JPH10241367A - Semiconductor memory - Google Patents

Semiconductor memory

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JPH10241367A
JPH10241367A JP9058305A JP5830597A JPH10241367A JP H10241367 A JPH10241367 A JP H10241367A JP 9058305 A JP9058305 A JP 9058305A JP 5830597 A JP5830597 A JP 5830597A JP H10241367 A JPH10241367 A JP H10241367A
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JP
Japan
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signal
inverted
amplifier circuit
bit line
complementary
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Application number
JP9058305A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroki Fujisawa
宏樹 藤澤
Masayuki Nakamura
正行 中村
Masatoshi Hasegawa
雅俊 長谷川
一雅 ▲高▼嶋
Kazumasa Takashima
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 Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To contrive reduction of size and low cost of a chip of a direct sense system dynamic type RAM, etc., by equipping a 1st switch MOSFET pair for selectively becoming the on-state immediately before an operation of a unit amplifier circuit and a 2nd switch MOSFET pair for becoming the on-state or the effective state immediately after the aforesaid operation. SOLUTION: A switch MOSFET pair N5 and N6 constituting a write data transmitting circuit is turned on immediately after the unit amplifier circuit of a sense amplifier SA becomes the operation state, and is finally brought under the complete on-state at the point of time when a write signal is outputted from a write amplifier WA to a complementary common data line CD*. Consequently, the write operation of the write amplifier WA is quickened at high speed. Since the complementary common data line CD* us used on common for transmitting a read signal and a write signal of a read amplifier RA and the write amplifier WA respectively, the number of complementary common data lines CD*s, each requiring a large writing width is reduced, in other write, an area required for the layout of the sense simplifier SA can be reduced, and the size of the dynamic type RAM can be reduced accordingly.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は半導体記憶装置に
関し、例えば、ダイレクトセンス方式を採るダイナミッ
ク型RAM(ランダムアクセスメモリ)ならびにその高
速化及びチップサイズの縮小に利用して特に有効な技術
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to a dynamic RAM (random access memory) employing a direct sense system and a technique particularly effective for use in increasing the speed and reducing the chip size. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】直交して配置されるワード線及び相補ビ
ット線ならびにこれらのワード線及び相補ビット線の交
点に格子状に配置されるダイナミック型メモリセルを含
むメモリアレイと、メモリアレイの各相補ビット線に対
応して設けられる単位増幅回路を含むセンスアンプとを
具備するダイナミック型RAMがある。また、このよう
なダイナミック型RAMにおいて、メモリアレイの指定
された相補ビット線つまりはセンスアンプの指定された
単位増幅回路の相補入出力ノードと相補共通データ線
(コモンI/O線)との間をセンスMOSFET(金属
酸化物半導体型電界効果トランジスタ。この明細書で
は、MOSFETをして絶縁ゲート型電界効果トランジ
スタの総称とする)のゲートを介して間接的に接続する
ことにより、相補ビット線の選択動作を早め、ダイナミ
ック型RAMのアクセスタイムを高速化できるいわゆる
ダイレクトセンス方式が知られている。
2. Description of the Related Art A memory array including a word line and a complementary bit line arranged orthogonally and a dynamic memory cell arranged in a lattice at the intersection of the word line and the complementary bit line, and each complementary memory array There is a dynamic RAM including a sense amplifier including a unit amplifier circuit provided corresponding to a bit line. Further, in such a dynamic RAM, between a designated complementary bit line of a memory array, that is, a complementary input / output node of a designated unit amplifier circuit of a sense amplifier and a complementary common data line (common I / O line). Are connected indirectly via the gate of a sense MOSFET (metal oxide semiconductor type field effect transistor; in this specification, a MOSFET is a generic name of an insulated gate type field effect transistor), thereby forming a complementary bit line. There is known a so-called direct sense method capable of accelerating the selection operation and shortening the access time of the dynamic RAM.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ダイレクトセンス方式
を採る従来のダイナミック型RAMにおいて、センスア
ンプSAは、図11に例示されるように、Pチャンネル
MOSFETP1及びNチャンネルMOSFETN1な
らびにPチャンネルMOSFETP2及びNチャンネル
MOSFETN2からなる単位増幅回路と、指定された
単位増幅回路の相補入出力ノードと書き込み用相補共通
データ線CDW*(ここで、例えば非反転共通データ線
CDWT及び反転共通データ線CDWBをあわせて書き
込み用相補共通データ線CDW*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線等についてはその名称の
末尾にTを付して表し、選択的にロウレベルとされるい
わゆる反転信号線等についてはその名称の末尾にBを付
して表す。以下同様)との間を選択的に接続するスイッ
チMOSFETN3及びN4と、読み出し用相補共通デ
ータ線CDR*との間を選択的に接続するスイッチMO
SFETN7及びN8を含む。
In a conventional dynamic RAM employing a direct sensing method, as shown in FIG. 11, a sense amplifier SA includes a P-channel MOSFET P1 and an N-channel MOSFET N1, and a P-channel MOSFET P2 and an N-channel MOSFET N2. , A complementary input / output node of the designated unit amplifier circuit and a complementary complementary data line CDW * for writing (here, for example, a non-inverting common data line CDWT and an inverting common data line A common data line CDW * is represented by an asterisk (*), and a so-called non-inverted signal line or the like which is selectively set to a high level when it is enabled is indicated by adding a T to the end of its name. A so-called inverted signal line that is selectively low level Are represented by suffixing B to the end of the name. The same applies to the following.) Switches N3 and N4 for selectively connecting between switches MOSFET N3 and N4 and switches for selectively connecting between complementary complementary data lines CDR * for reading. MO
Includes SFETs N7 and N8.

【0004】スイッチMOSFETN3及びN4ならび
にN7及びN8は、ビット線選択信号YS0〜YSnの
対応するビットがハイレベルとされることで選択的にか
つ同時にオン状態とされる。しかし、スイッチMOSF
ETN3及びN4と書き込み用相補共通データ線CDW
*との間には、書き込み動作時、内部制御信号WPのハ
イレベルを受けて選択的にオン状態とされるスイッチM
OSFETNE及びNFが設けられるため、スイッチM
OSFETN3及びN4は、これらのスイッチMOSF
ETNE及びNFがオン状態とされることを条件に選択
的に有効とされる。言うまでもなく、内部制御信号WP
は、ダイナミック型RAMが書き込みモードとされると
き、起動制御信号たるライトイネーブル信号WEBのロ
ウレベルを受けて選択的にハイレベルとされる。
The switch MOSFETs N3 and N4 and N7 and N8 are selectively and simultaneously turned on by setting the corresponding bits of the bit line select signals YS0 to YSn to a high level. However, switch MOSF
ETN3 and N4 and write complementary common data line CDW
*, A switch M which is selectively turned on in response to a high level of the internal control signal WP during a write operation.
Since OSFET NE and NF are provided, the switch M
OSFETs N3 and N4 are connected to these switch MOSFs.
It is selectively enabled on condition that ETNE and NF are turned on. Needless to say, the internal control signal WP
When the dynamic RAM is set to the write mode, it is selectively set to the high level in response to the low level of the write enable signal WEB which is the activation control signal.

【0005】つまり、ダイレクトセンス方式を採る従来
のダイナミック型RAMでは、書き込み用の相補共通デ
ータ線CDW*と読み出し用の相補共通データ線CDR
*とが専用化されて別個に設けられる訳であって、これ
らの相補共通データ線は、メモリアレイMARYを構成
するすべての相補ビット線B0*〜Bn*と実質交差す
べく比較的長い距離にわたって配置され、しかもその配
線抵抗を低減すべく比較的幅の広い金属配線層をもって
形成される。この結果、センスアンプSAのレイアウト
所要面積が大きくなり、ダイナミック型RAMのチップ
サイズが増大して、その低コスト化が阻害される。ま
た、書き込み動作時は、内部制御信号WPを選択的にハ
イレベルとしてMOSFETNE及びNFをオン状態と
する必要があるが、この内部制御信号WPには、センス
アンプSAの全単位回路に関するスイッチMOSFET
NE及びNFのゲート容量が結合される。このため、内
部制御信号WPに関する信号経路がクリティカルパスと
なって、ダイナミック型RAMの書き込み動作の高速化
が制約を受けてしまう。
That is, in the conventional dynamic RAM employing the direct sense method, the complementary common data line CDW * for writing and the complementary common data line CDR for reading are used.
Are dedicated and provided separately, and these complementary common data lines extend over a relatively long distance so as to substantially intersect all the complementary bit lines B0 * to Bn * constituting the memory array MARY. It is arranged and formed with a relatively wide metal wiring layer to reduce its wiring resistance. As a result, the required layout area of the sense amplifier SA is increased, and the chip size of the dynamic RAM is increased, which hinders cost reduction. At the time of a write operation, it is necessary to selectively set the internal control signal WP to a high level to turn on the MOSFETs NE and NF. The internal control signal WP includes switch MOSFETs for all unit circuits of the sense amplifier SA.
The gate capacitances of NE and NF are combined. For this reason, the signal path for the internal control signal WP becomes a critical path, and the speed-up of the write operation of the dynamic RAM is restricted.

【0006】一方、ダイレクトセンス方式は、前記のよ
うに、センスアンプSAの各単位増幅回路による増幅動
作と並行してスイッチMOSFETN7及びN8をオン
状態とし、メモリアレイMARYの選択されたワード線
に結合されるメモリセルから対応する相補ビット線B0
*〜Bn*に出力される微小読み出し信号を、単位増幅
回路による増幅当初からセンスMOSFETN9及びN
Aを介して読み出し用相補共通データ線CDR*すなわ
ちリードアンプRAに伝達することで、読み出し動作の
高速化を図っている。ところが、例えばページモードの
ようにメモリアレイMARYの選択されたワード線に関
する連続読み出し動作が行われる場合、第2ビット目以
降についてはダイレクトセンス方式による効果がなく、
逆に読み出し信号がセンスMOSFETN9及びNAの
ゲートを介して間接的に伝達されることによる読み出し
用相補共通データ線CDR*のレベル低下が原因となっ
て連続読み出し動作のサイクルタイムが遅くなってしま
う。
On the other hand, in the direct sense system, as described above, the switch MOSFETs N7 and N8 are turned on in parallel with the amplification operation of each unit amplifier circuit of the sense amplifier SA, and are connected to the selected word line of the memory array MARY. From a corresponding memory cell to a corresponding complementary bit line B0.
* To Bn * from the beginning of amplification by the unit amplifier circuit to sense MOSFETs N9 and N
By transmitting the data to the read complementary common data line CDR *, that is, the read amplifier RA via A, the read operation is speeded up. However, when a continuous read operation is performed on a selected word line of the memory array MARY, for example, in the page mode, the effect of the direct sense method is not obtained for the second and subsequent bits.
Conversely, the read signal is indirectly transmitted through the gates of the sense MOSFETs N9 and NA, and the level of the read complementary common data line CDR * is lowered, thereby delaying the cycle time of the continuous read operation.

【0007】この発明の第1の目的は、ダイレクトセン
ス方式を採るダイナミック型RAM等のチップサイズを
縮小し、その低コスト化を図ることにある。この発明の
第2の目的は、ダイレクトセンス方式を採るダイナミッ
ク型RAM等の書き込み動作及び連続読み出し動作を高
速化することにある。
A first object of the present invention is to reduce the chip size of a dynamic RAM or the like that employs a direct sensing system, thereby reducing the cost. A second object of the present invention is to speed up a write operation and a continuous read operation of a dynamic RAM or the like employing a direct sensing method.

【0008】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。
[0008] 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.

【0009】[0009]

【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、ダイレクトセンス方式を採る
ダイナミック型RAM等において、相補共通データ線を
書き込み用及び読み出し用として共通化するとともに、
例えば、この相補共通データ線と接地電位VSSとの間
に、そのゲートがセンスアンプの対応する単位増幅回路
の非反転又は反転入出力ノードにそれぞれ結合されるセ
ンスMOSFET対と、センスアンプの単位増幅回路が
動作状態とされる直前に対応するビット線選択信号のハ
イレベルを受けて選択的にオン状態とされる第1のスイ
ッチMOSFET対とを直列形態に設け、さらに上記相
補共通データ線と対応する単位増幅回路の相補入出力ノ
ードとの間に、上記第1のスイッチMOSFET対と同
一条件で選択的にオン状態とされる第2のスイッチMO
SFET対と、単位増幅回路が動作状態とされた直後に
選択的にオン状態とされる第3のスイッチMOSFET
対とを直列形態に設ける。
The following is a brief description of an outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application. That is, in a dynamic RAM or the like employing a direct sense method, the complementary common data line is shared for writing and reading, and
For example, between this complementary common data line and the ground potential VSS, a sense MOSFET pair whose gate is coupled to a non-inverting or inverting input / output node of a corresponding unit amplifier circuit of the sense amplifier, respectively, and a unit amplifier of the sense amplifier. A first switch MOSFET pair, which is selectively turned on in response to a high level of a corresponding bit line selection signal immediately before the circuit is brought into an operation state, is provided in series, and further corresponds to the complementary common data line. A second switch MO selectively turned on under the same conditions as the first switch MOSFET pair between the complementary input / output node of the unit amplifier circuit and
An SFET pair and a third switch MOSFET selectively turned on immediately after the unit amplifier circuit is turned on.
Pairs are provided in series.

【0010】上記手段によれば、相補共通データ線の共
通化によりセンスアンプのレイアウト所要面積を縮小し
て、ダイナミック型RAM等のチップサイズを縮小し、
その低コスト化を図ることができるとともに、連続読み
出し動作の第1ビット目については、センスMOSFE
T対を介する読み出し信号の伝達によってビット線選択
動作を早め、第2ビット目以降については、第2及び第
3のスイッチMOSFET対を介する信号伝達によって
その相補共通データ線におけるレベルを拡大できるた
め、ダイナミック型RAM等の単一及び連続読み出し動
作を高速化することができる。さらに、第3のスイッチ
MOSFET対を動作モードに関係なくオン状態とし、
その制御に関する書き込み動作時のクリティカルパスを
なくして、ダイナミック型RAM等の書き込み動作を高
速化することができる。
According to the above-mentioned means, the layout required area of the sense amplifier is reduced by sharing the complementary common data line, and the chip size of a dynamic RAM or the like is reduced.
The cost can be reduced, and the first bit of the continuous read operation is provided by the sense MOSFE.
The transmission of the read signal via the T pair speeds up the bit line selection operation. For the second and subsequent bits, the level on the complementary common data line can be increased by transmitting the signal via the second and third switch MOSFET pairs. It is possible to speed up single and continuous read operations of a dynamic RAM or the like. Further, the third switch MOSFET pair is turned on regardless of the operation mode,
It is possible to eliminate the critical path in the writing operation related to the control and to speed up the writing operation of the dynamic RAM or the like.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図1には、この発明が適用された
ダイナミック型RAMの一実施例のブロック図が示され
ている。同図をもとに、まずこの実施例のダイナミック
型RAMの構成及び動作の概要について説明する。な
お、図1の各ブロックを構成する回路素子は、特に制限
されないが、公知のMOSFET集積回路の製造技術に
より、単結晶シリコンのような1個の半導体基板上に形
成される。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a dynamic RAM to which the present invention is applied. First, an outline of the configuration and operation of the dynamic RAM according to this embodiment will be described with reference to FIG. Although the circuit elements constituting each block in FIG. 1 are not particularly limited, they are formed on one semiconductor substrate such as single crystal silicon by a known MOSFET integrated circuit manufacturing technique.

【0012】図1において、この実施例のダイナミック
型RAMは、半導体基板面の大半を占めて配置されるメ
モリアレイMARYをその基本構成要素とする。メモリ
アレイMARYは、図の垂直方向に平行して配置される
所定数のワード線と、水平方向に平行して配置される所
定数の相補ビット線ならびにこれらのワード線及び相補
ビット線の交点に格子状に配置される多数のダイナミッ
ク型メモリセルとを含む。メモリアレイMARYの具体
的構成については、後で説明する。
Referring to FIG. 1, the dynamic RAM of this embodiment has a memory array MARY, which occupies most of the surface of a semiconductor substrate, as a basic component. The memory array MARY includes a predetermined number of word lines arranged in parallel in the vertical direction in the figure, a predetermined number of complementary bit lines arranged in parallel in the horizontal direction, and an intersection of these word lines and complementary bit lines. And a large number of dynamic memory cells arranged in a lattice. The specific configuration of the memory array MARY will be described later.

【0013】メモリアレイMARYを構成するワード線
は、その下方においてXアドレスデコーダXDに結合さ
れ、択一的に選択状態とされる。XアドレスデコーダX
Dには、XアドレスバッファXBからi+1ビットの内
部アドレス信号X0〜Xiが供給されるとともに、タイ
ミング発生回路TGから内部制御信号XGが供給され
る。また、XアドレスバッファXBには、アドレス入力
端子A0〜Aiを介してXアドレス信号AX0〜AXi
が時分割的に供給されるとともに、タイミング発生回路
TGから内部制御信号XLが供給される。
A word line forming the memory array MARY is coupled to an X address decoder XD below the word line, and is selectively selected. X address decoder X
D is supplied with i + 1-bit internal address signals X0 to Xi from an X address buffer XB and an internal control signal XG from a timing generation circuit TG. Further, X address signals AX0 to AXi are connected to the X address buffer XB via address input terminals A0 to Ai.
Are supplied in a time-division manner, and an internal control signal XL is supplied from the timing generation circuit TG.

【0014】XアドレスバッファXBは、アドレス入力
端子A0〜Aiを介して時分割的に供給される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・保持するとともに、これらのXアドレス信号をも
とに内部アドレス信号X0〜Xiを形成して、Xアドレ
スデコーダXDに供給する。XアドレスデコーダXD
は、内部制御信号XGのハイレベルを受けて選択的に動
作状態とされ、内部アドレス信号X0〜Xiをデコード
して、メモリアレイMARYの対応するワード線を択一
的に所定の選択レベルとする。
The X address buffer XB takes in and holds the X address signals AX0 to AXi supplied in a time division manner through the address input terminals A0 to Ai in accordance with the internal control signal XL, and also stores these X address signals. Then, the internal address signals X0 to Xi are formed and supplied to the X address decoder XD. X address decoder XD
Is selectively activated in response to the high level of the internal control signal XG, decodes the internal address signals X0 to Xi, and selectively sets a corresponding word line of the memory array MARY to a predetermined selection level. .

【0015】次に、メモリアレイMARYを構成する相
補ビット線は、その左方においてセンスアンプSAの対
応する単位回路に結合される。センスアンプSAには、
YアドレスデコーダYDから図示されないn+1ビット
のビット線選択信号が供給され、タイミング発生回路T
Gから内部制御信号PC及びSCならびにコモンソース
信号CSP及びCSNが供給される。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が供給されるとともに、
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YBには、アドレス入
力端子A0〜Aiを介してYアドレス信号AY0〜AY
iが時分割的に供給されるとともに、タイミング発生回
路TGから内部制御信号YLが供給される。
Next, the complementary bit lines forming the memory array MARY are coupled to the corresponding unit circuit of the sense amplifier SA on the left side. In the sense amplifier SA,
A not-shown (n + 1) -bit bit line selection signal is supplied from the Y address decoder YD, and the timing generation circuit T
G supplies internal control signals PC and SC and common source signals CSP and CSN. The Y address decoder YD is supplied with i + 1 bit internal address signals Y0 to Yi from the Y address buffer YB.
The internal control signal YG is supplied from the timing generation circuit TG. The Y address buffers AB have Y address signals AY0 to AY via address input terminals A0 to Ai.
i is supplied in a time-division manner, and an internal control signal YL is supplied from the timing generation circuit TG.

【0016】センスアンプSAは、メモリアレイMAR
Yの各相補ビット線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、一対の
CMOS(相補型MOS)インバータが交差結合されて
なる単位増幅回路と、3個のNチャンネルMOSFET
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
含む。また、そのソースが接地電位VSSに結合されそ
のゲートが対応する単位増幅回路の非反転又は反転入出
力ノードにそれぞれ結合されるセンスMOSFET対
と、各センスMOSFET対のドレインと相補共通デー
タ線CD*の非反転又は反転信号線との間にそれぞれ設
けられる第1のスイッチMOSFET対とを含み、さら
に、対応する単位増幅回路の非反転又は反転入出力ノー
ドと相補共通データ線CD*の非反転及び反転信号線と
の間にそれぞれ直列形態に設けられる第2及び第3のス
イッチMOSFET対を含む。
The sense amplifier SA is connected to the memory array MAR
There are provided n + 1 unit circuits provided corresponding to the respective complementary bit lines of Y. Each of these unit circuits includes a unit amplifier circuit formed by cross-coupled a pair of CMOS (complementary MOS) inverters, and three unit amplifier circuits. N-channel MOSFET
And a bit line precharge circuit connected in series and parallel. Further, a sense MOSFET pair whose source is coupled to the ground potential VSS and whose gate is coupled to a non-inverting or inverting input / output node of the corresponding unit amplifier circuit, a drain of each sense MOSFET pair and a complementary common data line CD * And a first switch MOSFET pair respectively provided between the non-inverted and inverted signal lines of the corresponding unit amplifier circuit. Second and third switch MOSFET pairs provided in series with the inverted signal line are included.

【0017】センスアンプSAの各単位回路のビット線
プリチャージ回路を構成する3個のNチャンネルMOS
FETは、内部制御信号PCのハイレベルを受けて選択
的かつ一斉にオン状態とされ、メモリアレイMARYの
対応する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HVにプリチ
ャージする。また、各単位回路の単位増幅回路は、コモ
ンソース信号線CSPに電源電圧VCCが供給され、コ
モンソース信号線CSNに接地電位VSSが供給される
ことで選択的かつ一斉に動作状態とされ、メモリアレイ
MARYの選択されたワード線に結合されるn+1個の
メモリセルから対応する相補ビット線を介して出力され
る微小読み出し信号を増幅して、電源電圧VCCをハイ
レベルとし接地電位VSSをロウレベルとする2値読み
出し信号とする。
Three N-channel MOSs forming a bit line precharge circuit of each unit circuit of the sense amplifier SA
The FETs are selectively and simultaneously turned on in response to the high level of the internal control signal PC, and connect the non-inverted and inverted signal lines of the corresponding complementary bit lines of the memory array MARY to the intermediate level between the power supply voltage VCC and the ground potential VSS. It is precharged to the potential HV. In addition, the unit amplifier circuit of each unit circuit is selectively and collectively activated by the power supply voltage VCC supplied to the common source signal line CSP and the ground potential VSS supplied to the common source signal line CSN. The small read signal output from the (n + 1) memory cells coupled to the selected word line of the array MARY via the corresponding complementary bit line is amplified, the power supply voltage VCC is set to the high level, and the ground potential VSS is set to the low level. To be a binary read signal.

【0018】一方、センスアンプSAの各単位回路の第
1及び第2のスイッチMOSFET対は、単位増幅回路
が動作状態とされる直前、対応するビット線選択信号Y
S0〜YSnのハイレベルを受けて択一的にオン状態と
され、第3のスイッチMOSFET対は、単位増幅回路
が動作状態とされた直後、内部制御信号SCのハイレベ
ルを受けて選択的かつ一斉にオン状態とされる。このと
き、各単位回路のセンスMOSFET対は、メモリアレ
イMARYの選択された1個のメモリセルから対応する
相補ビット線を介して出力されかつセンスアンプSAの
対応する単位回路により増幅される読み出し信号を、そ
のゲートを介して言わば間接的に相補共通データ線CD
*つまりはリードアンプRAに伝達する。なお、センス
アンプSAの具体的構成及び動作については、後で詳細
に説明する。
On the other hand, the first and second switch MOSFET pairs of each unit circuit of the sense amplifier SA are connected to the corresponding bit line selection signal Y immediately before the unit amplifier circuit is brought into the operating state.
The third switch MOSFET pair is selectively turned on in response to the high levels of S0 to YSn, and is selectively and selectively received in response to the high level of the internal control signal SC immediately after the unit amplifier circuit is brought into the operating state. They are simultaneously turned on. At this time, the sense MOSFET pair of each unit circuit outputs a read signal output from one selected memory cell of the memory array MARY via the corresponding complementary bit line and amplified by the corresponding unit circuit of the sense amplifier SA. To the complementary common data line CD indirectly through its gate
* That is, it is transmitted to the read amplifier RA. The specific configuration and operation of the sense amplifier SA will be described later in detail.

【0019】YアドレスバッファYBは、アドレス入力
端子A0〜Aiを介して供給されるYアドレス信号AY
0〜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を形成して、Yアドレスデコーダ
YDに供給する。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、内部アドレス信号Y0〜Yiをデコードして、ビッ
ト線選択信号YS0〜YSnの対応するビットを択一的
にハイレベルとする。これらのビット線選択信号YS0
〜YSnは、前述のように、センスアンプSAの対応す
る単位回路を構成する第1及び第2のスイッチMOSF
ET対の共通結合されたゲートにそれぞれ供給される。
A Y address buffer YB is provided with a Y address signal AY supplied through address input terminals A0 to Ai.
0 to AYi are taken in and held in accordance with the internal control signal YL, and based on these Y address signals, internal address signals Y0 to Yi are formed and supplied to the Y address decoder YD. The Y address decoder YD is selectively activated in response to the high level of the internal control signal YG, decodes the internal address signals Y0 to Yi, and selectively selects corresponding bits of the bit line selection signals YS0 to YSn. To a high level. These bit line selection signals YS0
To YSn are the first and second switches MOSF constituting the corresponding unit circuit of the sense amplifier SA as described above.
Each is supplied to a common coupled gate of the ET pair.

【0020】相補共通データ線CD*は、ライトアンプ
WAの出力端子及びリードアンプRAの入力端子に共通
結合される。ライトアンプWAの入力端子は、データ入
力バッファIBの出力端子に結合され、このデータ入力
バッファIBの入力端子は、データ入力端子Dinに結
合される。また、リードアンプRAの出力端子は、デー
タ出力バッファOBの入力端子に結合され、このデータ
出力バッファOBの出力端子は、データ出力端子Dou
tに結合される。ライトアンプWAには、タイミング発
生回路TGから内部制御信号WCが供給され、データ出
力バッファOBには内部制御信号RPが供給される。
The complementary common data line CD * is commonly connected to the output terminal of the write amplifier WA and the input terminal of the read amplifier RA. The input terminal of the write amplifier WA is coupled to the output terminal of the data input buffer IB, and the input terminal of the data input buffer IB is coupled to the data input terminal Din. The output terminal of read amplifier RA is coupled to the input terminal of data output buffer OB, and the output terminal of data output buffer OB is connected to data output terminal Dou.
t. The write amplifier WA is supplied with the internal control signal WC from the timing generation circuit TG, and the data output buffer OB is supplied with the internal control signal RP.

【0021】データ入力バッファIBは、ダイナミック
型RAMが書き込みモードで選択状態とされるとき、デ
ータ入力端子Dinを介して供給される書き込みデータ
を取り込み・保持するとともに、ライトアンプWAに伝
達する。このとき、ライトアンプWA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IBから伝達される書き込みデータを
所定の相補書き込み信号とした後、相補共通データ線C
D*からセンスアンプSAを介してメモリアレイMAR
Yの選択された1個のメモリセルに書き込む。
When the dynamic RAM is selected in the write mode, the data input buffer IB captures and holds the write data supplied via the data input terminal Din and transmits the write data to the write amplifier WA. At this time, the write amplifier WA is selectively activated in response to the high level of the internal control signal WC. After the write data transmitted from the data input buffer IB is converted into a predetermined complementary write signal, the write amplifier WA C
D * via the sense amplifier SA to the memory array MAR
The data is written to one selected memory cell of Y.

【0022】一方、リードアンプRAは、ダイナミック
型RAMがリードモードで選択状態とされるとき、メモ
リアレイMARYの選択された1個のメモリセルから相
補共通データ線CD*を介して出力される読み出し信号
をさらに増幅し、データ出力バッファOBに伝達する。
このとき、データ出力バッファOBは、内部制御信号O
Cのハイレベルを受けて選択的に動作状態とされ、リー
ドアンプRAから伝達される読み出し信号をデータ出力
端子Doutを介して出力する。
On the other hand, when the dynamic RAM is selected in the read mode, the read amplifier RA reads from one selected memory cell of the memory array MARY via the complementary common data line CD *. The signal is further amplified and transmitted to the data output buffer OB.
At this time, the data output buffer OB outputs the internal control signal O
In response to the high level of C, it is selectively activated, and outputs a read signal transmitted from read amplifier RA via data output terminal Dout.

【0023】タイミング発生回路TGは、外部から起動
制御信号として供給されるロウアドレスストローブ信号
RASB,カラムアドレスストローブ信号CASBなら
びにライトイネーブル信号WEBをもとに上記各種内部
制御信号を選択的に形成し、ダイナミック型RAMの各
部に供給する。
The timing generation circuit TG selectively forms the various internal control signals based on a row address strobe signal RASB, a column address strobe signal CASB, and a write enable signal WEB supplied from outside as a start control signal. It is supplied to each part of the dynamic RAM.

【0024】図2には、図1のダイナミック型RAMに
含まれるメモリアレイMARY及びセンスアンプSAの
一実施例の部分的な回路図が示されている。また、図3
及び図4には、図1のダイナミック型RAMの単一読み
出し動作モード及び連続読み出し動作モードの一実施例
の信号波形図がそれぞれ示され、図5には、その書き込
み動作モードの一実施例の信号波形図が示されている。
これらの図をもとに、この実施例のダイナミック型RA
Mに含まれるメモリアレイMARY及びセンスアンプS
Aの具体的構成及び動作ならびにその特徴について説明
する。なお、以下の回路図において、そのチャンネル
(バックゲート)部に矢印が付されるMOSFETはP
チャンネル型であって、矢印の付されないNチャンネル
MOSFETと区別して示される。また、以下の信号波
形図において、メモリアレイMARYではワード線W0
が択一的に選択状態とされ、センスアンプSAではメモ
リアレイMARYの相補ビット線B0*が択一的に選択
状態とされる。
FIG. 2 is a partial circuit diagram of one embodiment of the memory array MARY and the sense amplifier SA included in the dynamic RAM of FIG. FIG.
4 and 4 show signal waveform diagrams of one embodiment of the single read operation mode and the continuous read operation mode of the dynamic RAM of FIG. 1, respectively. FIG. 5 shows one example of the write operation mode of the dynamic RAM. A signal waveform diagram is shown.
Based on these figures, the dynamic RA of this embodiment
M included in memory array MARY and sense amplifier S
The specific configuration and operation of A and its features will be described. In the following circuit diagrams, MOSFETs with an arrow at the channel (back gate) portion are P
It is of a channel type and is distinguished from an N-channel MOSFET without an arrow. In the following signal waveform diagram, the word line W0 in the memory array MARY is used.
Are alternately selected, and in the sense amplifier SA, the complementary bit line B0 * of the memory array MARY is alternatively selected.

【0025】図2において、メモリアレイMARYは、
図の垂直方向に平行して配置されるm+1本のワード線
W0〜Wm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B0*〜Bn*とを含む。これらのワー
ド線及び相補ビット線の交点には、情報蓄積キャパシタ
Cs及びアドレス選択MOSFETQaからなる(m+
1)×(n+1)個のダイナミック型メモリセルが格子
状に配置される。メモリアレイMARYの同一の行に配
置されるn+1個のメモリセルのアドレス選択MOSF
ETQaのゲートは、対応するワード線W0〜Wmにそ
れぞれ共通結合される。また、メモリアレイMARYの
同一の列に配置されるm+1個のメモリセルのアドレス
選択MOSFETQaのドレインは、対応する相補ビッ
ト線B0*〜Bn*の非反転又は反転信号線に所定の規
則性をもって交互に結合される。メモリアレイMARY
を構成するすべてのメモリセルの情報蓄積キャパシタC
sの他方の電極には、中間電位HVたるプレート電圧が
供給される。
In FIG. 2, the memory array MARY is
The drawing includes m + 1 word lines W0 to Wm arranged in parallel in the vertical direction and n + 1 sets of complementary bit lines B0 * to Bn * arranged in parallel in the horizontal direction. At the intersection of these word lines and complementary bit lines, an information storage capacitor Cs and an address selection MOSFET Qa (m +
1) × (n + 1) dynamic memory cells are arranged in a lattice. Address selection MOSF of n + 1 memory cells arranged in the same row of memory array MARY
Gates of ETQa are commonly coupled to corresponding word lines W0 to Wm, respectively. Further, the drains of the address selection MOSFETs Qa of the (m + 1) memory cells arranged in the same column of the memory array MARY alternate with the non-inverted or inverted signal lines of the corresponding complementary bit lines B0 * to Bn * with a predetermined regularity. Is combined with Memory array MARY
Storage capacitors C of all the memory cells constituting
A plate voltage, which is an intermediate potential HV, is supplied to the other electrode of s.

【0026】次に、センスアンプSAは、メモリアレイ
MARYの相補ビット線B0*〜Bn*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、図2に代表して示されるように、3個のN
チャンネルMOSFETNB〜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、PチャンネルMOS
FETP1及びNチャンネルMOSFETN1ならびに
PチャンネルMOSFETP2及びNチャンネルMOS
FETN2からなる一対のCMOSインバータが互いに
交差結合されてなる単位増幅回路とを含む。
Next, the sense amplifier SA includes n + 1 unit circuits provided corresponding to the complementary bit lines B0 * to Bn * of the memory array MARY, each of which is represented in FIG. As shown, three N
A bit line precharge circuit in which channel MOSFETs NB to NC are connected in series / parallel;
FET P1 and N-channel MOSFET N1 and P-channel MOSFET P2 and N-channel MOS
A unit amplifier circuit including a pair of CMOS inverters formed of FET N2 cross-coupled to each other.

【0027】センスアンプSAの各単位回路の単位増幅
回路を構成するMOSFETP1及びN1の共通結合さ
れたドレインは、各単位増幅回路の非反転入出力ノード
として、メモリアレイMARYの対応する相補ビット線
B0*〜Bn*の非反転信号線にそれぞれ結合される。
また、MOSFETP2及びN2の共通結合されたドレ
インは、各単位増幅回路の反転入出力ノードとして、メ
モリアレイMARYの対応する相補ビット線B0*〜B
n*の反転信号線にそれぞれ結合される。Pチャンネル
MOSFETP1及びP2の共通結合されたソースは、
各単位増幅回路の電源電圧供給ノードとして、コモンソ
ース信号線CSPに結合され、NチャンネルMOSFE
TN1及びN2の共通結合されたソースは、その接地電
位供給ノードとして、コモンソース信号線CSNに結合
される。
The commonly coupled drains of the MOSFETs P1 and N1 constituting the unit amplifier circuit of each unit circuit of the sense amplifier SA serve as a non-inverting input / output node of each unit amplifier circuit, and correspond to the corresponding complementary bit line B0 of the memory array MARY. * To Bn *, respectively.
The commonly coupled drains of the MOSFETs P2 and N2 serve as inverting input / output nodes of each unit amplifier circuit, and correspond to the corresponding complementary bit lines B0 * to B0 of the memory array MARY.
n * inverted signal lines. The commonly coupled sources of P-channel MOSFETs P1 and P2 are:
A power supply voltage supply node of each unit amplifier circuit is coupled to a common source signal line CSP,
The commonly coupled sources of TN1 and N2 are coupled to the common source signal line CSN as their ground potential supply nodes.

【0028】センスアンプSAの各単位回路は、さら
に、相補共通データ線CD*の反転又は非反転信号線と
回路の接地電位との間に直列形態に設けられるNチャン
ネル型のスイッチMOSFETN7及びN8(第1のス
イッチMOSFET対)ならびにセンスMOSFETN
9及びNAと、メモリアレイMARYの相補ビット線B
0*〜Bn*の非反転又は反転信号線つまりは各単位増
幅回路の非反転及び反転入出力ノードと相補共通データ
線CD*の非反転又は反転信号線との間にそれぞれ直列
形態に設けられるNチャンネル型の2対のスイッチMO
SFETN3及びN4(第2のスイッチMOSFET
対)ならびにN5及びN6(第3のスイッチMOSFE
T対)とを含む。このうち、センスMOSFETN9及
びNAのゲートは、メモリアレイMARYの対応する相
補ビット線B0*〜Bn*の非反転又は反転信号線つま
りは対応する単位増幅回路の非反転又は反転入出力ノー
ドにそれぞれ結合される。また、スイッチMOSFET
N5及びN6のゲートには、内部制御信号SCが共通に
供給され、スイッチMOSFETN3及びN4ならびに
N7及びN8のゲートには、YアドレスデコーダYDか
らビット線選択信号YS0〜YSnの対応するビットが
それぞれ共通に供給される。
Each unit circuit of the sense amplifier SA further includes N-channel type switch MOSFETs N7 and N8 (in series) provided between the inverted or non-inverted signal line of the complementary common data line CD * and the ground potential of the circuit. First switch MOSFET pair) and sense MOSFET N
9 and NA and the complementary bit line B of the memory array MARY
Non-inverted or inverted signal lines of 0 * to Bn *, that is, provided in series between the non-inverted and inverted input / output nodes of each unit amplifier circuit and the non-inverted or inverted signal line of the complementary common data line CD *. N-channel type pair of switches MO
SFETs N3 and N4 (second switch MOSFET
Pair) and N5 and N6 (third switch MOSFE)
T pair). Of these, the gates of the sense MOSFETs N9 and NA are coupled to the non-inverted or inverted signal lines of the corresponding complementary bit lines B0 * to Bn * of the memory array MARY, that is, to the non-inverted or inverted input / output nodes of the corresponding unit amplifier circuit, respectively. Is done. Also, switch MOSFET
The internal control signal SC is commonly supplied to the gates of N5 and N6, and the corresponding bits of the bit line selection signals YS0 to YSn from the Y address decoder YD are commonly supplied to the gates of the switch MOSFETs N3 and N4 and N7 and N8. Supplied to

【0029】図3ないし図5に示されるように、ロウア
ドレスストローブ信号RASBがハイレベルとされダイ
ナミック型RAMが非選択状態とされるとき、内部制御
信号PCは電源電圧VCCのようなハイレベルとされ、
内部制御信号SCは接地電位VSSのようなロウレベル
とされる。また、コモンソース信号線CSPは接地電位
VSSのような無効レベルとされ、コモンソース信号線
CSNは電源電圧VCCのような無効レベルとされる。
メモリアレイMARYのワード線W0〜Wmはすべて接
地電位VSSのような非選択レベルとされ、ビット線選
択信号YS0〜YSnもすべて接地電位VSSのような
非選択レベルとされる。
As shown in FIGS. 3 to 5, when the row address strobe signal RASB is set to the high level and the dynamic RAM is set to the non-selected state, the internal control signal PC is set to the high level such as the power supply voltage VCC. And
The internal control signal SC is at a low level such as the ground potential VSS. The common source signal line CSP has an invalid level such as the ground potential VSS, and the common source signal line CSN has an invalid level such as the power supply voltage VCC.
The word lines W0 to Wm of the memory array MARY are all set to a non-selection level such as the ground potential VSS, and the bit line selection signals YS0 to YSn are all set to a non-selection level such as the ground potential VSS.

【0030】これにより、メモリアレイMARYでは、
すべてのメモリセルのアドレス選択MOSFETQaが
オフ状態とされ、非選択状態とされる。また、センスア
ンプSAでは、各単位回路のスイッチMOSFETN3
及びN4,N5及びN6ならびにN7及びN8はオフ状
態とされるが、ビット線プリチャージ回路を構成するM
OSFETNB〜NDが一斉にオン状態となり、相補ビ
ット線B0*〜Bn*の非反転及び反転信号線はともに
中間電位HVにプリチャージされる。相補共通データ線
CD*の非反転及び反転信号線は、リードアンプRAの
図示されないイコライズMOSFETにより、ともに電
源電圧VCCのようなハイレベルにプリチャージされ
る。また、データ出力端子Doutは、内部制御信号O
Cのロウレベルを受けてハイインピーダンス状態Hzと
される。
Thus, in the memory array MARY,
The address selection MOSFETs Qa of all the memory cells are turned off and are not selected. In the sense amplifier SA, the switch MOSFET N3 of each unit circuit is used.
And N4, N5 and N6 and N7 and N8 are turned off.
The OSFETs NB to ND are simultaneously turned on, and the non-inverted and inverted signal lines of the complementary bit lines B0 * to Bn * are both precharged to the intermediate potential HV. The non-inverted and inverted signal lines of the complementary common data line CD * are both precharged to a high level such as the power supply voltage VCC by an equalizing MOSFET (not shown) of the read amplifier RA. The data output terminal Dout is connected to the internal control signal O.
The high impedance state Hz is set in response to the low level of C.

【0031】単一読み出し動作モードにおいて、ダイナ
ミック型RAMは、図3に示されるように、ロウアドレ
スストローブ信号RASBがロウレベルに変化されるこ
とで選択状態とされる。アドレス入力端子A0〜Aiに
は、ロウアドレスストローブ信号RASBの立ち下がり
エッジに同期して、Xアドレス信号AX0〜AXiがロ
ウアドレスX0つまりワード線W0を指定する組み合わ
せで供給され、次にカラムアドレスストローブ信号CA
SBの立ち下がりエッジに同期して、Yアドレス信号A
Y0〜AYiがカラムアドレスY0つまりビット線選択
信号YS0を指定する組み合わせで供給される。ライト
イネーブル信号WEBは、ダイナミック型RAMが選択
状態とされる間、ハイレベルのままとされる。
In the single read operation mode, the dynamic RAM is set to the selected state by changing the row address strobe signal RASB to a low level, as shown in FIG. X address signals AX0 to AXi are supplied to the address input terminals A0 to Ai in a combination designating the row address X0, that is, the word line W0, in synchronization with the falling edge of the row address strobe signal RASB. Signal CA
The Y address signal A is synchronized with the falling edge of SB.
Y0 to AYi are supplied in a combination specifying the column address Y0, that is, the bit line selection signal YS0. The write enable signal WEB remains at a high level while the dynamic RAM is selected.

【0032】ダイナミック型RAMでは、ロウアドレス
ストローブ信号RASBのロウレベル変化を受けて、ま
ず内部制御信号PCが接地電位VSSのようなロウレベ
ルとされ、続いてメモリアレイMARYの指定されたワ
ード線W0が電源電圧VCCより少なくともアドレス選
択MOSFETQaのしきい値電圧分以上高い高電圧V
CHのような選択レベルとされる。また、さらに所定時
間だけ遅れてコモンソース信号線CSP及びCSNがそ
れぞれ電源電圧VCC又は接地電位VSSのような有効
レベルとされ、これに先立って、つまりはセンスアンプ
SAの各単位増幅回路が動作状態とされる直前に、指定
されたビット線選択信号YS0が択一的に高電圧VCH
のような有効レベルとされる。そして、センスアンプS
Aの各単位増幅回路が動作状態とされた直後、つまりは
センスアンプSAの各単位増幅回路による読み出し信号
の増幅動作が終了した時点で内部制御信号SCがハイレ
ベルとされ、やや遅れて内部制御信号OCがハイレベル
とされる。
In the dynamic RAM, the internal control signal PC is first set to a low level such as the ground potential VSS in response to the low level change of the row address strobe signal RASB, and then the designated word line W0 of the memory array MARY is turned on. High voltage V higher than voltage VCC by at least the threshold voltage of address selection MOSFET Qa.
A selection level such as CH is set. Further, the common source signal lines CSP and CSN are set to an effective level such as the power supply voltage VCC or the ground potential VSS, respectively, with a delay of a predetermined time, and prior to this, that is, each unit amplifier circuit of the sense amplifier SA operates. Immediately before the specified bit line selection signal YS0
The effective level is as follows. And the sense amplifier S
Immediately after each unit amplifier circuit of A is put into the operating state, that is, at the time when the read signal amplification operation by each unit amplifier circuit of the sense amplifier SA is completed, the internal control signal SC is set to the high level. The signal OC is set to the high level.

【0033】センスアンプSAでは、まず内部制御信号
PCのロウレベルを受けて各単位回路のビット線プリチ
ャージ回路による相補ビット線B0*〜Bn*のプリチ
ャージ動作が停止される。また、メモリアレイMARY
では、ワード線W0の高電圧VCHを受けてワード線W
0に結合されるn+1個のメモリセルが選択状態とさ
れ、相補ビット線B0*〜Bn*には、対応するメモリ
セルの微小読み出し信号がそれぞれ出力される。これら
の微小読み出し信号は、コモンソース信号線CSP及び
CSNが有効レベルとされることで、センスアンプSA
の対応する単位増幅回路によって増幅され、電源電圧V
CC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値読み出し信号とされる。
In the sense amplifier SA, first, upon receiving the low level of the internal control signal PC, the precharge operation of the complementary bit lines B0 * to Bn * by the bit line precharge circuit of each unit circuit is stopped. Also, the memory array MARY
In response to the high voltage VCH of the word line W0,
The n + 1 memory cells coupled to 0 are set to the selected state, and the minute read signals of the corresponding memory cells are output to the complementary bit lines B0 * to Bn *, respectively. These minute read signals are supplied to the sense amplifier SA by setting the common source signal lines CSP and CSN to an effective level.
Of the power supply voltage V
This is a binary read signal of a high level such as CC or a low level such as ground potential VSS.

【0034】一方、単位増幅回路が動作状態される直前
にビット線選択信号YS0がハイレベルとされると、セ
ンスアンプSAでは、対応する単位回路のスイッチMO
SFETN7及びN8が対応するスイッチMOSFET
N3及びN4とともにオン状態となり、指定された相補
ビット線B0*に出力された微小読み出し信号が対応す
るセンスMOSFETN9及びNAのゲートを介して間
接的に相補共通データ線CD*つまりはリードアンプR
Aに伝達され、リードアンプRAによる増幅動作が開始
される。また、単位増幅回路が動作状態とされた直後、
内部制御信号SCがハイレベルとされると、各単位回路
のスイッチMOSFETN5及びN6が一斉にオン状態
となり、対応する単位増幅回路の増幅動作により得られ
た2値読み出し信号がスイッチMOSFETN5及びN
6を介して直接的に相補共通データ線CD*つまりはリ
ードアンプRAに伝達される。リードアンプRAにより
増幅された読み出し信号は、内部制御信号OCのハイレ
ベルを受けてデータ出力バッファOBからデータ出力端
子Doutを介して出力される。
On the other hand, if the bit line select signal YS0 is set to the high level immediately before the unit amplifier circuit is put into the operating state, the sense amplifier SA switches the switch MO of the corresponding unit circuit.
Switch MOSFET corresponding to SFET N7 and N8
A small read signal output to the designated complementary bit line B0 * is indirectly turned on together with N3 and N4, and indirectly via the gates of the corresponding sense MOSFETs N9 and NA to the complementary common data line CD *, that is, the read amplifier R.
A, and the amplification operation by the read amplifier RA is started. Also, immediately after the unit amplifier circuit is brought into the operating state,
When the internal control signal SC is set to the high level, the switch MOSFETs N5 and N6 of each unit circuit are simultaneously turned on, and the binary read signal obtained by the amplifying operation of the corresponding unit amplifier circuit is switched to the switch MOSFETs N5 and N6.
6 to the complementary common data line CD *, that is, the read amplifier RA. The read signal amplified by the read amplifier RA is output from the data output buffer OB via the data output terminal Dout in response to the high level of the internal control signal OC.

【0035】なお、センスアンプSAの各単位回路の単
位増幅回路が動作状態とされてからスイッチMOSFE
TN5及びN6がオン状態とされるまでの間、相補共通
データ線CD*における読み出し信号の振幅は、相補ビ
ット線B0*における2値読み出し信号がセンスMOS
FETN9及びNAのゲートを介して間接的に伝達され
ることから比較的小さな値V1とされるが、スイッチM
OSFETN5及びN6がオン状態とされた後は、これ
らのスイッチMOSFETを介して直接伝達されるため
に比較的大きな値V2とされる。ただ、センスMOSF
ETN9及びNAを介する読み出し信号の伝達は、単位
増幅回路の増幅動作を待つことなく行われるため、ダイ
ナミック型RAMのビット線選択動作が速められ、その
読み出し動作モードにおけるアクセスタイムが高速化さ
れるものとなる。
Note that the switch MOSFE is turned on after the unit amplifier circuit of each unit circuit of the sense amplifier SA is brought into the operating state.
Until TN5 and N6 are turned on, the amplitude of the read signal on the complementary common data line CD * is the same as that of the binary read signal on the complementary bit line B0 *.
Since the voltage is indirectly transmitted through the gates of the FETs N9 and NA, the value is set to a relatively small value V1.
After the OSFETs N5 and N6 are turned on, the voltage is set to a relatively large value V2 because the signals are directly transmitted through these switch MOSFETs. Just sense MOSF
Since the transmission of the read signal via the ETN 9 and the NA is performed without waiting for the amplification operation of the unit amplifier circuit, the bit line selection operation of the dynamic RAM is accelerated, and the access time in the read operation mode is shortened. Becomes

【0036】次に、ダイナミック型RAMが連続読み出
し動作モードとされるとき、図4に示されるように、ロ
ウアドレスストローブ信号RASBがロウレベルとされ
たままカラムアドレスストローブ信号CASBが繰り返
しロウレベルに変化され、アドレス入力端子A0〜Ai
には、カラムアドレスストローブ信号CASBの各立ち
下がりエッジに同期して、Yアドレス信号AY0〜AY
iが例えばカラムアドレスY0及びY1を指定する組み
合わせで順次供給される。これにより、この連続読み出
し動作モードでは、選択された1本のワード線に関する
最大n+1のカラムアドレスについて連続的な読み出し
動作を行うことができる。
Next, when the dynamic RAM is set to the continuous read operation mode, as shown in FIG. 4, the column address strobe signal CASB is repeatedly changed to the low level while the row address strobe signal RASB is kept at the low level, Address input terminals A0 to Ai
Are synchronized with each falling edge of the column address strobe signal CASB.
i are sequentially supplied, for example, in a combination designating the column addresses Y0 and Y1. Thus, in the continuous read operation mode, a continuous read operation can be performed for a maximum of (n + 1) column addresses for one selected word line.

【0037】ダイナミック型RAMでは、前述のよう
に、ロウアドレスストローブ信号RASBのロウレベル
変化を受けてまず内部制御信号PCがロウレベルとさ
れ、指定されたワード線W0,ビット線選択信号YS
0,コモンソース信号線CSP及びCSNならびに内部
制御信号SC及びOCがそれぞれ所定のタイミングで順
次選択レベル又は有効レベルとされる。このうち、ワー
ド線W0ならびに内部制御信号SC及びOCは、連続読
み出し動作が行われる間、選択レベル又はハイレベルの
ままとされるが、コモンソース信号線CSP及びCSN
は、カラムアドレスストローブ信号CASBがハイレベ
ルとされるごとに無効レベルに戻され、ビット線選択信
号YS0は、カラムアドレスストローブ信号CASBの
次のロウレベル変化を受けてビット線選択信号YS1と
置き換えられる。
In the dynamic RAM, as described above, the internal control signal PC is first set to the low level in response to the low level change of the row address strobe signal RASB, and the designated word line W0 and bit line selection signal YS are set.
0, the common source signal lines CSP and CSN and the internal control signals SC and OC are sequentially set to a selection level or an effective level at predetermined timings. Among them, the word line W0 and the internal control signals SC and OC are kept at the selected level or the high level during the continuous read operation, but the common source signal lines CSP and CSN
Is returned to an invalid level every time the column address strobe signal CASB is set to the high level, and the bit line selection signal YS0 is replaced with the bit line selection signal YS1 in response to the next low level change of the column address strobe signal CASB.

【0038】センスアンプSAの各単位回路では、内部
制御信号SCのハイレベルを受けてスイッチMOSFE
TN5及びN6がオン状態のままとされるため、指定さ
れた相補ビット線B0*及びB1*等の読み出し信号
は、これらのスイッチMOSFETN5及びN6とスイ
ッチMOSFETN3及びN4を介して直接的に相補共
通データ線CD*に伝達される。この結果、相補共通デ
ータ線CD*における読み出し信号の振幅は比較的大き
な値V2となり、ダイナミック型RAMの連続読み出し
動作モードにおけるサイクルタイムが高速化される。
Each unit circuit of the sense amplifier SA receives the high level of the internal control signal SC and receives a switch MOSFE.
Since TN5 and N6 are kept in the ON state, the read signals of the designated complementary bit lines B0 * and B1 * are directly supplied to the complementary common data via these switch MOSFETs N5 and N6 and the switch MOSFETs N3 and N4. It is transmitted to line CD *. As a result, the amplitude of the read signal on the complementary common data line CD * becomes a relatively large value V2, and the cycle time in the continuous read operation mode of the dynamic RAM is shortened.

【0039】一方、ダイナミック型RAMが書き込み動
作モードとされるとき、ライトイネーブル信号WEB
は、図5に示されるように、例えばセンスアンプSAの
単位増幅回路による微小読み出し信号の増幅動作が終了
した時点でロウレベルとされ、これを受けて内部制御信
号WCがハイレベルとされる。また、データ入力端子D
inには、ライトイネーブル信号WEBのロウレベル変
化に先立って、書き込みデータWDが供給される。この
書き込みデータWDは、データ入力バッファiBを介し
てライトアンプWAに伝達され、内部制御信号WCがハ
イレベルとされるとき、ライトアンプWAから相補共通
データ線CD*及びセンスアンプSAを介してメモリア
レイの選択された1個のメモリセルに書き込まれる。
On the other hand, when the dynamic RAM is set to the write operation mode, the write enable signal WEB
As shown in FIG. 5, for example, when the operation of amplifying the small read signal by the unit amplifier circuit of the sense amplifier SA is completed, the internal control signal WC is made high. Also, the data input terminal D
In is supplied with write data WD prior to the low level change of the write enable signal WEB. The write data WD is transmitted to the write amplifier WA via the data input buffer iB. When the internal control signal WC is set to the high level, the write amplifier WD supplies the write data to the memory via the complementary common data line CD * and the sense amplifier SA. Data is written to a selected one memory cell of the array.

【0040】この実施例において、書き込みデータの伝
達経路となるスイッチMOSFETN5及びN6は、前
記のように、センスアンプSAの単位増幅回路が動作状
態とされた直後にオン状態とされ、書き込み信号がライ
トアンプWAから相補共通データ線CD*に出力される
時点では完全なオン状態にある。つまり、この実施例の
ダイナミック型RAMでは、書き込みデータの伝達経路
となる多数のスイッチMOSFETがライトアンプWA
による実質的な書き込み動作に先立ってオン状態とされ
ている訳であり、これによりライトアンプWAの書き込
み動作を速め、ダイナミック型RAMの書き込み動作を
高速化することができる。
In this embodiment, the switch MOSFETs N5 and N6, which are the transmission paths of the write data, are turned on immediately after the unit amplifier circuit of the sense amplifier SA is turned on as described above, and the write signal is written. At the time when the signal is output from the amplifier WA to the complementary common data line CD *, it is completely on. That is, in the dynamic RAM according to the present embodiment, a large number of switch MOSFETs serving as write data transmission paths are connected to the write amplifier WA.
Therefore, the writing operation of the write amplifier WA can be accelerated, and the writing operation of the dynamic RAM can be accelerated.

【0041】なお、以上の説明から明らかなように、こ
の実施例では、相補共通データ線CD*がリードアンプ
RAに指定されたメモリセルの読み出し信号を伝達する
ための読み出し用相補共通データ線と、ライトアンプW
Aから指定されたメモリセルに書き込み信号を伝達する
書き込み用相補共通データ線として兼用される。この結
果、比較的大きな配線幅を必要とする相補共通データ線
つまりはセンスアンプSAのレイアウト所要面積を縮小
できるため、ダイナミック型RAMのチップサイズを縮
小し、その低コスト化を図ることができるものとなる。
As is clear from the above description, in this embodiment, the complementary common data line CD * is connected to the read complementary common data line for transmitting the read signal of the memory cell designated to the read amplifier RA. , Light amplifier W
A is also used as a write complementary common data line for transmitting a write signal to a memory cell designated by A. As a result, the complementary common data line requiring a relatively large wiring width, that is, the layout required area of the sense amplifier SA can be reduced, so that the chip size of the dynamic RAM can be reduced and its cost can be reduced. Becomes

【0042】図6には、この発明が適用されたダイナミ
ック型RAMに含まれるメモリアレイMARY及びセン
スアンプSAの第2の実施例の部分的な回路図が示さ
れ、図7には、その単一読み出し動作モードの一実施例
の信号波形図が示されている。なお、この実施例は、前
記図1ないし図5の実施例を基本的に踏襲するものであ
るため、これと異なる部分についてのみ説明を追加す
る。
FIG. 6 is a partial circuit diagram of a second embodiment of the memory array MARY and the sense amplifier SA included in the dynamic RAM to which the present invention is applied, and FIG. A signal waveform diagram of one embodiment of one read operation mode is shown. This embodiment basically follows the embodiment shown in FIGS. 1 to 5, and therefore, a description will be added only for portions different from the embodiments.

【0043】図6において、センスアンプSAの各単位
回路は、相補共通データ線CD*の反転又は非反転信号
線と接地電位VSSとの間にそれぞれ直列形態に設けら
れるNチャンネル型のスイッチMOSFETN7及びN
8(第1のスイッチMOSFET対)ならびにセンスM
OSFETN9及びNAと、メモリアレイMARYの相
補ビット線B0*〜Bn*の非反転及び反転信号線すな
わち各単位増幅回路の非反転及び反転入出力ノードと相
補共通データ線CD*の非反転又は反転信号線との間に
それぞれ設けられるNチャンネル型の一対のスイッチM
OSFETN3及びN4(第2のスイッチMOSFET
対)とを含む。
In FIG. 6, each unit circuit of the sense amplifier SA includes an N-channel type switch MOSFET N7 provided in series between an inverted or non-inverted signal line of the complementary common data line CD * and the ground potential VSS. N
8 (first switch MOSFET pair) and sense M
The non-inverted and inverted signal lines of the OSFETs N9 and NA and the complementary bit lines B0 * to Bn * of the memory array MARY, that is, the non-inverted and inverted input / output nodes of each unit amplifier circuit and the non-inverted or inverted signal of the complementary common data line CD * A pair of N-channel switches M provided respectively between the lines M
OSFETs N3 and N4 (second switch MOSFET
Pairs) and.

【0044】各単位回路のセンスMOSFETN9及び
NAのゲートは、メモリアレイMARYの対応する相補
ビット線B0*〜Bn*の非反転又は反転信号線つまり
はセンスアンプSAの対応する単位増幅回路の非反転又
は反転入出力ノードにそれぞれ結合される。また、スイ
ッチMOSFETN7及びN8のゲートには、Yアドレ
スデコーダYDからビット線選択信号YSA0〜YSA
n(第1のビット線選択信号)の対応するビットがそれ
ぞれ共通に供給され、スイッチMOSFETN3及びN
4のゲートには、ビット線選択信号YSB0〜YSBn
(第2のビット線選択信号)の対応するビットがそれぞ
れ共通に供給される。
The gates of the sense MOSFETs N9 and NA of each unit circuit are connected to the non-inverted or inverted signal lines of the corresponding complementary bit lines B0 * to Bn * of the memory array MARY, that is, the non-inverted signal of the corresponding unit amplifier circuit of the sense amplifier SA. Alternatively, they are respectively coupled to inverting input / output nodes. The gates of the switch MOSFETs N7 and N8 have bit line selection signals YSA0 to YSA from the Y address decoder YD.
n (first bit line selection signal), the corresponding bits are supplied in common, and the switch MOSFETs N3 and N3
4 have bit line select signals YSB0 to YSBn.
The corresponding bits of the (second bit line selection signal) are supplied in common.

【0045】ここで、ビット線選択信号YSA0〜YS
Anは、図7に示されるように、コモンソース信号線C
SP及びCSNが有効レベルとされる直前、言い換える
ならばセンスアンプSAの各単位増幅回路が動作状態と
される直前に択一的に有効レベルつまり高電圧VCHと
される。また、ビット線選択信号YSB0〜YSBn
は、コモンソース信号線CSP及びCSNが有効レベル
とされた直後、言い換えるならばセンスアンプSAの各
単位増幅回路が動作状態とされた直後に択一的に有効レ
ベルつまり高電圧VCHとされ、ダイナミック型RAM
が連続読み出し動作モードとされる間はこの有効レベル
のままとされる。
Here, the bit line selection signals YSA0 to YS
An is a common source signal line C as shown in FIG.
Immediately before SP and CSN are set to the valid level, in other words, immediately before each unit amplifier circuit of the sense amplifier SA is put into the operating state, the voltage is alternatively set to the valid level, that is, the high voltage VCH. Also, bit line selection signals YSB0 to YSBn
Immediately after the common source signal lines CSP and CSN are set to the effective level, in other words, immediately after each unit amplifier circuit of the sense amplifier SA is set to the operating state, the effective level is set to the high level, that is, the high voltage VCH. Type RAM
Is kept at this effective level while the device is in the continuous read operation mode.

【0046】これにより、メモリアレイMARYの指定
された相補ビット線B0*つまりセンスアンプSAの対
応する単位増幅回路の相補入出力ノードは、単位増幅回
路が動作状態とされる直前、対応するセンスMOSFE
TN9及びNAを介して選択的かつ間接的に相補共通デ
ータ線CD*に接続され、単位増幅回路が動作状態とさ
れた直後は、対応するスイッチMOSFETN3及びN
4を介して選択的かつ直接的に相補共通データ線CD*
に接続される。この結果、この実施例においても、前期
図1〜図5の実施例と同様な作用・効果を得ることがで
きる。なお、本実施例の場合、ビット線選択信号が相補
ビット線B0*〜Bn*に対応して2本ずつ必要となる
が、スイッチMOSFETの所要数は少なくて済む。
Thus, the designated complementary bit line B0 * of the memory array MARY, that is, the complementary input / output node of the corresponding unit amplifier circuit of the sense amplifier SA is connected to the corresponding sense MOSFE immediately before the unit amplifier circuit is brought into the operating state.
Immediately after the unit amplifier circuit is activated, the corresponding switch MOSFETs N3 and N3 are selectively and indirectly connected to the complementary common data line CD * via TN9 and NA.
4 selectively and directly via the complementary common data line CD *.
Connected to. As a result, also in this embodiment, the same operation and effect as those of the embodiments of FIGS. 1 to 5 can be obtained. In this embodiment, two bit line selection signals are required for the complementary bit lines B0 * to Bn *, but the required number of switch MOSFETs is small.

【0047】図8には、この発明が適用されたダイナミ
ック型RAMに含まれるメモリアレイMARY及びセン
スアンプSAの第3の実施例の部分的な回路図が示さ
れ、図9には、その単一読み出し動作モードの一実施例
の信号波形図が示されている。なお、この実施例は、前
記図1ないし図5の実施例を基本的に踏襲するものであ
るため、これと異なる部分についてのみ説明を追加す
る。
FIG. 8 is a partial circuit diagram of a third embodiment of the memory array MARY and the sense amplifier SA included in the dynamic RAM to which the present invention is applied, and FIG. A signal waveform diagram of one embodiment of one read operation mode is shown. This embodiment basically follows the embodiment shown in FIGS. 1 to 5, and therefore, a description will be added only for portions different from the embodiments.

【0048】図8において、センスアンプSAの各単位
回路は、相補共通データ線CD*の反転又は非反転信号
線と接地電位VSSとの間にそれぞれ直列形態に設けら
れるNチャンネル型のスイッチMOSFETN7及びN
8(第1のスイッチMOSFET対)ならびにセンスM
OSFETN9及びNAと、メモリアレイMARYの相
補ビット線B0*〜Bn*の非反転又は反転信号線すな
わち各単位増幅回路の非反転及び反転入出力ノードと相
補共通データ線CD*の非反転又は反転信号線との間に
それぞれ設けられるNチャンネル型の一対のスイッチM
OSFETN3及びN4(第2のスイッチMOSFET
対)とを含む。
In FIG. 8, each unit circuit of the sense amplifier SA includes an N-channel type switch MOSFET N7 and an N-channel type switch MOSFET N7 provided in series between the inverted or non-inverted signal line of the complementary common data line CD * and the ground potential VSS. N
8 (first switch MOSFET pair) and sense M
The non-inverted or inverted signal lines of the OSFETs N9 and NA and the complementary bit lines B0 * to Bn * of the memory array MARY, that is, the non-inverted and inverted input / output nodes of each unit amplifier circuit and the non-inverted or inverted signal of the complementary common data line CD *. A pair of N-channel switches M provided respectively between the lines M
OSFETs N3 and N4 (second switch MOSFET
Pairs) and.

【0049】各単位回路のセンスMOSFETN9及び
NAのゲートは、メモリアレイMARYの対応する相補
ビット線B0*〜Bn*の非反転又は反転信号線つまり
はセンスアンプSAの対応する単位増幅回路の非反転又
は反転入出力ノードにそれぞれ結合される。また、スイ
ッチMOSFETN7及びN8ならびにN3及びN4の
ゲートには、YアドレスデコーダYDからビット線選択
信号YS0〜YSnの対応するビットがそれぞれ共通に
供給される。
The gates of the sense MOSFETs N9 and NA of each unit circuit are connected to the non-inverted or inverted signal lines of the corresponding complementary bit lines B0 * to Bn * of the memory array MARY, that is, the non-inverted signal of the corresponding unit amplifier circuit of the sense amplifier SA. Alternatively, they are respectively coupled to inverting input / output nodes. The gates of the switch MOSFETs N7 and N8 and the gates of N3 and N4 are commonly supplied with the corresponding bits of the bit line selection signals YS0 to YSn from the Y address decoder YD.

【0050】ここで、ビット線選択信号YS0〜YSn
は、図9に示されるように、コモンソース信号線CSP
及びCSNが有効レベルとされる直前、つまりはセンス
アンプSAの各単位増幅回路が動作状態とされる直前に
択一的に中間電位HVとされた後、コモンソース信号線
CSP及びCSNが有効レベルとされてから比較的短い
所定時間が経過した時点、つまりはセンスアンプSAの
各単位増幅回路が動作状態とされた直後に択一的に高電
圧VCHとされる。
Here, the bit line selection signals YS0 to YSn
Is a common source signal line CSP as shown in FIG.
And the common source signal lines CSP and CSN are set to the valid level immediately before the potentials of the common source signal lines CSP and CSN are set to the intermediate potential HV immediately before the levels of the common source signal lines CSP and CSN are set to the valid level, that is, immediately before the unit amplifier circuits of the sense amplifier SA are activated. After that, when a relatively short predetermined time elapses, that is, immediately after each unit amplifier circuit of the sense amplifier SA is brought into the operating state, the voltage is alternatively set to the high voltage VCH.

【0051】ビット線選択信号YS0が択一的に中間電
位HVとされるとき、センスアンプSAの対応する単位
回路では、スイッチMOSFETN7及びN8がオン状
態となるが、もう一対のスイッチMOSFETN3及び
N4は、対応する相補ビット線B0*の非反転及び反転
信号線が中間電位HVにプリチャージされているためオ
フ状態のままとされる。したがって、メモリアレイMA
RYの相補ビット線B0*つまりセンスアンプSAの対
応する単位増幅回路の相補入出力ノードは、単位増幅回
路が動作状態とされる直前、対応するセンスMOSFE
TN9及びNAを介して選択的かつ間接的に相補共通デ
ータ線CD*に接続される。
When the bit line selection signal YS0 is alternatively set to the intermediate potential HV, in the corresponding unit circuit of the sense amplifier SA, the switch MOSFETs N7 and N8 are turned on, but the other pair of switch MOSFETs N3 and N4 are turned on. Since the non-inverted and inverted signal lines of the corresponding complementary bit line B0 * are precharged to the intermediate potential HV, they remain off. Therefore, memory array MA
The RY complementary bit line B0 *, that is, the complementary input / output node of the corresponding unit amplifier circuit of the sense amplifier SA, is connected to the corresponding sense MOSFET just before the unit amplifier circuit is brought into the operating state.
It is selectively and indirectly connected to complementary common data line CD * via TN9 and NA.

【0052】センスアンプSAの単位増幅回路が動作状
態とされビット線選択信号YS0が択一的に高電圧VC
Hとされると、センスアンプSAの対応する単位回路で
は、もう一対のスイッチMOSFETN3及びN4がオ
ン状態となる。したがって、単位増幅回路が動作状態と
された後は、メモリアレイMARYの相補ビット線B0
*つまりセンスアンプSAの対応する単位増幅回路の相
補入出力ノードは、対応するスイッチMOSFETN3
及びN4を介して選択的かつ直接的に相補共通データ線
CD*に接続される。この結果、この実施例において
も、前期図1〜図5の実施例と同様な作用・効果を得る
ことができる。なお、本実施例の場合、ビット線選択信
号及びスイッチMOSFETの所要数をともに少なくす
ることができ、ダイナミック型RAMのチップサイズを
さらに縮小できる。
The unit amplifier circuit of the sense amplifier SA is activated, and the bit line selection signal YS0 is alternatively set to the high voltage VC.
When it is set to H, another pair of switch MOSFETs N3 and N4 are turned on in the unit circuit corresponding to the sense amplifier SA. Therefore, after the unit amplifier circuit is activated, the complementary bit line B0 of the memory array MARY is set.
* That is, the complementary input / output node of the corresponding unit amplifier circuit of the sense amplifier SA is connected to the corresponding switch MOSFET N3
And N4 selectively and directly to complementary common data line CD *. As a result, also in this embodiment, the same operation and effect as those of the embodiments of FIGS. 1 to 5 can be obtained. In the case of the present embodiment, both the required number of bit line selection signals and the required number of switch MOSFETs can be reduced, and the chip size of the dynamic RAM can be further reduced.

【0053】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)ダイレクトセンス方式を採るダイナミック型RA
M等において、相補共通データ線を書き込み用及び読み
出し用として共通化することで、センスアンプのレイア
ウト所要面積を縮小し、ダイナミック型RAM等のチッ
プサイズを縮小して、その低コスト化を図ることができ
るという効果が得られる。
The operational effects obtained from the above embodiment are as follows. (1) Dynamic RA using direct sense
In M, etc., the complementary common data line is shared for writing and reading, thereby reducing the required layout area of the sense amplifier, reducing the chip size of the dynamic RAM and the like, and reducing its cost. Is obtained.

【0054】(2)上記(1)項において、相補共通デ
ータ線と接地電位VSSとの間に、例えば、そのゲート
がセンスアンプの対応する単位増幅回路の非反転又は反
転入出力ノードにそれぞれ結合されるセンスMOSFE
T対と、センスアンプの単位増幅回路が動作状態とされ
る直前に対応するビット線選択信号のハイレベルを受け
て選択的にオン状態とされる第1のスイッチMOSFE
T対を直列形態に設け、さらに上記相補共通データ線と
対応する単位増幅回路の相補入出力ノードとの間に、上
記第1のスイッチMOSFET対と同一条件で選択的に
オン状態とされる第2のスイッチMOSFET対と、単
位増幅回路が動作状態とされた直後に選択的にオン状態
とされる第3のスイッチMOSFET対とを直列形態に
設けることで、連続読み出し動作の第1ビット目につい
ては、センスMOSFET対を介する信号伝達によって
ビット線選択動作を早め、第2ビット目以降について
は、第2及び第3のスイッチMOSFET対を介する信
号伝達によってその相補共通データ線におけるレベルを
拡大できるため、ダイナミック型RAM等の単一及び連
続読み出し動作を高速化することができるという効果が
得られる。
(2) In the above item (1), for example, the gate is coupled between the complementary common data line and the ground potential VSS to the non-inverting or inverting input / output node of the corresponding unit amplifier circuit of the sense amplifier. Sense MOSFE
T pair and a first switch MOSFE selectively turned on in response to the high level of the corresponding bit line selection signal immediately before the unit amplifier circuit of the sense amplifier is turned on.
T pairs are provided in series, and between the complementary common data line and the complementary input / output node of the corresponding unit amplifier circuit are selectively turned on under the same conditions as the first switch MOSFET pair. By providing two switch MOSFET pairs in series and a third switch MOSFET pair selectively turned on immediately after the unit amplifier circuit is turned on, the first bit of the continuous read operation is provided. Can speed up the bit line selection operation by transmitting a signal through a pair of sense MOSFETs, and increase the level of the complementary common data line for the second and subsequent bits by transmitting a signal through a pair of second and third switch MOSFETs. In addition, the effect of accelerating single and continuous read operations of a dynamic RAM or the like can be obtained.

【0055】(3)上記(1)項及び(2)項におい
て、第3のスイッチMOSFET対を動作モードに関係
なくオン状態とし、その制御に関する書き込み動作時の
クリティカルパスをなくして、ダイナミック型RAM等
の書き込み動作を高速化することができるという効果が
得られる。
(3) In the above items (1) and (2), the third switch MOSFET pair is turned on irrespective of the operation mode, and there is no critical path at the time of the write operation related to the control. And the like can be speeded up.

【0056】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、この発明は、上記実
施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない
範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例え
ば、図1において、ダイナミック型RAMは、複数ビッ
トの記憶データを同時に入力又は出力するいわゆる多ビ
ット構成を採ることができる。この場合、ダイナミック
型RAMは複数の相補共通データ線を必要とするため、
本発明のチップサイズに関する効果はさらに大きなもの
となる。メモリアレイMARYは、その周辺回路を含め
て複数のメモリマットに分割することができるし、シェ
アドセンス方式を採ることもできる。ダイナミック型R
AMは、アドレスマルチプレックス方式を採ることを必
須条件とはしないし、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及び有効レベルならびに組み合
せ等は、種々の実施形態を採りうる。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiment, the invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention. Needless to say, there is. For example, in FIG. 1, the dynamic RAM can adopt a so-called multi-bit configuration in which a plurality of bits of storage data are simultaneously input or output. In this case, since the dynamic RAM requires a plurality of complementary common data lines,
The effect of the present invention on the chip size is even greater. The memory array MARY can be divided into a plurality of memory mats including its peripheral circuits, and can also adopt a shared sense system. Dynamic type R
The AM does not make it mandatory to adopt the address multiplex system, and its block configuration, the names and effective levels of the start control signal and the internal control signal, the combination thereof, and the like can take various embodiments.

【0057】図2,図6ならびに図8において、メモリ
アレイMARY及びセンスアンプSAは、任意数の冗長
素子を含むことができるし、前述のように、その周辺回
路を含めて複数のメモリマットに分割することもでき
る。メモリアレイMARY及びセンスアンプSAの具体
的な回路構成や電源電圧の極性及び絶対値ならびにMO
SFETの導電型等は、これらの実施例による制約を受
けない。
In FIGS. 2, 6 and 8, the memory array MARY and the sense amplifier SA can include an arbitrary number of redundant elements, and as described above, include a plurality of memory mats including their peripheral circuits. It can also be split. Specific circuit configurations of the memory array MARY and the sense amplifier SA, the polarity and absolute value of the power supply voltage, and the MO
The conductivity type and the like of the SFET are not restricted by these embodiments.

【0058】図3〜図5,図7ならびに図9において、
各信号の絶対的なレベル及びタイミング関係は、本発明
に制約を与えない。また、図7において、センスアンプ
SAの単位増幅回路が動作状態とされる直前に択一的に
有効レベルされるビット線選択信号YSA0〜YSAn
は、ビット線選択信号YSB0〜YSBnが択一的に有
効レベルとされた直後に無効レベルとしてもよい。
In FIG. 3 to FIG. 5, FIG. 7, and FIG.
The absolute level and timing relationship of each signal does not limit the invention. In FIG. 7, bit line select signals YSA0 to YSAn which are alternatively enabled immediately before the unit amplifier circuit of the sense amplifier SA is brought into an operating state.
May be set to the invalid level immediately after the bit line selection signals YSB0 to YSBn are alternatively set to the valid level.

【0059】読み出し用相補共通データ線CDR*及び
書き込み用相補共通データ線CDW*を個別に設けるこ
とが問題にならない場合、図10に示されるように、例
えば図11のMOSFETNE及びNFに対する内部制
御信号WPをセンスアンプSAの単位増幅回路が動作状
態とされた直後に高電圧VCHのような有効レベルとす
ることにより、ダイナミック型RAMの連続読み出し動
作のサイクルタイムを高速化し、その書き込み動作を高
速化することができる。
If it is not a problem to separately provide the read complementary common data line CDR * and the write complementary common data line CDW *, as shown in FIG. 10, for example, internal control signals for the MOSFETs NE and NF in FIG. By setting WP to an effective level such as the high voltage VCH immediately after the unit amplifier circuit of the sense amplifier SA is brought into the operating state, the cycle time of the continuous read operation of the dynamic RAM is increased, and the write operation thereof is accelerated. can do.

【0060】以上の説明では、主として本発明者によっ
てなされた発明をその背景となった利用分野であるダイ
ナミック型RAMに適用した場合について説明したが、
それに限定されるものではなく、例えば、ダイナミック
型RAMを基本構成とする疑似スタティック型RAM及
びデュアルポートメモリ等の各種メモリ集積回路やこれ
らのメモリ集積回路を内蔵する論理集積回路装置等にも
適用できる。この発明は、少なくともダイレクトセンス
方式を採る半導体記憶装置ならびにこのような半導体記
憶装置を含む装置又はシステムに広く適用できる。
In the above description, the case where the invention made by the present inventor is mainly applied to the dynamic RAM, which is the field of application as the background, has been described.
The present invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied to various memory integrated circuits such as a pseudo-static RAM having a dynamic RAM as a basic configuration and a dual-port memory, and a logic integrated circuit device incorporating these memory integrated circuits. . INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely applied to at least a semiconductor memory device adopting a direct sense method and an apparatus or a system including such a semiconductor memory device.

【0061】[0061]

【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、ダイレクトセンス方式を採
るダイナミック型RAM等において、相補共通データ線
を書き込み用及び読み出し用として共通化するととも
に、例えばこの相補共通データ線と接地電位VSSとの
間に、そのゲートがセンスアンプの対応する単位増幅回
路の非反転又は反転入出力ノードにそれぞれ結合される
センスMOSFET対と、センスアンプの単位増幅回路
が動作状態とされる直前に対応するビット線選択信号の
ハイレベルを受けて選択的にオン状態とされる第1のス
イッチMOSFET対とを直列形態に設け、さらに上記
相補共通データ線と対応する単位増幅回路の相補入出力
ノードとの間に、上記第1のスイッチMOSFET対と
同一条件で選択的にオン状態とされる第2のスイッチM
OSFET対と、単位増幅回路が動作状態とされた直後
に選択的にオン状態とされる第3のスイッチMOSFE
T対とを直列形態に設ける。これにより、センスアンプ
のレイアウト所要面積を縮小して、ダイナミック型RA
M等のチップサイズを縮小し、その低コスト化を図るこ
とができるとともに、連続読み出し動作の第1ビット目
については、センスMOSFET対を介する信号伝達に
よってビット線選択動作を早め、第2ビット目以降につ
いては、第2及び第3のスイッチMOSFET対を介す
る信号伝達によってその相補共通データ線におけるレベ
ルを拡大して、ダイナミック型RAM等の単一及び連続
読み出し動作を高速化できる。さらに、第3のスイッチ
MOSFET対を動作モードに関係なくオン状態とし、
その制御に関する書き込み動作時のクリティカルパスを
なくして、ダイナミック型RAM等の書き込み動作を高
速化できる。
The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, in a dynamic RAM or the like employing a direct sense method, the complementary common data line is shared for writing and reading, and the gate thereof is connected between the complementary common data line and the ground potential VSS. Selection by receiving a pair of sense MOSFETs respectively coupled to the non-inverting or inverting input / output nodes of the corresponding unit amplifier circuit and the corresponding bit line selection signal at a high level immediately before the unit amplifier circuit of the sense amplifier is activated. A first pair of switch MOSFETs which are turned on in a serial manner is provided in series, and further, the first pair of switch MOSFETs and the first pair of switch MOSFETs are provided between the complementary common data line and a complementary input / output node of a corresponding unit amplifier circuit. Second switch M selectively turned on under the same conditions
An OSFET pair and a third switch MOSFET that is selectively turned on immediately after the unit amplifier circuit is turned on.
T pairs are provided in series. As a result, the required layout area of the sense amplifier is reduced, and the dynamic RA
The size of the chip such as M can be reduced and the cost can be reduced. For the first bit of the continuous read operation, the bit line selection operation is accelerated by transmitting a signal through the sense MOSFET pair, and the second bit is Thereafter, the level of the complementary common data line is expanded by signal transmission through the second and third switch MOSFET pairs, so that single and continuous read operations of a dynamic RAM or the like can be speeded up. Further, the third switch MOSFET pair is turned on regardless of the operation mode,
It is possible to eliminate the critical path at the time of the write operation related to the control and to speed up the write operation of the dynamic RAM or the like.

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

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

【図2】図1のダイナミック型RAMに含まれるメモリ
アレイ及びセンスアンプの一実施例を示す部分的な回路
図である。
FIG. 2 is a partial circuit diagram showing one embodiment of a memory array and a sense amplifier included in the dynamic RAM of FIG. 1;

【図3】図1のダイナミック型RAMの単一読み出し動
作モードの一実施例を示す信号波形図である。
FIG. 3 is a signal waveform diagram showing one embodiment of a single read operation mode of the dynamic RAM of FIG. 1;

【図4】図1のダイナミック型RAMの連続読み出し動
作モードの一実施例を示す信号波形図である。
FIG. 4 is a signal waveform diagram showing one embodiment of a continuous read operation mode of the dynamic RAM of FIG. 1;

【図5】図1のダイナミック型RAMの書き込み動作モ
ードの一実施例を示す信号波形図である。
FIG. 5 is a signal waveform diagram showing one embodiment of a write operation mode of the dynamic RAM of FIG. 1;

【図6】この発明が適用されたダイナミック型RAMに
含まれるメモリアレイ及びセンスアンプの第2の実施例
を示す部分的な回路図である。
FIG. 6 is a partial circuit diagram showing a second embodiment of a memory array and a sense amplifier included in a dynamic RAM to which the present invention is applied;

【図7】図6のダイナミック型RAMの読み出し動作モ
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 one embodiment of a read operation mode of the dynamic RAM of FIG. 6;

【図8】この発明が適用されたダイナミック型RAMに
含まれるメモリアレイ及びセンスアンプの第3の実施例
を示す部分的な回路図である。
FIG. 8 is a partial circuit diagram showing a third embodiment of a memory array and a sense amplifier included in a dynamic RAM to which the present invention is applied.

【図9】図8のダイナミック型RAMの読み出し動作モ
ードの一実施例を示す信号波形図である。
FIG. 9 is a signal waveform diagram showing one embodiment of a read operation mode of the dynamic RAM of FIG. 8;

【図10】この発明が適用されたダイナミック型RAM
の読み出し動作モードの第4の実施例を示す信号波形図
である。
FIG. 10 shows a dynamic RAM to which the present invention is applied.
FIG. 11 is a signal waveform diagram showing a fourth embodiment of the read operation mode of FIG.

【図11】この発明に先立って本願発明者等が開発した
ダイナミック型RAMに含まれるメモリアレイ及びセン
スアンプの一例を示す部分的な回路図である。
FIG. 11 is a partial circuit diagram showing an example of a memory array and a sense amplifier included in a dynamic RAM developed by the present inventors prior to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

MARY……メモリアレイ、SA……センスアンプ、X
D……Xアドレスデコーダ、YD……Yアドレスデコー
ダ、XB……Xアドレスバッファ、YB……Yアドレス
バッファ、A0〜Ai……アドレス信号又はその入力端
子、WA……ライトアンプ、RA……リードアンプ、I
B……データ入力バッファ、OB……データ出力バッフ
ァ、Din……データ入力端子、Dout……データ出
力端子、TG……タイミング発生回路、RASB……ロ
ウアドレスストローブ信号又はその入力端子、CASB
……カラムアドレスストローブ信号又はその入力端子、
WEB……ライトイネーブル信号又はその入力端子。W
0〜Wm……ワード線、B0*〜Bn*……相補ビット
線、Cs……情報蓄積キャパシタ、Qa……アドレス選
択MOSFET、P1〜P2……PチャンネルMOSF
ET、N1〜NF……NチャンネルMOSFET。CS
P・CSN……コモンソース線、YS0〜YSn……ビ
ット線選択信号、CD*……相補共通データ線。YSA
0〜YSAn,YSB0〜YSBn……ビット線選択信
号。
MARY: memory array, SA: sense amplifier, X
D: X address decoder, YD: Y address decoder, XB: X address buffer, YB: Y address buffer, A0 to Ai: Address signal or its input terminal, WA: Write amplifier, RA: Read Amplifier, I
B: Data input buffer, OB: Data output buffer, Din: Data input terminal, Dout: Data output terminal, TG: Timing generation circuit, RASB: Row address strobe signal or its input terminal, CASB
..... column address strobe signal or its input terminal,
WEB: Write enable signal or its input terminal. W
0 to Wm word line, B0 * to Bn * complementary bit line, Cs information storage capacitor, Qa address selection MOSFET, P1 to P2 P channel MOSF
ET, N1 to NF ... N-channel MOSFET. CS
P, CSN ... common source line, YS0 to YSn ... bit line selection signal, CD * ... complementary common data line. YSA
0 to YSAn, YSB0 to YSBn... Bit line selection signals.

フロントページの続き (72)発明者 ▲高▼嶋 一雅 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Continued on front page (72) Inventor ▲ Taka ▼ Kazumasa Shima 2326 Imai, Ome-shi, Tokyo Inside Device Development Center, Hitachi, Ltd.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 メモリアレイの各相補ビット線に対応し
て設けられる単位増幅回路と、 そのゲートが対応する上記単位増幅回路の非反転又は反
転入出力ノードにそれぞれ結合されるセンスMOSFE
T対と、 対応する上記センスMOSFET対のドレインと第1の
相補共通データ線の反転又は非反転信号線との間にそれ
ぞれ設けられ単位増幅回路が動作状態とされる直前から
選択的にオン状態とされる第1のスイッチMOSFET
対と、 対応する上記単位増幅回路の非反転又は反転入出力ノー
ドと第2の相補共通データ線の非反転又は反転信号線と
の間にそれぞれ設けられ単位増幅回路が動作状態とされ
た直後に選択的にオン状態又は有効状態とされる第2の
スイッチMOSFET対とを具備することを特徴とする
半導体記憶装置。
1. A unit amplifier circuit provided corresponding to each complementary bit line of a memory array, and a sense MOSFE whose gate is coupled to a non-inverted or inverted input / output node of the corresponding unit amplifier circuit, respectively.
T pair, respectively, provided between the drain of the corresponding sense MOSFET pair and the inverted or non-inverted signal line of the first complementary common data line, and selectively turned on immediately before the unit amplifier circuit is brought into the operating state. First switch MOSFET
Immediately after the unit amplifier circuit is provided between the non-inverted or inverted input / output node of the corresponding unit amplifier circuit and the non-inverted or inverted signal line of the second complementary common data line. A second pair of switch MOSFETs selectively turned on or enabled.
【請求項2】 請求項1において、 上記第1及び第2の相補共通データ線は、同一の相補共
通データ線からなるものであることを特徴とする半導体
記憶装置。
2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein said first and second complementary common data lines are composed of the same complementary common data line.
【請求項3】 請求項1又は請求項2において、 上記第1及び第2のスイッチMOSFET対は、共通の
ビット線選択信号に従って選択的にかつ同時にオン状態
とされるものであって、 上記半導体記憶装置は、上記第2のスイッチMOSFE
T対と直列形態に設けられ単位増幅回路が動作状態とさ
れた直後に選択的にオン状態とされる第3のスイッチM
OSFET対を含むものであることを特徴とする半導体
記憶装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the first and second switch MOSFET pairs are selectively and simultaneously turned on in accordance with a common bit line selection signal. The storage device is the second switch MOSFET.
A third switch M provided in series with the T pair and selectively turned on immediately after the unit amplifier circuit is activated.
A semiconductor memory device including an OSFET pair.
【請求項4】 請求項3において、 上記第3のスイッチMOSFET対は、上記メモリアレ
イの同一ワード線に関する連続的な読み出し動作が行わ
れる間、連続的にオン状態とされるものであることを特
徴とする半導体記憶装置。
4. The method according to claim 3, wherein the third switch MOSFET pair is continuously turned on while a continuous read operation is performed on the same word line of the memory array. A semiconductor memory device characterized by the following.
【請求項5】 請求項1又は請求項2おいて、 上記第1のスイッチMOSFET対は、単位増幅回路が
動作状態とされる直前から選択的に有効レベルとされる
第1のビット線選択信号に従って選択的にオン状態とさ
れるものであり、 上記第2のスイッチMOSFET対は、単位増幅回路が
動作状態とされた直後に選択的に有効レベルとされる第
2のビット線選択信号に従って選択的にオン状態とされ
るものであることを特徴とする半導体記憶装置。
5. The first bit line selection signal according to claim 1, wherein the first switch MOSFET pair is selectively set to an effective level immediately before the unit amplifier circuit is activated. The second pair of switch MOSFETs is selectively turned on according to a second bit line selection signal which is selectively set to an effective level immediately after the unit amplifier circuit is brought into an operating state. A semiconductor memory device which is turned on in a typical manner.
【請求項6】 請求項5において、上記第2のビット線
選択信号は、上記メモリアレイの同一ワード線に関する
連続的な読み出し動作が行われる間、連続的に有効レベ
ルとされるものであることを特徴とする半導体記憶装
置。
6. The semiconductor memory device according to claim 5, wherein the second bit line selection signal is continuously set to a valid level while a continuous read operation is performed on the same word line of the memory array. A semiconductor memory device characterized by the above-mentioned.
【請求項7】 請求項1又は請求項2において、 上記第1及び第2のスイッチMOSFET対は、共通の
ビット線選択信号に従って選択的にかつ同時にオン状態
とされるものであり、 上記相補ビット線の非反転及び反転信号線は、第1及び
第2の電源電圧間の中間電位にプリチャージされるもの
であって、 上記ビット線選択信号は、それが有効レベルとされる当
初、上記中間電位とされ、単位増幅回路が動作状態とさ
れてから所定時間が経過した時点で所定の高電圧電位と
されるものであることを特徴とする半導体記憶装置。
7. The device according to claim 1, wherein the first and second switch MOSFET pairs are selectively and simultaneously turned on in accordance with a common bit line selection signal. The non-inverted and inverted signal lines are precharged to an intermediate potential between the first and second power supply voltages, and the bit line selection signal is initially set to the intermediate level when the bit line selection signal is set to a valid level. A semiconductor memory device having a predetermined high voltage potential when a predetermined time has elapsed since the unit amplifier circuit was activated.
【請求項8】 請求項7において、 上記ビット線選択信号は、上記メモリアレイの同一ワー
ド線に関する連続的な読み出し動作が行われる間、連続
的に上記高電圧電位とされるものであることを特徴とす
る半導体記憶装置。
8. The method according to claim 7, wherein the bit line selection signal is continuously set to the high voltage potential during a continuous read operation on the same word line of the memory array. A semiconductor memory device characterized by the following.
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