JPH11328958A - 半導体記憶装置 - Google Patents
半導体記憶装置Info
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- JPH11328958A JPH11328958A JP10137255A JP13725598A JPH11328958A JP H11328958 A JPH11328958 A JP H11328958A JP 10137255 A JP10137255 A JP 10137255A JP 13725598 A JP13725598 A JP 13725598A JP H11328958 A JPH11328958 A JP H11328958A
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- Dram (AREA)
- Static Random-Access Memory (AREA)
Abstract
することができる半導体記憶装置を提供する。 【解決手段】 バランス制御信号PIOをライトアンプ
12とYスイッチ(YSW)の間のWI/O線対111
bに設けられたトランジスタに印加してWI/O線対1
11bをバランスする。Yスイッチ(YSW)及び書き
込みデータの切り替え時にバランス処理を行うことによ
り、前のデータを誤って書き込むことを防止でき、さら
に書込み処理の高速化を図ることができる。
Description
関し、特に、外部入力されるクロック信号に同期して動
作し、書き込み速度の安定と高速化を図る半導体記憶装
置に関する。
高速化に伴い、半導体記憶装置の高速化が要求されてい
る。この要求に対応する手段の一つとして、外部入力さ
れるクロック信号に同期して動作する同期式の半導体記
億装置が提案されている。この様な半導体装置は、外部
入力されるクロック信号に同期して記憶動作をさせるも
ので、最も多く用いられている半導体記憶装置として、
ダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)の一
種であるシンクロナスダイナミックランダムアクセスメ
モリ(以下、SDRAMという)が多く用いられてい
る。
Mの回路構成を示す。このSDRAMは、クロック信号
発生回路101、コマンドデコーダー102、モードレ
ジスタ103、行アドレスバッファ104、列アドレス
バッファ105、制御回路106、メモリセル107、
行デコーダー108、列デコーダー109、センスアン
プ110、I/O線対111、データ制御回路112、
データバス113、ラッチ回路114、及び入出カバッ
ファ115で構成されている。行アドレスバッファ10
4には、リフレッシュカウンタ回路(図示せず)が、列
アドレスパッファ回路105には、パーストカウンタ回
路(図示せず)が内蔵されている。
るSDRAMの基本的な動作について説明する。SDR
AMの内部動作は、外部から入力されるクロック信号C
LKに同期して行われる。すなわち、外部入力されるク
ロック信号CLKの立ち上がり時に、その他の外部入力
信号(例えぱ、CSB入力、RASB入力、CASB入
力、WEB入力等)の電気的レベルが、ハイ(H)レペ
ルであるか、ロー(L)レペルであるかの組み合わせに
より、列アドレス制御動作、行アドレス制御動作、書き
込み動作、または読み出し動作等の動作内容が決定され
る。これら外部入力信号の組み合わせをコマンドと呼
ぶ。前述した外部入力信号はコマンドデコーダー102
に入力され、コマンドデコーダー102から内部動作制
御信号が制御回路105に出力される
外部入力信号としてアクティブコマンドが入力され、外
部入力されたアドレス信号を行アドレスバッファ104
で行アドレスとしてラッチし、行デコーダー108でデ
コードして行アドレスを決定し、メモリセル107のワ
ード線(図示せず)を選択する。次に、外部入力として
ライトコマンドを入力し、外部入力されるアドレス信号
を列アドレスパッファ105で列アドレスとしてラッチ
し、列デコーダー109でデコードして列アドレスを決
定し、メモリセル107のYスイッチ(図示せず)を選
択し、外部入力される書き込みデータをメモリセル10
7に書き込む。最後に、外部入力信号としてプリチャー
ジコマンドを入力し、アクティブコマンドで選択された
ワード線を非選択状態にして、回路動作をスタンパイ状
態とする。データの読み出しを行う時は、アクティブコ
マンドを入力して行アドレスを決定した後、外部入力信
号としてリードコマンドを入力する。以降の動作は書き
込み時と同じように行われる。
データ制御回路112を示す。データ制御回路112と
センスアンプ110はディジット線対47、読み出し用
I/O線対(RI/O線対)111a、及び書き込み用
I/O線対(WI/O線対)111bで接続され、列ア
ドレス選択信号Yスイッチ(YSW)をゲート入力とす
るトランジスタN41、N42がディジット線対47に
設けられ、読み出し時にハイレベルとなるΦ2信号をゲ
ート入力とするトランスファゲートトランジスタN4
3、N44がRI/O線対111aに設けられ、書き込
み時にハイレベルとなるΦ3信号をゲート入力とするト
ランスファゲートトランジスタN45、N46がWI/
O線対111bに設けられている。
タP41、データアンプ41、ライトアンブ42、リー
ドライトバス対43、及びデータ選択回路44を備えて
いる。P型トランジスタP41は、Lレベルのパランス
制御信号PIOによってオンし、RI/O線対111a
のTrueとNotの逆データT/Nを等しくする。バ
ランス動作を行う。
O線対111bでI/O線対111(図5)を構成して
いる。また、データ選択回路44は、多数のI/O線対
111から所定のI/O線対111を選択するものであ
り、データバス113を介してラッチ回路114(図
5)と接続されている。
み動作のタイミングチャートを示す。まず、時刻t1
で、前述のアクティブコマンドを入力する。アクティブ
コマンドは、RASB入力とCSB入力(図示せず)を
Lレベルにする組み合わせの信号である。この時、AD
D信号のXA1によって行アドレスが決定されている。
ライトコマンドは、CASB入力とWEB入力をLレベ
ルにする組み合わせの信号である。時刻t2で、ライト
コマンドが入力されると、これを受けてΦ3信号がHレ
ベルとなる。この時に列アドレスも同時に入力される。
このアドレスはADD信号のYA1に相当し、時刻t2
のCLKの立ち上がりでラッチされる。YA2、YA
3、・・・は、列アドレスパッファ105(図5)内の
アドレスバーストカウンタから出力されたアドレスであ
り、CLKの立ち上がり毎に列アドレスバッファ105
にラッチされる。時刻t3で、書き込み動作が終了した
際には、前述したプリチャージコマンド(RASB、W
EB、CSB=Lレベル)を入力する。これを受けて、
Φ3信号はLレベルとなる。
イッチ(YSW)(図6)が選択されたものと仮定す
る。勿論、YA1及びYA3の列アドレスによって図6
以外のディジット線対が選択されている。図5及び図6
において、書き込まれるデータは、DQ(データキュ
ー)から入力され、入出カバッファ115を介してラッ
チ回路114でラッチされる。その後、データ選択回路
44及びライトアンプ42を経て、Wl/O線対111
bから、選択されたYスイッチ(YSW)が接続されて
いるトランジスタN41またはN42を介して、ディジ
ット線対47にデータが書き込まれる。この時、Φ3信
号はHレベル、Φ2信号はLレベルになっているため、
PIO信号によってバランス動作があってもWI/O線
対111bへの影響はない。このとき、WI/O線対1
11bには、YA1の列アドレスによって選択された他
のディジット線対を介してメモリセル107ヘ書き込ま
れたLレベルのデータが残っている。
アドレスによって選択されたディジット線対47の動作
は、対応するメモリセル107に記憶されている前デー
タAと、次の書き込みデータBと、WI/O線対111
bに残っているデータCによって決定される。図7は、
メモリセル107に記憶されている前データAがHIG
H(ハイ)データ、次の書き込みデータBがHIGHデ
ータ、WI/O線対111bに残っているデータCがL
OW(ロー)データであることを示している。
でアクティブコマンドが入力される。この時、行アドレ
スXA1が入力され、行アドレスバッファ104でラッ
チされる。これによって、行デコーダー108からメモ
リセル107のワード線(図示せず)を選択する。これ
を受けてD/DB線対47にはそれまでメモリセル10
7に記憶されていたデータAが出力され、センスアンプ
110にて増幅される。従って、列アドレスYA2によ
って選択されたYスイッチ(YSW)がHレベルになっ
た時、D/DBはセルデータが増幅された値になってお
り、その値はHレベルとなる。
ジット線対47は次のように動作する。Yスイッチ(Y
SW)がHIGHレベルになった時、同時にリードライ
トバス対(以下RWBSという)43のデータも切り替
えるようなタイミングになっており、列アドレスYA1
で選択されるメモリセル107に書き込まれたデータ
C’(LOWデータ)から、列アドレスYA2で選択さ
れるメモリセル107に書き込むデータB’(HIGH
データ)に切り替わる。ここで、RWBS43のデータ
をあまり早く切り替えると前のYスイッチ(YSW)で
選尺されているメモリセル107に次のデータB、B’
を書き込んでしまう可能性があるため、Yスイッチ(Y
SW)がHIGHレベルになるタイミングと同時に切り
替わるように設定されている。
セル107の領域で多数のディジット線対47と接続さ
れているため配線負荷は大きい。従って、RWBS43
のデータが切り替わってから所定の時間遅延してWI/
O線対111bのデータが切り替わる。このため、列ア
ドレスYA2によって選択されたYスイッチ(YSW)
がHIGHレペルになった時、WI/O線対111bは
まだ前の書き込みデータC(ここではLOWデータ)が
残っている状態となっている。この時、ディジット線対
47には、WI/O線対111bに残っているLOWデ
ータが伝わるため、HレベルからLレベルヘ変化する。
その後、指定の書き込みデータ(ここではHIGHデー
タ)に切り替わるので、再びHレペルヘと変化する。図
7において、時刻t2aのCLKから書き込み完了時間
twを設定することによって、ディジット線対47に本
来書き込まれない逆データ(LOWデータ)が書き込ま
れるのを防止している。
た前データAがLOWデータである場合を示す。Yスイ
ッチ(YSW)、RWBS43、及びWI/O線対11
1bのデータ切り替わりタイミングは、図7と同様であ
る。ここで、図7と異なる点は、ディジット線対47の
前データAがLOWデータであるということであり、こ
の時の書き込み完了時間twは、時刻t2aのCLKか
ら、WI/O線対111bのデータBが伝わってディジ
ット線対47がLレベルからHレベルに変わるまでであ
る。
記憶装置によると、メモリセルに記憶されているデータ
のレベルに関係なく、他のメモリセルに書き込んだ後W
I/O線対に残っているデータと反対のデータを書き込
もうとするとき、Yスイッチがオンしてから所定の時間
だけ遅れてWI/O線対上のデータが残っていたデータ
から書き込もうとするデータに切り替わるため、書き込
み完了時間が長くなり、書き込み動作の安定化と高速化
を阻害していた。
高速化を図り、安定して動作することができる半導体記
憶装置を提供することである。
目的を実現するため、書き込み用I/O線対からディジ
ット線対に供給されたデータをメモリセルに書き込む半
導体記憶装置において、書き込み用I/O線対の各線間
を接続して各線のレベルを等しくするバランス手段と、
バランス手段にバランス信号を供給してバランス手段を
動作させる制御手段を備えたことを特徴とする半導体記
憶装置を提供する。
用I/O線対からディジット線対に供給されたデータを
メモリセルに書き込み、メモリセルから読み出したデー
タをディジット線対から読み出し用I/O線対へ出力す
る半導体記憶装置において、書き込み用I/O線対の各
線間を接続して各線のレベルを等しくする第1のバラン
ス手段と、読み出し用I/O線対の各線を接続して各線
のレベルを等しくする第2のバランス手段と、第1およ
び第2のバランス手段にバランス信号を供給して第1お
よび第2のバランス手段を動作させる制御手段を備えた
ことを特徴とする半導体記憶装置を提供する。
用I/O線対からディジット線対に供給されたデータを
メモリセルに書き込み、メモリセルから読み出したデー
タをディジット線対から読み出し用I/O線対へ出力す
る半導体記憶装置において、書き込み用I/O線対、及
び読み出し用I/O線対を並列にしてディジット線対へ
接続する共通のスイッチ手段と、共通のスイッチ手段
と、書き込み用I/O線対と読み出し用I/O線対の共
通接続点を接続する線対の各線間を接続してそれぞれの
I/O線対の各線のレベルを等しくする共通のバランス
手段と、共通のバランス手段にバランス信号を供給して
共通のバランス手段を動作させる制御手段を備えたこと
を特徴とする半導体記憶装置を提供する。
細に説明する。
アンプ110、及びデータ制御回路112を示す。デー
タ制御回路112とセンスアンプ110はディジット線
対17、RI/O線対111a、及びWI/O線対11
1bで接続され、列アドレス選択信号Yスイッチ(YS
W)をゲート入力とするトランジスタN11、N12が
ディジット線対17に設けられ、読み出し時にハイレペ
ルとなるΦ2信号をゲート入力とするトランスファゲー
トトランジスタN13、N14がRI/O線対111a
に設けられ、書き込み時にハイレペルとなるΦ3信号を
ゲート入力とするトランスファゲートトランジスタN1
5、N16がWI/O線対111bに設けられている。
タP11、P12、データアンプ11、ライトアンブ1
2、リードライトバス対13、及びデータ選択回路14
を備えている。
信号PIOによってRI/O線対111aをバランス
し、P型トランジスタP12は、バランス制御信号PI
OによってWI/O線対111bをバランスする。
み動作のタイミングチャートを示す。図2において、C
LK信号よりΦ3信号、及びRWBS(リードライトバ
ス)T/Nまでの信号動作は従来と同じである。PIO
信号は、I/O線対111a、111bをバランス動作
させる信号であり、CLK信号と同期して発生し、ショ
ット型の信号が出力される。本発明では、PlO信号が
LOW期間中にI/O線対111a、111bをバラン
スするようにしている。ここで、バランス動作とは、対
の逆データとなっているTRUE線とNOT線を接続さ
せて等しいレベルにすることをいう。これによって、R
I/O線対111a、WI/O線対111b上のデータ
の切り替えが確実に行われる。
期してPIO信号がLOWレベルになり、トランジスタ
P12のオンによってWI/O線対111bをバランス
する。次に、アドレス信号XA1とYA1によって他の
メモリセルがアクセスされ、LOWレベルのデータが書
き込まれる。そのデータはRWBS線対13上にC’と
して、また、WI/O線対111b上にCとして残って
いる。この後、PIO信号がLOWレベルになってトラ
ンジスタP12をオンし、WI/O線対111bをバラ
ンスする。その結果、WI/O線対111bからLOW
レベルのデータCが消失する。次に、アドレス信号XA
1とYA2によって当該メモリセルがアクセスされ、R
WBS線対13からHIGHレベルのデータB’が伝達
され、遅延時間tdをもってWI/O線対111b上に
HIGHレベルのデータBが供給される。これより先に
YSW信号がHIGHになり、トランジスタN11、N
12がオンする。トランジスタN11、N12がオンし
ても、WI/O線対111bからデータCが消失してい
るので、ディジット線対17はメモリセルが前から記憶
しているHIGHレベルのデータAを維持する。WI/
O線対111b上のHIGHレベルのデータBはトラン
ジスタN15、N16を経てデイジット線対17に伝達
され、センスアンプ110で増幅されて当該メモリセル
に書き込まれる。この時、従来の書き込み完了時間tw
を全く設定する必要がない。
セルが記憶していたデータがLOWレベルであり、従っ
て、ディジット線対17上にLOWレベルのデータAが
存在している点で相違する。ディジット線対17上のL
OWレベルのデータAは、遅延時間tdをもってWI/
O線対111b上に表れるHIGHレベルのデータBに
よって消失させられ、短時間twsでHIGHレベルの
データとなる。従って、書き込み完了時間twを短くす
ることができる。
図1と同一の部分は同一の引用数字で示したので重複す
る説明は省略するが、RI/O線対111a、及びWI
/O線対111bが共通のP型トランジスタP11によ
ってバランスされる構成を有する。書き込み動作は図2
及び図3と同一であるが、構成の簡素化によってコスト
ダウンを図ることができる。
対111bはLOWレベルからバランスレベル(電源レ
ベルの約半分)に変わり、それからHIGHレベルに変
わる。本来発生する遅延時間tdを利用してバランス動
作を行っているので、バランス動作のために特別の時間
を要することはない。他のメモリセルにLOWレベルの
データを書き込んだ後、当該メモリセルにHIGHレベ
ルのデータを書き込むときは、WI/O線対111b
を、LOWレベルからではなく、バランスレベルからH
IGHレベルにすれば良いので、所要時間を約1/2に
することができる。
N型トランジスタN13によって置換すると、本発明の
第3の実施の形態が得られる。
いは図3のPIO信号を図示されているものと逆相にす
ると、図2あるいは図3と同じ動作が得られる。
装置によると、ディジット線対に書き込み用I/O線対
をトランスファーゲートの導通によって接続するとき、
書き込み用I/O線対をバランスしてから導通するよう
にしたため、書き込み用I/O線対を短時間で書き込み
用データのレベルにすることができ、書き込み速度の安
定化と高速化を図ることができる。
示すブロック図である。
グチャートである。
グチャートである。
すブロック図である。
る。
ータ制御回路を示すブロック図である。
チャートである。
チャートである。
ンジスタP11、P12、P41 P型トランジスタ
Claims (8)
- 【請求項1】書き込み用I/O線対からディジット線対
に供給されたデータをメモリセルに書き込む半導体記憶
装置において、 前記書き込み用I/O線対の各線間を接続して各線のレ
ベルを等しくするバランス手段と、 前記バランス手段にバランス信号を供給して前記バラン
ス手段を動作させる制御手段を備えたことを特徴とする
半導体記憶装置。 - 【請求項2】前記書き込み用I/O線対は、スイッチ手
段を介して前記ディジット線対と接続され、 前記制御手段は、前記スイッチ手段のオン直前に前記バ
ランス手段を動作させる構成の請求項1記載の半導体記
憶装置。 - 【請求項3】前記制御手段は、書き込み動作中にわたっ
てクロック信号に同期して前記バランス手段を動作させ
る構成の請求項1記載の半導体記憶装置。 - 【請求項4】前記バランス手段は、前記書き込み用I/
O線対の各線間に挿入されたトランジスタであり、 前記制御手段は、前記トランジスタのゲートに前記バラ
ンス信号を供給する構成の請求項1記載の半導体記憶装
置。 - 【請求項5】前記トランジスタは、P−MOSトランジ
スタであり、 前記制御手段は、LOWレベルの前記バランス信号を出
力する構成の請求項4記載の半導体記憶装置。 - 【請求項6】書き込み用I/O線対からディジット線対
に供給されたデータをメモリセルに書き込み、前記メモ
リセルから読み出したデータを前記ディジット線対から
読み出し用I/O線対へ出力する半導体記憶装置におい
て、 前記書き込み用I/O線対の各線間を接続して各線のレ
ベルを等しくする第1のバランス手段と、 前記読み出し用I/O線対の各線を接続して各線のレベ
ルを等しくする第2のバランス手段と、 前記第1および第2のバランス手段にバランス信号を供
給して前記第1および第2のバランス手段を動作させる
制御手段を備えたことを特徴とする半導体記憶装置。 - 【請求項7】前記書き込み用I/O線対、及び前記読み
出し用I/O線対は、共通のスイッチ手段を介して前記
ディジット線対に接続され、 前記制御手段は、前記共通のスイッチ手段のオン直前に
前記バランス手段を動作させる構成の請求項6記載の半
導体記憶装置。 - 【請求項8】書き込み用I/O線対からディジット線対
に供給されたデータをメモリセルに書き込み、前記メモ
リセルから読み出したデータを前記ディジット線対から
読み出し用I/O線対へ出力する半導体記憶装置におい
て、 前記書き込み用I/O線対、及び前記読み出し用I/O
線対を並列にして前記ディジット線対へ接続する共通の
スイッチ手段と、 前記共通のスイッチ手段と、前記書き込み用I/O線対
と前記読み出し用I/O線対の共通接続点を接続する線
対の各線間を接続してそれぞれのI/O線対の各線のレ
ベルを等しくする共通のバランス手段と、 前記共通の
バランス手段にバランス信号を供給して前記共通のバラ
ンス手段を動作させる制御手段を備えたことを特徴とす
る半導体記憶装置。
Priority Applications (5)
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