JPH1116344A - 3-transistor dram memory device - Google Patents

3-transistor dram memory device

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JPH1116344A
JPH1116344A JP9168904A JP16890497A JPH1116344A JP H1116344 A JPH1116344 A JP H1116344A JP 9168904 A JP9168904 A JP 9168904A JP 16890497 A JP16890497 A JP 16890497A JP H1116344 A JPH1116344 A JP H1116344A
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JP
Japan
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data
memory cell
transistor
memory device
read
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Withdrawn
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JP9168904A
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Japanese (ja)
Inventor
Kyosuke Ogawa
恭輔 小川
Yutaka Tanaka
豊 田中
Takayuki Abe
隆行 安部
Masahiro Kimura
昌浩 木村
Toshihiro Kobayashi
俊宏 小林
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Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a through current and reduce power consumption by setting the number of data read nodes and data write nodes of a memory cell connected to one data line of the data line pair equal to the number of data read nodes and data write nodes of the memory cell connected to the other data line. SOLUTION: A pair of data lines B00, B01 of the same column are connected to one differential amplifier and two MOS transistors for write switch and two MOS transistors for read switch are respectively connected to the data lines B00, B01. A memory cell is arranged so that the MOS transistor for write switch and MOS transistor for read switch are alternately connected to one data line to reduce the area of memory array. Moreover, a through current preventing circuit 31 prevents generation of a through current flowing between the power source voltage and grounding voltage during the write and read operation to the memory cell.

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】本発明は、3トランジスタ型
DRAMメモリ装置に関し、特に、3トランジスタ型D
RAMメモリ装置のデータ線(ビット線)構造に関す
る。
The present invention relates to a three-transistor DRAM memory device, and more particularly to a three-transistor DRAM device.
The present invention relates to a data line (bit line) structure of a RAM memory device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の半導体技術の飛躍的な発展によ
り、半導体メモリ装置の高集積化が急速に進んでいる。
特に、ダイナミックRAM(Dynamic Random Access Me
mory;DRAM)メモリ装置では、めざましい勢いで高
集積化が行われている。そのメモリセルは、1〜4kbit
s DRAMでは3つのトランジスタを用いた3トランジ
スタセルであったが、4kbits DRAM以降では、高集
積を目的とした特殊なDRAMプロセスを用いること
で、素子数・配線本数の最も少ない1トランジスタセル
が現在に至るまでずっと採用されてきている。
2. Description of the Related Art Due to the rapid development of semiconductor technology in recent years, high integration of semiconductor memory devices is rapidly progressing.
In particular, dynamic RAM (Dynamic Random Access Me
(Mory; DRAM) memory devices are being highly integrated at a remarkable rate. The memory cell is 1-4 kbit
s DRAM was a three-transistor cell using three transistors, but from 4 kbits DRAM onwards, by using a special DRAM process for high integration, the one-transistor cell with the least number of elements and wiring is currently available. Has been adopted all the time.

【0003】近年、製造コストの上昇を招くことなく、
上記DRAMの高集積性とLOGICの高速性とを同時
に実現するという試みがなされており、その方法とし
て、現在の主流の1トランジスタセルを用いず、1〜4
kbits までのDRAMで利用されていた3トランジスタ
セルをLOGICプロセス上で構築する方法が提案され
ている。というのは、1トランジスタセルであれば、最
も高集積度のDRAMを得ることは可能ではあるが、そ
のデバイス構造が複雑であるため、全体の製造工程数は
非常に多いものとなってしまう。また、製造コストの増
大という問題もある。一方、3トランジスタセルを採用
すれば、その製造プロセスはロジック用プロセスとまっ
たく同一となるので、1トランジスタセルと比べて短い
製造工程数で済み、また製造コストの削減も可能だから
である。
In recent years, without increasing production costs,
Attempts have been made to simultaneously realize the high integration of the DRAM and the high speed of the LOGIC. As a method, 1 to 4 transistors are used without using the current mainstream one-transistor cell.
There has been proposed a method of constructing a three-transistor cell used in DRAMs up to kbits on a LOGIC process. This is because, with a one-transistor cell, it is possible to obtain a DRAM with the highest degree of integration, but since the device structure is complicated, the total number of manufacturing steps becomes very large. There is also a problem that the manufacturing cost increases. On the other hand, if three-transistor cells are used, the manufacturing process is exactly the same as the logic process, so that the number of manufacturing steps is shorter than that of one-transistor cells, and the manufacturing cost can be reduced.

【0004】このように、ASIC(Application Spec
ific Integrated Circuit )混載用のDRAMとして、
3トランジスタセルを用いた3トランジスタ型DRAM
の適用が検討されているが、3トランジスタ型DRAM
メモリ装置の基本構成としては、例えば、次に述べるも
のがある。
As described above, the ASIC (Application Spec)
ific Integrated Circuit) For embedded DRAM,
Three-transistor DRAM using three-transistor cells
Is being considered, but a three-transistor DRAM
For example, the following is a basic configuration of the memory device.

【0005】図5は、従来の3トランジスタ型DRAM
メモリ装置の一構成例を示すブロック図である。図5に
示すように、この3トランジスタ型DRAMメモリ装置
は、3トランジスタセルが行列状に配列されているメモ
リセルアレイ1a(ここでは、2カラム(列)4ロウ
(行)の場合が示してある)と、リファレンスレベル出
力回路(以下、「ダミーセル」と呼ぶ)3と、差動増幅
器5と、ロウデコーダ7と、から構成されている。RW
0〜RW3は読み出しワード線、WW0〜WW3は書き
込みワード線、RB0及びRB1は読み出しデータ線
(ビット線)、WB0及びWB1は書き込みデータ線
(ビット線)であり、DW0及びDW1はダミーセル3
を選択するためのダミーワード線である。ロウデコーダ
7はメモリセルアレイ1aのロウ方向のメモリセル(ダ
ミーセル3を含む)をRW0〜RW3、WW0〜WW
3、DW0、DW1により選択する。また、図5には示
さないが、カラムデコーダはメモリセルアレイ1aのカ
ラム方向のメモリセル(ダミーセル3を含む)をRB
0、RB1、WB0、WB1により選択する。差動増幅
器5は、選択されたメモリセルから一の読み出しデータ
線(例えば、RB0)へ読み出される出力信号と基準電
圧とをを比較し、その差分を増幅する。基準電圧は、他
の一の読み出しデータ線(例えば、RB1)に接続され
たダミーセル3からの読み出し信号が用いられる。
FIG. 5 shows a conventional three-transistor DRAM.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of a memory device. As shown in FIG. 5, the three-transistor DRAM memory device has a memory cell array 1a (here, two columns (columns) and four rows (rows)) in which three transistor cells are arranged in a matrix. ), A reference level output circuit (hereinafter referred to as “dummy cell”) 3, a differential amplifier 5, and a row decoder 7. RW
0 to RW3 are read word lines, WW0 to WW3 are write word lines, RB0 and RB1 are read data lines (bit lines), WB0 and WB1 are write data lines (bit lines), and DW0 and DW1 are dummy cells 3.
Is a dummy word line for selecting. The row decoder 7 stores memory cells (including the dummy cells 3) in the row direction of the memory cell array 1a in RW0 to RW3 and WW0 to WW.
3. Select according to DW0 and DW1. Although not shown in FIG. 5, the column decoder RBs the memory cells (including the dummy cells 3) in the column direction of the memory cell array 1a.
0, RB1, WB0, WB1. The differential amplifier 5 compares an output signal read from a selected memory cell to one read data line (for example, RB0) with a reference voltage, and amplifies the difference. As the reference voltage, a read signal from the dummy cell 3 connected to another read data line (for example, RB1) is used.

【0006】このような構成のメモリ装置では、メモリ
セルアレイ1a内に、メモリセルが配置されず、上記ワ
ード線のみが通過する領域(図中斜線で示す領域、以
下、WTAと呼ぶ)が生じてしまい、そのため、メモリ
装置全体に対するメモリセルアレイ1aの専有面積が増
大して高集積化の障害になるおそれがあった。
In the memory device having such a configuration, no memory cell is arranged in the memory cell array 1a, and a region (only a hatched region in the drawing, hereinafter referred to as WTA) through which only the word line passes occurs. As a result, the area occupied by the memory cell array 1a with respect to the entire memory device may increase, which may hinder high integration.

【0007】図6は、図5に示すメモリ装置におけるワ
ード線のみが通過する領域WTAをなくしたものであ
る。すなわち、差動増幅器5に接続される2本のデータ
線を、同一のカラムの読み出しデータ線と書き込みデー
タ線とし、ダミーセル3を書き込みデータ線に接続する
ことにより、ワード線とデータ線の交点のすべてにメモ
リセルが配置されるようにしたものである。
FIG. 6 shows the memory device shown in FIG. 5 without the region WTA through which only the word lines pass. That is, the two data lines connected to the differential amplifier 5 are used as a read data line and a write data line of the same column, and the dummy cell 3 is connected to the write data line, so that the intersection of the word line and the data line is formed. The memory cells are arranged in all of them.

【0008】しかしながら、このように同一カラムの読
み出しデータ線と書き込みデータ線との間の差動信号に
よりメモリセルへの情報の読み出しを行うと、差動増幅
器につながれている上記2つのデータ線のバランスが逆
に問題となってくる。通常、差動増幅器の感度を向上さ
せるには、それにつながれている一対のデータ線がよく
バランスしている必要がある。ところが、上記図6に示
したような構成では、読み出しデータ線には読み出し用
MOSトランジスタ(図中Aで示すMOSトランジス
タ)のみが、書き込みデータ線には書き込み用MOSト
ランジスタ(図中Bで示すMOSトランジスタ)のみが
それぞれ接続されているが、読み出し用MOSトランジ
スタと書き込み用MOSトランジスタはそのトランジス
タサイズ(ゲート長、ゲート幅)が異なるため、2つの
データ線容量には差が生じてしまう。この容量差が差動
増幅器の雑音となり、それにより感度が低下してしまう
のである。
However, when information is read from the memory cells by the differential signal between the read data line and the write data line in the same column, the two data lines connected to the differential amplifier are read out. Balance becomes a problem on the contrary. Usually, in order to improve the sensitivity of a differential amplifier, a pair of data lines connected to it must be well balanced. However, in the configuration as shown in FIG. 6, only the read MOS transistor (the MOS transistor indicated by A in the figure) is connected to the read data line, and the write MOS transistor (the MOS transistor indicated by B in the figure) is connected to the write data line. Transistors) are connected, but the read MOS transistor and the write MOS transistor have different transistor sizes (gate length, gate width), so that a difference occurs between the two data line capacitances. This difference in capacitance becomes noise of the differential amplifier, thereby lowering the sensitivity.

【0009】一方、図7は、図5に示すメモリ装置にお
けるダミーセル、メモリセルアレイ内に配置されるメモ
リセル、及び、差動増幅器を具体的な回路構成で示した
図である。ダミーセル3は、上述したように差動増幅器
に入力される基準電圧を出力するものである。その構成
はメモリセル9と同様、3トランジスタで構成され、通
常、その出力電圧が、メモリセル9の高レベル信号及び
低レベル信号と所定の関係になるように設定されてい
る。差動増幅器5は、基本的にはフリップフロップ型の
差動増幅器であり、上述したように、メモリセルからの
出力信号とダミーセルからの出力信号である基準電圧と
比較し、その差分を増幅する。
FIG. 7 is a diagram showing a specific circuit configuration of a dummy cell, a memory cell arranged in a memory cell array, and a differential amplifier in the memory device shown in FIG. The dummy cell 3 outputs the reference voltage input to the differential amplifier as described above. Its configuration is made up of three transistors, like the memory cell 9, and its output voltage is usually set so as to have a predetermined relationship with the high-level signal and the low-level signal of the memory cell 9. The differential amplifier 5 is basically a flip-flop type differential amplifier, as described above, compares the output signal from the memory cell with the reference voltage which is the output signal from the dummy cell, and amplifies the difference. .

【0010】例えば、メモリセル9からデータを読み出
す場合には次のように行われる(メモリセル9はHレベ
ルを記憶しているとする)。ロウデコーダ7が読み出し
ワード線RW1にHレベルを供給し、メモリセル9のM
OSトランジスタFを導通状態とする。メモリセル9は
Hレベルを記憶している(キャパシタOにHレベルが保
持されている)ので、MOSトランジスタHも導通状態
となり、それにより読み出しデータ線RB1にはLレベ
ルが出力され、差動増幅器5に入力される。一方、ダミ
ーセル3では、ロウデコーダ7によりダミーワード線D
WR、DWWをHレベルが供給され、MOSトランジス
タC、MOSトランジスタE共に導通状態となる。書き
込みデータ線WB0がHレベルであれば、MOSトラン
ジスタEを介してMOSトランジスタDのゲートにHレ
ベルが入力されるので、MOSトランジスタDも導通状
態となる。従って、読み出しデータ線RB0に所定の基
準電圧が出力される。そして、差動増幅器5は、その動
作を制御する差動増幅器活性コントロール回路11が、
制御信号SPLGをLレベルに、制御信号SNLGをH
レベルにすることで、活性化状態となり、上記2つのデ
ータ線に出力された信号の差分を増幅し、出力する。
For example, data is read from the memory cell 9 as follows (assuming that the memory cell 9 stores the H level). The row decoder 7 supplies an H level to the read word line RW1, and the M level of the memory cell 9
The OS transistor F is turned on. Since the memory cell 9 stores the H level (the capacitor O holds the H level), the MOS transistor H also becomes conductive, whereby the L level is output to the read data line RB1 and the differential amplifier 5 is input. On the other hand, in the dummy cell 3, the dummy word line D
H level is supplied to WR and DWW, and both the MOS transistor C and the MOS transistor E become conductive. If the write data line WB0 is at the H level, the H level is input to the gate of the MOS transistor D via the MOS transistor E, so that the MOS transistor D is also turned on. Therefore, a predetermined reference voltage is output to the read data line RB0. The differential amplifier 5 has a differential amplifier activation control circuit 11 for controlling its operation.
The control signal SPLG is set to L level, and the control signal SNLG is set to H level.
By setting the level, the state is activated, and the difference between the signals output to the two data lines is amplified and output.

【0011】このような回路構成においては、メモリセ
ルへの書き込み、読み出し動作時に電源電圧と接地電圧
との間に貫通電流が流れてしまうという不具合がある。
すなわち、上述したメモリセル9のデータの読み出し時
には、差動増幅器5を構成するMOSトランジスタLの
ゲートには、接地電圧P−MOSトランジスタH−MO
SトランジスタF−読み出しデータ線RB1という経路
を通してLレベルが供給されており、従ってp型である
MOSトランジスタLは導通状態となる。このため、電
源電圧Qと接地電圧RとはMOSトランジスタI−MO
SトランジスタL−読み出しデータ線RB0−MOSト
ランジスタC−MOSトランジスタDを介して接続さ
れ、貫通電流が流れることになる。このことは、消費電
力の増大を招く恐れがある。なお、この不具合は、図6
に示すメモリ装置においても同様に起こり得るものであ
る。
In such a circuit configuration, there is a problem that a through current flows between the power supply voltage and the ground voltage at the time of writing and reading operations to and from a memory cell.
That is, when data is read from the memory cell 9 described above, the gate of the MOS transistor L forming the differential amplifier 5 is connected to the ground voltage P-MOS transistor H-MO.
The L level is supplied through the path of the S transistor F and the read data line RB1, so that the p-type MOS transistor L is turned on. Therefore, the power supply voltage Q and the ground voltage R are different from the MOS transistor I-MO
It is connected via the S transistor L-read data line RB0-MOS transistor C-MOS transistor D, and a through current flows. This may lead to an increase in power consumption. In addition, this defect is shown in FIG.
This can occur in the memory device shown in FIG.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
図5に示す3トランジスタ型DRAMメモリ装置におい
ては、メモリセルアレイの面積増大により集積度を向上
することが困難であった。
As described above,
In the three-transistor DRAM memory device shown in FIG. 5, it was difficult to improve the degree of integration due to an increase in the area of the memory cell array.

【0013】一方、図6に示す3トランジスタ型DRA
Mメモリ装置においては、差動増幅器につながれる一対
のデータ線のバランスが悪く、そのため、差動増幅器の
感度の低下を招く恐れがあった。
On the other hand, a three-transistor type DRA shown in FIG.
In the M memory device, the balance of a pair of data lines connected to the differential amplifier is poor, and therefore, the sensitivity of the differential amplifier may be reduced.

【0014】また、上記図5、図6いずれの3トランジ
スタ型DRAMメモリ装置においても、書き込み、読み
出し時に電源電圧と接地電圧との間に貫通電流が流れる
ため、消費電力が大きいという問題があった。
In both the three-transistor DRAM memory devices of FIGS. 5 and 6, there is a problem that power consumption is large because a through current flows between a power supply voltage and a ground voltage at the time of writing and reading. .

【0015】本発明は、上記事情に鑑みて成されたもの
であり、その目的は、メモリセルアレイの面積の増大を
招くことなく、差動増幅器につながる一対のデータ線の
電気的対称性を向上させ、それにより、高雑音耐性を実
現することができる3トランジスタ型DRAMメモリ装
置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to improve the electrical symmetry of a pair of data lines connected to a differential amplifier without increasing the area of a memory cell array. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a three-transistor type DRAM memory device which can realize high noise immunity.

【0016】本発明の他の目的は、書き込み、読み出し
時に電源電圧と接地電圧との間に貫通電流が流れること
を防止し、消費電力を削減することができる3トランジ
スタ型DRAMメモリ装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a three-transistor DRAM memory device which can prevent a through current from flowing between a power supply voltage and a ground voltage at the time of writing and reading and can reduce power consumption. It is in.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の第1の特徴は、図2に示すように、複数の
3トランジスタ型DRAMメモリセルが行列状に配列し
たメモリセルアレイ1cと、前記メモリセルアレイ1c
の複数のデータ対線B00とB01、B10とB11そ
れぞれにつながれる複数の差動型増幅器5と、前記デー
タ対線B00とB01、B10とB11をはさんで前記
差動型増幅器5と反対側につながれ、前記データ対線B
00とB01、B10とB11のどちらか一方のデータ
線に基準電圧を出力する複数のリファレンスレベル出力
回路3とを少なくとも有する3トランジスタ型DRAM
メモリ装置において、前記データ対線B00とB01、
B10とB11は、その一のデータ線に接続されるメモ
リセルのデータ読み出しノード、データ書き込みノード
それぞれの個数が他の一のデータ線に接続されるメモリ
セルのデータ読み出しノード、データ書き込みノードそ
れぞれの個数と等しくなるように構成されていることに
ある。
In order to achieve the above object, a first feature of the present invention is that a memory cell array 1c in which a plurality of 3-transistor DRAM memory cells are arranged in a matrix as shown in FIG. And the memory cell array 1c
And a plurality of differential amplifiers 5 connected to the data pairs B00 and B01, B10 and B11, respectively, and the other side of the differential amplifier 5 across the data pairs B00 and B01 and B10 and B11. And the data pair B
00 and B01, and a three-transistor DRAM having at least a plurality of reference level output circuits 3 for outputting a reference voltage to one of the data lines B10 and B11.
In the memory device, the data pairs B00 and B01,
B10 and B11 are the number of data read nodes and data write nodes of the memory cells connected to the one data line, and the number of data read nodes and data write nodes of the memory cells connected to the other data line. That is, it is configured to be equal to the number.

【0018】本発明の第1の特徴によれば、一の差動型
増幅器につながれているデータ対線のそれぞれのデータ
線に接続されるメモリセルのデータ読み出しノード、デ
ータ書き込みノードの数を等しくすることにより、2つ
のデータ線間の容量差を小さくし、データ線の不均衡を
なくすことができる。従って、一の差動型増幅器につな
がれているデータ対線をよくバランスするので、その差
動型増幅器の感度は向上することになる。それにより、
同一カラムの2つのデータ線を同一の差動型増幅器につ
なげることが可能となり、従って、従来の問題であった
ワード線のみが通過する領域WTAをなくし、メモリセ
ルアレイ面積の削減を図ることができる。
According to the first feature of the present invention, the number of data read nodes and data write nodes of the memory cells connected to the respective data lines of the data pair line connected to one differential amplifier are equal. By doing so, the capacity difference between the two data lines can be reduced, and imbalance of the data lines can be eliminated. Therefore, since the data pair connected to one differential amplifier is well balanced, the sensitivity of the differential amplifier is improved. Thereby,
It is possible to connect two data lines in the same column to the same differential amplifier. Therefore, it is possible to eliminate the area WTA through which only the word line passes, which is a conventional problem, and to reduce the area of the memory cell array. .

【0019】ここで、一のデータ線には、メモリセルの
データ読み出しノード、データ書き込みノードの両方が
接続されるので、その読み出し動作の際には、そのデー
タ線に選択されたメモリセルのデータ読み出しノードが
接続されている場合には、そのデータ線にはメモリセル
から読み出し信号が出力される。一方、そのデータ線に
は選択されたメモリセルのデータ書き込みノードが接続
されている場合には、そのデータ線にはリファレンスレ
ベル出力回路(ダミーセル)からの読み出し信号(基準
電圧)が出力されることになる。
Here, since one data line is connected to both the data read node and the data write node of the memory cell, during the read operation, the data of the memory cell selected for that data line is read. When a read node is connected, a read signal is output from the memory cell to the data line. On the other hand, when a data write node of a selected memory cell is connected to the data line, a read signal (reference voltage) from a reference level output circuit (dummy cell) is output to the data line. become.

【0020】また、本発明の第1の特徴は、データ対線
のそれぞれのデータ線に接続されるメモリセルのデータ
読み出しノード、データ書き込みノードの数が等しけれ
ば実現されるが、さらに、前記メモリセルのデータ読み
出しノードとデータ書き込みノードを前記メモリセルア
レイの1ロウごとに交互に前記一のデータ線に接続すれ
ば、さらにメモリセルアレイの面積を削減することが可
能となる。すなわち、前記一のデータ線に接続される前
記メモリセルのデータ読み出しノードとデータ書き込み
ノードが近接する箇所(図3(a)参照)においては、
図3(b)に示すように、前記メモリセルの書き込みス
イッチ用MOSトランジスタT1と読み出しスイッチ用
MOSトランジスタT2が、前記一のデータ線47との
コンタクト41を共有するようにそのレイアウトパター
ンを作製することができるからである。このようにする
ことで、それぞれ1/2個のコンタクトで済むことにな
り、その分だけ面積が縮小される。
The first feature of the present invention is realized when the number of data read nodes and data write nodes of the memory cells connected to each data line of the data pair line is equal. If the data read node and the data write node of the cell are alternately connected to the one data line for each row of the memory cell array, the area of the memory cell array can be further reduced. That is, at a position where the data read node and the data write node of the memory cell connected to the one data line are close to each other (see FIG. 3A),
As shown in FIG. 3B, a layout pattern is formed such that the write switch MOS transistor T1 and the read switch MOS transistor T2 of the memory cell share the contact 41 with the one data line 47. Because you can do it. By doing so, each of the contacts requires only 1 / of the contacts, and the area is reduced accordingly.

【0021】本発明の第2の特徴は、図2に示すよう
に、複数の3トランジスタ型DRAMメモリセルが行列
状に配列したメモリセルアレイ1cと、前記メモリセル
アレイ1cの複数のデータ対線B00とB01、B10
とB11それぞれにつながれる複数の差動型増幅器5
と、前記データ対線B00とB01、B10とB11を
はさんで前記差動型増幅器5と反対側につながれ、前記
データ対線B00とB01、B10とB11のどちらか
一方のデータ線に基準電圧を出力する複数のリファレン
スレベル出力回路3とを少なくとも有する3トランジス
タ型DRAMメモリ装置において、前記リファレンスレ
ベル出力回路3と前記データ対線B00とB01、B1
0とB11との導通状態を制御する手段を具備すること
にある。
A second feature of the present invention is that, as shown in FIG. 2, a memory cell array 1c in which a plurality of three-transistor DRAM memory cells are arranged in a matrix, and a plurality of data pairs B00 of the memory cell array 1c. B01, B10
Differential Amplifiers 5 Connected to Each and B11
Is connected to the other side of the differential amplifier 5 with the data pair lines B00 and B01 and B10 and B11 therebetween, and a reference voltage is applied to one of the data pair lines B00 and B01 and B10 and B11. In the three-transistor DRAM memory device having at least a plurality of reference level output circuits 3 for outputting the data, the reference level output circuit 3 and the data pairs B00, B01, B1
A means for controlling the conduction state between 0 and B11 is provided.

【0022】本発明の第2の特徴によれば、従来の問題
である、メモリセルへの書き込み、読み出し動作時に電
源電圧と接地電圧との間に貫通電流が流れてしまうとい
う不具合を、所定の期間においてリファレンスレベル出
力回路とデータ対線とを非導通状態とすることにより、
その貫通電流の経路を遮断し、それにより貫通電流の発
生を防ぎ、消費電力の低減化を図ることができる。
According to the second feature of the present invention, a problem that a through current flows between a power supply voltage and a ground voltage at the time of writing and reading operations to a memory cell, which is a conventional problem, is solved by a predetermined problem. By making the reference level output circuit and the data pair line non-conductive during the period,
The path of the through current is cut off, thereby preventing generation of the through current and reducing power consumption.

【0023】ここで、前記導通状態を制御する手段とし
ては、例えば、前記リファレンスレベル出力回路の出力
線と前記データ対線との間にMOSトランジスタを接続
することにより実現することが可能であり、また、前記
差動型増幅器に入力されるデータ対線のそれぞれの信号
が増幅された後に導通状態から非導通状態となるように
すればよい。
Here, the means for controlling the conduction state can be realized, for example, by connecting a MOS transistor between an output line of the reference level output circuit and the data pair line, Further, it is sufficient that the respective signals of the data pair lines input to the differential amplifier are changed from the conductive state to the non-conductive state after being amplified.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0025】まず、本発明の実施の形態を説明する前
に、一般的な3トランジスタ型DRAMメモリセルの動
作について図1を用いて説明する。同図において、3ト
ランジスタ型DRAMメモリセルは、スイッチ用(書き
込みスイッチ用)MOSトランジスタ13と、スイッチ
用(読み出しスイッチ用)MOSトランジスタ15と、
読み出しデータ線駆動用MOSトランジスタ17と、書
き込みワード線21と、書き込みデータ線23と、読み
出しワード線25と、読み出しデータ線27とから構成
される。電荷を蓄積するキャパシタ19はMOSトラン
ジスタ17のゲート入力容量が主としてその役割を果た
している。通常、上記MOSトランジスタはその動作速
度の点からすべてn型MOSトランジスタで構成され
る。なお、書き込みスイッチ用MOSトランジスタ13
と書き込みデータ線23の接続点を書き込みノード、読
み出しスイッチ用MOSトランジスタ15と読み出しデ
ータ線27の接続点を書き込みノードと呼ぶ。
Before describing the embodiment of the present invention, the operation of a general three-transistor DRAM memory cell will be described with reference to FIG. In the figure, a three-transistor type DRAM memory cell includes a switching (writing switch) MOS transistor 13, a switching (reading switch) MOS transistor 15,
It comprises a read data line drive MOS transistor 17, a write word line 21, a write data line 23, a read word line 25, and a read data line 27. The gate input capacitance of the MOS transistor 17 mainly fulfills the role of the capacitor 19 for storing charges. Normally, the MOS transistors are all constituted by n-type MOS transistors in terms of the operation speed. Note that the write switch MOS transistor 13
The connection point between the read data line 23 and the read data line 27 is called a write node, and the connection point between the read switch MOS transistor 15 and the read data line 27 is called a write node.

【0026】書き込み動作は、書き込みワード線21を
HレベルにしてMOSトランジスタ13を導通させ、書
き込みデータ線23を経由してキャパシタ19にHレベ
ルを書き込むことにより行われる。一方、書き込みワー
ド線21がLレベルの場合には、MOSトランジスタ1
3は非導通状態となるので、先に書き込まれたデータが
そのままキャパシタ19に保持される。
The write operation is performed by setting the write word line 21 to the H level, turning on the MOS transistor 13, and writing the H level to the capacitor 19 via the write data line 23. On the other hand, when the write word line 21 is at the L level, the MOS transistor 1
3 is in a non-conducting state, so that the previously written data is held in the capacitor 19 as it is.

【0027】読み出し動作は、まず、読み出しデータ線
27をHレベルに設定(プルアップ)した後、読み出し
ワード線25をHレベルにしてMOSトランジスタ15
を導通させる。ここで、キャパシタ19にHレベルが記
憶されていれば、MOSトランジスタ17は導通状態と
なり、Lレベルが記憶されていれば、非導通状態とな
る。従って、MOSトランジスタ15を導通状態とした
場合、MOSトランジスタ17が導通状態であれば、H
レベルに設定されている読み出しデータ線27はMOS
トランジスタ15、MOSトランジスタ17を介して接
地電位に接続され、Lレベルに引き込まれる。一方、M
OSトランジスタ17が非導通状態であれば、読み出し
データ線27はHレベルを保持することとなる。読み出
しは、この読み出しデータ線27の電位の変化を検知す
ることにより行われる。
In the read operation, first, the read data line 27 is set to the H level (pull-up), and then the read word line 25 is set to the H level to set the MOS transistor 15
Is made conductive. Here, when the H level is stored in the capacitor 19, the MOS transistor 17 is turned on, and when the L level is stored, the MOS transistor 17 is turned off. Therefore, when the MOS transistor 15 is turned on, if the MOS transistor 17 is turned on, H
The read data line 27 set to the level
The transistor 15 and the MOS transistor 17 are connected to the ground potential via the MOS transistor 17 and pulled down to the L level. On the other hand, M
When the OS transistor 17 is off, the read data line 27 holds the H level. Reading is performed by detecting a change in the potential of the read data line 27.

【0028】次に、本発明の実施の形態に係る3トラン
ジスタ型DRAMメモリ装置について図面を用いて説明
する。図2は、本実施の形態に係る3トランジスタ型D
RAMメモリ装置の構成を示す図である。なお、従来と
同一部分には同一の符号が付してある。
Next, a three-transistor DRAM memory device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 shows a three-transistor type D according to the present embodiment.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a RAM memory device. The same parts as those in the related art are denoted by the same reference numerals.

【0029】同図において、この3トランジスタ型DR
AMメモリ装置は、3トランジスタセルが行列状に配列
されているメモリセルアレイ1c(ここでも、従来と同
様、2カラム4ロウの場合が示してある)と、ダミーセ
ル(リファレンスレベル出力回路)3と、差動増幅器5
と、ロウデコーダ7と、を具備している。そして、RW
0〜RW3は読み出しワード線、WW0〜WW3は書き
込みワード線、B00、B01、B10及びB11はデ
ータ線(ビット線)であり、ロウデコーダ7はメモリセ
ルアレイ1cのロウ方向のメモリセルをRW0〜RW
3、WW0〜WW3、により選択する。また、図示はし
ないが、カラムデコーダはメモリセルアレイ1cのカラ
ム方向のメモリセルをB00、B01、B10、B11
により選択する。一方、差動増幅器5は、選択されたメ
モリセルから一のデータ線(例えば、B00)へ読み出
される出力信号と基準電圧とをを比較し、その差分を増
幅する。基準電圧は、他の一のデータ線(例えば、B0
1)に読み出されるダミーセル3の出力信号が用いられ
る。
Referring to FIG.
The AM memory device includes a memory cell array 1c in which three transistor cells are arranged in a matrix (again, a case of two columns and four rows is shown as in the related art), a dummy cell (reference level output circuit) 3, and Differential amplifier 5
And a row decoder 7. And RW
0 to RW3 are read word lines, WW0 to WW3 are write word lines, B00, B01, B10 and B11 are data lines (bit lines), and the row decoder 7 stores the memory cells in the row direction of the memory cell array 1c in the row direction.
3. Select from WW0 to WW3. Although not shown, the column decoder stores the memory cells in the column direction of the memory cell array 1c as B00, B01, B10, B11.
Select by. On the other hand, the differential amplifier 5 compares an output signal read from a selected memory cell to one data line (for example, B00) with a reference voltage, and amplifies the difference. The reference voltage is applied to another data line (for example, B0
The output signal of the dummy cell 3 read in 1) is used.

【0030】ここで、本発明の特徴は、第1に、一の差
動増幅器につながれる、同一カラムの一対のデータ線そ
れぞれに接続される図1の書き込みスイッチ用MOSト
ランジスタ13、読み出しスイッチ用MOSトランジス
タ15の数が等しくなっている点である。
Here, the feature of the present invention is that, first, the write switch MOS transistor 13 and the read switch MOS transistor 13 shown in FIG. 1 connected to a pair of data lines of the same column connected to one differential amplifier. The point is that the number of MOS transistors 15 is equal.

【0031】従来の図6に示すメモリ装置では、一の差
動増幅器につながれる2本のデータ線を、同一のカラム
の読み出しデータ線と書き込みデータ線とすることによ
り、ワード線とデータ線の交点のすべてにメモリセルが
配置されるようにし、それによりワード線のみが通過す
る領域WTAをなくしたものである。ところが、2つの
データ線に接続される書き込みスイッチ用MOSトラン
ジスタと読み出しスイッチ用MOSトランジスタのサイ
ズの違いから、それら2つのデータ線間に容量差が生
じ、差動増幅器の感度の低下を招いていた。
In the conventional memory device shown in FIG. 6, two data lines connected to one differential amplifier are read data lines and write data lines of the same column, so that a word line and a data line are connected. The memory cells are arranged at all the intersections, thereby eliminating the region WTA through which only the word lines pass. However, due to the difference in size between the write switch MOS transistor and the read switch MOS transistor connected to the two data lines, a capacitance difference occurs between the two data lines, leading to a decrease in the sensitivity of the differential amplifier. .

【0032】そのため、本発明では、上述したように、
一対のデータ線それぞれに接続される書き込みスイッチ
用MOSトランジスタ、読み出しスイッチ用MOSトラ
ンジスタの数を等しくすることにより、2つのデータ線
の容量差をなくしてしまうのである。従って、本発明に
よれば、メモリセルアレイの面積を削減しつつ、かつ、
一の差動増幅器につながれる一対のデータ線の電気的対
称性を向上させ、高雑音耐性を実現することが可能とな
る。
Therefore, in the present invention, as described above,
By making the number of write switch MOS transistors and the number of read switch MOS transistors connected to each of the pair of data lines equal, the capacitance difference between the two data lines is eliminated. Therefore, according to the present invention, while reducing the area of the memory cell array,
It is possible to improve the electrical symmetry of a pair of data lines connected to one differential amplifier and realize high noise immunity.

【0033】例えば、図2に示す本実施の形態に係るメ
モリ装置では、B00とB01が一の差動増幅器につな
がれる、同一カラムの一対のデータ線であるが、B0
0、B01それぞれに書き込みスイッチ用MOSトラン
ジスタ、読み出しスイッチ用MOSトランジスタが2個
づつ接続されている。B10とB11も一の差動増幅器
につながれる、同一カラムの一対のデータ線であり、こ
れらについても上記と同様である。
For example, in the memory device according to the present embodiment shown in FIG. 2, B00 and B01 are a pair of data lines of the same column connected to one differential amplifier.
Two write switch MOS transistors and two read switch MOS transistors are connected to each of 0 and B01. B10 and B11 are also a pair of data lines of the same column connected to one differential amplifier, and these are the same as above.

【0034】そして、図2に示すように、書き込みスイ
ッチ用MOSトランジスタと読み出しスイッチ用MOS
トランジスタとが交互に一のデータ線に接続されるよう
にメモリセルを配置すれば、単に同数としている場合よ
りもさらにメモリセルアレイの面積を縮小することがで
きる。図3(a)は、メモリセルアレイ内の2つのメモ
リセルの配置を示す図であるが、同図に示すように、通
常、書き込みスイッチ用MOSトランジスタT1、読み
出しスイッチ用MOSトランジスタT2は一のデータ線
(B10)とそれぞれ1個のコンタクト(図中35、3
7で示す黒点)により電気的に接続される。しかし、実
際のレイアウトパターンは、図3(b)に示すように、
1個のコンタクトによりMOSトランジスタT1、T2
の両方を一のデータ線に接続することが可能であり、そ
れぞれのトランジスタは本来1個のコンタクトが必要な
ところを1/2個のコンタクトで済むこととなる。ここ
で、図形39がトランジスタ領域、図形41がコンタク
ト、図形43が書き込みワード線WW0、図形45が読
み出しワード線RW1、図形47がデータ線B10をそ
れぞれ示している。
Then, as shown in FIG. 2, the write switch MOS transistor and the read switch MOS transistor
If the memory cells are arranged so that the transistors and the transistors are alternately connected to one data line, the area of the memory cell array can be further reduced as compared with a case where the same number is used. FIG. 3A is a diagram showing an arrangement of two memory cells in a memory cell array. As shown in FIG. 3A, normally, a write switch MOS transistor T1 and a read switch MOS transistor T2 each store one data. Line (B10) and one contact each (35, 3
(Black dots indicated by reference numeral 7). However, the actual layout pattern is, as shown in FIG.
MOS transistors T1 and T2 can be connected by one contact.
Can be connected to one data line, and each transistor requires only one contact, instead of one contact. Here, FIG. 39 shows a transistor region, FIG. 41 shows a contact, FIG. 43 shows a write word line WW0, FIG. 45 shows a read word line RW1, and FIG. 47 shows a data line B10.

【0035】従って、上述したように、書き込みスイッ
チ用MOSトランジスタと読み出しスイッチ用MOSト
ランジスタとが交互に一のデータ線に接続されるように
メモリセルを配置すれば、図3(a)に示すように、書
き込みスイッチ用MOSトランジスタと読み出しスイッ
チ用MOSトランジスタとが近接するので、それらと一
のデータ線との接続のためのコンタクトを共通にするこ
とができる。それにより、必要なコンタクトの数が減る
ので、その分だけメモリセルアレイの面積を削減するこ
とができる。
Therefore, as described above, if the memory cells are arranged such that the write switch MOS transistors and the read switch MOS transistors are alternately connected to one data line, as shown in FIG. In addition, since the write switch MOS transistor and the read switch MOS transistor are close to each other, a common contact for connecting them to one data line can be used. As a result, the number of required contacts is reduced, and the area of the memory cell array can be reduced accordingly.

【0036】なお、図2に示すメモリ装置には、ダミー
セルを制御するダミーセルコントロール回路29が設け
られている。これは、本発明では、一のデータ線が、読
み出しスイッチ用MOSトランジスタが接続されていれ
ば、そのメモリセルに対しては読み出しデータ線とな
り、一方、書き込みスイッチ用MOSトランジスタが接
続されていれば書き込みデータ線となるからである。そ
のため、ダミーセルコントロール回路29は、ダミーワ
ード線DWR0、DWR1及びDRVにより、メモリセ
ルアレイ1cのロウ方向のダミーセル3を選択すると共
に、選択されたロウの2つのデータ線のうちどちらに基
準電圧を出力するかをさらに選択する。
The memory device shown in FIG. 2 is provided with a dummy cell control circuit 29 for controlling a dummy cell. This is because, in the present invention, if one data line is connected to a read switch MOS transistor, it becomes a read data line for that memory cell, while if a write switch MOS transistor is connected, This is because it becomes a write data line. Therefore, the dummy cell control circuit 29 selects the dummy cell 3 in the row direction of the memory cell array 1c by the dummy word lines DWR0, DWR1, and DRV, and outputs a reference voltage to which of the two data lines of the selected row. Select further.

【0037】さらに、本発明は、上述した第1の特徴の
ほかに、第2の特徴として、一対のデータ線とそれに接
続されるダミーセルの出力線との間に貫通電流防止回路
31を具備している点である。
Further, in addition to the above-described first feature, the present invention includes, as a second feature, a through current prevention circuit 31 between a pair of data lines and an output line of a dummy cell connected thereto. That is the point.

【0038】この貫通電流防止回路31は、従来の図7
に示した、メモリセルへの書き込み、読み出し動作時に
電源電圧と接地電圧との間に流れる貫通電流の発生を防
止するものであり、例えば、図2に示すように、データ
線とダミーセルの出力線との間に接続されるMOSトラ
ンジスタ(ここでは、n型MOSトランジスタ)で構成
することができる。そして、その動作は具体的には次の
ように行われる。
This through current prevention circuit 31 is a conventional one shown in FIG.
2 prevents the occurrence of a through current flowing between the power supply voltage and the ground voltage at the time of writing and reading operations to and from the memory cell. For example, as shown in FIG. (Here, an n-type MOS transistor). The operation is specifically performed as follows.

【0039】図4は、図2に示すメモリ装置において、
一のメモリセルのデータの読み出し動作を示すタイミン
グチャートの一例である。ロウデコーダが所定の読み出
しワード線RWにHレベルを供給し、選択されたメモリ
セルの読み出しスイッチ用MOSトランジスタを導通状
態とする。それにより一のデータ線にはメモリセルの出
力信号が出力される。一方、ダミーセルにより所定の基
準電圧が他の一のデータ線に出力される。そして、差動
増幅器は、その動作を制御する差動増幅器活性コントロ
ール回路が、制御信号SPLGをLレベルに、制御信号
SNLGをHレベルにすることで、活性化状態となり、
上記2つのデータ線をフルスイングのHレベルとLレベ
ルに増幅される。ここで、本発明の特徴である貫通電流
防止回路31は、2つのデータ線をフルスイングのHレ
ベルとLレベルに増幅された時点(図4中tで示す時
刻)以後所定の時間経過後に図2に示す貫通電流防止回
路コントロール回路33が制御信号ICSをHレベルか
らLレベルとすることにより導通状態から非導通状態と
なる。従って、これ以降は従来問題となった貫通電流を
流す電源電圧と接地電圧との間の経路が遮断され、貫通
電流の発生を防止することが可能となる。そして、消費
電力の削減を図ることができる。なお、本実施の形態で
は、貫通電流防止回路はn型MOSトランジスタで構成
しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、
上述したタイミングでデータ線とそれに接続されるダミ
ーセルの出力線との導通状態を制御するものであればど
のような構成であっても構わない。
FIG. 4 shows the memory device shown in FIG.
5 is an example of a timing chart showing a data read operation of one memory cell. The row decoder supplies an H level to a predetermined read word line RW, and makes the read switch MOS transistor of the selected memory cell conductive. Thereby, the output signal of the memory cell is output to one data line. On the other hand, a predetermined reference voltage is output to another data line by the dummy cell. Then, the differential amplifier is activated by a differential amplifier activation control circuit that controls its operation, by setting the control signal SPLG to L level and the control signal SNLG to H level,
The two data lines are amplified to the full swing H level and L level. Here, the through current prevention circuit 31 which is a feature of the present invention is a circuit diagram after a lapse of a predetermined time after the time when the two data lines are amplified to the full swing H level and L level (time indicated by t in FIG. 4). When the through current prevention circuit control circuit 33 shown in FIG. 2 changes the control signal ICS from the H level to the L level, the state changes from the conductive state to the non-conductive state. Accordingly, the path between the power supply voltage and the ground voltage through which the through current, which has conventionally been a problem, is cut off, and the generation of the through current can be prevented. And power consumption can be reduced. In the present embodiment, the through current prevention circuit is configured by an n-type MOS transistor, but the present invention is not limited to this.
Any configuration may be used as long as it controls the conduction state between the data line and the output line of the dummy cell connected to the data line at the timing described above.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、3
トランジスタ型DRAMメモリ装置の同一の差動型増幅
器に接続されたデータ対線の一方のデータ線に接続され
るメモリセルのデータ読み出しノードとデータ書き込み
ノードそれぞれの個数を他方のそれと同数としそのデー
タ線と1ロウごとに交互に接続することにより大幅な面
積の増大を招くことなく電気的対称性が良く雑音耐性に
優れた折り返し形のデータ対線配置を実現することがで
きる。
As described above, according to the present invention, 3
The number of data read nodes and data write nodes of a memory cell connected to one data line of a data pair line connected to the same differential amplifier of a transistor type DRAM memory device is the same as that of the other, and the data line By alternately connecting the data lines for each row, it is possible to realize a folded data pair line arrangement having good electrical symmetry and excellent noise immunity without incurring a large increase in area.

【0041】また、メモリセルが接続されているデータ
線とリファレンスレベル出力回路の出力線とをMOSト
ランジスタを介して接続し、その導通状態を制御するこ
とにより、読み出し、書き込み動作時に発生する貫通電
流の削減を実現することができる。
The data line to which the memory cell is connected and the output line of the reference level output circuit are connected via a MOS transistor, and the conduction state is controlled, so that a through current generated at the time of reading and writing operations is obtained. Reduction can be realized.

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

【図1】一般的な3トランジスタ型DRAMメモリセル
の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a general three-transistor DRAM memory cell.

【図2】本発明の実施の形態に係る3トランジスタ型D
RAMメモリ装置の構成を示す図である。
FIG. 2 shows a three-transistor type D according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a RAM memory device.

【図3】(a)は、図2のメモリセルアレイ内の2つの
メモリセルの配置を示す図、(b)は、(a)のMOS
トランジスタT1及びT2のレイアウトパターンを示す
図である。
3A is a diagram showing an arrangement of two memory cells in the memory cell array of FIG. 2, and FIG. 3B is a diagram showing the MOS of FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a layout pattern of transistors T1 and T2.

【図4】図2に示す3トランジスタ型DRAMメモリ装
置において、一のメモリセルのデータの読み出し動作を
示すタイミングチャートの一例である。
FIG. 4 is an example of a timing chart showing an operation of reading data from one memory cell in the three-transistor DRAM memory device shown in FIG. 2;

【図5】従来の3トランジスタ型DRAMメモリ装置の
一構成例を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of a conventional three-transistor DRAM memory device.

【図6】従来の3トランジスタ型DRAMメモリ装置の
他の構成例を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing another configuration example of a conventional three-transistor DRAM memory device.

【図7】図5のダミーセル、メモリセルアレイ内に配置
されるメモリセル、及び、差動増幅器を具体的な回路構
成で示した図である。
FIG. 7 is a diagram showing a specific circuit configuration of the dummy cell of FIG. 5, a memory cell arranged in a memory cell array, and a differential amplifier.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a、1b、1c メモリセルアレイ 3 リファレンスレベル出力回路(ダミーセル) 5 差動増幅器 7 ロウデコーダ 9 3トランジスタ型DRAMメモリセル 11 差動増幅器活性コントロール回路 13 スイッチ用(書き込みスイッチ用)MOSトラン
ジスタ 15 スイッチ用(読み出しスイッチ用)MOSトラン
ジスタ 17 読み出しデータ線駆動用MOSトランジスタ 19 キャパシタ 21 書き込みワード線 23 書き込みデータ線 25 読み出しワード線 27 読み出しデータ線 29 ダミーセルコントロール回路 31 貫通電流防止回路 33 貫通電流防止回路コントロール回路 35、37、41 コンタクト 39 トランジスタ領域 43 書き込みワード線WW0 45 読み出しワード線RW1 47 データ線B10
1a, 1b, 1c Memory cell array 3 Reference level output circuit (dummy cell) 5 Differential amplifier 7 Row decoder 9 3-transistor DRAM memory cell 11 Differential amplifier activation control circuit 13 Switch (write switch) MOS transistor 15 Switch ( MOS transistor for read switch 17 MOS transistor for driving read data line 19 Capacitor 21 Write word line 23 Write data line 25 Read word line 27 Read data line 29 Dummy cell control circuit 31 Through current prevention circuit 33 Through current prevention circuit control circuit 35, 37, 41 contact 39 transistor region 43 write word line WW0 45 read word line RW1 47 data line B10

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安部 隆行 神奈川県川崎市幸区堀川町580番1号 株 式会社東芝半導体システム技術センター内 (72)発明者 木村 昌浩 神奈川県川崎市川崎区駅前本町25番地1 東芝マイクロエレクトロニクス株式会社内 (72)発明者 小林 俊宏 神奈川県川崎市川崎区駅前本町25番地1 東芝マイクロエレクトロニクス株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Takayuki Abe 580-1, Horikawa-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Toshiba Semiconductor System Technology Center (72) Inventor Masahiro Kimura Ekimae Honmachi, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa 25-1 Toshiba Microelectronics Corporation (72) Inventor Toshihiro Kobayashi 25-1 Ekimae Honcho, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Toshiba Microelectronics Corporation

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の3トランジスタ型DRAMメモリ
セルが行列状に配列したメモリセルアレイと、前記メモ
リセルアレイの複数のデータ対線それぞれにつながれる
複数の差動型増幅器と、前記データ対線をはさんで前記
差動型増幅器と反対側につながれ、前記データ対線のど
ちらか一方に基準電圧を出力する複数のリファレンスレ
ベル出力回路とを少なくとも有する3トランジスタ型D
RAMメモリ装置において、 前記データ対線は、その一のデータ線に接続されるメモ
リセルのデータ読み出しノード、データ書き込みノード
それぞれの個数が他の一のデータ線に接続されるメモリ
セルのデータ読み出しノード、データ書き込みノードそ
れぞれの個数と等しくなるように構成されていることを
特徴とする3トランジスタ型DRAMメモリ装置。
1. A memory cell array in which a plurality of three-transistor type DRAM memory cells are arranged in a matrix, a plurality of differential amplifiers connected to a plurality of data pairs of the memory cell array, and the data pairs. And a plurality of reference level output circuits connected to the other side of the differential amplifier and outputting a reference voltage to one of the data pair lines.
In the RAM memory device, the data pair line includes a data read node of a memory cell connected to the one data line, and a data read node of a memory cell connected to another data line. A three-transistor DRAM memory device, wherein the number of data write nodes is equal to the number of data write nodes.
【請求項2】 前記データ対線のうち、選択されたメモ
リセルのデータ書き込みノードが接続されている一のデ
ータ線に前記リファレンスレベル出力回路が基準電圧を
出力することを特徴とする請求項1記載の3トランジス
タ型DRAMメモリ装置。
2. The reference level output circuit outputs a reference voltage to one of the data pairs connected to a data write node of a selected memory cell. 3. A three-transistor DRAM memory device according to claim 1.
【請求項3】 前記メモリセルのデータ読み出しノード
とデータ書き込みノードが前記メモリセルアレイの1ロ
ウごとに交互に前記一のデータ線に接続されることを特
徴とする請求項1記載の3トランジスタ型DRAMメモ
リ装置。
3. The three-transistor DRAM according to claim 1, wherein a data read node and a data write node of the memory cell are alternately connected to the one data line for each row of the memory cell array. Memory device.
【請求項4】 前記一のデータ線に接続される前記メモ
リセルのデータ読み出しノードとデータ書き込みノード
が近接する場合には、前記メモリセルの読み出しスイッ
チ用MOSトランジスタと書き込みスイッチ用MOSト
ランジスタが、前記一のデータ線とのコンタクトを共有
するように構成されていることを特徴とする請求項3記
載の3トランジスタ型DRAMメモリ装置。
4. When the data read node and the data write node of the memory cell connected to the one data line are close to each other, the read switch MOS transistor and the write switch MOS transistor of the memory cell are connected to each other. 4. The three-transistor DRAM memory device according to claim 3, wherein the three-transistor DRAM memory device is configured to share a contact with one data line.
【請求項5】 前記一のデータ線と前記メモリセルのデ
ータ読み出しノード及びデータ書き込みノードの接続
は、前記メモリセルアレイの縦横1ロウごとに同じ接続
になるように規則的に構成されたことを特徴とする請求
項1記載の3トランジスタ型DRAMメモリ装置。
5. The connection between the one data line and a data read node and a data write node of the memory cell is regularly formed so as to be the same for each row and column of the memory cell array. 3. The three-transistor DRAM memory device according to claim 1, wherein:
【請求項6】 複数の3トランジスタ型DRAMメモリ
セルが行列状に配列したメモリセルアレイと、前記メモ
リセルアレイの複数のデータ対線それぞれにつながれる
複数の差動型増幅器と、前記データ対線をはさんで前記
差動型増幅器と反対側につながれ、前記データ対線のど
ちらか一方に基準電圧を出力する複数のリファレンスレ
ベル出力回路とを少なくとも有する3トランジスタ型D
RAMメモリ装置において、 前記リファレンスレベル出力回路と前記データ対線との
導通状態を制御する手段を具備することを特徴とする3
トランジスタ型DRAMメモリ装置。
6. A memory cell array in which a plurality of 3-transistor DRAM memory cells are arranged in a matrix, a plurality of differential amplifiers respectively connected to a plurality of data pairs of the memory cell array, and a plurality of data pairs. And a plurality of reference level output circuits connected to the other side of the differential amplifier and outputting a reference voltage to one of the data pair lines.
3. A RAM memory device, comprising: means for controlling a conduction state between the reference level output circuit and the data pair line.
Transistor type DRAM memory device.
【請求項7】 前記導通状態を制御する手段は、 前記リファレンスレベル出力回路の出力線と前記データ
対線との間に接続されるMOSトランジスタで構成され
ると共に、 前記差動型増幅器に入力されるデータ対線のそれぞれの
信号が増幅された後に導通状態から非導通状態となるこ
とを特徴とする請求項6記載の3トランジスタ型DRA
Mメモリ装置。
7. The means for controlling the conduction state includes a MOS transistor connected between an output line of the reference level output circuit and the data pair line, and is input to the differential amplifier. 7. The three-transistor type DRA according to claim 6, wherein after a signal of each data pair line is amplified, the state changes from a conductive state to a non-conductive state.
M memory device.
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