JPH10334663A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH10334663A
JPH10334663A JP9140767A JP14076797A JPH10334663A JP H10334663 A JPH10334663 A JP H10334663A JP 9140767 A JP9140767 A JP 9140767A JP 14076797 A JP14076797 A JP 14076797A JP H10334663 A JPH10334663 A JP H10334663A
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JP
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signal
bit line
potential
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Application number
JP9140767A
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English (en)
Inventor
Norihiko Satani
憲彦 佐谷
Tetsuya Mitoma
徹哉 三苫
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Oki Electric Industry Co Ltd
Oki Micro Design Miyazaki Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
Oki Micro Design Miyazaki Co Ltd
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Publication date
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/10Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers
    • G11C7/1006Data managing, e.g. manipulating data before writing or reading out, data bus switches or control circuits therefor

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 2バンク構成のメモリの読出しデータバスを
共有化して小形化を図り、かつアクセス速度の低下しな
い半導体記憶装置を提供する。 【解決手段】 バンクBK1が選択されると、ブロック
選択信号EQB1が“L”となり、MOS24はオンに
なってノードN20が接地電位GNDになり、バンクB
K1のセンスアンプ13が動作して、メモリセル11i
のデータがMOS21a,21bのゲートに与えられ
る。選択読出し信号RCL1が“H”となるので、MO
S22a,22bはオンとなり、読出されたデータに応
じた電位が読出しデータバス/RB,RBに出力され
る。一方、非選択のバンクBK0では、MOS23はオ
ン、MOS24はオフとなり、ノードN20が電源電位
VCCになり、センスアンプ13の出力側は、ほぼ電源
電位VCCにプリチャージされ、選択されたときに直ち
にデータの読出しが可能な状態にスタンバイされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体記憶装置、
特にダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ(以
下、「DRAM」という)等の内部のデータバス構成に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】DRAMの大容量化に伴い、1アドレス
に複数ビット(例えば、8ビット、16ビット)を記憶
する多バイト化や、連続するアドレスの内容を連続して
読み書きする連続アクセスの要求が多くなってきてい
る。DRAMでは、アクセス毎にビット線を一定電圧に
充電するプリチャージを行う必要がある。このため、連
続アクセスを可能にするための方法として、例えばメモ
リセル配列を2組のバンクに分割し、これらのバンクを
交互にアクセスすることによって、連続アクセスを実現
している。図2は、従来のDRAMの概略の構成図であ
る。このDRAMは、同一構成の2つのバンクBK0,
BK1を有している。例えば、バンクBK1は、平行に
配置された複数のワード線WL0,WL1,…,WLn
と、これらのワード線WL0〜WLnに直交するように
配置された相補的な2本のビット線BL,/BL(但
し、「/」は反転を意味する)を有している。ワード線
WLi(但し、i=0〜n)とビット線BL又はビット
線/BLとの交叉箇所には、メモリセル1iが接続され
ている。
【0003】ビット線BL,/BLは、センスアンプ
(SA)2の入力側に接続されている。センスアンプ2
には、その動作を制御するためのブロック選択信号EQ
B1が与えられており、このセンスアンプ2の出力側の
ノードN1,N2に、MOSトランジスタ(以下、単に
「MOS」という)3a,3bのゲートが、それぞれ接
続されている。MOS3a,3bのソースは接地電位G
NDに共通接続され、ドレインは、それぞれMOS4
a,4bを介して相補的な読出しデータバス/RB,R
Bに接続されている。MOS4a,4bのゲートには、
選択読出し信号RCL1が与えられている。読出しデー
タバス/RB,RBの一端は、それぞれMOS5a,5
bを介して電源電位VCCに接続されている。MOS5
a,5bのゲートには、インバータ6を介してブロック
選択信号EQB1が与えられている。読出しデータバス
/RB,RBの他端は、プリチャージ回路(PC)7
の入力側に接続され、このプリチャージ回路7の出力
側が、トランスファゲート(TG)8を介して読出し
アンプ9の入力側に接続されている。トランスファゲー
ト8は、バンク選択信号BKSELによってオン/オ
フの制御が行われるものである。
【0004】一方、バンクBK0も、バンクBK1と同
様の接続となっており、このバンクBK0の読出しデー
タバス/RB,RBに、プリチャージ回路7が接続さ
れている。プリチャージ回路7の出力側が、トランス
ファゲート8を介して読出しアンプ9の入力側に接続
されている。トランスファゲート8は、インバータ1
0を介して与えられるバンク選択信号BKSELによっ
てオン/オフの制御が行われるものである。そして、バ
ンク選択信号BKSELによって選択されたバンクBK
0またはBK1からデータが読出され、読出しアンプ9
から読出しデータDQとして出力されるようになってい
る。ここで、バンクBK1がスタンバイ状態からアクテ
ィブ状態に変化して、このバンクBK1のメモリセル1
iに記憶されたデータを読出す場合の動作を説明する。
バンクBK1がスタンバイ状態の時、ブロック選択信号
EQB1はレベル“H”となっており、MOS5a,5
bはオフ状態となっている。一方、プリチャージ回路7
によって、読出しデータバスRB,/RBの電位は、
両方ともVCC−Vt(但し、VtはMOS5a等の閾
値電圧)にプリチャージされている。
【0005】次に、バンク選択信号BKSEL、及び選
択読出し信号RCL1が“H”、ブロック選択信号EQ
B1がレベル“L”に変化することによって、バンクB
K1がアクティブ状態になる。そして、選択されたバン
クBK1のワード線WLiが“H”になると、このワー
ド線WLiに接続されたメモリセル1iに記憶されたデ
ータがビット線対BL,/BLに出力される。ビット線
対BL,/BLに出力されたデータはセンスアンプ2に
与えられ、このセンスアンプ2で所定のレベルまで増幅
されて、ノードN1,N2に出力される。もし、メモリ
セル1iに記憶されたデータが“H”であれば、ノード
N1,N2のレベルは、それぞれ“H”,“L”とな
る。これにより、MOS3aはオン状態、MOS3bは
オフ状態となる。また、選択読出し信号RCL1のレベ
ルは“H”となっているので、MOS4a,4bはいず
れもオン状態である。これにより、読出しデータバスR
B,/RBのレベルは、それぞれ“H”,“L”とな
る。読出しデータバスRB,/RB上の信号は、プリチ
ャージ回路7及びトランスファゲート8を通って読
出しアンプ9に与えられ、この読出しアンプ9によって
読出しデータDQとして“H”が出力される。
【0006】もし、メモリセル1iに記憶されたデータ
が“L”であれば、ノードN1,N2のレベルは、それ
ぞれ“L”,“H”となるので、MOS3aはオフ状
態、MOS3bはオン状態となる。これにより、読出し
データDQとして“L”が出力される。バンクBK1が
選択されてメモリセル1iの読出しが行われている間、
非選択のバンクBK0は、スタンバイ状態になってお
り、その読出しデータバスRB,/RBの電位は、両方
ともVCC−Vtにプリチャージされている。従って、
次にバンクBK0が選択されたときには、直ちにワード
線WLiで選択されたメモリセル1iの記憶データを読
出すことが可能になる。このように、選択したバンクB
K1(又はBK0)をアクセスする間、非選択のバンク
BK0(又はBK1)をスタンバイ状態にしておき、2
つのバンクBK0,BK1を交互にアクセスすることに
より、連続アクセスを可能にしている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
2バンク構成のDRAMでは、図2に示すように、バン
クBK0,BK1毎に読出しデータバスRB,/RBが
必要となる。また、バンク数を多くしたり、多バイト化
等のために各バンクを複数のブロックに分割すると、更
に読出しデータバスRB,/RBのレイアウト上に占め
る面積が大きくなり、チップサイズが大きくなるという
課題がある。チップサイズの増加を防ぐためには、複数
のバンクBK0,BK1に対して、1対の読出しデータ
バスRB,/RBを共有させることが有効である。しか
し、単純に読出しデータバスRB,/RBを共有化する
と、次のような課題が生ずる。図3は、単純に読出しデ
ータバスRB,/RBを共有化した場合の従来のDRA
Mの課題を説明するための図であり、図2中の要素と共
通の要素には共通の符号が付されている。このDRAM
は、同一構成の2つのバンクBK0,BK1を有してい
る。バンクBK0は、更に同一構成のブロックBLK0
−1,BLK0−2に分割されている。また、バンクB
K1も同様に、同一構成のブロックBLK1−1,BL
K1−2に分割されている。各ブロックBLK0−1,
BLK1−1は、それぞれビット線対BL,/BLにメ
モリセル1iから読出された信号を増幅するセンスアン
プ2を有している。
【0008】ブロックBLK1−1のセンスアンプ2の
出力側のノードN1,N2には、それぞれMOS3a,
3bのゲートが接続されている。MOS3a,3bのソ
ースは接地電位GNDに共通接続され、ドレインはそれ
ぞれMOS4a,4bを介して、ブロックBLK0−
1,BLK1−1共通の読出しデータバス/RB,RB
に接続されている。MOS4a,4bのゲートには、選
択読出し信号RCL1が与えられている。読出しデータ
バスRB,/RBの一端は、それぞれMOS5a,5b
を介して電源電位VCCに接続されている。MOS5
a,5bのゲートには、ブロックBLK0−1,BLK
1−1を共通に選択するための共通ブロック選択信号B
LKSEL1が与えられている。読出しデータバスR
B,/RBの他端は、プリチャージ回路7の入力側に
接続され、このプリチャージ回路7の出力側が、読出
しアンプ9の入力側に接続されている。一方、ブロッ
クBLK0−1のセンスアンプ2の出力側も、ブロック
BLK1−1と同様に、MOS3a,3b及びMOS4
a,4bを通して、ブロックBLK0−1,BLK1−
1共通の読出しデータバス/RB,RBに接続されてい
る。
【0009】また、ブロックBLK0−2,BLK1−
2は、ブロックBLK0−1,BLK1−1と同様に、
これらのブロックBLK0−2,BLK1−2共通の読
出しデータバスRB,/RBに共通接続されており、共
通ブロック選択信号BLKSEL2で選択された時に、
プリチャージ回路7を介して読出しアンプ9に接続
されるようになっている。このような構成のDRAMに
おいて、バンクBK1側のブロックBLK1−2と、バ
ンクBK0側のブロックBLK0−1とを交互にアクセ
スする場合の動作を説明する。ブロックBLK1−2が
アクセスされている時、バンクBK1側の選択読出し信
号RCL1は“H”、及びブロック選択信号EQB1−
2は“L”になる。選択読出し信号RCL1は、バンク
BK1内の共通信号であるので、ブロックBLK1−1
側の選択読出し信号RCL1も“H”となる。ここで、
ブロック選択信号EQB1−1は“H”のため、ブロッ
クBLK1−1のセンスアンプ2の出力側のノードN
1,N2の電位は(1/2)VCCとなり、MOS3
a,3bはともにオン状態になる。更に、MOS4a,
4bもオン状態となっているので、ブロックBLK1−
1側の読出しデータバス/RB,RBは、MOS4a,
3a、及びMOS4b、3bを介してそれぞれ接地電位
GNDに接続され、これらの電位は低下する。
【0010】ブロックBLK1−1側の読出しデータバ
スRB,/RBは、ブロックBLK0−1にも共通に接
続されているので、次にこのブロックBLK0−1がア
クセスされた時に、読出しデータバスRB,/RBが所
定の電位(VCC−Vt)にプリチャージされていない
ことになる。このため、読出しアンプ9の反応が遅く
なり、アクセス時間に遅延を生ずるという課題があっ
た。本発明は、前記従来技術が持っていた課題を解決
し、読出しデータバスRB,/RBを共有化することに
よってレイアウトの小形化を図るとともに、アクセス時
間の遅延を防止することができるDRAM等の半導体記
憶装置を提供するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の内の第1の発明は、半導体記憶装置におい
て、次のような第1及び第2の記憶手段と、第1及び第
2の出力制御手段と、データバス対と、プリチャージ手
段と、読出し手段とを備えている。第1の記憶手段は、
2本のビット線が平行に配置された第1のビット線対、
前記第1のビット線対に直交して配置された複数のワー
ド線からなる第1のワード線群、前記第1のビット線対
と前記第1のワード線群との各交叉箇所に設けられ、該
第1のワード線群の内の1つのワード線によって選択さ
れたときに該第1のビット線対に与えられ電位を保持す
るとともに、該保持した電位を該第1のビット線対に出
力する複数のメモリセルからなる第1のメモリセル群、
及び第1の指定信号によって指定された時に、前記第1
のメモリセル群の内の選択されたメモリセルから前記第
1のビット線対に出力された電位を増幅して、相補的な
第1及び第2のセンス信号を出力する第1のセンスアン
プを有している。第2の記憶手段は、2本のビット線が
平行に配置された第2のビット線対、前記第2のビット
線対に直交して配置された複数のワード線からなる第2
のワード線群、前記第2のビット線対と前記第2のワー
ド線群との各交叉箇所に設けられ、該第2のワード線群
の内の1つのワード線によって選択されたときに該第2
のビット線対に与えられ電位を保持するとともに、該保
持した電位を該第2のビット線対に出力する複数のメモ
リセルからなる第2のメモリセル群、及び前記第1の指
定信号とは重複しないタイミングの第2の指定信号によ
って指定された時に、前記第2のメモリセル群の内の選
択されたメモリセルから前記第2のビット線対に出力さ
れた電位を増幅して、相補的な第3及び第4のセンス信
号を出力する第2のセンスアンプを有している。
【0012】第1の出力制御手段は、前記第1の指定信
号によって指定されたときに、前記第1及び第2のセン
ス信号によって相補的に制御され、第1のノード及び第
2のノードに対して該第1及び第2のセンス信号に対応
する電位をそれぞれ出力するとともに、該第1の指定信
号によって指定されていないときには、該第1及び第2
のノードとの間が切断状態となるものである。第2の出
力制御手段は、前記第2の指定信号によって指定された
ときに、前記第3及び第4のセンス信号によって相補的
に制御され、第3のノード及び第4のノードに対して該
第3及び第4のセンス信号に対応する電位をそれぞれ出
力するとともに、該第2の指定信号によって指定されて
いないときには、該第3及び第4のノードとの間が切断
状態となるものである。データバス対は、前記第1のノ
ードと前記第3のノードとに共通接続された第1のデー
タバス、及び前記第2のノードと前記第4のノードとに
共通接続された第2のデータバスを有しており、プリチ
ャージ手段は、前記データバス対に接続され、該データ
バス対と前記第1及び第2の出力制御手段との間が切断
状態となっている時には、該データバス対を所定の電位
に保持するものである。そして、読出し手段は、前記デ
ータバス対に接続され、前記第1の出力制御手段から前
記第1及び第2のノードに出力された電位、または前記
第2の出力制御手段から前記第3及び第4のノードに出
力された電位を検出して、読出しデータを出力するもの
である。
【0013】第2の発明は、第1の発明における前記第
1の出力制御手段を、第1の内部ノードと前記第1のノ
ードとの間に接続され、該第1の内部ノードと第1のノ
ードとの間が前記第1のセンス信号によってオン/オフ
制御される第1のトランジスタと、前記第1の内部ノー
ドと前記第2のノードとの間に接続され、該第1の内部
ノードと第2のノードとの間が前記第2のセンス信号に
よってオン/オフ制御される第2のトランジスタと、前
記第1の内部ノードと電源電位との間に接続され、前記
第1の指定信号によって指定されていないときに該第1
の内部ノードと該電源電位との間をオン状態にする第3
のトランジスタと、前記第1の内部ノードと接地電位と
の間に接続され、前記第1の指定信号によって指定され
ているときに該第1の内部ノードと該接地電位との間を
オン状態にする第4のトランジスタとで構成している。
また、前記第2の出力制御手段を、第2の内部ノードと
前記第3のノードとの間に接続され、該第2の内部ノー
ドと第3のノードとの間が前記第3のセンス信号によっ
てオン/オフ制御される第5のトランジスタと、前記第
2の内部ノードと前記第4のノードとの間に接続され、
該第2の内部ノードと第4のノードとの間が前記第4の
センス信号によってオン/オフ制御される第6のトラン
ジスタと、前記第2の内部ノードと前記電源電位との間
に接続され、前記第2の指定信号によって指定されてい
ないときに該第2の内部ノードと該電源電位との間をオ
ン状態にする第7のトランジスタと、前記第2の内部ノ
ードと前記接地電位との間に接続され、前記第2の指定
信号によって指定されているときに該第2の内部ノード
と該接地電位との間をオン状態にする第8のトランジス
タとで構成している。
【0014】本発明によれば、以上のように半導体記憶
装置を構成したので、次のような作用が行われる。第1
の指定信号によって第1の記憶手段が指定されると、第
1のメモリセル群の内の選択されたメモリセルに記憶さ
れた電位が第1のビット線対に出力され、第1のセンス
アンプで増幅されて相補的な第1及び第2のセンス信号
が出力される。第1及び第2のセンス信号は、第1の出
力制御手段によって、これに対応する電位が第1及び第
2のノードに出力され、データバス対を通して読出し手
段によって読出しデータとして出力される。このとき、
第2の出力制御手段は、データバス対から切断された状
態となっているので、第2の記憶手段に接続されたデー
タバス対は、プリチャージ手段によって、所定の電位に
保持される。次に、第1の指定信号とは重複しないタイ
ミングの第2の指定信号によって第2の記憶手段が指定
されると、第2のメモリセル群の内の選択されたメモリ
セルに記憶された電位が第2のビット線群に出力され、
第2のセンスアンプで増幅されて相補的な第3及び第4
のセンス信号が出力される。第3及び第4のセンス信号
は、第2の出力制御手段によって、これに対応する電位
が第3及び第4のノードに出力され、データバス対を通
して読出し手段によって読出しデータとして出力され
る。
【0015】
【発明の実施の形態】第1の実施形態 図1は、本発明の第1の実施形態を示すDRAMの構成
図である。このDRAMは、同一構成の2つのバンクB
K0,BK1を有している。例えば、バンクBK1は、
平行に配置された複数のワード線WL0,WL1,…,
WLnからなるワード線群と、これらのワード線WL0
〜WLnに直交するように配置された相補的な2本のビ
ット線BL,/BLからなるビット線対を有している。
ワード線WLi(但し、i=0〜n)とビット線BL又
はビット線/BLとの交叉箇所には、MOS11aiと
キャパシタ11biとで構成されるメモリセル11iが
接続されている。メモリセル11iは、ワード線WLi
によって選択されたときに、ビット線BLまたは/BL
に与えられた電位を保持するとともに、その保持した電
位をビット線BLまたは/BLに出力するものである。
ビット線BL,/BLは、それぞれスイッチング用のM
OS12a,12bを介して、センスアンプ13の入力
側に接続されている。MOS12a,12bのゲートに
は、読出し制御用の信号TG1が与えられるようになっ
ている。また、センスアンプ13には、その動作を制御
するためのブロック選択信号EQB1が与えられてい
る。これらのビット線BL,/BL、ワード線WL0〜
WLn、メモリセル11i、及びセンスアンプ13によ
って、第1の記憶手段が構成されている。
【0016】センスアンプ13の出力側には、第1の出
力制御手段(例えば、出力制御回路)20−1が接続さ
れている。出力制御回路20−1は、センスアンプ13
の2つの相補的な出力信号によって制御され、第1及び
第2のノード(例えば、ノードN11,N12)に対し
て、このセンスアンプ13の出力信号に対応する電位を
それぞれ出力するものである。出力制御回路20−1
は、第1及び第2のトランジスタ(例えば、MOS)2
1a,21bを有しており、これらのMOS21a,2
1bのゲートが、センスアンプ13の2つの出力側にそ
れぞれ接続されている。MOS21a,21bのソース
は内部ノード(例えば、ノードN20)に共通接続さ
れ、ドレインはそれぞれMOS22a,22bを介して
ノードN11,N12に接続されている。MOS22
a,22bのゲートには、選択読出し信号RCL1が与
えられている。更に、ノードN20には、第3及び第4
のトランジスタ(例えば、MOS)23,24のドレイ
ンが共通に接続されている。MOS23のソースは電源
電位VCCに、MOS24のソースは接地電位GNDに
それぞれ接続されている。MOS23のゲートは、バン
ク選択信号BKS1と共通ブロック選択信号BLKSE
Lとの論理和の否定をとるNOR回路25の出力信号に
よって制御されるようになっている。MOS24のゲー
トには、インバータ26を介してブロック選択信号EQ
B1が与えられている。
【0017】一方、バンクBK0も、バンクBK1と同
様の構成となっており、このバンクBK0におけるセン
スアンプ13の出力側は、前記出力制御回路20−1と
同様の構成の第2の出力制御手段(例えば、出力制御回
路)20−0を介して第3及び第4のノード(例えば、
ノードN13,N14)に接続されている。なお、バン
クBK0側の出力制御回路20−1は、選択読出し信号
RCL0、バンク選択信号BKS0と共通ブロック選択
信号BLKSELとの論理和の否定、及びブロック選択
信号EQB0によって制御されるようになっている。ノ
ードN11とノードN13は、第1のデータバス(例え
ば、読出しデータバス)/RBによって共通接続され、
ノードN12とノードN14は、第2のデータバス(例
えば、読出しデータバス)RBによって共通接続されて
いる。これらの相補的な読出しデータバス/RB,RB
の一端は、共通ブロック選択信号BLKSELによって
オン/オフ制御されるMOS31a,31bを介して電
源電位VCCに接続されている。また、読出しデータバ
ス/RB,RBの他端は、プリチャージ手段(例えば、
プリチャージ回路)32に接続され、このプリチャージ
回路32の出力側が、読出し手段(例えば、読出しアン
プ)33の入力側に接続されている。そして、バンクB
K0またはBK1の選択されたメモリセル11iの内容
が、読出しアンプ33から読出しデータDQとして出力
されるようになっている。
【0018】次に、このDRAMの動作を説明する。こ
こでは、例えば、バンクBK1がスタンバイ状態からア
クティブ状態に変化して、このバンクBK1のメモリセ
ル11iに記憶されたデータを読出す場合の動作を説明
する。バンクBK1がスタンバイ状態の時、ブロック選
択信号EQB1は“H”となっているので、インバータ
26を介してMOS24のゲートに与えられる信号は
“L”である。また、バンクBK1が選択されていない
ので、バンク選択信号BKS1は“H”となっており、
NOR回路25からMOS23のゲートに与えられる信
号は“L”である。このため、MOS23,24はとも
にオフ状態となり、出力制御回路20−1には電流が流
れず、この出力制御回路20−1と読出しデータバスR
B,/RBのノードN11,N12との間は切断状態と
なっている。従って、プリチャージ回路32によって、
読出しデータバスRB,/RBの電位はVCC−Vtに
プリチャージされる。次に、バンクBK1が選択され
て、バンク選択信号BKS1及びブロック選択信号EQ
B1が“L”、共通ブロック選択信号BLKSEL、選
択読出し信号RCL1及び信号TG1が“H”にそれぞ
れ変化し、このバンクBK1がアクティブ状態になる。
これにより、MOS23はオフ状態、MOS24はオン
状態に変化し、ノードN20の電位は接地電位GNDに
ほぼ等しくなる。
【0019】そして、選択されたバンクBK1のワード
線WLiが“H”になると、このワード線WLiに接続
されたメモリセル11iに記憶されたデータが、ビット
線対BL,/BLに出力される。ビット線対BL,/B
Lに出力されたデータは、信号TG1によってオン状態
になったMOS12a,12bを通ってセンスアンプ1
3に与えられ、このセンスアンプ13で所定のレベルま
で増幅されて、それぞれMOS21a,21bのゲート
に出力される。もし、メモリセル11iに記憶されたデ
ータが“H”であれば、MOS21a,21bのゲート
のレベルは、それぞれ“H”,“L”となる。これによ
り、MOS21aはオン状態、MOS21bはオフ状態
となる。また、選択読出し信号RCL1のレベルは
“H”となっているので、MOS22a,22bはいず
れもオン状態である。これにより、ノードN11はMO
S22a,21aを介して接地電位GNDに接続され
る。一方、MOS21bはオフ状態となっているので、
ノードN12の電位は、プリチャージされた電位のまま
である。従って、読出しデータバスRB,/RBのレベ
ルは、それぞれ“H”,“L”となる。読出しデータバ
スRB,/RB上の信号は、プリチャージ回路32を通
って読出しアンプ33に与えられ、この読出しアンプ3
3によって読出しデータDQとして“H”が出力され
る。
【0020】もし、メモリセル11iに記憶されたデー
タが“L”であれば、MOS21a,21bのゲートの
レベルは、それぞれ“L”,“H”となるので、MOS
21aはオフ状態、MOS21bはオン状態となる。こ
れにより、読出しデータDQとして“L”が出力され
る。バンクBK1が選択されてメモリセル11iの読出
しが行われている間、非選択のバンクBK0は、スタン
バイ状態になっており、その読出しデータバスRB,/
RBの電位は、VCC−Vtにプリチャージされてい
る。従って、次にバンクBK0が選択されたときには、
直ちにワード線WLiで選択されたメモリセル11iの
記憶データを読出すことが可能になる。更に、バンクB
K1が選択されてメモリセル11iの読出しが行われて
いる間、同じバンクBK1内の、選択されていない他の
ブロック(但し、図1中には図示されていない)では、
バンク選択信号BKS1及び共通ブロック選択信号BL
KSELが“L”、ブロック選択信号EQB1、選択読
出し信号RCL1及び信号TG1が“H”になってい
る。このため、MOS23はオン状態、MOS24はオ
フ状態となり、ノードN20の電位はVCC−Vtとな
って、読出しデータバスRB,/RBの電位と等しくな
る。従って、MOS21a,21bのオン/オフ状態に
かかわらず、出力制御回路20−1には電流が流れず、
この出力制御回路20−1と読出しデータバスRB,/
RBのノードN11,N12との間は切断状態となって
いる。
【0021】以上のように、この第1の実施形態では、
バンク選択信号BKS1,BKS0、ブロック選択信号
EQB1,EQB0、及び共通ブロック選択信号BLK
SELによって導通状態が制御される出力制御回路20
−1,20−0を有している。これにより、読出しデー
タバスRB,/RBを、2つのバンクBK0,BK1で
共用することができるので、レイアウトの所要面積を小
さくすることが可能になる。更に、選択したバンクBK
1(又はBK0)の特定のブロックをアクセスする間、
それ以外の非選択のバンクBK0(又はBK1)及びブ
ロックをスタンバイ状態にすることができるので、2つ
のバンクBK0,BK1を交互に連続してアクセスする
ことが可能になり、連続アクセスが達成される。
【0022】第2の実施形態 図4は、本発明の第2の実施形態を示すDRAMの構成
図であり、第1の実施形態の図1中の要素と共通の要素
には共通の符号が付されている。この第2の実施形態の
DRAMでは、図1のDRAMにおける出力制御回路2
0−1等を簡素化している。図1の出力制御回路20−
1は、センスアンプ12に対して1組づつ付加されてい
るが、図4のDRAMでは、出力制御回路の一部を複数
のセンスアンプ13−1〜13−nに対して、共通に使
用するようにしている。即ち、バンクBK1A内の各セ
ンスアンプ13−i(但し、i=1〜n)の出力側に
は、それぞれMOS21a−i,21b−iのゲートが
接続されている。MOS21a−i,21b−iのドレ
インは、それぞれMOS22a−i,22b−iを介し
て読出しデータバス/RB,RBに接続され、ソースは
内部ノードN20−iに共通接続されている。ここまで
の構成は、図1のDRAMと同一である。
【0023】一方、図4のDRAMでは、各内部ノード
N20−iは共通接続され、制御回路40のノードN4
0に接続されている。制御回路40は、MOS41,4
1、NOR回路43、及びインバータ44で構成されて
いる。MOS41のソースとMOS42のドレインは、
ノードN40に接続されている。MOS41のドレイン
は電源電圧VCCに、ゲートはNOR回路43の出力側
に接続されており、バンク選択信号BSK1と共通ブロ
ック選択信号BLKSELとの論理和の否定によって、
このMOS41がオン/オフ制御されるようになってい
る。また、MOS42のドレインは接地電位GNDに、
ゲートはインバータ44を介してブロック選択信号EQ
B1に接続され、このブロック選択信号EQB1よって
MOS42がオン/オフ制御されるようになっている。
また、バンクBK0A内のセンスアンプ13−iの出力
側の回路は、バンクBK1Aと同様の構成となってい
る。その他の構成は、図1と同様である。このような、
第2の実施形態のDRAMの動作は、各バンクBK1
A,BK0A内の内部ノードN20−iの電位が、制御
回路40によって共通に制御されるだけで、第1の実施
形態のDRAMの動作と全く同様であり、同様の利点を
有する。更に、この第2の実施形態のDRAMは、各セ
ンスアンプ13−iに共通の制御回路40を設けている
ので、回路構成が簡素化できるという利点が有る。
【0024】第3の実施形態 図5は、本発明の第3の実施形態を示すDRAMにおけ
る制御回路の構成図である。この制御回路40Aは、第
2の実施形態を示す図4のDRAM中の制御回路40に
代えて設けられるものであり、図4中の要素と共通の要
素には共通の符号が付されている。この制御回路40A
は、電源電位VCCとノードN40との間に接続された
NチャネルMOS(以下、「NMOS」という)45を
有している。NMOS45のゲートは、NOR回路43
の出力側に接続されている。ノードN40と接地電位G
NDとの間には、複数のNMOS46−1,46−2,
…,46−nが並列に接続されており、これらのNMO
S46−1〜46−nのゲートには、インバータ44の
出力側が共通に接続されている。そして、各NMOS4
6−1〜46−nのドレインは、それぞれ図4のノード
N20−1〜N20−nに接続されている。このような
構成の制御回路40Aの動作は、図4中の制御回路40
の動作と同様であり、第2の実施形態のDRAMと同様
の利点を有する。
【0025】第4の実施形態 図6は、本発明の第4の実施形態を示すDRAMにおけ
る制御回路の構成図である。この制御回路40Bは、第
2の実施形態を示す図4のDRAM中の制御回路40に
代えて設けられるものであり、図4中の要素と共通の要
素には共通の符号が付されている。この制御回路40B
は、電源電位VCCとノードN40との間に接続された
PチャネルMOS(以下、「PMOS」という)47を
有している。ノードN40と接地電位GNDとの間に
は、NMOS48が接続されている。これらのPMOS
47及びNMOS48のゲートには、インバータ44の
出力側が共通に接続されている。この制御回路40B
は、ブロック選択信号EQBが“H”のときには、ノー
ドN40が“H”になり、ブロック選択信号EQBが
“L”のときには、ノードN40が“L”になるように
制御するものであり、バンク選択信号BSKと共通ブロ
ック選択信号BLKSELを使用せずに、ノードN40
の電位を簡易的に制御するものである。これにより、更
に簡素化した回路構成によって図4中の制御回路40と
同様の動作を行うことができ、第2の実施形態のDRA
Mと同様の利点を有する。
【0026】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
ず、種々の変形が可能である。この変形例としては、例
えば、次の(a)〜(e)のようなものがある。 (a) DRAMについて説明したが、DRAM以外の
プリチャージの必要な半導体記憶装置についても適用可
能である。 (b) 2バンク構成の半導体記憶装置について説明し
たが、3バンク以上のバンク構成の半導体記憶装置につ
いても適用可能である。 (c) 図1中の出力制御回路20−1等の回路構成
は、図示したものに限定されず、同等の機能を有する回
路であればどのような構成の回路であっても同様の効果
を得ることができる。 (d) 図4のDRAMでは、1つのバンクに対して1
個の制御回路40を設けているが、レイアウトに応じて
1つのバンクに複数の制御回路40を設けても良い。 (e) 出力制御回路20や、制御回路40等は、すべ
てMOSで構成しているが、バイポーラトランジスタ等
のMOS以外のトランジスタで構成しても良い。
【0027】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、第1の発明
によれば、第1と第2の記憶手段に、それぞれ共通のデ
ータバスとの間の接続状態を制御するための第1及び第
2の出力制御手段を設けている。このため、例えば第1
の記憶手段のデータを読出しているときには、第2の記
憶手段をデータバスから切離し、プリチャージ手段によ
ってこの第2の記憶手段の出力電位を所定の電位に保つ
ことができる。これにより、共通のデータバスを介して
第1及び第2の記憶手段を交互に連続して読出すことが
可能になり、アクセス時間を遅延させずに、レイアウト
を小形化することができる。第2の発明によれば、第1
の発明における出力制御手段を、記憶手段指定用の指定
信号や、指定された記憶手段から読出されたセンス信号
によってオン/オフ制御されるトランジスタで構成して
いる。これにより、回路の簡素化と小形化が可能にな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態を示すDRAMの構成
図である。
【図2】従来のDRAMの概略の構成図である。
【図3】従来のDRAMの課題を説明するための図であ
る。
【図4】本発明の第2の実施形態を示すDRAMの構成
図である。
【図5】本発明の第3の実施形態を示すDRAMにおけ
る制御回路の構成図である。
【図6】本発明の第4の実施形態を示すDRAMにおけ
る制御回路の構成図である。
【符号の説明】
11i メモリセル 13 センスアンプ 20−1,20−2 出力制御回路 21a,21b,22,22b,23,24,31a,
31b,41,42MOS 25,43 NOR回路 26,44 インバータ 45,46−i,48 NMOS 47 PMOS 32 プリチャージ回路 33 読出しアンプ 40 制御回路 BK1,BK0 バンク BKS1,BKS0 バンク選択信号 BL,/BL ビット線 BLKSEL 共通ブロック選択信号 N11,N12,N13,N14,N20,N20−
i,N40ノード RB,/RB 読出しデータバス EQB1,EQB0 ブロック選択信号 RCL1,RCL0 選択読出し信号 WLi ワード線

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2本のビット線が平行に配置された第1
    のビット線対、前記第1のビット線対に直交して配置さ
    れた複数のワード線からなる第1のワード線群、前記第
    1のビット線対と前記第1のワード線群との各交叉箇所
    に設けられ、該第1のワード線群の内の1つのワード線
    によって選択されたときに該第1のビット線対に与えら
    れ電位を保持するとともに、該保持した電位を該第1の
    ビット線対に出力する複数のメモリセルからなる第1の
    メモリセル群、及び第1の指定信号によって指定された
    時に、前記第1のメモリセル群の内の選択されたメモリ
    セルから前記第1のビット線対に出力された電位を増幅
    して、相補的な第1及び第2のセンス信号を出力する第
    1のセンスアンプを有する第1の記憶手段と、 2本のビット線が平行に配置された第2のビット線対、
    前記第2のビット線対に直交して配置された複数のワー
    ド線からなる第2のワード線群、前記第2のビット線対
    と前記第2のワード線群との各交叉箇所に設けられ、該
    第2のワード線群の内の1つのワード線によって選択さ
    れたときに該第2のビット線対に与えられ電位を保持す
    るとともに、該保持した電位を該第2のビット線対に出
    力する複数のメモリセルからなる第2のメモリセル群、
    及び前記第1の指定信号とは重複しないタイミングの第
    2の指定信号によって指定された時に、前記第2のメモ
    リセル群の内の選択されたメモリセルから前記第2のビ
    ット線対に出力された電位を増幅して、相補的な第3及
    び第4のセンス信号を出力する第2のセンスアンプを有
    する第2の記憶手段と、 前記第1の指定信号によって指定されたときに、前記第
    1及び第2のセンス信号によって相補的に制御され、第
    1のノード及び第2のノードに対して該第1及び第2の
    センス信号に対応する電位をそれぞれ出力するととも
    に、該第1の指定信号によって指定されていないときに
    は、該第1及び第2のノードとの間が切断状態となる第
    1の出力制御手段と、 前記第2の指定信号によって指定されたときに、前記第
    3及び第4のセンス信号によって相補的に制御され、第
    3のノード及び第4のノードに対して該第3及び第4の
    センス信号に対応する電位をそれぞれ出力するととも
    に、該第2の指定信号によって指定されていないときに
    は、該第3及び第4のノードとの間が切断状態となる第
    2の出力制御手段と、 前記第1のノードと前記第3のノードとに共通接続され
    た第1のデータバス、及び前記第2のノードと前記第4
    のノードとに共通接続された第2のデータバスを有する
    データバス対と、 前記データバス対に接続され、該データバス対と前記第
    1及び第2の出力制御手段との間が切断状態となってい
    る時には、該データバス対を所定の電位に保持するプリ
    チャージ手段と、 前記データバス対に接続され、前記第1の出力制御手段
    から前記第1及び第2のノードに出力された電位、また
    は前記第2の出力制御手段から前記第3及び第4のノー
    ドに出力された電位を検出して、読出しデータを出力す
    る読出し手段とを、 備えたことを特徴とする半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 前記第1の出力制御手段は、 第1の内部ノードと前記第1のノードとの間に接続さ
    れ、該第1の内部ノードと第1のノードとの間が前記第
    1のセンス信号によってオン/オフ制御される第1のト
    ランジスタと、 前記第1の内部ノードと前記第2のノードとの間に接続
    され、該第1の内部ノードと第2のノードとの間が前記
    第2のセンス信号によってオン/オフ制御される第2の
    トランジスタと、 前記第1の内部ノードと電源電位との間に接続され、前
    記第1の指定信号によって指定されていないときに該第
    1の内部ノードと該電源電位との間をオン状態にする第
    3のトランジスタと、 前記第1の内部ノードと接地電位との間に接続され、前
    記第1の指定信号によって指定されているときに該第1
    の内部ノードと該接地電位との間をオン状態にする第4
    のトランジスタとを有し、 前記第2の出力制御手段は、 第2の内部ノードと前記第3のノードとの間に接続さ
    れ、該第2の内部ノードと第3のノードとの間が前記第
    3のセンス信号によってオン/オフ制御される第5のト
    ランジスタと、 前記第2の内部ノードと前記第4のノードとの間に接続
    され、該第2の内部ノードと第4のノードとの間が前記
    第4のセンス信号によってオン/オフ制御される第6の
    トランジスタと、 前記第2の内部ノードと前記電源電位との間に接続さ
    れ、前記第2の指定信号によって指定されていないとき
    に該第2の内部ノードと該電源電位との間をオン状態に
    する第7のトランジスタと、 前記第2の内部ノードと前記接地電位との間に接続さ
    れ、前記第2の指定信号によって指定されているときに
    該第2の内部ノードと該接地電位との間をオン状態にす
    る第8のトランジスタとを有することを特徴とする請求
    項1記載の半導体記憶装置。
JP9140767A 1997-05-30 1997-05-30 半導体記憶装置 Pending JPH10334663A (ja)

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