JPH09245486A - Ferroelectric memory - Google Patents

Ferroelectric memory

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Publication number
JPH09245486A
JPH09245486A JP8073224A JP7322496A JPH09245486A JP H09245486 A JPH09245486 A JP H09245486A JP 8073224 A JP8073224 A JP 8073224A JP 7322496 A JP7322496 A JP 7322496A JP H09245486 A JPH09245486 A JP H09245486A
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JP
Japan
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inverted
common source
mode
memory
lines
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8073224A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroki Fujisawa
宏樹 藤澤
Yasushi Nagashima
靖 永島
Seiji Narui
誠司 成井
Yasunobu Aoki
康伸 青木
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.)
Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP8073224A priority Critical patent/JPH09245486A/en
Publication of JPH09245486A publication Critical patent/JPH09245486A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve a lower power consumption of a shadow RAM or the like by curtailing a required current especially in a recall mode and in a refreshing mode of the shadow RAM or the like. SOLUTION: A pair of memory arrays ARY0 and ARY1 is so arranged to be alternately made active selectively and sequentially and sense amplifiers SA0 and SA1 are so arranged to be selectively made ready with the supply of a power source voltage VCC or a ground voltage VSS to common source wires CSP0 and CSN0 or CSP1 and CSN1 corresponding to the pair of memory arrays ARY0 and ARY1. Short-circuiting switches P1 and N1 are provided respectively between the common source lines CSP0 and CSP1 and CSN0 and CSN1 to be temporarily turned ON until a corresponding sense amplifier SA0 or SA1 is made ready after the operation of selecting the word lines.

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】この発明は強誘電体メモリに
関し、例えば、リコールモード及びリフレッシュモード
を有するシャドーRAM(ランダムアクセスメモリ)な
らびにその低消費電力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 ferroelectric memory, and more particularly to a shadow RAM (random access memory) having a recall mode and a refresh mode, and a technology particularly effective for use in reducing the power consumption thereof. .

【0002】[0002]

【従来の技術】強誘電体キャパシタ及びアドレス選択M
OSFET(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)を含む強誘電体メ
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強誘電体メモリがある。また、強誘
電体メモリの一種として、通常動作時には、強誘電体キ
ャパシタのプレート電位ならびにビット線のプリチャー
ジ電位を電源電圧VCC及び接地電位VSS間の中間電
位として揮発モードで動作させ、電源切断時には、強誘
電体キャパシタのプレート電位を接地電位VSSとして
不揮発モードで動作させるいわゆるシャドーRAMが、
例えば、特開平7−21784等に記載されている。
2. Description of the Related Art Ferroelectric capacitors and address selection M
A memory array in which ferroelectric memory cells including OSFETs (metal oxide semiconductor field effect transistors; in this specification, MOSFETs are collectively referred to as insulated gate field effect transistors) are arranged in a lattice pattern. There is a ferroelectric memory as a basic component. Further, as a kind of ferroelectric memory, during normal operation, the plate potential of the ferroelectric capacitor and the precharge potential of the bit line are operated in the volatile mode as an intermediate potential between the power supply voltage VCC and the ground potential VSS. , A so-called shadow RAM that operates in a non-volatile mode with the plate potential of the ferroelectric capacitor as the ground potential VSS,
For example, it is described in JP-A-7-21784.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記シャドーRAMに
おいて、不揮発モードにおける記憶データの保持は、強
誘電体メモリセルの強誘電体キャパシタの電極間にある
強誘電体の分極を利用して行われ、保持データの読み出
しは、予めメモリアレイの相補ビット線の非反転及び反
転信号線を電源電圧VCC又は接地電位VSSにプリチ
ャージした後、ワード線を選択してメモリセルのアドレ
ス選択MOSFETをオン状態とし、強誘電体キャパシ
タに選択的に電荷が流れ込むことによる相補ビット線の
非反転及び反転信号線の電位変化を検出して行われる。
また、揮発モードにおける記憶データの保持は、強誘電
体の分極にともない強誘電体キャパシタの電極間容量に
蓄積される電荷を利用して行われ、保持データの読み出
しは、例えば、相補ビット線の非反転及び反転信号線を
電源電圧VCC及び接地電位VSS間の中間電位にプリ
チャージした後、ワード線を選択してメモリセルのアド
レス選択MOSFETをオン状態とし、電極間容量に蓄
積された電荷が放出されることによる相補ビット線の非
反転及び反転信号線の電位変化を検出して行われる。し
たがって、電源投入時、シャドーRAMが不揮発モード
から揮発モードに移行する際には、不揮発モードによる
ワード線単位の読み出し動作を全ワード線について実行
し、再書き込みによって各強誘電体キャパシタの電極間
容量にその保持データに応じた電荷を蓄積させるための
いわゆるリコールモードが必要となる。
In the shadow RAM described above, retention of stored data in the non-volatile mode is performed by utilizing polarization of the ferroelectric substance between the electrodes of the ferroelectric capacitor of the ferroelectric memory cell, To read the retained data, after precharging the non-inverted and inverted signal lines of the complementary bit lines of the memory array to the power supply voltage VCC or the ground potential VSS in advance, the word line is selected and the address selection MOSFET of the memory cell is turned on. , Non-inversion of complementary bit lines and potential changes of inverted signal lines due to selective charge flow into the ferroelectric capacitor are performed.
Further, retention of stored data in the volatile mode is performed by utilizing charges accumulated in the interelectrode capacitance of the ferroelectric capacitor due to polarization of the ferroelectric, and readout of retained data is performed, for example, on the complementary bit line. After precharging the non-inverted and inverted signal lines to an intermediate potential between the power supply voltage VCC and the ground potential VSS, the word line is selected to turn on the address selection MOSFET of the memory cell, and the charge accumulated in the interelectrode capacitance is This is performed by detecting the non-inversion of the complementary bit line and the potential change of the inverted signal line due to the emission. Therefore, when the shadow RAM shifts from the non-volatile mode to the volatile mode when the power is turned on, the read operation in the word line unit in the non-volatile mode is executed for all the word lines, and the inter-electrode capacitance of each ferroelectric capacitor is rewritten. In addition, a so-called recall mode for accumulating charges according to the held data is required.

【0004】シャドーRAMのリコールモードにおい
て、相補ビット線の非反転及び反転信号線のプリチャー
ジは、選択ワード線が変わるたびに行われ、電源電圧V
CC又は接地電位VSSにプリチャージされた相補ビッ
ト線の非反転及び反転信号線の電位は、そのいずれか一
方が、選択ワード線に結合されたメモリセルの保持デー
タに応じて選択的に接地電位VSS又は電源電圧VCC
へ変化する。言い換えるならば、そのいずれか一方が接
地電位VSS又は電源電圧VCCに変化した相補ビット
線の非反転又は反転信号線の電位は、次のプリチャージ
動作が行われることによって電源電圧VCC又は接地電
位VSSに再度プリチャージされる訳であって、読み出
しに際して非反転又は反転信号線の寄生容量に蓄積され
た電荷は、使用されることなく放出される。この結果、
相応してリコールモードの所要電流が増大し、シャドー
RAMの低消費電力化が妨げられるものとなる。
In the recall mode of the shadow RAM, the non-inversion of the complementary bit lines and the precharge of the inverted signal lines are performed every time the selected word line is changed, and the power supply voltage V
One of the potentials of the non-inverted signal line and the inverted signal line of the complementary bit line precharged to CC or the ground potential VSS is selectively ground potential according to the data held in the memory cell coupled to the selected word line. VSS or power supply voltage VCC
Changes to In other words, the potential of the non-inverted or inverted signal line of the complementary bit line, one of which has been changed to the ground potential VSS or the power supply voltage VCC, is supplied to the power supply voltage VCC or the ground potential VSS by the next precharge operation. In this case, the charges accumulated in the parasitic capacitance of the non-inversion or inversion signal line are discharged without being used. As a result,
Correspondingly, the required current in the recall mode increases, which hinders the low power consumption of the shadow RAM.

【0005】この発明の目的は、シャドーRAM等の特
にリコールモード時の所要電流を削減し、シャドーRA
M等の低消費電力化を図ることにある。
An object of the present invention is to reduce the current required for a shadow RAM or the like, particularly in the recall mode, to reduce the shadow RA.
It is to reduce the power consumption of M and the like.

【0006】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.

【0007】[0007]

【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、不揮発モード又は揮発モードで
選択的に使用可能とされ、かつ不揮発モードから揮発モ
ードへの移行に際し、ビット線を第1又は第2の電源電
圧にプリチャージしつつ行われるリコールモードを必要
とするシャドーRAM等において、メモリアレイを複数
分割して選択的にかつ順次交互に活性状態とし、これら
のメモリアレイに対応してその第1及び第2のコモンソ
ース線に第1及び第2の電源電圧がそれぞれ供給される
ことでそれぞれ選択的に動作状態とされる複数のセンス
アンプを設けるとともに、これらのセンスアンプの第1
又は第2のコモンソース線間に、ワード線の選択動作が
終了してから対応するセンスアンプの第1及び第2のコ
モンソース線に第1及び第2の電源電圧が供給されるま
での間に一時的にオン状態とされる短絡スイッチをそれ
ぞれ設ける。また、これらの短絡スイッチを、シャドー
RAMのリフレッシュモードにおいても、上記リコール
モードの場合と同じ条件で一時的にオン状態とする。
The following is a brief description of an outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application. That is, a recall mode that can be selectively used in the non-volatile mode or the volatile mode and that is performed while precharging the bit line to the first or second power supply voltage at the time of transition from the non-volatile mode to the volatile mode is required. In a shadow RAM or the like, the memory array is divided into a plurality of blocks and activated selectively and alternately, and first and second power supplies are provided to the first and second common source lines corresponding to these memory arrays. A plurality of sense amplifiers that are selectively activated by being supplied with respective voltages are provided, and the first sense amplifiers of these sense amplifiers are provided.
Alternatively, between the second common source lines, after the word line selection operation is completed and until the first and second common source lines of the corresponding sense amplifiers are supplied with the first and second power supply voltages. Each of them is provided with a short-circuit switch that is temporarily turned on. Further, even in the refresh mode of the shadow RAM, these short-circuit switches are temporarily turned on under the same conditions as in the recall mode.

【0008】上記した手段によれば、一方のセンスアン
プの増幅動作により対応するコモンソース線ならびにメ
モリアレイの相補ビット線の非反転又は反転信号線の寄
生容量に蓄積された電荷を、他方のセンスアンプのコモ
ンソース線に対する動作電源として活用し、これらのコ
モンソース線ならびに対応するメモリアレイの相補ビッ
ト線の非反転及び反転信号線の電位を中間電位まで高め
ることができる。この結果、シャドーRAM等の特にリ
コールモード及びリフレッシュモードの所要電流を削減
し、シャドーRAM等の低消費電力化を図ることができ
る。
According to the above means, the charge accumulated in the parasitic capacitance of the non-inverted or inverted signal line of the corresponding common source line and the complementary bit line of the memory array by the amplification operation of one sense amplifier is detected by the other sense. It can be utilized as an operating power source for the common source line of the amplifier, and the potential of the non-inverted and inverted signal lines of these common source lines and the complementary bit lines of the corresponding memory array can be raised to the intermediate potential. As a result, it is possible to reduce the required current of the shadow RAM and the like particularly in the recall mode and the refresh mode, and reduce the power consumption of the shadow RAM and the like.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】図1には、この発明が適用された
シャドーRAM(強誘電体メモリ)の一実施例のブロッ
ク図が示されている。また、図2には、図1のシャドー
RAMに含まれるメモリアレイ及びその周辺部の一実施
例の部分的な回路図が示されている。さらに、図3に
は、図2のメモリアレイを構成する強誘電体メモリセル
の一実施例の情報保持特性図が示され、図4には、図1
のシャドーRAMの動作モードの推移を説明するための
一実施例の概念図が示されている。これらの図をもと
に、まずこの実施例のシャドーRAMの構成及び動作の
概要と強誘電体メモリセルの情報保持特性ならびにシャ
ドーRAMの動作モードについて説明する。なお、図2
の各回路素子ならびに図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
半導体基板面上に形成される。また、図2において、そ
のチャンネル(バックゲート)部に矢印が付されるMO
SFET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MOSFETと区別して示される。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a shadow RAM (ferroelectric memory) to which the present invention is applied. Further, FIG. 2 shows a partial circuit diagram of one embodiment of the memory array and its peripheral portion included in the shadow RAM of FIG. Further, FIG. 3 shows an information retention characteristic diagram of one embodiment of the ferroelectric memory cell constituting the memory array of FIG. 2, and FIG.
The conceptual diagram of one embodiment for explaining the transition of the operation mode of the shadow RAM is shown. Based on these figures, first, the outline of the configuration and operation of the shadow RAM of this embodiment, the information retention characteristics of the ferroelectric memory cell, and the operation mode of the shadow RAM will be described. Note that FIG.
Although not particularly limited, each circuit element of 1) and the circuit element forming each block of FIG. 1 are formed on one semiconductor substrate surface such as single crystal silicon by a known MOSFET integrated circuit manufacturing technique. Further, in FIG. 2, an MO having an arrow on its channel (back gate) part
The SFET is a P-channel type, and is distinguished from an N-channel MOSFET without an arrow.

【0010】図1において、この実施例のシャドーRA
Mは、二つのメモリアレイARY0及びARY1と、こ
れらのメモリアレイに対応して設けられるXアドレスデ
コーダXD0及びXD1ならびにセンスアンプSA0及
びSA1と、センスアンプSA0の左側に配置されるY
アドレスデコーダYDとを備える。
In FIG. 1, the shadow RA of this embodiment is shown.
M is two memory arrays ARY0 and ARY1, X address decoders XD0 and XD1 provided corresponding to these memory arrays, sense amplifiers SA0 and SA1, and Y arranged on the left side of the sense amplifier SA0.
An address decoder YD is provided.

【0011】メモリアレイARY0及びARY1は、い
わゆる2セル・2トランジスタ型アレイとされ、図2に
示されるように、図の垂直方向に平行して配置されるm
+1本のワード線W00〜W0mあるいはW10〜W1
mと、水平方向に平行して配置されるn+1組の相補ビ
ット線B00*〜B0n*あるいはB10*〜B1n*
(ここで、例えば非反転ビット線B00T及び反転ビッ
ト線B00Bを、合わせて相補ビット線B00*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)とをそ
れぞれ含む。これらのワード線及び相補ビット線の交点
には、強誘電体キャパシタCt又はCbとアドレス選択
MOSFETQt又はQbとからなる(m+1)×(n
+1)対の強誘電体メモリセルがそれぞれ格子状に配置
される。
The memory arrays ARY0 and ARY1 are so-called 2-cell / 2-transistor type arrays, and as shown in FIG. 2, they are arranged parallel to the vertical direction of the drawing.
+1 word line W00-W0m or W10-W1
m and n + 1 sets of complementary bit lines B00 * to B0n * or B10 * to B1n * arranged in parallel in the horizontal direction.
(Here, for example, the non-inverted bit line B00T and the inverted bit line B00B are collectively denoted by an asterisk such as a complementary bit line B00 *. Also, when it is validated, it is selectively set to a high level. The so-called non-inverted signals and the like are indicated by adding T to the end of their names, and the inverted signals and the like that are selectively brought to the low level when they are enabled are indicated by adding B to the end of their names. The same applies hereinafter) and includes each. At the intersection of these word lines and complementary bit lines, there are (m + 1) × (n) consisting of a ferroelectric capacitor Ct or Cb and an address selection MOSFET Qt or Qb.
+1) pairs of ferroelectric memory cells are arranged in a grid pattern.

【0012】メモリアレイARY0及びARY1の同一
列に配置されるm+1対のメモリセルの強誘電体キャパ
シタCt又はCbの一方の電極は、その情報蓄積ノード
として、アドレス選択MOSFETQt又はQbを介し
て対応する相補ビット線B00*〜B0n*あるいはB
10*〜B1n*の非反転又は反転信号線にそれぞれ共
通結合される。また、メモリアレイARY0及びARY
1の同一行に配置されるn+1対のメモリセルのアドレ
ス選択MOSFETQt及びQbのゲートは、対応する
ワード線W00〜W0mあるいはW10〜W1mにそれ
ぞれ共通結合される。メモリアレイARY0及びARY
1を構成するすべてのメモリセルの強誘電体キャパシタ
Ct及びCbの他方の電極つまりプレートには、所定の
プレート電圧VPが共通に供給される。なお、プレート
電圧VPは、電源電圧が投入されシャドーRAMが揮発
モードとされるとき、電源電圧VCC及び接地電位VS
S間の中間電位HVCとされ、電源電圧が切断されシャ
ドーRAMが不揮発モードとされると、接地電位VSS
つまり0Vとされる。
One electrode of the ferroelectric capacitors Ct or Cb of the m + 1 pairs of memory cells arranged in the same column of the memory arrays ARY0 and ARY1 corresponds to the information storage node via the address selection MOSFET Qt or Qb. Complementary bit lines B00 * to B0n * or B
Commonly coupled to non-inverted or inverted signal lines of 10 * to B1n *, respectively. In addition, the memory arrays ARY0 and ARY
The gates of the address selection MOSFETs Qt and Qb of the n + 1 pairs of memory cells arranged in the same row of 1 are commonly coupled to the corresponding word lines W00 to W0m or W10 to W1m, respectively. Memory arrays ARY0 and ARY
A predetermined plate voltage VP is commonly supplied to the other electrodes, that is, the plates of the ferroelectric capacitors Ct and Cb of all the memory cells that compose 1. The plate voltage VP is the power supply voltage VCC and the ground potential VS when the power supply voltage is applied and the shadow RAM is in the volatile mode.
When the intermediate potential between S and HVC is cut off, the power supply voltage is cut off, and the shadow RAM is set to the non-volatile mode, the ground potential VSS is applied.
That is, it is set to 0V.

【0013】メモリアレイARY0及びARY1を構成
する強誘電体メモリセルは、強誘電体キャパシタCt及
びCbの電極間に印加される電界と電極間にある強誘電
体の分極との関係において、図3に示すような情報保持
特性を有する。すなわち、点Aにある初期の強誘電体
は、電極間に正方向の電界+Epが印加されることでそ
の状態を点Bに移行し、正方向の最大分極+Ppを生じ
る。この分極は、電界の絶対値が小さくなることで徐々
に低下するが、電界が0となる点Cにおいても分極+P
rが残留する。一方、強誘電体の分極は、電極間に逆方
向の電界−Ecが印加される点Dを境に反転し、電界−
Epが印加される点Eにおいて逆方向の最大分極−Pp
を生じる。この分極は、電界の絶対値が小さくなること
で徐々に低下するが、電界が0となる点Fにおいても分
極−Prが残留する。そして、正方向の電界+Ecが印
加される点Gを境に正転し、上記点Bに至る。なお、各
強誘電体メモリセルは、特に制限されないが、その強誘
電体の分極状態が+側にあるとき論理“1”のデータを
保持するものとされ、その強誘電体の分極状態が−側に
あるときには論理“0”のデータを保持するものとされ
る。
The ferroelectric memory cells forming the memory arrays ARY0 and ARY1 are shown in FIG. 3 in relation to the electric field applied between the electrodes of the ferroelectric capacitors Ct and Cb and the polarization of the ferroelectric substance between the electrodes. It has information holding characteristics as shown in. That is, the initial ferroelectric substance at the point A shifts its state to the point B by applying the electric field + Ep in the positive direction between the electrodes, and the maximum polarization + Pp in the positive direction occurs. This polarization gradually decreases as the absolute value of the electric field decreases, but at the point C where the electric field becomes 0, the polarization + P
r remains. On the other hand, the polarization of the ferroelectric substance is reversed at the point D where the electric field −Ec in the opposite direction is applied between the electrodes, and the electric field −
Maximum polarization in the opposite direction at point E to which Ep is applied −Pp
Is generated. This polarization gradually decreases as the absolute value of the electric field decreases, but the polarization -Pr remains at the point F where the electric field becomes zero. Then, it makes a normal rotation at a point G to which a positive electric field + Ec is applied, and reaches the point B. Although not particularly limited, each ferroelectric memory cell is supposed to hold data of logic “1” when the polarization state of the ferroelectric substance is on the + side, and the polarization state of the ferroelectric substance is −. When it is on the side, the data of logical "0" is held.

【0014】この実施例において、シャドーRAMは、
図4に示されるように、その電源電圧が投入されている
とき、通常のダイナミック型RAMと同様、各メモリセ
ルの強誘電体キャパシタCt又はCbの電極間容量の蓄
積電荷を利用した揮発モードで動作し、電源電圧が切断
されるときには、電極間の強誘電体の分極を利用した不
揮発モードで動作する。シャドーRAMのアクセス装置
は、電源電圧が投入されると、まずリコールモード制御
信号RECMをハイレベルとして、メモリアレイARY
0及びARY1のワード線W00〜W0mならびにW1
0〜W1mに関する一連のリコールモードを実施した
後、リコールモード制御信号RECMをロウレベルに戻
して、シャドーRAMを通常の揮発モードとする。な
お、リコールモードにおいて、シャドーRAMは、後述
するように、不揮発モードから揮発モードへ移行するた
めの読み出し動作をワード線単位で行うが、リコールモ
ードによるこれらの読み出し動作は、実質不揮発モード
として扱われる。
In this embodiment, the shadow RAM is
As shown in FIG. 4, when the power supply voltage is applied, as in a normal dynamic RAM, in the volatile mode using the accumulated charge of the interelectrode capacitance of the ferroelectric capacitor Ct or Cb of each memory cell. When it operates and the power supply voltage is cut off, it operates in a non-volatile mode utilizing polarization of the ferroelectric substance between the electrodes. When the power supply voltage is turned on, the access device of the shadow RAM first sets the recall mode control signal RECM to the high level to set the memory array ARY.
0 and ARY1 word lines W00 to W0m and W1
After performing a series of recall modes for 0 to W1m, the recall mode control signal RECM is returned to the low level to set the shadow RAM to the normal volatile mode. In the recall mode, the shadow RAM performs a read operation for shifting from the non-volatile mode to the volatile mode in units of word lines, as will be described later, but these read operations in the recall mode are treated as a substantially non-volatile mode. .

【0015】シャドーRAMの電源電圧が投入されると
き、各強誘電体メモリセルの強誘電体キャパシタのプレ
ートには、前述のように、中間電位HVCのようなプレ
ート電圧VPが供給され、このプレート電位が、強誘電
体キャパシタの電極間電圧を決める基準電位となる。ま
た、シャドーRAMが揮発モードで非選択状態とされる
とき、メモリアレイARY0及びARY1の相補ビット
線B00*〜B0n*ならびにB10*〜B1n*の非
反転及び反転信号線は上記中間電位HVCにプリチャー
ジされ、この状態が図3の電界ゼロの状態に対応する。
When the power supply voltage of the shadow RAM is turned on, the plate of the ferroelectric capacitor of each ferroelectric memory cell is supplied with the plate voltage VP such as the intermediate potential HVC as described above. The potential serves as a reference potential that determines the interelectrode voltage of the ferroelectric capacitor. Further, when the shadow RAM is in the non-selected state in the volatile mode, the complementary bit lines B00 * to B0n * and the non-inverted and inverted signal lines of B10 * to B1n * of the memory arrays ARY0 and ARY1 are set to the intermediate potential HVC. It is charged, and this state corresponds to the zero electric field state in FIG.

【0016】一方、電源電圧が切断されたことによりシ
ャドーRAMが不揮発モードとされるとき、各強誘電体
メモリを構成する強誘電体キャパシタの電極間には、同
様に電界が印加されず、その強誘電体の分極状態は、保
持データの論理値に応じて選択的に図3の点C又は点F
にあって、この状態は半永久的に変化しない。シャドー
RAMの電源電圧が投入され、リコールモードによる読
み出し動作が行われると、メモリアレイARY0及びA
RY1の相補ビット線B00*〜B0n*ならびにB1
0*〜B1n*は、後述するように、まずその非反転及
び反転信号線が電源電圧VCC又は接地電位VSSにプ
リチャージされる。各相補ビット線のプリチャージレベ
ルは、ワード線W00〜W0mあるいはW10〜W1m
の指定された1本が択一的にハイレベルとされること
で、対応するn+1対の強誘電体メモリセルの情報蓄積
ノードに伝達され、これらのメモリセルの強誘電体キャ
パシタの分極状態を強制的に図3の点B又は点Eに移行
させる。
On the other hand, when the shadow RAM is set to the non-volatile mode due to the disconnection of the power supply voltage, no electric field is similarly applied between the electrodes of the ferroelectric capacitors forming each ferroelectric memory, and The polarization state of the ferroelectric substance is selectively changed to point C or point F in FIG. 3 according to the logical value of the held data.
Therefore, this state does not change semipermanently. When the power supply voltage of the shadow RAM is turned on and the read operation is performed in the recall mode, the memory arrays ARY0 and A
RY1 complementary bit lines B00 * to B0n * and B1
As will be described later, 0 * to B1n * are first precharged to the power supply voltage VCC or the ground potential VSS with their non-inverted and inverted signal lines. The precharge level of each complementary bit line is the word line W00 to W0m or W10 to W1m.
When one of the specified memory cells is selectively set to the high level, it is transmitted to the information storage node of the corresponding n + 1 pairs of ferroelectric memory cells, and the polarization state of the ferroelectric capacitors of these memory cells is changed. It is forced to shift to point B or point E in FIG.

【0017】シャドーRAMのリコールモードがVCC
プリチャージ方式で行われメモリアレイARY0及びA
RY1の相補ビット線B00*〜B0n*ならびにB1
0*〜B1n*の非反転及び反転信号線がともに電源電
圧VCCにプリチャージされるとき、論理“0”のデー
タを保持するメモリセル対のうち非反転ビット線B00
T〜B0nTあるいはB10T〜B1nT側に結合され
るメモリセルでは、点Fから点Bへの分極反転をともな
うため、比較的大きな正電荷の移動が必要となり、対応
する非反転ビット線の電位は比較的大きく低下する。し
かし、反転ビット線B00B〜B0nBあるいはB10
B〜B1nB側に結合されるメモリセルでは、分極反転
をともなわない点Cから点Bへの移行であるため、正電
荷の移動量は少なく、対応する反転ビット線の電位低下
も比較的小さい。
The recall mode of the shadow RAM is VCC
A memory array ARY0 and A, which is performed by a precharge method
RY1 complementary bit lines B00 * to B0n * and B1
When both the non-inverted and inverted signal lines of 0 * to B1n * are precharged to the power supply voltage VCC, the non-inverted bit line B00 of the memory cell pair that holds the data of logic "0"
In the memory cell coupled to the side of T to B0nT or B10T to B1nT, since a polarization reversal from point F to point B is involved, a relatively large amount of positive charge transfer is required, and the potentials of the corresponding non-inverted bit lines are compared. Significantly lower. However, the inverted bit lines B00B to B0nB or B10
In the memory cell coupled to the B to B1nB side, since the transition from point C to point B is accompanied by no polarization reversal, the amount of positive charge transfer is small and the potential drop of the corresponding inversion bit line is relatively small.

【0018】一方、論理“1”のデータを保持するメモ
リセル対のうち反転ビット線B00B〜B0nBあるい
はB10B〜B1nB側に結合されるメモリセルでは、
点Fから点Bへの分極反転をともなうため、比較的大き
な正電荷の移動が必要となって対応する反転ビット線の
電位が比較的大きく低下する。しかし、非反転ビット線
B00T〜B0nTあるいはB10T〜B1nT側に結
合されるメモリセルでは、分極反転をともなわない点C
から点Bへの移行であるため、正電荷の移動量は少な
く、対応する非反転ビット線の電位低下も比較的小さ
い。
On the other hand, in the memory cell pair holding the data of logic "1", the memory cell coupled to the side of the inverted bit lines B00B to B0nB or B10B to B1nB,
Since the polarization inversion from the point F to the point B is accompanied, a relatively large amount of positive charge transfer is required, and the potential of the corresponding inversion bit line is relatively greatly decreased. However, in the memory cell coupled to the non-inverted bit lines B00T to B0nT or B10T to B1nT, the point C is not accompanied by the polarization inversion.
Since the transition is from the point B to the point B, the amount of movement of positive charges is small and the potential drop of the corresponding non-inverted bit line is also relatively small.

【0019】相補ビット線B00*〜B0n*ならびに
B10*〜B1n*におけるこれらの電位変化は、後述
するセンスアンプSA0又はSA1の対応する単位増幅
回路によってそれぞれ増幅され、電源電圧VCCのよう
なハイレベル又は接地電位VSSのようなロウレベルの
2値読み出し信号となり、選択ワード線に結合されるn
+1対のメモリセルの強誘電体キャパシタの電極間容量
に再書き込みされる。これにより、シャドーRAMは揮
発モードに移行し、アクセス装置によるデータの読み出
し又は書き込みを受け付けることができる。
These potential changes in the complementary bit lines B00 * to B0n * and B10 * to B1n * are respectively amplified by the corresponding unit amplifier circuits of the sense amplifier SA0 or SA1 which will be described later, and have a high level such as the power supply voltage VCC. Alternatively, it becomes a low level binary read signal such as the ground potential VSS and is coupled to the selected word line n.
The interelectrode capacitance of the ferroelectric capacitors of the +1 pair of memory cells is rewritten. As a result, the shadow RAM shifts to the volatile mode, and the reading or writing of data by the access device can be accepted.

【0020】次に、シャドーRAMのリコールモードが
VSSプリチャージ方式で行われ、メモリアレイARY
0及びARY1の相補ビット線B00*〜B0n*なら
びにB10*〜B1n*の非反転及び反転信号線がとも
に接地電位VSSにプリチャージされるとき、論理
“0”のデータを保持するメモリセル対のうち反転ビッ
ト線B00B〜B0nBあるいはB10B〜B1nB側
に結合されるメモリセルでは、点Cから点Eへの分極反
転をともなうため、比較的大きな負電荷の移動が必要と
なり、対応する反転ビット線の電位は比較的大きく上昇
する。しかし、非反転ビット線B00T〜B0nTある
いはB10T〜B1nT側に結合されるメモリセルで
は、分極反転をともなわない点Fから点Eへの移行であ
るため、負電荷の移動量は少なく、対応する反転ビット
線の電位上昇も小さい。
Next, the recall mode of the shadow RAM is performed by the VSS precharge method, and the memory array ARY
0 and ARY1 complementary bit lines B00 * to B0n * and B10 * to B1n * are both pre-charged to the ground potential VSS when the non-inverted and inverted signal lines of the memory cell pair holding data of logic "0". Of the memory cells connected to the inverted bit lines B00B to B0nB or B10B to B1nB, a relatively large amount of negative charge needs to be transferred because the polarization inversion from the point C to the point E is involved. The potential rises relatively large. However, in the memory cell coupled to the non-inverted bit line B00T to B0nT or B10T to B1nT side, since the transition from the point F to the point E is not accompanied by polarization inversion, the negative charge transfer amount is small, and the corresponding inversion occurs. The potential rise of the bit line is also small.

【0021】一方、論理“1”のデータを保持するメモ
リセル対のうち非反転ビット線B00B〜B0nBある
いはB10B〜B1nB側に結合されるメモリセルで
は、点Cから点Eへの分極反転をともなうため、比較的
大きな負電荷の移動が必要となって対応する非反転ビッ
ト線の電位が比較的大きく上昇する。しかし、反転ビッ
ト線B00B〜B0nBあるいはB10B〜B1nB側
に結合されるメモリセルでは、分極反転をともなわない
点Fから点Eへの移行であるため、負電荷の移動量は少
なく、対応する非反転ビット線の電位上昇も比較的小さ
い。
On the other hand, in the memory cell pair holding the data of logic "1", the memory cell coupled to the non-inverted bit line B00B to B0nB or B10B to B1nB side is accompanied by the polarization reversal from the point C to the point E. Therefore, a relatively large amount of negative charge movement is required, and the potential of the corresponding non-inverted bit line rises relatively large. However, in the memory cells coupled to the inverted bit lines B00B to B0nB or B10B to B1nB, since the transition from point F to point E is not accompanied by polarization inversion, the amount of negative charge transfer is small and the corresponding non-inversion occurs. The rise in the potential of the bit line is also relatively small.

【0022】相補ビット線B00*〜B0n*ならびに
B10*〜B1n*におけるこれらの電位変化は、後述
するセンスアンプSA0又はSA1の対応する単位増幅
回路によってそれぞれ増幅され、電源電圧VCCのよう
なハイレベル又は接地電位VSSのようなロウレベルの
2値読み出し信号となり、選択ワード線に結合されるn
+1対のメモリセルの強誘電体キャパシタの電極間容量
に再書き込みされる。これにより、シャドーRAMは揮
発モードに移行し、アクセス装置によるデータの読み出
し又は書き込みを受け付けることができる。
These potential changes in the complementary bit lines B00 * to B0n * and B10 * to B1n * are respectively amplified by the corresponding unit amplifier circuits of the sense amplifier SA0 or SA1 which will be described later, and have a high level such as the power supply voltage VCC. Alternatively, it becomes a low-level binary read signal such as the ground potential VSS and is coupled to the selected word line n.
The interelectrode capacitance of the ferroelectric capacitors of the +1 pair of memory cells is rewritten. As a result, the shadow RAM shifts to the volatile mode, and the reading or writing of data by the access device can be accepted.

【0023】シャドーRAMが揮発モードで使用される
とき、各メモリセルの強誘電体キャパシタCt又はCb
の電極間容量に蓄積された電荷は、アドレス選択MOS
FETQt又はQbのソース領域のPN接合部を介して
徐々にリークする。したがって、シャドーRAMの場合
も、通常のダイナミック型RAMと同様に、強誘電体キ
ャパシタCt又はCbのリーク特性に応じた所定の周期
trefで保持データをワード線単位で読み出し、電極
間容量に再書き込みするためのリフレッシュ動作が必要
となる。これに対処するため、この実施例のシャドーR
AMには、アドレスカウンタを含むリフレッシュコント
ローラRFCが設けられるとともに、いわゆるCBR
(CASビフォアRAS)リフレッシュサイクルが用意
され、リフレッシュコントローラRFCの制御により、
ワード線W00〜W0mならびにW10〜W1mに関す
る一連のリフレッシュ動作を自律的に行うことができ
る。また、シャドーRAMには、リコールモード制御信
号RECMが用意され、このリコールモード制御信号を
ハイレベルとしたままCBRリフレッシュサイクルを実
行することで、リフレッシュコントローラRFCの制御
により、リコールモードによる一連のデータリコール動
作を自律的に行うことができる。
When the shadow RAM is used in the volatile mode, the ferroelectric capacitor Ct or Cb of each memory cell is used.
The charge accumulated in the inter-electrode capacitance of the
It gradually leaks through the PN junction of the source region of the FET Qt or Qb. Therefore, also in the case of the shadow RAM, as in the case of a normal dynamic RAM, the held data is read in word line units at a predetermined cycle tref according to the leak characteristic of the ferroelectric capacitor Ct or Cb and rewritten in the interelectrode capacitance. A refresh operation is required to do so. To deal with this, the shadow R of this embodiment is
The AM is provided with a refresh controller RFC including an address counter, and a so-called CBR.
(CAS Before RAS) A refresh cycle is prepared, and under the control of the refresh controller RFC,
A series of refresh operations relating to the word lines W00 to W0m and W10 to W1m can be autonomously performed. Further, a recall mode control signal RECM is prepared in the shadow RAM, and a CBR refresh cycle is executed with the recall mode control signal kept at a high level, whereby a series of data recall in the recall mode is controlled by the refresh controller RFC. The operation can be performed autonomously.

【0024】この実施例において、シャドーRAMがリ
コールモード又はリフレッシュモードとされるとき、メ
モリアレイARY0及びARY1のワード線W00〜W
0mならびにW10〜W1mを指定するためのアドレス
信号は、後述するように、リフレッシュコントローラR
FCからリフレッシュアドレス信号RX0〜RXiとし
て供給される。また、これらのリフレッシュアドレス信
号RX0〜RXiは、全ビット論理“0”の初期状態か
ら順次カウントアップされ、その最下位ビットつまり内
部アドレス信号X0は、メモリアレイARY0又はAR
Y1を選択的に指定するために供される。したがって、
リコールモード及びリフレッシュモードにおいては、メ
モリアレイARY0及びARY1が順次交互に指定され
る結果となり、このことが本発明の重要な条件となる。
シャドーRAMのリコールモード及びリフレッシュモー
ドについては、後で詳細に説明する。
In this embodiment, when the shadow RAM is set to the recall mode or the refresh mode, the word lines W00 to W of the memory arrays ARY0 and ARY1.
The address signal for designating 0 m and W10 to W1 m is, as will be described later, a refresh controller R.
It is supplied from FC as refresh address signals RX0 to RXi. Further, these refresh address signals RX0 to RXi are sequentially counted up from the initial state of all-bit logic "0", and the least significant bit, that is, the internal address signal X0 is the memory array ARY0 or AR.
It serves to selectively designate Y1. Therefore,
In the recall mode and the refresh mode, the memory arrays ARY0 and ARY1 are sequentially and alternately designated, which is an important condition of the present invention.
The recall mode and refresh mode of the shadow RAM will be described later in detail.

【0025】次に、シャドーRAMで揮発モードによる
読み出し動作が行われるとき、メモリアレイARY0及
びARY1の相補ビット線B00*〜B0n*ならびに
B10*〜B1n*の非反転及び反転信号線は、前述の
ように、中間電位HVCにプリチャージされ、これらの
相補ビット線のプリチャージ電位は、ワード線W00〜
W0mあるいはW10〜W1mが択一的にハイレベルと
されるとき、対応するメモリセルの強誘電体キャパシタ
Ct又はCbの電極間容量に蓄積された電荷が各ビット
線の寄生容量との間でチャージシェアされることでわず
かに上昇し、又は低下する。このような非反転及び反転
信号線における電位差は、センスアンプSA0又はSA
1の対応する単位増幅回路によりそれぞれ増幅されて2
値読み出し信号となり、相補共通データ線CD0*又は
CD1*からデータ入出力回路IOならびにデータ出力
端子Doutを経て外部に出力される。
Next, when the read operation is performed in the volatile mode in the shadow RAM, the non-inverted and inverted signal lines of the complementary bit lines B00 * to B0n * and B10 * to B1n * of the memory arrays ARY0 and ARY1 are the same as those described above. Are precharged to the intermediate potential HVC, the precharge potentials of these complementary bit lines are set to the word lines W00 to W00.
When W0m or W10 to W1m is alternatively set to the high level, the charge accumulated in the interelectrode capacitance of the ferroelectric capacitor Ct or Cb of the corresponding memory cell is charged with the parasitic capacitance of each bit line. It is slightly increased or decreased by being shared. The potential difference between the non-inverted and inverted signal lines is due to the sense amplifier SA0 or SA.
1 is amplified by the corresponding unit amplifier circuit of 1 to 2
It becomes a value read signal and is output from the complementary common data line CD0 * or CD1 * to the outside through the data input / output circuit IO and the data output terminal Dout.

【0026】つまり、この実施例のシャドーRAMで揮
発モードによる通常の読み出し動作が行われるとき、選
択メモリセルの強誘電体キャパシタCt又はCbの分極
状態は、相補ビット線B00*〜B0n*ならびにB1
0*〜B1n*の非反転及び反転信号線がプリチャージ
状態にある図2の点C又は点Fから増幅後のハイレベル
に対応する点Bあるいは増幅後のロウレベルに対応する
点Eの間を往復するだけであって、読み出し動作にとも
なう分極反転は生じない。このため、強誘電体メモリセ
ルの時間あたりの書き換え回数を少なくすることがで
き、これによって強誘電体メモリの耐用期間を長くする
ことができるものとされる。
That is, when the normal read operation in the volatile mode is performed in the shadow RAM of this embodiment, the polarization state of the ferroelectric capacitor Ct or Cb of the selected memory cell is determined by the complementary bit lines B00 * to B0n * and B1.
Between the point C or point F of FIG. 2 in which the non-inverted and inverted signal lines of 0 * to B1n * are in the precharged state, the point B corresponding to the high level after amplification or the point E corresponding to the low level after amplification. It only reciprocates, and the polarization inversion accompanying the read operation does not occur. Therefore, it is possible to reduce the number of times of rewriting of the ferroelectric memory cell per time, and thereby to prolong the service life of the ferroelectric memory.

【0027】一方、シャドーRAMで揮発モードによる
それまでの保持データと同一論理値のデータの書き込み
つまり非反転書き込み動作が行われるとき、選択メモリ
セルの強誘電体キャパシタCt又はCbの分極状態は、
読み出し動作の場合と同様、相補ビット線B00*〜B
0n*あるいはB10*〜B1n*の非反転及び反転信
号線がプリチャージ状態にある図2の点C又は点Fから
点B又は点Eとの間を往復するだけであって、分極反転
は生じない。しかし、それまでの保持データと異なる論
理値のデータの書き込みつまり反転書き込み動作が行わ
れるときには、選択メモリセルの強誘電体キャパシタC
t又はCbの分極状態は、点Cから点Eあるいは点Fか
ら点Bにそれぞれ移行し、分極反転をともなう。
On the other hand, when the data having the same logical value as the data held in the volatile mode in the shadow RAM is written, that is, the non-inverted write operation is performed, the polarization state of the ferroelectric capacitor Ct or Cb of the selected memory cell is
Similar to the read operation, complementary bit lines B00 * to B00
The non-inverted and inverted signal lines of 0n * or B10 * to B1n * only reciprocate between point C or point F and point B or point E in FIG. Absent. However, when writing data having a logical value different from the held data, that is, inversion writing operation, the ferroelectric capacitor C of the selected memory cell is
The polarization state of t or Cb shifts from point C to point E or from point F to point B, respectively, and is accompanied by polarization reversal.

【0028】図2において、センスアンプSA0は、メ
モリアレイARY0の相補ビット線B00*〜B0n*
に対応して設けられるn+1個の単位回路を備え、これ
らの単位回路のそれぞれは、PチャンネルMOSFET
P2及びNチャンネルMOSFETN2ならびにPチャ
ンネルMOSFETP3及びNチャンネルMOSFET
N3からなる一対の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を含む。これらの
単位増幅回路を構成するPチャンネルMOSFETP2
及びP3のソースは、コモンソース線CSP0(第1の
コモンソース線)に共通結合され、NチャンネルMOS
FETN2及びN3のソースは、コモンソース線CSN
0(第2のコモンソース線)に共通結合される。また、
MOSFETP2及びN2の共通結合されたドレインつ
まりMOSFETP3及びN3の共通結合されたゲート
は、それぞれ各単位回路の非反転入出力ノードとなって
メモリアレイARY0の対応する非反転ビット線B00
T〜B0nTに結合され、MOSFETP2及びN2の
共通結合されたゲートつまりMOSFETP3及びN3
の共通結合されたドレインは、それぞれ各単位回路の反
転入出力ノードとなって対応する反転ビット線B00B
〜B0nBに結合される。
In FIG. 2, the sense amplifier SA0 includes complementary bit lines B00 * to B0n * of the memory array ARY0.
, N + 1 unit circuits are provided corresponding to each of the unit circuits, and each of these unit circuits is a P-channel MOSFET.
P2 and N channel MOSFET N2 and P channel MOSFET P3 and N channel MOSFET
It includes a unit amplifier circuit in which a pair of CMOS (complementary MOS) inverters made of N3 are cross-coupled. P-channel MOSFET P2 forming these unit amplifier circuits
The sources of P and P3 are commonly coupled to the common source line CSP0 (first common source line), and the N-channel MOS
The sources of the FETs N2 and N3 are the common source line CSN.
0 (second common source line). Also,
The commonly coupled drains of the MOSFETs P2 and N2, that is, the commonly coupled gates of the MOSFETs P3 and N3 serve as the non-inverting input / output nodes of the respective unit circuits, and the corresponding non-inverting bit line B00 of the memory array ARY0.
T-B0nT and the common-coupled gates of MOSFETs P2 and N2, ie MOSFETs P3 and N3.
Of the respective unit circuits serve as inverting input / output nodes of the respective unit circuits and correspond to the corresponding inverting bit line B00B.
~ B0nB.

【0029】センスアンプSA0のコモンソース線CS
P0は、Pチャンネル型の駆動MOSFETP4を介し
て電源電圧VCC(第1の電源電圧)に結合され、コモ
ンソース線CSN0は、Nチャンネル型の駆動MOSF
ETN4を介して接地電位VSS(第2の電源電圧)に
結合される。駆動MOSFETN4のゲートには、非反
転内部制御信号PA0Tが供給され、駆動MOSFET
P4のゲートには、その反転信号つまり反転内部制御信
号PA0Bが供給される。
Common source line CS of sense amplifier SA0
P0 is coupled to the power supply voltage VCC (first power supply voltage) via a P-channel drive MOSFET P4, and the common source line CSN0 is an N-channel drive MOSF.
It is coupled to the ground potential VSS (second power supply voltage) via ETN4. The gate of the drive MOSFET N4 is supplied with the non-inverted internal control signal PA0T to drive the drive MOSFET N4.
The inverted signal, that is, the inverted internal control signal PA0B is supplied to the gate of P4.

【0030】センスアンプSA0の各単位回路は、さら
に、その非反転入出力ノードつまりメモリアレイARY
0の非反転ビット線B00T〜B0nTと非反転共通デ
ータ線CD0Tとの間あるいはその反転入出力ノードつ
まり反転ビット線B00B〜B0nBと反転共通データ
線CD0Bとの間にそれぞれ設けられるNチャンネル型
の一対のスイッチMOSFETN8及びN9と、Nチャ
ンネル型の3個のプリチャージMOSFETNA〜NC
が直並列結合されてなるビット線プリチャージ回路とを
それぞれ含む。このうち、スイッチMOSFETN8及
びN9のゲートは、それぞれ共通結合され、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〜Y
Snがそれぞれ供給される。また、プリチャージMOS
FETNA〜NCのゲートには、タイミング発生回路T
Gから内部制御信号PC0が共通に供給され、プリチャ
ージMOSFETNB及びNCの共通結合されたソース
には、所定のプリチャージ電圧VCが共通に供給され
る。
Each unit circuit of the sense amplifier SA0 is further provided with a non-inverting input / output node, that is, a memory array ARY.
A pair of N-channel type provided between the non-inverted bit lines B00T to B0nT of 0 and the non-inverted common data line CD0T or the inversion input / output node thereof, that is, between the inverted bit lines B00B to B0nB and the inversion common data line CD0B. Switch MOSFETs N8 and N9, and three N-channel type precharge MOSFETs NA to NC
And a bit line precharge circuit which are connected in series and parallel. Of these, the gates of the switch MOSFETs N8 and N9 are commonly coupled to each other, and the corresponding bit line selection signals YS0 to YS are output from the Y address decoder YD.
Sn is supplied respectively. Also, precharge MOS
The timing generation circuit T is connected to the gates of the FETNA to NC.
The internal control signal PC0 is commonly supplied from G, and a predetermined precharge voltage VC is commonly supplied to the commonly connected sources of the precharge MOSFETs NB and NC.

【0031】同様に、センスアンプSA1は、メモリア
レイARY1の相補ビット線B10*〜B1n*に対応
して設けられるn+1個の単位回路を備え、これらの単
位回路のそれぞれは、PチャンネルMOSFETP5及
びNチャンネルMOSFETN5ならびにPチャンネル
MOSFETP6及びNチャンネルMOSFETN6か
らなる一対のCMOSインバータが交差結合されてなる
単位増幅回路を含む。各単位増幅回路を構成するPチャ
ンネルMOSFETP5及びP6のソースは、コモンソ
ース線CSP1(第1のコモンソース線)に共通結合さ
れ、NチャンネルMOSFETN5及びN6のソース
は、コモンソース線CSN1(第2のコモンソース線)
に共通結合される。また、MOSFETP5及びN5の
共通結合されたドレインつまりMOSFETP6及びN
6の共通結合されたゲートは、それぞれ各単位回路の非
反転入出力ノードとなってメモリアレイARY1の対応
する非反転ビット線B10T〜B1nTに結合され、M
OSFETP5及びN5の共通結合されたゲートつまり
MOSFETP6及びN6の共通結合されたドレイン
は、それぞれ各単位回路の反転入出力ノードとなってメ
モリアレイARY1の対応する反転ビット線B10B〜
B1nBに結合される。
Similarly, the sense amplifier SA1 includes n + 1 unit circuits provided corresponding to the complementary bit lines B10 * to B1n * of the memory array ARY1, and each of these unit circuits includes P channel MOSFETs P5 and N. It includes a unit amplifier circuit in which a pair of CMOS inverters composed of the channel MOSFET N5 and the P channel MOSFET P6 and the N channel MOSFET N6 are cross-coupled. The sources of P-channel MOSFETs P5 and P6 forming each unit amplifier circuit are commonly coupled to the common source line CSP1 (first common source line), and the sources of the N-channel MOSFETs N5 and N6 are common source line CSN1 (second common source line). Common source line)
Is commonly connected to Also, the commonly coupled drains of MOSFETs P5 and N5, that is, MOSFETs P6 and N5.
The commonly coupled gates of 6 serve as the non-inverting input / output nodes of each unit circuit and are coupled to the corresponding non-inverting bit lines B10T to B1nT of the memory array ARY1.
The commonly coupled gates of the OSFETs P5 and N5, that is, the commonly coupled drains of the MOSFETs P6 and N6 serve as the inverting input / output nodes of the respective unit circuits, and the corresponding inverting bit line B10B of the memory array ARY1.
It is bound to B1nB.

【0032】センスアンプSA1のコモンソース線CS
P1は、Pチャンネル型の駆動MOSFETP7を介し
て電源電圧VCCに結合され、コモンソース線CSN1
は、Nチャンネル型の駆動MOSFETN7を介して接
地電位VSSに結合される。駆動MOSFETN7のゲ
ートには、タイミング発生回路TGから非反転内部制御
信号PA1Tが供給され、駆動MOSFETP7のゲー
トには、その反転信号つまり反転内部制御信号PA1B
が供給される。
Common source line CS of sense amplifier SA1
P1 is coupled to the power supply voltage VCC via the P-channel drive MOSFET P7, and is connected to the common source line CSN1.
Is coupled to the ground potential VSS through the N-channel drive MOSFET N7. The gate of the drive MOSFET N7 is supplied with the non-inverted internal control signal PA1T from the timing generation circuit TG, and the gate of the drive MOSFET P7 is the inverted signal thereof, that is, the inverted internal control signal PA1B.
Is supplied.

【0033】センスアンプSA1の各単位回路は、さら
に、その非反転入出力ノードつまりメモリアレイARY
1の非反転ビット線B10T〜B1nTと非反転共通デ
ータ線CD1Tとの間あるいはその反転入出力ノードつ
まり反転ビット線B10B〜B1nBと反転共通データ
線CD1Bとの間にそれぞれ設けられるNチャンネル型
の一対のスイッチMOSFETND及びNEと、Nチャ
ンネル型の3個のプリチャージMOSFETNF〜NH
が直並列結合されてなるビット線プリチャージ回路とを
それぞれ含む。このうち、スイッチMOSFETND及
びNEのゲートは、それぞれ共通結合され、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〜Y
Snがそれぞれ供給される。また、プリチャージMOS
FETNF〜NHのゲートには、タイミング発生回路T
Gから内部制御信号PC1が共通に供給され、プリチャ
ージMOSFETNG及びNHの共通結合されたソース
には、プリチャージ電圧VCが共通に供給される。
Each unit circuit of the sense amplifier SA1 further includes its non-inverting input / output node, that is, the memory array ARY.
A pair of N-channel type provided between one non-inverted bit line B10T to B1nT and the non-inverted common data line CD1T or between its inverted input / output node, that is, between the inverted bit lines B10B to B1nB and the inverted common data line CD1B. Switch MOSFETs ND and NE, and three N-channel type precharge MOSFETs NF to NH
And a bit line precharge circuit which are connected in series and parallel. Of these, the gates of the switch MOSFETs ND and NE are commonly connected to each other, and the corresponding bit line selection signals YS0 to YS are output from the Y address decoder YD.
Sn is supplied respectively. Also, precharge MOS
The timing generation circuit T is connected to the gates of the FETs NF to NH.
The internal control signal PC1 is commonly supplied from G, and the precharge voltage VC is commonly supplied to the commonly connected sources of the precharge MOSFETs NG and NH.

【0034】シャドーRAMが揮発モードによる通常の
非選択状態とされるとき、内部制御信号PC0及びPC
1は、ともに電源電圧VCCのようなハイレベルとさ
れ、シャドーRAMが選択状態とされると、その一方が
所定のタイミングで選択的に接地電位VSSのようなロ
ウレベルとされる。
When the shadow RAM is brought into the normal non-selected state in the volatile mode, the internal control signals PC0 and PC
Both 1s are set to a high level such as the power supply voltage VCC, and when the shadow RAM is selected, one of them is selectively set to a low level such as the ground potential VSS at a predetermined timing.

【0035】一方、シャドーRAMが不揮発モードによ
るリコールモードあるいは揮発モードによるリフレッシ
ュモードとされるとき、メモリアレイARY0及びAR
Y1のワード線W00〜W0mならびにW10〜W1m
は、前述のように、リフレッシュアドレス信号RX0〜
RXiにより指定され、メモリアレイARY0及びAR
Y1つまりセンスアンプSA0及びSA1は、順次交互
に活性状態とされる。シャドーRAMがリコールモード
又はリフレッシュモードとされ、先頭ワード線つまりメ
モリアレイARY0のワード線W00に関するリコール
動作又はリフレッシュ動作が開始される直前の非選択状
態において、内部制御信号PC0及びPC1は、シャド
ーRAMのプリチャージ方式に応じて選択的に高電圧V
CH又は電源電圧VCCのハイレベルとされる。そし
て、シャドーRAMがメモリアレイARY0を活性状態
とすべく選択状態とされると、まず内部制御信号PC0
がロウレベルとされるが、この内部制御信号PC0は、
シャドーRAMが非選択状態とされた後もロウレベルの
ままとされ、シャドーRAMが次にメモリアレイARY
1を活性状態とすべく選択状態とされたとき、後述する
コモンソース線短絡回路CSSCによるコモンソース線
CSP0及びCSP1間ならびにCSN0及びCSN1
間の短絡動作が終了した時点でハイレベルとされる。
On the other hand, when the shadow RAM is set to the recall mode in the non-volatile mode or the refresh mode in the volatile mode, the memory arrays ARY0 and AR
Y1 word lines W00-W0m and W10-W1m
Are the refresh address signals RX0 to RX0 as described above.
Memory arrays ARY0 and AR specified by RXi
Y1, that is, the sense amplifiers SA0 and SA1 are sequentially activated alternately. In the non-selected state immediately before the recall operation or the refresh operation for the first word line, that is, the word line W00 of the memory array ARY0 is started, the internal control signals PC0 and PC1 are set to the shadow RAM in the recall mode or the refresh mode. High voltage V selectively according to the precharge method
It is set to the high level of CH or the power supply voltage VCC. Then, when the shadow RAM is brought into a selected state to activate the memory array ARY0, first the internal control signal PC0
Is at a low level, the internal control signal PC0 is
Even after the shadow RAM is deselected, it remains at the low level, and the shadow RAM is next
1 is selected to be in an active state, a common source line short circuit CSSC described later connects between common source lines CSP0 and CSP1 and CSN0 and CSN1.
It is set to the high level when the short-circuit operation between them is completed.

【0036】同様に、内部制御信号PC1は、シャドー
RAMがメモリアレイARY1を活性状態とすべく選択
状態とされたのを受けてロウレベルとされるが、シャド
ーRAMが非選択状態とされた後もロウレベルのままと
され、シャドーRAMが次にメモリアレイARY0を活
性状態とすべく選択状態とされたとき、コモンソース線
短絡回路CSSCによるコモンソース線CSP0及びC
SP1間ならびにCSN0及びCSN1間の短絡動作が
終了した時点でハイレベルとされる。
Similarly, the internal control signal PC1 is set to the low level in response to the shadow RAM being selected to activate the memory array ARY1, but even after the shadow RAM is deselected. When the shadow RAM is left at the low level and is next selected to activate the memory array ARY0, the common source lines CSP0 and C by the common source line short circuit CSSC are selected.
It is set to the high level when the short-circuit operation between SP1 and between CSN0 and CSN1 is completed.

【0037】プリチャージ電圧VCは、シャドーRAM
が揮発モードとされるとき、中間電位HVCとされ、シ
ャドーRAMがリコールモードとされるときには、VC
Cプリチャージ方式が採られる場合で電源電圧VCCと
され、VSSプリチャージ方式を採られる場合には接地
電位VSSとされる。
The precharge voltage VC is the shadow RAM
Is set to the intermediate potential HVC when the volatile mode is set, and VC is set when the shadow RAM is set to the recall mode.
When the C precharge method is adopted, it is set to the power supply voltage VCC, and when the VSS precharge method is adopted, it is set to the ground potential VSS.

【0038】シャドーRAMが揮発モードで非選択状態
とされるとき、センスアンプSA0及びSA1の各単位
回路のビット線プリチャージ回路を構成するプリチャー
ジMOSFETNA〜NCならびにNF〜NHは、内部
制御信号PC0又はPC1のハイレベルを受けてそれぞ
れ選択的にオン状態となり、メモリアレイARY0又は
ARY1の相補ビット線B00*〜B0n*あるいはB
10*〜B1n*の非反転及び反転信号線を中間電位H
VCにプリチャージする。また、シャドーRAMがリコ
ールモードで非選択状態とされるときには、やはり内部
制御信号PC0又はPC1のハイレベルを受けてオン状
態となり、相補ビット線B00*〜B0n*あるいはB
10*〜B1n*の非反転及び反転信号線をプリチャー
ジ方式に応じて選択的に電源電圧VCC又は接地電位V
SSとする。
When the shadow RAM is deselected in the volatile mode, the precharge MOSFETs NA to NC and NF to NH forming the bit line precharge circuit of each unit circuit of the sense amplifiers SA0 and SA1 are supplied with the internal control signal PC0. Alternatively, when the high level of PC1 is received, it is selectively turned on, and the complementary bit lines B00 * to B0n * or B of the memory array ARY0 or ARY1 are selected.
10 * to B1n * non-inverting and inverting signal lines are set to the intermediate potential H.
Precharge to VC. When the shadow RAM is in the non-selected state in the recall mode, it is also turned on in response to the high level of the internal control signal PC0 or PC1 and the complementary bit line B00 * to B0n * or B.
Non-inversion and inversion signal lines of 10 * to B1n * are selectively supplied to the power supply voltage VCC or the ground potential V according to the precharge method.
It is SS.

【0039】センスアンプSA0及びSA1の各単位回
路の単位増幅回路は、非反転内部制御信号PA0T又は
PA1Tがハイレベルとされ反転内部制御信号PA0B
又はPA1Bがロウレベルとされるとき、駆動MOSF
ETN4及びP4あるいはN7及びP7がオン状態とさ
れ、コモンソース線CSP0及びCSN0あるいはCS
P1及びCSN1を介して電源電圧VCC及び接地電位
VSSがそれぞれ供給されることで選択的にかつ一斉に
動作状態とされる。この動作状態において、各単位増幅
回路は、メモリアレイARY0又はARY1の選択ワー
ド線に結合されるn+1対のメモリセルから対応する相
補ビット線B00*〜B0n*あるいはB10*〜B1
n*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。各単位回路のスイッチMOSFETN8及びN
9ならびにND及びNE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それぞれ選択的に
オン状態となり、メモリアレイARY0又はARY1の
対応する相補ビット線B00*〜B0n*あるいはB1
0*〜B1n*と相補共通データ線CD0*又はCD1
*すなわちデータ入出力回路IOとの間を選択的に接続
状態とする。
In the unit amplifier circuit of each unit circuit of the sense amplifiers SA0 and SA1, the non-inverted internal control signal PA0T or PA1T is set to the high level and the inverted internal control signal PA0B is set.
Or, when PA1B is set to low level, drive MOSF
ETN4 and P4 or N7 and P7 are turned on, and common source lines CSP0 and CSN0 or CS
The power supply voltage VCC and the ground potential VSS are respectively supplied via P1 and CSN1 to enable the selective and simultaneous operation. In this operating state, each unit amplifier circuit has a corresponding complementary bit line B00 * to B0n * or B10 * to B1 from n + 1 pairs of memory cells coupled to the selected word line of the memory array ARY0 or ARY1.
Each minute read signal output via n * is amplified to be a high level or low level binary read signal. Switch MOSFETs N8 and N of each unit circuit
9 and ND and NE are selectively turned on in response to the high level of the corresponding bit line selection signals YS0 to YSn, and the corresponding complementary bit lines B00 * to B0n * or B1 of the memory array ARY0 or ARY1.
0 * -B1n * and complementary common data line CD0 * or CD1
* That is, the data input / output circuit IO is selectively connected.

【0040】この実施例において、センスアンプSA0
のコモンソース線CSP0は、コモンソース線短絡回路
CSSCの短絡スイッチつまりPチャンネルMOSFE
TP1を介してセンスアンプSA1のコモンソース線C
SP1に結合され、センスアンプSA0のコモンソース
線CSN0は、コモンソース線短絡回路CSSCのもう
一つの短絡スイッチつまりNチャンネルMOSFETN
1を介してセンスアンプSA1のコモンソース線CSN
1に結合される。コモンソース線短絡回路CSSCのス
イッチMOSFETN1のゲートには、タイミング発生
回路TGから非反転内部制御信号SCTが供給され、ス
イッチMOSFETP1のゲートには、その反転信号つ
まり反転内部制御信号SCBが供給される。
In this embodiment, the sense amplifier SA0
Common source line CSP0 is a short circuit switch of the common source line short circuit CSSC, that is, a P channel MOSFE.
Common source line C of sense amplifier SA1 via TP1
The common source line CSN0 of the sense amplifier SA0 coupled to SP1 is another short circuit switch of the common source line short circuit CSSC, that is, the N-channel MOSFET N.
1 via the common source line CSN of the sense amplifier SA1
Combined with 1. The gate of the switch MOSFET N1 of the common source line short circuit CSSC is supplied with the non-inverted internal control signal SCT from the timing generation circuit TG, and the gate of the switch MOSFET P1 is supplied with its inverted signal, that is, the inverted internal control signal SCB.

【0041】非反転内部制御信号SCTは、シャドーR
AMが揮発モードとされるとき、定常的に接地電位VS
Sのようなロウレベルとされる。また、シャドーRAM
が不揮発モードによるリコールモード又は揮発モードに
よるリフレッシュモードとされるときには、通常ロウレ
ベルとされ、シャドーRAMが選択状態とされると、ワ
ード線選択動作が終了してからセンスアンプSA0又は
SA1が動作状態とされるまでの間に一時的に電源電圧
VCCのようなハイレベルとされる。言うまでもなく、
反転内部制御信号SCBは、非反転内部制御信号SCT
とは相補的な条件で選択的にハイレベル又はロウレベル
とされる。
The non-inverted internal control signal SCT is the shadow R
When the AM is set to the volatile mode, the ground potential VS is constantly
It is set to a low level like S. Also, shadow RAM
Is set to a normal low level when the recall mode is a nonvolatile mode or the refresh mode is a volatile mode. Until it is turned on, it is temporarily set to a high level like the power supply voltage VCC. not to mention,
The inverted internal control signal SCB is the non-inverted internal control signal SCT.
Are selectively set to high level or low level under complementary conditions.

【0042】これにより、コモンソース線短絡回路CS
SCのスイッチMOSFETP1及びN1は、シャドー
RAMがリコールモード又はリフレッシュモードで選択
状態とされるとき、ワード線選択動作が終了してからセ
ンスアンプSA0又はSA1が動作状態とされるまでの
間に一時的にオン状態となり、メモリアレイARY0の
コモンソース線CSP0及びCSN0とメモリアレイA
RY1のコモンソース線CSP1及びCSN1との間を
それぞれ選択的に短絡する。
As a result, the common source line short circuit CS
The switch MOSFETs P1 and N1 of the SC are temporarily set between the end of the word line selecting operation and the operation of the sense amplifier SA0 or SA1 when the shadow RAM is selected in the recall mode or the refresh mode. Is turned on, and the common source lines CSP0 and CSN0 of the memory array ARY0 and the memory array A
The common source lines CSP1 and CSN1 of RY1 are selectively short-circuited.

【0043】このとき、内部制御信号PC0及びPC1
は、前述のように、対応するメモリアレイARY0又は
ARY1が活性状態とされることでロウレベルとされた
後、他方のメモリアレイARY1又はARY0が活性状
態とされこのコモンソース線短絡回路CSSCによるコ
モンソース線CSP0及びCSP1間ならびにCSN0
及びCSN1間の短絡動作が終了した時点でハイレベル
に戻される。言い換えるならば、コモンソース線短絡回
路CSSCのスイッチMOSFETP1及びN1による
コモンソース線CSP0及びCSP1間ならびにCSN
0及びCSN1間の短絡動作が行われるとき、直前のサ
イクルで活性状態とされたメモリアレイARY0又はA
RY1の相補ビット線B00*〜B0n*あるいはB1
0*〜B1n*の非反転及び反転信号線の寄生容量に
は、センスアンプSA0又はSA1により増幅された2
値読み出し信号のハイレベル又はロウレベルがプリチャ
ージされることなく残されており、コモンソース線CS
P0及びCSN0あるいはCSP1及びCSN1の寄生
容量にも、電源電圧VCC又は接地電位VSSが残され
ている訳であって、これらの電荷は、コモンソース線短
絡回路CSSCのスイッチMOSFETP1及びN1が
オン状態とされることで、新しく活性状態とされたメモ
リアレイARY1又はARY0の相補ビット線B10*
〜B1n*あるいはB00*〜B0n*の寄生容量なら
びにコモンソース線CSP1及びCSN1あるいはCS
P0及びCSN0の寄生容量にチャージシェアされ、い
わゆる電荷再配分が行われる。この結果、シャドーRA
Mのリコールモード及びリフレッシュモードにおける所
要電流を削減し、シャドーRAMの低消費電力化を図る
ことができるものである。なお、リコールモード及びリ
フレッシュモードの具体的動作ならびにその特徴につい
ては、後で詳細に説明する。
At this time, the internal control signals PC0 and PC1
As described above, after the corresponding memory array ARY0 or ARY1 is activated to bring it to a low level, the other memory array ARY1 or ARY0 is activated to bring the common source line short circuit CSSC into common source. Between lines CSP0 and CSP1 and CSN0
When the short circuit operation between CSN1 and CSN1 is completed, it is returned to the high level. In other words, between the common source lines CSP0 and CSP1 by the switch MOSFETs P1 and N1 of the common source line short circuit CSSC, and CSN.
0 and CSN1 are short-circuited, the memory array ARY0 or A activated in the immediately previous cycle is activated.
RY1 complementary bit lines B00 * to B0n * or B1
The parasitic capacitance of the non-inverting and inverting signal lines of 0 * to B1n * is 2 amplified by the sense amplifier SA0 or SA1.
The high level or low level of the value read signal is left without being precharged, and the common source line CS
The power supply voltage VCC or the ground potential VSS remains in the parasitic capacitances of P0 and CSN0 or CSP1 and CSN1. These charges indicate that the switch MOSFETs P1 and N1 of the common source line short circuit CSSC are in the ON state. By doing so, the complementary bit line B10 * of the newly activated memory array ARY1 or ARY0
To B1n * or B00 * to B0n * and the common source lines CSP1 and CSN1 or CS
Charge sharing is performed on the parasitic capacitances of P0 and CSN0, and so-called charge redistribution is performed. As a result, shadow RA
It is possible to reduce the required current in the recall mode and the refresh mode of M and reduce the power consumption of the shadow RAM. The specific operations and characteristics of the recall mode and the refresh mode will be described later in detail.

【0044】図1において、メモリアレイARY0及び
ARY1のワード線W00〜W0mならびにワード線W
10〜W1mは、対応するXアドレスデコーダXD0又
はXD1に結合され、それぞれ択一的に選択状態とされ
る。XアドレスデコーダXD0及びXD1には、Xアド
レスバッファXBから最下位ビットを除くiビットの内
部アドレス信号X1〜Xiが共通に供給され、タイミン
グ発生回路TGから内部制御信号XG0及びXG1がそ
れぞれ供給される。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、リフレッシュ
コントローラRFCからリフレッシュアドレス信号RX
0〜RXiが供給される。XアドレスバッファXBに
は、さらにタイミング発生回路TGから内部制御信号R
F及びXLが供給され、リフレッシュコントローラRF
Cには内部制御信号RCが供給される。
In FIG. 1, word lines W00 to W0m and word lines W of the memory arrays ARY0 and ARY1.
10 to W1m are coupled to the corresponding X address decoder XD0 or XD1 and are selectively set to the selected state. The X address decoders XD0 and XD1 are commonly supplied with the i-bit internal address signals X1 to Xi except the least significant bit from the X address buffer XB, and are supplied with the internal control signals XG0 and XG1 from the timing generation circuit TG, respectively. . The X address buffer XB is supplied with the X address signals AX0 to AXi in a time division manner via the address input terminals A0 to Ai, and the refresh address signal RX is supplied from the refresh controller RFC.
0 to RXi are supplied. The X address buffer XB further includes an internal control signal R from the timing generation circuit TG.
F and XL are supplied, refresh controller RF
An internal control signal RC is supplied to C.

【0045】リフレッシュコントローラRFCは、図示
されないアドレスカウンタを含む。このアドレスカウン
タは、シャドーRAMが揮発モードによるリフレッシュ
モードあるいは不揮発モードによるリコールモードとさ
れるとき、タイミング発生回路TGから供給される内部
制御信号RCに従って歩進動作を行い、リフレッシュア
ドレス信号RX0〜RXiを形成して、Xアドレスバッ
ファXBに供給する。なお、リフレッシュアドレス信号
RX0〜RXiは、全ビット論理“0”の状態をその初
期値として、順次正順でカウントアップされる。
The refresh controller RFC includes an address counter (not shown). When the shadow RAM is set to the refresh mode in the volatile mode or the recall mode in the non-volatile mode, the address counter performs a step operation according to the internal control signal RC supplied from the timing generation circuit TG and outputs the refresh address signals RX0 to RXi. It is formed and supplied to the X address buffer XB. The refresh address signals RX0 to RXi are sequentially counted up in the normal order, with the state of all bit logic "0" as the initial value.

【0046】XアドレスバッファXBは、シャドーRA
Mが通常の揮発モードとされ内部制御信号RFがロウレ
ベルとされるとき、アドレス入力端子A0〜Aiを介し
て時分割的に入力されるXアドレス信号AX0〜AXi
を内部制御信号XLに従って取り込み、保持する。ま
た、シャドーRAMが揮発モードによるリフレッシュモ
ードあるいは不揮発モードによるリコールモードとされ
内部制御信号RFがハイレベルとされるときは、リフレ
ッシュコントローラRFCから供給されるリフレッシュ
アドレス信号RX0〜RXiを内部制御信号XLに従っ
て取り込み、保持する。そして、これらのXアドレス信
号AX0〜AXiあるいはリフレッシュアドレス信号R
X0〜RXiをもとに、内部アドレス信号X0〜Xiを
形成する。このうち、最下位ビットの内部アドレス信号
X0は、タイミング発生回路TG及びデータ入出力回路
IOに供給され、その他の内部アドレス信号X1〜Xi
は、XアドレスデコーダXD0及びXD1に共通に供給
される。
The X address buffer XB is a shadow RA
When M is in the normal volatile mode and the internal control signal RF is at low level, X address signals AX0 to AXi input in a time division manner via address input terminals A0 to Ai.
Is taken in and held according to the internal control signal XL. When the shadow RAM is set to the refresh mode in the volatile mode or the recall mode in the non-volatile mode and the internal control signal RF is set to the high level, the refresh address signals RX0 to RXi supplied from the refresh controller RFC are set in accordance with the internal control signal XL. Capture and hold. Then, these X address signals AX0 to AXi or the refresh address signal R
Internal address signals X0 to Xi are formed based on X0 to RXi. Of these, the least significant bit internal address signal X0 is supplied to the timing generation circuit TG and the data input / output circuit IO, and the other internal address signals X1 to Xi.
Are commonly supplied to the X address decoders XD0 and XD1.

【0047】XアドレスデコーダXD0及びXD1は、
対応する内部制御信号XG0又はXG1のハイレベルを
受けてそれぞれ選択的に動作状態とされ、内部アドレス
信号X1〜Xiをデコードして、メモリアレイARY0
又はARY1の対応するワード線W00〜W0mあるい
はW10〜W1mを択一的に高電圧VCHのような選択
レベルとする。なお、ワード線W00〜W0mが択一的
に選択レベルとされる状態を、メモリアレイARY0の
活性状態と称し、ワード線W10〜W1mが択一的に選
択レベルとされる状態を、メモリアレイARY1の活性
状態と称する。シャドーRAMがリコールモード又はリ
フレッシュモードとされるとき、リフレッシュアドレス
信号RX0〜RXiは、上記のように、全ビット論理
“0”の状態をその初期値として順次正順でカウントア
ップされるため、メモリアレイARY0及びARY1
は、順次交互に活性状態とされるものとなる。
The X address decoders XD0 and XD1 are
Upon receiving a high level of the corresponding internal control signal XG0 or XG1, the internal control signals XG0 to Xi are selectively brought into an operating state, and the internal address signals X1 to Xi are decoded to generate the memory array ARY0.
Alternatively, the corresponding word line W00 to W0m or W10 to W1m of ARY1 is alternatively set to the selection level such as the high voltage VCH. A state in which the word lines W00 to W0m are selectively set to the selective level is referred to as an active state of the memory array ARY0, and a state in which the word lines W10 to W1m are selectively set to the selective level is called the memory array ARY1. Is called the active state. When the shadow RAM is set to the recall mode or the refresh mode, the refresh address signals RX0 to RXi are sequentially counted up in the normal order with the state of all bit logic “0” as the initial value as described above. Arrays ARY0 and ARY1
Are sequentially activated alternately.

【0048】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Y0
〜Yiが供給され、タイミング発生回路TGから内部制
御信号YGが供給される。また、YアドレスバッファY
Bには、上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、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 Y address decoder YD has an i + 1 bit internal address signal Y0 from the Y address buffer YB.
To Yi, and an internal control signal YG from the timing generation circuit TG. Also, a Y address buffer Y
B is supplied with Y address signals AY0 to AYi in a time-sharing manner through the address input terminals A0 to Ai, and an internal control signal YL from the timing generation circuit TG.

【0049】YアドレスバッファYBは、シャドーRA
Mが選択状態とされるとき、アドレス入力端子A0〜A
iを介して時分割的に供給されるYアドレス信号AY0
〜AYi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。このとき、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S
Aに対する前記ビット線選択信号YS0〜YSnを択一
的にハイレベルとする。
The Y address buffer YB is a shadow RA.
Address input terminals A0-A when M is selected
Y address signal AY0 supplied in a time-division manner through i
To AYi in accordance with the internal control signal YL and hold the same, and form the internal address signals Y0 to Yi based on these Y address signals to generate a Y address decoder YD
To supply. At this time, the Y address decoder YD is selectively activated by receiving the high level of the internal control signal YG, decodes the internal address signals Y0 to Yi supplied from the Y address buffer YB, and outputs the sense amplifier S.
The bit line selection signals YS0 to YSn for A are alternatively set to the high level.

【0050】相補共通データ線CD0*及びCD1*
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,ライトアンプならび
にメインアンプと、最下位ビットの内部アドレス信号X
0を受ける選択回路とを含む。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
子及びメインアンプの入力端子は、選択回路を介して選
択的に相補共通データ線CD0*又はCD1*に接続さ
れる。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WCが供給され、データ出力
バッファには内部制御信号OCが供給される。
Complementary common data lines CD0 * and CD1 *
Are coupled to data input / output circuit IO on the other side. The data input / output circuit IO includes a data input buffer, a data output buffer, a write amplifier and a main amplifier, and an internal address signal X of the least significant bit.
And a selection circuit for receiving 0. 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. 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 line CD0 * or CD1 * via the selection circuit. The write amplifier is supplied with an internal control signal WC (not shown) from the timing generation circuit TG, and the data output buffer is supplied with the internal control signal OC.

【0051】データ入出力回路IOのデータ入力バッフ
ァは、シャドーRAMが通常の揮発モードによる書き込
み動作で選択状態とされるとき、外部のアクセス装置か
らデータ入力端子Dinを介して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WCのハイレベルを受け
て選択的に動作状態とされ、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に変
換した後、相補共通データ線CD0*又はCD1*から
センスアンプSA0又はSA1を介してメモリアレイA
RY0又はARY1の選択された1個の強誘電体メモリ
セルに書き込む。
The data input buffer of the data input / output circuit IO receives the write data input from the external access device through the data input terminal Din when the shadow RAM is selected by the write operation in the normal volatile mode. Capture and transfer to light amplifier. At this time,
The write amplifier is selectively activated by receiving the high level of the internal control signal WC, converts the write data transmitted from the data input buffer into a predetermined complementary write signal, and then outputs the complementary common data line CD0 * or CD1. Memory array A from * via sense amplifier SA0 or SA1
Write to one selected ferroelectric memory cell of RY0 or ARY1.

【0052】一方、データ入出力回路IOのメインアン
プは、シャドーRAMが通常の揮発モードによる読み出
し動作で選択状態とされるとき、メモリアレイARY0
又はARY1の選択された1個の強誘電体メモリセルか
らセンスアンプSA0又はSA1ならびに相補共通デー
タ線CD0*又はCD1*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、前
段の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を介して外部のアクセス装置に出力す
る。
On the other hand, the main amplifier of the data input / output circuit IO has the memory array ARY0 when the shadow RAM is selected by the read operation in the normal volatile mode.
Alternatively, the binary read signal output from the selected one ferroelectric memory cell of ARY1 via the sense amplifier SA0 or SA1 and the complementary common data line CD0 * or CD1 * is further amplified to be stored in the data output buffer. introduce. At this time, the data output buffer is selectively operated in response to the high level of the internal control signal OC, and outputs the read signal transmitted from the main amplifier of the previous stage to the external access device via the data output terminal Dout. To do.

【0053】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CAS
B,ライトイネーブル信号WEBならびにリコールモー
ド制御信号RECMと、XアドレスバッファXBから供
給される最下位ビットの内部アドレス信号X0とをもと
に、シャドーRAMの動作モードを決定し、上記各種内
部制御信号等を選択的に形成して、シャドー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 CAS supplied as an activation control signal from an external device.
B, the write enable signal WEB, the recall mode control signal RECM, and the internal address signal X0 of the least significant bit supplied from the X address buffer XB to determine the operation mode of the shadow RAM, and the various internal control signals described above. Etc. are selectively formed and supplied to each part of the shadow RAM.

【0054】図5には、図1のシャドーRAMのリコー
ルモードのVCCプリチャージ方式が採られる場合の一
実施例の信号波形図が示されている。同図をもとに、こ
の実施例のシャドーRAMのリコールモードの具体的動
作とその特徴について説明する。なお、以下の実施例に
は、メモリアレイARY0の先頭ワード線W00を指定
して行われる第1のサイクルcy.0と、メモリアレイ
ARY1の先頭ワード線W10を指定して行われる第2
のサイクルcy.1とが例示される。また、これらの実
施例では、メモリアレイARY0の相補ビット線B00
*とメモリアレイARY1の相補ビット線B10*が代
表例として示されるが、このうち、メモリアレイARY
0のワード線W00と相補ビット線B00*との交点に
配置される一対のメモリセルは論理“1”のデータを保
持するものとされ、メモリアレイARY1のワード線W
10と相補ビット線B10*との交点に配置される一対
のメモリセルは論理“0”のデータを保持するものとさ
れる。
FIG. 5 shows a signal waveform diagram of an embodiment in which the recall mode VCC precharge method of the shadow RAM of FIG. 1 is adopted. The specific operation and characteristics of the recall mode of the shadow RAM of this embodiment will be described with reference to FIG. In the following embodiments, the first cycle cy.0 performed by designating the first word line W00 of the memory array ARY0. 0 for the first word line W10 of the memory array ARY1
Cycle cy. 1 is exemplified. In these embodiments, the complementary bit line B00 of the memory array ARY0 is also used.
* And the complementary bit line B10 * of the memory array ARY1 are shown as typical examples.
The pair of memory cells arranged at the intersections of the word line W00 of 0 and the complementary bit line B00 * are supposed to hold the data of logic "1", and the word line W of the memory array ARY1.
A pair of memory cells arranged at the intersection of 10 and the complementary bit line B10 * holds data of logic "0".

【0055】図5において、ロウアドレスストローブ信
号RASB及びカラムアドレスストローブ信号CASB
がともにハイレベルとされシャドーRAMがリコールモ
ード開始前の非選択状態とされるとき、センスアンプS
A0及びSA1に対する内部制御信号PC0及びPC1
はともに高電圧VCHのようなハイレベルとされ、相補
内部制御信号PA0*及びPA1*は、ともに無効レベ
ル(ここで、例えばその非反転内部制御信号PA0Tが
ロウレベルとされ反転内部制御信号PA0Bがハイレベ
ルとされる状態を相補内部制御信号PA0*の無効レベ
ルと称し、その逆の状態を有効レベルと称す。以下同
様)とされる。また、図示されないリコールモード制御
信号RECMがハイレベルとされたのを受けて、プリチ
ャージ電圧VCが電源電圧VCCとされ、プレート電圧
VPは、電源投入初期から電源電圧VCC及び接地電位
VSS間の中間電位HVCとされる。さらに、メモリア
レイARY0及びARY1のワード線W00〜W0mな
らびにW10〜W1mは、すべて非選択レベルつまり接
地電位VSSとされ、コモンソース線短絡回路CSSC
に対する相補内部制御信号SC*は無効レベルとされ
る。
In FIG. 5, the row address strobe signal RASB and the column address strobe signal CASB are used.
Are both set to the high level and the shadow RAM is in the non-selected state before the start of the recall mode, the sense amplifier S
Internal control signals PC0 and PC1 for A0 and SA1
Are both set to a high level like the high voltage VCH, and complementary internal control signals PA0 * and PA1 * are both set to an invalid level (here, for example, the non-inverted internal control signal PA0T is set to low level and the inverted internal control signal PA0B is set to high level). The state in which the level is set is referred to as an invalid level of the complementary internal control signal PA0 *, and the opposite state is referred to as an effective level (the same applies hereinafter). In addition, in response to the recall mode control signal RECM (not shown) being set to the high level, the precharge voltage VC is set to the power supply voltage VCC, and the plate voltage VP is set between the power supply voltage VCC and the ground potential VSS from the initial power-on. The potential is HVC. Further, the word lines W00 to W0m and W10 to W1m of the memory arrays ARY0 and ARY1 are all set to the non-selection level, that is, the ground potential VSS, and the common source line short circuit CSSC is provided.
The complementary internal control signal SC * for is set to an invalid level.

【0056】これにより、メモリアレイARY0及びA
RY1はともに非活性状態とされ、非反転内部制御信号
SCT及び反転内部制御信号SCBを受けるコモンソー
ス線短絡回路CSSCのスイッチMOSFETN1及び
P1はともにオフ状態とされる。センスアンプSA0及
びSA1では、各単位回路のプリチャージMOSFET
NA〜NCならびにNF〜NHが内部制御信号PC0又
はPC1のハイレベルを受けてオン状態となり、メモリ
アレイARY0及びARY1の相補ビット線B00*〜
B0n*ならびにB10*〜B1n*の非反転及び反転
信号線がともにプリチャージ電圧VCつまり電源電圧V
CCにプリチャージされる。また、相補内部制御信号P
A0*及びPA1*の無効レベルを受けて、駆動MOS
FETP4及びP7ならびにN4及びN7がオフ状態と
されるため、コモンソース線CSP0及びCSN0なら
びにCSP1及びCSN1は、図示されない共通データ
線プリチャージ回路を介してともに電源電圧VCCにプ
リチャージされ、センスアンプSA0及びSA1の各単
位増幅回路は非動作状態とされる。
As a result, the memory arrays ARY0 and A
Both RY1 are inactivated, and the switch MOSFETs N1 and P1 of the common source line short circuit CSSC receiving the non-inverted internal control signal SCT and the inverted internal control signal SCB are both turned off. In the sense amplifiers SA0 and SA1, the precharge MOSFET of each unit circuit
NA-NC and NF-NH are turned on in response to the high level of the internal control signal PC0 or PC1, and the complementary bit lines B00 * -of the memory arrays ARY0 and ARY1.
The non-inversion and inversion signal lines of B0n * and B10 * to B1n * are both precharge voltage VC, that is, power supply voltage V
Precharged to CC. In addition, the complementary internal control signal P
Drive MOS in response to invalid level of A0 * and PA1 *
Since the FETs P4 and P7 and N4 and N7 are turned off, the common source lines CSP0 and CSN0 and CSP1 and CSN1 are both precharged to the power supply voltage VCC via a common data line precharge circuit (not shown), and the sense amplifier SA0. Each unit amplifier circuit of SA1 and SA1 is in a non-operating state.

【0057】なお、シャドーRAMが電源投入直後つま
りリコールモード開始前の非選択状態にあるとき、メモ
リアレイARY0及びARY1の各メモリセルでは、強
誘電体キャパシタの電極間にある強誘電体の分極状態が
その保持データの論理値に応じて選択的に図3の点C又
は点Fにあるが、強誘電体キャパシタの電極間容量に
は、保持データの論理値に応じた電荷がほとんど蓄積さ
れていない。
When the shadow RAM is in the non-selected state immediately after the power is turned on, that is, before the start of the recall mode, in each memory cell of the memory arrays ARY0 and ARY1, the polarization state of the ferroelectric substance between the electrodes of the ferroelectric capacitors. Is selectively located at the point C or the point F in FIG. 3 according to the logical value of the held data, but most of the charges corresponding to the logical value of the held data are accumulated in the interelectrode capacitance of the ferroelectric capacitor. Absent.

【0058】シャドーRAMは、リコールモード制御信
号RECMがハイレベルとされたままカラムアドレスス
トローブ信号CASBがロウアドレスストローブ信号R
ASBに先立ってロウレベルとされるCBR(CASビ
フォアRAS)サイクルが実行されることで、リコール
モードによる読み出し動作を開始する。このとき、図示
されないライトイネーブル信号WEBはハイレベルのま
まとされ、読み出し動作の対象となるワード線は、シャ
ドーRAMのリフレッシュコントローラRFCから出力
されるリフレッシュアドレス信号RX0〜RXiに従っ
て択一的に指定される。上記のように、サイクルcy.
0では、リフレッシュアドレス信号RX0〜RXiによ
ってメモリアレイARY0のワード線W00が指定さ
れ、サイクルcy.1では、メモリアレイARY1のワ
ード線W10が指定される。このため、シャドーRAM
では、サイクルcy.0のロウアドレスストローブ信号
RASBの立ち下がりを受けて、まず内部制御信号PC
0がロウレベルとされる。また、やや遅れてメモリアレ
イARY0の指定されたワード線W00が高電圧VCH
の選択レベルとされ、所定時間後に相補内部制御信号P
A0*が所定期間だけ一時的に有効レベルとされる。な
お、内部制御信号PC0は、次のサイクルcy.1が開
始された後もロウレベルのままとされ、後述するコモン
ソース線短絡回路CSSCによるコモンソース線CSP
0及びCSP1間ならびにCSN0及びCSN1間の短
絡動作が終了した後でハイレベルに戻される。
In the shadow RAM, the column address strobe signal CASB is set to the row address strobe signal R while the recall mode control signal RECM is kept at the high level.
The read operation in the recall mode is started by executing the CBR (CAS before RAS) cycle which is set to the low level before the ASB. At this time, the write enable signal WEB (not shown) remains at the high level, and the word line to be read is alternatively designated according to the refresh address signals RX0 to RXi output from the refresh controller RFC of the shadow RAM. It As described above, the cycle cy.
0, the refresh address signals RX0 to RXi specify the word line W00 of the memory array ARY0, and the cycle cy. 1, the word line W10 of the memory array ARY1 is designated. Therefore, shadow RAM
Then, in cycle cy. In response to the fall of the row address strobe signal RASB of 0, the internal control signal PC
0 is at the low level. Also, with a slight delay, the designated word line W00 of the memory array ARY0 becomes high voltage VCH.
And a complementary internal control signal P after a predetermined time.
A0 * is temporarily set to an effective level for a predetermined period. The internal control signal PC0 is the next cycle cy. It remains at the low level even after 1 is started, and the common source line CSP by the common source line short circuit CSSC described later is used.
It is returned to a high level after the short circuit operation between 0 and CSP1 and between CSN0 and CSN1 is completed.

【0059】センスアンプSA0では、内部制御信号P
C0のロウレベルを受けて、メモリアレイARY0の相
補ビット線B00*〜B0n*に対するプリチャージ動
作が停止される。また、ワード線W00の選択レベルを
受けて、メモリアレイARY0の対応するn+1対の強
誘電体メモリセルのアドレス選択MOSFETQt及び
Qbがオン状態となり、そのプレートに中間電位HVC
のプレート電圧VPを受ける各メモリセルの強誘電体キ
ャパシタの両電極間には、電源電圧VCC及び中間電位
HVC間の電位差つまりHVCを絶対値とする正方向の
電界が一斉に印加される。ワード線W00に結合される
n+1対の強誘電体メモリセルでは、前述のように、そ
れが例えば論理“1”のデータを保持する場合、非反転
ビット線B00T〜B0nT側に結合されたメモリセル
の分極状態が図3の点Cから点Bへ移行し、反転ビット
線B00B〜B0nB側に結合されたメモリセルの分極
状態は、点Fから点Bへと反転する。また、それが論理
“0”のデータを保持する場合には、非反転ビット線B
00T〜B0nT側に結合されたメモリセルの分極状態
が点Fから点Bへと反転し、反転ビット線B00B〜B
0nB側に結合されたメモリセルの分極状態はそのまま
点Cから点Bへ移行する。
In the sense amplifier SA0, the internal control signal P
Upon receiving the low level of C0, the precharge operation for complementary bit lines B00 * to B0n * of memory array ARY0 is stopped. Further, in response to the selection level of the word line W00, the address selection MOSFETs Qt and Qb of the corresponding n + 1 pairs of ferroelectric memory cells of the memory array ARY0 are turned on, and the intermediate potential HVC is applied to the plate.
An electric field in the positive direction whose absolute value is the potential difference between the power supply voltage VCC and the intermediate potential HVC, that is, HVC, is simultaneously applied between both electrodes of the ferroelectric capacitors of the memory cells receiving the plate voltage VP. In the n + 1 pairs of ferroelectric memory cells coupled to the word line W00, as described above, when it holds data of logic “1”, for example, the memory cells coupled to the non-inverted bit lines B00T to B0nT side. 3 shifts from point C to point B in FIG. 3, and the polarization state of the memory cell coupled to the side of the inverted bit lines B00B to B0nB is inverted from point F to point B. If it holds data of logic "0", the non-inverted bit line B
The polarization state of the memory cells coupled to the 00T to B0nT side is inverted from the point F to the point B, and the inverted bit lines B00B to B00
The polarization state of the memory cell coupled to the 0 nB side shifts from point C to point B as it is.

【0060】この結果、例えばメモリアレイARY0の
ワード線W00及び相補ビット線B00*の交点に配置
され論理“1”のデータを保持するメモリセル対では、
反転ビット線B00Bに結合されたメモリセルにおいて
点Fから点Bへの分極反転が行われるために比較的大き
な正電荷の移動が必要となり、反転ビット線B00Bの
電位が比較的大きく低下する。しかし、非反転ビット線
B00Tに結合されたメモリセルでは、分極反転をとも
なわない点Cから点Bへの移行であるため、正電荷の移
動は少なく、非反転ビット線B00Tの電位低下は比較
的小さい。相補ビット線B00*〜B0n*の非反転及
び反転信号線間の電位差は、相補内部制御信号PA0*
が有効レベルとされ、コモンソース線CSP0及びCS
N1に電源電圧VCC及び接地電位VSSがそれぞれ供
給されることで、センスアンプSA0の対応する単位増
幅回路によってそれぞれ増幅され、ハイレベル又はロウ
レベルの2値読み出し信号とされる。これらの2値読み
出し信号は、選択ワード線W00に結合されるn+1対
のメモリセルの強誘電体キャパシタの電極間容量に書き
込まれ、ワード線W00に関するデータリコールが終了
する。
As a result, for example, in the memory cell pair arranged at the intersection of the word line W00 and the complementary bit line B00 * of the memory array ARY0 and holding the data of logic "1",
In the memory cell coupled to the inversion bit line B00B, the polarization inversion from the point F to the point B is performed, so that a relatively large amount of positive charge transfer is required, and the potential of the inversion bit line B00B relatively decreases. However, in the memory cell coupled to the non-inverted bit line B00T, since the transition from the point C to the point B is not accompanied by the polarization inversion, the positive charges are less transferred, and the potential drop of the non-inverted bit line B00T is relatively small. small. The potential difference between the non-inverted and inverted signal lines of the complementary bit lines B00 * to B0n * depends on the complementary internal control signal PA0 *.
Is the effective level, and the common source lines CSP0 and CS
When the power supply voltage VCC and the ground potential VSS are supplied to N1, they are respectively amplified by the corresponding unit amplifier circuits of the sense amplifier SA0 and become high level or low level binary read signals. These binary read signals are written in the interelectrode capacitance of the ferroelectric capacitors of the n + 1 pairs of memory cells coupled to the selected word line W00, and the data recall for the word line W00 is completed.

【0061】なお、シャドーRAMは、ロウアドレスス
トローブ信号RASB及びカラムアドレスストローブ信
号CASBがハイレベルに戻されることで、サイクルc
y.0に関するデータリコール動作を終結するが、この
実施例では、前述のように、サイクルcy.0の終了後
もセンスアンプSA0に対する内部制御信号PC0がロ
ウレベルのままとされるため、コモンソース線CSP0
及びCSN0ならびに相補ビット線B00*〜B0n*
の非反転及び反転信号線つまりその寄生容量には、電源
電圧VCCのようなハイレベル又は接地電位VSSのよ
うなロウレベルがプリチャージされることなく残され
る。また、シャドーRAMでは、ロウアドレスストロー
ブ信号RASBのハイレベルを受けて図示されない内部
制御信号RCがハイレベルとされ、リフレッシュコント
ローラRFCのアドレスカウンタがカウントアップされ
るため、リフレッシュアドレス信号RX0〜RXiは、
メモリアレイARY1のワード線W10を指定すべく更
新される。
The shadow RAM has cycle c when the row address strobe signal RASB and the column address strobe signal CASB are returned to the high level.
y. 0 ends the data recall operation, but in this embodiment, as described above, the cycle cy. Even after the end of 0, the internal control signal PC0 for the sense amplifier SA0 remains at the low level, so the common source line CSP0
And CSN0 and complementary bit lines B00 * to B0n *
In the non-inversion and inversion signal lines, that is, in the parasitic capacitance thereof, a high level such as the power supply voltage VCC or a low level such as the ground potential VSS is left without being precharged. Further, in the shadow RAM, the internal control signal RC (not shown) is set to the high level in response to the high level of the row address strobe signal RASB, and the address counter of the refresh controller RFC is counted up. Therefore, the refresh address signals RX0 to RXi are
It is updated to specify the word line W10 of the memory array ARY1.

【0062】次に、カラムアドレスストローブ信号CA
SB及びロウアドレスストローブ信号RASBが所定の
間隔をおいて再度ロウレベルとされ、サイクルcy.1
が開始されると、シャドーRAMでは、まずセンスアン
プSA1に対する内部制御信号PC1がロウレベルとさ
れ、やや遅れてメモリアレイARY1の指定されたワー
ド線W10が高電圧VCHの選択レベルとされる。ま
た、所定時間後に相補内部制御信号SC*が所定期間だ
け一時的に有効レベルとされた後、相補内部制御信号P
A0*が所定期間だけ一時的に有効レベルとされ、セン
スアンプSA0に対する内部制御信号PC0がハイレベ
ルに戻される。内部制御信号PC1は、次のサイクルc
y.2が開始された後もロウレベルのままとされ、コモ
ンソース線短絡回路CSSCによるコモンソース線CS
P0及びCSP1間ならびにCSN0及びCSN1間の
短絡動作が終了した後ハイレベルに戻される。
Next, the column address strobe signal CA
SB and the row address strobe signal RASB are set to the low level again at a predetermined interval, and the cycle cy. 1
In the shadow RAM, first, the internal control signal PC1 for the sense amplifier SA1 is set to the low level, and the designated word line W10 of the memory array ARY1 is set to the selection level of the high voltage VCH with a slight delay. After the complementary internal control signal SC * is temporarily set to the effective level for a predetermined period after a predetermined time, the complementary internal control signal P *
A0 * is temporarily set to the effective level for a predetermined period, and the internal control signal PC0 for the sense amplifier SA0 is returned to the high level. The internal control signal PC1 has the next cycle c
y. It remains at the low level even after 2 is started, and the common source line CS by the common source line short circuit CSSC
After the short-circuit operation between P0 and CSP1 and between CSN0 and CSN1 is completed, it is returned to the high level.

【0063】センスアンプSA1では、内部制御信号P
C1のロウレベルを受けて、メモリアレイARY1の相
補ビット線B10*〜B1n*に対するプリチャージ動
作が停止される。また、ワード線W10の選択レベルを
受けて、メモリアレイARY1の対応するn+1対の強
誘電体メモリセルのアドレス選択MOSFETQt及び
Qbがオン状態となり、各メモリセルの強誘電体キャパ
シタの両電極間には、HVCを絶対値とする正方向の電
界が一斉に印加される。
In the sense amplifier SA1, the internal control signal P
In response to the low level of C1, the precharge operation for complementary bit lines B10 * to B1n * of memory array ARY1 is stopped. Further, in response to the selection level of the word line W10, the address selection MOSFETs Qt and Qb of the corresponding n + 1 pairs of ferroelectric memory cells of the memory array ARY1 are turned on, and between the electrodes of the ferroelectric capacitors of each memory cell. , A positive electric field whose absolute value is HVC is applied all at once.

【0064】この結果、メモリアレイARY1のワード
線W10及び相補ビット線B10*の交点に配置され論
理“0”のデータを保持するメモリセル対では、非反転
ビット線B10Tに結合されたメモリセルにおいて点F
から点Bへの分極反転が行われるために比較的大きな正
電荷の移動が必要となり、非反転ビット線B10Tの電
位が比較的大きく低下する。しかし、反転ビット線B1
0Bに結合されたメモリセルでは、分極反転をともなわ
ない点Cから点Bへの移行であるため、正電荷の移動は
少なく、反転ビット線B10Bの電位低下は比較的小さ
い。
As a result, in the memory cell pair which is arranged at the intersection of the word line W10 and the complementary bit line B10 * of the memory array ARY1 and holds the data of logic "0", in the memory cell coupled to the non-inverted bit line B10T. Point F
Since the polarization inversion from the point to the point B is performed, a relatively large amount of positive charge needs to be moved, and the potential of the non-inverted bit line B10T decreases relatively greatly. However, the inverted bit line B1
In the memory cell coupled to 0B, since the transition is from point C to point B without polarization reversal, the movement of positive charges is small and the potential drop of the inversion bit line B10B is relatively small.

【0065】このような相補ビット線B10*〜B1n
*の非反転及び反転信号線間の電位差は、まず相補内部
制御信号SC*の有効レベルを受けてコモンソース線短
絡回路CSSCのスイッチMOSFETP1及びN1が
オン状態とされ、センスアンプSA0のコモンソース線
CSP0及びCSN0ならびにメモリアレイARY0の
相補ビット線B00*〜B0n*に残された電源電圧V
CC及び接地電位VSSがコモンソース線CSP1及び
CSN1に伝達されることで、センスアンプSA1の対
応する単位増幅回路によってそれぞれ増幅され、ひとま
ず電源電圧VCCのようなハイレベル又は中間電位HV
Cのようなロウレベルに拡大される。そして、相補内部
制御信号PA1*の有効レベルを受けて駆動MOSFE
TP7及びN7がオン状態とされ、コモンソース線CS
P1及びCSN1に電源電圧VCC及び接地電位VSS
がそれぞれ供給されることで、さらに電源電圧VCCの
ようなハイレベル又は接地電位VSSのようなロウレベ
ルに拡大され、完全な2値読み出し信号となる。これら
の2値読み出し信号は、選択ワード線W10に結合され
るn+1対のメモリセルの強誘電体キャパシタの電極間
容量に書き込まれ、これによってワード線W10に関す
るデータリコールが終了する。
Such complementary bit lines B10 * to B1n
Regarding the potential difference between the non-inverted and inverted signal lines, the switch MOSFETs P1 and N1 of the common source line short circuit CSSC are first turned on by receiving the effective level of the complementary internal control signal SC *, and the common source line of the sense amplifier SA0. Power supply voltage V left on complementary bit lines B00 * to B0n * of CSP0 and CSN0 and memory array ARY0
When CC and the ground potential VSS are transmitted to the common source lines CSP1 and CSN1, they are respectively amplified by the corresponding unit amplifier circuits of the sense amplifier SA1, and are temporarily at a high level such as the power supply voltage VCC or the intermediate potential HV.
Expanded to a low level like C. Then, it receives the effective level of the complementary internal control signal PA1 * and drives the drive MOSFE.
TP7 and N7 are turned on and the common source line CS
Power supply voltage VCC and ground potential VSS for P1 and CSN1
Is further supplied to a high level such as the power supply voltage VCC or a low level such as the ground potential VSS, and becomes a complete binary read signal. These binary read signals are written in the interelectrode capacitances of the ferroelectric capacitors of the n + 1 pairs of memory cells coupled to the selected word line W10, thereby ending the data recall for the word line W10.

【0066】ところで、センスアンプSA0のコモンソ
ース線CSP0及びCSN0ならびにメモリアレイAR
Y0の相補ビット線B00*〜B0n*の非反転及び反
転信号線に結合される寄生容量の静電容量値は、センス
アンプSA1のコモンソース線CSP1及びCSN1な
らびにメモリアレイARY1の相補ビット線B10*〜
B1n*の非反転及び反転信号線に結合される寄生容量
の静電容量値とほぼ同一値とされる。したがって、コモ
ンソース線短絡回路CSSCのスイッチMOSFETP
1及びN1がオン状態とされるとき、センスアンプSA
0のコモンソース線CSP0及びCSN0ならびにメモ
リアレイARY0の相補ビット線B00*〜B0n*の
非反転及び反転信号線の寄生容量に蓄積されたハイレベ
ル及びロウレベルは、センスアンプSA1のコモンソー
ス線CSP1及びCSN1ならびにメモリアレイARY
1の相補ビット線B10*〜B1n*の非反転及び反転
信号線の寄生容量との間のチャージシェアによりほぼ二
分される。このため、例えば電位低下の小さなメモリア
レイARY1の反転ビット線B10Bの電位は、直ちに
電源電圧VCCまで引き上げられるが、電位低下の大き
な非反転ビット線B10Tの電位は、ひとまず中間電位
HVCに引き下げられた後、相補内部制御信号PA1*
の有効レベルを受けて接地電位VSSまで引き下げられ
る。
By the way, the common source lines CSP0 and CSN0 of the sense amplifier SA0 and the memory array AR
The capacitance values of the parasitic capacitances coupled to the non-inverting and inverting signal lines of the complementary bit lines B00 * to B0n * of Y0 are the common source lines CSP1 and CSN1 of the sense amplifier SA1 and the complementary bit lines B10 * of the memory array ARY1. ~
The capacitance value of the parasitic capacitance coupled to the non-inverted and inverted signal lines of B1n * is set to be substantially the same value. Therefore, the switch MOSFETP of the common source line short circuit CSSC
1 and N1 are turned on, the sense amplifier SA
0 common source lines CSP0 and CSN0 and high level and low level accumulated in the parasitic capacitances of the non-inverted and inverted signal lines of the complementary bit lines B00 * to B0n * of the memory array ARY0. CSN1 and memory array ARY
It is almost bisected by the charge share between the non-inversion of one complementary bit line B10 * to B1n * and the parasitic capacitance of the inversion signal line. Therefore, for example, the potential of the inverted bit line B10B of the memory array ARY1 having a small potential drop is immediately raised to the power supply voltage VCC, but the potential of the non-inverted bit line B10T having a large potential drop is once lowered to the intermediate potential HVC. After that, the complementary internal control signal PA1 *
Is lowered to the ground potential VSS.

【0067】以下、メモリアレイARY0のワード線W
01〜W0mならびにメモリアレイARY1のワード線
W11〜W1mについて同様なデータリコール動作が繰
り返され、これらのワード線に結合されるすべてのメモ
リセルの強誘電体キャパシタの電極間容量にその保持デ
ータに対応した電荷の書き込みが行われる。これによ
り、シャドーRAMは、揮発モードに移行し、アクセス
装置からの読み出し又は書き込みアクセスを受け付ける
ことができるものとなる。
Hereinafter, the word line W of the memory array ARY0
01-W0m and the word lines W11-W1m of the memory array ARY1 repeat the same data recall operation, and the data held in the inter-electrode capacitances of the ferroelectric capacitors of all the memory cells coupled to these word lines correspond to the held data. The written charge is written. As a result, the shadow RAM shifts to the volatile mode and can accept read or write access from the access device.

【0068】この実施例において、ワード線W00〜W
0mならびにW10〜W1mに関する一連のデータリコ
ール動作は、前記のとおり、メモリアレイARY0及び
ARY1を順次交互に指定して行われ、そのたびにコモ
ンソース線短絡回路CSSCのスイッチMOSFETP
1及びN1を介するチャージシェアつまり電荷再配分が
行われる。つまり、VCCプリチャージ方式を採るこの
シャドーRAMでは、一方のセンスアンプSA0又はS
A1の増幅動作によってコモンソース線CSP0及びC
SN0ならびに相補ビット線B00*〜B0n*の寄生
容量あるいはコモンソース線CSP1及びCSN1なら
びに相補ビット線B10*〜B1n*の寄生容量に蓄積
された接地電位VSSつまり負の電荷が、プリチャージ
動作により放棄されることなく、他方のセンスアンプS
A1又はSA0のコモンソース線CSP1及びCSN1
あるいはCSP0及びCSN0に対する動作電源として
活用される訳であって、これによってリコールモードの
所要電流を削減し、シャドーRAMの低消費電力化を図
ることができるものである。
In this embodiment, word lines W00-W
As described above, the series of data recall operations for 0m and W10 to W1m are performed by sequentially and alternately designating the memory arrays ARY0 and ARY1. Each time, the switch MOSFETP of the common source line short-circuit CSSC
Charge sharing or charge redistribution through 1 and N1 takes place. In other words, in this shadow RAM adopting the VCC precharge method, one of the sense amplifiers SA0 or S0
The common source lines CSP0 and C by the amplification operation of A1.
The ground potential VSS, that is, the negative charge accumulated in the parasitic capacitance of SN0 and complementary bit lines B00 * to B0n * or the parasitic capacitance of common source lines CSP1 and CSN1 and complementary bit lines B10 * to B1n * is abandoned by the precharge operation. The other sense amplifier S
Common source lines CSP1 and CSN1 of A1 or SA0
Alternatively, it can be utilized as an operating power source for CSP0 and CSN0, which can reduce the required current in the recall mode and reduce the power consumption of the shadow RAM.

【0069】図6には、図1のシャドーRAMのリコー
ルモードのVSSプリチャージ方式が採られる場合の一
実施例の信号波形図が示されている。なお、この実施例
は、相補ビット線B00*〜B0n*ならびにB10*
〜B1n*のプリチャージ電位が接地電位VSSとされ
ることを除き、前記図5の実施例を基本的に踏襲するも
のであるため、これと異なる部分ついてのみ説明を追加
する。
FIG. 6 shows a signal waveform diagram of an embodiment when the VSS precharge system in the recall mode of the shadow RAM of FIG. 1 is adopted. In this embodiment, complementary bit lines B00 * to B0n * and B10 * are used.
Since it basically follows the embodiment of FIG. 5 except that the precharge potentials of B1n * are set to the ground potential VSS, description will be added only to the different parts.

【0070】図6において、メモリアレイARY0の相
補ビット線B00*〜B0n*の非反転及び反転信号線
は、シャドーRAMが非選択状態とされ内部制御信号P
C0が電源電圧VCCのようなハイレベルとされること
で、接地電位VSSにプリチャージされる。このプリチ
ャージ電位は、リコールモードによるサイクルcy.0
が開始され指定されたワード線W00が選択状態とされ
ることで、この選択ワード線W00に結合されるn+1
対の強誘電体メモリセルの保持データに応じて選択的に
大きく又は小さく上昇する。すなわち、メモリアレイA
RY0のワード線W00に結合されるn+1対のメモリ
セルの強誘電体キャパシタの両電極間には、ワード線W
00が選択レベルとされそのアドレス選択MOSFET
Qt及びQbがオン状態とされることで、接地電位VS
S及び中間電位HVC間の電位差つまりHVCを絶対値
とする逆方向の電界が一斉に印加される。これらのメモ
リセルでは、例えば論理“1”のデータを保持する場
合、非反転ビット線B00T〜B0nT側に結合された
メモリセルの分極状態が図3の点Cから点Eへと反転
し、反転ビット線B00B〜B0nB側に結合されたメ
モリセルの分極状態は、反転することなく点Fから点E
へ移行する。また、論理“0”のデータを保持する場合
には、反転ビット線B00B〜B0nB側に結合された
メモリセルの分極状態が点Cから点Eへと反転し、非反
転ビット線B00T〜B0nT側に結合されたメモリセ
ルの分極状態はそのまま点Fから点Eへ移行する。
In FIG. 6, the non-inverted and inverted signal lines of the complementary bit lines B00 * to B0n * of the memory array ARY0 are set to the internal control signal P when the shadow RAM is in the non-selected state.
By setting C0 to a high level like the power supply voltage VCC, it is precharged to the ground potential VSS. This precharge potential is the cycle cy. 0
Is started and the designated word line W00 is brought into a selected state, so that n + 1 coupled to this selected word line W00.
It selectively rises large or small depending on the data held in the paired ferroelectric memory cells. That is, the memory array A
Between both electrodes of the ferroelectric capacitors of the n + 1 pairs of memory cells coupled to the word line W00 of RY0, the word line W
00 is the selection level and its address selection MOSFET
When Qt and Qb are turned on, the ground potential VS
A potential difference between S and the intermediate potential HVC, that is, an electric field in the opposite direction whose absolute value is HVC is applied all at once. In these memory cells, for example, when data of logic "1" is held, the polarization state of the memory cells coupled to the non-inverted bit lines B00T to B0nT is inverted from point C to point E in FIG. The polarization states of the memory cells coupled to the bit lines B00B to B0nB are not reversed and the points F to E are not inverted.
Move to. Further, when the data of logic "0" is held, the polarization state of the memory cell coupled to the inverted bit lines B00B to B0nB is inverted from the point C to the point E, and the non-inverted bit lines B00T to B0nT are turned on. The polarization state of the memory cell coupled to the point shifts from the point F to the point E as it is.

【0071】この結果、メモリアレイARY0のワード
線W00及び相補ビット線B00*の交点に配置され論
理“1”のデータを保持するメモリセル対では、非反転
ビット線B00Tに結合されたメモリセルにおいて点C
から点Eへの分極反転が行われるために比較的大きな負
電荷の移動が必要となり、非反転ビット線B00Tの電
位が比較的大きく上昇する。しかし、反転ビット線B0
0Bに結合されたメモリセルでは、分極反転をともなわ
ない点Fから点Eへの移行であるため、負電荷の移動は
少なく、反転ビット線B00Bの電位上昇は比較的小さ
い。相補ビット線B00*〜B0n*の非反転及び反転
信号線間の電位差は、相補内部制御信号PA0*が有効
レベルとされ、コモンソース線CSP0及びCSN1に
電源電圧VCC及び接地電位VSSがそれぞれ供給され
ることで、センスアンプSA0の対応する単位増幅回路
によってそれぞれ増幅され、ハイレベル又はロウレベル
の2値読み出し信号とされる。また、これらの2値読み
出し信号は、選択ワード線W00に結合されるn+1対
のメモリセルの強誘電体キャパシタの電極間容量に書き
込まれ、これを受けてワード線W00に関するデータリ
コールが終了する。コモンソース線CSP0及びCSN
0ならびに相補ビット線B00*〜B0n*の非反転及
び反転信号線つまりその寄生容量に蓄積されたハイレベ
ル及びロウレベルは、次のサイクルcy.1が開始され
た後も保持される。
As a result, in the memory cell pair which is arranged at the intersection of the word line W00 and the complementary bit line B00 * of the memory array ARY0 and holds the data of logic "1", in the memory cell coupled to the non-inverted bit line B00T. Point C
Since the polarization inversion from the point to the point E is performed, a relatively large movement of the negative charge is required, and the potential of the non-inversion bit line B00T rises relatively large. However, the inverted bit line B0
In the memory cell coupled to 0B, since the transition is from point F to point E without polarization reversal, the movement of negative charges is small and the potential rise of the inversion bit line B00B is relatively small. Regarding the potential difference between the non-inverted and inverted signal lines of the complementary bit lines B00 * to B0n *, the complementary internal control signal PA0 * is set to the effective level, and the common source lines CSP0 and CSN1 are supplied with the power supply voltage VCC and the ground potential VSS, respectively. As a result, the corresponding unit amplifier circuit of the sense amplifier SA0 respectively amplifies them to obtain a high level or low level binary read signal. Further, these binary read signals are written in the inter-electrode capacitance of the ferroelectric capacitors of the n + 1 pairs of memory cells coupled to the selected word line W00, and in response thereto, the data recall regarding the word line W00 ends. Common source line CSP0 and CSN
0 and the non-inverted and inverted signal lines of the complementary bit lines B00 * to B0n *, that is, the high level and the low level accumulated in the parasitic capacitance thereof, are stored in the next cycle cy. It is retained even after 1 is started.

【0072】一方、メモリアレイARY1の相補ビット
線B10*〜B1n*の非反転及び反転信号線は、内部
制御信号PC1がハイレベルとされることで、接地電位
VSSにプリチャージされる。このプリチャージ電位
は、サイクルcy.1が開始されワード線W10が選択
状態とされることで、この選択ワード線W10に結合さ
れるn+1対の強誘電体メモリセルの保持データに応じ
て選択的に大きく又は小さく上昇する。また、相補ビッ
ト線B10*〜B1n*の非反転及び反転信号線におけ
る電位差は、まず相補内部制御信号SC*の有効レベル
を受けて、コモンソース線短絡回路CSSCのスイッチ
MOSFETP1及びN1がオン状態とされ、センスア
ンプSA0のコモンソース線CSP0及びCSN0なら
びにメモリアレイARY0の相補ビット線B00*〜B
0n*に残された電源電圧VCC及び接地電位VSSが
コモンソース線CSP1及びCSN1に伝達されること
で、ひとまず中間電位HVCのようなハイレベル又は接
地電位VSSのようなロウレベルに拡大される。そし
て、相補内部制御信号PA1*の有効レベルを受けて、
電源電圧VCCのようなハイレベル又は接地電位VSS
のようなロウレベルに拡大され完全な2値読み出し信号
となって、ワード線W10に結合されるn+1対のメモ
リセルの強誘電体キャパシタの電極間容量に書き込まれ
る。
On the other hand, the non-inverted and inverted signal lines of the complementary bit lines B10 * to B1n * of the memory array ARY1 are precharged to the ground potential VSS when the internal control signal PC1 is set to the high level. This precharge potential is equal to the cycle cy. When 1 is started and the word line W10 is selected, the voltage rises selectively large or small depending on the data held in the n + 1 pairs of ferroelectric memory cells coupled to the selected word line W10. Further, the potential difference between the non-inverted and inverted signal lines of the complementary bit lines B10 * to B1n * first receives the effective level of the complementary internal control signal SC * to turn on the switch MOSFETs P1 and N1 of the common source line short circuit CSSC. Common source lines CSP0 and CSN0 of the sense amplifier SA0 and complementary bit lines B00 * to B of the memory array ARY0.
The power supply voltage VCC and the ground potential VSS remaining at 0n * are transmitted to the common source lines CSP1 and CSN1, and are temporarily expanded to a high level such as the intermediate potential HVC or a low level such as the ground potential VSS. Then, receiving the effective level of the complementary internal control signal PA1 *,
High level such as power supply voltage VCC or ground potential VSS
As described above, the binary read signal is expanded to a low level and written into the inter-electrode capacitance of the ferroelectric capacitors of the n + 1 pairs of memory cells coupled to the word line W10.

【0073】以下、メモリアレイARY0のワード線W
01〜W0mならびにメモリアレイARY1のワード線
W11〜W1mについて同様なデータリコール動作が繰
り返された後、図示されないリコールモード制御信号R
ECMがロウレベルとされ、シャドーRAMは揮発モー
ドに移行する。また、一連のデータリコール動作は、メ
モリアレイARY0及びARY1を順次交互に指定して
行われ、そのたびにコモンソース線短絡回路CSSCの
スイッチMOSFETP1及びN1を介するチャージシ
ェアつまり電荷再配分が行われる。この結果、VSSプ
リチャージ方式を採る場合でも、前記図5の実施例と同
様な効果を得ることができ、シャドーRAMの低消費電
力化を図ることができるものである。
Hereinafter, the word line W of the memory array ARY0
01-W0m and the word lines W11-W1m of the memory array ARY1 are repeatedly subjected to the same data recall operation, and then a recall mode control signal R (not shown)
The ECM is set to the low level, and the shadow RAM shifts to the volatile mode. In addition, a series of data recall operations are performed by sequentially and alternately designating the memory arrays ARY0 and ARY1, and each time charge sharing, that is, charge redistribution is performed via the switch MOSFETs P1 and N1 of the common source line short circuit CSSC. As a result, even when the VSS precharge method is adopted, the same effect as that of the embodiment of FIG. 5 can be obtained, and the power consumption of the shadow RAM can be reduced.

【0074】図7には、図1のシャドーRAMのリフレ
ッシュモードの一実施例の信号波形図が示されている。
なお、この実施例は、図示されないリコールモード制御
信号RECMがロウレベルに固定され、メモリアレイA
RY0及びARY1の相補ビット線B00*〜B0n*
ならびにB10*〜B1n*のプリチャージ電位が中間
電位HVCとされることを除き、前記図5の実施例を基
本的に踏襲するものであるため、これと異なる部分つい
てのみ説明を追加する。
FIG. 7 shows a signal waveform diagram of an embodiment of the refresh mode of the shadow RAM of FIG.
In this embodiment, the recall mode control signal RECM (not shown) is fixed to the low level and the memory array A
RY0 and ARY1 complementary bit lines B00 * to B0n *
In addition, except that the precharge potential of B10 * to B1n * is set to the intermediate potential HVC, it basically follows the embodiment of FIG.

【0075】図7において、メモリアレイARY0の相
補ビット線B00*〜B0n*の非反転及び反転信号線
は、シャドーRAMが非選択状態とされ内部制御信号P
C0が電源電圧VCCのようなハイレベルとされること
で、中間電位HVCにプリチャージされる。このプリチ
ャージ電位は、リフレッシュモードによるサイクルc
y.0が開始され指定されたワード線W00が選択状態
とされるとき、このワード線W00に結合されるn+1
対の強誘電体メモリセルの保持データつまりその電極間
容量に蓄積された電荷の向きに応じて選択的に上昇し又
は低下する。すなわち、例えば論理“1”のデータを保
持するメモリセル対が結合される相補ビット線B00*
では、その非反転ビット線B00Tに結合されたメモリ
セルの情報蓄積ノードから正電荷が放出されることで非
反転ビット線B00Tの電位が上昇し、その反転ビット
線B00Bに結合されたメモリセルの情報蓄積ノードか
ら負電荷が放出されることで反転ビット線B00Bの電
位が低下する。
In FIG. 7, the non-inverted and inverted signal lines of the complementary bit lines B00 * to B0n * of the memory array ARY0 are set to the internal control signal P when the shadow RAM is in the non-selected state.
By setting C0 to a high level like the power supply voltage VCC, it is precharged to the intermediate potential HVC. This precharge potential is the cycle c in the refresh mode.
y. When 0 is started and the designated word line W00 is brought into the selected state, n + 1 coupled to this word line W00
It selectively rises or falls depending on the data held in the pair of ferroelectric memory cells, that is, the direction of the charge accumulated in the inter-electrode capacitance. That is, for example, a complementary bit line B00 * to which a memory cell pair holding data of logic "1" is coupled.
Then, the positive charge is discharged from the information storage node of the memory cell coupled to the non-inverted bit line B00T to raise the potential of the non-inverted bit line B00T, and the memory cell coupled to the inverted bit line B00B Since the negative charges are discharged from the information storage node, the potential of the inverted bit line B00B decreases.

【0076】このような相補ビット線B00*〜B0n
*の非反転及び反転信号線間の電位差は、相補内部制御
信号PA0*が有効レベルとされコモンソース線CSP
0及びCSN1に電源電圧VCC及び接地電位VSSが
それぞれ供給されることで、センスアンプSA0の対応
する単位増幅回路によってそれぞれ増幅され、ハイレベ
ル又はロウレベルの2値読み出し信号となる。これらの
2値読み出し信号は、選択ワード線W00に結合される
n+1対のメモリセルの強誘電体キャパシタの電極間容
量に再書き込みされ、ワード線W00に関するリフレッ
シュ動作が終了する。また、コモンソース線CSP0及
びCSN0ならびに相補ビット線B00*〜B0n*の
非反転及び反転信号線つまりその寄生容量に蓄積された
ハイレベル及びロウレベルは、サイクルcy.1が開始
された後も保持される。
Such complementary bit lines B00 * to B0n
Regarding the potential difference between the non-inverted and inverted signal lines of *, the complementary internal control signal PA0 * is set to the effective level, and the common source line CSP
0 and CSN1 are supplied with the power supply voltage VCC and the ground potential VSS, respectively, and are amplified by the corresponding unit amplifier circuits of the sense amplifier SA0 to become high level or low level binary read signals. These binary read signals are rewritten in the interelectrode capacitance of the ferroelectric capacitors of the n + 1 pairs of memory cells coupled to the selected word line W00, and the refresh operation for the word line W00 ends. In addition, the high level and the low level accumulated in the common source lines CSP0 and CSN0 and the non-inverted and inverted signal lines of the complementary bit lines B00 * to B0n *, that is, the parasitic capacitances thereof are the cycle cy. It is retained even after 1 is started.

【0077】次に、メモリアレイARY1の相補ビット
線B10*〜B1n*の非反転及び反転信号線は、内部
制御信号PC1のハイレベルを受けて、中間電位HVC
にプリチャージされる。このプリチャージ電位は、サイ
クルcy.1が開始されワード線W10が選択状態とさ
れることで、このワード線W10に結合されるn+1対
の強誘電体メモリセルの保持データつまりはその電極間
容量に蓄積された電荷の向きに応じて選択的に上昇し又
は低下する。また、相補ビット線B10*〜B1n*の
非反転及び反転信号線間の電位差は、まず相補内部制御
信号SC*の有効レベルを受けてコモンソース線短絡回
路CSSCのスイッチMOSFETP1及びN1がオン
状態とされ、センスアンプSA0のコモンソース線CS
P0及びCSN0ならびにメモリアレイARY0の相補
ビット線B00*〜B0n*に残された電源電圧VCC
及び接地電位VSSがコモンソース線CSP1及びCS
N1に伝達されることで、ひとまず所定電位V1まで上
昇しあるいは所定電位V2まで低下する。そして、相補
内部制御信号PA1*の有効レベルを受けて、電源電圧
VCCのようなハイレベル又は接地電位VSSのような
ロウレベルに拡大され完全な2値読み出し信号となっ
て、ワード線W10に結合されるn+1対のメモリセル
の強誘電体キャパシタの電極間容量に再書き込みされ
る。
Next, the non-inverted and inverted signal lines of the complementary bit lines B10 * to B1n * of the memory array ARY1 receive the high level of the internal control signal PC1 and receive the intermediate potential HVC.
Precharged. This precharge potential is equal to the cycle cy. When 1 is started and the word line W10 is selected, the data held in the n + 1 pairs of ferroelectric memory cells coupled to this word line W10, that is, the direction of the charge accumulated in the inter-electrode capacitance thereof is changed. Selectively increase or decrease. Further, the potential difference between the non-inverted and inverted signal lines of the complementary bit lines B10 * to B1n * is such that the switch MOSFETs P1 and N1 of the common source line short circuit CSSC are turned on in response to the effective level of the complementary internal control signal SC *. And the common source line CS of the sense amplifier SA0
Power supply voltage VCC left on complementary bit lines B00 * to B0n * of P0 and CSN0 and memory array ARY0
And the ground potential VSS is common source lines CSP1 and CS
By being transmitted to N1, for the time being, it rises to the predetermined potential V1 or drops to the predetermined potential V2. Upon receiving the effective level of the complementary internal control signal PA1 *, the complementary internal control signal PA1 * is expanded to a high level such as the power supply voltage VCC or a low level such as the ground potential VSS to form a complete binary read signal, which is coupled to the word line W10. The inter-electrode capacitance of the ferroelectric capacitors of the n + 1 pairs of memory cells is rewritten.

【0078】なお、上記所定電位V1が、電源電圧VC
Cと中間電位HVCとの間の中間電位つまり(VCC−
HVC)/2のような電位とされ、所定電位V2が、中
間電位HVCと接地電位VSSとの間の中間電位つまり
(HVC−VSS)/2すなわちHVC/2のような電
位とされることは言うまでもない。
The predetermined potential V1 is the power supply voltage VC.
An intermediate potential between C and the intermediate potential HVC, that is, (VCC-
HVC) / 2, and the predetermined potential V2 is an intermediate potential between the intermediate potential HVC and the ground potential VSS, that is, (HVC-VSS) / 2, that is, HVC / 2. Needless to say.

【0079】以下、メモリアレイARY0のワード線W
01〜W0mならびにメモリアレイARY1のワード線
W11〜W1mについて同様なリフレッシュ動作が繰り
返された後、シャドーRAMはリフレッシュモードを終
了する。また、上記一連のリフレッシュ動作は、メモリ
アレイARY0及びARY1を順次交互に指定して行わ
れ、そのたびにコモンソース線短絡回路CSSCのスイ
ッチMOSFETP1及びN1を介するチャージシェア
つまり電荷再配分が行われる。この結果、リフレッシュ
モードにおいても、前記図5の実施例と同様な効果を得
ることができ、シャドーRAMの低消費電力化を図るこ
とができるものである。
Hereinafter, the word line W of the memory array ARY0
After the similar refresh operation is repeated for 01 to W0m and the word lines W11 to W1m of the memory array ARY1, the shadow RAM ends the refresh mode. In addition, the series of refresh operations is performed by sequentially designating the memory arrays ARY0 and ARY1 alternately, and each time, charge sharing, that is, charge redistribution through the switch MOSFETs P1 and N1 of the common source line short circuit CSSC is performed. As a result, even in the refresh mode, the same effect as that of the embodiment of FIG. 5 can be obtained, and the power consumption of the shadow RAM can be reduced.

【0080】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)不揮発モード又は揮発モードで選択的に使用可能
とされかつ不揮発モードから揮発モードへの移行に際
し、ビット線を第1又は第2の電源電圧にプリチャージ
しつつ行われるリコールモードを必要とするシャドーR
AM等において、メモリアレイを複数分割して選択的に
かつ順次交互に活性状態とし、これらのメモリアレイに
対応してその第1及び第2のコモンソース線に第1及び
第2の電源電圧がそれぞれ供給されることでそれぞれ選
択的に動作状態とされる複数のセンスアンプを設けると
ともに、これらのセンスアンプの第1又は第2のコモン
ソース線間に、ワード線の選択動作が終了してから対応
するセンスアンプの第1及び第2のコモンソース線に第
1及び第2の電源電圧が供給されるまでの間に一時的に
オン状態とされる短絡スイッチをそれぞれ設けること
で、一方のセンスアンプの増幅動作により対応するコモ
ンソース線ならびにメモリアレイの相補ビット線の非反
転又は反転信号線の寄生容量に蓄積された電荷を、他方
のセンスアンプのコモンソース線に対する動作電源とし
て利用し、これらのコモンソース線ならびに対応するメ
モリアレイの相補ビット線の非反転及び反転信号線の電
位を中間電位まで高めることができるという効果が得ら
れる。
The operational effects obtained from the above embodiments are as follows. That is, (1) a recall mode that is selectively usable in the nonvolatile mode or the volatile mode and is performed while precharging the bit line to the first or second power supply voltage at the time of transition from the nonvolatile mode to the volatile mode. Required shadow R
In an AM or the like, a memory array is divided into a plurality of blocks and selectively and sequentially alternately activated, and the first and second power source voltages are applied to the first and second common source lines corresponding to these memory arrays. A plurality of sense amplifiers that are selectively operated by being respectively supplied are provided, and after the word line selection operation is completed between the first or second common source lines of these sense amplifiers. By providing short-circuit switches that are temporarily turned on until the first and second common source lines of the corresponding sense amplifier are supplied to the first and second common source lines, respectively, The charge accumulated in the parasitic capacitance of the non-inverted or inverted signal line of the corresponding common source line and the complementary bit line of the memory array due to the amplifying operation of the amplifier is transferred to the sense amplifier of the other sense amplifier. Used as operating power for Nsosu line, the effect of the potential of the non-inverted and inverted signal lines of the complementary bit lines of these common source lines and the corresponding memory array can be increased to the intermediate potential can be obtained.

【0081】(2)上記(1)項により、シャドーRA
M等の特にリコールモードにおける所要電流を削減する
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、短絡スイッ
チを、シャドーRAMのリフレッシュモードにおいて
も、上記リコールモードの場合と同じ条件で一時的にオ
ン状態とすることで、シャドーRAM等の特にリフレッ
シュモードにおける所要電流を削減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、シャドーR
AM等の低消費電力化を図ることができるという効果が
得られる。
(2) According to the above item (1), shadow RA
The effect that the required current such as M in the recall mode can be reduced is obtained. (3) In the above items (1) and (2), the short-circuit switch is temporarily turned on in the refresh mode of the shadow RAM under the same conditions as in the recall mode, so that the shadow RAM and the like are not turned on. In particular, the effect that the required current in the refresh mode can be reduced is obtained. (4) According to the above items (1) to (3), shadow R
It is possible to obtain the effect that the power consumption of AM and the like can be reduced.

【0082】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、メモリアレイARY0及びARY1
は、その直接周辺回路を含めて複数のメモリマットに分
割することができる。また、シャドーRAMは、リコー
ルモード及びリフレッシュモードにおいて順次交互に活
性状態とされる複数対のメモリアレイを備えることがで
きるし、対構成とはされない複数のメモリアレイを設
け、これらのメモリアレイを順次活性状態としてもよ
い。さらに、シャドーRAMは、例えば×4ビット,×
8ビットあるいは×16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及び内部
制御信号の名称,組み合わせ及び有効レベルならびに電
源電圧の極性等は、種々の実施形態を採りうる。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say. For example, in FIG. 1, memory arrays ARY0 and ARY1
Can be divided into a plurality of memory mats including its direct peripheral circuits. Further, the shadow RAM can include a plurality of pairs of memory arrays that are activated alternately in the recall mode and the refresh mode, and a plurality of memory arrays that are not arranged in pairs are provided and these memory arrays are sequentially arranged. It may be activated. Furthermore, the shadow RAM is, for example, × 4 bits, ×
An arbitrary bit configuration such as 8 bits or x16 bits can be adopted, and the block configuration, names of start control signals and internal control signals, combinations and effective levels, polarity of power supply voltage, and the like can adopt various embodiments.

【0083】図2において、シャドーRAMは、いわゆ
る1セル・1トランジスタ型等、各種のアレイ構成を採
ることができる。また、メモリアレイARY0及びAR
Y1は、冗長素子を含むことができるし、それぞれシェ
アドセンス形態とすることもよい。コモンソース線短絡
回路CSSCは、例えばVCCプリチャージ方式のリコ
ールモードのみを対象とする場合、NチャンネルMOS
FETN1のみで構成できるし、VSSプリチャージ方
式のリコールモードのみを対象とする場合は、Pチャン
ネルMOSFETP1のみで構成することができる。ス
イッチMOSFETP1及びN1のそれぞれを、Pチャ
ンネル及びNチャンネルMOSFETが並列結合されて
なるいわゆる相補スイッチに置き換えることもよい。メ
モリアレイARY0及びARY1ならびにセンスアンプ
SA0及びSA1の具体的構成ならびにMOSFETの
導電型等は、種々の実施形態を採りうる。
In FIG. 2, the shadow RAM can have various array configurations such as a so-called 1 cell / 1 transistor type. In addition, the memory arrays ARY0 and AR
Y1 may include a redundant element, and each may have a shared sense form. The common source line short circuit CSSC may be an N-channel MOS, for example, when only the recall mode of the VCC precharge system is targeted.
It can be configured with only the FET N1 or can be configured with only the P-channel MOSFET P1 when only the recall mode of the VSS precharge system is targeted. Each of the switch MOSFETs P1 and N1 may be replaced with a so-called complementary switch in which P-channel and N-channel MOSFETs are connected in parallel. Various embodiments can be adopted for the specific configurations of the memory arrays ARY0 and ARY1, the sense amplifiers SA0 and SA1, the conductivity type of the MOSFET, and the like.

【0084】図3において、強誘電体メモリセルの情報
保持特性は標準的な一例であって、この発明に制約を与
えるものではない。図4において、シャドーRAMをリ
コールモードとするための起動条件等は、種々の実施形
態を採りうる。図5ないし図7において、各起動制御信
号,内部制御信号ならびに内部信号の名称及び絶対的時
間関係ならびにそれぞれの有効レベル等は、この実施例
の限りではない。コモンソース線短絡回路CSSCによ
るコモンソース線の短絡は、例えば、メモリアレイAR
Y0及びARY1を交互に活性状態としながら行われる
連続的な通常の読み出し又は書き込みモードにも同様に
活用することができる。
In FIG. 3, the information retention characteristic of the ferroelectric memory cell is a standard example and does not limit the present invention. In FIG. 4, various embodiments can be adopted as the activation conditions and the like for setting the shadow RAM to the recall mode. 5 to 7, the names and absolute time relations of the activation control signals, the internal control signals, and the internal signals, and their effective levels are not limited to those in this embodiment. The short circuit of the common source line by the common source line short circuit CSSC is performed by, for example, the memory array AR.
It can be similarly utilized for a continuous normal read or write mode performed while alternately activating Y0 and ARY1.

【0085】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シャ
ドー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、揮発モードを有さな
い通常の強誘電体メモリやこれらの強誘電体メモリを内
蔵するシングルチップマイクロコンピュータ等のデジタ
ル集積回路装置にも適用できる。この発明は、少なくと
も順次交互に活性状態とされる複数のメモリアレイを備
える強誘電体メモリならびにこのような強誘電体メモリ
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 is mainly applied to a shadow RAM which is a field of application which is the background of the invention has been described. It can also be applied to a normal ferroelectric memory which does not have it, and a digital integrated circuit device such as a single-chip microcomputer which incorporates these ferroelectric memories. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely applied to a ferroelectric memory including a plurality of memory arrays that are activated at least sequentially and alternately, and an apparatus or system including such a ferroelectric memory.

【0086】[0086]

【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、不揮発モード又は揮発モード
で選択的に使用可能とされ、かつ不揮発モードから揮発
モードへの移行に際し、ビット線を第1又は第2の電源
電圧にプリチャージしつつ行われるリコールモードを必
要とするシャドーRAM等において、メモリアレイを複
数分割して選択的にかつ順次交互に活性状態とし、これ
らのメモリアレイに対応してその第1及び第2のコモン
ソース線に第1及び第2の電源電圧がそれぞれ供給され
ることでそれぞれ選択的に動作状態とされる複数のセン
スアンプを設けるとともに、これらのセンスアンプの第
1又は第2のコモンソース線間に、ワード線の選択動作
が終了してから対応するセンスアンプの第1及び第2の
コモンソース線に第1及び第2の電源電圧が供給される
までの間に一時的にオン状態とされる短絡スイッチをそ
れぞれ設け、これらの短絡スイッチを、シャドーRAM
のリフレッシュモードにおいても、上記リコールモード
の場合と同じ条件で選択的にオン状態とすることで、一
方のセンスアンプの増幅動作により対応するコモンソー
ス線ならびにメモリアレイの相補ビット線の非反転又は
反転信号線の寄生容量に蓄積された電荷を、他方のセン
スアンプのコモンソース線に対する動作電源として利用
し、これらのコモンソース線ならびに対応するメモリア
レイの相補ビット線の非反転及び反転信号線の電位を中
間電位まで高めることができる。この結果、シャドーR
AM等の特にリコールモード及びリフレッシュモードに
おける所要電流を削減し、シャドーRAM等の低消費電
力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, a recall mode that can be selectively used in the non-volatile mode or the volatile mode and that is performed while precharging the bit line to the first or second power supply voltage at the time of transition from the non-volatile mode to the volatile mode is required. In a shadow RAM or the like, the memory array is divided into a plurality of blocks and activated selectively and alternately, and first and second power supplies are provided to the first and second common source lines corresponding to these memory arrays. A plurality of sense amplifiers that are selectively activated by being supplied with respective voltages are provided, and the word line selection operation is completed between the first or second common source lines of these sense amplifiers. Is temporarily turned on during the period from the time when the first and second common source lines of the corresponding sense amplifier are supplied with the first and second power supply voltages. That provide a short-circuit switch, respectively, these short-circuit switch, shadow RAM
In the refresh mode of the above, by selectively turning it on under the same conditions as in the case of the recall mode, the non-inversion or inversion of the corresponding common source line and the complementary bit line of the memory array by the amplification operation of one sense amplifier. The charge accumulated in the parasitic capacitance of the signal line is used as the operating power supply for the common source line of the other sense amplifier, and the potentials of these common source lines and the non-inverted and inverted signal lines of the complementary bit lines of the corresponding memory array are used. Can be raised to an intermediate potential. As a result, Shadow R
It is possible to reduce the required current especially in the recall mode and the refresh mode of AM and the like, and reduce the power consumption of the shadow RAM and the like.

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

【図1】この発明が適用されたシャドー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 shadow RAM to which the present invention is applied.

【図2】図1のシャドーRAMに含まれるメモリアレイ
及びその周辺部の一実施例を示す部分的な回路図であ
る。
FIG. 2 is a partial circuit diagram showing one embodiment of a memory array included in the shadow RAM of FIG. 1 and a peripheral portion thereof;

【図3】図2のメモリアレイを構成する強誘電体メモリ
セルの一実施例を示す情報保持特性図である。
FIG. 3 is an information holding characteristic diagram showing one embodiment of a ferroelectric memory cell constituting the memory array of FIG. 2;

【図4】図1のシャドーRAMの動作モードの推移を説
明するための一実施例を示す概念図である。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing an embodiment for explaining a transition of operation modes of the shadow RAM shown in FIG.

【図5】図1のシャドーRAMのリコールモードのVC
Cプリチャージ方式を採る場合の一実施例を示す信号波
形図である。
5 is a VC in a recall mode of the shadow RAM shown in FIG.
It is a signal waveform diagram which shows one Example when adopting a C precharge system.

【図6】図1のシャドーRAMのリコールモードのVS
Sプリチャージ方式を採る場合の一実施例を示す信号波
形図である。
6 is a VS of recall mode of the shadow RAM of FIG.
It is a signal waveform diagram which shows one Example when adopting a S precharge system.

【図7】図1のシャドーRAMのリフレッシュモードの
一実施例を示す信号波形図である。
7 is a signal waveform diagram showing an embodiment of a refresh mode of the shadow RAM of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

ARY0〜ARY1……メモリアレイ、XD0〜XD1
……Xアドレスデコーダ、X0〜Xi……X内部アドレ
ス信号、XB……Xアドレスバッファ、RFC……リフ
レッシュコントローラ、SA0〜SA1……センスアン
プ、CSP0〜CSP1,CSN0〜CSN1……コモ
ンソース線、CSSC……コモンソース線短絡回路、C
D0*〜CD1*……相補共通データ線、YD……Yア
ドレスデコーダ、Y0〜Yi……Y内部アドレス信号、
YB……Yアドレスバッファ、IO……データ入出力回
路、TG……タイミング発生回路。Din……データ入
力端子、Dout……データ出力端子、RASB……ロ
ウアドレスストローブ信号入力端子、CASB……カラ
ムアドレスストローブ信号入力端子、WEB……ライト
イネーブル信号入力端子、RECM……リコールモード
制御信号、A0〜Ai……アドレス入力端子。W00〜
W0m,W10〜W1m……ワード線、B00*〜B0
n*,B10*〜B1n*……相補ビット線、Qt,Q
b……アドレス選択MOSFET、Ct,Cb……強誘
電体キャパシタ、VP……プレート電圧、VC……プリ
チャージ電圧、PC……プリチャージ制御信号、CSP
0〜CSP1,CSN0〜CSN1……コモンソース
線、YS0〜YSn……ビット線選択信号、P1〜P7
……PチャンネルMOSFET、N1〜NH……Nチャ
ンネルMOSFET。tref……リフレッシュ周期。
cy.0〜cy.1……アクセスサイクル、VCC……
電源電圧、VSS……接地電位、HVC……中間電位、
VCH……高電圧。
ARY0 to ARY1 ... Memory array, XD0 to XD1
X address decoder, X0 to Xi, X internal address signal, XB, X address buffer, RFC, refresh controller, SA0 to SA1, sense amplifier, CSP0 to CSP1, CSN0 to CSN1, common source line, CSSC ... Common source line short circuit, C
D0 * -CD1 * ... Complementary common data line, YD ... Y address decoder, Y0-Yi ... Y internal address signal,
YB ... Y address buffer, IO ... data input / output circuit, TG ... timing generation circuit. Din ... Data input terminal, Dout ... Data output terminal, RASB ... Row address strobe signal input terminal, CASB ... Column address strobe signal input terminal, WEB ... Write enable signal input terminal, RECM ... Recall mode control signal , A0 to Ai ... Address input terminals. W00-
W0m, W10-W1m ... Word line, B00 * -B0
n *, B10 * to B1n * ... Complementary bit lines, Qt, Q
b ... Address selection MOSFET, Ct, Cb ... Ferroelectric capacitor, VP ... Plate voltage, VC ... Precharge voltage, PC ... Precharge control signal, CSP
0-CSP1, CSN0-CSN1 ... Common source line, YS0-YSn ... Bit line selection signal, P1-P7
... P-channel MOSFET, N1 to NH ... N-channel MOSFET. tref ... Refresh cycle.
cy. 0-cy. 1 ... Access cycle, VCC ...
Power supply voltage, VSS ... Ground potential, HVC ... Intermediate potential,
VCH ... High voltage.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永島 靖 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 成井 誠司 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 青木 康伸 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日 立超エル・エス・アイ・エンジニアリング 株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yasushi Nagashima 2326 Imai, Ome City, Tokyo, Hitachi Device Development Center (72) Inventor Seiji Narui 2326 Imai, Ome City, Tokyo Hitachi Device Development Center, Ltd. In (72) Inventor Yasunobu Aoki 5-20-1 Kamimizuhonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Inside Hitate Cho-LS Engineering Co., Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 強誘電体メモリセルがそれぞれ格子状に
配置されてなりかつ選択的に活性状態とされる複数のメ
モリアレイと、上記メモリアレイに対応して設けられ対
応する第1及び第2のコモンソース線に第1及び第2の
電源電圧がそれぞれ供給されることで選択的に動作状態
とされる複数のセンスアンプと、上記複数のセンスアン
プの第1又は第2のコモンソース線間にそれぞれ設けら
れる短絡スイッチとを具備することを特徴とする強誘電
体メモリ。
1. A plurality of memory arrays in which ferroelectric memory cells are arranged in a grid pattern and are selectively activated, and corresponding first and second memory arrays are provided corresponding to the memory arrays. Between a plurality of sense amplifiers that are selectively operated by supplying the first and second power supply voltages to the common source line of the plurality of sense amplifiers and the first or second common source line of the plurality of sense amplifiers. 2. A ferroelectric memory, comprising: a short-circuit switch provided in each of the.
【請求項2】 上記短絡スイッチは、上記複数のメモリ
アレイが順次交互に活性状態とされる所定の動作モード
において、一方の上記メモリアレイに関するワード線の
選択動作が終了してから対応する上記第1及び第2のコ
モンソース線に第1及び第2の電源電圧が供給されるま
での間に一時的にオン状態とされるものであることを特
徴とする請求項1の強誘電体メモリ。
2. The short-circuiting switch, in a predetermined operation mode in which the plurality of memory arrays are sequentially activated alternately, corresponds to the first short-circuiting switch after the word line selecting operation for one of the memory arrays is completed. 2. The ferroelectric memory according to claim 1, wherein the ferroelectric memory is temporarily turned on until the first and second power source voltages are supplied to the first and second common source lines.
【請求項3】 上記動作モードは、指定された上記メモ
リアレイのビット線を第1又は第2の電源電圧にプリチ
ャージして行われるリコールモードであることを特徴と
する請求項1又は請求項2の強誘電体メモリ。
3. The operation mode is a recall mode which is performed by precharging a designated bit line of the memory array to the first or second power supply voltage. 2. Ferroelectric memory.
【請求項4】 上記動作モードは、指定された上記メモ
リアレイのビット線を第1及び第2の電源電圧の中間電
位にプリチャージして行われるリフレッシュモードであ
ることを特徴とする請求項1又は請求項2の強誘電体メ
モリ。
4. The operation mode is a refresh mode which is performed by precharging a designated bit line of the memory array to an intermediate potential between the first and second power supply voltages. Alternatively, the ferroelectric memory according to claim 2.
【請求項5】 上記強誘電体メモリは、上記リコールモ
ード及びリフレッシュモードにおいて上記複数のメモリ
アレイを順次交互に指定するためのアドレスを自律的に
生成するアドレスカウンタを具備す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又は請求項4
の強誘電体メモリ。
5. The ferroelectric memory comprises an address counter that autonomously generates an address for sequentially and alternately designating the plurality of memory arrays in the recall mode and the refresh mode. And claim 1, claim 2, claim 3 or claim 4
Ferroelectric memory.
JP8073224A 1996-03-04 1996-03-04 Ferroelectric memory Withdrawn JPH09245486A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008105076A1 (en) * 2007-02-27 2008-09-04 Fujitsu Limited Rfid tag lsi and rfid tag control method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008105076A1 (en) * 2007-02-27 2008-09-04 Fujitsu Limited Rfid tag lsi and rfid tag control method
JPWO2008105076A1 (en) * 2007-02-27 2010-06-03 富士通株式会社 RFID tag LSI and RFID tag control method

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