JPS63228489A - メモリ装置 - Google Patents

メモリ装置

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JPS63228489A
JPS63228489A JP62063340A JP6334087A JPS63228489A JP S63228489 A JPS63228489 A JP S63228489A JP 62063340 A JP62063340 A JP 62063340A JP 6334087 A JP6334087 A JP 6334087A JP S63228489 A JPS63228489 A JP S63228489A
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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】 以下の順序に従って本発明を説明する。
A、産業上の利用分野 B0発明の概要 C9従来技術[第4図乃至第6図] a、背景技術[第4図] b、従来例[第5図、第6図] D9発明が解決しようとする問題点 E0問題点を解決するための手段 F9作用 G、実施例[第1図乃至第3図] H0発明の効果 (A、産業上の利用分野) 本発明はメモリ装置、特にメモリセル群が複数のメモリ
セルブロックに分割され、各メモリセルブロックの出力
側がメインデータ線に接続されたメモリ装置に関する。
(B、発明の概要) 本発明は、メモリセル群が複数のメモリセルブロックに
分割され、各メモリセルブロックの出力側がメインデー
タ線に接続されたメモリ装置において、 回路構成を徒らに複雑化することなく、読み出し速度を
より有効に速くするため、 イコライズ18号に同期してメインデータ線の高レベル
と低レベルの中間のレベルの電圧を出力するプリチャー
ジ回路の出力側をそのメインデータ線にパラレルに接続
したものである。
(C,従来波#)  [第4図乃至第6図](a、背景
技術)[第4図] 大容量のスターティックRAM、例えば256にビット
のRAMは512行、512列の構成をとるものが多か
った。しかし、高速性をより高めるためにはビット線を
短かくする必要があるという観点から行を1024行に
し、列を256列にするというように行の数を多くする
傾向にある。
ところで、行の数を多くすると1本のワード線によって
選択されるメモリセルの数が増え、ゲートや配線による
抵抗が大きくなるので消費電流が大きくなる。そこで、
1本のワード線で選択するメモリセルの数を減少させる
傾向が現われてきている。
第4図はそのようなスターチツクRAMの一例1aを示
すレイアウト図である。
2はメモリセル群で、1024行×256列のメモリセ
ルからなる。該メモリセル群2は複数例えば8個(16
個あるいは4個でも良く、8個に限らない。)のメモリ
セルブロック2.〜2aに分割され、各メモリセルブロ
ック2.〜2aはそれぞれ例えば128行×256列の
メモリセルからなり、1つのワード線で128個のメモ
リセルを選択するようにされている。
SAI% SA2、・軸−S A 8は各メモリセル、
ブロック21.22 *・−・−28に対応して設けら
れたセンスアンプブロックであり、メモリセルから一対
のビット線を介して読み出されたデータはカラム選択信
号により制御されるMOSFETを介してローカルデー
タ線に読み出されるが、このローカルデータ線に読み出
された信号をこのセンスアンプブロックSAI、SA2
、−−−− S A 8が増幅する。BSI、BS2、
−−−− B S 8はセンスアンプブロックSAI、
5A2−−−5A8に対応して設けられたブロックセレ
クトブロックであり、ブロックセレクト信号を受けると
センスアンプブロックSAの出力信号を通過させる役割
を果す。そして各ブロックセレクトブロックBSI、B
S2、−−−−− B S 8の出力端子はすべてメイ
ンデータ線4に接続されている。
5aは上記メインデータ線4を通して送られて来たデー
タ信号をホールドするデータホールド回路、6は出力バ
ッファ回路、7は出力端子である。
(b、従来例) [第5図、第6図] 第5図は第4図に示すようにレイアウトされたメモリ装
置の一つの従来例を示す具体的回路図である。
8はメモリセル、B、Bは該メモリセル8に接続された
一対のビット線で、共にMOSFETM1、M2を介し
て電源端子(+Vcc)に接続されている。MSは一対
のビット線B、B間に接続されたイコライズ用MOSF
ETで1.fコライズ信号φヤを受けてビット線8.8
間を短絡する。
9.9は一対のローカルデータ線で、上記ビット線B%
BとMOSFETM4、MSを介して接続されている。
該MO3FETM4、MSはカラム選択信号を受けると
オンしてローカルデータ線9.9とビット線B、Bの間
を接続する役割を果す。M6はローカルデータ線9.9
間をイコライズするMOSFETで、MOSFETM3
と同様にイコライズ信号φ8により制御される。ローカ
ルデータ線9.9を通じて読み出された13号はセンス
アンプブロックSAによって増幅される。センスアンプ
ブロックSAは3つの差動アンプAI%A2、A3とイ
コライズ用MO5FETM7からなる。センスアンプブ
ロックSAの出力信号はブロックセレクトブロックBS
を介してメインデータ線4に伝送されるが、該ブロック
セレクトブロックBSはNチャンネルMOSFETM8
とPチャンネルMO5FETM9とをパラレルに接続し
たスイッチ回路と、イコライズ信号¥7及びブロックセ
レクト信号BSを受けるナンド回路NAIと、該ナンド
回路NAIの出力信号を反転するインバータ11からな
る。上記スイッチ回路はブロック選択が為されていると
きにイコライズがかかっている期間を除きオンする。
データホールド回路5aはノア回路NRI、ナンド回路
NA2、インバータI2、I3、I4からなる。ノア回
路NRIは一方の入力端子にメインデータ線4からのデ
ータ信号を、他方の入力端子にアウトプットディセーブ
ル信号ODを受け、出力信号をインバータ13へ送る。
ナンド回路NA2は一方の入力端子にメインデータ線4
からのデータ信号を、他方の入力端子にアウトプットデ
ィセーブル信号ODをインバータI2によって反転した
信号を受け、出力信号をインバータ■4へ送る。
出力バッファ回路6はPチャンネルMOSFETMIO
とNチarンネルMOSFETM11からなり、MO5
FETMI(1)ゲートニ上記インバータ13(7)出
力信号を受け、MO3FETM11のゲートに上記イン
バータ■4の出方信号を受け、MOSFETMIOとM
l 1(7)接続点が出力端子7に接続されている。
このようなメモリ装置によれば、1本のワード線で選択
するメモリセルの数を少なくしつつビット線を短くする
ことができるが、その反面においてメインデータ線4の
長さが長くなるので高速性を十分に高めることは難しか
った。
そこで、プリチャージ回路を設けATD (アドレス遷
移デテクタ)の出力信号に基づいてつくったパルス(イ
コライズ信号)によりそのプリチャージ回路を動作させ
てメインデータ線を電源電圧Vccの1/2の電位にプ
リチャージすることが試みられている。第6図(A)は
そのようなプリチャージ回路の一例を示し、同図(B)
はタイムチャートである。同図において、I5はメモリ
セルから読み出されたセンスアンプによって増幅された
データ信号を反転するインバータ、SWIは該インバー
タ■5の入出力間を短絡するスイッチ回路で、パルスφ
1によって制御される。該インバータ■5はPチャンネ
ルMO3FETとNチャンネルMOSFETとからなる
CMOS構成のインバータで、スイッチSWIによって
入出力間を短絡すると電源電圧Vccの2分の1の電圧
を出力するように設計されている。このインバータI5
から出力された信号はスイッチ回路SW2を介してラッ
チ回路10に伝送される。
このプリチャージ回路は、プリチャージするときはパル
スφ詭とφ2が同時に立ち上がりスイッチ回路SWIを
オンしてインバータI5の入出力間を短絡すると共にス
イッチ回路SW2をオンしてメインデータ線4をインバ
ータ■5の出力端子に電気的に接続する。このようにす
ると、メインデータ線4はインバータI5の働きにより
て電源電圧Vccの2分の1つの電位にプリチャージさ
れる。そして、プリチャージに必要な所定時間経過する
とパルスφ1が立ち下り、スイッチ回路SW1がオフす
る。すると、ラッチパルスLPが立ち上がる。しかし、
パルスφ2は立ち上った状態のままであり、パルスφ、
が「ロウ」、パルスφ2が「ハイ」、ラッチパルスLP
が「ハイ」の状態のときにラッチ回路10においてデー
タ信号のラッチが行われる。
このようにプリチャージ回路によってプリチャージする
ことによりデータ線におけるデータ信号の遷移を早める
ことができ、読み出し速度を高めることができるといえ
る。
(D、発明が解決しようとする問題点)ところで、第5
図に示す従来例によればメインデータ線4に対するプリ
チャージを行わないので、メインデータ線4の長さが長
くなることによって生じるところの高速性向上の限界を
打破することができないことは前に述べた。
そこで、第6図に示したプリチャージ回路を付加するこ
ととすれば高速性をより向上させることができる。しか
し、このプリチャージ回路はデータ信号の伝送経路にイ
ンバータ5、スイッチ回路SW2、ラッチ回路10を介
挿する構成であるので、データ信号がインバータ5、ス
イッチ回路SW2、ラッチ回路lOを経て出力側に伝送
されることになる。従って、必然的にデータ信号の遅延
が生じる。依って、プリチャージによって高速性を高め
ることができたとしてもインバータ5、スイッチ回路1
0を通ることによる遅延分は差し引かなければならなず
、高速性をきわめて有効に高めることができたとはいえ
ない。
しかも、パルスφ1、φ2、ラッチパルスLPという特
別のパルスをつくらなければならないのでパルスをつく
る回路を特別に設け、なければならない。従って、回路
構成も徒らに複雑になるという問題もある。
本発明はこのような問題点を解決すべく為されたもので
あり、回路構成を徒らに複雑化にすることなくデータ信
号の読み出し速度をより有効に速くすることを目的とす
る。
(E、問題点を解決するための手段) 本発明メモリ装置は上記問題点を解決するため、イコラ
イズ信号に同期してメインデータ線の高レベルと低レベ
ルの中間レベルの電圧を出力するプリチャージ回路の出
力側をそのメインデータ線にパラレルに接続したことを
特徴とする。
(F、作用) 本発明メモリ装置によれば、プリチャージ回路がメモリ
セルインデータ線にパラレルに接続されているので、プ
リチャージ回路はイコライズによるデータ信号の読み出
し速度を向トさせるが、データ信号の伝送経路に介在し
て信号遅延の要因となることはない。従って、データ信
号の読み出し速度をより有効に高速化することができる
しかも、プリチャージ回路はイコライズ信号を受けてイ
コライズ時にプリチャージする動作をするので、動作の
ために特別のパルスをつくる必要かない。従って、プリ
チャージをするようにしてもプリチャージ回路が増える
だけで、プリチャージ回路を動作させるパルスをつくる
ための特別の回路を設ける必要がなく、メモリ装置の回
路構成が徒らに複雑化することはない。
(G、実施例)[第1図乃至第3図] 以下、本発明メモリ装置を図示実施例に従って詳細に説
明する。
第1図は本発明メモリ装置の一つの実施例を示す回路で
ある。
このメモリ装置は第5図に示したメモリ装置とは第1に
プリチャージ回路を有する点で、第2にデータホールド
回路5のノア回路NRIと、ナンド回路NA2とでロジ
カルスレッショルド電圧が互いに異なっているという点
で相違するが、それ以外の点では共通している。そして
、その共通しているところに9いては既に説明しである
のでその説明を省略し、相違点についてのみ詳細に説明
する。
第1図においで11はプリチャージ回路で、インバータ
■6、■7及びMO3FETM12〜M17かうなる。
MOSFETMI 2はチップセレクト信号C5とライ
トイネーブ信号WEの反転信号W1との論理積信号C5
−W下を反転するインバータI6の出力信号をゲートに
受けて動作するPチャンネルMO5FETで、そのドレ
インは電源端子(+Vcc)に接続され、ソースがPチ
ャンネルMOSFETM13のドレインに接続されてい
る。該MO5FETM13のソースはNチャンネルMO
3FETM14のソースと接続され、ゲートはやはりM
OSFETMI4のゲートと接続されている。MOSF
ETMI4のドレインはNチャンネルMO5FET15
のソースに接続され、MOSFET15のソースは接地
されている。そして、MOSFET15はゲートに上記
論理積信号C5−WEを受けるようにされている。
上記MO3FETM12〜M15は上記論理積信号C5
−WEが「ハイ」のとき動作するCMOSインバータで
、その入出力間がNチャンネルMO3FETM16とP
チャンネルMOSFETM17をパラレルに接続してな
るスイッチ回路を介して接続されており、このスイッチ
回路がオンしたとき電源電圧Vccの2分の1の電圧を
出力するように設計されている。MOSFETMI6と
MOSFETMI7からなるスイッチ回路はイコライズ
信号−77によって制御され、イコライズ信号石が「ハ
イ」のときに、即ちイコライズ時にオンする。そして、
このスイッチ回路の出力端子がメインデータ線4に接続
されている。
しかして、プリチャージ回路11はイコライズ信号iを
受けるとメモリセルインデータ線4を電源電圧VCC(
5V)<7)2分の1の電位(2゜5V)にプリチャー
ジする働きをする。
5はデータホールド回路で、その回路図は第5図に示し
た第1の従来例のメモリ装置のデータホールド回路5a
の回路図と全く同じであるが、ノア回路NRIとナンド
回路NA2とでロジカルスレッショルド電圧vthが互
いに異なるようにされている点でデータホールド回路5
aとは相違している。具体的には、データホールド回路
5のノア回路NRiのスレッショルド電圧が3vである
。このようにロジカルスレッショルド電圧を與ならせる
のは、プリチャージが為されているとき出力バッファ回
路6を構成するMOSFETMloとMOSFETMI
 1とを共にオフさせるような信号をデータホールド回
路5が出力するようにするためである。というのは、若
しデータホールド回路5のノア回路NRIとナンド回路
NA2が共にそのロジカルスレッショルド電圧が2.5
Vに設定されていたとすれば、メインデータ線4がプリ
チャージされて2.5v付近の電位になると僅かなノイ
ズの有無によってデータホールド回路5、そして出力バ
ッファ回路6の出力信号レベルが変化することになり、
出力端子7のレベルが非常に不安定になる。これはユー
ザー側に不要な不安を与えることになり好ましくない。
そこで、上述したようにノア回路NRIのスレッショル
ド電圧を2v、ナンド回路NA2のスレッショルド電圧
を3vに設定することにより、プリチャージによってメ
インデータ線4のレベルが2.5v程度になったときに
ノア回路NRIの出力が「ロウ」に、ナンド回路NA2
の出力が「ハイ」になり出力バッファ回路6のPチャン
ネルMOSFETMIO及びNチャンネルMOSFET
MI 1が共にオフするようにするのである。このよう
にプリチャージ期間中はMO3FETMIO5Mllが
共にオフするようにすると、メモリ装置の出力端子7に
接続される負荷側の容量は例えば30pFと比較的大き
いので遷移前のデータ信号が保持され、出力レベルが安
定する。従って、ユーザ側はプリチャージ期間中の出力
レベルの変動によってメモリ装置の性能に不安を抱く虞
れがない。
第2図はメモリ装置のレイアウト図である。このメモリ
装置のレイアウト図の第5図に示すメモリ装置のレイア
ウト図との違いはプレチャージ回路11があることであ
る。
第3図はアドレス遷移によってメインデータ線4のレベ
ルが「ハイ」から「ロウ」に変化する場合の動作を示す
タイムチャートである。
アドレス信号が変化するとアドレス遷移が検出され、そ
れに応じであるパルス幅を有するイコライズ信号7Tが
発生する。すると、メモリセルインデータ線4は「ハイ
」、即ち+5vの状態からプリチャージ回路11の働き
により中間電位、即ち+2.5vの電位にプリチャージ
される。
そして、イコライズ信号φ2が立ち下った後メンデータ
線4のレベルが中間電位から新たに読み出されたデータ
信号の内容に応じたレベル(今の場合「ハイ」レベル)
に変化する。2点鎖線で示すところの第5図に示すプリ
チャージをしないメモリ装置においては元のデータ信号
のレベルから新たに読み出されたデータ信号の内容に応
じたレベルに変化するが、その場合と比較してプリチャ
ージをした場合の方が時間tだけデータ信号の遷移が速
くなり、高速性が向上する。
尚、第6図(A)に示す構成の従来のプリチャージ回路
によってもプリチャージすることができるけれども、こ
のプリチャージ回路はデータ信号の通る信号経路に介挿
される。即ち、データ信号はプリチャージ回路のインバ
ータI5、スイッチ回路SW2、ラッチ回路10を通っ
て出力バッファ回路側に伝送され、何段もの回路を通る
ことになる。そして、当然のことだがデータ信号が回路
を1段通る毎に信号の遅延が生じる。従って、プリチャ
ージによって高速性を高めるけれども遅延を生ゼしぬる
要因ともなるので高速性を有効に高めることができない
しかるに、本メモリ装置によれば、プリチャージ回路1
1の出力側がメインデータ線にパラレルに接続され、プ
リチャージ回路11はデータ信号の通路とならない。従
って、プリチャージ回路11がデータ信号の遅延な生ぜ
しめる要因とはならず、プリチャージによって読み出し
速度を向上させる働きのみ行う。依って、本メ、そり装
置によれば、読み出し速度を有効に向上させることがで
きるといえる。
尚、従前からメモリ装置のデータ信号出力端子7には抵
抗を接続して使用することが多い。その場合イコライズ
時ズに出力バッファ回路を構成するMOSFETを一時
的にハイインピーダンスにすると高速化、突入電流の緩
和化を図ることができることが知られている。しかし、
一般的にその場合のタイミング調整が難しく、タイミン
グ調整を誤って逆にアクセス時間を損うことが多かった
。ところが、本メモリ装置によれば、メインデータ線が
プリチャージ回路によってプリチャージされると前述の
とおりデータホールド回路5の機能により出力バッファ
回路6の2つのMOSFETが自動的にハイインピーダ
ンスになる。そして、メインデータ線に新たにデータ信
号が入って来るとデータホールド回路5の状態がそのデ
ータ信号に応じた状態となって出力バッファ回路6のい
ずれか一方のMOSFETをローインピーダンスにして
データ信号を伝送する。このような動作は特に制御信号
を要することなく自然に行われる。従って、外部からの
制御信号なしで、容易且つ高速にデータホールド回路で
出力バッファ回路を動作させることができる。
(H,発明の効果) 以上に述べたように、本発明メモリ装置は、メモリセル
群が複数のメそリセルブロックに分割され、各メモリセ
ルブロックにおいての各メモリセルに記憶されているデ
ータの読み出しがビット線及びローカルデータ線を介し
て行うようにされ、上記各メモリセルブロックの出力側
がメインデータ線に接続されたメモリ装置において、イ
コライズ信号に同期して上記メインデータ線の高レベル
と低レベルとの中間レベルの電圧を発生するプリチャー
ジ回路を備え、上記プリチャージ回路の出力端子が上記
メインデータ線に並列に接続されてなることを特徴とす
るものである。
従って、本発明メモリ装置によれば、プリチャージ回路
がメインデータ線にパラレルに接続されているので、プ
リチャージ回路はイコライズによるデータ信号の読み出
し速度を向上させるが、データ信号の伝送経路に介在し
て信号遅延の要因となることはない。従って、データ信
号の読74庄1.凄庁を上り訂尋hr真;重イヒすスご
とhくで矢る。
しかも、プリチャージ回路はイコライズ信号を受けてイ
コライズ時にプリチャージする動作をするので、動作の
ために特別のパルスをつくる必要がない。従って、プリ
チャージをするようにしてもプリチャージ回路が増える
だけで、プリチャージ回路を動作させるパルスをつくる
ための特別の回路を設ける必要がなく、メモリ装置の回
路構成が徒らに複雑化することはない。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第3図は本発明メモリ装置の一つの実施例を
説明するためのもので、第1図は回路図、第2図はメモ
リ装置のレイアウト図、第3図は、動作を説明するため
のタイムチャート、第4図は背景技術を説明するための
メモリ装置のレイアウト図、第5図は第1の従来例を示
す回路図、第6図(A)、(B)は第2の従来例を説明
するためのもので、同図(A)はプリチャージ回路の回
路図、同図(B)はタイムチャートである。 符号の説明 1・・・メモリ装置、2・・・メモリセル21〜28・
・・メモリセルブロック、4・・・メインデータ線、 8・・・メモリセル、 9.9 ・・・ローカルデータ線、 11・・・プリチャージ回路、 B、B・・・ビット線。 出 願 人  ソニー株式会 代理人弁理士   尾  川  秀 1・・・メモリ装置 レイアウト図 第2図 第6図 回路図 (,4) タイム千マート CB) 第2の従来例 第6図 手続ネ111正(寸(自発) 昭和63年 1月 6日 特許庁長官  小 川 邦 夫 殿 1、事件の表示 昭和62年特許願第63340号   「[]2、発明
の名称 メモリ装置 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住所、東京部品用区北品用6丁目7番35号名称 (2
18)   ソニー株式会社4、代理人 住所 東京都■田谷区豪徳寺1丁[135番1号明細書
の発明の詳細な説明の欄及び図面6、補正の内容 (1)明細書第3頁下から6行目、「スターティック」
を「スタティック」に訂正する。 (2)明細書第3頁下から2行目、r1024行にし、
列を256列」を「256行にし、列を1024列」に
訂正する。 (3)明細書第3頁最下行、1行」を1列」に訂正する
。 (4)明細書第11真下、「増え、ゲート」から同頁3
行目、「なるので」までを「増えることにより」に訂正
する。 (5)明細書下4頁7行目、「スターティック」を「ス
タティック」に訂正する。 (6)明細8第4頁9行目、r1024行×256列」
を「256行X1024列」に訂正する。 (7ン明細a第4貞↑−から7行目、「128行×25
6列」を「256行×128列」に訂正する。 ド」を「出力バッファ制御」に訂正する。 (9)明細占第7頁11行目、「データホールド」を「
出力バッファ制御」に訂正する。 (10)明細書第11真下から2行目、「複雑化にする
」を「複雑化する」に訂正する。 (11)明細書第12頁下から9行目、「モリセル」を
削除する。 (12)明細書第12頁8行目、「ハイ」を「ロウ」に
訂正する。 (13)明細書第12頁16行目から177行目かけて
の「データホールド」を「出力バッファー制御」に訂正
する。 (14)明細書第15頁最下行の「データホールド」を
「出力バッフ7制御」に訂正する。 (15)明細さ第16頁2行目、「電圧が」と「3v」
との間に、「2vで、ナンド回路NA2のスレッショル
ド電圧が」を挿入する。 (16)明細書第12頁2行目、「有する」と「イコラ
」との間に、「「ロウ」レベルの」を挿(17)明細書
第18α7行目、「立ち下った」を「立ち上がり「ハイ
」になったJに訂正する。 (18)明細書第18¥′j10行目、「「ハイ」レベ
ル」を「rロウ」レベル」に訂正する。 (19)図面第1図乃至第4図を別添訂正図面第1図乃
至第4図と差し替える。 7、添付δ類の目録 (1)訂正図面(第1図乃至第4図2・・・1通 レイアウト図(*景技術) 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)メモリセル群が複数のメモリセルブロックに分割
    され、 上記各メモリセルブロックにおいての各メモリセルに記
    憶されているデータの読み出しがビット線及びローカル
    データ線を介して行うようにされ、 上記各メモリセルブロックの出力側がメインデータ線に
    接続されたメモリ装置において、イコライズ信号に同期
    して上記メインデータ線の高レベルと低レベルとの中間
    レベルの電圧を発生するプリチャージ回路を備え、 上記プリチャージ回路の出力端子が上記メインデータ線
    に並列に接続されてなる ことを特徴とするメモリ装置
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