JPS60253096A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPS60253096A
JPS60253096A JP59110288A JP11028884A JPS60253096A JP S60253096 A JPS60253096 A JP S60253096A JP 59110288 A JP59110288 A JP 59110288A JP 11028884 A JP11028884 A JP 11028884A JP S60253096 A JPS60253096 A JP S60253096A
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JP
Japan
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bit line
time
line
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line pair
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Pending
Application number
JP59110288A
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English (en)
Inventor
Yoshihiro Takemae
義博 竹前
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Dram (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ビット線を分割した大容量ダイナミック型半
導体記憶装置に関し、メモリ内データ転送速度を改善し
ようとするものである。
〔従来の技術〕
■トランジスタ1キャパシタ型(以下、ITr型)のダ
イナミックRAMではCレシオ(メモリセル容量とビッ
ト線容量の比)によって読出し時のビット線対に生ずる
差電圧の大小が左右される。高密度メモリではセル容量
が小さくなるばかりでなく、1本のピント線に接続され
るセル数が増加するのでビット線容量は増大する。この
結果Cレシオが小さくなって読出し時のビット線電位差
は小さくなる。
この点を改善するために、1本のビット線を複数の区間
に分割する方法が提察されている。第4図はその一例で
、コラムデコーダCDによって選択される1コラム分の
構成を示しである。図中、BLo−BLaは1本のビ、
]・線を分割した各区分ビット線、BLo=BLaはそ
れと対をなず相補型区分ビット線である。1点鎖線枠M
CAo〜MCA3はメモリセルアレイで、ビy l・線
の各区分に所属する。本例のようにビット線を4分割す
るとCレシオは4倍になり、初期の(センスアンプが動
作する前の)ビット線電位差はその分拡大される。各区
分ビット線BLO”BL4 (BLO〜BL a)の間
はトランスファーゲートを構成するMC3)ランジスタ
Qo−Q3 (Qo′〜Q:l′)で接続され、また各
区分毎にセンスアンプSA。
〜SA3が設けられる。WLは多数のワード線の1本を
示したもので、MCは該ワード線WLで選択されるメモ
リセルの1ビツトである。区分ビット線対BL a、B
L a間に設けられたARはアクティブ・リストアであ
り、またBL a、BL aとデータバスDB、DB間
にはコラムデコーダCDからのコラムセレクト信号C3
で選択されるトランスファーゲートQa、Qa’が介在
する。
φSEO〜φ84,3 はセンスアンプ5Ao−3A3
をイネーブルにするクロック、φTo〜φT3はトラン
スファーゲートQo−Qa (Qo′ 〜Q)′)をオ
ンにするクロック、φΔRはアクティブ・リストアAR
をイネーブルにするクロックであり、これらは第5図に
示すタイミングで変化する。以下、この図を参照しなが
ら第4図の動作を説明する。例えばセルアレイブロック
MCAoのワード線WLを選択すべく時刻toで該当す
るワード線WLの電位を選択レベル(Vc(以上)に立
上げる、このことでメモリセルMCのデータがビット線
BLo、BLo上に現われてBL o、 BL o間に
微小電位差(BLo>BLoとする)が生じる。そこで
、時刻tlでクロックφSED を生じさせてセンスア
ンプSAoをアクティブにする。センスアンプSAoは
フリップフロップからなり、ピント線BLo、B下への
微小電位差で該フリップフロップの一方のトランジスタ
がオン、他方のトランジスタがオフとなり、オンになっ
たトランジスタは該トランジスタに接続されたビット線
をVSSレヘレベ落とし、こうしてBLo、BLo間に
大きな電位差を生しさせる。このようにしてビット線B
Lo、BLo間に大きな電位差が生じた時刻t2でクロ
ックφTo〜φT3を一斉に立りげてトランスファーゲ
ートQo〜Q3 (Qo′ 〜Q3′)をオンにし、ビ
ット線BLo、BLoの電位を順次ビット線対BL 1
.BL 1−BL 2、BL2−BL 3. BL :
1−BL a、百11という様に伝達する。そして、最
終ビットIjlBL4.BLaに電位変化が生した時刻
t3でブロックφΔRを立上げ、アクティブ・リストア
ARを動作させる。
アクティブ・リストアARはビット線BL a。
BLgの高電位側(この場合BL 4)をV ccまで
上昇させる様に更にBL a、BL s間の電位差を増
幅するので、この動作を待って時刻t4でコラムセレク
トC3を立上げてトランスファーゲー)Q4.Q4′を
オンにする。この一連の動作でデータバスDB、DB上
にセルMCのデータが続出される。同時にビットBL 
aがVCCまで上昇すると、その変化がトランスファー
ゲートQ:l′−Q2′−Q+′−Qo′を逆方向に経
てセルMC側のビット線BLoに伝わり、その電位をV
ccまで上昇させ、このBLo=Vcc、BL−Vss
で上記読出しセルの再書込みを行う。この再書込み終了
時刻t5が実際の読出しサイクルの完了時点である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述したビット線の分割法によると、各区分ビット線を
通りかつトランスファーゲートQo〜Q3(Qo′〜Q
3′)を多段に経なければ読出しも再書込みも行なわれ
ないので、t2〜も3の時間およびt4〜【5の時間が
長くなる。これらの時間が長くなるのは1つにはトラン
スファーゲート用のMOSトランジスタQo−Q3.Q
o′〜Q:+′を大型化できないことに起因する。トラ
ンジスタサイズ制約理由の1つは高密度化に伴なうセル
ピッチの縮小にあるが、他の1つは、ブートストランプ
効果を効果的に働かせるためにはゲート面積が狭い方が
良いという背景もある。つまり、]・ランスファーゲー
トを駆動するクロックφTo〜φT3は第5図のように
(V cc+ V th)以上に突き上げられるが、こ
れをブー トストラ、プ回路で行うにはトランスファー
ゲートのゲート容量が小さい必要があるからである。
このような理由でトランジスタQo=Q3.Qo′〜Q
 3 ′ のサイズは小になるが、サイズを小さくする
とgmが小さくなるのでオン抵抗が無視できなくなる。
加えて、ビット線には多数のメモリセルのトランジスタ
が接続され、大きな寄生容量が付くので、トランジスタ
Q o = Q 3、QO′〜Q:1′のオン抵抗と区
分ビット線の寄生容量が大きなCR時定数回路を構成し
、電位変化を遅くする。従って、かかる構成を多段に経
てデータを読出し、そして再書込みする第4図の構−成
では読み出しサイクルが長くなる。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、分割ビット線を用いてもアクセス速度が下ら
ないようにしようとするもので、ビット線対を複数の区
分ピント線対に分割し、各区分ビット線対にセンスアン
プを設けたダイナミック型の半導体記憶装置において、
該ビット線対に沿って別の配線のデータ転送線対を設け
ると共に、各区分ビット線対のそれぞれをトランスファ
ーゲートを介して該データ転送線対に共通に接続し、そ
して選択されたセルに接続された区分ビット線対のトラ
ンスファーゲートだけをオンにして該セルのデータを該
データ転送線対上へ転送するようにしたものである。
〔作用〕
ビット線とは別にビット線と平行にデータ転送線を設け
ると、各セルアレイブロックのデータは分割ビット線と
データ転送線を結ぶトランスファーゲートを1段通るだ
けで済み、トランスファーゲート介在による動作遅れが
シリアルに蓄積されることはなくなる。しかもこのデー
タ転送線には少数のトランスファーゲートしか接続され
ないので、容量的には多数のセルが接続されるビット線
よりはるかに軽く、この点からも高速動作が期待できる
。またトランスファーゲートを駆動するクロックは1つ
だけを立上げれば良いので、ブートストランプの構成が
簡単になる。さらにビット線対は1区分だけがチャージ
アップまたはディスチャージされればよいのでこれらの
電流が小さくて済む利点もある。
〔実施例〕
以下、図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明の一実施例を示す構成図で、第4図と同
一部分には同一符号が付しである。本例が第4図と異な
る点は、区分ビット線BLo〜BL 3 (BL o”
BL :l)とは別に、例えば第2層アルミニウム配線
によりデータ転送線DT、DTを設け、トランスファー
ゲートQ o = Q 3 (Q o ′〜Q3′)は
分割ビット線BLoとBLo、BLlとBLユ、BL2
(!:BL2. 及びBL3とBLaとデータ転送線D
T、DTとの間に設ける。データ転送線DT、DTはト
ランスファーゲートQ 3 。
Qa (Q3′、 Qa′)間では従来の区分ビット線
BLa、BL4′に相当し、それらの間にアクティブ・
リストアARが接続される。
以下、第2可の波形図を参照しながら、−例としてセル
アレイブロックMCAoのセルMCからデータを読出す
動作を説明する。時刻toでワード1JIWLを選択し
、次いで時刻11でクロックφSEOを立上げてセンス
アンプSAGをアクティブにし、更に時刻t2でクロッ
クφToを立上げてトランスファーゲートQo、Qo′
をオンにする点は第5図と同じである。しかし、ワード
線が選択されない他のセルアレイブロックMCA1〜M
CA3に対応する区分ビット線のトランスファーゲート
QI−Q:+、Q+′〜Q3′はオンにする必要はない
ので、クロックφT1〜φT3とオフのままにしてお(
。この結果、データ転送線DT、DTには時刻t3まで
にビット線BLo、BLoと同じ電位差が生ずる。この
t2〜t3までの時間遅れにはトランスファーゲー)Q
o、Qo′ 1段分の動作遅れしか含まれないので、第
5図のt2〜t3よりはるかに短い。
時刻t3でクロックφARを立上げるとデータ転送線D
TがV cc/ 2からVccまで上昇するので、時刻
も4でコラムセレクトC3を立上げることによりデータ
転送線DT、DT上のデータをデータバスDB、DB上
に出力できる。第2図の右側に破線で示す各波形は対比
するために示した第5図の一部で、t4′は第5図の【
4に相当する。このta′と第2図のt4との時間差は
、t2〜t3の区間で短縮された時間に相当する。更に
第2図では時刻t4から短時間後の時刻t5でビット線
BLoはVccになる。この再書込みに要するt4〜t
5の時間差も従来のt4′ 〜t5′ (第5図のt5
)の時間差よりはるかに短い。これもトランスファーゲ
ートをQo (Qo′)1段しか通さないからである。
但し、このためにはクロックφTO〜φT3の1つだけ
を立上げるデコーダを別途用意する必要はある。
第3図は本発明の他の実施例である。本例は、1つのメ
モリセルアレイブロックMCAi(i=0〜3)をセン
スアンプSAiを中心に左右に振り分けたオープンビッ
ト線型メモリ構成への通用例である。オープンビット線
型メモリ構成では、第4図に示すようなピント線を分割
してデータを転送する技術を用いる事ができない。それ
ゆえCレシオの向上は困難であったが本発明方式を用い
るとオープンビット線型にも分割ピント線方式を採用す
ることができる。第4図の方式ではオープンビット線型
には通用できない。第3図で第1図と同じ部分には同じ
符号が付してあり、ビット線対例えばBLo、BLoは
センスアンプSAoの左右に延びていること、これにつ
れてメモリセルアレイが各々2分割されていることなど
を除いて第1図と格別差はない。従って第1図と同様の
効果が得られる。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、多数のセルが接続さ
れるビット線に沿って独立したデータ転送線を別に設け
、該ビット線を複数に分割してそれぞれを各トランスフ
ァーゲートで該データ転送線に接続するようしたので、
ビット線分割によりCレシオを改善しても続出しサイク
ルを短縮できる利点がある。例えばビット線を4分割に
した従来のlTrダイナミックRAMの読出しサイクル
は12nsであるのに対し本発明ではこれを4nSに短
縮できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す要部構成図、第2図は
その動作波形図、第3図は本発明の他の実施例を示す構
成図、第4図は従来のビット線分割型ダイナミックRA
Mの部分構成部、第5図はその動作波形図である。 図中、BL o=BL 3.BL o=BL 3は区分
ビット線対、DT、DTはデータ転送線対、DB。 DBはデータバス、5Ao=SA:+はセンスアンプ、
Q o = Q a 、Q o ′〜Q a ’ はト
ランスファーゲート、CDはコラムデコーダ、WLはワ
ード線、MCはメモリセルである。 出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ビット線対を複数の区分ピント線対に分割し、各区分ピ
    ント線対にセンスアンプを設けたグイナミソク型の半導
    体記憶装置において、該ビット線対に沿って別の配線の
    データ転送線対を設けると共に、各区分ビット線対のそ
    れぞれをトランスファーゲートを介して該データ転送線
    対に共通に接続し、そして選択されたセルに接続された
    区分ピント線対のトランスファーゲートだけをオンにし
    て該セルのデータを該データ転送線対上へ転送するよう
    にしてなることを特徴とする半導体記憶装置。
JP59110288A 1984-05-30 1984-05-30 半導体記憶装置 Pending JPS60253096A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59110288A JPS60253096A (ja) 1984-05-30 1984-05-30 半導体記憶装置
EP85401064A EP0166642A3 (en) 1984-05-30 1985-05-30 Block-divided semiconductor memory device having divided bit lines
KR1019850003762A KR850008026A (ko) 1984-05-30 1985-05-30 분할된 비트라인들을 갖는 블록분할 반도체 메모리장치

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JP59110288A JPS60253096A (ja) 1984-05-30 1984-05-30 半導体記憶装置

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JPS60253096A true JPS60253096A (ja) 1985-12-13

Family

ID=14531896

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JP59110288A Pending JPS60253096A (ja) 1984-05-30 1984-05-30 半導体記憶装置

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