supplying point to give a shield effect.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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、例えば、階層ビット線方式を採るダイナミック型
RAM(ランダムアクセスメモリ)ならびにそのさらな
る高集積化及び動作の安定化に利用して特に有効な技術
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device, for example, a dynamic RAM (random access memory) adopting a hierarchical bit line system, and a technique particularly effective when used for further high integration and stabilization of its operation. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】情報蓄積キャパシタ及びアドレス選択M
OSFETからなるダイナミック型メモリセルが格子状
に配置されてなるメモリアレイをその基本構成要素とす
るダイナミック型RAMがある。また、このようなダイ
ナミック型RAMの高集積化及び高速化を図る一つの手
段として、メモリアレイを構成するビット線をその延長
方向に複数のサブビット線に分割しこれらのサブビット
線と対応するメインビット線との間を選択的に接続する
いわゆる階層ビット線方式がある。
2. Description of the Related Art Information storage capacitor and address selection M
2. Description of the Related Art There is a dynamic RAM having a memory array in which dynamic memory cells composed of OSFETs are arranged in a lattice as its basic constituent element. Further, as one means for increasing the degree of integration and increasing the speed of such a dynamic RAM, a bit line forming a memory array is divided into a plurality of sub-bit lines in the extension direction thereof and main bits corresponding to these sub-bit lines are divided. There is a so-called hierarchical bit line system that selectively connects lines.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】階層ビット線方式を採
る従来のダイナミック型RAMにおいて、メモリアレイ
を構成するメインビット線及びサブビット線は、その非
反転及び反転信号線が折り返され互いに隣接配置される
いわゆる折り返しビット線方式を採り、選択されたメモ
リセルの微小読み出し信号を増幅するセンスアンプは、
基本的にメインビット線の片側に配置される。また、こ
れらのメインビット線は、実質的にすべて同一長とされ
るとともに、対応するサブビット線に対してカラム方向
に1対1で対応付けられる。このため、ダイナミック型
RAMのさらなる高集積化を図ろうとした場合、折り返
しビット線方式であるが故にメモリセルの構造が比較的
複雑となってダイナミック型RAMの高集積化が制約を
受けるとともに、高集積化にともなって隣接メインビッ
ト線及びサブビット線間のカップリングノイズが大きく
なり、ダイナミック型RAMの動作が不安定となる。
In a conventional dynamic RAM adopting a hierarchical bit line system, main bit lines and sub bit lines forming a memory array are arranged adjacent to each other with their non-inversion and inversion signal lines folded back. A sense amplifier that adopts a so-called folded bit line system and amplifies a minute read signal of a selected memory cell is
Basically, it is arranged on one side of the main bit line. Further, all of these main bit lines have substantially the same length and are associated with the corresponding sub bit lines in a one-to-one correspondence in the column direction. Therefore, when attempting to further increase the integration density of the dynamic RAM, the structure of the memory cell is relatively complicated due to the folded bit line system, which restricts the high integration of the dynamic RAM, and Coupling noise between adjacent main bit lines and sub bit lines increases with integration, and the operation of the dynamic RAM becomes unstable.

【0004】この発明の目的は、階層ビット線方式を採
るダイナミック型RAM等のさらなる高集積化を図り、
その動作の安定化を図ることにある。
An object of the present invention is to further increase the integration of a dynamic RAM adopting a hierarchical bit line system,
The aim is to stabilize the operation.

【0005】この発明の前記ならびにその他の目的と新
規な特徴は、この明細書の記述及び添付図面から明らか
になるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次
の通りである。すなわち、階層ビット線方式を採るダイ
ナミック型RAM等において、そのメモリアレイを、メ
インビット線の非反転及び反転信号線がセンスアンプの
両側に配置されるいわゆる開放型アレイ構造とし、メイ
ンビット線の長さを、カラム方向に順次二分の一とす
る。また、サブビット線を、メインビット線の二分の一
のピッチで配置し、メインビット線に対応して2本ずつ
対構成とするとともに、対をなす2本のサブビット線の
一方を択一的に対応するメインビット線に接続し、その
他方を例えば中間電位供給点に接続する。
The following is a brief description of an outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application. That is, in a dynamic RAM or the like adopting the hierarchical bit line system, the memory array has a so-called open type array structure in which the non-inverted and inverted signal lines of the main bit line are arranged on both sides of the sense amplifier, and the length of the main bit line is increased. Is sequentially halved in the column direction. In addition, the sub-bit lines are arranged at a pitch of one half of the main bit lines, and two sub-bit lines are formed corresponding to the main bit lines, and one of the two sub-bit lines forming the pair is selectively formed. The corresponding main bit line is connected, and the other is connected to, for example, an intermediate potential supply point.

【0007】上記した手段によれば、開放型アレイ構造
を採ることで、メモリセルの構造を簡素化し、その微細
化を図ってメモリアレイを高集積化できるとともに、メ
インビット線の長さをカラム方向に順次二分の一とする
ことで、隣接するメインビット線間のカップリングノイ
ズを互いに相殺し、さらには非選択状態とされるサブビ
ット線を中間電位供給点に接続することで、これらのサ
ブビット線により選択状態にあるサブビット線をシール
ドし、サブビット線間のカップリングノイズを抑制する
ことができる。この結果、階層ビット線方式を採ること
の効果を享受しつつ、階層ビット線方式を採るダイナミ
ック型RAM等のさらなる高集積化を図り、その動作の
安定化を図ることができる。
According to the above-mentioned means, by adopting the open type array structure, the structure of the memory cell can be simplified, the memory array can be highly integrated by miniaturization, and the length of the main bit line can be determined by the column. By sequentially halving each direction, the coupling noises between adjacent main bit lines cancel each other out, and by connecting the sub-bit lines in the non-selected state to the intermediate potential supply point, these sub-bits are connected. The lines can shield the sub-bit lines in the selected state, and the coupling noise between the sub-bit lines can be suppressed. As a result, while enjoying the effect of adopting the hierarchical bit line system, it is possible to achieve higher integration of the dynamic RAM adopting the hierarchical bit line system and to stabilize the operation thereof.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】図1には、この発明が適用された
ダイナミック型RAM(半導体記憶装置)の一実施例の
ブロック図が示されている。同図をもとに、まずこの実
施例のダイナミック型RAMの構成及び動作の概要につ
いて説明する。なお、図1の各ブロックを構成する回路
素子は、特に制限されないが、公知のMOSFET(金
属酸化物半導体型電界効果トランジスタ。この明細書で
は、MOSFETをして絶縁ゲート型電界効果トランジ
スタの総称とする)集積回路の製造技術により、単結晶
シリコンのような1個の半導体基板上に形成される。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a dynamic RAM (semiconductor memory device) to which the present invention is applied. First, an outline of the configuration and operation of the dynamic RAM according to this embodiment will be described with reference to FIG. The circuit elements forming each block in FIG. 1 are not particularly limited, but known MOSFETs (metal oxide semiconductor field effect transistors. In this specification, MOSFETs are generically called insulated gate field effect transistors. It is formed on one semiconductor substrate such as single crystal silicon by the manufacturing technology of integrated circuits.

【0009】図1において、この実施例のダイナミック
型RAMは、特に制限されないが、4個のメモリアレイ
ARY0〜ARY3と、これらのメモリアレイの間に配
置される3個のセンスアンプSA0〜SA2とを備え
る。このうち、メモリアレイARY0〜ARY3は、図
の垂直方向に平行して配置される3×(m+1)本のワ
ード線と、図の水平方向に平行して配置されるn+1本
のメインビット線とをそれぞれ含む。これらのメインビ
ット線は、特に制限されないが、第1層の金属配線層に
より形成され、その下層には、メインビット線の二分の
一のピッチで配置されかつその延長方向に実質3分割さ
れる合計3×(n+1)対のサブビット線が設けられ
る。これらのサブビット線は、ポリシリコン層により形
成され、各メインビット線に対応して設けられる3対の
サブビット線は、そのいずれかの対のいずれか一方が択
一的に対応するメインビット線に接続される。メモリア
レイARY0〜ARY3を構成するワード線及びサブビ
ット線の交点には、情報蓄積キャパシタ及びアドレス選
択MOSFETからなる3×(m+1)×(n+1)個
のダイナミック型メモリセルが格子状に配置される。な
お、メモリアレイARY0〜ARY3の具体的構成につ
いては、後で詳細に説明する。
In FIG. 1, the dynamic RAM of this embodiment is not particularly limited, but includes four memory arrays ARY0 to ARY3 and three sense amplifiers SA0 to SA2 arranged between these memory arrays. Equipped with. Of these, the memory arrays ARY0 to ARY3 include 3 × (m + 1) word lines arranged in parallel in the vertical direction in the figure and n + 1 main bit lines arranged in parallel in the horizontal direction in the figure. Including each. Although not particularly limited, these main bit lines are formed by the first metal wiring layer, and are arranged in the lower layer at a pitch of one half of the main bit lines and are substantially divided into three in the extension direction. A total of 3 × (n + 1) pairs of sub-bit lines are provided. These sub-bit lines are formed of a polysilicon layer, and three pairs of sub-bit lines provided corresponding to each main bit line are selectively connected to one of the main bit lines. Connected. At the intersections of the word lines and the sub-bit lines that form the memory arrays ARY0 to ARY3, 3 × (m + 1) × (n + 1) dynamic memory cells each including an information storage capacitor and an address selection MOSFET are arranged in a grid pattern. The specific configuration of the memory arrays ARY0 to ARY3 will be described in detail later.

【0010】メモリアレイARY0〜ARY3を構成す
るそれぞれ3×(m+1)本ワード線は、対応するXア
ドレスデコーダXD0〜XD3に結合され、それぞれ択
一的に選択レベルとされる。これらのXアドレスデコー
ダXD0〜XD3には、XアドレスバッファXBからi
+1ビットの内部アドレス信号X0〜Xiが共通に供給
されるとともに、タイミング発生回路TGから図示され
ない内部制御信号XGが共通に供給される。また、Xア
ドレスバッファXBには、アドレス入力端子A0〜Ai
を介してXアドレス信号AX0〜AXiが時分割的に供
給されるとともに、タイミング発生回路TGから内部制
御信号XLが供給される。
Each of the 3 × (m + 1) word lines forming the memory arrays ARY0 to ARY3 is coupled to the corresponding X address decoder XD0 to XD3, and is selectively set to the selection level. These X address decoders XD0 to XD3 have X address buffers XB to i
+ 1-bit internal address signals X0 to Xi are commonly supplied, and an internal control signal XG (not shown) is commonly supplied from the timing generation circuit TG. The X address buffer XB has address input terminals A0 to Ai.
The X address signals AX0 to AXi are supplied in a time-divisional manner via, and the timing control circuit TG supplies the internal control signal XL.

【0011】XアドレスバッファXBは、ダイナミック
型RAMが選択状態とされるとき、アドレス入力端子A
0〜Aiを介して供給されるXアドレス信号AX0〜A
Xiを内部制御信号XLに従って取り込み、保持すると
ともに、これらのXアドレス信号をもとに内部アドレス
信号X0〜Xiを形成し、XアドレスデコーダXD0〜
XD3に供給する。また、XアドレスデコーダXD0〜
XD3は、内部制御信号XGがハイレベルとされかつ上
位2ビットの内部アドレス信号Xi−1及びXiが対応
する組み合わせでハイレベル又はロウレベルとされるこ
とで選択的に動作状態とされ、残りの内部アドレス信号
X0〜Xi−2をデコードして、メモリアレイARY0
〜ARY3の対応するワード線を択一的にハイレベルと
する。なお、上位2ビットの内部アドレス信号Xi−1
及びXiは、タイミング発生回路TGにも供給され、後
述する内部制御信号PC0〜PC2,PA0〜PA2な
らびにDS0〜DS2を選択的に形成するために供され
る。
The X address buffer XB has an address input terminal A when the dynamic RAM is selected.
X-address signals AX0-A supplied via 0-Ai
Xi is fetched and held according to the internal control signal XL, and internal address signals X0 to Xi are formed based on these X address signals, and X address decoders XD0 to XD0
Supply to XD3. Further, the X address decoders XD0 to XD0
The internal control signal XG is set to the high level and the internal address signals Xi-1 and Xi of the upper 2 bits are set to the high level or the low level in a corresponding combination to selectively activate the XD3, and the remaining internal The memory array ARY0 is decoded by decoding the address signals X0 to Xi-2.
The corresponding word lines of ~ ARY3 are alternatively set to the high level. The upper 2 bits of the internal address signal Xi-1
And Xi are also supplied to the timing generation circuit TG, and are used to selectively form internal control signals PC0 to PC2, PA0 to PA2 and DS0 to DS2 described later.

【0012】次に、メモリアレイARY0〜ARY3を
構成するn+1本のメインビット線は、後述するよう
に、その長さがカラム方向に順次二分の一、言い換える
ならば順次二倍とされ、選択的に非反転メインビット線
又は反転メインビット線となって、センスアンプSA0
〜SA2の対応する単位増幅回路に結合される。すなわ
ち、例えば、メモリアレイARY0の偶数番号のメイン
ビット線は、非反転メインビット線となってセンスアン
プSA0の対応する単位増幅回路の非反転入出力ノード
に結合され、メモリアレイARY1の偶数番号のメイン
ビット線は、反転メインビット線となってセンスアンプ
SA0の対応する単位増幅回路の反転入出力ノードに結
合される。また、メモリアレイARY0の奇数番号のメ
インビット線は、そのままメモリアレイARY1の奇数
番号のメインビット線として延長されて非反転メインビ
ット線となり、センスアンプSA1の対応する単位増幅
回路の非反転入出力ノードに結合される。一方、メモリ
アレイARY2の偶数番号のメインビット線は、非反転
メインビット線となってセンスアンプSA2の対応する
単位増幅回路の非反転入出力ノードに結合され、メモリ
アレイARY3の偶数番号のメインビット線は、反転メ
インビット線となってセンスアンプSA2の対応する単
位増幅回路の反転入出力ノードに結合される。また、メ
モリアレイARY3の奇数番号のメインビット線は、そ
のままメモリアレイARY2の奇数番号のメインビット
線として延長されて反転メインビット線となり、センス
アンプSA1の対応する単位増幅回路の反転入出力ノー
ドに結合される。
Next, the n + 1 main bit lines forming the memory arrays ARY0 to ARY3 are selectively halved in length in the column direction, in other words, doubled in sequence, as will be described later, and are selectively doubled. Becomes a non-inverted main bit line or an inverted main bit line, and the sense amplifier SA0
~ SA2 is coupled to the corresponding unit amplifier circuit. That is, for example, the even-numbered main bit lines of the memory array ARY0 become non-inverting main bit lines and are coupled to the non-inverting input / output nodes of the corresponding unit amplifier circuits of the sense amplifier SA0, and the even-numbered main bit lines of the memory array ARY1. The main bit line becomes an inverted main bit line and is coupled to the inverted input / output node of the corresponding unit amplifier circuit of sense amplifier SA0. Also, the odd-numbered main bit lines of the memory array ARY0 are extended as they are as the odd-numbered main bit lines of the memory array ARY1 to become non-inverted main bit lines, and the non-inverted input / output of the corresponding unit amplifier circuit of the sense amplifier SA1 is performed. Is bound to a node. On the other hand, the even-numbered main bit lines of the memory array ARY2 become non-inverted main bit lines and are coupled to the non-inverted input / output nodes of the corresponding unit amplifier circuit of the sense amplifier SA2, and the even-numbered main bit lines of the memory array ARY3. The line serves as an inverted main bit line and is coupled to the inverted input / output node of the corresponding unit amplifier circuit of sense amplifier SA2. Further, the odd-numbered main bit lines of the memory array ARY3 are extended as they are as the odd-numbered main bit lines of the memory array ARY2 to become the inverted main bit lines, and are connected to the inverted input / output nodes of the corresponding unit amplifier circuits of the sense amplifier SA1. Be combined.

【0013】センスアンプSA0〜SA2には、Yアド
レスデコーダYDから図示されないn+1ビットのビッ
ト線選択信号YS0〜YSnが共通に供給されるととも
に、タイミング発生回路TGから対応する内部制御信号
PC0〜PC2ならびにPA0〜PA2がそれぞれ供給
される。また、YアドレスデコーダYDには、Yアドレ
スバッファYBからi+1ビットの内部アドレス信号Y
0〜Yiが供給されるとともに、タイミング発生回路T
Gから図示されない内部制御信号YGが供給される。さ
らに、YアドレスバッファYBには、前記アドレス入力
端子A0〜Aiを介してYアドレス信号AY0〜AYi
が時分割的に供給されるとともに、タイミング発生回路
TGから内部制御信号YLが供給される。
The sense amplifiers SA0-SA2 are commonly supplied with an n + 1-bit bit line selection signal YS0-YSn (not shown) from the Y address decoder YD, and the corresponding internal control signals PC0-PC2 and the corresponding timing control circuit TG. PA0 to PA2 are supplied respectively. Further, the Y address decoder YD includes an i + 1-bit internal address signal Y from the Y address buffer YB.
0 to Yi are supplied, and the timing generation circuit T
An internal control signal YG (not shown) is supplied from G. Further, the Y address buffer YB has Y address signals AY0 to AYi via the address input terminals A0 to Ai.
Are supplied in a time division manner, and an internal control signal YL is supplied from the timing generation circuit TG.

【0014】YアドレスバッファYBは、ダイナミック
型RAMが選択状態とされるとき、アドレス入力端子A
0〜Aiを介して供給されるYアドレス信号AY0〜A
Yiを内部制御信号YLに従って取り込み、保持すると
ともに、これらのYアドレス信号をもとに内部アドレス
信号Y0〜Yiを形成し、YアドレスデコーダYDに供
給する。また、YアドレスデコーダYDは、内部制御信
号YGのハイレベルを受けて選択的に動作状態とされ、
YアドレスバッファYBから供給される内部アドレス信
号Y0〜Yiをデコードして、センスアンプSA0〜S
A2に対するビット線選択信号YS0〜YSnを択一的
にハイレベルとする。
The Y address buffer YB has an address input terminal A when the dynamic RAM is selected.
Y address signals AY0 to AY supplied via
Yi is fetched and held according to the internal control signal YL, and internal address signals Y0 to Yi are formed based on these Y address signals and supplied to the Y address decoder YD. Further, the Y address decoder YD is selectively activated by receiving the high level of the internal control signal YG.
The internal address signals Y0 to Yi supplied from the Y address buffer YB are decoded to generate the sense amplifiers SA0 to S0.
The bit line selection signals YS0 to YSn for A2 are alternatively set to the high level.

【0015】センスアンプSA0〜SA2は、メモリア
レイARY0〜ARY3の偶数番号又は奇数番号のメイ
ンビット線に対応して設けられる(n+1)/2個の単
位回路をそれぞれ含み、これらの単位回路のそれぞれ
は、一対のCMOS(相補型MOS)インバータが交差
結合されてなる単位増幅回路と、Nチャンネル型の一対
のスイッチMOSFETと、3個のNチャンネルMOS
FETからなる単位プリチャージ回路とを含む。このう
ち、各単位回路の単位増幅回路は、対応する内部制御信
号PA0〜PA2のハイレベルを受けて選択的に動作状
態とされ、メモリアレイARY0〜ARY3の選択ワー
ド線に結合される(n+1)/2個のメモリセルから対
応するメインビット線を介して出力される微小読み出し
信号を増幅して、ハイレベル又はロウレベルの2値読み
出し信号とする。
Sense amplifiers SA0-SA2 respectively include (n + 1) / 2 unit circuits provided corresponding to even-numbered or odd-numbered main bit lines of memory arrays ARY0-ARY3, and each of these unit circuits. Is a unit amplifier circuit in which a pair of CMOS (complementary MOS) inverters are cross-coupled, a pair of N-channel type switch MOSFETs, and three N-channel MOSs.
A unit precharge circuit including an FET is included. Among them, the unit amplifier circuit of each unit circuit is selectively activated by receiving the high level of the corresponding internal control signals PA0 to PA2, and is coupled to the selected word line of the memory arrays ARY0 to ARY3 (n + 1). The minute read signal output from the / 2 memory cells through the corresponding main bit line is amplified to be a high level or low level binary read signal.

【0016】一方、センスアンプSA0〜SA2の各単
位回路のスイッチMOSFETは、対応するビット線選
択信号YS0〜YSnのハイレベルを受けて択一的にオ
ン状態となり、指定されたメインビット線と対応する相
補共通データ線CD0*〜CD2*(ここで、例えば非
反転共通データ線CD0T及びCD0Bを、あわせて相
補共通データ線CD0*のように*を付して表す。ま
た、それが有効とされるとき選択的にハイレベルとされ
るいわゆる非反転信号等については、その名称の末尾に
Tを付して表し、それが有効とされるとき選択的にロウ
レベルとされるいわゆる反転信号等については、その名
称の末尾にBを付して表す。以下同様)との間を選択的
に接続状態とする。また、各単位回路の単位プリチャー
ジ回路は、対応する内部制御信号PC0〜PC2がハイ
レベルとされることで選択的に動作状態とされ、対応す
る非反転及び反転メインビット線を回路の電源電圧及び
接地電位間の中間電位にプリチャージする。なお、セン
スアンプSA0〜SA2の具体的構成及び動作について
は、後で詳細に説明する。
On the other hand, the switch MOSFET of each unit circuit of the sense amplifiers SA0 to SA2 is selectively turned on in response to the high level of the corresponding bit line selection signals YS0 to YSn, and corresponds to the designated main bit line. Complementary common data lines CD0 * to CD2 * (here, for example, the non-inverted common data lines CD0T and CD0B are collectively denoted by * like the complementary common data line CD0 *. Also, it is validated. A so-called non-inverted signal or the like that is selectively set to a high level when it is turned on is represented by adding T to the end of the name, and a so-called inverted signal or the like that is selectively set to a low level when it is enabled , B is added to the end of the name. The same applies hereinafter) to selectively establish a connection state. In addition, the unit precharge circuit of each unit circuit is selectively activated by setting the corresponding internal control signals PC0 to PC2 to the high level, and the corresponding non-inverted and inverted main bit lines are connected to the power supply voltage of the circuit. And precharge to an intermediate potential between the ground potential and the ground potential. Note that specific configurations and operations of the sense amplifiers SA0 to SA2 will be described in detail later.

【0017】相補共通データ線CD0*〜CD2*は、
その他方においてデータ入出力回路IOに結合される。
データ入出力回路IOは、それぞれ1個のデータ入力バ
ッファ,データ出力バッファ,ライトアンプ,メインア
ンプならびにデータ選択回路を含む。このうち、データ
入力バッファの入力端子は、データ入力端子Dinに結
合され、その出力端子はライトアンプの入力端子に結合
される。また、データ出力バッファの入力端子は、メイ
ンアンプの出力端子に結合され、その出力端子はデータ
出力端子Doutに結合される。ライトアンプの出力端
子ならびにメインアンプの入力端子は、データ選択回路
を介して相補共通データ線CD0*〜CD2*に選択的
に接続される。データ入出力回路IOのライトアンプに
は、タイミング発生回路TGから図示されない内部制御
信号WPが供給される。また、データ出力バッファに
は、内部制御信号OCが供給され、データ選択回路に
は、図示されない内部制御信号DS0〜DS2が供給さ
れる。
The complementary common data lines CD0 * to CD2 * are
The other side is coupled to the data input / output circuit IO.
The data input / output circuit IO includes one data input buffer, one data output buffer, a write amplifier, a main amplifier and a data selection circuit, respectively. Of these, the input terminal of the data input buffer is coupled to the data input terminal Din, and the output terminal thereof is coupled to the input terminal of the write amplifier. Further, the input terminal of the data output buffer is coupled to the output terminal of the main amplifier, and the output terminal thereof is coupled to the data output terminal Dout. The output terminal of the write amplifier and the input terminal of the main amplifier are selectively connected to the complementary common data lines CD0 * to CD2 * via the data selection circuit. An internal control signal WP (not shown) is supplied from the timing generation circuit TG to the write amplifier of the data input / output circuit IO. The data output buffer is supplied with the internal control signal OC, and the data selection circuit is supplied with internal control signals DS0 to DS2 (not shown).

【0018】データ入出力回路IOのデータ選択回路
は、タイミング発生回路TGから供給される内部制御信
号DS0〜DS2に従って、指定された相補共通データ
線CD0*〜CD2*とライトアンプの出力端子又はメ
インアンプの入力端子との間を選択的に接続状態とす
る。また、データ入力バッファは、ダイナミック型RA
Mが書き込みモードで選択状態とされるとき、データ入
力端子Dinから入力される書き込みデータを取り込
み、ライトアンプに伝達する。このとき、ライトアンプ
は、内部制御信号WPのハイレベルを受けて選択的に動
作状態となり、データ入力バッファから伝達される書き
込みデータを所定の相補書き込み信号として、データ選
択回路から相補共通データ線CD0*〜CD2*を介し
てメモリアレイARY0〜ARY3の選択された1個の
メモリセルに書き込む。
The data selection circuit of the data input / output circuit IO, in accordance with the internal control signals DS0-DS2 supplied from the timing generation circuit TG, specifies the designated complementary common data lines CD0 * -CD2 * and the output terminal of the write amplifier or the main. The input terminals of the amplifier are selectively connected. The data input buffer is a dynamic RA.
When M is selected in the write mode, the write data input from the data input terminal Din is fetched and transmitted to the write amplifier. At this time, the write amplifier selectively operates in response to the high level of the internal control signal WP, and sets the write data transmitted from the data input buffer as a predetermined complementary write signal from the data selection circuit to the complementary common data line CD0. Write to one selected memory cell of the memory arrays ARY0 to ARY3 via * to CD2 *.

【0019】一方、データ入出力回路IOのメインアン
プは、ダイナミック型RAMが読み出しモードで選択状
態とされるとき、メモリアレイARY0〜ARY3の選
択された1個のメモリセルから相補共通データ線CD0
*〜CD2*ならびにデータ選択回路を介して出力され
る2値読み出し信号をさらに増幅して、データ出力バッ
ファに伝達する。このとき、データ出力バッファは、内
部制御信号OCのハイレベルを受けて選択的に動作状態
とされ、メインアンプから伝達される読み出し信号をデ
ータ出力端子Doutから外部装置に出力する。
On the other hand, the main amplifier of the data input / output circuit IO has a complementary common data line CD0 from one selected memory cell of the memory arrays ARY0 to ARY3 when the dynamic RAM is selected in the read mode.
The binary read signal output via * to CD2 * and the data selection circuit is further amplified and transmitted to the data output buffer. At this time, the data output buffer receives the high level of the internal control signal OC and is selectively operated, and outputs the read signal transmitted from the main amplifier from the data output terminal Dout to the external device.

【0020】タイミング発生回路TGは、外部装置から
起動制御信号として供給されるロウアドレスストローブ
信号RASB,カラムアドレスストローブ信号CASB
ならびにライトイネーブル信号WEBと、Xアドレスバ
ッファXBから供給される上位2ビットの内部アドレス
信号Xi−1及びXiとをもとに、上記各種内部制御信
号等を選択的に形成し、ダイナミック型RAMの各部に
供給する。
The timing generation circuit TG is provided with a row address strobe signal RASB and a column address strobe signal CASB which are supplied as an activation control signal from an external device.
Further, the various internal control signals and the like are selectively formed on the basis of the write enable signal WEB and the internal address signals Xi-1 and Xi of the upper 2 bits supplied from the X address buffer XB, and the dynamic RAM Supply to each part.

【0021】図2には、図1のダイナミック型RAMの
第1の実施例のアレイ構成図が示され、図3には、図1
のダイナミック型RAMに含まれるメモリアレイARY
0及びARY1ならびにセンスアンプSA0の一実施例
の部分的な回路図が示されている。また、図4には、図
3のメモリアレイARY0及びARY1のメインビット
線間におけるノイズ干渉を説明するための概念図が示さ
れ、図5には、その隣接サブビット線によるシールド効
果を説明するための概念図が示されている。さらに、図
6には、図1のダイナミック型RAMの読み出しモード
における一実施例の信号波形図が示されている。これら
の図をもとに、この実施例のダイナミック型RAMのア
レイ構成とメモリアレイ及びセンスアンプの具体的構成
及び動作ならびにその特徴について説明する。なお、メ
モリアレイARY0〜ARY3に関する以下の説明は、
メモリアレイARY0及びARY1を例に進めるが、メ
モリアレイARY2及びARY3についてはこれと同様
な構成とされるため、類推されたい。また、図4ないし
図6では、メモリアレイARY0のワード線W21及び
非反転サブビット線B22LTの交点に配置されるメモ
リセルが選択状態とされる場合を例に、具体的説明を進
める。以下の回路図において、そのチャネル(バックゲ
ート)部に矢印が付されるMOSFETはPチャンネル
型であって、矢印の付されないNチャンネルMOSFE
Tと区別して示される。
FIG. 2 shows an array configuration diagram of the first embodiment of the dynamic RAM of FIG. 1, and FIG.
Array ARY included in dynamic RAM
0 and ARY1 and a partial circuit diagram of one embodiment of the sense amplifier SA0 is shown. Further, FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining noise interference between the main bit lines of the memory arrays ARY0 and ARY1 of FIG. 3, and FIG. 5 is a diagram for explaining a shield effect by the adjacent sub bit lines. The conceptual diagram of is shown. Further, FIG. 6 shows a signal waveform diagram of one embodiment in the read mode of the dynamic RAM of FIG. Based on these figures, the array configuration of the dynamic RAM of this embodiment, the specific configuration and operation of the memory array and sense amplifier, and their characteristics will be described. The following description regarding the memory arrays ARY0 to ARY3 will be given.
The memory arrays ARY0 and ARY1 will be taken as an example, but the memory arrays ARY2 and ARY3 have the same configuration as this, so please analogize. Further, in FIGS. 4 to 6, detailed description will be given by taking as an example the case where the memory cell arranged at the intersection of the word line W21 and the non-inversion sub-bit line B22LT of the memory array ARY0 is in the selected state. In the following circuit diagrams, the MOSFET whose channel (back gate) part is attached with an arrow is a P-channel type, and the N-channel MOSFE without an arrow is attached.
It is shown separately from T.

【0022】図2において、この実施例のダイナミック
型RAMは、開放型アレイ構造を用いた階層ビット線方
式を採り、4個のメモリアレイARY0〜ARY3と、
これらのメモリアレイの間に配置される3個のセンスア
ンプSA0〜SA2とを備える。このうち、メモリアレ
イARY0〜ARY3のそれぞれは、図の垂直方向に平
行して配置される合計3×(m+1)本のワード線W0
0〜W0m,W10〜W1mならびにW20〜W2m
と、図の水平方向に平行して配置されるn+1本のメイ
ンビット線MB0*〜MBn*(ここで、メインビット
線MB0*〜MBn*のそれぞれは、後述するように、
メモリアレイARY0〜ARY3との対応に従って非反
転又は反転メインビット線となる)とを含む。なお、メ
モリアレイARY0〜ARY3を構成するメインビット
線MB0*〜MBn*は、特に制限されないが、第1層
の金属配線層により形成される。
In FIG. 2, the dynamic RAM of this embodiment adopts a hierarchical bit line system using an open array structure, and four memory arrays ARY0 to ARY3.
It has three sense amplifiers SA0 to SA2 arranged between these memory arrays. Of these, each of the memory arrays ARY0 to ARY3 has a total of 3 × (m + 1) word lines W0 arranged in parallel in the vertical direction of the drawing.
0-W0m, W10-W1m and W20-W2m
And n + 1 main bit lines MB0 * to MBn * arranged in parallel in the horizontal direction of the drawing (here, each of the main bit lines MB0 * to MBn * is
Non-inverted or inverted main bit lines according to the correspondence with the memory arrays ARY0 to ARY3). The main bit lines MB0 * to MBn * forming the memory arrays ARY0 to ARY3 are formed by the first metal wiring layer, although not particularly limited thereto.

【0023】メインビット線MB0*〜MBn*の下層
には、これらのメインビット線の二分の一のピッチで配
置されるとともにその延長方向に3分割されかつ2本ず
つ対構成とされる3×(n+1)対すなわち合計6×
(n+1)本のサブビット線B0U*〜BnU*ならび
にB0L*〜BnL*(ここで、サブビット線B0U*
〜BnU*ならびにB0L*〜BnL*のそれぞれは、
後述するように、メモリアレイARY0〜ARY3との
対応により非反転又は反転サブビット線となる。また、
これらのサブビット線は、実際にはワード線W00〜W
0m,W10〜W1mならびにW20〜W2mに対応し
てサブビット線B00U*〜B0nU*,B10U*〜
B1nU*ならびにB20U*〜B2nU*あるいはB
00L*〜B0nL*,B10L*〜B1nL*ならび
にB20L*〜B2nL*からなるが、アレイ構成に関
する以下の説明では単にサブビット線B0U*〜BnU
*ならびにB0L*〜BnL*と称する)がそれぞれ配
置される。サブビット線B0U*〜BnU*ならびにB
0L*〜BnL*は、特に制限されないが、ポリシリコ
ン層からなり、これらのサブビット線とワード線W00
〜W0m,W10〜W1mならびにW20〜W2mとの
交点には、それぞれ情報蓄積キャパシタ及びアドレス選
択MOSFETからなる合計3×(m+1)×(n+
1)個のダイナミック型メモリセルが格子状に配置され
る。
Under the main bit lines MB0 * to MBn *, the main bit lines are arranged at a pitch of ½ of these main bit lines and are divided into three in the extension direction of the main bit lines to form a pair of 3 ×. (N + 1) pairs, that is, 6 × in total
(N + 1) sub-bit lines B0U * to BnU * and B0L * to BnL * (here, sub-bit lines B0U *
~ BnU * and B0L * to BnL * respectively,
As will be described later, it becomes a non-inverted or inverted sub-bit line depending on the correspondence with the memory arrays ARY0 to ARY3. Also,
These sub-bit lines are actually word lines W00-W.
Corresponding to 0 m, W10 to W1 m and W20 to W2 m, sub-bit lines B00U * to B0nU *, B10U * to
B1nU * and B20U * to B2nU * or B
00L * to B0nL *, B10L * to B1nL * and B20L * to B2nL *, the sub-bit lines B0U * to BnU are simply described in the following description regarding the array configuration.
* And B0L * to BnL *) are arranged respectively. Sub bit lines B0U * to BnU * and B
Although not particularly limited, 0L * to BnL * are made of a polysilicon layer, and these sub-bit line and word line W00 are included.
.About.W0m, W10 to W1m, and W20 to W2m, a total of 3 × (m + 1) × (n +) including information storage capacitors and address selection MOSFETs, respectively.
1) Dynamic memory cells are arranged in a grid.

【0024】一方、両端に配置されるセンスアンプSA
0及びSA2は、メモリアレイARY0及びARY1あ
るいはARY2及びARY3の偶数番号の相補メインビ
ット線MB0*,MB2*ないしMBn−1*に対応し
て設けられる(n+1)/2個の単位回路をそれぞれ含
み、中央に配置されるセンスアンプSA1は、メモリア
レイARY0及びARY1ならびにARY2及びARY
3の奇数番号の相補メインビット線MB1*,MB3*
ないしMBn*に対応して設けられる(n+1)/2個
の単位回路を含む。また、センスアンプSA0及びSA
2の各単位回路は、図3のセンスアンプSA0に例示さ
れるように、一対のCMOSインバータが交差結合され
てなる単位増幅回路USA0,USA2ないしUSAn
−1と、Nチャンネル型の一対のスイッチMOSFET
N5及びN6と、図示されない3個のNチャンネルMO
SFETからなり各単位増幅回路内に示される単位プリ
チャージ回路UPC0,UPC2ないしUPCn−1と
をそれぞれ含み、センスアンプSA1の各単位回路は、
同様な単位増幅回路USA1,USA3ないしUSAn
と、NチャンネルMOSFETN5及びN6ならびに単
位プリチャージ回路UPC1,UPC3ないしUPCn
とをそれぞれ含む。
On the other hand, sense amplifiers SA arranged at both ends
0 and SA2 respectively include (n + 1) / 2 unit circuits provided corresponding to the even-numbered complementary main bit lines MB0 *, MB2 * to MBn-1 * of the memory arrays ARY0 and ARY1 or ARY2 and ARY3. , The sense amplifier SA1 arranged at the center includes memory arrays ARY0 and ARY1 and ARY2 and ARY.
3 odd numbered complementary main bit lines MB1 *, MB3 *
To (n + 1) / 2 unit circuits provided corresponding to MBn *. In addition, sense amplifiers SA0 and SA
Each unit circuit 2 includes unit amplifier circuits USA0, USA2 to USAAn each having a pair of CMOS inverters cross-coupled, as exemplified by the sense amplifier SA0 in FIG.
-1 and a pair of N-channel type switch MOSFETs
N5 and N6, and three N channel MO not shown
Each unit circuit of the sense amplifier SA1 includes a unit precharge circuit UPC0, UPC2 to UPCn-1 which is composed of an SFET and is shown in each unit amplifier circuit.
Similar unit amplifier circuits USA1, USA3 to USAAn
And N-channel MOSFETs N5 and N6 and unit precharge circuits UPC1, UPC3 to UPCn
Including and respectively.

【0025】メモリアレイARY0及びARY2を構成
する偶数番号のメインビット線は、それぞれ非反転メイ
ンビット線MB0T,MB2TないしMBn−1Tとな
り、その右側においてセンスアンプSA0又はSA2の
対応する単位増幅回路USA0,USA2ないしUSA
n−1の非反転入出力ノードに結合される。また、メモ
リアレイARY1及びARY3を構成する偶数番号のメ
インビット線は、それぞれ反転メインビット線MB0
B,MB2BないしMBn−1Bとなり、その左側にお
いてセンスアンプSA0又はSA2の対応する単位増幅
回路USA0,USA2ないしUSAn−1の反転入出
力ノードに結合される。一方、メモリアレイARY0を
構成する奇数番号のメインビット線は、それぞれ非反転
メインビット線MB1T,MB3TないしMBnTとし
てメモリアレイARY1内を延長され、その右端におい
てセンスアンプSA1の対応する単位増幅回路USA
1,USA3ないしUSAnの非反転入出力ノードに結
合される。また、メモリアレイARY3を構成する奇数
番号のメインビット線は、それぞれ反転メインビット線
MB1B,MB3BないしMBnBとしてメモリアレイ
ARY2内を延長され、その左端においてセンスアンプ
SA1の対応する単位増幅回路USA1,USA3ない
しUSAnの反転入出力ノードに結合される。
The even-numbered main bit lines constituting the memory arrays ARY0 and ARY2 are non-inverted main bit lines MB0T, MB2T to MBn-1T, respectively, and the unit amplifier circuits USA0, SA0, SA2 corresponding to the sense amplifiers SA0 or SA2 are arranged on the right side thereof. USA2 to USA
It is coupled to the n-1 non-inverting input / output nodes. The even-numbered main bit lines forming the memory arrays ARY1 and ARY3 are respectively inverted main bit lines MB0.
B, MB2B to MBn-1B, and on the left side thereof are connected to the inverting input / output nodes of the corresponding unit amplifier circuits USA0, USA2 to USAn-1 of the sense amplifier SA0 or SA2. On the other hand, the odd-numbered main bit lines constituting the memory array ARY0 are extended in the memory array ARY1 as non-inverted main bit lines MB1T, MB3T to MBnT, respectively, and the corresponding unit amplifier circuit USA of the sense amplifier SA1 is provided at the right end thereof.
1, USA3 through USAAn are coupled to the non-inverting input / output nodes. The odd-numbered main bit lines forming the memory array ARY3 are extended in the memory array ARY2 as inverted main bit lines MB1B, MB3B to MBnB, respectively, and the unit amplifier circuits USA1 and USA3 corresponding to the sense amplifier SA1 at the left end thereof. Through USAAn.

【0026】このように、本実施例のダイナミック型R
AMでは、メモリアレイARY0〜ARY3を構成する
メインビット線の長さが、カラム方向に順次二分の一、
言い換えるならばカラム方向に順次二倍とされる訳であ
って、このことが隣接して配置されるメインビット線間
のノイズ干渉を抑制させる効果を持つ。また、この実施
例では、上記のように、ビット線をその延長方向に複数
のサブビット線に分割して択一的に対応するメインビッ
ト線に接続するいわゆる階層ビット線方式が採られ、特
にメモリセルに対する負荷容量が大きくなりやすいサブ
ビット線の長さを短縮してダイナミック型RAMの高速
化が図られるとともに、メインビット線及びサブビット
線の非反転及び反転信号線をセンスアンプの両側に配置
するいわゆる開放型アレイ構造が採られ、メモリセルの
デバイス構造を簡素化して、メモリアレイひいてはダイ
ナミック型RAMの高集積化が図られる。なお、メイン
ビット線間のノイズ干渉とその抑制については、後で詳
細に説明する。
As described above, the dynamic type R of this embodiment is used.
In AM, the lengths of the main bit lines forming the memory arrays ARY0 to ARY3 are sequentially halved in the column direction,
In other words, it is sequentially doubled in the column direction, which has an effect of suppressing noise interference between the main bit lines arranged adjacent to each other. Further, in this embodiment, as described above, the so-called hierarchical bit line system is adopted in which the bit line is divided into a plurality of sub bit lines in the extension direction and the corresponding main bit lines are selectively connected to each other. The dynamic RAM is made faster by shortening the length of the sub-bit line, which tends to increase the load capacitance to the cell, and the non-inversion and inversion signal lines of the main bit line and the sub-bit line are arranged on both sides of the sense amplifier. The open type array structure is adopted, the device structure of the memory cell is simplified, and the memory array and hence the dynamic RAM are highly integrated. The noise interference between the main bit lines and its suppression will be described later in detail.

【0027】メモリアレイARY0〜ARY3の同一列
に配置される3×(m+1)個のメモリセルのアドレス
選択MOSFETのドレインは、図3に例示されるよう
に、順次1個おきに対応する非反転サブビット線B00
UT〜B0nUTないしB20UT〜B2nUTあるい
はB00LT〜B0nLTないしB20LT〜B2nL
Tならびに反転サブビット線B00UB〜B0nUBな
いしB20UB〜B2nUBあるいはB00LB〜B0
nLBないしB20LB〜B2nLBに共通結合され
る。また、各メモリアレイの同一行に配置されるn+1
個のメモリセルのアドレス選択MOSFETのゲート
は、対応するワード線W00〜W0m,W10〜W1m
ならびにW20〜W2mにそれぞれ共通結合される。
As illustrated in FIG. 3, the drains of the address selection MOSFETs of the 3 × (m + 1) memory cells arranged in the same column of the memory arrays ARY0 to ARY3 sequentially correspond to every other non-inversion. Sub bit line B00
UT to B0nUT to B20UT to B2nUT or B00LT to B0nLT to B20LT to B2nL
T and inverted sub-bit lines B00UB to B0nUB to B20UB to B2nUB or B00LB to B0
nLB to B20LB to B2nLB are commonly coupled. In addition, n + 1 arranged in the same row of each memory array
The gates of the address selection MOSFETs of the memory cells correspond to the corresponding word lines W00 to W0m, W10 to W1m.
And W20 to W2m are commonly connected.

【0028】次に、メモリアレイARY0〜ARY3の
各メインビット線に対応して設けられる3対のサブビッ
ト線の一方(以下、各メインビット線の上側のサブビッ
ト線と称す)つまり非反転サブビット線B00UT〜B
0nUTないしB20UT〜B2nUTならびに反転サ
ブビット線B00UB〜B0nUBないしB20UB〜
B2nUBは、Nチャンネル型のスイッチMOSFET
N1又はN3を介して対応するメインビット線に結合さ
れるとともに、Pチャンネル型のスイッチMOSFET
P1又はP3を介して所定の電位供給点つまり内部電圧
供給点HVCに結合される。また、メモリアレイARY
0〜ARY3の各メインビット線に対応して設けられる
3対のサブビット線の他方(以下、各メインビット線の
下側のサブビット線と称す)つまり非反転サブビット線
B00LT〜B0nLTないしB20LT〜B2nLT
ならびに反転サブビット線B00LB〜B0nLBない
しB20LB〜B2nLBは、Nチャンネル型のスイッ
チMOSFETN2又はN4を介して対応するメインビ
ット線に結合されるとともに、Pチャンネル型のスイッ
チMOSFETP2又はP4を介して上記内部電圧供給
点HVCに結合される。このうち、スイッチMOSFE
TN1及びP1のゲートには、XアドレスデコーダXD
0〜XD3から対応する選択制御信号S00U〜S02
UないしS30U〜S32Uがそれぞれ共通に供給さ
れ、スイッチMOSFETN2及びP2のゲートには、
XアドレスデコーダXD0〜XD3から対応する選択制
御信号S00L〜S02LないしS30L〜S32Lが
共通に供給される。
Next, one of the three pairs of sub bit lines (hereinafter referred to as the upper sub bit line of each main bit line) provided corresponding to each main bit line of the memory arrays ARY0 to ARY3, that is, the non-inverted sub bit line B00UT. ~ B
0nUT to B20UT to B2nUT and inverted sub-bit lines B00UB to B0nUB to B20UB to
B2nUB is an N-channel switch MOSFET
It is coupled to the corresponding main bit line via N1 or N3 and is a P-channel type switch MOSFET.
It is coupled to a predetermined potential supply point, that is, an internal voltage supply point HVC via P1 or P3. In addition, the memory array ARY
The other of the three pairs of sub bit lines (corresponding to the sub bit lines below the main bit lines) provided corresponding to the main bit lines of 0 to ARY3, that is, non-inverted sub bit lines B00LT to B0nLT to B20LT to B2nLT.
In addition, the inverted sub-bit lines B00LB to B0nLB to B20LB to B2nLB are coupled to the corresponding main bit line via the N-channel type switch MOSFET N2 or N4, and the internal voltage is supplied via the P-channel type switch MOSFET P2 or P4. It is connected to the point HVC. Of these, switch MOSFE
The X address decoder XD is provided at the gates of TN1 and P1.
0 to XD3 corresponding selection control signals S00U to S02
U to S30U to S32U are commonly supplied to the gates of the switch MOSFETs N2 and P2.
Corresponding selection control signals S00L to S02L to S30L to S32L are commonly supplied from the X address decoders XD0 to XD3.

【0029】なお、内部電圧供給点HVCに供給される
内部電圧HVCは、回路の電源電圧及び接地電位間の中
間電位とされる。また、選択制御信号S00U〜S02
UないしS30U〜S32UならびにS00L〜S02
LないしS30L〜S32Lは、特に制限されないが、
ダイナミック型RAMが非選択状態とされるときにはす
べてロウレベルとされ、選択状態とされるときには、所
定のタイミングでかつ上位2ビットの内部アドレス信号
Xi−1及びXiならびに最下位ビットの内部アドレス
信号X0に従って択一的にハイレベルとされる。
The internal voltage HVC supplied to the internal voltage supply point HVC is set to an intermediate potential between the power supply voltage of the circuit and the ground potential. Further, the selection control signals S00U to S02
U to S30U to S32U and S00L to S02
L to S30L to S32L are not particularly limited,
When the dynamic RAM is in the non-selected state, all are at the low level, and when it is in the selected state, according to the internal timing signals Xi-1 and Xi of the upper 2 bits and the internal address signal X0 of the least significant bit at a predetermined timing. Alternately set to high level.

【0030】これにより、メモリアレイARY0〜AR
Y3の非反転及び反転サブビット線は、ダイナミック型
RAMが非選択状態とされるとき、対応するスイッチM
OSFETP1〜P4を介してすべて内部電圧供給点H
VCに接続され、内部電圧HVCつまり中間電位にプリ
チャージされる。そして、ダイナミック型RAMが選択
状態とされ選択制御信号S00U〜S02UないしS3
0U〜S32UあるいはS00L〜S02LないしS3
0L〜S32Lの対応するビットが択一的にハイレベル
とされると、オン状態にあるスイッチMOSFETN1
〜N4を介して3対のうちいずれかの対のいずれか一方
が対応するメインビット線に択一的に接続された後、こ
れらのメインビット線を介してセンスアンプSA0〜S
A3の対応する単位増幅回路の非反転又は反転入出力ノ
ードに接続される。
As a result, the memory arrays ARY0 to AR
The non-inverting and inverting sub-bit lines of Y3 correspond to the switch M when the dynamic RAM is in the non-selected state.
All internal voltage supply points H through OSFETs P1 to P4
It is connected to VC and is precharged to an internal voltage HVC, that is, an intermediate potential. Then, the dynamic RAM is set to the selected state, and the selection control signals S00U to S02U to S3.
0U to S32U or S00L to S02L to S3
When the corresponding bits of 0L to S32L are alternatively set to the high level, the switch MOSFET N1 in the ON state
To N4, any one of the three pairs is selectively connected to the corresponding main bit line, and then sense amplifiers SA0 to SA are connected via these main bit lines.
It is connected to the non-inverting or inverting input / output node of the corresponding unit amplifier circuit of A3.

【0031】次に、センスアンプSA0〜SA2の各単
位回路を構成する単位増幅回路USA0,USA2ない
しUSAn−1ならびにUSA1,USA3ないしUS
Anには、タイミング発生回路TGから対応する内部制
御信号PA0〜PA2がそれぞれ共通に供給される。ま
た、単位プリチャージ回路UPC0,UPC2ないしU
PCn−1ならびにUPC1,UPC3ないしUPCn
には、タイミング発生回路TGから対応する内部制御信
号PC0〜PC2がそれぞれ共通に供給され、スイッチ
MOSFETN5及びN6のゲートには、Yアドレスデ
コーダYDから対応するビット線選択信号YS0〜YS
nがそれぞれ供給される。
Next, the unit amplifier circuits USA0, USA2 to USAAn-1 and USA1, USA3 to US which form the unit circuits of the sense amplifiers SA0 to SA2, respectively.
Corresponding internal control signals PA0 to PA2 are commonly supplied to An from the timing generation circuit TG. Further, the unit precharge circuits UPC0, UPC2 to U
PCn-1 and UPC1, UPC3 to UPCn
Corresponding common control signals PC0-PC2 are respectively supplied from the timing generation circuit TG to the gates of the switch MOSFETs N5 and N6 and corresponding bit line selection signals YS0-YS from the Y address decoder YD.
n are respectively supplied.

【0032】これにより、センスアンプSA0〜SA2
の各単位回路の単位増幅回路は、対応する内部制御信号
PA0〜PA2のハイレベルを受けて選択的にかつ(n
+1)/2個ずつ一斉に動作状態となり、メモリアレイ
ARY0〜ARY3の選択されたワード線に結合される
(n+1)/2個のメモリセルから対応するメインビッ
ト線を介して出力される微小読み出し信号をそれぞれ増
幅して、ハイレベル又はロウレベルの2値読み出し信号
とする。また、各単位回路の単位プリチャージ回路は、
対応する内部制御信号PC0〜PC2のハイレベルを受
けて選択的に動作状態とされ、対応する非反転及び反転
メインビット線を内部電圧HVCのような中間電位にプ
リチャージする。さらに、各単位回路のスイッチMOS
FETN5及びN6は、対応するビット線選択信号YS
0〜YSnのハイレベルを受けて選択的にオン状態とな
り、対応する非反転及び反転メインビット線と相補共通
データ線CD0*〜CD2*との間を選択的に接続状態
とする。
As a result, the sense amplifiers SA0-SA2
The unit amplifier circuit of each unit circuit selectively receives (n) the high level of the corresponding internal control signals PA0-PA2.
+1) / 2 cells are simultaneously activated, and (n + 1) / 2 memory cells coupled to the selected word line of the memory arrays ARY0 to ARY3 are output through the corresponding main bit line for minute reading. The signals are respectively amplified to be a high level or low level binary read signal. Also, the unit precharge circuit of each unit circuit is
Upon receiving the high level of the corresponding internal control signals PC0 to PC2, the corresponding non-inverting and inverting main bit lines are precharged to an intermediate potential such as the internal voltage HVC. Furthermore, the switch MOS of each unit circuit
FETs N5 and N6 have corresponding bit line selection signals YS
Upon receiving the high level of 0 to YSn, it is selectively turned on, and the corresponding non-inverted and inverted main bit lines and the complementary common data lines CD0 * to CD2 * are selectively connected.

【0033】ところで、この実施例のダイナミック型R
AMは、図6に例示されるように、ロウアドレスストロ
ーブ信号RASBがロウレベルに変化されることで選択
的に選択状態とされる。このロウアドレスストローブ信
号RASBがロウレベルとされてから所定時間が経過し
た時点で、カラムアドレスストローブ信号CASBがロ
ウレベルとされ、ライトイネーブル信号WEBは、読み
出しモードを指定すべくハイレベルのままとされる。ア
ドレス入力端子A0〜Aiには、ロウアドレスストロー
ブ信号RASBの立ち下がりに同期して、ワード線W2
1に対応するロウアドレスraを指定すべくXアドレス
信号が供給され、カラムアドレスストローブ信号CAS
Bの立ち下がりに同期して、ビット線選択信号YS2に
対応するカラムアドレスcaを指定すべくYアドレス信
号が供給される。
By the way, the dynamic type R of this embodiment
As illustrated in FIG. 6, AM is selectively brought into a selected state by changing the row address strobe signal RASB to the low level. When a predetermined time has elapsed after the row address strobe signal RASB was set to the low level, the column address strobe signal CASB is set to the low level and the write enable signal WEB is kept at the high level to specify the read mode. The word line W2 is supplied to the address input terminals A0 to Ai in synchronization with the fall of the row address strobe signal RASB.
The X address signal is supplied to specify the row address ra corresponding to 1, and the column address strobe signal CAS is supplied.
In synchronization with the fall of B, the Y address signal is supplied to specify the column address ca corresponding to the bit line selection signal YS2.

【0034】ダイナミック型RAMでは、ロウアドレス
ストローブ信号RASBの立ち下がりを受けて、まずロ
ウアドレスraに対応するメモリアレイARY0の選択
制御信号S02Lが択一的にハイレベルとされ、センス
アンプSA0及びSA1に対する内部制御信号PC0及
びPC1がロウレベルとされる。また、所定時間遅れて
ロウアドレスraに対応するメモリアレイARY0のワ
ード線W21が択一的にハイレベルとされ、さらに所定
時間遅れてセンスアンプSA0及びSA1に対する内部
制御信号PA0及びPA1がハイレベルとされる。
In the dynamic RAM, in response to the fall of the row address strobe signal RASB, first, the selection control signal S02L of the memory array ARY0 corresponding to the row address ra is selectively set to the high level, and the sense amplifiers SA0 and SA1. The internal control signals PC0 and PC1 are set to the low level. The word line W21 of the memory array ARY0 corresponding to the row address ra is alternatively set to the high level after a predetermined time delay, and the internal control signals PA0 and PA1 to the sense amplifiers SA0 and SA1 are set to the high level after a predetermined time delay. To be done.

【0035】メモリアレイARY0では、選択制御信号
S02Lのハイレベルを受けてn+1個のスイッチMO
SFETP2が一斉にオフ状態とされ、代わってスイッ
チMOSFETN2が一斉にオン状態とされる。このた
め、各メインビット線の下側の非反転サブビット線B2
0LT〜B2nLTが、内部電圧供給点HVCとの間の
接続を解かれ、対応する非反転メインビット線MB0T
〜MBnTに接続される。また、これらの非反転サブビ
ット線及び非反転メインビット線には、選択されたワー
ド線W21に結合されるn+1個のメモリセルからその
保持データに従った微小読み出し信号がそれぞれ出力さ
れ、センスアンプSA0又はSA1の対応する単位増幅
回路の非反転入出力ノードに伝達される。これらの単位
増幅回路の反転入出力ノードには、対応する反転メイン
ビット線MB0B〜MBnBのレベルが伝達されるが、
これらの反転メインビット線にはメモリアレイARY1
〜ARY3のいずれのサブビット線も接続されないた
め、プリチャージ電圧つまり中間電位の内部電圧HVC
が伝達される結果となる。
In the memory array ARY0, in response to the high level of the selection control signal S02L, there are n + 1 switches MO.
The SFETs P2 are turned off all at once, and the switch MOSFETs N2 are turned on all at once instead. Therefore, the non-inverted sub-bit line B2 below each main bit line
0LT to B2nLT are disconnected from the internal voltage supply point HVC, and the corresponding non-inverted main bit line MB0T
~ MBnT connected. Further, to the non-inverted sub-bit line and the non-inverted main bit line, minute read signals according to the held data are output from the n + 1 memory cells coupled to the selected word line W21, and the sense amplifier SA0 is output. Alternatively, it is transmitted to the non-inverting input / output node of the corresponding unit amplifier circuit of SA1. To the inverting input / output nodes of these unit amplifier circuits, the levels of the corresponding inverting main bit lines MB0B to MBnB are transmitted.
These inverted main bit lines are connected to the memory array ARY1.
To none of the sub-bit lines ARY3 are connected, the precharge voltage, that is, the internal voltage HVC of the intermediate potential
Will be transmitted.

【0036】一方、センスアンプSA0及びSA1で
は、合計n+1個のビット線プリチャージ回路UPC
0,UPC2ないしUPCn−1ならびにUPC1,U
PC3ないしUPCnが、内部制御信号PC0及びPC
1のロウレベルを受けて一斉に非動作状態となり、非反
転メインビット線MB0T〜MBnTならびに反転メイ
ンビット線MB0B〜MBnBに対するプリチャージ動
作が停止される。また、合計n+1個の単位増幅回路U
SA0,USA2ないしUSAn−1ならびにUSA
1,USA3ないしUSAnが、内部制御信号PA0及
びPA1のハイレベルを受けて一斉に動作状態となり、
選択メモリセルからの読み出し信号によって非反転メイ
ンビット線MB0T〜MBnTならびに反転メインビッ
ト線MB0B〜MBnB間に生じた微小電位差を増幅し
て、ハイレベル又はロウレベルの2値読み出し信号とす
る。これにより、例えばメモリアレイARY0の非反転
メインビット線MB2TならびにメモリアレイARY1
の反転メインビット線MB2Bの電位は、選択されたメ
モリセルの保持データに従ってそれぞれハイレベル又は
ロウレベルとされ、メモリアレイARY0の非反転サブ
ビット線B22LTの電位もハイレベルとされる。この
とき、メモリアレイARY0の各メインビット線の上側
に設けられるサブビット線B20UT〜B2nUTと、
ワード線W00〜W0mならびにW10〜W1mに対応
するサブビット線B00UT〜B0nUT,B00LT
〜B0nLTならびにB10UT〜B1nUT,B10
LT〜B1nLTは、内部電圧HVCつまり中間電位の
ままとされる。
On the other hand, in the sense amplifiers SA0 and SA1, there are a total of n + 1 bit line precharge circuits UPC.
0, UPC2 to UPCn-1 and UPC1, U
PC3 to UPCn are internal control signals PC0 and PC
When the low level of 1 is received, the non-inversion main bit lines MB0T to MBnT and the inversion main bit lines MB0B to MBnB are precharged. In addition, a total of n + 1 unit amplifier circuits U
SA0, USA2 to USAn-1 and USA
1, USA3 to USAAn receive the high level of the internal control signals PA0 and PA1, and are brought into operation all at once,
A small potential difference generated between the non-inverted main bit lines MB0T to MBnT and the inverted main bit lines MB0B to MBnB is amplified by the read signal from the selected memory cell to be a high level or low level binary read signal. Thereby, for example, the non-inverted main bit line MB2T of the memory array ARY0 and the memory array ARY1
The potential of the inverted main bit line MB2B is set to the high level or the low level in accordance with the data held in the selected memory cell, and the potential of the non-inverted sub bit line B22LT of the memory array ARY0 is also set to the high level. At this time, sub-bit lines B20UT to B2nUT provided above each main bit line of the memory array ARY0,
Sub bit lines B00UT to B0nUT, B00LT corresponding to the word lines W00 to W0m and W10 to W1m.
-B0nLT and B10UT-B1nUT, B10
LT to B1nLT are kept at the internal voltage HVC, that is, the intermediate potential.

【0037】次に、カラムアドレスストローブ信号CA
SBがロウレベルとされると、ダイナミック型RAMで
は、カラムアドレスcaに対応するビット線選択信号Y
S2が所定のタイミングで択一的にハイレベルとされ、
さらに所定時間後にデータ入出力回路IOに対する内部
制御信号OCがハイレベルとされる。
Next, the column address strobe signal CA
When SB is set to the low level, in the dynamic RAM, the bit line selection signal Y corresponding to the column address ca
S2 is alternatively set to a high level at a predetermined timing,
After a predetermined time, the internal control signal OC for the data input / output circuit IO is set to the high level.

【0038】センスアンプSA0では、ビット線選択信
号YS2のハイレベルを受けて対応する一対のスイッチ
MOSFETN5及びN6が択一的にオン状態となり、
メモリアレイARY0のワード線W21及び非反転サブ
ビット線B22LTの交点に配置されたメモリセルの保
持データに従った2値読み出し信号つまり(ra.c
a)が択一的に相補共通データ線CD0*を介してデー
タ入出力回路IOに伝達される。この読み出し信号は、
データ入出力回路IOのメインアンプによってさらに増
幅された後、内部制御信号OCのハイレベルを受けてそ
のデータ出力バッファからデータ出力端子Doutを介
して外部装置に出力される。
In the sense amplifier SA0, the pair of switch MOSFETs N5 and N6 corresponding to the high level of the bit line selection signal YS2 are selectively turned on,
A binary read signal according to the data held in the memory cell arranged at the intersection of the word line W21 and the non-inverting sub-bit line B22LT of the memory array ARY0, that is, (ra.c
a) is alternatively transmitted to the data input / output circuit IO via the complementary common data line CD0 *. This read signal is
After being further amplified by the main amplifier of the data input / output circuit IO, it receives the high level of the internal control signal OC and is output from the data output buffer to the external device via the data output terminal Dout.

【0039】この実施例において、メモリアレイARY
0〜ARY3を構成する非反転及び反転メインビット線
は、前述のように、例えば第1層の金属配線層を用いて
高密度で配置され、その長さは、カラム方向に順次二分
の一とされる。このため、例えば図4に示されるよう
に、メモリアレイARY0の選択されたワード線W21
に結合されるメモリセルの読み出し信号がセンスアンプ
SA0の対応する単位増幅回路により増幅されることで
偶数番号の非反転メインビット線MB2Tに生じた+Δ
Vの電位変化は、寄生容量CS0を介して隣接する非反
転メインビット線MB1Tに伝達され、この非反転メイ
ンビット線MB1Tに+δVのノイズを誘起させる。し
かし、非反転メインビット線MB1Tには、非反転メイ
ンビット線MB2Tと対をなすメモリアレイARY1の
反転メインビット線MB2Bから寄生容量CS1を介し
て同じ絶対値を有する−δVのノイズが誘起され、互い
に相殺される。また、逆にメモリアレイARY0の選択
されたワード線W21に結合されるメモリセルの読み出
し信号がセンスアンプSA1の対応する単位増幅回路に
より増幅されることで奇数番号の非反転メインビット線
MB1Tに生じた例えば−ΔVの電位変化は、寄生容量
CS0を介して隣接する非反転メインビット線MB1T
に伝達され、この非反転メインビット線MB1Tに−δ
Vのノイズを誘起させるが、この非反転メインビット線
MB1Tにおける−ΔVの電位変化は、同様に寄生容量
CS1を介して対をなす反転メインビット線MB2Bに
も−δVつまり同相のノイズを誘起させる。周知のよう
に、センスアンプSA0の単位増幅回路USA2による
増幅動作は、いわゆる差動増幅であって、その非反転及
び反転入出力ノードに伝達される同相のノイズは増幅さ
れない。
In this embodiment, the memory array ARY
As described above, the non-inverted and inverted main bit lines forming 0 to ARY3 are arranged at a high density by using, for example, the first metal wiring layer, and their lengths are sequentially halved in the column direction. To be done. Therefore, for example, as shown in FIG. 4, the selected word line W21 of the memory array ARY0 is selected.
The read signal of the memory cell coupled to is amplified by the corresponding unit amplifying circuit of the sense amplifier SA0, and is generated in the even-numbered non-inverted main bit line MB2T + Δ.
The potential change of V is transmitted to the adjacent non-inverting main bit line MB1T via the parasitic capacitance CS0, and induces + δV noise on the non-inverting main bit line MB1T. However, noise of −δV having the same absolute value is induced on the non-inverted main bit line MB1T from the inverted main bit line MB2B of the memory array ARY1 paired with the non-inverted main bit line MB2T via the parasitic capacitance CS1. Offset each other. On the contrary, the read signal of the memory cell coupled to the selected word line W21 of the memory array ARY0 is amplified by the corresponding unit amplifier circuit of the sense amplifier SA1 to be generated in the odd-numbered non-inverted main bit line MB1T. For example, the potential change of −ΔV is caused by the non-inverted main bit line MB1T adjacent to the adjacent non-inverted main bit line MB1T via the parasitic capacitance CS0.
To the non-inverted main bit line MB1T.
V noise is induced, but the potential change of −ΔV in the non-inverted main bit line MB1T similarly induces −δV, that is, in-phase noise in the paired inverted main bit line MB2B via the parasitic capacitance CS1. . As is well known, the amplification operation by the unit amplifier circuit USA2 of the sense amplifier SA0 is so-called differential amplification, and the in-phase noise transmitted to the non-inverting and inverting input / output nodes is not amplified.

【0040】一方、メモリアレイARY0〜ARY3を
構成する非反転及び反転サブビット線は、前述のよう
に、ポリシリコン層を用いてメインビット線の二分の一
のピッチで高密度配置される。また、これらのサブビッ
ト線は、各メインビット線に対応して2本ずつ対をな
し、そのいずれか一方が択一的に対応するメインビット
線に接続されるとともに、その他方の電位は、内部電圧
HVCつまり回路の電源電圧及び接地電位間の中間電位
に固定される。このため、例えば図5に点線を付して示
されるように、選択された非反転サブビット線B22L
Tの両側に配置されその電位が内部電圧HVCに固定さ
れる非反転サブビット線B22UT及びB23UTは、
非反転ビット線B22LTに対して言わばシールド線と
して作用し、非反転ビット線B22LTに対するカップ
リングノイズを抑制する。
On the other hand, the non-inverted and inverted sub-bit lines forming the memory arrays ARY0 to ARY3 are densely arranged at a pitch of one half of the main bit lines using the polysilicon layer, as described above. Further, these sub-bit lines form two pairs corresponding to each main bit line, and one of them is selectively connected to the corresponding main bit line, and the other potential is internally The voltage HVC is fixed at an intermediate potential between the power supply voltage of the circuit and the ground potential. Therefore, for example, as indicated by the dotted line in FIG. 5, the selected non-inverted sub-bit line B22L is selected.
The non-inverting sub-bit lines B22UT and B23UT, which are arranged on both sides of T and whose potential is fixed to the internal voltage HVC, are
The non-inverted bit line B22LT acts as a shield line, so to speak, and suppresses coupling noise to the non-inverted bit line B22LT.

【0041】以上のことから、この実施例のダイナミッ
ク型RAMでは、開放型アレイ構造が採られ、メインビ
ット線及びサブビット線が極めて高密度で配置されるに
もかかわらず、隣接メインビット線間及びサブビット線
間のカップリングノイズを充分に抑制し、その動作を安
定化できるものとなる。なお、開放型アレイ構造を採る
ことで、メモリセルのデバイス構造が折り返しビット線
方式を採る従来のダイナミック型RAMに比較して簡素
化され、メモリアレイARY0〜ARY3のレイアウト
パターンが簡素化されて、ダイナミック型RAMの高集
積化が図られることは前記の通りである。また、上記の
ように、隣接メインビット線間及びサブビット線間のカ
ップリングノイズが抑制され、ダイナミック型RAMの
動作が安定化されることで、メインビット線及びサブビ
ット線の微細化を促進し、ダイナミック型RAMのさら
なる高集積化を図ることができるものとなる。
From the above, in the dynamic RAM of this embodiment, the open type array structure is adopted, and although the main bit lines and the sub bit lines are arranged at an extremely high density, the space between adjacent main bit lines and The coupling noise between the sub-bit lines can be sufficiently suppressed and the operation can be stabilized. By adopting the open type array structure, the device structure of the memory cell is simplified as compared with the conventional dynamic RAM adopting the folded bit line system, and the layout pattern of the memory arrays ARY0 to ARY3 is simplified. As described above, the dynamic RAM can be highly integrated. Further, as described above, the coupling noise between the adjacent main bit lines and the sub bit lines is suppressed, and the operation of the dynamic RAM is stabilized, thereby promoting miniaturization of the main bit lines and the sub bit lines, It is possible to further increase the integration of the dynamic RAM.

【0042】以上の実施例から得られる作用効果は、下
記の通りである。すなわち、 (1)階層ビット線方式を採るダイナミック型RAM等
において、そのメモリアレイを、メインビット線の非反
転及び反転信号線がセンスアンプの両側に配置されるい
わゆる開放型アレイ構造とすることで、階層ビット線方
式を採ることの効果を享受しつつ、メモリセルの構造を
簡素化し、その微細化を図ってメモリアレイの高集積化
を図ることができるという効果が得られる。 (2)上記(1)項において、メインビット線の長さ
を、カラム方向に順次二分の一とすることで、隣接する
メインビット線間のカップリングノイズを互いに相殺
し、抑制することができるという効果が得られる。 (3)上記(1)項及び(2)項において、サブビット
線を、メインビット線の二分の一のピッチで配置し、メ
インビット線に対応して2本ずつ対構成とするととも
に、対をなすサブビット線の一方を択一的に対応するメ
インビット線に接続し、その他方を例えば中間電位供給
点に接続することで、非選択状態にあるサブビット線に
より選択状態にあるサブビット線をシールドし、サブビ
ット線間のカップリングノイズを抑制することができる
という効果が得られる。 (4)上記(1)項ないし(3)項により、その読み出
し動作及び書き込み動作を安定化しつつ、階層ビット線
方式を採るダイナミック型RAM等のさらなる高集積化
を図ることができるという効果が得られる。
The operation and effect obtained from the above embodiment are as follows. That is, (1) In a dynamic RAM or the like adopting a hierarchical bit line system, its memory array has a so-called open type array structure in which non-inversion and inversion signal lines of a main bit line are arranged on both sides of a sense amplifier. The advantage of adopting the hierarchical bit line system is that the structure of the memory cell can be simplified and the miniaturization can be achieved to achieve high integration of the memory array. (2) In the above item (1), the lengths of the main bit lines are sequentially halved in the column direction, so that the coupling noises between the adjacent main bit lines can be canceled and suppressed. The effect is obtained. (3) In the above items (1) and (2), the sub-bit lines are arranged at a pitch of one half of the main bit lines, and two sub-bit lines are formed corresponding to the main bit lines, and pairs are formed. By selectively connecting one of the sub-bit lines to the corresponding main bit line and connecting the other to, for example, the intermediate potential supply point, the non-selected sub-bit line shields the selected sub-bit line. The effect that the coupling noise between the sub-bit lines can be suppressed is obtained. (4) According to the above items (1) to (3), it is possible to stabilize the read operation and the write operation and to further increase the integration density of the dynamic RAM adopting the hierarchical bit line system. To be

【0043】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、この発明は、上記実
施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない
範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例え
ば、図1において、ダイナミック型RAMは、4個のメ
モリアレイARY0〜ARY3と3個のセンスアンプS
A0〜SA2を単位として、任意数のメモリアレイ及び
センスアンプを備えることができる。また、ダイナミッ
ク型RAMは、例えば×4ビット又は×8ビット等、任
意のビット構成を採りうるし、そのブロック構成や起動
制御信号の名称及び組み合わせ等、種々の実施形態を採
りうる。
The invention made by the inventor of the present invention has been specifically described based on the embodiments, but the invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say. For example, in FIG. 1, the dynamic RAM has four memory arrays ARY0 to ARY3 and three sense amplifiers S.
An arbitrary number of memory arrays and sense amplifiers can be provided in units of A0 to SA2. Further, the dynamic RAM can have any bit configuration such as x4 bits or x8 bits, and can take various embodiments such as the block configuration and the names and combinations of activation control signals.

【0044】図2において、メモリアレイARY0〜A
RY3におけるサブビット線の分割数は、3以外の任意
の値を採ることができる。また、各メインビット線に対
応して対構成とされるサブビット線の数は、例えばその
レイアウトピッチをメインビット線の四分の一とすべく
4本としてもよい。さらに、同図では、メインビット線
の長さを順次交互に二分の一としているが、隣接サブビ
ット線によるシールド効果は、例えば図7に示されるよ
うに、メインビット線が同一長とされる場合にも発揮さ
れる。図3において、非選択状態にあるサブビット線が
接続される電位供給点には、内部電圧HVC以外の任意
の電位を供給することができる。また、メモリアレイA
RY0〜ARY3は、所定数の冗長素子を含むことがで
きるし、これらのメモリアレイやセンスアンプSA0〜
SA2の具体的構成及びMOSFETの導電型等は、こ
の実施例による制約を受けない。図6において、各起動
制御信号,内部制御信号ならびにワード線等の具体的な
時間及び電位関係は、この実施例によって制約されない
し、その有効レベルも同様である。
In FIG. 2, memory arrays ARY0-ARY
The number of sub-bit line divisions in RY3 can take any value other than three. Further, the number of sub-bit lines paired with each main bit line may be four so that the layout pitch is, for example, one fourth of the main bit line. Further, in the same drawing, the lengths of the main bit lines are alternately halved, but the shielding effect of the adjacent sub-bit lines is the same when the main bit lines have the same length, as shown in FIG. 7, for example. Is also demonstrated. In FIG. 3, any potential other than the internal voltage HVC can be supplied to the potential supply point to which the non-selected sub bit line is connected. In addition, the memory array A
RY0 to ARY3 can include a predetermined number of redundant elements, and these memory arrays and sense amplifiers SA0 to SA0.
The specific configuration of SA2 and the conductivity type of the MOSFET are not limited by this embodiment. In FIG. 6, the specific time and potential relationship of each activation control signal, internal control signal, word line, etc. is not restricted by this embodiment, and its effective level is also the same.

【0045】以上の説明では、主として本発明者によっ
てなされた発明をその背景となった利用分野であるダイ
ナミック型RAMに適用した場合について説明したが、
それに限定されるものではなく、例えば、ダイナミック
型RAMを基本構成とするシンクロナスDRAM等の各
種メモリ集積回路装置やこのようなメモリ集積回路装置
を内蔵するマイクロコンピュータ等のデジタルシステム
にも適用できる。この発明は、少なくとも階層ビット線
方式を採る半導体記憶装置ならびにこのような半導体記
憶装置を含む装置又はシステムに広く適用できる。
In the above description, the case where the invention made by the present inventor was mainly applied to the dynamic RAM which is the field of application which was the background of the invention has been described.
The present invention is not limited to this, and can be applied to, for example, various memory integrated circuit devices such as a synchronous DRAM having a dynamic RAM as a basic configuration and a digital system such as a microcomputer incorporating such a memory integrated circuit device. The present invention is widely applicable to at least a semiconductor memory device adopting a hierarchical bit line system and an apparatus or system including such a semiconductor memory device.

【0046】[0046]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、階層ビット線方式を採るダ
イナミック型RAM等において、そのメモリアレイを、
メインビット線の非反転及び反転信号線がセンスアンプ
の両側に配置されるいわゆる開放型アレイ構造とし、メ
インビット線の長さを、カラム方向に順次二分の一とす
る。また、サブビット線を、メインビット線の二分の一
のピッチで配置し、メインビット線に対応して2本ずつ
対構成とするとともに、対をなす2本のサブビット線の
一方を択一的に対応するメインビット線に接続し、その
他方を例えば中間電位供給点に接続する。これにより、
メモリセルの構造を簡素化し、その微細化を図ってメモ
リアレイを高集積化することができるとともに、隣接す
るメインビット線間のカップリングノイズを互いに相殺
し、さらには非選択状態にあるサブビット線により選択
状態にあるサブビット線をシールドして、サブビット線
間のカップリングノイズを抑制することができる。これ
らの結果、階層ビット線方式を採ることの効果を享受し
つつ、階層ビット線方式を採るダイナミック型RAM等
のさらなる高集積化を図り、その動作の安定化を図るこ
とができる。
The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, in a dynamic RAM or the like adopting the hierarchical bit line system, its memory array is
The so-called open type array structure in which the non-inverted and inverted signal lines of the main bit line are arranged on both sides of the sense amplifier is used, and the length of the main bit line is sequentially halved in the column direction. In addition, the sub-bit lines are arranged at a pitch of one half of the main bit lines, and two sub-bit lines are formed corresponding to the main bit lines, and one of the two sub-bit lines forming the pair is selectively formed. The corresponding main bit line is connected, and the other is connected to, for example, an intermediate potential supply point. This allows
The structure of the memory cell can be simplified, the memory array can be highly integrated by miniaturization, the coupling noises between adjacent main bit lines can be canceled by each other, and the sub bit lines in the non-selected state can be canceled. As a result, the selected sub-bit line can be shielded and the coupling noise between the sub-bit lines can be suppressed. As a result, while achieving the effect of adopting the hierarchical bit line system, it is possible to achieve higher integration of the dynamic RAM adopting the hierarchical bit line system and to stabilize its operation.

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

【図1】この発明が適用されたダイナミック型RAMの
一実施例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a dynamic RAM to which the present invention is applied.

【図2】図1のダイナミック型RAMの第1の実施例を
示すアレイ構成図である。
2 is an array configuration diagram showing a first embodiment of the dynamic RAM of FIG. 1. FIG.

【図3】図1のダイナミック型RAMに含まれるメモリ
アレイ及びセンスアンプの一実施例を示す部分的な回路
図である。
3 is a partial circuit diagram showing an embodiment of a memory array and a sense amplifier included in the dynamic RAM of FIG.

【図4】図3のメモリアレイのメインビット線間におけ
るノイズ干渉を説明するための概念図である。
FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining noise interference between main bit lines of the memory array of FIG.

【図5】図3のメモリアレイの隣接サブビット線による
シールド効果を説明するための概念図である。
5 is a conceptual diagram for explaining a shield effect by adjacent sub-bit lines of the memory array of FIG.

【図6】図1のダイナミック型RAMの一実施例を示す
信号波形図である。
FIG. 6 is a signal waveform diagram showing an embodiment of the dynamic RAM of FIG.

【図7】この発明が適用されたダイナミック型RAMの
第2の実施例を示すアレイ構成図である。
FIG. 7 is an array configuration diagram showing a second embodiment of a dynamic RAM to which the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

ARY0〜ARY3……メモリアレイ、XD0〜XD3
……Xアドレスデコーダ、XB……Xアドレスバッフ
ァ、SA0〜SA2……センスアンプ、YD……Yアド
レスデコーダ、YB……Yアドレスバッファ、CD0*
〜CD2*……相補共通データ線、IO……データ入出
力回路、TG……タイミング発生回路。W00〜W0
m,W10〜W1m,W20〜W2m,W30〜W3
m,W40〜W4m,W50〜W5m……ワード線、B
0U*〜BnU*,B0L*〜BnL*……非反転及び
反転サブビット線、MB0*〜MBn*……非反転及び
反転メインビット線。USA0〜USAn……単位増幅
回路、UPC0〜UPCn……単位プリチャージ回路、
B00U*〜B0nU*,B10U*〜B1nU*,B
20U*〜B2nU*……非反転及び反転サブビット
線、P1〜P4……PチャンネルMOSFET、N1〜
N4……NチャンネルMOSFET。RASB……ロウ
アドレスストローブ信号、CASB……カラムアドレス
ストローブ信号、WEB……ライトイネーブル信号、A
0〜Ai……アドレス入力端子、Dout……データ出
力端子。
ARY0 to ARY3 ... Memory array, XD0 to XD3
... X address decoder, XB ... X address buffer, SA0-SA2 ... sense amplifier, YD ... Y address decoder, YB ... Y address buffer, CD0 *
~ CD2 * ... Complementary common data line, IO ... Data input / output circuit, TG ... Timing generation circuit. W00-W0
m, W10-W1m, W20-W2m, W30-W3
m, W40 to W4m, W50 to W5m ... Word line, B
0U * to BnU *, B0L * to BnL * ... Non-inverting and inverting sub-bit lines, MB0 * to MBn * ... Non-inverting and inverting main bit lines. USA0-USAn ... Unit amplification circuit, UPC0-UPCn ... Unit precharge circuit,
B00U * to B0nU *, B10U * to B1nU *, B
20U * to B2nU * ... non-inverting and inverting sub-bit lines, P1 to P4 ... P-channel MOSFET, N1 to
N4 ... N-channel MOSFET. RAS ... row address strobe signal, CASB ... column address strobe signal, WEB ... write enable signal, A
0 to Ai …… Address input terminal, Dout …… Data output terminal.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 その非反転及び反転信号線がセンスアン
プを挟んで両側に配置されるメインビット線と、これら
のメインビット線の延長方向に複数配置され対応するメ
インビット線の非反転又は反転信号線に択一的に接続さ
れるサブビット線とを具備することを特徴とする半導体
記憶装置。
1. A main bit line whose non-inversion and inversion signal lines are arranged on both sides of a sense amplifier, and a plurality of non-inversion or inversion of corresponding main bit lines which are arranged in the extension direction of these main bit lines. A semiconductor memory device comprising: a sub-bit line that is selectively connected to a signal line.
【請求項2】 上記メインビット線の長さは、順次交互
に二分の一とされるものであることを特徴とする請求項
1の半導体記憶装置。
2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the lengths of the main bit lines are sequentially halved alternately.
【請求項3】 上記サブビット線は、上記メインビット
線の二分の一のピッチで配置されるとともに2本ずつメ
インビット線に対応すべく対構成とされ、かつ各対のい
ずれか一方が択一的に対応するメインビット線に接続さ
れるものであることを特徴とする請求項1又は請求項2
の半導体記憶装置。
3. The sub-bit lines are arranged at a pitch of one half of the main bit lines and are paired to accommodate two main bit lines each, and one of each pair is selected. 3. The main bit line according to claim 1, wherein the main bit line is connected to the corresponding main bit line.
Semiconductor storage device.
【請求項4】 上記対をなす2本のサブビット線の一方
が対応する上記メインビット線に接続されるとき、その
他方は所定の電位供給点に接続されるものであることを
特徴とする請求項3の半導体記憶装置。
4. When one of the pair of two sub-bit lines is connected to the corresponding main bit line, the other is connected to a predetermined potential supply point. Item 3. The semiconductor memory device according to item 3.
【請求項5】 メインビット線と、これらのメインビッ
ト線の二分の一のピッチでかつその延長方向に複数対配
置され、そのいずれかの対のいずれか一方が対応するメ
インビット線に択一的に接続されるサブビット線とを具
備することを特徴とする半導体記憶装置。
5. A plurality of main bit lines and a plurality of pairs of main bit lines are arranged at a pitch of ½ of these main bit lines and in the extension direction thereof, and any one of the pairs is selected as a corresponding main bit line. And a sub-bit line that is electrically connected to the semiconductor memory device.
【請求項6】 上記対をなす2本のサブビット線の一方
が対応する上記メインビット線に接続されるとき、その
他方は所定の電位供給点に接続されるものであることを
特徴とする請求項5の半導体記憶装置。
6. When one of the pair of two sub-bit lines is connected to the corresponding main bit line, the other is connected to a predetermined potential supply point. Item 5. The semiconductor memory device according to item 5.
【請求項7】 上記メインビット線は、その非反転及び
反転信号線がセンスアンプを挟んで両側に配置され、そ
の長さが順次交互に二分の一とされるものであることを
特徴とする請求項5又は請求項6の半導体記憶装置。
7. The main bit line is characterized in that its non-inverted and inverted signal lines are arranged on both sides with a sense amplifier in between, and its length is alternately halved. The semiconductor memory device according to claim 5 or 6.
【請求項8】 上記半導体記憶装置は、ダイナミック型
RAMであり、上記電位供給点には、回路の電源電圧及
び接地電位間の中間電位とされる所定の内部電圧が供給
されるものであることを特徴とする請求項1,請求項
2,請求項3,請求項4,請求項5,請求項6又は請求
項7の半導体記憶装置。
8. The semiconductor memory device is a dynamic RAM, and a predetermined internal voltage which is an intermediate potential between a power supply voltage of the circuit and a ground potential is supplied to the potential supply point. The semiconductor memory device according to claim 1, claim 2, claim 3, claim 4, claim 5, claim 6, or claim 7.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6535451B2 (en) 2000-03-29 2003-03-18 Hitachi, Ltd. Semiconductor memory
JP2003162894A (en) * 2001-09-17 2003-06-06 Hynix Semiconductor Inc Ferroelectric memory device and method for driving the same
US7580314B2 (en) 2006-05-26 2009-08-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Memory device having open bit line structure and method of sensing data therefrom
JP2012064264A (en) * 2010-09-14 2012-03-29 Elpida Memory Inc Semiconductor device and control method thereof
JP2012099195A (en) * 2010-11-04 2012-05-24 Elpida Memory Inc Semiconductor device

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