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JPH0562463A - Semiconductor memory device - Google Patents

Semiconductor memory device

Info

Publication number
JPH0562463A
JPH0562463A JP3244862A JP24486291A JPH0562463A JP H0562463 A JPH0562463 A JP H0562463A JP 3244862 A JP3244862 A JP 3244862A JP 24486291 A JP24486291 A JP 24486291A JP H0562463 A JPH0562463 A JP H0562463A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data line
read
line
shared
data
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.)
Pending
Application number
JP3244862A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshio Maeda
敏夫 前田
Kazuyuki Miyazawa
一幸 宮沢
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.)
Hitachi Ltd
Japan Display Inc
Original Assignee
Hitachi Device Engineering Co Ltd
Hitachi 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 Hitachi Device Engineering Co Ltd, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Device Engineering Co Ltd
Priority to JP3244862A priority Critical patent/JPH0562463A/en
Publication of JPH0562463A publication Critical patent/JPH0562463A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Dram (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ダイレクトセンス方式のダイナミックRAM
のデ−タ読出し速度の高速化、アドレスによるアクセス
バラツキの低減を図ることにある。 【構成】 コモンI/O線をリ−ド用とライト用とに分
離するとともに、データ線上にシェアードMOSを設
け、このシェアードMOSにより読出し時にリ−ド用コ
モンI/O線以外のセンスアンプ、ライトI/O、プリ
チャ−ジMOS等をデータ線から分離し、ダイレクトセ
ンス方式により読出した後、上記シェアードMOSをオ
ンさせてセンスアンプでデータ線のレベル差を増幅し、
選択されているメモリセルにリライトさせるようにす
る。 【効果】 リ−ド時のデ−タ線容量を低減でき、デ−タ
線信号量が増加することにより、高速アクセス、アドレ
スによるアクセスバラツキの低減の効果がある。更に、
チップ面積の増大、コストの増加を伴うことなくメモリ
の性能、信頼性を高めることができる。
(57) [Abstract] [Purpose] Direct sense dynamic RAM
It is intended to increase the data read speed and reduce the access variation due to the address. [Structure] A common I / O line is separated into a read line and a write line, and a shared MOS is provided on a data line. When the shared MOS is used, a sense amplifier other than the read common I / O line is read. After the write I / O, precharge MOS, etc. are separated from the data line and read by the direct sense method, the shared MOS is turned on and the sense amplifier amplifies the level difference of the data line,
Rewrite the selected memory cell. [Effect] The data line capacity at the time of reading can be reduced, and the data line signal amount increases, so that there are effects of high-speed access and reduction of access variations due to addresses. Furthermore,
It is possible to improve the performance and reliability of the memory without increasing the chip area and the cost.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体記憶装置の回路
方式に適用して有効な技術に関し、特にダイレクトセン
ス方式のダイナミックRAMに利用して有効な技術に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique effectively applied to a circuit system of a semiconductor memory device, and more particularly to a technique effectively applied to a dynamic RAM of a direct sense system.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のダイナミックRAMにおけるデー
タ読出し方式としては、デ−タ線を予めVcc/2レベ
ルにプリチャージしておいて、ワード線立上り後適当な
タイミングでデータ線に接続されたセンスアンプを駆動
してデータ線に生じている電位差を増幅してから、Y系
スイッチをオンさせてコモンI/O線を介してメインア
ンプに接続するVcc/2プリチャージ方式がある。
2. Description of the Related Art As a data read method in a conventional dynamic RAM, a data line is precharged to Vcc / 2 level in advance, and a sense amplifier connected to a data line at an appropriate timing after a word line rises. There is a Vcc / 2 precharge system in which the Y-system switch is turned on to connect to the main amplifier via the common I / O line after driving the signal to amplify the potential difference generated in the data line.

【0003】これに対し、近年、センスアンプを駆動す
る前にY系スイッチをオンさせて、コモンI/O線を介
してメインアンプに接続することで、読出し速度の高速
化を図ったダイレクトセンス方式のダイナミックRAM
が実用化されている(日立製作所製、4メガビットBI
CMOSダイナミックRAM:HM574000)。
On the other hand, in recent years, by turning on the Y-system switch before driving the sense amplifier and connecting it to the main amplifier via the common I / O line, the direct sense for increasing the read speed is achieved. System dynamic RAM
Has been put to practical use (Hitachi, 4 megabit BI
CMOS dynamic RAM: HM574000).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】この種のダイナミック
RAMにおけるデ−タ線容量Cdは、デ−タ線自身の配
線容量とセンスアンプ、I/Oへの接続スイッチMO
S、プリチャ−ジMOS等、デ−タ線に接続されている
回路の負荷容量との和であり、デ−タ線の配線容量以外
が占める割合は前述のダイナミックRAMで全体のほぼ
1/3であった。ダイレクトセンス方式における高速ア
クセス、アクセスバラツキ低減の条件としてデ−タ読出
し信号が大きいことつまりメモリセル蓄積電荷容量Cs
とデータ線容量Cdとの比が大きいことが重要である
が、ダイナミックRAMの高集積化、大容量化がすすむ
中、情報蓄積電荷容量Csを増大させるには加工技術、
レイアウトの面で限界がある。
The data line capacitance Cd in this type of dynamic RAM is determined by the wiring capacitance of the data line itself, the sense amplifier, and the connection switch MO to the I / O.
It is the sum of the load capacitances of circuits connected to the data lines such as S and precharge MOS, and the ratio occupied by the components other than the wiring capacitances of the data lines is about 1/3 of the whole in the dynamic RAM. Met. As a condition for high-speed access and reduction in access variation in the direct sense system, a large data read signal, that is, the memory cell accumulated charge capacity Cs
It is important that the ratio of the data line capacitance Cd to the data line capacitance Cd is large. However, as the dynamic RAM is highly integrated and has a large capacity, a processing technique is required to increase the information storage charge capacitance Cs.
There are limits in terms of layout.

【0005】そこで、高集積化、大容量化が要求される
ダイナミックRAMでは、高速アクセスのため少しでも
読出し信号量を大きく得るために、溝堀キャパシタ等を
用いたメモリセルの三次元化やデ−タ線の細分化という
手段がとられているが、加工技術の限界、チップ面積の
増大等、歩留、低コスト化を阻害する結果となってい
る。本発明では、加工技術、チップ面積等の制限によ
り、情報蓄積電荷容量Csを大きくとれない場合でも、
デ−タ読出し信号量を増大させる事ができ、高速アクセ
ス、アクセスバラツキの低減を可能にするとともに、チ
ップ面積の増大、コストの増加を伴うことなくメモリの
性能、信頼性を高めることにある。
Therefore, in a dynamic RAM which is required to have a high degree of integration and a large capacity, in order to obtain a large read signal amount for high speed access, a memory cell using a trench capacitor or the like is provided in a three-dimensional manner or a data memory. -Although a means of subdividing the wire has been taken, it results in impeding the yield and the cost reduction such as the limitation of the processing technology and the increase of the chip area. In the present invention, even if the information storage charge capacity Cs cannot be made large due to restrictions on the processing technology, chip area, etc.,
It is possible to increase the amount of data read signals, enable high-speed access and reduce access variations, and improve the performance and reliability of the memory without increasing the chip area and cost.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次
の通りである。本発明は、データの読出し方式にダイレ
クトセンス方式を用いたダイナミックRAMにおいて、
データ読出し時には比較的寄生容量の大きなセンスアン
プは不要である点に着目し、コモンI/O線をリ−ド用
とライト用とに分離するとともに、データ線上にスイッ
チMOSFET(以下、シェアードMOSと称する)を
設け、このシェアードMOSにより読出し時にリ−ド用
コモンI/O線以外のセンスアンプ、ライトI/O、プ
リチャ−ジMOS等をデータ線から分離し、ダイレクト
センス方式により読出した後、上記シェアードMOSを
オンさせてセンスアンプでデータ線のレベル差を増幅
し、選択されているメモリセルにリライト(再書込み)
させるようにするものである。また、シェアードMOS
により分離するリ−ド用コモンI/O線以外のセンスア
ンプ、ライト用コモンI/O線、プリチャ−ジMOS等
を、データ線上に設けた2組のシェア−ドMOSをオ
ン、オフすることによって2つのメモリアレイ間で共有
させるようにする。
The outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. The present invention relates to a dynamic RAM using a direct sense method for reading data,
Paying attention to the fact that a sense amplifier having a relatively large parasitic capacitance is not required at the time of reading data, the common I / O line is separated into a read I / O line and a write I / O line, and a switch MOSFET (hereinafter referred to as a shared MOS) on the data line. The shared MOS is used to separate the sense amplifier other than the common I / O line for reading, the write I / O, the precharge MOS, etc. from the data line at the time of reading, and the read is performed by the direct sense method. The shared MOS is turned on, the level difference of the data line is amplified by the sense amplifier, and rewriting (rewriting) is performed on the selected memory cell.
It is something that allows you to. Also, shared MOS
Turn on and off two sets of shared MOSs provided on the data line, including sense amplifiers other than the read common I / O line, common write I / O line, precharge MOS, etc. Are shared by the two memory arrays.

【0007】[0007]

【作用】上記手段によれば、デ−タ読出し時はシェアー
ドMOSをオフすることにより、デ−タ線に接続されて
いる回路をリ−ド用コモンI/O線だけにでき、読出し
時のみかけ上のデ−タ線容量Cdを減らすことができ、
これによって、メモリセル内の情報蓄積電荷容量Csを
増大させることなく読出し時に大きなデ−タ線信号量を
得ることができるようになる。その結果、高速アクセ
ス、アクセスバラツキの低減を可能にするとともに、チ
ップ面積の増大、コストの増加を伴うことなくメモリの
性能、信頼性を高めることが可能となる。
According to the above means, by turning off the shared MOS at the time of reading the data, the circuit connected to the data line can be made only the common I / O line for reading, and at the time of reading the data. It is possible to reduce the apparent data line capacitance Cd,
As a result, a large amount of data line signal can be obtained at the time of reading without increasing the information storage charge capacity Cs in the memory cell. As a result, it becomes possible to perform high-speed access and reduce access variations, and it is possible to improve the performance and reliability of the memory without increasing the chip area and cost.

【0008】[0008]

【実施例】以下、図1および図2を用いて本発明をダイ
ナミックRAMに適用した場合の一実施例を説明する。
図1は本発明を適用したダイナミックRAM全体のブロ
ック図、図2は図1のうち、センスアンプを共有するデ
−タ線1組を抜き出して示した回路図である。図1にお
いて、実施例のダイナミックRAMは特に制限されない
が、2つのメモリアレイARY0、ARY1を備え、こ
れらに対応してXデコ−ダXDEC0、XDEC1、及
びYデコ−ダYDEC0、YDEC1を備えている。ま
た、それぞれのメモリアレイに隣接して、リード用I/
O RI/O0とRI/O1が配置されており、シェア
−ドMOS SHR0、SHR1を介して、上記リード
用I/O RI/O0とRI/O1間にはセンスアンプ
S・A、ライト用I/OWI/O0、WI/O1および
プリチャ−ジ用MOSFET回路 PCMOS等の回路
が共通回路として配置されている。なお、IOCはデー
タ入出力バッファ回路、I/Oはデータの共通入出力端
子である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to a dynamic RAM will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 is a block diagram of the entire dynamic RAM to which the present invention is applied, and FIG. 2 is a circuit diagram showing a set of data lines sharing a sense amplifier in FIG. In FIG. 1, the dynamic RAM according to the embodiment is not particularly limited, but includes two memory arrays ARY0 and ARY1, and correspondingly, X decoders XDEC0, XDEC1 and Y decoders YDEC0, YDEC1. .. In addition, the read I /
ORI / O0 and RI / O1 are arranged, and the sense amplifier S.A and the write I / O are provided between the read I / O RI / O0 and RI / O1 via the shared MOS SHR0 and SHR1. Circuits such as / OWI / O0, WI / O1, and precharge MOSFET circuit PCMOS are arranged as a common circuit. Incidentally, IOC is a data input / output buffer circuit, and I / O is a common data input / output terminal.

【0009】XアドレスバッファXABは、クロック信
号により動作するタイミングジェネレ−タTGからのX
アドレス取込み信号XLの立上タイミングで外部からの
アドレスを取り込み、Xデコ−ダXDEC0、XDEC
1にてワード線駆動信号が形成されて対応するワ−ド線
が一本選択され、デ−タ読込み書込みのために選択レベ
ルに変化される。同様にYアドレスバッファYABはタ
イミングジェネレ−タTGからのYアドレス取込み信号
YLのタイミングでアドレスを取り込み、Yデコ−ダY
DEC0、YDEC1にて一組のデ−タ線が選択され、
リ−ドメインアンプR.MAまたはライトメインアンプ
W.MAに接続される。
The X address buffer XAB receives the X signal from the timing generator TG which is operated by the clock signal.
Addresses from the outside are taken in at the rising timing of the address take-in signal XL, and X decoders XDEC0, XDEC
At 1, the word line drive signal is formed and one corresponding word line is selected, and the level is changed to the selected level for reading and writing data. Similarly, the Y address buffer YAB takes in the address at the timing of the Y address take-in signal YL from the timing generator TG, and the Y decoder Y
A set of data lines is selected by DEC0 and YDEC1,
Re-domain amplifier R.P. MA or Light Main Amplifier W. Connected to MA.

【0010】上記メモリアレイARY0、ARY1内の
ワ−ド線WLは、図2に示すように垂直方向に配置され
ており、デ−タ線DL,DL’は水平方向に配置され、
メモリセルMCはそれらの交点に配置されている。QD
01,QD02は左側のメモリアレイARY0のデ−タ
線DL,DL’のレベル差を検出するため設けられた差
動MOSFET、QD11,QD12は右側のメモリア
レイARY1のデ−タ線DL,DL’のレベル差を検出
するため設けられた差動MOSFETで、これらの差動
MOSFET QD01,QD02およびQD11,Q
D12のゲート端子がそれぞれデ−タ線DL,DL’に
接続され、共通ソース端子は回路の接地点に接続されて
いる。
The word lines WL in the memory arrays ARY0 and ARY1 are arranged vertically as shown in FIG. 2, and the data lines DL and DL 'are arranged horizontally.
The memory cells MC are arranged at their intersections. QD
01 and QD02 are differential MOSFETs provided for detecting the level difference between the data lines DL and DL 'of the left memory array ARY0, and QD11 and QD12 are data lines DL and DL' of the right memory array ARY1. Of the differential MOSFETs QD01, QD02 and QD11, Q provided for detecting the level difference of
The gate terminal of D12 is connected to the data lines DL and DL ', respectively, and the common source terminal is connected to the ground point of the circuit.

【0011】また、差動MOSFET QD01,QD
02のドレイン端子は、リード用カラムスイッチQy0
1,Qy02を介してリード用I/O線RI/O0に、
また差動MOSFET QD11,QD12のドレイン
端子はカラムスイッチQy11,Qy12を介してリー
ド用I/O線RI/O0とRI/O1にそれぞれ接続さ
れている。リード用I/O線RI/O0とRI/O1の
他端にはそれぞれリード用メインアンプR.MAが接続
されている。さらに、左右のメモリアレイARY0、A
RY1内のデータ線DL,DL’は、2組のスイッチM
OSFETからなるシェアードMOS Qs01,Qs
02とQs11,Qs12によって分離可能に構成され
ており、シェアードMOSQs01,Qs02とQs1
1,Qs12の間に左右のメモリアレイARY0、AR
Y1に共通のセンスアンプS.Aと、Vcc/2プリチャ
ージ回路PCMOSとが配置されている。
Further, the differential MOSFETs QD01, QD
The drain terminal of 02 is a column switch Qy0 for read.
1, I / O line RI / O0 for read via Qy02,
The drain terminals of the differential MOSFETs QD11 and QD12 are connected to the read I / O lines RI / O0 and RI / O1 via column switches Qy11 and Qy12, respectively. At the other ends of the read I / O lines RI / O0 and RI / O1, the main read amplifier R.O. MA is connected. Furthermore, the left and right memory arrays ARY0, A
The data lines DL and DL 'in RY1 are provided with two sets of switches M.
Shared MOS Qs01, Qs consisting of OSFET
02, Qs11, Qs12, and the shared MOS Qs01, Qs02, and Qs1.
Left and right memory arrays ARY0, AR between 1 and Qs12
A common sense amplifier S.Y. A and a Vcc / 2 precharge circuit PCMOS are arranged.

【0012】また、センスアンプS.AおよびVcc/2
プリチャージ回路PCMOSとシェアードMOS Qs
01,Qs02およびQs11,Qs12との間には、
ライト用カラムスイッチQw01,Qw02とQw1
1,Qw12とが配置されており、これらのライト用カ
ラムスイッチQw01,Qw02とQw11,Qw12
を介して左右のメモリアレイARY0、ARY1内のデ
ータ線DL,DL’がそれぞれライト用I/O線WI/
O0,WI/O1に接続可能にされている。ライト用I
/O線RI/O0とRI/O1の他端にはそれぞれライ
ト用メインアンプW.MAが接続されている。なお、図
2に示すMOSFETのうち、矢印の付加されているも
のはPチャネル型であり矢印の付加されないNチャネル
型MOSFETと区別される。
Further, the sense amplifier S. A and Vcc / 2
Precharge circuit PCMOS and shared MOS Qs
Between 01, Qs02 and Qs11, Qs12,
Light column switches Qw01, Qw02 and Qw1
1 and Qw12 are arranged, and these write column switches Qw01, Qw02 and Qw11, Qw12 are arranged.
The data lines DL and DL ′ in the left and right memory arrays ARY0 and ARY1 are respectively connected via the write I / O line WI /
It is connectable to O0 and WI / O1. I for light
/ O lines RI / O0 and RI / O1 are connected to the write main amplifier W. MA is connected. Note that among the MOSFETs shown in FIG. 2, the one with an arrow is a P-channel type and is distinguished from the N-channel type MOSFET without an arrow.

【0013】以下、本実施例のダイナミックRAMの動
作について説明する。スタンバイ時は、シェア−ド信号
SHR0、SHR1が共にハイレベル(Vccレベル)に
されており、両側のシェア−ドMOS Qs01,Qs
02とQs11,Qs12がオンされる。また、プリチ
ャ−ジ信号PCがハイレベルに固定されることによりデ
−タ線がVcc/2にプリチャ−ジされる。データリ−ド
時には、図3に示すようにシェア−ド信号SHR0、S
HR1がともにロウレベルに変化されることにより両側
のシェア−ドMOS Qs01,Qs02とQs11,
Qs12がオフされる。これにより、デ−タ線容量がメ
モリアレイ部の配線容量とリ−ド用カラムスイッチのゲ
ート容量だけにされる。
The operation of the dynamic RAM of this embodiment will be described below. In the standby mode, the shared signals SHR0 and SHR1 are both set to the high level (Vcc level), and the shared MOS Qs01 and Qs on both sides are shared.
02, Qs11 and Qs12 are turned on. Further, the data line is precharged to Vcc / 2 by fixing the precharge signal PC to the high level. At the time of data read, as shown in FIG. 3, the shared signals SHR0 and SHR.
Since both HR1 are changed to the low level, the shared MOS Qs01, Qs02 and Qs11 on both sides,
Qs12 is turned off. As a result, the data line capacity is limited to the wiring capacity of the memory array section and the gate capacity of the read column switch.

【0014】アドレスバッファXABによるXアドレス
信号の取込みにより、メモリアレイARY0を選択した
場合、選択メモリの蓄積電荷容量Csをシェア−ドMO
SQs01,Qs02により低減されたデ−タ線容量C
dとで再配分することにより、比較的大きなデ−タ線読
み出し信号出力を得ることが出来、高速なダイレクトセ
ンスが可能になる。リード用メインアンプR.MAによ
るセンスが終了すると、リライトが行なわれる。このリ
ライトは、アドレスXiとシェア−ド信号SHR0との
論理により選択側のシェア−ドMOS Qs01,Qs
02を、(Vcc+Vth)レベル以上の電圧でオンさせ、
センスアンプS.Aに接続することにより、データ線D
L,DL’の小さなレベル差を増幅させることで行なう
(VthはMOSFETのしきい値電圧)。なお、データ線
のプリチャージ時には、図4に示すように、シェア−ド
信号SHR0,SHR1を(Vcc+Vth)レベルでな
く、Vccレベルに変化させてシェア−ドMOS Qs0
1,Qs02またはQs11,Qs12をオンさせるよ
うにしても良い。この実施例ではデータ線のプリチャー
ジがVcc/2レベルであるので、リライト時やライト時
のようにアンプの出力レベルを充分にデータ線DL,D
L’に伝える必要がないためである。上記シェア−ド信
号SHRは、外部から供給されるチップセレクト信号C
E(本実施例ではRAS)と、ライトイネーブル信号W
Eと、アドレス信号X0〜Xiから形成することができ
る。
When the memory array ARY0 is selected by taking in the X address signal by the address buffer XAB, the accumulated charge capacity Cs of the selected memory is shared MO.
Data line capacitance C reduced by SQs01 and Qs02
By redistributing with d, a relatively large data line read signal output can be obtained and high-speed direct sensing becomes possible. Read main amplifier R. When the sensing by MA is completed, rewriting is performed. This rewrite is performed by the logic of the address Xi and the shared signal SHR0, and the shared MOS Qs01, Qs on the selected side.
02 is turned on at a voltage higher than the (Vcc + Vth) level,
Sense amplifier S. By connecting to A, the data line D
This is done by amplifying the small level difference between L and DL '.
(Vth is the threshold voltage of the MOSFET). At the time of precharging the data line, as shown in FIG. 4, the shared signals SHR0 and SHR1 are changed to the Vcc level instead of the (Vcc + Vth) level and the shared MOS Qs0 is changed.
1, Qs02 or Qs11, Qs12 may be turned on. In this embodiment, since the precharge of the data line is at Vcc / 2 level, the output level of the amplifier can be set sufficiently to the data lines DL and D at the time of rewriting or writing.
This is because there is no need to inform L '. The shared signal SHR is a chip select signal C supplied from the outside.
E (RAS in this embodiment) and the write enable signal W
E and the address signals X0 to Xi.

【0015】データライト時には選択側のシェア−ドM
OS Qs01,Qs02またはQs11,Qs12を
(Vcc+Vth)レベル以上の電圧でオンさせて、データ
線DL,DL’をライト用I/O線 WI/O0または
WI/O1に接続することでライト用メインアンプW.
MAにより、選択メモリセルにデータの書込みを行な
う。なお、上記実施例では、2組のシェア−ドMOS
Qs01,Qs02またはQs11,Qs12間に、セ
ンスアンプS.Aとプリチャージ回路PCMOSのみを
共通回路として設け、ライト用カラムスイッチQw0
1,Qw02とQw11,Qw12とライト用メインア
ンプW.MAはメモリアレイ毎に設けているが、ライト
用カラムスイッチとライト用メインアンプを2つのメモ
リアレイ間でで共有させるように構成することも可能で
ある。
When writing data, the shared M on the selection side
OS Qs01, Qs02 or Qs11, Qs12 is turned on at a voltage higher than (Vcc + Vth) level, and the data lines DL, DL 'are connected to the write I / O line WI / O0 or WI / O1. W.
Data is written in the selected memory cell by MA. In the above embodiment, two sets of shared MOS are used.
Between Qs01 and Qs02 or Qs11 and Qs12, the sense amplifier S. Only A and the precharge circuit PCMOS are provided as a common circuit, and the write column switch Qw0
1, Qw02 and Qw11, Qw12 and write main amplifier W. The MA is provided for each memory array, but the write column switch and the write main amplifier may be shared between the two memory arrays.

【0016】また、上記実施例では、リード用I/O線
RI/O0とRI/O1の他端にはそれぞれリード用メ
インアンプR.MAが接続されているとしたが、リード
用I/O線RI/O0とRI/O1上にも上記シェア−
ドMOSと同様のスイッチMOSFETを設けてリード
用メインアンプR.MAを2つのメモリアレイで共有す
るようにしてもよい。さらに、上記実施例では、2つの
メモリアレイからなるダイナミックRAMにおいて各メ
モリアレイに各々リード用I/O線を有するタイプにつ
いて説明したが4つあるいは8つ等偶数のメモリアレイ
からなるダイナミックRAMにおいて2つのメモリアレ
イ間で1つのリード用I/O線を共有することができ
る。その場合、図5に示すように、4つのメモリアレイ
ARY0,ARY1,ARY2,ARY3を横方向に並
べて、メモリアレイARY1とARY2との間でリード
用I/O線RI/OとメインアンプMAを共有させるよ
うにしてもよい。さらにまた、リード用カラムスイッチ
Qy01,Qy02とQy11,Qy12およびライト
用カラムスイッチQw01,Qw02とQw11,Qw
12をオン,オフ制御する信号YSを伝達する信号線と
データ線DL,DL’とを、それぞれ異なる配線層で形
成することでメモリアレイのピッチを小さくし、チップ
面積の低減を図るようにすると良い。
In the above embodiment, the read main amplifiers R.O. and R.O1 are connected to the other ends of the read I / O lines RI / O0 and RI / O1, respectively. Although the MA is connected, the above share also exists on the read I / O lines RI / O0 and RI / O1.
A switch MOSFET similar to the de-MOS is provided and the main amplifier R. The MA may be shared by the two memory arrays. Further, in the above-mentioned embodiment, the type in which each memory array has a read I / O line in the dynamic RAM composed of two memory arrays has been explained, but in the dynamic RAM composed of an even number of memory arrays such as four or eight memory arrays. One read I / O line can be shared between two memory arrays. In that case, as shown in FIG. 5, four memory arrays ARY0, ARY1, ARY2, and ARY3 are arranged in the horizontal direction, and the read I / O line RI / O and the main amplifier MA are provided between the memory arrays ARY1 and ARY2. You may make it shared. Furthermore, read column switches Qy01, Qy02 and Qy11, Qy12 and write column switches Qw01, Qw02 and Qw11, Qw.
By forming the signal line for transmitting the signal YS for controlling ON / OFF of 12 and the data lines DL and DL ′ in different wiring layers, respectively, the pitch of the memory array can be reduced and the chip area can be reduced. good.

【0017】以上の本実施例に示されるように、この発
明をダイナミックRAM等の半導体記憶装置に適用する
ことで以下の作用効果が得られる。 (1)ダイレクトセンスによりデ−タ読出しを行なうダ
イナミックRAMにおいて、リ−ド動作に直接関係しな
いセンスアンプ、ライトI/O、プリチャ−ジMOS等
をシェアードMOSにより分離することで、デ−タ線容
量を低減し、大きなデ−タ読出し信号を得ることができ
る。従って、高速アクセス、及びアクセスバラツキが低
減されるという効果が得られる。 (2)リ−ド動作に直接関係しないセンスアンプ、ライ
トI/O、プリチャ−ジMOS等をシェア−ド分離方式
で2つのアレイ間で共有するようにしているため、チッ
プ面積の低減が図れる。
As shown in the above embodiment, the following effects can be obtained by applying the present invention to a semiconductor memory device such as a dynamic RAM. (1) In a dynamic RAM for reading data by direct sense, the sense amplifier, write I / O, precharge MOS, etc., which are not directly related to the read operation, are separated by the shared MOS, and thus the data line The capacity can be reduced and a large data read signal can be obtained. Therefore, it is possible to obtain an effect that high-speed access and access variation are reduced. (2) Since the sense amplifier, the write I / O, the precharge MOS, etc. which are not directly related to the read operation are shared between the two arrays by the shared separation method, the chip area can be reduced. ..

【0018】以上本発明の一実施例を具体的に示した
が、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、
その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは
言うまでもない。例えば上記実施例では、シェア−ドM
OSによりセンスアンプS.Aとプリチャージ回路PC
MOSを2つのメモリアレイのデータ線から分離可能に
構成しているが、データ線の寄生容量はセンスアンプ
S.Aが最も大きいので、データ読出し時にセンスアン
プのみデータ線から分離可能に構成するようにしても良
い。以上の説明では主として本発明者によってなされた
発明をその背景となった利用分野であるダイナミックR
AMに適用したものについて説明したが、半導体記憶装
置の読出し回路一般に利用することができる。
Although one embodiment of the present invention has been specifically shown above, the present invention is not limited to the above embodiment,
It goes without saying that various changes can be made without departing from the spirit of the invention. For example, in the above embodiment, the shared M
Depending on the OS, the sense amplifier S. A and precharge circuit PC
Although the MOS is configured to be separable from the data lines of the two memory arrays, the parasitic capacitance of the data line is caused by the sense amplifier S.S. Since A is the largest, only the sense amplifier may be configured to be separable from the data line when reading data. In the above description, the invention made by the present inventor is the field of application which is the background of the invention.
Although the one applied to the AM has been described, it can be used for general read circuits of semiconductor memory devices.

【0019】[0019]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものの概要を簡単に説明すれば下記のとおりであ
る。すなわち、データ読出し時に不要な回路部分をシェ
ア−ドMOSにより分離することにより、メモリセル蓄
積電荷容量Csを増加することなくCd/Csを下げる
ことができるため、デ−タ読出し信号量の増加が可能に
なり、高速アクセスが実現できる。また、十分なデ−タ
読出し信号によりアドレスによるアクセスバラツキが低
減される。また、2つのメモリアレイ間で、センスアン
プ、ライトI/O、プリチャ−ジMOS等を共有できる
ためチップ面積を低減できる。
The outline of typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, Cd / Cs can be lowered without increasing the memory cell accumulated charge capacity Cs by separating unnecessary circuit portions by the shared MOS at the time of data reading, so that the amount of data read signal is increased. It becomes possible and high-speed access can be realized. Further, the access variation due to the address is reduced by the sufficient data read signal. Further, since the sense amplifier, the write I / O, the precharge MOS and the like can be shared between the two memory arrays, the chip area can be reduced.

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

【図1】この発明が適用されたダイレクトセンス方式の
ダイナミックRAMの一実施例を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a direct sense dynamic RAM to which the present invention is applied.

【図2】図1のダイナミックRAMにおけるデ−タ線単
位の回路構成例を示す回路図。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a circuit configuration example in data line units in the dynamic RAM of FIG.

【図3】図1のダイナミックRAMにおけるデ−タ読出
し時の信号のタイミングを示すタイムチャート。
FIG. 3 is a time chart showing the timing of signals at the time of reading data in the dynamic RAM shown in FIG.

【図4】図1のダイナミックRAMにおけるデ−タ線プ
リチャージ時のプリチャージ信号のレベルの他の例を示
すタイムチャート。
4 is a time chart showing another example of the level of a precharge signal at the time of precharging a data line in the dynamic RAM of FIG.

【図5】この発明が適用されダイレクトセンス方式のダ
イナミックRAMのメモリアレイのマット構成の他の実
施例を示すブロック図。
FIG. 5 is a block diagram showing another embodiment of a mat structure of a memory array of a direct sense dynamic RAM to which the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

ARY0,ARY1 メモリアレイ SHR0,SHR1 シェア−ドMOS YAB Yアドレスバッファ XAB Xアドレスバッファ YDEC0,YDEC1 Yデコ−ダ XDEC0,XDEC1 Xデコ−ダ RI/O0,RI/O1 リ−ド用I/O WI/O0,WI/O1 ライト用I/O S.A センスアンプ PCMOS プリチャ−ジMOS TG タイミングジェネレ−タ R.MA リ−ドメインアンプ W.MA ライトメインアンプ IOC デ−タ入出力回路 Qs01,Qs02 シェア−ドMOS(左側アレイ
用) Qs11,Qs12 シェア−ドMOS(右側アレイ
用)
ARY0, ARY1 Memory array SHR0, SHR1 Shared MOS YAB Y address buffer XAB X address buffer YDEC0, YDEC1 Y decoder XDEC0, XDEC1 X decoder RI / O0, RI / O1 Read I / O WI / O0, WI / O1 I / OS for writing. A sense amplifier PCMOS precharge MOS TG timing generator R.A. MA re-domain amplifier W. MA write main amplifier IOC data input / output circuit Qs01, Qs02 shared MOS (for left array) Qs11, Qs12 shared MOS (for right array)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 8728−4M H01L 27/10 325 V ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location 8728-4M H01L 27/10 325 V

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 各データ線対毎にセンスアンプを備えデ
ータ線対のレベル差を検出するメインアンプがY系スイ
ッチを介して接続可能にされた半導体記憶装置におい
て、コモンI/O線をリ−ド用とライト用とに分離する
とともに、データ線上にスイッチMOSFETを設け、
このスイッチMOSFETによってデータ読出し時に少
なくともセンスアンプをデータ線から分離し、ダイレク
トセンス方式により読出した後、上記スイッチMOSF
ETをオンさせてセンスアンプでデータ線のレベル差を
増幅し、選択されているメモリセルに再書込みさせるよ
うにしたことを特徴とした半導体記憶装置。
1. In a semiconductor memory device in which a sense amplifier is provided for each data line pair and a main amplifier for detecting a level difference between the data line pairs is connectable via a Y-system switch, a common I / O line is re-connected. -Separate between the one for the light and the one for the write, and provide the switch MOSFET on the data line,
At the time of data reading, at least the sense amplifier is separated from the data line by the switch MOSFET, and after reading by the direct sense method, the switch MOSF
A semiconductor memory device characterized in that ET is turned on, a level difference of a data line is amplified by a sense amplifier, and rewriting is performed in a selected memory cell.
【請求項2】 上記データ線上に設けられたスイッチM
OSFETをオン、オフすることによって、センスアン
プ、ライトI/Oおよびプリチャ−ジ回路を2つのメモ
リアレイ間で共有可能にしたことを特徴とする請求項1
記載の半導体記憶装置。
2. A switch M provided on the data line.
2. A sense amplifier, a write I / O, and a precharge circuit can be shared between two memory arrays by turning on and off the OSFET.
The semiconductor storage device described.
【請求項3】 上記データ線上に設けられたスイッチM
OSFETをオン、オフすることによって、センスアン
プおよびプリチャ−ジMOSを2つメモリアレイ間で共
有可能にされた半導体記憶装置において、データ線のプ
リチャ−ジ期間は両側のスイッチMOSFETをオンさ
せ、読出し時には両側のスイッチMOSFETを一度オ
フし、ダイレクトセンスした後、選択側のメモリアレイ
のスイッチMOSFETを電源電圧よりも高いレベルの
信号でオンさせて再書込みを行なうようにしたことを特
徴する請求項1または請求項2の半導体記憶装置。
3. A switch M provided on the data line.
In a semiconductor memory device in which a sense amplifier and a precharge MOS can be shared between two memory arrays by turning on and off the OSFET, the switch MOSFETs on both sides are turned on during the precharge period of the data line to read. Sometimes, the switch MOSFETs on both sides are once turned off, and after direct sensing, the switch MOSFETs of the memory array on the selected side are turned on by a signal having a level higher than the power supply voltage to perform rewriting. Alternatively, the semiconductor memory device according to claim 2.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH07147086A (en) * 1993-11-02 1995-06-06 Nec Corp Dynamic semiconductor storage
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US7251149B2 (en) 2002-07-26 2007-07-31 Hitachi, Ltd. Semiconductor memory device provided with a write column selection switch and a read column selection switch separately

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