[go: up one dir, main page]

JP2543870B2 - Semiconductor memory device - Google Patents

Semiconductor memory device

Info

Publication number
JP2543870B2
JP2543870B2 JP62046975A JP4697587A JP2543870B2 JP 2543870 B2 JP2543870 B2 JP 2543870B2 JP 62046975 A JP62046975 A JP 62046975A JP 4697587 A JP4697587 A JP 4697587A JP 2543870 B2 JP2543870 B2 JP 2543870B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bit line
divided bit
word lines
divided
lines
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP62046975A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS63183692A (en
Inventor
康司 作井
重信 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to US07/099,601 priority Critical patent/US4819207A/en
Priority to KR1019870010835A priority patent/KR910003601B1/en
Publication of JPS63183692A publication Critical patent/JPS63183692A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2543870B2 publication Critical patent/JP2543870B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • G11C11/401Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
    • G11C11/4063Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing
    • G11C11/407Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing for memory cells of the field-effect type
    • G11C11/409Read-write [R-W] circuits 
    • G11C11/4097Bit-line organisation, e.g. bit-line layout, folded bit lines
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/18Bit line organisation; Bit line lay-out

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Dram (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、1トランジスタ/1キャパシタのメモリセル
構造をもつダイナミック型の半導体記憶装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application] The present invention relates to a dynamic semiconductor memory device having a one-transistor / one-capacitor memory cell structure.

(従来の技術) 近年、半導体記憶装置の高密度化,大容量化が著し
い。特にMOSダイナミックRAM(dRAM)において顕著であ
る。dRAMの場合、64kで70fF以上あったメモリセル容量
は256k,1Mと大容量化するにつれて減少し、1M,4Mでは従
来の平面キャパシタからトレンチキャパシタに変えたと
しても、40fFを確保することは難しくなっている。従っ
て、メモリセルのデータ保持時間を仕様上長くすること
はますます困難になっている。
(Prior Art) In recent years, the density and capacity of semiconductor memory devices have been remarkably increased. This is especially noticeable in MOS dynamic RAM (dRAM). In the case of dRAM, the memory cell capacity, which was 70fF or more at 64k, decreases as the capacity increases to 256k, 1M, and at 1M and 4M, it is difficult to secure 40fF even if the conventional planar capacitor is changed to a trench capacitor. Has become. Therefore, it is becoming more and more difficult to increase the data retention time of the memory cell according to the specifications.

しかしながら実際のdRAMでは、大容量化に伴ってデー
タ保持時間は長くなっている。これはユーザー側から
は、dRAMが大容量化されてもデューティ比を従来と同様
に保って欲しいという強い要請があるためである。ここ
でdRAMのデューティ比とは、全動作時間に対する、これ
からリフレッシュ時間を除いたアクセス時間の割合いを
言う。この様な要請に応えるため、 64kdRAMでは2m sec毎に128回のリフレッシュサイクル
を設けて全ワード線についてリフレッシュを行なってい
たのに対し、 256kdRAMでは4m sec毎に256回のリフレッシュサイク
ル、1MdRAMでは8m sec毎に512回のリフレッシュサイク
ルというようにリフレッシュの周期を増加させている。
これがデータ保持時間を長くしていることになる。
However, in the actual dRAM, the data retention time becomes longer as the capacity increases. This is because there is a strong demand from the user side to keep the duty ratio the same as before even if the capacity of the dRAM is increased. Here, the duty ratio of the dRAM means the ratio of the access time excluding the refresh time to the total operation time. In order to meet such demands, in 64kdRAM, 128 refresh cycles are provided every 2msec to refresh all word lines, whereas in 256kdRAM, 256 refresh cycles are performed every 4msec, and 1mdRAM is 8m. The refresh cycle is increased to 512 refresh cycles per sec.
This lengthens the data retention time.

即ち従来のdRAMでは、読み出しあるいは書き込みのア
クセス時とリフレッシュ時とで選択されるワード線の本
数は1本または2本で同じであり、従って大容量化した
場合全ワード線を順次選択するのに時間がかかり、それ
だけリフレッシュに要する時間が増大したのである。
That is, in the conventional dRAM, the number of word lines selected at the time of read or write access and at the time of refresh is the same as one or two. Therefore, when the capacity is increased, all word lines are sequentially selected. It took time, and the time required for refreshing increased accordingly.

(発明が解決しようとする問題点) 以上のようにdRAMのデューティ比を小さくしないため
に、大容量化と共にリフレッシュ周期を増加させること
は、メモリセルを更に微細化する場合にデータ保持能力
との関係で問題である。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, increasing the refresh period together with increasing the capacity in order to keep the duty ratio of the dRAM small does not increase the data retention capacity when the memory cell is further miniaturized. It's a matter of relationship.

本発明は、この様な問題を解決したdRAMを提供するこ
とを目的とする。
An object of the present invention is to provide a dRAM in which such a problem is solved.

[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 本発明は、リフレッシュ時に選択されるワード線の本
数を複数本とすることにより、全メモリセルをリフレッ
シュするに要する時間を短縮する。そのために本発明で
は、分割ビット線方式を採用する。即ち主ビット線に対
してトランスファゲートを介して複数対の分割ビット線
を接続し、各分割ビット線にそれぞれ複数のメモリセル
を接続した構成とする。各分割ビット線にはそれぞれ分
割ビット線センサアンプが設けられ、主ビット線には主
ビット線センスアンプが設けられる。そしてリフレッシ
ュ時には、全トランスファゲートを非導通とし、分割ビ
ット線対を主ビット線から切離した状態で、各分割ビッ
ト線毎に1本ずつのワード線を選択して、分割ビット線
センスアンプにより選択ワード線に関してそれぞれメモ
リセルのリフレッシュを行なう。
[Configuration of the Invention] (Means for Solving the Problems) The present invention reduces the time required to refresh all memory cells by setting the number of word lines selected at the time of refreshing to a plurality. Therefore, in the present invention, the divided bit line system is adopted. That is, a plurality of pairs of divided bit lines are connected to the main bit lines via transfer gates, and a plurality of memory cells are connected to each divided bit line. A divided bit line sensor amplifier is provided for each divided bit line, and a main bit line sense amplifier is provided for the main bit line. Then, at the time of refresh, all transfer gates are made non-conductive, a pair of divided bit lines is separated from the main bit line, one word line is selected for each divided bit line, and selected by the divided bit line sense amplifier. The memory cell is refreshed for each word line.

本発明において、リフレッシュ時のみならず、書込み
若しくは読み出しを含むアクティブ動作時に複数本のワ
ード線を同時に選択することが望ましい。この場合、分
割ビット線対と主ビット線対間のトランスファゲートを
全てオフ状態としてワード線選択を行う。そして書込み
動作または読み出し動作時には、一組のトランスファゲ
ートをオンにすることにより一対の分割ビット線を主ビ
ット線対に接続することにより、選択的な書込みまたは
読出しを行う。
In the present invention, it is desirable to simultaneously select a plurality of word lines not only at the time of refreshing but also at the time of active operation including writing or reading. In this case, word lines are selected by turning off all the transfer gates between the pair of divided bit lines and the pair of main bit lines. Then, at the time of a write operation or a read operation, a pair of divided bit lines is connected to the main bit line pair by turning on a set of transfer gates, thereby performing selective write or read.

書込みまたは読出し動作時は従来と同様、一本のワー
ド線を選択し、リフレッシュ時のみ分割ビット線対数に
相当する複数本のワード線を選択するようにすることも
できる。
It is also possible to select one word line during a write or read operation as in the conventional case, and select a plurality of word lines corresponding to the number of pairs of divided bit lines only during refresh.

(作用) 本発明によれば、1回のリフレッシュで複数本のワー
ド線を選択するため、リフレッシュサイクルが短縮さ
れ、全リフレッシュに要する時間が従来に比べて大幅に
短くなる。具体的に例えばワード線本数が1024本である
1MビットdRAMを例にとって説明すると、従来方式では1
回のリフレッシュに2本のワード線を選択して512回の
リフレッシュ動作で全ワード線に関してリフレッシュが
行われる。このときサイクル時間を最短の200n secとし
ても、全リフレッシュに要する時間は、 200(n sec)×512=102.4(μsec) であった。
(Operation) According to the present invention, since a plurality of word lines are selected by one refresh, the refresh cycle is shortened and the time required for all refresh is significantly shortened as compared with the conventional one. Specifically, for example, the number of word lines is 1024
Taking 1Mbit dRAM as an example, the conventional method uses 1
Two word lines are selected for each refresh, and all the word lines are refreshed by 512 refresh operations. At this time, the total refresh time was 200 (n sec) × 512 = 102.4 (μsec) even if the cycle time was set to the shortest 200 n sec.

これに対し例えば、本発明によって1組のビット線対
を8組の分割ビット線対で構成し、1回のリフレッシュ
で選択されるワード線の本数を16本とした場合、64回の
リフレッシュ動作で全ワード線に関してリフレッシュが
終了する。このとき全リフレッシュに要する時間は、 200(n sec)×64=12.8(μsec) となる。これは従来方式の1/8である。
On the other hand, for example, when one bit line pair is composed of eight divided bit line pairs according to the present invention and the number of word lines selected by one refresh is 16, the refresh operation is performed 64 times. The refresh is completed for all word lines. At this time, the time required for full refresh is 200 (n sec) x 64 = 12.8 (μsec). This is 1/8 of the conventional method.

また本発明において、アクティブ動作時に複数本のワ
ード線を同時に選択するように構成すると、ロウ・デコ
ーダの数が従来より少なくて済む。例えば、1組の主ビ
ット線対を8組の分割ビット線対で構成した場合、ロウ
・デコーダの数は従来の1/8となる。これにより、パタ
ーン面積とロウ・デコーダの充放電に伴う消費電力が大
きく削減される。
Further, in the present invention, if a plurality of word lines are selected at the same time during active operation, the number of row decoders can be smaller than in the prior art. For example, when one main bit line pair is composed of eight divided bit line pairs, the number of row decoders is 1/8 of the conventional one. As a result, the pattern area and the power consumption due to the charging and discharging of the row decoder are greatly reduced.

(実施例) 以下、本発明の実施例を説明する。(Example) Hereinafter, the Example of this invention is described.

第1図は一実施例のdRAMのコア回路部の構成を示す。
図において、BLi,▲▼(i=1,2,…,m)は主ビッ
ト線線対であり、各主ビット線線対BLi,▲▼には
それぞれ主ビット線センスアンプBSiが設けられてい
る。各主ビット線対BLi,▲▼にはまた、それぞれ
複数対の分割ビット線対DBLij,▲▼(i=1,
2,…,m、j=1,2,…,n)がトランスファゲートTij1,Tij
2を介して接続されている。各分割ビット線対DBLij,▲
▼にはそれぞれ複数個ずつのメモリセルMij
1,Mij2,…と一個の分割ビット線センスアンプDBSijが設
けられている。WL11,WL12,…はワード線、DSjはトラン
スファゲートTij1,Tij2,…を制御する分割ビット線選択
信号であり、Fjは分割ビット線センスアンプの活性化信
号、ASは主ビット線センスアンプの活性化信号である。
FIG. 1 shows a configuration of a core circuit section of a dRAM according to one embodiment.
In the figure, BLi, ▲ ▼ (i = 1,2, ..., m) is a main bit line pair, and each main bit line pair BLi, ▲ ▼ is provided with a main bit line sense amplifier BSi. There is. Each main bit line pair BLi, ▲ ▼ also has a plurality of divided bit line pairs DBLij, ▲ ▼ (i = 1,
2, ..., m, j = 1,2, ..., n) are transfer gates Tij1, Tij
Connected via 2. Each divided bit line pair DBLij, ▲
Each ▼ has a plurality of memory cells Mij
1, one divided bit line sense amplifier DBSij is provided. WL11, WL12, ... Are word lines, DSj is a split bit line select signal for controlling transfer gates Tij1, Tij2, ..., Fj is a split bit line sense amplifier activation signal, and AS is a main bit line sense amplifier activation signal. Signal.

第2図は、ワード線選択を行うロウ・デコーダRD部分
の構成を示す。例えば一組のビット線に8組の分割ビッ
ト線対を設ける構成とした場合、ロウ・デコーダRDの数
は従来の1/8となり、図示のように一つのワード線ドラ
イバWDにより複数本のワード線が同時に選択駆動される
ようになっている。
FIG. 2 shows the structure of the row decoder RD portion for selecting the word line. For example, in the case where eight divided bit line pairs are provided for one bit line, the number of row decoders RD is 1/8 of the conventional one, and as shown in the figure, one word line driver WD is used for plural words. The lines are selectively driven at the same time.

第3図は、この実施例でのリフレッシュ動作時の主要
ノードの動作波形図であり、第4図は読み出しまたは書
込み時の主要ノードの動作波形図である。これらの図を
参照して次に動作を説明する。
FIG. 3 is an operation waveform diagram of the main node at the time of refresh operation in this embodiment, and FIG. 4 is an operation waveform diagram of the main node at the time of reading or writing. The operation will be described below with reference to these figures.

アクティブ動作が始まると、分割ビット線選択信号DS
jは全て“L"レベルになり、全てのトランスファゲートT
ij1,Tij2,…を非導通状態にする。即ち全ての分割ビッ
ト線対DBLij,▲▼が主ビット線対BLi,▲
▼から切り離される。次にロウ・アドレスが入力し
て、各分割ビット線対DBLij,▲▼についてそ
れぞれ一本ずつのn本のワード線が選択される。いま例
えば各分割ビット線対内の最初の番地のワード線WL11,W
L21,WL31,…WLn1が同時に選択されたとする。その後、
分割ビット線センスアンプ活性化用信号Fjが同時に入力
され、分割ビット線センスアンプDBSijが活性化され
て、例えば(1/2)VDDに予備充電されていた分割ビット
線対DBLij,DBLijはそれぞれの情報内容に応じてVDDまた
はVSSに決着する。ここでVDD,VSSはそれぞれドレイン電
源電圧,ソース電源電圧である。こうしてn本のワード
線WL11,WL21,WL31,…WLn1で選ばれたm×n個のメモリ
セル(M111,M211,…,Mm11)、(M121,M221,…,Mm21)、
…、(M1n1,M2n1,…,Mmn1)の再書込みが行われる。
When the active operation starts, the divided bit line selection signal DS
j becomes all “L” level and all transfer gates T
Make ij1, Tij2, ... Non-conductive. That is, all the divided bit line pairs DBLij, ▲ ▼ are the main bit line pairs BLi, ▲
Separated from ▼. Next, a row address is input, and n word lines are selected for each divided bit line pair DBLij, ▲ ▼. Now, for example, the word line WL11, W at the first address in each divided bit line pair
L21, WL31, ... WLn1 are simultaneously selected. afterwards,
The divided bit line sense amplifier activation signal Fj is simultaneously input, the divided bit line sense amplifier DBSij is activated, and the divided bit line pairs DBLij and DBLij that have been precharged to (1/2) V DD are respectively Settled on V DD or V SS depending on the information content of. Here, V DD and V SS are the drain power source voltage and the source power source voltage, respectively. Thus, m × n memory cells (M111, M211, ..., Mm11) selected by the n word lines WL11, WL21, WL31, ... WLn1 (M121, M221, ..., Mm21),
..., (M1n1, M2n1, ..., Mmn1) is rewritten.

この後、カラム・アドレスが入力されないリフレッシ
ュ動作、即ち▲▼オンリーリフレッシュや▲
▼ビフォア▲▼リフレッシュ,オート・リフレ
ッシュ等の場合、選択された複数のワード線WL11,WL21,
…,WLn1は元の状態に戻り、1回のリフレッシュ動作は
終了する。
After this, a refresh operation in which no column address is input, that is, ▲ ▼ only refresh or ▲ ▼
▼ Before ▲ ▼ For refresh, auto refresh, etc., select multiple word lines WL11, WL21,
..., WLn1 returns to the original state, and one refresh operation ends.

カラム・アドレス信号が入力される書込みまたは読出
し時には、メモリセルの再書込みが終了してカラム・ア
ドレスがチップ内に取り込まれると、ラッチされていた
ロウ・アドレス信号のラッチが解かれ、例えば分割ビッ
ト線選択信号DS1が選択される。これによって、トラン
スファゲートT111,T112,T211,T212,…Tm11,Tm12が導通
状態になり、メモリセルM111,M211,…,Mm11の内容は分
割ビット線DBL11,DBL21,…,DBLm1を介して主ビット線BL
1,BL2,…,BLmに伝達される。その後、ビット線センスア
ンプ活性化信号ASが入力してビット線センスアンプBS1,
BS2,…,BSmが働き、論理“1",“0"の判定が行われる。
次にカラム・アドレスで選択された少なくとも一組の主
ビット線対が入出力線に接続され、メモリセルの蓄積デ
ータの読出しまたは書込みが行われる。すなわちこの実
施例では、複数本のワード線が同時に選ばれながら、実
際には一本のワード線に沿うメモリセルのみについて分
割ビット線と主ビット線間での信号電荷のやりとりが行
われる。
When writing or reading in which a column address signal is input, when the rewriting of the memory cell is completed and the column address is taken into the chip, the latched row address signal is unlatched. The line selection signal DS 1 is selected. As a result, the transfer gates T111, T112, T211, T212, ... Tm11, Tm12 are rendered conductive, and the contents of the memory cells M111, M211, ..., Mm11 are transferred to the main bit via the divided bit lines DBL11, DBL21, ..., DBLm1. Line BL
It is transmitted to 1, BL2, ..., BLm. After that, the bit line sense amplifier activation signal AS is input and the bit line sense amplifier BS1,
BS2, ..., BSm are activated, and logical "1" and "0" are judged.
Next, at least one set of main bit line pairs selected by the column address is connected to the input / output line, and the data stored in the memory cell is read or written. That is, in this embodiment, while a plurality of word lines are simultaneously selected, signal charges are actually exchanged between the divided bit lines and the main bit lines only for the memory cells along one word line.

なお、リフレッシュ動作終了後、あるいは読出し書込
み動作終了後の予備充電サイクルでは、分割ビット線選
択信号DSjにより全てのトランスファゲートが導通状態
になる。そしてリフレッシュ動作または、読出し,書込
み動作が始まると一旦全てのトランスファゲートが非導
通状態になり、その後の必要に応じてトランスファゲー
トが導通するように制御されることになる。
In the precharge cycle after the refresh operation is completed or after the read / write operation is completed, all the transfer gates are turned on by the divided bit line selection signal DSj. Then, when the refresh operation or the read / write operation is started, all the transfer gates are once brought into a non-conducting state, and then the transfer gates are controlled so as to be brought into conduction as necessary.

以上のようにしてこの実施例によれば、分割ビット線
方式として一回のアクティブ動作で複数のワード線を選
択することにより、1本のワード線毎にリフレッシュを
行っていた従来の方式に比べてリフレッシュの周期が大
幅に短縮される。従ってメモリセルリが微細化され大容
量化されたdRAMの場合にも信頼性の高い動作が可能にな
る。また、ロウ・デコーダの数がワード線の本数と同じ
である従来の方式では、細かいワード線ピッチにロウ・
デコーダを設計するのがまます困難になっている。この
点この実施例では、同時に複数本のワード線を選択する
ためにロウ・デコーダの数が少なくて済み、集積化が容
易になると同時に、消費電力の低減が図られる。
As described above, according to this embodiment, as a divided bit line system, a plurality of word lines are selected by one active operation to refresh each word line, compared with the conventional system. Therefore, the refresh cycle is significantly shortened. Therefore, even in the case of a dRAM whose memory cell is miniaturized and has a large capacity, highly reliable operation becomes possible. Further, in the conventional method in which the number of row decoders is the same as the number of word lines, the row
Decoders are becoming more difficult to design. In this respect, in this embodiment, since a plurality of word lines are selected at the same time, the number of row decoders is small, integration is facilitated, and power consumption is reduced.

上記実施例ではアクティブ動作時、書込みおよび読み
出し動作時を含めて分割ビット線数と同数の複数ワード
線が選択されるようにしたが、リフレッシュ動作時のみ
複数のワード線が選択されるようにすることもできる。
In the above embodiment, the same number of word lines as the number of divided bit lines are selected during the active operation, the write operation and the read operation. However, the plurality of word lines are selected only during the refresh operation. You can also

第5図および第6図はその様な実施例での動作を説明
するための動作波形を、それぞれ第3図および第4図に
対応させて示している。
FIG. 5 and FIG. 6 show operation waveforms for explaining the operation in such an embodiment, corresponding to FIG. 3 and FIG. 4, respectively.

即ち、リフレッシュ動作が始まるとこれを検知して分
割ビット線選択信号DSjは全て“L"レベルになり、全て
の分割ビット線対が主ビット線対から切離される。次に
チップ内蔵のリフレッシュ用ロウ・アドレス・カウンタ
が動作し、各分割ビット線対につきそれぞれ一本ずつの
n本のワード線WL11,WL21,…,WLn1が選択され、これら
ワード線に沿うメモリセルのリフレッシュが行われる。
That is, when the refresh operation starts, this is detected and all the divided bit line selection signals DSj are set to the "L" level, and all the divided bit line pairs are separated from the main bit line pairs. Then, the row address counter for refreshing built in the chip operates, and n word lines WL11, WL21, ..., WLn1 are selected for each divided bit line pair, and memory cells along these word lines are selected. Is refreshed.

読出しまたは書込み動作が始まると、外部の入力アド
レスにより1本のワード線が選択される。例えばいまワ
ード線WL11が選択されたとする。このとき、分割ビット
線センスアンプ活性化信号F1が入力し、分割ビット線セ
ンスアンプDBS11,DBS21,…,DBSn1が活性化される。これ
らのセンスアンプによるセンス動作が終了すると、分割
ビット線選択信号DS1が入力され、メモリセルM111,M21
1,…,Mm11の内容は分割ビット線DBL11,DBL21,…,DBLm1
を介して主ビット線BL1,BL2,…,BLmに伝達される。その
後、ビット線センスアンプ活性化信号ASが入力してビッ
ト線センスアンプBS1,BS2,…,BSmが働き、論理“1",
“0"の判定が行われる。
When the read or write operation is started, one word line is selected by the external input address. For example, assume that the word line WL11 is selected. At this time, the divided bit line sense amplifier activation signal F1 is input, and the divided bit line sense amplifiers DBS11, DBS21, ..., DBSn1 are activated. When the sense operation by these sense amplifiers is completed, the divided bit line selection signal DS1 is input and the memory cells M111, M21
The contents of 1, ..., Mm11 are divided bit lines DBL11, DBL21, ..., DBLm1
, BLm to the main bit lines BL1, BL2, ..., BLm. After that, the bit line sense amplifier activation signal AS is input, the bit line sense amplifiers BS1, BS2, ..., BSm are activated, and the logic "1",
A judgment of "0" is made.

次のリフレッシュサイクルでは、各分割ビット線内の
次の番地のn本のワード線WL12,WL22,…,WLn2が選択さ
れる。そして先のリフレッシュ動作と同様にこれらのワ
ード線に沿うm×n個のメモリセルのリフレッシュが同
時に行われる。
In the next refresh cycle, n word lines WL12, WL22, ..., WLn2 at the next address in each divided bit line are selected. Then, like the previous refresh operation, m × n memory cells along these word lines are simultaneously refreshed.

以上のようにしてこの実施例によっても、分割ビット
線方式として一回のリフレッシュ動作で複数本のワード
線を選択することにより、1本のワード線毎にリフレッ
シュを行なっていた従来のものに比べてリフレッシュの
周期が大幅に短縮される。
As described above, also in this embodiment, as a divided bit line system, a plurality of word lines are selected by one refresh operation to refresh each word line, as compared with the conventional one. Therefore, the refresh cycle is significantly shortened.

なお上記実施例では、アクティブ時複数本のワード線
が同時に選択され、分割ビット線センスアンプも全て同
時に活性化されるようにしたが、分割ビット線センスア
ンプ活性化信号F1,F2,…が所定の時間間隔をおいて順次
入力されるように制御してもよい。これは1回のアクテ
ィブ時のピーク電流及び電流変化率を抑制する上で有効
である。
In the above embodiment, a plurality of word lines are selected at the same time when active, and the divided bit line sense amplifiers are all activated at the same time. However, the divided bit line sense amplifier activation signals F1, F2, ... The input may be controlled to be sequentially input at time intervals of. This is effective in suppressing the peak current and the current change rate during one active time.

また上記実施例では、ビット線対及び分割ビット線対
の予備充電の値を(1/2)VDDとしたが、VDDに予備充電
する場合にも本発明は有効である。また実施例ではダミ
ーセルの有無に言及しなかったが、ダミーセルを用いる
場合も用いない場合も本発明は有効である。更に、主ビ
ット線センスアンプ及び分割ビット線センスアンプの具
体的構成については、通常のフリップフロップ型センス
アンプの他、CMOS構造のもの、あるいはトランジスタと
CMOSを組合せた所謂BICMOS構造のもの等、如何なる場合
も本発明を適用できる。
Further, in the above embodiment, the precharge value of the bit line pair and the divided bit line pair is set to (1/2) V DD , but the present invention is also effective when precharging to V DD . Although the embodiment does not refer to the presence or absence of the dummy cell, the present invention is effective whether the dummy cell is used or not. Further, regarding the specific configurations of the main bit line sense amplifier and the divided bit line sense amplifier, in addition to a normal flip-flop type sense amplifier, a CMOS structure or a transistor is used.
The present invention can be applied to any case such as a so-called BICMOS structure in which CMOS is combined.

また上記実施例の場合、読み出しまたは書込み時には
メモリセルの再書込みが終了し、カラム・アドレスがチ
ップ内部に取込まれると、ラッチされていたロウ・アド
レスのラッチが解かれて分割ビット線が選ばれるとした
が、カラム・アドレスがチップ内に取込まれると、メモ
リセルの再書込みが終了しなくても分割ビット線を選ん
でもよい。また入力線と出力線を分離したBICMOS構造の
主ビット線センスアンプを用いた場合には、ロウ・アド
レスよりもカラム・アドレスが先にチップ内部に取込ま
れてもよい。この場合には、分割ビット線選択信号を選
択するロウ・アドレスはラッチされず、ロウ・アドレス
が入力されるとワード線とほぼ同時に分割ビット線選択
信号が選択される。
Further, in the above embodiment, when the rewriting of the memory cell is completed at the time of reading or writing and the column address is taken into the chip, the latched row address is unlatched and the divided bit line is selected. However, if the column address is taken into the chip, the divided bit line may be selected even if the rewriting of the memory cell is not completed. When the BICMOS structure main bit line sense amplifier in which the input line and the output line are separated is used, the column address may be taken into the chip earlier than the row address. In this case, the row address that selects the divided bit line selection signal is not latched, and when the row address is input, the divided bit line selection signal is selected almost at the same time as the word line.

[発明の効果] 以上述べたように本発明によれば、全ワード線に関し
てリフレッシュに要する時間が大幅に減少し、リフレッ
シュに関するデューティ比が改善される。換言すれば本
発明のdRAMは、リフレッシュという無駄な時間が少ない
という点で使い易さの上でsRAMに近づいたということが
できる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the time required for refreshing all word lines is significantly reduced, and the duty ratio for refreshing is improved. In other words, it can be said that the dRAM of the present invention is close to the sRAM in terms of ease of use in that the useless time of refreshing is small.

またリフレッシュのみならず、書込みまたは読出し時
にも複数本のワード線が同時に選ばれるようにすれば、
ワード線の本数に比べてロウ・デコーダの数が少なくな
り、dRAMの高集積化,大容量化が図られる。
Also, if not only refresh but also multiple word lines are selected at the time of writing or reading,
The number of row decoders is smaller than the number of word lines, and high integration and large capacity of dRAM can be achieved.

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

第1図は本発明の一実施例によるdRAMのコア回路を示す
図、第2図はそのロウ・デコーダ部分の構成を示す図、
第3図は同じくそのリフレッシュ動作を示す動作波形
図、第4図は同じく読出し書込み動作を示す動作波形
図、第5図および第6図は他の実施例でのそれぞれ第3
図および第4図に対応する動作波形図である。 M111,M112,M121,M122,……メモリセル、BLi,▲▼
……主ビット線対、DBLij,▲▼……分割ビッ
ト線対、BSi……主ビット線センスアンプ、DBSij……分
割ビット線センスアンプ、WL11,WL12,…,WLn1……ワー
ド線、Tij1,Tij2……トランスファゲート、DSj……分割
ビット線選択信号、Fj……分割ビット線センスアンプ活
性化信号、AS……主ビット線センスアンプ活性化信号。
FIG. 1 is a diagram showing a core circuit of a dRAM according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a row decoder portion thereof.
FIG. 3 is an operation waveform diagram showing the refresh operation of the same, FIG. 4 is an operation waveform diagram showing the read / write operation of the same, and FIGS. 5 and 6 are third waveforms of other embodiments.
FIG. 7 is an operation waveform diagram corresponding to FIGS. M111, M112, M121, M122, …… Memory cell, BLi, ▲ ▼
...... Main bit line pair, DBLij, ▲ ▼ …… Divided bit line pair, BSi …… Main bit line sense amplifier, DBSij …… Divided bit line sense amplifier, WL11, WL12, ..., WLn1 …… Word line, Tij1, Tij2 ... Transfer gate, DSj ... divided bit line selection signal, Fj ... divided bit line sense amplifier activation signal, AS ... main bit line sense amplifier activation signal.

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】複数のワード線と複数の分割ビット線と、
前記ワード線と前記分割ビット線との交点に配設された
メモリセルと、前記分割ビット線と平行に配設され、ス
イッチを介して前記複数の分割ビット線と選択的に接続
される複数の主ビット線からなる複数のメモリセルアレ
イで構成された半導体記憶装置において、 前記分割ビット線及び前記主ビット線はそれぞれ対をな
し、分割ビット線対には分割ビット線センスアンプが、
主ビット線対には主ビット線センスアンプがそれぞれ設
けられ、 リフレッシュ動作時には、前記スイッチを全てオフ状態
に保って前記分割ビット線対の全てを前記主ビット線対
から切り離し、各々のメモリセルアレイ内でそれぞれ複
数本のワード線を選択し、 読み出し、書き込み動作時に比べ、選択するワード線の
数を増してメモリセルのリフレッシュを行うことを特徴
とする半導体記憶装置。
1. A plurality of word lines and a plurality of divided bit lines,
A memory cell arranged at an intersection of the word line and the divided bit line, and a plurality of memory cells arranged in parallel with the divided bit line and selectively connected to the divided bit lines via a switch. In a semiconductor memory device including a plurality of memory cell arrays each including a main bit line, the divided bit line and the main bit line form a pair, and the divided bit line pair includes a divided bit line sense amplifier,
Each main bit line pair is provided with a main bit line sense amplifier, and during the refresh operation, all the divided bit line pairs are separated from the main bit line pair by keeping all the switches in the off state, and The semiconductor memory device is characterized in that a plurality of word lines are selected for each, and the memory cells are refreshed by increasing the number of selected word lines as compared with the read and write operations.
【請求項2】前記リフレッシュ動作時に、前記主ビット
線の1本につながる前記分割ビット線と同数の若しくは
それ以下のワード線が選択されることを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載半導体記憶装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein at the time of the refresh operation, the same number of word lines as or less than the number of divided bit lines connected to one of the main bit lines is selected. Storage device.
【請求項3】前記リフレッシュ動作の他、書き込み若し
くは読み出し動作を含む一回のアクティブ動作時に、複
数本のワード線が選択されることを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の半導体記憶装置。
3. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein a plurality of word lines are selected during one active operation including a write or read operation other than the refresh operation. .
【請求項4】一回のアクティブ動作時のうち、書き込み
若しくは読み出し時には一本のワード線が選択されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体記憶
装置。
4. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein one word line is selected during writing or reading during one active operation.
【請求項5】前記ワード線の選択時に、前記スイッチは
全てオフ状態に保たれて前記分割ビット線対の全てが前
記主ビット線対から切り離されており、この状態で前記
分割ビット線センスアンプにより各分割ビット線対でそ
れぞれ一個ずつのメモリセルのリフレッシュが行われ、
書き込み若しくは読み出し時には選択された一組のスイ
ッチがオン状態になって、一つの分割ビット線対のみが
一つの主ビット線対に接続されることを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の半導体記憶装置。
5. When selecting the word line, all of the switches are kept in an off state so that all of the divided bit line pairs are separated from the main bit line pair, and in this state, the divided bit line sense amplifier. This refreshes one memory cell for each divided bit line pair,
The set of selected switches are turned on during writing or reading, and only one divided bit line pair is connected to one main bit line pair. Semiconductor memory device.
【請求項6】一回のリフレッシュ動作時に前記複数本の
ワード線が選択され、所定時間間隔を持ってリフレッシ
ュされることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載半
導体記憶装置。
6. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the plurality of word lines are selected in one refresh operation and refreshed at predetermined time intervals.
JP62046975A 1986-09-30 1987-03-02 Semiconductor memory device Expired - Fee Related JP2543870B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/099,601 US4819207A (en) 1986-09-30 1987-09-22 High-speed refreshing rechnique for highly-integrated random-access memory
KR1019870010835A KR910003601B1 (en) 1986-09-30 1987-09-29 Dynamic type semiconductor memory device having segmented bit line

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23177286 1986-09-30
JP61-231772 1986-09-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63183692A JPS63183692A (en) 1988-07-29
JP2543870B2 true JP2543870B2 (en) 1996-10-16

Family

ID=16928787

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62046975A Expired - Fee Related JP2543870B2 (en) 1986-09-30 1987-03-02 Semiconductor memory device

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2543870B2 (en)
KR (1) KR910003601B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008027544A (en) * 2006-07-24 2008-02-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor memory device and test method thereof

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6774892B2 (en) 2000-09-13 2004-08-10 Seiko Epson Corporation Display driver IC
US6552932B1 (en) * 2001-09-21 2003-04-22 Sandisk Corporation Segmented metal bitlines

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58139392A (en) * 1982-02-15 1983-08-18 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Semiconductor memory
JPS5919291A (en) * 1982-07-21 1984-01-31 Hitachi Ltd semiconductor memory device
JPS6220197A (en) * 1985-07-18 1987-01-28 Seiko Epson Corp Refresh control circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008027544A (en) * 2006-07-24 2008-02-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor memory device and test method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR880004486A (en) 1988-06-04
KR910003601B1 (en) 1991-06-07
JPS63183692A (en) 1988-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4608666A (en) Semiconductor memory
US5825704A (en) High performance embedded semiconductor memory devices with multiple dimension first-level bit lines
US5659515A (en) Semiconductor memory device capable of refresh operation in burst mode
EP0905705B1 (en) Space-efficient semiconductor memory having hierarchical column select line architecture
US6404670B2 (en) Multiple ports memory-cell structure
EP0647945B1 (en) Burst refresh mode for DRAMs
US6108229A (en) High performance embedded semiconductor memory device with multiple dimension first-level bit-lines
US5161121A (en) Random access memory including word line clamping circuits
JPS60234295A (en) semiconductor storage device
US4819207A (en) High-speed refreshing rechnique for highly-integrated random-access memory
US5706229A (en) Semiconductor memory device
US6392911B1 (en) Reduced power bit line selection in memory circuits
EP0704850B1 (en) Dynamic memory
JPS5960793A (en) semiconductor memory
US6097649A (en) Method and structure for refresh operation with a low voltage of logic high in a memory device
JP3181311B2 (en) Semiconductor storage device
US5745423A (en) Low power precharge circuit for a dynamic random access memory
US6914841B1 (en) System and method for refreshing a dynamic memory device
JP2543870B2 (en) Semiconductor memory device
US5331595A (en) Semiconductor memory device having IO line pair to be equalized and divided into blocks and operating method thereof
JP2001189081A (en) Semiconductor memory device, and its bit line connecting method
JPH08203268A (en) Dynamic RAM
JP4827298B2 (en) Semiconductor memory device
JPH11306753A (en) Semiconductor storage
KR100838390B1 (en) Pseudo sram

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees