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JPH06223570A - Dynamic ram and information processing system using it - Google Patents

Dynamic ram and information processing system using it

Info

Publication number
JPH06223570A
JPH06223570A JP5028598A JP2859893A JPH06223570A JP H06223570 A JPH06223570 A JP H06223570A JP 5028598 A JP5028598 A JP 5028598A JP 2859893 A JP2859893 A JP 2859893A JP H06223570 A JPH06223570 A JP H06223570A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sense amplifier
mosfets
amplification
bit line
switch
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
JP5028598A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiko Kajitani
一彦 梶谷
Tsugio Takahashi
継雄 高橋
Kazuyoshi Oshima
一義 大嶋
Masayuki Nakamura
正行 中村
Hiroshi Otori
浩 大鳥
Tetsuo Matsumoto
哲郎 松本
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
Original Assignee
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 Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP5028598A priority Critical patent/JPH06223570A/en
Priority to TW082111104A priority patent/TW235363B/zh
Priority to KR1019940001137A priority patent/KR940018984A/en
Priority to CN94100573A priority patent/CN1092898A/en
Priority to US08/186,460 priority patent/US5426603A/en
Publication of JPH06223570A publication Critical patent/JPH06223570A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 大記憶容量化を図りつつ、高集積化と低電力
化を実現したダイナミック型RAM及び小型高性能化を
実現した情報処理システムを提供する。 【構成】 ペアMOSFETの特性バラツキが補償され
たセンスアンプを用いてビット線における寄生容量値と
メモリセルの容量値との比を約20倍以上に大きくす
る。ビット線を中央で切り離すスイッチMOSFETを
設けて、必要に応じて切り離す。複数のメモリアレイを
1組とし、センスアンプが接続されるコモンソース線間
を相互に接続するスイッチMOSFETを設けてコモン
ソース線の電荷を相互に再利用する。
(57) [Summary] (Modified) [Objective] To provide a dynamic RAM that achieves high integration and low power consumption while achieving large storage capacity, and an information processing system that achieves small size and high performance. A ratio of a parasitic capacitance value on a bit line to a capacitance value of a memory cell is increased to about 20 times or more by using a sense amplifier whose characteristic variation of paired MOSFETs is compensated. A switch MOSFET that disconnects the bit line at the center is provided, and disconnects when necessary. A plurality of memory arrays are set as one set, and switch MOSFETs that connect the common source lines to which the sense amplifiers are connected to each other are provided to mutually reuse the charges of the common source lines.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、ダイナミック型RA
M(ランダム・アクセス・メモリ)とそれを用いた情報
処理システムに関し、例えば大記憶容量を持つようにさ
れたダイナミック型RAMとそれを用いる情報処理シス
テムに利用して有効な技術に関するものである。
This invention relates to a dynamic RA
The present invention relates to M (random access memory) and an information processing system using the same, for example, a dynamic RAM having a large storage capacity and a technique effectively applied to an information processing system using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】ダイナミック型RAMにおけるMOSF
ETのしきい値電圧のバラツキを補償したセンスアンプ
に関しては、実開昭56−21897号公報及び昭和5
8年度電子通信学会全国大会2−288がある。前者の
センスアンプは、増幅MOSFETをプリチャージ期間
にダイオード形成に接続して、ソース側からビット線の
プリチャージを行わせるものである。後者のセンスアン
プは、増幅MOSFETのソースを分離して、初期の増
幅動作を容量結合によって行うようにするものである。
2. Description of the Related Art MOSF in a dynamic RAM
Regarding the sense amplifier that compensates for the variation in the ET threshold voltage, Japanese Utility Model Publication No. 56-21897 and Showa 5
There are two conferences of IEICE National Conference 2-288. In the former sense amplifier, an amplification MOSFET is connected to form a diode during a precharge period to precharge the bit line from the source side. The latter sense amplifier separates the source of the amplification MOSFET and performs the initial amplification operation by capacitive coupling.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ダイナミック型RAM
にあっては、低消費電力化等のためにセンスアンプもC
MOS回路により構成される。このようなセンスアンプ
のCMOS回路化に伴いビット線のプリチャージ電位
も、動作電圧の1/2の中間レベルに設定される。それ
故、上記実開昭56−21897号公報のセンスアンプ
のように電源電圧によりビット線をプリチャージするも
のをそのまま適用することができない。また、増幅MO
SFETはPチャンネル型MOSFETとNチャンネル
型MOSFETからなるものであるから、センスアンプ
のもつオフセット電圧とNチャンネル型MOSFET及
びPチャンネル型MOSFETのしきい値電圧のバラツ
キとの関連性が一対一に対応できなくなるばかりか、N
チャンネル型側とPチャンネル型側とが競合してプリチ
ャージ動作が難しくなるという問題を有する。
Dynamic type RAM
In that case, the sense amplifier is also C for low power consumption.
It is composed of a MOS circuit. With the CMOS circuit of such a sense amplifier, the precharge potential of the bit line is also set to an intermediate level of half the operating voltage. Therefore, the one that precharges the bit line with the power supply voltage as in the sense amplifier of Japanese Utility Model Laid-Open No. 56-21897 cannot be applied as it is. Also, amplification MO
Since the SFET is composed of a P-channel MOSFET and an N-channel MOSFET, there is a one-to-one correspondence between the offset voltage of the sense amplifier and the variation of the threshold voltage of the N-channel MOSFET and the P-channel MOSFET. Not only can I not do it, N
There is a problem that the precharge operation becomes difficult due to competition between the channel type side and the P channel type side.

【0004】また、昭和58年度電子通信学会全国大会
2−288に記載のセンスアンプのように、容量結合に
よってセンスアンプの動作させようとすると極めて大き
な容量値をセンスアンプに作り込む必要があり現実的で
ない。すなわち、ダイナミック型RAMにあっては、記
憶容量を大きくするために1つのビット線には多数のメ
モリセルが接続される。それ故に、ビット線の寄生容量
値が比較的大きくなり容量結合によってビット線電位を
ある程度大きくするには相当大きなキャパシタが必要に
なるものであり、そのようなキャパシタをセンスアンプ
内に形成することは集積度の観点から実現不能である。
Further, as in the sense amplifier described in National Conference of the Institute of Electronics, Communication and Communication, Japan, 1982, 2-288, it is necessary to make an extremely large capacitance value in the sense amplifier when operating the sense amplifier by capacitive coupling. Not relevant. That is, in the dynamic RAM, many memory cells are connected to one bit line in order to increase the storage capacity. Therefore, the parasitic capacitance value of the bit line becomes relatively large, and in order to increase the bit line potential to some extent by capacitive coupling, a considerably large capacitor is required. It is difficult to form such a capacitor in the sense amplifier. It is not feasible from the viewpoint of the degree of integration.

【0005】そこで、本願発明者等においては、ペアM
OSFETのしきい値電圧のバラツキを補償しつつ、現
実のような大記憶容量化を図ったメモリセルのセンス動
作を可能にしたセンスアンプを開発した。このようなセ
ンスアンプの利用して、ダイナミック型RAMの高集積
化や低消費電力化を図ることを考えた。
Therefore, in the present inventors, the pair M
We have developed a sense amplifier that compensates for variations in the threshold voltage of the OSFET and enables the sensing operation of a memory cell with a large storage capacity as in reality. By using such a sense amplifier, it was considered to achieve high integration and low power consumption of the dynamic RAM.

【0006】大記憶容量のダイナミック型RAMにあっ
ては、その消費電力を左右するのはリード/ライトとい
ったようなメモリアクセスではなく、メモリセルの記憶
情報が失われないように短い時間間隔で常に行われるリ
フレッシュ動作であり、その動作はリード/ライトのよ
うなランダム・アクセスではなく、シリアルアクセスで
ある着目して、低消費電力化を図ることを考えた。
In a large-capacity dynamic RAM, power consumption is not controlled by a memory access such as read / write, but always by a short time interval so that stored information in a memory cell is not lost. The refresh operation is performed, and the operation is serial access, not random access such as read / write, and it is considered to reduce power consumption.

【0007】この発明の目的は、大記憶容量化を図りつ
つ、高集積化を実現したダイナミック型RAMを提供す
ることにある。この発明の他の目的は、大記憶容量化と
低電力化を実現したダイナミック型RAMを提供する提
供することにある。この発明の更に他の目的は、小型高
性能化を実現した情報処理システムを提供することにあ
る。この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特
徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになる
であろう。
An object of the present invention is to provide a dynamic RAM which realizes high integration while achieving large storage capacity. Another object of the present invention is to provide a dynamic RAM which realizes a large storage capacity and low power consumption. Still another object of the present invention is to provide an information processing system that realizes a small size and high performance. The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0008】[0008]

【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、下
記の通りである。すなわち、ペアMOSFETの特性バ
ラツキが補償されたセンスアンプを用いてビット線にお
ける寄生容量値とメモリセルの容量値との比を約20倍
以上に大きくする。
The outline of a typical one of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, the ratio of the parasitic capacitance value in the bit line to the capacitance value of the memory cell is increased to about 20 times or more by using the sense amplifier in which the characteristic variation of the pair MOSFET is compensated.

【0009】センスアンプに接続されるビット線を中央
で切り離すスイッチMOSFETを設けて、2つのメモ
リアレイ間の一方がスイッチMOSFETを中心にして
センスアンプに対して外側のビット線と交差するワード
線を選択されるときには、他方ではセンスアンプ側のビ
ット線と交差するワード線が選択状態にする。
A switch MOSFET for disconnecting the bit line connected to the sense amplifier at the center is provided, and one of the two memory arrays forms a word line which intersects the bit line outside the sense amplifier with the switch MOSFET as the center. When selected, on the other hand, the word line that intersects the bit line on the sense amplifier side is set to the selected state.

【0010】ペアMOSFETの特性バラツキが補償さ
れたセンスアンプを用い、ビット線における寄生容量と
メモリセル容量値との比が約20倍からセンスアンプの
動作可能な範囲まで大きくし、かつ複数のメモリアレイ
を1組とし、センスアンプが接続されるコモンソース線
間を相互に接続するスイッチMOSFETを設けて、リ
フレッシュモードにおいて1組を構成する複数のメモリ
アレイにおいて1本ずつ順次にワード線を選択するとと
もに、上記コモンソース線間を相互に接続するスイッチ
MOSFETをオン状態してセンスアンプの増幅動作を
開始し、スイッチMOSFETをオフ状態にさせた後に
増幅動作を行うセンスアンプのパワースイッチMOSF
ETをオン状態にする。
By using a sense amplifier in which characteristic variations of paired MOSFETs are compensated, the ratio of the parasitic capacitance on the bit line to the memory cell capacitance value is increased from about 20 times to the operable range of the sense amplifier, and a plurality of memories are used. A set of arrays is provided, and switch MOSFETs that connect the common source lines to which the sense amplifiers are connected to each other are provided, and word lines are sequentially selected one by one in a plurality of memory arrays that make up one set in the refresh mode. At the same time, the switch MOSFET connecting the common source lines to each other is turned on to start the amplifying operation of the sense amplifier, and the switch MOSFET is turned off and then the amplifying operation is performed.
Turn ET on.

【0011】上記のようなダイナミック型RAMをメモ
リ装置として情報処理システムを構成する。
An information processing system is constructed using the dynamic RAM as described above as a memory device.

【0012】[0012]

【作用】上記した手段によれば、ビット線に接続される
メモリセルの数を増加でき、センスアンプの数を減らす
ことができるから高集積化が可能になる。非選択ワード
線のビット線の切離しによってビット線容量が減るこ
と、非選択のセンスアンプに対応したコモンソース線容
量の電荷を利用してセンスアンプの初期増幅に用いるこ
とにより低消費電力化が図られる。これら高集積化や低
消費電力のダイナミック型RAMをメモリ装置として用
いることにより、情報処理システムの小型高性能化が実
現できる。
According to the above means, the number of memory cells connected to the bit line can be increased and the number of sense amplifiers can be reduced, so that high integration can be achieved. The bit line capacitance is reduced by disconnecting the bit line of the non-selected word line, and the power consumption is reduced by using the charge of the common source line capacitance corresponding to the non-selected sense amplifier for the initial amplification of the sense amplifier. To be By using the highly integrated and low power consumption dynamic RAM as a memory device, it is possible to realize a small size and high performance of the information processing system.

【0013】[0013]

【実施例】図2には、この発明に係るダイナミック型R
AMの一実施例の要部回路図が示されている。同図の各
回路素子は、公知のCMOS(相補型MOS)集積回路
の製造技術によって、単結晶シリコンのような1個の半
導体基板上において形成される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 2 shows a dynamic type R according to the present invention.
A schematic circuit diagram of an essential part of one embodiment of an AM is shown. Each circuit element in the figure is formed on one semiconductor substrate such as single crystal silicon by a known CMOS (complementary MOS) integrated circuit manufacturing technique.

【0014】同図には、この発明に係るセンスアンプを
中心にして、それと関連する回路が示されている。すな
わち、2つのセンスアンプ、及びそれに接続される2対
のビット線(データ線又はディジット線という場合もあ
る。)と、その予備プリチャージ回路及び8本のワード
線と、これらビット線とワード線との交点に設けられる
メモリセル及びプリチャージ回路とセンスアンプの制御
回路が代表として例示的に示されている。このうち、一
方の相補ビット線B1TとB1Bに関連するセンスアン
プ及び予備プリチャージ回路等を例にして以下説明す
る。
In the same figure, a sense amplifier according to the present invention is mainly shown and a circuit related thereto is shown. That is, two sense amplifiers, two pairs of bit lines (sometimes referred to as data lines or digit lines) connected thereto, their pre-precharge circuits and eight word lines, and these bit lines and word lines. The control circuit of the sense amplifier and the memory cell and the precharge circuit provided at the intersection of and are illustrated as a representative. Of these, the sense amplifier and the preliminary precharge circuit related to one of the complementary bit lines B1T and B1B will be described below as an example.

【0015】この実施例では、センスアンプは基本的に
はCMOS構成にされる。CMOS構成のセンスアンプ
における入力オフセットを補償するために、CMOSセ
ンスアンプを構成するPチャンネル型増幅MOSFET
Q10,Q11とNチャンネル型増幅MOSFETQ
4,Q5とを分け、Nチャンネル型増幅MOSFETQ
4,Q5を主体にし、Pチャンネル型増幅MOSFET
Q10,Q11を補助的に用いる。すなわち、センスア
ンプの動作開始的においてはNチャンネル型増幅MOS
FETQ4,Q5を先に活性化して増幅動作を行わせ、
増幅信号がある程度大きくなった後にPチャンネル型増
幅MOSFETQ10,Q11を活性化して、微小入力
信号に対応したフルスイングのハイレベル/ロウレベル
の出力信号を得るようにするものである。
In this embodiment, the sense amplifier is basically of CMOS construction. A P-channel type amplification MOSFET which constitutes a CMOS sense amplifier in order to compensate an input offset in the sense amplifier having the CMOS configuration.
Q10, Q11 and N-channel type amplification MOSFET Q
N-channel type amplification MOSFET Q
Mainly composed of 4 and Q5, P-channel type amplification MOSFET
Q10 and Q11 are used supplementarily. That is, when the sense amplifier starts operating, an N channel type amplification MOS
The FETs Q4 and Q5 are activated first to perform the amplification operation,
After the amplified signal becomes large to some extent, the P-channel type amplification MOSFETs Q10 and Q11 are activated to obtain a full swing high level / low level output signal corresponding to a minute input signal.

【0016】このような構成とすることにより、CMO
Sセンスアンプを用いつつ、センスアンプのもつ実質的
な入力オフセットと、Nチャンネル型増幅MOSFET
Q4,Q5のしきい値電圧のバラツキ(差)とを一対一
に対応させることができる。このようなセンスアンプの
増幅MOSFETの動作上の分離を行った上で、増幅動
作を支配的に行う増幅MOSFETQ4とQ5に対して
は、そのしきい値電圧のバラツキを補償するために、そ
のゲートとビット線B1B,B1Tとの間にはスイッチ
MOSFETQ6とQ8を設ける。増幅MOSFETQ
4とQ5のゲートとコモンソース線NSとの間には、ス
イッチMOSFETQ7とQ9を設ける。これらのスイ
ッチMOSFETQ6〜Q9は、特に制限されないが、
Nチャンネル型MOSFETから構成される。
With such a configuration, the CMO
While using the S sense amplifier, the substantial input offset of the sense amplifier and the N channel type amplification MOSFET
It is possible to make one-to-one correspondence with variations (differences) in the threshold voltage of Q4 and Q5. In order to compensate for variations in the threshold voltage of the amplification MOSFETs Q4 and Q5 that perform amplification operation predominantly after the operation of the amplification MOSFETs of the sense amplifier is separated, Switch MOSFETs Q6 and Q8 are provided between and the bit lines B1B and B1T. Amplification MOSFET Q
Switch MOSFETs Q7 and Q9 are provided between the gates of 4 and Q5 and the common source line NS. These switch MOSFETs Q6 to Q9 are not particularly limited,
It is composed of an N-channel MOSFET.

【0017】上記コモンソース線NSには、上記の増幅
MOSFETQ4,Q5を活性化するためのパワースイ
ッチMOSFETQ13が設けられる。このパワースイ
ッチMOSFETQ13は、上記コモンソース線NSに
回路の接地電位のような動作電圧を供給して、増幅MO
SFETQ4とQ5を活性化させる。
The common source line NS is provided with a power switch MOSFET Q13 for activating the amplification MOSFETs Q4 and Q5. This power switch MOSFET Q13 supplies an operating voltage such as the ground potential of the circuit to the common source line NS to amplify the amplification MO.
SFETs Q4 and Q5 are activated.

【0018】上記コモンソース線NSは、上記のような
増幅MOSFETQ4,Q5の活性化の他に、ビット線
B1T,B1Bのプリチャージ動作に用いられる。すな
わち、コモンソース線NSには、プリチャージ電圧VP
を供給するプリチャージMOSFETQ12が設けられ
る。このプリチャージ電圧VPは、動作電圧VCCの1
/2の電圧VCC/2に、MOSFETQ4,Q5のし
きい値電圧VTHを加えた電圧(VCC/2)+VTHに設
定される。
The common source line NS is used for precharging the bit lines B1T, B1B in addition to activating the amplification MOSFETs Q4, Q5 as described above. That is, the common source line NS is connected to the precharge voltage VP.
A precharge MOSFET Q12 for supplying This precharge voltage VP is 1 of the operating voltage VCC.
It is set to a voltage (VCC / 2) + VTH obtained by adding the threshold voltage VTH of the MOSFETs Q4 and Q5 to the voltage VCC / 2 of / 2.

【0019】上記スイッチMOSFETQ6,Q8と、
Q7,Q9は制御信号COMによって相補的にスイッチ
制御される。すなわち、スイッチMOSFETQ6,Q
8のゲートには、制御信号COMが供給され、スイッチ
MOSFETQ7,Q9のゲートには、制御信号COM
がインバータ回路N2を通して反転して供給される。同
様に、上記パワースイッチMOSFETQ13と、プリ
チャージMOSFETQ12とは、制御信号PNによっ
て相補的にスイッチ制御される。言い換えるならば、プ
リチャージMOSFETQ12は、制御信号PNを受け
るインバータ回路N1により制御される。
The switch MOSFETs Q6 and Q8,
Q7 and Q9 are complementarily switch-controlled by the control signal COM. That is, the switch MOSFETs Q6 and Q
The control signal COM is supplied to the gate of 8 and the control signal COM is supplied to the gates of the switch MOSFETs Q7 and Q9.
Are inverted and supplied through the inverter circuit N2. Similarly, the power switch MOSFET Q13 and the precharge MOSFET Q12 are complementarily switch-controlled by the control signal PN. In other words, the precharge MOSFET Q12 is controlled by the inverter circuit N1 which receives the control signal PN.

【0020】一方、予備的に機能させられるPチャンネ
ル型増幅MOSFETQ10とQ11は、従来と同様に
ラッチ形態にされる。そのコモンソース線PSには、電
源電圧VCCのような動作電圧を供給するPチャンネル
型のパワースイッチMOSFETQ14が設けられる。
このパワースイッチMOSFETQ14を制御する制御
信号PPは、後に詳細に説明するように上記Nチャンネ
ル型のパワースイッチMOSFETQ13のゲートに供
給される制御信号PNに対して遅くされる。これによ
り、上記のようなPチャンネル型増幅MOSFETQ
4,Q5とNチャンネル型増幅MOSFETQ10,Q
11の増幅動作上の分離が行われる。
On the other hand, the P-channel type amplification MOSFETs Q10 and Q11 which are preliminarily made to function are latched as in the conventional case. The common source line PS is provided with a P-channel type power switch MOSFET Q14 that supplies an operating voltage such as the power supply voltage VCC.
The control signal PP for controlling the power switch MOSFET Q14 is delayed with respect to the control signal PN supplied to the gate of the N-channel type power switch MOSFET Q13, as described later in detail. As a result, the P-channel amplifier MOSFET Q as described above is
4, Q5 and N-channel type amplification MOSFET Q10, Q
Separation in the amplification operation of 11 is performed.

【0021】上記相補のビット線B1T,B1Bとの間
には、短絡MOSFETQ1、及び予備のプリチャージ
電圧VCC/3を供給するMOSFETQ2及びQ3か
らなる予備プリチャージ回路が設けられる。予備のプリ
チャージ回路の動作は、基本的には、従来のハーフプリ
チャージ回路の動作と同じであるが、その電圧レベルが
上記短絡MOSFETQ1によるハーフプリチャージ電
圧VCC/2からMOSFETQ2とQ3のオン状態に
よるVCC/3のような電位に低下させられる点が従来
の回路の動作と異なる。
Between the complementary bit lines B1T and B1B, a preliminary precharge circuit including a short-circuit MOSFET Q1 and MOSFETs Q2 and Q3 for supplying a preliminary precharge voltage VCC / 3 is provided. The operation of the preliminary precharge circuit is basically the same as the operation of the conventional half precharge circuit, but the voltage level thereof changes from the half precharge voltage VCC / 2 by the short-circuit MOSFET Q1 to the ON state of the MOSFETs Q2 and Q3. Is different from the operation of the conventional circuit in that it is lowered to a potential such as VCC / 3.

【0022】メモリセルは、ワード線と一方のビット線
B1T又はB1Bとの間に設けられる。アドレス選択用
のMOSFETQMは、ワード線にゲートが接続され
て、一方のソース,ドレインがビット線B1T又はB0
Tに接続される。そして、他方のソース,ドレインとプ
レート電圧VPLとの間に、情報記憶用のキャパシタC
Sが設けられる。このようなメモリセルの配置は、従来
のダイナミック型RAMのそれと同様であるので、その
詳細な説明を省略する。ワード線は、ワード線選択回路
により選ばれた1つのワード線が選択状態にされる。
The memory cell is provided between the word line and one bit line B1T or B1B. In the MOSFET QM for address selection, the gate is connected to the word line and one of the source and drain is the bit line B1T or B0.
Connected to T. A capacitor C for storing information is provided between the other source and drain and the plate voltage VPL.
S is provided. The arrangement of such memory cells is similar to that of the conventional dynamic RAM, and therefore detailed description thereof will be omitted. As for the word line, one word line selected by the word line selection circuit is brought into a selected state.

【0023】他の代表として示されている相補ビット線
B0T,B0Bとそれに関連する予備プリチャージ回
路、センスアンプ及びセンスアンプ制御回路とプリチャ
ージ回路は、前記回路と同様であるので、その説明を省
略するものである。これに対応して、図面上においても
素子に対する回路記号が省略されている。
The complementary bit lines B0T and B0B and the related pre-precharge circuit, sense amplifier and sense amplifier control circuit and precharge circuit which are shown as other representatives are the same as the circuits described above. It is omitted. Correspondingly, circuit symbols for elements are omitted in the drawings.

【0024】図4には、上記図2のセンスアンプの動作
を説明するためのタイミング図が示されている。信号P
Cがハイレベルの期間に予備プリチャージ動作が行われ
る。すなわち、制御信号PCのハイレベルによりMOS
FETQ1とQ2及びQ3がオン状態になり、相補ビッ
ト線BLをVCC/3のような予備プリチャージ電圧に
する。
FIG. 4 is a timing chart for explaining the operation of the sense amplifier shown in FIG. Signal P
The preliminary precharge operation is performed while C is at the high level. That is, when the control signal PC is high level, the MOS
The FETs Q1, Q2 and Q3 are turned on, and the complementary bit line BL is set to the pre-precharge voltage such as VCC / 3.

【0025】信号PCをロウレベルにして上記MOSF
ETQ1〜Q3をオフ状態にして、相補ビット線BLを
ハイインピーダンス状態にする。これにより相補ビット
線BL(B1T,B1B)は、ハイインピーダンス状態
で上記電圧VCC/3を保持している。
The signal PC is set to the low level to set the MOSF.
ETQ1 to Q3 are turned off, and the complementary bit line BL is set to a high impedance state. As a result, the complementary bit lines BL (B1T, B1B) hold the voltage VCC / 3 in the high impedance state.

【0026】制御信号COMをロウレベルにすると、ス
イッチMOSFETQ6とQ8がオフ状態にされ、スイ
ッチMOSFETQ7とQ9がオン状態にされる。これ
により、Nチャンネル型の増幅MOSFETQ4とQ5
のゲートとコモンソース側が短絡されるので、増幅MO
SFETQ4とQ5がダイオード形態にされる。これに
より、コモンソース線NSから供給されるプリチャージ
電圧VPが、上記ダイオード形態にされた増幅MOSF
ETQ4とQ5を通してビット線B1TとB1Bに伝え
られる。このとき、増幅MOSFETQ4に対して増幅
MOSFETQ5のしきい値電圧が大きいと、そのしき
い値電圧差ΔVTHだけビット線B1TとB1Bにレベル
差が生じる。
When the control signal COM is set to the low level, the switch MOSFETs Q6 and Q8 are turned off and the switch MOSFETs Q7 and Q9 are turned on. As a result, N-channel type amplification MOSFETs Q4 and Q5
Since the gate and common source side of
SFETs Q4 and Q5 are in diode form. As a result, the precharge voltage VP supplied from the common source line NS becomes the diode-type amplification MOSF.
It is transmitted to bit lines B1T and B1B through ETQ4 and Q5. At this time, if the threshold voltage of the amplification MOSFET Q5 is larger than that of the amplification MOSFET Q4, a level difference occurs between the bit lines B1T and B1B by the threshold voltage difference ΔVTH.

【0027】上記のようにビット線B1TとB1Bと
は、VCC/3に予備プリチャージされているので、ビ
ット線B1TとB1Bが比較的大きな寄生容量CBを持
っていても、レベル差が小さいから上記増幅MOSFE
TQ4とQ5を通してほぼVCC/2に対応したプリチ
ャージレベルに高速に変化させられる。上記のようにビ
ット線B1T,B1Bのプリチャージ電圧をほぼハーフ
フリチャージ電圧VCC/2にするために、コモンソー
ス線NSのプリチャージ電圧VPは、VCC/2に、M
OSFETQ4,Q5のしきい値電圧VTHによるレベル
低下を補償するようそれに相当する電圧を加算した電圧
に持ち上げておくものである。
Since the bit lines B1T and B1B are pre-charged to VCC / 3 as described above, the level difference is small even if the bit lines B1T and B1B have a relatively large parasitic capacitance CB. The amplification MOSFE
Through TQ4 and Q5, the precharge level corresponding to approximately VCC / 2 can be changed at high speed. As described above, in order to set the precharge voltage of the bit lines B1T and B1B to approximately the half precharge voltage VCC / 2, the precharge voltage VP of the common source line NS is set to VCC / 2, M
In order to compensate for the level drop due to the threshold voltage VTH of the OSFETs Q4 and Q5, the corresponding voltage is raised to the added voltage.

【0028】制御信号COMをハイレベルに戻し、上記
MOSFETQ7とQ9をオフ状態にし、MOSFET
Q6とQ8をオン状態にして増幅MOSFETQ4とQ
5をラッチ形態にしておいて、ワード線WLを選択状態
にすると、メモリセルが接続されたビット線には、メモ
リセルのキャパシタCSの蓄積電荷とビット線の寄生容
量CBのプリチャージ電荷との電荷分散による微小電位
変化が現れる。これがメモリセルからの微小読み出し信
号VSIGとしてセンスアンプの増幅MOSFETQ4
とQ5のゲートに電位差として伝えられる。
The control signal COM is returned to the high level, the MOSFETs Q7 and Q9 are turned off, and the MOSFETs are turned off.
Amplification MOSFETs Q4 and Q with Q6 and Q8 turned on
When the word line WL is set to a selected state by setting 5 as a latch mode, the bit line to which the memory cell is connected has the accumulated charge of the capacitor CS of the memory cell and the precharge charge of the parasitic capacitance CB of the bit line. A minute potential change appears due to charge dispersion. This is the amplification MOSFET Q4 of the sense amplifier as the minute read signal VSIG from the memory cell.
Is transmitted to the gate of Q5 as a potential difference.

【0029】この実施例では、上記のようなプリチャー
ジ動作によって予め増幅MOSFETQ4とQ5のしき
い値電圧に対応したオフセット電圧ΔVTHが、ビット線
に与えられているので、上記読み出し信号VSIGはそ
のまま増幅MOSFETQ4とQ5に対してゲート電圧
差として与えられる。この状態で、制御信号PNがハイ
レベルにされて増幅MOSFETQ4とQ5が活性化さ
れる。これにより、Nチャンネル型の増幅MOSFET
Q4とQ5のみによって、上記微小信号VSIGの増幅
動作が開始される。
In this embodiment, since the offset voltage ΔVTH corresponding to the threshold voltages of the amplification MOSFETs Q4 and Q5 is applied to the bit line in advance by the precharge operation as described above, the read signal VSIG is directly amplified. It is given as a gate voltage difference to MOSFETs Q4 and Q5. In this state, the control signal PN is set to the high level and the amplification MOSFETs Q4 and Q5 are activated. This enables N-channel amplification MOSFET
Only Q4 and Q5 start the amplifying operation of the minute signal VSIG.

【0030】上記Nチャンネル型増幅MOSFETQ4
とQ5の増幅動作により、増幅信号がある程度大きくな
った時点で、遅れて制御信号PPがロウレベルにされ
る。これにより、Pチャンネル型の増幅MOSFETQ
10とQ11が活性化されて、Nチャンネル型増幅MO
SFETQ4とQ5とともに増幅動作を行ってビット線
の電位をVCCのようなハイレベルと、0Vのようなロ
ウレベルにフルスイングさせる。
The N-channel type amplification MOSFET Q4
By the amplification operation of Q5 and Q5, the control signal PP is delayed to a low level when the amplified signal becomes large to some extent. As a result, the P-channel amplification MOSFET Q
10 and Q11 are activated, N channel type amplification MO
An amplification operation is performed together with the SFETs Q4 and Q5 to fully swing the potential of the bit line between a high level such as VCC and a low level such as 0V.

【0031】上記Pチャンネル型増幅MOSFETQ1
0とQ11においても、しきい値電圧に対応したオフセ
ット電圧を持っている。しかしながら、それが増幅動作
を開始した時点では、そのようなオフセット電圧が無視
できる程度に入力電圧差が大きくなっているので実質的
にオフセットの影響を受けなくできる。すなわち、Pチ
ャンネル型増幅MOSFETQ10とQ11は、Nチャ
ンネル型増幅MOSFETQ4とQ5による増幅動作に
よってハイレベルにされるべきビット線の電位の落ち込
みを防ぐとともに、それを電源電圧VCCまでプルアッ
プさせるといういわば補足的な増幅動作を受け持つもの
である。
The P-channel type amplification MOSFET Q1
0 and Q11 also have offset voltages corresponding to the threshold voltage. However, at the time when it starts the amplifying operation, the input voltage difference becomes so large that such offset voltage can be ignored, so that it can be substantially not affected by the offset. That is, the P-channel type amplification MOSFETs Q10 and Q11 prevent the drop of the potential of the bit line that should be set to the high level by the amplification operation by the N-channel type amplification MOSFETs Q4 and Q5, and pull up it to the power supply voltage VCC, so to speak. It is responsible for the general amplification operation.

【0032】メモリアクセスが終了して、ワード線WL
がリセットされ、センスアンプを活性化させる制御信号
PN及びPPもリセットされた後に、制御信号PCがハ
イレベルにされると、上記MOSFETQ1〜Q3がオ
ン状態になり、MOSFETQ1のオン状態により相補
ビット線B1T,B1Bのハイレベルとロウレベルが短
絡されてVCC/2なろうとするが、MOSFETQ2
とQ3のオン状態によってそれより若干低い予備プリチ
ャージ電圧VCC/3に変化する。
After the memory access is completed, the word line WL
Is reset and the control signals PN and PP for activating the sense amplifier are also reset, and then the control signal PC is set to a high level, the MOSFETs Q1 to Q3 are turned on, and the complementary bit line is turned on by turning on the MOSFET Q1. The high level and the low level of B1T and B1B are short-circuited, and it is about to become VCC / 2.
And the ON state of Q3 changes the pre-precharge voltage VCC / 3 which is slightly lower than that.

【0033】図3には、この発明が適用されたダイナミ
ック型RAMの他の一実施例の要部回路図が示されてい
る。この実施例では、CMOSセンスアンプのうち、P
チャンネル型増幅MOSFETを支配的に用い、Nチャ
ンネル型増幅MOSFETを補助的に用いるものであ
る。すなわち、前記図2の回路のセンスアンプを構成す
るPチャンネル型MOSFETとNチャンネル型MOS
FETとを入れ替えた構成になっている。それ故、セン
スアンプを構成する回路素子のうち回路記号はそのまま
でNチャンネル型MOSFETがPチャンネル型MOS
FETに置き換えられ、Pチャンネル型MOSFETが
Nチャンネル型MOSFETに置き換えられている。
FIG. 3 shows a circuit diagram of a main part of another embodiment of the dynamic RAM to which the present invention is applied. In this embodiment, of the CMOS sense amplifiers, P
The channel type amplification MOSFET is dominantly used, and the N channel type amplification MOSFET is auxiliary used. That is, a P-channel type MOSFET and an N-channel type MOS constituting the sense amplifier of the circuit of FIG.
It has a configuration in which the FET is replaced. Therefore, among the circuit elements constituting the sense amplifier, the circuit symbol is the same and the N-channel MOSFET is the P-channel MOS.
The FET is replaced by the FET, and the P-channel MOSFET is replaced by the N-channel MOSFET.

【0034】このように、Pチャンネル型増幅MOSF
ETQ4,Q5を支配的に用いるときには、プリチャー
ジ電圧VPは、VCC/2−VTHのように低くされる。
これに対して、ビット線の予備のプリチャージ電圧は、
2VCC/3のように高くされる。これは、Pチャンネ
ル型増幅MOSFETを支配的に用いるときには、動作
電圧が0V側になるからそれに対応してそれぞれのレベ
ルも逆にする必要があるからである。
As described above, the P-channel type amplification MOSF
When ETQ4 and Q5 are predominantly used, the precharge voltage VP is lowered to VCC / 2-VTH.
On the other hand, the spare precharge voltage of the bit line is
Raised as high as 2VCC / 3. This is because when the P-channel type amplifying MOSFET is dominantly used, the operating voltage is on the 0 V side, and the respective levels must be reversed correspondingly.

【0035】なお、図2及び図3の回路図においては、
Pチャンネル型のパワースイッチMOSFETとNチャ
ンネルのパワースイッチMOSFETとを、センスアン
プ列の一方に設けるように示しているが、これらのMO
SFETを比較的大きく形成する必要から、半導体基板
上においてはセンスアンプ列の上下に振り分けてレイア
ウトされる。
In the circuit diagrams of FIGS. 2 and 3,
Although it is shown that the P-channel type power switch MOSFET and the N-channel power switch MOSFET are provided on one side of the sense amplifier row, these MO
Since it is necessary to form the SFET relatively large, it is laid out above and below the sense amplifier row on the semiconductor substrate.

【0036】図5には、上記図3のセンスアンプの動作
を説明するためのタイミング図が示されている。基本的
には図4と同様であるが、上記のような動作電圧に対応
してプリチャージ電圧等が異なるように設定されてい
る。
FIG. 5 is a timing chart for explaining the operation of the sense amplifier shown in FIG. Although it is basically the same as that in FIG. 4, the precharge voltage and the like are set to be different corresponding to the above-mentioned operating voltage.

【0037】また、メモリセルからの読み出し信号VS
IGが、オフセット電圧ΔVTHと逆レベルであるときに
は、ビット線B1T,B1B上ではみかけ上なくなって
いるが、増幅MOSFETQ4とQ5のゲート電圧間に
は同図に点線で示したような読み出し電圧VSIGが印
加されており、それに従ってビット線B1TとB1Bを
ハイレベルとロウレベルに増幅させるものである。
In addition, the read signal VS from the memory cell
When IG is at a level opposite to the offset voltage ΔVTH, it is apparently not present on the bit lines B1T and B1B, but the read voltage VSIG shown by the dotted line in the figure is present between the gate voltages of the amplification MOSFETs Q4 and Q5. It is applied, and accordingly, the bit lines B1T and B1B are amplified to a high level and a low level.

【0038】図6には、この発明が適用されたダイナミ
ック型RAMの他の一実施例の要部回路図が示されてい
る。同図の回路素子の回路記号は、図2や図3のものと
同じものを用いているが、基本的にはそれぞれが別個の
回路機能を持つものであると理解されたい。このこと
は、他の回路図においても同様である。
FIG. 6 shows a circuit diagram of a main part of another embodiment of the dynamic RAM to which the present invention is applied. The circuit symbols of the circuit elements in the figure are the same as those in FIG. 2 and FIG. 3, but it should be understood that each basically has a separate circuit function. This also applies to other circuit diagrams.

【0039】この実施例は、CMOSセンスアンプのう
ち、Nチャンネル型増幅MOSFETを支配的に用い、
Pチャンネル型増幅MOSFETを補助的に用いるもの
である。これにより、上記支配的に動作するNチャンネ
ル型増幅MOSFETQ4,Q5のしきい値電圧差が実
質的なセンスアンプの入力オフセットに対応させるとと
もに、その補償方法として容量結合を利用するものであ
る。
In this embodiment, of the CMOS sense amplifiers, the N-channel type amplification MOSFET is predominantly used,
The P-channel type amplification MOSFET is used auxiliary. As a result, the threshold voltage difference between the N-channel type amplification MOSFETs Q4 and Q5 which operates dominantly corresponds to the substantial input offset of the sense amplifier, and the capacitive coupling is used as the compensation method.

【0040】ゲートとドレインとが交差接続された増幅
MOSFETQ4とQ5のソースには、MOS容量の形
態で示されたキャパシタが設けられる。すなわち、MO
SFETQ6,Q7のドレインとソースを接続して一方
の電極として上記増幅MOSFETQ4とQ5のソース
に接続させる。キャパシタとして作用させられるMOS
FETQ6,Q7のゲートは、キャパシタの他方の電極
とされて制御信号COMが供給される。
At the sources of the amplification MOSFETs Q4 and Q5 whose gates and drains are cross-connected, capacitors shown in the form of MOS capacitors are provided. That is, MO
The drains and sources of the SFETs Q6 and Q7 are connected to each other and connected to the sources of the amplification MOSFETs Q4 and Q5 as one electrode. MOS that acts as a capacitor
The gates of the FETs Q6 and Q7 serve as the other electrode of the capacitor and are supplied with the control signal COM.

【0041】上記増幅MOSFETQ4とQ5のソース
にはパワースイッチとして動作するMOSFETQ8と
Q9が設けられる。これらのMOSFETQ8とQ9
は、増幅MOSFETQ4とQ5のソースを分離させる
ようにも作用する。
The sources of the amplification MOSFETs Q4 and Q5 are provided with MOSFETs Q8 and Q9 which operate as power switches. These MOSFETs Q8 and Q9
Also acts to isolate the sources of the amplification MOSFETs Q4 and Q5.

【0042】予備的に機能させられるPチャンネル型増
幅MOSFETQ10とQ11は、ラッチ形態にされ
る。予備的に機能させられるPチャンネル型増幅MOS
FETQ10とQ11は、Nチャンネル型増幅MOSF
ETQ4,Q5と異なり、ソースがコモンソース線PS
に接続される。このコモンソース線PSには、電源電圧
VCCのような動作電圧を供給するPチャンネル型のパ
ワースイッチMOSFETQ12が設けられる。このパ
ワースイッチMOSFETQ12を制御する制御信号P
Pは、後に詳細に説明するように上記Nチャンネル型の
パワースイッチMOSFETQ8,Q9に供給される制
御信号PNに対して遅くされる。これにより、上記のよ
うなPチャンネル型増幅MOSFETQ4,Q5とNチ
ャンネル型増幅MOSFETQ10,Q11の増幅動作
上の分離が行われる。
P-channel amplifier MOSFETs Q10 and Q11, which are preliminarily operated, are latched. Preliminarily functioning P-channel amplification MOS
FET Q10 and Q11 are N-channel type amplification MOSF
Unlike ETQ4 and Q5, the source is common source line PS
Connected to. The common source line PS is provided with a P-channel type power switch MOSFET Q12 that supplies an operating voltage such as the power supply voltage VCC. Control signal P for controlling this power switch MOSFET Q12
As will be described in detail later, P is delayed with respect to the control signal PN supplied to the N-channel type power switch MOSFETs Q8 and Q9. As a result, the P-channel amplification MOSFETs Q4 and Q5 and the N-channel amplification MOSFETs Q10 and Q11 are separated in amplification operation as described above.

【0043】上記のセンスアンプの入出力ノードは、ス
イッチMOSFETQ13とQ14を介して相補ビット
線B1T,B1Bに接続される。これらのスイッチMO
SFETQ13,Q14のゲートには、制御信号BSが
供給される。
The input / output node of the above sense amplifier is connected to complementary bit lines B1T and B1B via switch MOSFETs Q13 and Q14. These switches MO
The control signal BS is supplied to the gates of the SFETs Q13 and Q14.

【0044】相補ビット線B1T,B1Bには、MOS
FETQ1〜Q3からなるプリチャージ回路が設けられ
る。このプリチャージ回路は、前記図2や図3の予備プ
リチャージ回路と同じ回路構成であるが、VCC/2の
ようなハーフプリチャージ電圧にする点が異なる。メモ
リセルやワード線及びワード線選択回路等他の構成は、
前記図2や図3と同様であるので、その説明を省略す
る。
The complementary bit lines B1T and B1B have MOSs
A precharge circuit including FETs Q1 to Q3 is provided. This precharge circuit has the same circuit configuration as the preliminary precharge circuit of FIGS. 2 and 3, but is different in that a half precharge voltage such as VCC / 2 is used. Other configurations such as memory cells, word lines and word line selection circuits
Since it is the same as FIG. 2 and FIG. 3, the description thereof will be omitted.

【0045】図8には、上記図6のセンスアンプの動作
を説明するためのタイミング図が示されている。信号P
Cがハイレベルの期間にプリチャージ動作が行われる。
すなわち、制御信号PCのハイレベルによりMOSFE
TQ1とQ2及びQ3がオン状態になり、相補ビット線
BLをVCC/2のようなプリチャージ電圧にしてい
る。この電圧VCC/2は、増幅MOSFETQ4とQ
5のゲートとドレインに供給されるから、それぞれのソ
ース電位はしきい値電圧VTHだけレベル低下されせた電
位にされる。この電位は、キャパシタとして作用するM
OSFETQ6とQ7のMOS容量に蓄えられる。
FIG. 8 is a timing chart for explaining the operation of the sense amplifier shown in FIG. Signal P
The precharge operation is performed while C is at the high level.
That is, the high level of the control signal PC causes the MOSFE
TQ1, Q2, and Q3 are turned on, and the complementary bit line BL is set to a precharge voltage such as VCC / 2. This voltage VCC / 2 is used for amplifying MOSFETs Q4 and Q4.
Since they are supplied to the gate and drain of No. 5, the source potential of each of them is lowered by the threshold voltage VTH. This potential acts as a capacitor M
It is stored in the MOS capacitors of the OSFETs Q6 and Q7.

【0046】信号PCをロウレベルにして上記MOSF
ETQ1〜Q3をオフ状態にして、相補ビット線BLを
ハイインピーダンス状態にする。これにより相補ビット
線BL(B1T,B1B)は、ハイインピーダンス状態
で上記電圧VCC/2を保持している。また、増幅MO
SFETQ4とQ5のゲートとソース間には、それぞれ
のしきい値電圧VTHに対応した電圧が保持されている。
The signal PC is set to the low level to set the MOSF.
ETQ1 to Q3 are turned off, and the complementary bit line BL is set to a high impedance state. As a result, the complementary bit lines BL (B1T, B1B) hold the voltage VCC / 2 in the high impedance state. Also, amplification MO
Voltages corresponding to the respective threshold voltages VTH are held between the gates and sources of the SFETs Q4 and Q5.

【0047】ワード線WLを選択状態にすると、メモリ
セルが接続されたビット線には、メモリセルのキャパシ
タCSの蓄積電荷とビット線の寄生容量CBのプリチャ
ージ電荷との電荷分散による微小電位変化が現れる。こ
れがメモリセルからの微小読み出し信号VSIGとして
センスアンプの増幅MOSFETQ4とQ5のゲートに
電位差として伝えられる。
When the word line WL is selected, a minute potential change is caused in the bit line connected to the memory cell due to charge dispersion between the accumulated charge of the capacitor CS of the memory cell and the precharge charge of the parasitic capacitance CB of the bit line. Appears. This is transmitted as a minute read signal VSIG from the memory cell to the gates of the amplification MOSFETs Q4 and Q5 of the sense amplifier as a potential difference.

【0048】すなわち、上記のように増幅MOSFET
のゲートとソース間には、ビット線電位とキャパシタと
して作用するMOSFETQ6,Q7の保持電圧とによ
り、それぞれのしきい値電圧に対応したバイアス電圧が
与えられている。それ故、ビット線B1TとB0Bの電
位差は、上記のようなしきい値電圧の差に無関係に増幅
MOSFETQ4とQ5のゲート間の差電圧として供給
される。
That is, as described above, the amplification MOSFET
A bias voltage corresponding to each threshold voltage is applied between the gate and the source of the MOSFET by the bit line potential and the holding voltages of the MOSFETs Q6 and Q7 acting as capacitors. Therefore, the potential difference between the bit lines B1T and B0B is supplied as a difference voltage between the gates of the amplification MOSFETs Q4 and Q5 regardless of the difference in threshold voltage as described above.

【0049】上記のような読み出し信号による差電圧を
増幅MOSFETQ4とQ5のゲートに与えると、制御
信号BSがロウレベルにされてスイッチMOSFETQ
13とQ14がオフ状態にされる。これにより、センス
アンプと大きな寄生容量CBを持つビット線B1T,B
1Bが切り離される。
When the difference voltage according to the read signal as described above is applied to the gates of the amplification MOSFETs Q4 and Q5, the control signal BS is set to the low level and the switch MOSFET Q is turned on.
13 and Q14 are turned off. As a result, the bit lines B1T and B1 having a sense amplifier and a large parasitic capacitance CB are provided.
1B is cut off.

【0050】制御信号COMをロウレベルにすると、キ
ャパシタQ6とQ7のゲート容量による容量結合によっ
て、増幅MOSFETQ4とQ5の両ソース電位がしき
い値電圧差に対応した電圧差を持ったまま低下して活性
化させる。このとき、センスアンプが上記ビット線B1
T,B0Bから切り離されてるので、入力側の寄生容量
を、上記MOSFETQ6,Q7等のゲート容量値とほ
ぼ等しい程度に低くできるので、上記のような容量結合
によって増幅MOSFETQ4とQ5が一対の入力端子
の電位差を大きくさせる。
When the control signal COM is set to a low level, the source potentials of the amplifying MOSFETs Q4 and Q5 are lowered and activated with a voltage difference corresponding to the threshold voltage difference due to capacitive coupling by the gate capacitances of the capacitors Q6 and Q7. Turn into At this time, the sense amplifier operates as the bit line B1.
Since it is separated from T and B0B, the parasitic capacitance on the input side can be reduced to a level almost equal to the gate capacitance values of the MOSFETs Q6 and Q7, etc. Therefore, the amplification MOSFETs Q4 and Q5 form a pair of input terminals by the capacitive coupling as described above. Increase the potential difference of.

【0051】この後に、信号PNをハイレベルにしてN
チャンネル側のパワースイッチMOSFETQ8とQ9
をオン状態にして本格的な増幅動作を開始させる。これ
と同時に、信号PPをロウレベル(図示せず)にして、
Pチャンネル側のパワースイッチMOSFETQ12を
オン状態にして、Pチャンネル側の増幅MOSFETQ
10とQ11を活性化させる。
After this, the signal PN is set to the high level and N
Channel side power switch MOSFETs Q8 and Q9
Turn on to start full-scale amplification operation. At the same time, the signal PP is set to low level (not shown),
The power switch MOSFET Q12 on the P-channel side is turned on, and the amplification MOSFET Q on the P-channel side is turned on.
Activates 10 and Q11.

【0052】上記Pチャンネル型増幅MOSFETQ1
0とQ11においても、しきい値電圧に対応したオフセ
ット電圧を持っている。しかしながら、それが増幅動作
を開始した時点では、そのようなオフセット電圧が無視
できる程度に入力電圧差が大きくなっているので実質的
にオフセットの影響を受けなくできる。すなわち、Pチ
ャンネル型増幅MOSFETQ10とQ11は、Nチャ
ンネル型増幅MOSFETQ4とQ5による容量結合に
よる増幅動作によってハイレベルにされるべきビット線
の電位の落ち込みを防ぐとともに、それを電源電圧VC
Cまでプルアップさせるといういわば補足的な増幅動作
を受け持つものである。
The P-channel type amplification MOSFET Q1
0 and Q11 also have offset voltages corresponding to the threshold voltage. However, at the time when it starts the amplifying operation, the input voltage difference becomes so large that such offset voltage can be ignored, so that it can be substantially not affected by the offset. That is, the P-channel type amplification MOSFETs Q10 and Q11 prevent the potential of the bit line from dropping to a high level due to the amplification operation by the capacitive coupling of the N-channel type amplification MOSFETs Q4 and Q5 and prevent it from dropping to the power supply voltage VC.
It is so-called a complementary amplifying operation of pulling up to C.

【0053】上記のようなパワースイッチMOSFET
をオン状態にした後に、信号BSをハイレベルにしてス
イッチMOSFETQ13とQ14をオン状態にさせ
る。これにより、大きな寄生容量を持つビット線B1
T,B1Bがセンスアンプに接続されることよって、そ
の信号がいったん小さくなるが増幅動作によってビット
線の電位も電源電圧VCCのようなハイレベルと回路の
接地電位のようなロウレベルとに拡大される。
Power switch MOSFET as described above
After turning on, the signal BS is set to the high level to turn on the switch MOSFETs Q13 and Q14. As a result, the bit line B1 having a large parasitic capacitance
Since T and B1B are connected to the sense amplifier, the signal becomes small, but the potential of the bit line is expanded to a high level such as the power supply voltage VCC and a low level such as the ground potential of the circuit by the amplifying operation. .

【0054】メモリアクセスが終了して、ワード線WL
がリセットされ、センスアンプを活性化させる制御信号
PN及びPPもリセットされた後に、制御信号PCがハ
イレベルにされると、上記MOSFETQ1〜Q3がオ
ン状態になり、MOSFETQ1のオン状態により相補
ビット線B1T,B1Bのハイレベルとロウレベルが短
絡されてVCC/2のようなプリチャージ電圧にされ
る。
After the memory access is completed, the word line WL
Is reset and the control signals PN and PP for activating the sense amplifier are also reset, and then the control signal PC is set to a high level, the MOSFETs Q1 to Q3 are turned on, and the complementary bit line is turned on by turning on the MOSFET Q1. The high level and low level of B1T and B1B are short-circuited, and a precharge voltage such as VCC / 2 is obtained.

【0055】図7には、この発明が適用されたダイナミ
ック型RAMの更に他の一実施例の要部回路図が示され
ている。この実施例では、CMOSセンスアンプのう
ち、Pチャンネル型増幅MOSFETを支配的に用い、
Nチャンネル型増幅MOSFETを補助的に用いるもの
である。すなわち、前記図6の回路のセンスアンプを構
成するPチャンネル型MOSFETとNチャンネル型M
OSFETとを入れ替えた構成になっている。それ故、
センスアンプを構成する回路素子のうち回路記号はその
ままでNチャンネル型MOSFETがPチャンネル型M
OSFETに置き換えられ、Pチャンネル型MOSFE
TがNチャンネル型MOSFETに置き換えられてい
る。
FIG. 7 shows a circuit diagram of a main part of still another embodiment of the dynamic RAM to which the present invention is applied. In this embodiment, of the CMOS sense amplifiers, the P-channel type amplification MOSFET is predominantly used,
The N-channel type amplification MOSFET is used auxiliary. That is, the P-channel type MOSFET and the N-channel type M which constitute the sense amplifier of the circuit of FIG.
It has a configuration in which the OSFET is replaced. Therefore,
Of the circuit elements forming the sense amplifier, the N-channel MOSFET is a P-channel M without changing the circuit symbol.
Replaced by OSFET, P-channel type MOSFE
T has been replaced by an N-channel MOSFET.

【0056】図9には、上記図7のセンスアンプの動作
を説明するためのタイミング図が示されている。基本的
には図8と同様であるが、Pチャンネル型増幅MOSF
ETの動作電圧VCCに対応して信号COMが図8とは
逆にハイレベルに変化させられる。他の基本的な構成
は、前記実施例と同様であるのでその説明を省略するも
のである。
FIG. 9 is a timing chart for explaining the operation of the sense amplifier shown in FIG. Basically the same as in FIG. 8, but with P-channel amplification MOSF
In response to the operating voltage VCC of ET, the signal COM is changed to the high level contrary to FIG. The other basic structure is the same as that of the above-mentioned embodiment, and therefore its explanation is omitted.

【0057】図25には、上記ダイナミック型メモリセ
ルの一実施例の素子構造断面図が示されている。46は
ワード線であり、ポリシリコン層から構成される。48
はキャパシタCSを構成する蓄積電極であり、54は絶
縁膜であり、キャパシタCSの誘電体として作用する。
49はプレート電極であり、前記のようなプレート電圧
VPLが供給される。50はビット線であり、ポリサイ
ドから構成される。52は、ワード線シャント用のアル
ミニュウム層である。
FIG. 25 is a sectional view showing the element structure of one embodiment of the dynamic memory cell. Reference numeral 46 is a word line, which is composed of a polysilicon layer. 48
Is a storage electrode forming the capacitor CS, 54 is an insulating film, and acts as a dielectric of the capacitor CS.
A plate electrode 49 is supplied with the plate voltage VPL as described above. Reference numeral 50 is a bit line, which is made of polycide. Reference numeral 52 is an aluminum layer for the word line shunt.

【0058】メモリセルの構造は、積層型である。54
は通常SiO2 やSi3 4 等が用いられるが、高集積
化のためにキャパシタCSのサイズを小さくしたり、あ
るいは1つのビット線に多数のメモリセルを接続するこ
とによりビット線容量CBの増加により、相対的に減少
する読み出し電圧を大きくするために、キャパシタCS
の容量値を大きくするようTa2 3 等の高誘電体膜を
用いるものであってもよい。このような高誘電体膜を用
いた場合には、メモリセルの構造も単純なものでよくな
る。
The structure of the memory cell is a laminated type. 54
Usually Although SiO 2 or Si 3 N 4 or the like is used, the bit line capacitance CB by connecting a large number of memory cells to reduce the size of the capacitor CS or, or one of the bit lines for high integration In order to increase the read voltage, which decreases relatively due to the increase,
A high dielectric film such as Ta 2 O 3 may be used so as to increase the capacitance value of. When such a high dielectric film is used, the structure of the memory cell can be simple.

【0059】特に制限されないが、前記図6増幅MOS
FETQ4,Q5を容量結合によって初期動作を行わせ
るキャパシタは、メモリセルを構成するキャパシタCS
と同じ構造のものを用いるようにする。この場合、増幅
MOSFETQ4,Q5を、メモリセルを構成するアド
レス選択用のMOSFETQMと同じ構造にすることが
できる。ただし、増幅利得を大きくするために、メモリ
セルのものよりサイズを大きくすることは構わない。
Although not particularly limited, the amplifying MOS shown in FIG.
The capacitor that causes the FETs Q4 and Q5 to perform an initial operation by capacitive coupling is a capacitor CS that constitutes a memory cell.
Use the same structure as. In this case, the amplification MOSFETs Q4 and Q5 can have the same structure as the address selection MOSFET QM that constitutes the memory cell. However, the size may be larger than that of the memory cell in order to increase the amplification gain.

【0060】上記のようにメモリセルと同等な構造のM
OSFETQMとキャパシタCSを用いて、増幅MOS
FETQ4とソースに設けられるキャパシタを構成する
ことにより、パワースイッチ又は分離用のMOSFET
Q8に相当するMOSFETを追加するだけで、ビット
線のピッチに合わせてセンスアンプを比較的簡単に作り
込むことができる。この場合において、キャパシタに高
誘電体膜を用いると大きな容量値が得られるから、セン
スアンプの容量結合により大きな増幅信号を得ることが
できる。
As described above, M having the same structure as the memory cell
Amplification MOS using OSFET QM and capacitor CS
A MOSFET for power switch or separation by configuring a FET Q4 and a capacitor provided at the source
By adding a MOSFET corresponding to Q8, the sense amplifier can be built relatively easily according to the bit line pitch. In this case, when a high dielectric film is used for the capacitor, a large capacitance value can be obtained, so that a large amplified signal can be obtained by capacitive coupling of the sense amplifier.

【0061】図1には、この発明に係るセンスアンプを
用いたダイナミック型RAMの一実施例のチップレイア
ウト図が示されている。この実施例では、約16Mビッ
トの記憶容量を持つようにされる。
FIG. 1 shows a chip layout diagram of an embodiment of a dynamic RAM using a sense amplifier according to the present invention. In this embodiment, it has a storage capacity of about 16 Mbits.

【0062】メモリアレイは、約2Mビットずつ8ブロ
ックに分割されて構成される。センスアンプSAは、2
つのブロックの中間部に配置され、全体で8192個か
ら構成される。ロウデコーダRDとワードドライバWD
は、2つのブロックのペアに挟まれた形態でセンスアン
プ列と直角方向に配置される。チップの縦方向の中央部
にはカラムデコーダCD、あるいはカラムデコーダCD
とデータレジスタDRが2列配置される。
The memory array is divided into 8 blocks of about 2 Mbits each. Sense amplifier SA is 2
It is arranged in the middle part of one block and consists of 8192 pieces in total. Row decoder RD and word driver WD
Are arranged in a direction perpendicular to the sense amplifier row so as to be sandwiched between two pairs of blocks. A column decoder CD or a column decoder CD is provided at the center of the chip in the vertical direction.
And two data registers DR are arranged.

【0063】1つのブロックにおいて、センスアンプS
Aに接続されるメモリセルの数NSAは、ビット線1本
当たり1024個にされる。ワード線に接続されるメモ
リセルの数NWDは1本当たり2048個にされる。
In one block, the sense amplifier S
The number NSA of memory cells connected to A is set to 1024 per bit line. The number NWD of memory cells connected to the word line is set to 2048 per one.

【0064】上記のように1本のビット線に1024個
ものメモリセルを接続すると、ビット線容量CBが増大
してしまう。これに対して、メモリセルのサイズは集積
度の点で大きくできないので、ビット線に読み出される
信号量が減少させられる。
When as many as 1024 memory cells are connected to one bit line as described above, the bit line capacitance CB increases. On the other hand, since the size of the memory cell cannot be increased in terms of the degree of integration, the amount of signals read to the bit line can be reduced.

【0065】センスアンプを構成するペアMOSFET
のしきい値電圧のバラツキは、一般に50mV程度であ
る。それ故、ビット線に読み出される信号電圧として
は、最低でも100mV程度は確保する必要がある。こ
のため、従来のセンスアンプを用いた場合には、図10
のように、1本のビット線に接続されるメモリセルの数
はせいぜい256個にされるものである。同様に、1本
のワード線に接続されるメモリセルの数も1024個程
度である。この結果、同図に斜線を付したようにセンス
アンプSAが半導体チップに占める割合が多くなってチ
ップサイズの小型化あるいは高集積度を妨げる原因にな
っている。
Paired MOSFETs forming a sense amplifier
The variation of the threshold voltage is generally about 50 mV. Therefore, it is necessary to secure at least about 100 mV as the signal voltage read to the bit line. For this reason, when the conventional sense amplifier is used, as shown in FIG.
As described above, the number of memory cells connected to one bit line is 256 at most. Similarly, the number of memory cells connected to one word line is about 1024. As a result, the ratio of the sense amplifier SA occupying the semiconductor chip is increased as indicated by hatching in the figure, which is a cause of hindering the downsizing of the chip size or the high integration degree.

【0066】これに対して、本願発明のようにMOSF
ETのしきい値電圧のバラツキを補償したセンスアン
プ、言い換えるならば、入力オフセットを補償したセン
スアンプでは、従来と同じ動作マージンにするならビッ
ト線の信号量は50mV程度でもよい。そこで、メモリ
セルの容量値CSと、ビット線の寄生容量値CBとの
比、CB/CSを従来では10程度に設定しなくてはな
らないが、本願のようなセンスアンプを用いることによ
って20以上に大きくできる。
On the other hand, as in the present invention, the MOSF
In the sense amplifier that compensates for the variation in the ET threshold voltage, in other words, in the sense amplifier that compensates for the input offset, the signal amount of the bit line may be about 50 mV if the same operation margin as in the conventional case is obtained. Therefore, CB / CS, which is the ratio of the capacitance value CS of the memory cell to the parasitic capacitance value CB of the bit line, must be set to about 10 in the past, but by using a sense amplifier like the present application, it is 20 or more. It can be greatly increased.

【0067】CB/CS=20の場合、ビット線電位が
3Vの場合における読み出し信号量は、次式(1)のよ
うになる。 3V×1/(20+1)×1/2=71mV ・・・・・・・・・・・(1) 同様にして、2.5Vでは約60mV、2Vでは48m
V、1.5Vでは36mVのような信号量が得られ、
2.5Vまでは従来の回路に比べてもて動作速度を犠牲
にすることなく読み出し可能であることをが判る。
When CB / CS = 20, the read signal amount when the bit line potential is 3V is as shown in the following equation (1). 3V × 1 / (20 + 1) × 1/2 = 71 mV (1) Similarly, about 2.5 mV is about 60 mV, and 2 V is 48 m.
A signal amount of 36 mV is obtained at V and 1.5 V,
It can be seen that up to 2.5 V can be read without sacrificing the operating speed compared with the conventional circuit.

【0068】上記のようなセンスアンプの入力オフセッ
ト補償により、1本のビット線に接続されるメモリセル
を1024のように増加させること及びワード線に接続
されるメモリセルの数も合わせて増加させることによ
り、図1の半導体チップは図10の半導体チップに比べ
て同じ記憶容量で、ほぼ同じ性能でありながら、約62
%程度に縮小させることができる。すなわち、図1のよ
うに約16Mビットのダイナミック型RAMでは、メモ
リセルの占有率が80%以上に大きくできるのに対し
て、図10のダイナミック型RAMではメモリセル占有
率が50%程度にしかならないからである。
By the input offset compensation of the sense amplifier as described above, the number of memory cells connected to one bit line is increased like 1024 and the number of memory cells connected to the word line is also increased. As a result, the semiconductor chip of FIG. 1 has about the same storage capacity and about the same performance as the semiconductor chip of FIG.
It can be reduced to about%. That is, in the dynamic RAM of about 16 Mbits as shown in FIG. 1, the memory cell occupation rate can be increased to 80% or more, whereas in the dynamic RAM of FIG. 10, the memory cell occupation rate is only about 50%. It will not happen.

【0069】また、図1のレイアウトのままで約32M
ビットのダイナミック型RAMも作ることができる。こ
の場合、NSAはそのままでNWDを4096個にすれ
ばよい。このとき、メモリセルの占有率が80%とすれ
ば、図10の構成の約16Mビットのダイナミック型R
AMに対して、チップ面積を25%程度増加させるだけ
で、2倍の記憶容量を持つダイナミック型RAMを得る
ことができる。
Further, the layout of FIG.
Bit dynamic RAM can also be made. In this case, the NSA may be left unchanged and the number of NWD may be increased to 4096. At this time, if the occupation rate of the memory cell is 80%, the dynamic type R of about 16 Mbits of the configuration of FIG.
A dynamic RAM having a double storage capacity can be obtained only by increasing the chip area by about 25% with respect to AM.

【0070】約64Mビット以上の大記憶容量化を図っ
たダイナミック型RAMでは、従来技術を用いると、メ
モリセル占有率が更に低下する傾向がある。このとき、
メモリセル占有率が45%の約64Mビットのダイナミ
ック型RAMと、本発明を用いてメモリセル占有率を9
0%を達成した約128Mビットのダイナミック型RA
Mとは同じデザインルールで同じチップ面積にすること
ができる。
In the dynamic type RAM having a large storage capacity of about 64 Mbits or more, when the conventional technique is used, the memory cell occupation rate tends to be further reduced. At this time,
A dynamic RAM of about 64 Mbits having a memory cell occupation rate of 45% and a memory cell occupation rate of 9 using the present invention.
Approximately 128 Mbit dynamic RA that achieved 0%
M can have the same design rule and the same chip area.

【0071】図11には、この発明に係るダイナミック
型RAMの他の一実施例の要部回路図が示されている。
この実施例では、前記図2又は図3の実施例のようなペ
アMOSFETのしきい値電圧のバラツキを補償したセ
ンスアンプを用い、高速化と動作の安定化を図るように
するものである。
FIG. 11 is a circuit diagram of a main part of another embodiment of the dynamic RAM according to the present invention.
In this embodiment, a sense amplifier that compensates for variations in the threshold voltage of the paired MOSFETs as in the embodiment of FIG. 2 or 3 is used to increase the speed and stabilize the operation.

【0072】同図には、1つのセンスアンプとそれに接
続される一対の相補ビット線及びそれぞれのビット線に
接続される1個ずつのメモリセルが代表として例示的に
示されている。この実施例では、センスアンプの入出力
ノードBSTとBSBと相補ビット線BT,BBの間に
スイッチMOSFETQ3とQ4が設けられる。これら
のスイッチMOSFETQ3とQ4のゲートには、制御
信号SCが供給される。センスアンプは、Pチャンネル
型のパワースイッチMOSFETQ1と、Nチャンネル
型のパワースイッチMOSFETQ2によって増幅動作
が開始される。これらのパワースイッチMOSFETQ
1とQ2のゲートには、制御信号PPとPNが供給され
る。
In the figure, one sense amplifier, a pair of complementary bit lines connected to it, and one memory cell connected to each bit line are shown as a representative example. In this embodiment, switch MOSFETs Q3 and Q4 are provided between the input / output nodes BST and BSB of the sense amplifier and the complementary bit lines BT and BB. A control signal SC is supplied to the gates of these switch MOSFETs Q3 and Q4. The sense amplifier starts its amplifying operation by the P-channel type power switch MOSFET Q1 and the N-channel type power switch MOSFET Q2. These power switch MOSFETQ
Control signals PP and PN are supplied to the gates of 1 and Q2.

【0073】図2又は図3の実施例のようなペアMOS
FETのしきい値電圧のバラツキを補償するためのプリ
チャージ回路及び予備のプリチャージ回路等及びその動
作に必要な制御信号やタイミング信号は、センスアンプ
の中に含まれるものと理解されたい。
Paired MOS as in the embodiment of FIG. 2 or FIG.
It is to be understood that the precharge circuit and the spare precharge circuit for compensating the variation in the threshold voltage of the FET and the control signals and timing signals necessary for the operation thereof are included in the sense amplifier.

【0074】図12には、上記図11のセンスアンプの
動作を説明するためのタイミング図が示されている。制
御信号PCがハイレベルにされている状態で、言い換え
るならば、センスアンプと相補ビットBT,BBとが接
続された状態で、図示しない予備のプリチャージ回路等
によりプリチャージ動作が行われている。
FIG. 12 is a timing chart for explaining the operation of the sense amplifier shown in FIG. In the state where the control signal PC is at the high level, in other words, in the state where the sense amplifier and the complementary bits BT and BB are connected, the precharge operation is performed by a spare precharge circuit or the like not shown. .

【0075】ワード線がハイレベルの選択状態にされ
て、選択ワード線に接続されたメモリセルのスイッチM
OSFETQMがオン状態にされるので、選択ビット線
にはメモリセル容量CSに蓄積された電荷とビット線の
プリチャージ電荷との電荷結合に対応した微小電圧が現
れる。
The word line is set to the high level selected state, and the switch M of the memory cell connected to the selected word line is selected.
Since the OSFET QM is turned on, a minute voltage corresponding to the charge coupling between the charge accumulated in the memory cell capacitor CS and the precharge charge of the bit line appears on the selected bit line.

【0076】このような微小読み出し信号がセンスアン
プの入出力ノードBST,BSBにセットに取り込まれ
ると、制御信号SCがロウレベルにされてスイッチMO
SFETQ3とQ4がオフ状態にされる。この状態でセ
ンスアンプの制御信号PPがロウレベルに、PNがハイ
レベルにされて増幅動作が開始される。このとき、セン
スアンプの入出力ノードBST,BSBの寄生容量は、
小さくされているから上記微小信号が高速にハイレベル
とロウレベルに拡大される。
When such a minute read signal is taken into the set at the input / output nodes BST and BSB of the sense amplifier, the control signal SC is set to low level and the switch MO is switched.
SFETs Q3 and Q4 are turned off. In this state, the control signal PP of the sense amplifier is set to the low level and PN is set to the high level to start the amplification operation. At this time, the parasitic capacitance of the input / output nodes BST and BSB of the sense amplifier is
Since it is made small, the minute signal is rapidly expanded to the high level and the low level.

【0077】入出力ノードBST,BSBがハイレベル
とロウレベルのように拡大した後に、制御信号SCがハ
イレベルにされてビット線BT,BBと再び結合され
る。このような大きな寄生容量を持つビット線BT,B
Bが再びセンスアンプに接続されることによって、その
入出力ノードBST,BSBが再び元に戻ろうとする
が、センスアンプの増幅動作によっでビット線BT,B
Bとともにハイレベル/ロウレベルに拡大される。
After the input / output nodes BST and BSB are expanded to the high level and the low level, the control signal SC is set to the high level and is coupled to the bit lines BT and BB again. Bit lines BT and B having such a large parasitic capacitance
When B is connected to the sense amplifier again, its input / output nodes BST and BSB try to return to the original state again, but due to the amplification operation of the sense amplifier, the bit lines BT and B
Expanded to high level / low level with B.

【0078】このような増幅動作を行うようにすること
によって、センスアンプが微小な読み出し信号を増幅す
る際に、ビット線BT,BBに発生するノイズの影響
や、ビット線BT,BB間の寄生容量のアンバランスに
よる影響を受けることなく、小さな寄生容量しか持たな
い入出力ノードBST,BSBを高速に増幅することが
できる。
By performing such an amplifying operation, when the sense amplifier amplifies a minute read signal, the influence of noise generated on the bit lines BT and BB and the parasitic between the bit lines BT and BB are provided. The input / output nodes BST and BSB having only a small parasitic capacitance can be amplified at high speed without being affected by the capacitance imbalance.

【0079】これにより、上記のようなペア素子のしき
い値電圧のバラツキの補償うことによりビット線に接続
されるメモリセルの数を増大させた場合の信号量の低下
を補うことができるので、動作マージンを確保しつつ1
本のビット線に接続されるメモリセルの数をいっそう多
くすることができる。
As a result, by compensating for the variations in the threshold voltage of the pair elements as described above, it is possible to compensate for the decrease in the signal amount when the number of memory cells connected to the bit line is increased. , While ensuring operating margin 1
The number of memory cells connected to one bit line can be further increased.

【0080】図13には、この発明に係るダイナミック
型RAMの他の一実施例の概略チップレイアウト図が示
されている。この実施例では、メモリアレイが4つのブ
ロックに分けられる。センスアンプは、各メモリアレイ
の縦中央に配置される。特に制限されないが、センスア
ンプを中心にして、左右に相補ビット線が配置される。
すなわち、センスアンプに対して相補ビット線が折り返
して配置される折り返しビット線方式を採らない。ビッ
ト線は、その中央部分で切断を可能にするカットMOS
FETが設けられる。
FIG. 13 shows a schematic chip layout diagram of another embodiment of the dynamic RAM according to the present invention. In this example, the memory array is divided into four blocks. The sense amplifier is arranged in the vertical center of each memory array. Although not particularly limited, complementary bit lines are arranged on the left and right with the sense amplifier as the center.
That is, the folded bit line system in which the complementary bit lines are arranged in a folded manner with respect to the sense amplifier is not adopted. The bit line is a cut MOS that enables cutting at the center
An FET is provided.

【0081】特に制限されないが、ワード線はチップの
中央に設けられたロウデコーダRDにより選択される。
ワード線は、1本のワード線に2048個のような多数
のメモリセルが接続されるこによって長く形成される。
また、ワード線間のピッチが短いことによりワード線線
間の寄生容量が大きくされる。これにより、非選択ワー
ド線が隣接して配置される選択ワード線とのカップリン
グによって浮き上がるのを防止するため、ワード線を4
等する3箇所に上記のような浮き上がりとワード線のリ
セットを高速にするワードクリア回路が設けられてい
る。
Although not particularly limited, the word line is selected by the row decoder RD provided in the center of the chip.
A word line is formed long by connecting a large number of memory cells such as 2048 to one word line.
In addition, since the pitch between the word lines is short, the parasitic capacitance between the word line lines is increased. This prevents the unselected word lines from floating due to the coupling with the selected word line arranged adjacent to each other.
A word clear circuit for speeding up the floating and resetting the word line as described above is provided at three locations where the same is done.

【0082】また、ワード線の抵抗を小さくするめのワ
ード線シャント用の領域が上記ワードクリア回路を含め
てワード線を8等分する合計7箇所に設けられる。すな
わち、ワード線シャントの専用領域としては、1つのメ
モリアレイ当たり横方向に延長される4本の線で示され
ている。
Further, regions for word line shunts for reducing the resistance of the word lines are provided at a total of 7 places including the word clear circuit, which divides the word line into eight equal parts. That is, the dedicated area of the word line shunt is shown by four lines extending in the horizontal direction per one memory array.

【0083】この実施例では、低消費電力化のために、
通常のメモリアクセスにおいて1つのメモリアレイのみ
が選択されるとき、ワード線がセンスアンプを基準にし
て上記カットMOSFETの外側のワード線が選択され
るときには、上記カットMOSFETをオン状態にして
おき、内側のワード線が選択されるときには、カットM
OSFETをオフ状態にする。これにより、ビット線の
寄生容量値が約半分にできるので、センスアンプが増幅
動作を行うときのチャージアップ電流及びディスチャー
ジ電流を減らすことができる。
In this embodiment, in order to reduce the power consumption,
When only one memory array is selected in normal memory access, when the word line is selected outside the cut MOSFET with reference to the sense amplifier, the cut MOSFET is turned on and When the word line of is selected, cut M
Turn off the OSFET. As a result, the parasitic capacitance value of the bit line can be reduced to about half, so that the charge-up current and the discharge current when the sense amplifier performs the amplifying operation can be reduced.

【0084】リフレッシュモードにおいて、リフレッシ
ュサイクル数を短くするために、言い換えるならば、複
数のワード線を選択状態にする必要がある。この場合に
は、動作するセンスアンプの数が増加することになる。
それ故、ダイナミック型RAMの消費電流はリフレッシ
ュモードのときの消費電流により決まることになる。そ
こで、上記のようなカットMOSFETが設けられるダ
イナミック型RAMにおいて、リフレッシュモードにお
いて2つのメモリアレイのワード線を同時に選択すると
きには、次のようなアドレス割り当てを行うようにす
る。
In the refresh mode, in order to shorten the number of refresh cycles, in other words, it is necessary to bring a plurality of word lines into a selected state. In this case, the number of operating sense amplifiers increases.
Therefore, the current consumption of the dynamic RAM depends on the current consumption in the refresh mode. Therefore, in the dynamic RAM provided with the cut MOSFET as described above, when the word lines of two memory arrays are simultaneously selected in the refresh mode, the following address allocation is performed.

【0085】図13において、半導体チップの左半分の
2つのメモリアレイに対して同時にリフレッシュを行う
ようにするとき、上側のメモリアレイにおいては、図1
4(A)のようにセンスアンプを基準にしてカットMO
SFETの外側のワード線が選択状態にされるときに
は、図14(B)のように下側のメモリアレイではセン
スアンプを基準にしてカットMOSFETの内側のワー
ド線が選択状態にされるようにする。逆に、上側のメモ
リアレイにおいてカットMOSFETの内側のワード線
が選択状態にされるときには、下側のメモリアレイでは
カットMOSFETの外側のワード線が選択状態にされ
るようにする。このことは、右半分の2つのメモリアレ
イにおいてリフレッシュ動作が行われるときも同様であ
る。
In FIG. 13, when the two memory arrays on the left half of the semiconductor chip are simultaneously refreshed, the upper memory array of FIG.
Cut MO based on the sense amplifier as shown in 4 (A)
When the word line outside the SFET is set to the selected state, the word line inside the cut MOSFET is set to the selected state based on the sense amplifier in the lower memory array as shown in FIG. 14B. . On the contrary, when the word line inside the cut MOSFET is selected in the upper memory array, the word line outside the cut MOSFET is selected in the lower memory array. This is the same when the refresh operation is performed in the two memory arrays on the right half.

【0086】そして、図14(A)(B)のように、上
側のメモリアレイにおいてカットMOSFETの外側の
ワード線が選択状態にされ、下側のメモリアレイではカ
ットMOSFETの内側のワード線が選択状態にされる
ときには、上側のメモリアレイのカットMOSFETは
オン状態を維持しておき、下側のメモリアレイではカッ
トMOSFETをオフ状態にする。これにより、下側の
メモリアレイではセンスアンプの消費電流をほぼ半分に
低減できる。これにより、リフレッシュ時の動作電流を
3/4に減らすことができる。カットMOSFETは、
ビット線を半分にするもの他、ビット線を4等分する等
のようにより多数に分割するものであってもよい。これ
により、選択されたワード線より外側のビット線を切り
離すことにより、いっそうの低消費電力化を図ることが
できる。
Then, as shown in FIGS. 14A and 14B, the word line outside the cut MOSFET is selected in the upper memory array, and the word line inside the cut MOSFET is selected in the lower memory array. When the state is set, the cut MOSFET of the upper memory array is kept in the on state, and the cut MOSFET of the lower memory array is turned off. As a result, in the lower memory array, the current consumption of the sense amplifier can be reduced to almost half. As a result, the operating current during refresh can be reduced to 3/4. The cut MOSFET is
Besides dividing the bit line in half, the bit line may be divided into a large number such as by dividing the bit line into four equal parts. As a result, the power consumption can be further reduced by disconnecting the bit line outside the selected word line.

【0087】図14(C)には、リフレッシュモードの
ときのタイミング図が示されている。RASBのロウレ
ベルへの変化により、リフレッシュアドレスの歩進動作
が行われる(CASビフォロワーRASリフレッシ
ュ)。そして、同図(A)(B)のように、上側のメモ
リアレイの制御信号CUはハイレベルのままに維持さ
れ、下側のメモリアレイの制御信号CLがロウレベルに
された後に、ワード線WLの選択動作が行われる。これ
により、図示しないセンスアンプの活性化信号によりセ
ンスアンプが増幅動作を開始して、選択されたメモリセ
ルの読み出し動作と、その読み出し信号を増幅してもと
のメモリセルに再書き込みするというリフレッシュ動作
が行われる。
FIG. 14C shows a timing chart in the refresh mode. When the RASB is changed to the low level, the refresh address stepping operation is performed (CAS follower RAS refresh). Then, as shown in FIGS. 9A and 9B, the control signal CU of the upper memory array is maintained at the high level, and the control signal CL of the lower memory array is set to the low level, and then the word line WL. Selection operation is performed. As a result, the sense amplifier starts an amplifying operation by an activation signal of a sense amplifier (not shown), a read operation of the selected memory cell, and a refresh operation of rewriting the original memory cell by amplifying the read signal. The action is taken.

【0088】図15には、この発明に係るダイナミック
型RAMの他の一実施例の概略回路図が示されている。
この実施例では、ダイナミック型RAMのリフレッシュ
モードにおいては、メモリセルの選択動作が一定の順序
で行われることに着目し、言い換えるならば、リード/
ライトモードがランダム・アクセスであるにもかかわら
ず、リフレッシュ動作ではシリアルアクセスになること
に利用して、センスアンプの低消費電力化を図るように
するものである。
FIG. 15 is a schematic circuit diagram of another embodiment of the dynamic RAM according to the present invention.
In this embodiment, in the refresh mode of the dynamic RAM, it is noted that the memory cell selection operations are performed in a fixed order. In other words, read / write operations are performed.
Even though the write mode is random access, the refresh operation is performed as serial access to reduce the power consumption of the sense amplifier.

【0089】この実施例では、発明の理解を容易にする
ため、2つのメモリブロック(メモリアレイ)について
説明する。ブロック1のセンスアンプのコモンソース線
PS1とNS1には、制御信号PP1とPN1により制
御されるPチャンネル型MOSFETとNチャンネル型
MOSFETからなるパワースイッチMOSFETが設
けられる。同様に、ブロック2のセンスアンプのコモン
ソース線PS2とNS2には、制御信号PP2とPN2
により制御されるPチャンネル型MOSFETとNチャ
ンネル型MOSFETからなるパワースイッチMOSF
ETが設けられる。
In this embodiment, two memory blocks (memory arrays) will be described to facilitate understanding of the invention. The common source lines PS1 and NS1 of the sense amplifier of the block 1 are provided with power switch MOSFETs including P-channel MOSFETs and N-channel MOSFETs controlled by the control signals PP1 and PN1. Similarly, the control signals PP2 and PN2 are applied to the common source lines PS2 and NS2 of the sense amplifier of the block 2.
Power switch MOSF consisting of P-channel type MOSFET and N-channel type MOSFET controlled by
ET is provided.

【0090】センスアンプは、説明の簡略化のためにC
MOSラッチ回路により示されているが、本発明では、
ビット線に接続されるメモリセルの数が多数にされるこ
とよって、ビット線の信号量が小さくされた場合や、後
述するようにビット線ハイレベルの電圧、言い換えるな
らば、センスアンプの動作電圧が小さくされることによ
って信号量が低下するので、前記実施例のようなペアM
OSFETのしきい値電圧のバラツキを補償する機能が
設けられたものが用いられる。
The sense amplifier is C for simplification of description.
Although shown by a MOS latch circuit, in the present invention,
When the number of memory cells connected to the bit line is increased, the amount of signal on the bit line is reduced, or the bit line high level voltage as described later, in other words, the operating voltage of the sense amplifier. Since the signal amount is reduced by decreasing the value of M, the pair M as in the above embodiment is
An OSFET provided with a function of compensating for variations in threshold voltage is used.

【0091】上記のコモンソース線PS1とNS1及び
PS2とNS2には、メモリアレイの相補ビットBL
T,BLBに設けられるプリチャージ回路と同様なプリ
チャージ回路が設けられる。上記プリチャージ回路に
は、ハーフフリチャージ電圧VCC/2が供給される。
これらのプリチャージ回路には、各ブロック1と2に対
応したプリチャージ信号PC1とPC2が供給される。
The common source lines PS1 and NS1 and PS2 and NS2 have complementary bits BL of the memory array.
A precharge circuit similar to the precharge circuit provided in T and BLB is provided. A half precharge voltage VCC / 2 is supplied to the precharge circuit.
Precharge signals PC1 and PC2 corresponding to the blocks 1 and 2 are supplied to these precharge circuits.

【0092】この実施例では、上記2つのメモリブロッ
クのコモンソース線PS1とPS2及びNS1とNS2
間にPチャンネル型MOSFETQPとNチャンネル型
MOSFETQNからなるスイッチMOSFETが設け
られる。これらのスイッチMOSFETQPとQNのゲ
ートには、リフレッシュ制御回路により形成されたアド
レス信号に基づいて形成される制御信号SCPBとSC
PTが供給される。
In this embodiment, the common source lines PS1 and PS2 and NS1 and NS2 of the above two memory blocks are used.
A switch MOSFET including a P-channel MOSFET QP and an N-channel MOSFET QN is provided between them. The gates of these switch MOSFETs QP and QN have control signals SCPB and SC formed based on the address signal formed by the refresh control circuit.
PT is supplied.

【0093】図16には、上記図15のダイナミック型
RAMのリフレッシュ動作を説明するためのタイミング
図が示されている。カラムアドレスストローブ信号CA
SBがロウアドレスストローブ信号RASBより先にロ
ウレベルにされることによってリフレッシュモード(C
BRリフレッシュモード)にされる。
FIG. 16 is a timing chart for explaining the refresh operation of the dynamic RAM shown in FIG. Column address strobe signal CA
When the SB is set to the low level before the row address strobe signal RASB, the refresh mode (C
BR refresh mode).

【0094】RASB信号のロウレベルによりアドレス
歩進動作が行われ、ブロック1に対してリフレッシュ動
作が行われる前に、プリチャージ信号PC1がロウレベ
ルにされてプリチャージ回路のMOSFETがオフ状態
にされる。これにより、ブロック1側では、メモリアレ
イの相補ビット線BLTとBLB及びセンスアンプのコ
モンソース線PS1とPN1がハイインピーダンス状態
にされる。
The address stepping operation is performed by the low level of the RASB signal, and before the refresh operation is performed on the block 1, the precharge signal PC1 is set to the low level and the MOSFET of the precharge circuit is turned off. As a result, on the block 1 side, the complementary bit lines BLT and BLB of the memory array and the common source lines PS1 and PN1 of the sense amplifier are set to a high impedance state.

【0095】ブロック1に対応したXデコーダXDEC
及びワード線ドライバDRIVが1本のワード線WLを
選択状態にすると、ビット線BLT,BLBには選択さ
れたメモリセルからの記憶情報が読み出される。そし
て、信号PP1とPN1とによりブロック1に対応した
センスアンプが活性化されて、上記相補ビット線BL
T,BLB間に読み出された微小信号が増幅されて、ハ
イレベル/ロウレベルに拡大される。
X decoder XDEC corresponding to block 1
When the word line driver DRIV selects one word line WL, the stored information from the selected memory cell is read to the bit lines BLT and BLB. Then, the sense amplifier corresponding to the block 1 is activated by the signals PP1 and PN1, and the complementary bit line BL is
The minute signal read between T and BLB is amplified and expanded to a high level / low level.

【0096】メモリセルには、上記のような読み出し動
作によって失われかかった記憶電荷が、上記センスアン
プの増幅動作により拡大されたビット線BLTとBLB
のハイレベル又はロウレベルが再書き込みされてリフレ
ッシュ動作が行われる。
In the memory cell, the memory charges that are about to be lost by the above read operation are expanded by the amplifying operation of the sense amplifier, and the bit lines BLT and BLB are expanded.
Is rewritten to the high level or the low level, and the refresh operation is performed.

【0097】上記のようにブロック1においてリフレッ
シュ動作が終了しても、プリチャージ信号PC1はロウ
レベルのままに置かれる。RASB信号がハイレベルに
リセットされて、再びロウレベルにされるとアドレス歩
進動作が行われてブロック1に代わってブロック2にリ
フレッシュ動作が行われる前に、ブロック2側のプリチ
ャージ信号PC2がロウレベルにされる。これにより、
ブロック2側では、メモリアレイの相補ビット線BLT
とBLB及びセンスアンプのコモンソース線PS2とP
N2がハイインピーダンス状態にされる。
Even if the refresh operation is completed in the block 1 as described above, the precharge signal PC1 is kept at the low level. When the RASB signal is reset to the high level and then set to the low level again, the address advance operation is performed and the precharge signal PC2 on the block 2 side is set to the low level before the refresh operation is performed on the block 2 in place of the block 1. To be This allows
On the block 2 side, the complementary bit line BLT of the memory array
And BLB and common source lines PS2 and P of the sense amplifier
N2 is brought to a high impedance state.

【0098】ブロック2に対応したXデコーダXDEC
及びワード線ドライバDRIVが1本のワード線WLを
選択状態にすると、ビット線BLT,BLBには選択さ
れたメモリセルからの記憶情報が読み出される。そし
て、信号PP1とPN1とによりブロック1に対応した
センスアンプが活性化される前に、制御信号SCPBが
ロウレベルに、SCPTがハイレベルにされてスイッチ
MOSFETQPとQNがオン状態にされてコモンソー
ス線PS1とPS2及びNS1とNS2とが短絡させら
れる。
X decoder XDEC corresponding to block 2
When the word line driver DRIV selects one word line WL, the stored information from the selected memory cell is read to the bit lines BLT and BLB. Then, before the sense amplifier corresponding to the block 1 is activated by the signals PP1 and PN1, the control signal SCPB is set to the low level, the SCPT is set to the high level, the switch MOSFETs QP and QN are turned on, and the common source line is turned on. PS1 and PS2 and NS1 and NS2 are short-circuited.

【0099】コモンソース線PS1とNS1は、前のリ
フレッシュ動作でハイレベルとロウレベルを保持した状
態でハイインピーダンス状態にされているので、上記の
短絡によってブロック2側のセンスアンプに動作電流が
流れ、初期の増幅動作が行われる。この後に、上記信号
信号SCPBをハイレベルに、SCPTをロウレベルに
戻してスイッチMOSFETQPとQNをオフ状態にし
た後に、信号PP2とPN2とによりブロック2に対応
したセンスアンプが活性化されて、上記増幅動作によっ
て中間拡大されたビット線の電位を、最終的にハイレベ
ルとロウレベルにする。
Since the common source lines PS1 and NS1 are in the high impedance state while holding the high level and the low level in the previous refresh operation, the operating current flows in the sense amplifier on the block 2 side due to the above short circuit. The initial amplification operation is performed. After that, the signal signal SCPB is returned to the high level and the SCPT is returned to the low level to turn off the switch MOSFETs QP and QN, and then the sense amplifier corresponding to the block 2 is activated by the signals PP2 and PN2, and the amplification is performed. The potential of the bit line intermediately expanded by the operation is finally set to the high level and the low level.

【0100】上記同様にブロック2においてリフレッシ
ュ動作が終了しても、プリチャージ信号PC2はロウレ
ベルのままに置かれる。RASB信号がハイレベルにリ
セットされて、再びロウレベルにされるとアドレス歩進
動作が行われてブロック2に代わってブロック1にリフ
レッシュ動作が行われる前に、ブロック1側のプリチャ
ージ信号PC2が一時的にハイレベルにされて相補ビッ
ト線BLB,BLTと相補的なコモンソース線PS1と
NS1をハーフプリチャージさせる。このプリチャージ
終了後に信号PC1がロウレベルにされる。これによ
り、ブロック1側では、メモリアレイの相補ビット線B
LTとBLB及びセンスアンプのコモンソース線PS2
とNS2がハイインピーダンス状態でプリチャージ電位
を維持している。このプリチャージ動作では、上記のよ
うなコモンソース線PS2,NS2との接続によって形
成された中間的なハイレベルとロウレベルとが短絡され
ることにより、ほぼVCC/2のようなハーフプリチャ
ージにされる。
Similarly to the above, even if the refresh operation is completed in the block 2, the precharge signal PC2 is kept at the low level. When the RASB signal is reset to the high level and then set to the low level again, the address advance operation is performed and the precharge signal PC2 on the block 1 side is temporarily changed before the refresh operation is performed on the block 1 in place of the block 2. The common source lines PS1 and NS1 complementary to the complementary bit lines BLB and BLT are half-precharged. After completion of this precharge, the signal PC1 is set to the low level. As a result, on the block 1 side, the complementary bit line B of the memory array is
Common source line PS2 for LT and BLB and sense amplifier
And NS2 maintain the precharge potential in the high impedance state. In this precharge operation, the intermediate high level and the low level formed by the connection with the common source lines PS2 and NS2 as described above are short-circuited, so that a half precharge like VCC / 2 is made. It

【0101】ブロック1に対応したXデコーダXDEC
及びワード線ドライバDRIVが1本のワード線WLを
選択状態にすると、ビット線BLT,BLBには選択さ
れたメモリセルからの記憶情報が読み出される。そし
て、信号PP1とPN1とによりブロック1に対応した
センスアンプが活性化される前に、再び制御信号SCP
Bがロウレベルに、SCPTがハイレベルにされてスイ
ッチMOSFETQPとQNがオン状態にされてコモン
ソース線PS1とPS2及びNS1とNS2とが短絡さ
せられる。
X decoder XDEC corresponding to block 1
When the word line driver DRIV selects one word line WL, the stored information from the selected memory cell is read to the bit lines BLT and BLB. Then, before the sense amplifier corresponding to the block 1 is activated by the signals PP1 and PN1, the control signal SCP is again generated.
B is set to the low level, SCPT is set to the high level, the switch MOSFETs QP and QN are turned on, and the common source lines PS1 and PS2 and NS1 and NS2 are short-circuited.

【0102】コモンソース線PS2 とNS2は、ブロッ
ク2の前のリフレッシュ動作でハイレベルとロウレベル
を保持した状態でハイインピーダンス状態にされている
ので、上記の短絡によってブロック1側のセンスアンプ
に動作電流が流れ、初期の増幅動作が行われる。この後
に、上記信号信号SCPBをハイレベルに、SCPTを
ロウレベルに戻してスイッチMOSFETQPとQNを
オフ状態にした後に、信号PP1とPN1とによりブロ
ック2に対応したセンスアンプが活性化されて、上記増
幅動作によって中間拡大されたビット線の電位を、最終
的にハイレベルとロウレベルにする。
Since the common source lines PS2 and NS2 are brought to the high impedance state while holding the high level and the low level in the refresh operation before the block 2, the operating current is supplied to the sense amplifier on the block 1 side by the above short circuit. And the initial amplification operation is performed. After that, the signal signal SCPB is returned to the high level and the SCPT is returned to the low level to turn off the switch MOSFETs QP and QN, and then the sense amplifier corresponding to the block 2 is activated by the signals PP1 and PN1 and the amplification is performed. The potential of the bit line intermediately expanded by the operation is finally set to the high level and the low level.

【0103】以下、同様にブロック1とブロック2とを
交互にリフレッシュさせることにより、リフレッシュサ
イクルの先頭アドレスを除いて、センスアンプの増幅電
流の一部に1つ前のリフレッシュアドレスに対応したセ
ンスアンプのコモンソース線に蓄積された電荷を利用す
ることにより、センスアンプの消費電流を約半分に低下
させることができる。
Similarly, by alternately refreshing the block 1 and the block 2, the sense amplifier corresponding to the refresh address immediately before is added to a part of the amplified current of the sense amplifier except the start address of the refresh cycle. By using the charge accumulated in the common source line of, the current consumption of the sense amplifier can be reduced to about half.

【0104】この実施例では、2つのメモリブロックを
用いて交互にリフレッシュ動作を行わせるようにした
が、これに限定されず、例えば図13のようにメモリア
レイが4つに分割されているとき、リフレッシュアドレ
スを4つのメモリアレイ間で輪番で順次行われるように
し、上記コモンソース線を相互に接続させるようにして
もよい。この場合には、リフレッシュが行われるセンス
アンプの初期増幅動作に利用できる電荷量(電流量)が
大きくできるからセンスアンプ電流をいっそう低減させ
ることができる。
In this embodiment, the refresh operation is alternately performed by using the two memory blocks, but the present invention is not limited to this. For example, when the memory array is divided into four as shown in FIG. The refresh addresses may be sequentially rotated among the four memory arrays, and the common source lines may be connected to each other. In this case, the charge amount (current amount) that can be used for the initial amplification operation of the refreshed sense amplifier can be increased, so that the sense amplifier current can be further reduced.

【0105】図13と図15の実施例を同時に併用して
行うようにするものであってもよい。すなわち、図13
において4つに分割されたメモリアレイのうち、上下に
分割された2つのメモリアレイ対して図13の実施例を
適用し、左右に分割されたメモリアレイに対して図15
の実施例を適用する。すなわわ、左半分の2つのメモリ
アレイの同時にリフレッシュさせるときには、ビット線
のカットMOSFETの制御によりリフレッシュ電流を
低減させ、次に右半分の2つのメモリアレイを同時にリ
フレッシュさせるときには、コモンソース線の短絡によ
り増幅動作を開始しようとする右側のセンスアンプの動
作電流を左側のセンスアンプのコモンソース線の電荷を
利用するものである。このときに、右半分のメモリアレ
イでは、上下のメモリアレイのうち一方がカットMOS
FETによりビット線容量が半分に低減されるものであ
る。
The embodiments of FIGS. 13 and 15 may be carried out simultaneously. That is, in FIG.
13 is applied to two memory arrays which are vertically divided among the memory arrays which are divided into four in FIG.
The example of is applied. That is, when refreshing the two memory arrays in the left half at the same time, the refresh current is reduced by controlling the cut MOSFET of the bit line, and when refreshing the two memory arrays in the right half at the same time, the common source line The operating current of the sense amplifier on the right side, which attempts to start the amplification operation due to a short circuit, uses the charge on the common source line of the sense amplifier on the left side. At this time, in the right half memory array, one of the upper and lower memory arrays is a cut MOS
The FET reduces the bit line capacitance by half.

【0106】そして、再び左半分の2つのメモリアレイ
ではカットMOSFETによるビット線容量の半減と、
コモンソース線の短絡により増幅動作を開始しようとす
る左側のセンスアンプの動作電流を右側のセンスアンプ
のコモンソース線の電荷を利用するものである。以下、
同様な動作の繰り返しによりリフレッシュ電流を大幅に
低減させることができるものである。
Then, again in the two memory arrays on the left half, the bit line capacitance by the cut MOSFET is halved,
The charge of the common source line of the right-side sense amplifier is used as the operating current of the left-side sense amplifier for starting the amplification operation due to the short-circuit of the common source line. Less than,
By repeating similar operations, the refresh current can be greatly reduced.

【0107】図17には、この発明に係るダイナミック
型RAMの他の一実施例の概略ブロック図が示されてい
る。この実施例では、メモリアレイに含まれるセンスア
ンプとして、前記図2等のようにペアMOSFETのし
きい値電圧の特性バラツキを補償したものが用いられ
る。このような高感度化を図ったセンスアンプでは、信
号量が小さくてもよいことに着目し、この実施例では、
それを前記のように大記憶容量化に利用するとともに低
消費電力化に活用するものである。
FIG. 17 is a schematic block diagram showing another embodiment of the dynamic RAM according to the present invention. In this embodiment, as the sense amplifier included in the memory array, one that compensates for the characteristic variation of the threshold voltage of the pair MOSFET as shown in FIG. Focusing on the fact that the signal amount may be small in the sense amplifier with such high sensitivity, in this embodiment,
As described above, it is used for increasing the storage capacity and reducing the power consumption.

【0108】前記のようにビット電位に供給されるハイ
レベルが2.5Vのように低下すると、それに伴ってキ
ャパシタに記憶される電荷量が低下するので読み出し信
号量も低下する。しかしながら、消費電力の観点から
は、ビット電位の信号振幅の低下に伴い、チャージアッ
プ電流及びディスチャージ電流が低下するので低消費電
力化を図ることができる。
As described above, when the high level supplied to the bit potential decreases to 2.5 V, the amount of charge stored in the capacitor decreases accordingly, and the amount of read signal also decreases. However, from the viewpoint of power consumption, the charge-up current and the discharge current are reduced as the signal amplitude of the bit potential is reduced, so that the power consumption can be reduced.

【0109】そこで、この実施例では、ダイナミック型
RAMをメモリアレイとアドレス選択回路等の周辺回路
とに分けて、外部から供給される電源電圧VCCを周辺
回路にはそのまま供給し、メモリアレイには電源降圧回
路により降圧された電源電圧VDLにするものである。
例えば、外部端子VCCEから供給される電源電圧VC
Cが5Vのような電圧であるときに、メモリアレイには
3Vないし2.5V程度の降圧された電圧VDLを用い
る。また、外部端子VCCEから供給される電源電圧V
CCが3Vのような低電圧であるときに、メモリアレイ
には2Vないし1.5V程度の降圧された電圧VDLを
用いる。
Therefore, in this embodiment, the dynamic RAM is divided into a memory array and a peripheral circuit such as an address selection circuit, and the power supply voltage VCC supplied from the outside is directly supplied to the peripheral circuit, and the memory array is supplied to the memory array. The power supply voltage VDL is reduced by the power supply voltage down circuit.
For example, the power supply voltage VC supplied from the external terminal VCCE
When C is a voltage such as 5V, a reduced voltage VDL of about 3V to 2.5V is used for the memory array. In addition, the power supply voltage V supplied from the external terminal VCCE
When CC is a low voltage such as 3V, a reduced voltage VDL of about 2V to 1.5V is used for the memory array.

【0110】図18には、上記電源降圧回路の特性図が
示されている。電源降圧回路は、外部から供給される電
源電圧VCCEの変化に対して、一定電圧以上では定電
圧とされ、それより電源電圧VCCEが高くされるとそ
れに追従して高くなるようにされる。上記定電圧領域に
おいて通常動作領域が設定される。
FIG. 18 shows a characteristic diagram of the power supply voltage down circuit. The power supply step-down circuit is set to a constant voltage when the power supply voltage VCCE supplied from the outside changes, and is set to a constant voltage when the power supply voltage VCCE is higher than the constant voltage. A normal operation area is set in the constant voltage area.

【0111】上記のような電源電圧VCCEの上昇に伴
い、降圧電圧VDLも上昇させるような特性にする理由
は、メモリアレイ部にストレスをかけて、初期不良を取
り除くためのエージング又はバーンイン試験等に対応し
ている。
The reason why the characteristic is such that the step-down voltage VDL also rises with the rise of the power supply voltage VCCE as described above is that stress is applied to the memory array portion to perform an aging or burn-in test for removing an initial defect. It corresponds.

【0112】図19には、上記電源降圧回路の一実施例
の回路図が示されている。電圧VREFは、基準電圧で
あり、aとbの2つのPチャンネル型MOSFETのし
きい値電圧VTHの差とし出力される。基準電圧VREF
は、電源電圧VCCEによらずほぼ一定の定電圧にされ
る。
FIG. 19 shows a circuit diagram of an embodiment of the power supply voltage down circuit. The voltage VREF is a reference voltage and is output as the difference between the threshold voltages VTH of the two P-channel MOSFETs a and b. Reference voltage VREF
Is set to a substantially constant constant voltage regardless of the power supply voltage VCCE.

【0113】電圧VLは、基準電圧VREFを増幅回路
により一定倍に増幅して、所望のアレイ電圧に相当する
電圧値にされた参照電圧である。プロセスバラツキによ
り基準電圧VREFが変動しても、参照電圧VLを所望
の電圧値にするために、ヒューズ手段F1〜F4が設け
られ、それを適当に切断することで、増幅倍率を制御す
るトリミング回路を備えている。
The voltage VL is a reference voltage obtained by amplifying the reference voltage VREF by an amplification circuit by a constant factor to obtain a voltage value corresponding to a desired array voltage. Even if the reference voltage VREF fluctuates due to process variations, fuse means F1 to F4 are provided in order to set the reference voltage VL to a desired voltage value. By appropriately cutting the fuse means F1 to F4, a trimming circuit for controlling the amplification factor is provided. Is equipped with.

【0114】電源電圧VCCEが一定電圧以上にされた
とき、言い換えるならば、バーンイン等のストレス電圧
を得るための基準電圧VRFBIが、電源電圧VCCE
を基準に、Pチャンネル型MOSFETのしきい値電圧
VTHの4段分低い電圧として出力される。この電圧VR
FBIが、増幅回路により一定倍された電圧VLにより
高くなると、電圧VLは自動的に電圧VRFBIに追従
したストレス電圧に切り替えられる。
When the power supply voltage VCCE is set to a certain voltage or higher, in other words, the reference voltage VRFBI for obtaining the stress voltage such as burn-in is the power supply voltage VCCE.
Is output as a voltage lower than the threshold voltage VTH of the P-channel MOSFET by four steps. This voltage VR
When the FBI becomes higher due to the voltage VL multiplied by the amplification circuit, the voltage VL is automatically switched to the stress voltage that follows the voltage VRFBI.

【0115】電圧VDLは、上記電圧VLを参照して電
圧VLと等しい低インピーダンス電源にするインピーダ
ンス変換バッファを通して出力される。このインピーダ
ンス変換バッファは、低消費電力化のために、信号LD
で制御される動作時専用のインピーダンス変換バッファ
と、信号LSで制御されるスタンバイ時用インピーダン
ス変換バッファから構成される。
The voltage VDL is output through an impedance conversion buffer which refers to the voltage VL and makes a low impedance power source equal to the voltage VL. This impedance conversion buffer uses a signal LD to reduce power consumption.
The impedance conversion buffer dedicated to the operation controlled by 1) and the impedance conversion buffer for standby controlled by the signal LS.

【0116】信号LDは動作時用のインピーダンス変換
バッファを活性化させる信号であり、信号RASBがロ
ウレベルにされる動作時に信号R3のハイレベルを受け
てハイレベルとなり、動作時用のインピーダンス変換バ
ッファを動作状態にする。RASB信号がハイレベルに
されるスタンバイ時には、信号R3とR3Dのロウレベ
ルで、かつ信号SAのハイレベルを受けて動作時のイン
ピーダンス変換バッファの動作を停止させて低消費電力
化を図る。
The signal LD is a signal for activating the impedance conversion buffer for operation. When the signal RASB is set to low level, the signal LD receives the high level of the signal R3 and becomes high level. Activate. At the standby time when the RASB signal is set to the high level, the operation of the impedance conversion buffer during the operation is stopped at the low level of the signals R3 and R3D and the high level of the signal SA to reduce the power consumption.

【0117】信号LSは、テストモード専用信号で信号
VEがロウレベルであるノーマルモード時には常にハイ
レベルにされ、スタンバイ時用のインピーダンス変換バ
ッファを動作状態に維持させる。信号VEがハイレベル
にされるテストモード時にはロウレベルとなり、スタン
バイ時用のインピーダンス変換バッファの動作を停止さ
せるとともに、信号VEHがハイレベルとなり、矢印c
で示したPチャンネル型MOSFETがオン状態となっ
て内部降圧電圧VDLを電源電圧VCCEに直結させ
る。このテストモードでは、メモリアレイの電源電圧V
DLをその周辺回路の電源電圧VCCEに等しくするモ
ードである。
The signal LS is a signal dedicated to the test mode, and is always set to the high level in the normal mode in which the signal VE is at the low level, and maintains the impedance conversion buffer for standby in the operating state. In the test mode in which the signal VE is set to the high level, the signal VE is set to the low level, the operation of the impedance conversion buffer for standby is stopped, and the signal VEH is set to the high level.
The P-channel MOSFET shown by is turned on to directly connect the internal step-down voltage VDL to the power supply voltage VCCE. In this test mode, the memory array power supply voltage V
This is a mode in which DL is made equal to the power supply voltage VCCE of its peripheral circuits.

【0118】信号SAとSBは、電源投入後の一定期間
に電源電圧VCCEのレベルを検知してハイレベルにな
る信号INTと、基板電位を検知してハイレベルになる
信号WKBとによって形成される信号であり、電源投入
時に電圧VDLバッファ(インピーダンス変換バッフ
ァ)を強制的に動作状態にしてメモリアレイの動作に必
要な電位を充電させる初期設定用信号である。
The signals SA and SB are formed by a signal INT which detects the level of the power supply voltage VCCE and becomes high level for a certain period after power-on, and a signal WKB which detects the substrate potential and becomes high level. The signal is an initial setting signal for forcibly operating the voltage VDL buffer (impedance conversion buffer) when the power is turned on and charging the potential required for the operation of the memory array.

【0119】図20には、この発明に係るダイナミック
型RAMの一実施例の全体ブロック図が示されている。
この実施例では、高集積化や低消費電力化等のためにビ
ット線やワード線に接続されるメモリセルの数が大きく
される。また、前記のようにメモリアレイの動作電圧が
低くされる。それ故、メモリセルの選択動作及びビット
線の読み出し動作に時間がかかり、アクセスタイムが長
くされる。
FIG. 20 shows an overall block diagram of an embodiment of the dynamic RAM according to the present invention.
In this embodiment, the number of memory cells connected to a bit line or a word line is increased for higher integration and lower power consumption. In addition, the operating voltage of the memory array is lowered as described above. Therefore, it takes time to select the memory cell and read the bit line, and the access time is lengthened.

【0120】そこで、実質的なアクセスタイムの高速化
のために、ぺージ内シリアルアクセスモードが設けられ
る。制御信号RASB、CASB及びWEBとOEBを
受けるクロック発生回路CLGから、ロウアドレスバフ
ッァ制御信号XL、カラムアドレスバッファ制御信号Y
L、センスアンプ駆動信号SE、リードライト制御信号
RW、データ入力バッファ制御信号DL、データ出力バ
フッァ制御信号DOE等が出力される。
Therefore, an in-page serial access mode is provided to substantially speed up the access time. A row address buffer control signal XL and a column address buffer control signal Y are supplied from a clock generation circuit CLG which receives the control signals RASB, CASB and WEB and OEB.
L, the sense amplifier drive signal SE, the read / write control signal RW, the data input buffer control signal DL, the data output buffer control signal DOE, etc. are output.

【0121】ページ内シリアルアクセスモードは、特に
制限されないが、信号RASBがロウレベルの期間に、
CASB信号のトグルに従ってシリアルクロックCKが
発生され、カラムアドレスバッファCADBの出力で初
期セットされたシリアルカウンタSCをインクリメント
させる。このような動作モードにおいては、シリアルア
クセス時に外部よりアドレス入力をする必要がなく、高
速アクセスが可能になる。
The in-page serial access mode is not particularly limited, but during the period when the signal RASB is low level,
The serial clock CK is generated according to the toggle of the CASB signal, and the serial counter SC initially set by the output of the column address buffer CADB is incremented. In such an operation mode, it is not necessary to externally input an address at the time of serial access, and high-speed access is possible.

【0122】同図において、RADBはロウアドレスバ
ッファ、CADBはカラムアドレスバッファ、MAはメ
モリアレイ、SAはセンスアンプ、CDはカラムデコー
ダ、RDはロウデコーダ、WDはワードドライバ、MA
はメインアンプ、DOBはデータ出力バッファ、DIB
はデータ入力バッファ、WAはライトアンプである。
In the figure, RADB is a row address buffer, CADB is a column address buffer, MA is a memory array, SA is a sense amplifier, CD is a column decoder, RD is a row decoder, WD is a word driver, and MA is a memory array.
Is a main amplifier, DOB is a data output buffer, DIB
Is a data input buffer, and WA is a write amplifier.

【0123】図21には、この発明に係るダイナミック
型RAMの他の一実施例の全体ブロック図が示されてい
る。この実施例では、図20のダイナミック型RAMに
おけるカラムデコーダCDとメモリアレイMAとの間
に、センスアンプSAにより増幅された1ページ(1ワ
ード線)分のデータが転送されて保持するデータレジス
タDRが配置される。
FIG. 21 is an overall block diagram of another embodiment of the dynamic RAM according to the present invention. In this embodiment, a data register DR that holds and transfers one page (one word line) of data amplified by the sense amplifier SA between the column decoder CD and the memory array MA in the dynamic RAM of FIG. Are placed.

【0124】上記のようなデータレジスタDRが設けら
れることに対応して、シリアルカウンタSCが削除され
る。信号SEによるセンスアンプSAの増幅動作に続い
てデータ転送信号DTが発生されると、1ページ分のデ
ータがデータレジスタRDに転送される。以降のページ
内アクセスは、このデータレジスタDRをキャッシュと
して高速アクセスが可能となる。特に、データレジスタ
DRにシフトレジスタの機能を持たせれば、信号CAS
Bのトグルに従って出力されるシリアルクロックCKに
よって高速のシリアルアクセスが可能になる。
The serial counter SC is deleted corresponding to the provision of the data register DR as described above. When the data transfer signal DT is generated following the amplification operation of the sense amplifier SA by the signal SE, the data for one page is transferred to the data register RD. Subsequent in-page access can be performed at high speed by using the data register DR as a cache. In particular, if the data register DR has the function of a shift register, the signal CAS
The serial clock CK output according to the toggle of B enables high-speed serial access.

【0125】図22には、この発明に係るダイナミック
型RAMを用いたメモリ装置の一実施例の概略ブロック
図が示されている。前記の実施例のように約16Mビッ
トのダイナミック型RAMと同じデザインルールによっ
て、本発明の適用したダイナミック型RAMではほぼ2
倍の集積度(チップ面積の増加は25%程度)が得られ
るので、約32Mビットのダイナミック型RAMが形成
できる。
FIG. 22 is a schematic block diagram of an embodiment of a memory device using the dynamic RAM according to the present invention. According to the same design rule as that of the dynamic RAM of about 16 Mbits as in the above-mentioned embodiment, the dynamic RAM to which the present invention is applied has almost 2
Since the degree of integration is doubled (the increase of the chip area is about 25%), a dynamic RAM of about 32 Mbits can be formed.

【0126】この実施例では、ECC(誤り検出訂正)
チップを搭載したメモリカードに20個実装し、同じ大
きさのメモリカードで約16Mビットのダイナミック型
RAMを使用した場合の2倍の記憶容量を実現できる。
In this embodiment, ECC (error detection and correction)
Twenty chips can be mounted on a memory card equipped with chips, and a storage capacity twice as large as that of a memory card of the same size and using a dynamic RAM of about 16 Mbits can be realized.

【0127】ECCチップを用いることにより、欠陥ビ
ットが含まれるチップも使用することができ、さらなる
ローコスト化を達成できる。また、α線によるソフトエ
ラーに対しても十分な耐性を得ることができる。
By using the ECC chip, a chip including a defective bit can also be used, and further cost reduction can be achieved. Further, it is possible to obtain sufficient resistance to a soft error caused by α rays.

【0128】図23には、図22のメモリカードの一実
施例の断面構造図が示されている。約32Mビットのダ
イナミック型RAMは、TSOPパッケージに封止さ
れ、基板の両面に実装されることで高密度実装、言い換
えるならば、高集積を達成することができる。
FIG. 23 shows a sectional structural view of one embodiment of the memory card of FIG. The dynamic RAM of about 32 Mbits is sealed in a TSOP package and mounted on both surfaces of the substrate, so that high density mounting, in other words, high integration can be achieved.

【0129】図24には、この発明に係るダイナミック
型RAMの一実施例の断面図が示されている。この実施
例では、前述のような約32Mビットのダイナミック型
RAMを構成する半導体チップを、LOC技術を用いて
SOJパッケージ内に2チップ向かい合わせて搭載した
ものである。この構成により、約16Mビットのデザイ
ンルールで見かけ上約64Mビットのダイナミック型R
AMを得ることができる。
FIG. 24 shows a sectional view of an embodiment of the dynamic RAM according to the present invention. In this embodiment, two semiconductor chips constituting the above-mentioned dynamic RAM of about 32 Mbits are mounted face to face in an SOJ package by using LOC technology. With this configuration, a dynamic type R of about 64 Mbits apparently with a design rule of about 16 Mbits.
AM can be obtained.

【0130】以上の実施例から得られる作用効果は、下
記の通りである。すなわち、 (1) ペアMOSFETの特性バラツキが補償された
センスアンプを用いてビット線における寄生容量値とメ
モリセルの容量値との比を約20倍以上に大きくするこ
とにより、高集積化を実現できるという効果が得られ
る。
The operational effects obtained from the above embodiments are as follows. (1) Higher integration is achieved by increasing the ratio of the parasitic capacitance value in the bit line to the capacitance value of the memory cell by about 20 times or more by using the sense amplifier in which the characteristic variation of the pair MOSFET is compensated. The effect of being able to be obtained is obtained.

【0131】(2) センスアンプに接続されるビット
線を中央で切り離すスイッチMOSFETを設けて、2
つのメモリアレイ間の一方がスイッチMOSFETを中
心にしてセンスアンプに対して外側のビット線と交差す
るワード線を選択されるときには、他方ではセンスアン
プ側のビット線と交差するワード線を選択状態にするこ
とにより、低消費電力化を図ることができるという効果
が得られる。
(2) By providing a switch MOSFET for disconnecting the bit line connected to the sense amplifier at the center, 2
When one of the memory arrays between the two memory arrays selects the word line that intersects the bit line outside the sense amplifier centering on the switch MOSFET, the other selects the word line that intersects the bit line on the sense amplifier side. By doing so, it is possible to obtain the effect of reducing power consumption.

【0132】(3) 複数のメモリアレイを1組とし、
センスアンプが接続されるコモンソース線間を相互に接
続するスイッチMOSFETが設けられるとともに、リ
フレッシュモードにおいて1組を構成する複数のメモリ
アレイにおいて1本ずつ順次にワード線を選択するとと
もに、上記コモンソース線間を相互に接続するスイッチ
MOSFETをオン状態してセンスアンプの増幅動作を
開始し、スイッチMOSFETをオフ状態にさせた後に
増幅動作を行うセンスアンプのパワースイッチMOSF
ETをオン状態にすることにより、低消費電力化を図る
ことができるという効果が得られる。
(3) A plurality of memory arrays are set as one set,
Switch MOSFETs are provided for connecting common source lines to which sense amplifiers are connected to each other, and word lines are sequentially selected one by one in a plurality of memory arrays forming one set in the refresh mode. A power switch MOSF of a sense amplifier that performs an amplifying operation after turning on a switch MOSFET that connects lines to each other to start an amplifying operation of the sense amplifier and turning off the switch MOSFET.
By turning on ET, an effect that power consumption can be reduced can be obtained.

【0133】(4) 上記(1)により、約16Mビッ
トのダイナミック型RAMのデザインルールをそのまま
用いて約32Mビットのダイナミック型RAMを得るこ
とができるという効果が得られる。
(4) According to the above (1), it is possible to obtain the dynamic RAM of about 32 Mbits by using the design rule of the dynamic RAM of about 16 Mbits as it is.

【0134】図26に本発明のDRAMを適用したコン
ピュータシステムにおけるメモリ格納部であるメモリボ
ードの要部概略図を示す。このメモリボードは複数のメ
モリモジュールによって構成されるメモリボードであ
る。上記メモリモジュール上にはパッケージ封止された
本発明のDRAMが複数個搭載され、上記本発明のDR
AMと上記メモリモジュール上の配線とは接続されてい
る。
FIG. 26 is a schematic view of a main part of a memory board which is a memory storage section in a computer system to which the DRAM of the present invention is applied. This memory board is a memory board composed of a plurality of memory modules. A plurality of packaged DRAMs of the present invention are mounted on the memory module, and the DR of the present invention is mounted.
The AM and the wiring on the memory module are connected.

【0135】そして、上記メモリモジュール上のコネク
タによりコンピュータシステム内のアドレスバスまたは
データバスと本発明のDRAMを接続させる。これは、
上記コンピュータシステム内のメモリ格納部におけるメ
モリ部のメモリボード用スロット上に上記コネクタを差
し込むことによって行なう。このようにして、メモリボ
ード上つまりメモリモジュール上に搭載できる本発明の
DRAMの数によって、コンピュータシステム等記憶装
置の情報蓄積容量が決まるようになる。
The address bus or data bus in the computer system is connected to the DRAM of the present invention by the connector on the memory module. this is,
This is done by inserting the connector into the memory board slot of the memory section in the memory storage section in the computer system. In this way, the information storage capacity of a storage device such as a computer system is determined by the number of DRAMs of the present invention that can be mounted on a memory board, that is, a memory module.

【0136】図27に本発明のDRAMを用いたDRA
Mシステムの概略図を示す。このシステムは、DRAM
IC ARRAY及び中央処理装置CPUと上記DR
AMと、中央処理装置CPUとをインターフェースする
ためのインターフェース回路I/Fにより構成されてい
る。DRAM IC ARRAYは、実装された状態の
本発明のDRAMにより構成されている。
FIG. 27 shows a DRA using the DRAM of the present invention.
1 shows a schematic diagram of the M system. This system is a DRAM
IC ARRAY and central processing unit CPU and the above DR
It is composed of an interface circuit I / F for interfacing the AM with the central processing unit CPU. The DRAM IC ARRAY is composed of the mounted DRAM of the present invention.

【0137】このDRAMシステムと中央処理装置CP
Uとの間の入出力信号について説明する。中央処理装置
CPUにより形成されるアドレス信号A0〜Akは本発
明のDRAMのアドレスを選択する。そして、リフレッ
シュ指示信号REFGRNTは本発明のDRAMのメモ
リ情報をリフレッシュさせる制御信号である。ライトイ
ネーブル信号WEBは、本発明のDRAMにおけるデー
タの読み出し及び書込み制御信号である。また、メモリ
起動信号MSは本発明のDRAMのメモリ動作を開始さ
せる制御信号である。そして、データバスにおける入出
力データD1〜DBは中央処理装置CPUとDRAM間
で伝送される。リフレッシュ要求信号REFREQは本
発明のDRAMのメモリ情報のリフレッシュを要求する
制御信号である。
This DRAM system and central processing unit CP
Input / output signals to and from U will be described. Address signals A0-Ak generated by the central processing unit CPU select the addresses of the DRAM of the present invention. The refresh instruction signal REFGRNT is a control signal for refreshing the memory information of the DRAM of the present invention. The write enable signal WEB is a data read / write control signal in the DRAM of the present invention. The memory activation signal MS is a control signal for starting the memory operation of the DRAM of the present invention. Input / output data D1 to DB on the data bus are transmitted between the central processing unit CPU and the DRAM. The refresh request signal REFREQ is a control signal for requesting refresh of the memory information of the DRAM of the present invention.

【0138】上記インターフェース回路I/Fにおい
て、ロウアドレスレシーバーRARは上記中央処理装置
CPUから送出されるアドレス信号A0〜Akのうち、
アドレス信号A0〜Aiを受信し、本発明のDRAMの
動作にあったタイミングのアドレス信号に変換する。カ
ラムアドレスレシーバーCARは上記アドレス信号A0
〜Akのうち、アドレス信号Ai+1〜AJを受信す
る。カラムアドレスレシーバーCARは本発明のDRA
Mの動作にあったタイミングのアドレス信号に変換す
る。上記アドレスレシーバーADRは上記アドレス信号
のうちA0〜Akのうちアドレス信号Aj+1〜Akを
受信する。アドレスレシーバーADR本発明のDRAM
の動作にあったタイミングのアドレス信号に変換する。
In the interface circuit I / F, the row address receiver RAR has one of the address signals A0 to Ak sent from the central processing unit CPU.
The address signals A0 to Ai are received and converted into address signals at timings suitable for the operation of the DRAM of the present invention. The column address receiver CAR uses the above address signal A0.
-Ak of address signals Ai + 1 to AJ are received. The column address receiver CAR is the DRA of the present invention.
The address signal is converted into a timing signal suitable for the operation of M. The address receiver ADR receives the address signals Aj + 1 to Ak among the address signals A0 to Ak. Address receiver ADR DRAM of the present invention
The address signal is converted to the timing signal suitable for the operation.

【0139】デコーダDCRによって本発明のDRAM
のチップを選択するためのチップ選択制御信号(以下C
S1〜CSmと記す)を送出させる。RASコントロー
ル回路RAS−CONTは、本発明のDRAM動作にあ
ったタイミングのチップ選択信号及びロウアドレス取り
込み用信号を送出させる。アドレスマルチプレクサAD
MPXは上記アドレス信号A0〜AiならびにAi+1
〜Ajを時系列的に多重化して本発明のDRAMに送出
する。データバスドライバDBDは上記中央処理装置C
PUと本発明のDRAMとの間のデータの入出力が上記
WEB信号により切り換えられる。コントロール回路C
ONTは上記アドレスマルチプレクサADMPX,RA
Sコントロール回路RAS−CONT,データバスドラ
イバDBD,本発明のDRAM等を制御する信号を送出
する。
The decoder DCR enables the DRAM of the present invention.
Chip control signal (hereinafter C
S1 to CSm). The RAS control circuit RAS-CONT sends a chip select signal and a row address fetch signal at the timing suitable for the DRAM operation of the present invention. Address multiplexer AD
MPX is the address signals A0 to Ai and Ai + 1.
~ Aj are time-sequentially multiplexed and sent to the DRAM of the present invention. The data bus driver DBD is the central processing unit C described above.
Input / output of data between the PU and the DRAM of the present invention is switched by the WEB signal. Control circuit C
ONT is the address multiplexer ADMPX, RA
It sends out signals for controlling the S control circuit RAS-CONT, the data bus driver DBD, the DRAM of the present invention and the like.

【0140】このDRAMシステム内におけるアドレス
信号の働きを説明する。上記中央処理装置CPUから送
出されるアドレス信号A0〜AkはこのDRAMシステ
ム内でアドレス信号A0〜Ajとアドレス信号Aj+1
〜Akの2つの機能に分離される。すなわち、アドレス
信号A0〜Ajは本発明のDRAMの各チップ内のメモ
リマトリクスのロウ系とカラム系のアドレス信号として
使用される。アドレス信号A0〜Aiは本発明のDRA
MのICチップアレイのロウ選択に、Ai+1〜Ajを
ICチップアレイのカラム選択に割り当てるように設計
されている。
The function of the address signal in this DRAM system will be described. The address signals A0 to Ak sent from the central processing unit CPU are the address signals A0 to Aj and the address signal Aj + 1 in this DRAM system.
~ Ak is separated into two functions. That is, the address signals A0 to Aj are used as the row and column address signals of the memory matrix in each chip of the DRAM of the present invention. The address signals A0 to Ai are the DRA of the present invention.
It is designed to assign Ai + 1 to Aj to the row selection of the M IC chip array and the column selection of the IC chip array.

【0141】このDRAMシステム内における回路動作
を説明する。まず、アドレス信号A0〜Ai、Ai+1
〜AjはそれぞれロウアドレスレシーバーRAR,カラ
ムアドレスレシーバーCARを介してアドレスマルチプ
レクサADMPXに印加される。そして、上記アドレス
マルチプレクサADMPXにおいて、RASbB信号が
あるレベルになるとロウアドレス信号A0〜Aiが送出
され、本発明のDRAMにおけるアドレス端子に印加さ
れる。このとき、カラムアドレス信号Ai+1〜Ajは
上記アドレスマルチプレクサADMPXから送出されな
いようになっている。
The circuit operation in this DRAM system will be described. First, address signals A0 to Ai, Ai + 1
Aj to Aj are applied to the address multiplexer ADMPX via the row address receiver RAR and the column address receiver CAR, respectively. Then, in the address multiplexer ADMPX, when the RASbB signal reaches a certain level, row address signals A0 to Ai are transmitted and applied to the address terminals in the DRAM of the present invention. At this time, the column address signals Ai + 1 to Aj are not sent from the address multiplexer ADMPX.

【0142】次にRASbB信号が上記と逆レベルにな
るとカラムアドレス信号Ai+1〜Ajが上記アドレス
マルチプレクサADMPXから送出され、上記アドレス
端子に印加される。このとき、ロウアドレス信号A0〜
Aiは上記アドレスマルチプレクサADMPXから送出
されないようになっている。
Next, when the RASbB signal becomes the level opposite to the above, column address signals Ai + 1 to Aj are sent from the address multiplexer ADMPX and applied to the address terminals. At this time, the row address signals A0 to A0
Ai is not sent from the address multiplexer ADMPX.

【0143】このようにして上記アドレス信号A0〜A
iおよびAi+1〜AjはRASbB信号のレベルによ
り時系列的に本発明のDRAMのアドレス端子に印加さ
れる。チップ選択信号Aj+1〜AkはデコーダDCR
を通して主として本発明のDRAM内のチップを選択す
る。そして、チップ選択信号CS1〜CSmに変換さ
れ、チップ選択用信号及びロウアドレス取り込み用信号
として使われる。
In this way, the address signals A0 to A
i and Ai + 1 to Aj are applied to the address terminals of the DRAM of the present invention in time series according to the level of the RASbB signal. The chip selection signals Aj + 1 to Ak are decoders DCR.
Through, the chip in the DRAM of the present invention is mainly selected. Then, it is converted into chip select signals CS1 to CSm and used as a chip select signal and a row address fetch signal.

【0144】本発明のDRAMの各行におけるチップ内
のアドレスの設定動作を説明する。ロウアドレス信号A
0〜Aiが本発明のDRAMのすべてのICチップのア
ドレス端子に印加される。その後、RAS1B〜RAS
mB信号のうち、1つの信号例えばRAS1B信号があ
るレベルになると最上段のB個のICが選択されると仮
定する。このとき、上記IC(IC11,IC12,・
・・,IC1B)チップ内のメモリマトリクスアレイの
ロウアドレスに上記ロウアドレス信号A0〜AiがRA
S1B信号よりも前に上記ICに印加される。この理由
はRAS1B信号が上記ロウアドレス信号A0〜Aiよ
りも前に印加されると、ロウアドレス信号以外の信号を
取り込む可能性があるからである。
The address setting operation in the chip in each row of the DRAM of the present invention will be described. Row address signal A
0 to Ai are applied to the address terminals of all IC chips of the DRAM of the present invention. After that, RAS1B to RAS
It is assumed that when one signal of the mB signals, for example, the RAS1B signal reaches a certain level, the uppermost B ICs are selected. At this time, the ICs (IC11, IC12, ...
.., IC1B) The row address signals A0 to Ai are RA at the row address of the memory matrix array in the chip.
It is applied to the IC before the S1B signal. The reason is that if the RAS1B signal is applied before the row address signals A0 to Ai, signals other than the row address signal may be taken in.

【0145】次にカラムアドレス信号Ai+1〜Ajが
本発明のDRAMのすべてのICチップのアドレス端子
に印加される。その後、RAS1B信号から遅延したC
ASB信号があるレベルになると上記最上段のnM,B
個のICチップ内のメモリマトリクスアレイのカラムア
ドレスに上記カラムアドレス信号Ai+1〜Ajが取り
込まれる。ここで、上記カラムアドレス信号Ai+1〜
AjがCASB信号よりも前に上記ICに印加される理
由は上記理由と同様である。また、CASB信号の働き
は、ロウアドレス信号A0〜Aiあるいはカラムアドレ
ス信号Ai+1〜Ajのどちらの信号を送っているかを
区分することにある。
Next, the column address signals Ai + 1 to Aj are applied to the address terminals of all IC chips of the DRAM of the present invention. After that, C delayed from the RAS1B signal
When the ASB signal reaches a certain level, the uppermost nM, B
The column address signals Ai + 1 to Aj are fetched at the column address of the memory matrix array in each IC chip. Here, the column address signals Ai + 1 to
The reason why Aj is applied to the IC before the CASB signal is similar to the above reason. The function of the CASB signal is to determine which of the row address signals A0 to Ai or the column address signals Ai + 1 to Aj is being sent.

【0146】以上の動作により、本発明におけるDRA
Mの最上段nM,B個のチップ内アドレスが設定され
る。また、本発明のDRAMの最上段を除くICはRA
S2B〜RASmB信号がRAS1Bのレベルと逆レベ
ルのため選択されないようになっている。
With the above operation, the DRA according to the present invention
The uppermost nM of M bits and B in-chip addresses are set. Further, ICs other than the uppermost stage of the DRAM of the present invention are RA
Since the S2B to RASmB signals are opposite in level to the level of RAS1B, they are not selected.

【0147】上記設定されたアドレスにおけるデータの
書込み動作及び読み出し動作を説明する。データの書込
み動作及び読み出し動作は上記WEB信号のハイレベル
またはロウレベルによって決定されるように設計されて
いる。データの書込み動作は、上記WEB信号があるレ
ベルのときに上記設定されたアドレスに中央処理装置C
PUからのデータDI1〜DIBが印加されることによ
って行なわれる。
A data write operation and a data read operation at the set address will be described. The data write operation and data read operation are designed to be determined by the high level or low level of the WEB signal. The data write operation is performed by the central processing unit C at the set address when the WEB signal is at a certain level.
This is performed by applying data DI1 to DIB from PU.

【0148】読み出し動作は上記WEB信号が上記と逆
レベルのときに書込みを完了している上記それぞれのア
ドレスのデータDo1〜DoBがBビットで出力される
ことによって行なわれる。コントロール回路CONTは
上記中央処理装置CPUからの命令信号すなわちREF
GRNT信号,WEB信号,MS信号を受け、CASB
信号,RASaB信号,RASbB信号,WEB信号を
それぞれ送出する。これらの送出されるコントロール信
号の働きを説明する。CASB信号は、ロウアドレス信
号A0〜Aiあるいはカラムアドレス信号Ai+1〜A
jのどちらが本発明のDRAM内の各チップに送出され
ているかを区分するための信号及びICチップのカラム
アドレス信号を取り込むための信号である。
The read operation is performed by outputting the data Do1 to DoB of the respective addresses which have been written when the WEB signal is at a level opposite to the above level, by B bits. The control circuit CONT receives the command signal from the central processing unit CPU, that is, REF.
Receiving GRNT signal, WEB signal, MS signal, CASB
Signal, RASaB signal, RASbB signal, WEB signal, respectively. The function of these transmitted control signals will be described. The CASB signal is a row address signal A0 to Ai or a column address signal Ai + 1 to Ai.
A signal for distinguishing which one of j is being sent to each chip in the DRAM of the present invention and a signal for fetching the column address signal of the IC chip.

【0149】RASaB信号は、CS1〜CSm信号を
タイミングを合わせて本発明のDRAM内のICチップ
アレイに供給するための信号である。WEB信号は本発
明のDRAM内のICチップ内のメモリセルからのデー
タの読み出し及びメモリセルへのデータの書込みを決定
するための信号である。RASbB信号はアドレスマル
チプレクサADMPXからロウアドレス信号A0〜Ai
及びカラムアドレス信号Ai+1〜Ajを時系列多重化
信号に変換するための切り換えタイミング信号である。
RASB(RASB1〜RASBm)信号の1つが選択
されたとき、上記アドレスマルチプレクサADMPXか
らはロウアドレス信号A0〜Aiが出力されているよう
に、ロウアドレス信号A0〜Aiとカラムアドレス信号
Ai+1〜Ajの切り換え時期をRASaB信号から遅
延させた信号にしている。
The RASaB signal is a signal for supplying the CS1 to CSm signals to the IC chip array in the DRAM of the present invention at the same timing. The WEB signal is a signal for determining reading of data from a memory cell in the IC chip in the DRAM of the present invention and writing of data to the memory cell. The RASbB signal is the row address signals A0 to Ai from the address multiplexer ADMPX.
And a switching timing signal for converting the column address signals Ai + 1 to Aj into time series multiplexed signals.
When one of the RASB (RASB1 to RASBm) signals is selected, the row address signals A0 to Ai and the column address signals Ai + 1 to Aj are switched so that the address multiplexer ADMPX outputs the row address signals A0 to Ai. The signal is delayed from the RASaB signal.

【0150】上記WEB信号とデータバスドライバDB
Dの関係を説明する。コントロール回路CONTから送
出されたWEB信号は本発明のDRAM及びデータバス
ドライバDBDに印加される。例えば、上記WEB信号
が高レベルのとき、読み出しモードとなり、本発明のD
RAMのデータが出力され、データバスドライバDBD
を介して中央処理装置CPUへ送出される。このとき、
入力データはWEB信号によりDBDから本発明のDR
AMに取り込まないように制御されている。また、上記
WEB信号が低レベルのとき、書込みモードとなり、本
発明のDRAMのデータ入力端子に中央処理装置CPU
から入力データが上記データバスドライバDBDを介し
て印加され、設定されたアドレスにデータが書き込まれ
る。このとき本発明のDRAMのデータ出力は上記WE
B信号により上記データバスドライバDBDから出力さ
れないように制御されている。
WEB signal and data bus driver DB
The relationship of D will be described. The WEB signal sent from the control circuit CONT is applied to the DRAM and the data bus driver DBD of the present invention. For example, when the WEB signal is at a high level, the read mode is set and the D
RAM data is output and data bus driver DBD
To the central processing unit CPU. At this time,
The input data is from the DBD to the DR of the present invention by the WEB signal.
It is controlled not to be taken into AM. Further, when the WEB signal is low level, the write mode is set, and the central processing unit CPU is connected to the data input terminal of the DRAM of the present invention.
Input data is applied via the data bus driver DBD, and the data is written at the set address. At this time, the data output of the DRAM of the present invention is the WE
It is controlled by the B signal so as not to be output from the data bus driver DBD.

【0151】図28に本発明のDRAMを適用したコン
ピュータシステムの要部概略図を示す。バスと中央処理
装置CPU、周辺装置制御部、主記憶メモリとしての本
発明のDRAM及びその制御部、バックアップメモリと
してのSRAM及びバックアップパリティとその制御
部、プログラムが格納されたROM,表示系等によって
本コンピュータシステムは構成される。
FIG. 28 is a schematic view of the essential parts of a computer system to which the DRAM of the present invention is applied. Bus and central processing unit CPU, peripheral device control unit, DRAM of the present invention as main memory and its control unit, SRAM as backup memory and backup parity and its control unit, ROM storing program, display system, etc. This computer system is configured.

【0152】上記周辺装置制御部は外部記憶装置および
キーボードKB等と接続されている。表示系はビデオR
AM(以下VRAMと記す)等によって構成され、出力
装置としてのディスプレイと接続されることによってV
RAM内の記憶情報の表示を行なう。また、コンピュー
タシステム内部回路に電源を供給するための電源供給部
が設けられている。上記中央処理装置CPUは各メモリ
を制御するための信号を形成することによって上記各メ
モリの動作タイミング制御を行なう。ここで、上記に本
発明を主記憶メモリとしてのDRAMに適応した例につ
いて記載したが、上記表示系のVRAMがマルチポート
VRAMであった場合、上記VRAMのランダムアクセ
ス部に適用することも可能である。
The peripheral device control section is connected to an external storage device, a keyboard KB and the like. Display system is video R
It is composed of an AM (hereinafter referred to as VRAM), etc., and V is connected to a display as an output device.
The stored information in the RAM is displayed. Further, a power supply unit for supplying power to the internal circuit of the computer system is provided. The central processing unit CPU controls the operation timing of each memory by forming a signal for controlling each memory. Here, an example in which the present invention is applied to a DRAM as a main memory has been described above, but when the VRAM of the display system is a multiport VRAM, it can be applied to a random access unit of the VRAM. is there.

【0153】図29に本発明のDRAMを主記憶メモリ
として適用したときのパーソナルコンピュータシステム
の外観の要部概略図を示す。フロッピーディスクドライ
ブFDD及び主記憶メモリとしての本発明のDRAMに
よるファイルメモリfileM,バッテリバックアップ
としてのSRAMを内蔵したシステムである。そして、
入出力装置をキーボードKB及びディスプレイDPと
し、フロッピーディスクFDが上記フロッピーディスク
ドライブFDDに挿入される。このことによってソフト
ウェアとしての上記フロッピーディスクFDおよびハー
ドウェアとしての上記ファイルメモリfileMに情報
を記憶できるデスクトップタイプパソコンとなる。ま
た、本実施例にはデスクトップタイプパソコンについて
適用した例について記載したが、ノート型パソコン等に
ついても適用が可能であり、補助機能としてフロッピー
ディスクを例として記載したが特に限定されない。
FIG. 29 is a schematic view of the external appearance of a personal computer system when the DRAM of the present invention is applied as a main memory. This is a system in which a floppy disk drive FDD, a file memory fileM by the DRAM of the present invention as a main memory, and an SRAM as a battery backup are built in. And
The input / output device is the keyboard KB and the display DP, and the floppy disk FD is inserted into the floppy disk drive FDD. As a result, a desktop type personal computer capable of storing information in the floppy disk FD as software and the file memory fileM as hardware is obtained. Further, although an example in which the present invention is applied to a desktop type personal computer is described in the present embodiment, it is also applicable to a notebook type personal computer and the like, and a floppy disk is described as an auxiliary function as an example, but the present invention is not particularly limited.

【0154】図30に本発明のDRAMを主記憶メモリ
として適用したときのパーソナルコンピュータシステム
の機能ブロック図を示す。このパーソナルコンピュータ
は、本情報機器としての中央処理装置CPU,上記情報
処理システム内に構築したI/Oバス,BUS Uni
t,主記憶メモリや拡張メモリなど高速メモリをアクセ
スするメモリ制御ユニットMemory Contro
ll Unit、主記憶メモリとしての本発明のDRA
M,基本制御プログラムが格納されたROM、先端にキ
ーボードが接続されたキーボードコントローラKBDC
等によって構成される。
FIG. 30 shows a functional block diagram of a personal computer system when the DRAM of the present invention is applied as a main memory. This personal computer includes a central processing unit CPU as the information device, an I / O bus built in the information processing system, and a BUS Uni.
t, a memory control unit for accessing a high-speed memory such as a main memory or an extended memory.
ll Unit, DRA of the present invention as main memory
M, ROM storing the basic control program, keyboard controller KBDC with a keyboard connected to the tip
Etc.

【0155】表示アダプタとしてのDisplay a
dapterがI/Oバスに接続され、上記Displ
ay adapterの先端にはディスプレイが接続さ
れている。そして、上記I/Oバスにはパラレルポート
Parallel PortI/F,マウス等のシリア
ルポートSerial Port I/F、フロッピー
ディスクドライブFDD、上記I/OバスよりのHDD
I/Fに変換するバッファコントローラHDD buf
ferが接続される。
Display a as a display adapter
The adapter is connected to the I / O bus, and
A display is connected to the tip of the ay adaptor. The I / O bus includes a parallel port Parallel Port I / F, a serial port Serial Port I / F such as a mouse, a floppy disk drive FDD, and an HDD from the I / O bus.
Buffer controller HDD buf for converting to I / F
fer is connected.

【0156】上記メモリ制御ユニットMemory C
ontrol Unitからのバスと接続されて拡張R
AM及び本発明の主記憶メモリとしてのDRAMが接続
されている。ここで、このパーソナルコンピュータシス
テムの動作について説明する。電源が投入されて、動作
を開始するとまず上記中央処理装置CPUは、上記RO
Mを上記I/Oバスを通してアクセスし、初期診断、初
期設定を行なう。そして、補助記憶装置からシステムプ
ログラムを主記憶メモリとしての本発明のDRAMにロ
ードする。
The memory control unit Memory C
Connected to the bus from the control unit and expanded R
An AM and a DRAM as a main memory of the present invention are connected. Here, the operation of the personal computer system will be described. When the power is turned on and the operation is started, first, the central processing unit CPU causes the RO
M is accessed through the I / O bus to perform initial diagnosis and initialization. Then, the system program is loaded from the auxiliary storage device into the DRAM of the present invention as the main storage memory.

【0157】上記中央処理装置CPUは、上記I/Oバ
スを通してHDDコントローラにHDDをアクセスする
ものとして動作する。システムプログラムのロードが終
了すると、ユーザの処理要求に従い、処理を進めてい
く。ユーザは上記I/Oバス上のキーボードコントロー
ラKBDCや表示アダプタDisplay adapt
erにより処理の入出力を行ないながら作業を進める。
必要に応じてパラレルポートParallel Por
t I/F、シリアルポートSerial Port
I/Fに接続された入出力装置を活用する。本体上の主
記憶メモリとしての本発明のDRAMでは主記憶容量が
不足する場合は、拡張RAMにより主記憶を補う。ま
た、同図にはハードディスクドライブHDDとして記載
したが、フラッシュメモリを用いたフラッシュファイル
に置き換えることも可能である。また、本発明に係るダ
イナミック型RAMの適用は、主記憶メモリのみなら
ず、拡張用RAMや補助記憶装置への可能であることは
いうまでもない。
The central processing unit CPU operates to access the HDD to the HDD controller through the I / O bus. When the loading of the system program is completed, the processing proceeds according to the processing request from the user. The user can use the keyboard controller KBDC on the I / O bus or the display adapter Display adapt.
Work is performed while inputting / outputting processing by er.
Parallel port Parallel Por if required
t I / F, serial port Serial Port
Utilize the input / output device connected to the I / F. When the main memory capacity of the DRAM of the present invention as the main memory on the main body is insufficient, the main memory is supplemented by the expanded RAM. Further, although the hard disk drive HDD is shown in the same drawing, it can be replaced with a flash file using a flash memory. Needless to say, the dynamic RAM according to the present invention can be applied to not only the main memory but also the expansion RAM and the auxiliary memory.

【0158】上記の実施例のように、本発明に係るダイ
ナミック型RAMを情報処理システムに搭載したときに
は、その高集積化、大容量化又は高速あるいは低消費電
力化等により小型化、高性能化が期待できるものであ
る。
When the dynamic RAM according to the present invention is mounted in the information processing system as in the above embodiment, the miniaturization and high performance are achieved by the high integration, large capacity or high speed or low power consumption. Can be expected.

【0159】以上本発明者よりなされた発明を実施例に
基づき具体的に説明したが、本願発明は前記実施例に限
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いうまでもない。例えば、ダイ
ナミック型RAMのレイアウトは、上記のようなセンス
アンプの性能やメモリセルのキャパシタの容量値等を考
慮して、ビット線に接続される数を種々に設定すること
ができるから、それに応じた各種変形を行うことができ
る。センスアンプのペアMOSFETのしきい値電圧の
バラツキを補償する回路は、種々の実施形態を採ること
ができるものである。この発明は、ダイナミック型RA
Mとそれを用いた情報処理システムに広く利用できる。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the invention of the present application is not limited to the embodiments and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say. For example, in the layout of the dynamic RAM, the number of bit lines to be connected can be set variously in consideration of the performance of the sense amplifier and the capacitance value of the capacitor of the memory cell as described above. Various modifications can be made. The circuit for compensating for the variation in the threshold voltage of the pair MOSFET of the sense amplifier can adopt various embodiments. This invention is a dynamic RA
It can be widely used for M and an information processing system using the same.

【0160】[0160]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、ペアMOSFETの特性バ
ラツキが補償されたセンスアンプを用いてビット線にお
ける寄生容量値とメモリセルの容量値との比を約20倍
以上に大きくすることにより高集積化が実現できる。
The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, high integration can be realized by increasing the ratio of the parasitic capacitance value on the bit line to the capacitance value of the memory cell by about 20 times or more by using the sense amplifier in which the characteristic variation of the pair MOSFET is compensated.

【0161】センスアンプに接続されるビット線を中央
で切り離すスイッチMOSFETを設けて、2つのメモ
リアレイ間の一方がスイッチMOSFETを中心にして
センスアンプに対して外側のビット線と交差するワード
線を選択されるときには、他方ではセンスアンプ側のビ
ット線と交差するワード線が選択状態にすることにより
低消費電力化ができる。
A switch MOSFET for disconnecting the bit line connected to the sense amplifier at the center is provided, and one of the two memory arrays has a word line which intersects the bit line outside the sense amplifier with the switch MOSFET as the center. On the other hand, when selected, the word line intersecting with the bit line on the sense amplifier side is brought into the selected state, so that the power consumption can be reduced.

【0162】複数のメモリアレイを1組とし、センスア
ンプが接続されるコモンソース線間を相互に接続するス
イッチMOSFETが設けられるとともに、リフレッシ
ュモードにおいて1組を構成する複数のメモリアレイに
おいて1本ずつ順次にワード線を選択するとともに、上
記コモンソース線間を相互に接続するスイッチMOSF
ETをオン状態してセンスアンプの増幅動作を開始し、
スイッチMOSFETをオフ状態にさせた後に増幅動作
を行うセンスアンプのパワースイッチMOSFETをオ
ン状態にすることより、低消費電力化ができる。
A plurality of memory arrays are set as one set, switch MOSFETs for connecting common source lines to which sense amplifiers are connected to each other are provided, and one set is provided for each of the plurality of memory arrays forming one set in the refresh mode. A switch MOSF for sequentially selecting word lines and mutually connecting the common source lines
Turn on ET to start the amplification operation of the sense amplifier,
Low power consumption can be achieved by turning on the power switch MOSFET of the sense amplifier which performs the amplifying operation after turning off the switch MOSFET.

【0163】上記のようなダイナミック型RAMをメモ
リ装置として用いることにより、情報処理システムの小
型高性能化が実現できる。
By using the dynamic RAM as a memory device as described above, the size and performance of the information processing system can be reduced.

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

【図1】この発明に係るセンスアンプを用いたダイナミ
ック型RAMの一実施例を示すチップレイアウト図であ
る。
FIG. 1 is a chip layout diagram showing an embodiment of a dynamic RAM using a sense amplifier according to the present invention.

【図2】この発明が適用されたダイナミック型RAMの
一実施例を示す要部回路図である。
FIG. 2 is a main part circuit diagram showing an embodiment of a dynamic RAM to which the present invention is applied.

【図3】この発明が適用されたダイナミック型RAMの
他の一実施例を示す要部回路図である。
FIG. 3 is a main part circuit diagram showing another embodiment of a dynamic RAM to which the present invention is applied.

【図4】図2のセンスアンプの動作を説明するためのタ
イミング図である。
FIG. 4 is a timing diagram illustrating an operation of the sense amplifier of FIG.

【図5】図3のセンスアンプの動作を説明するためのタ
イミング図である。
5 is a timing diagram for explaining the operation of the sense amplifier of FIG.

【図6】この発明が適用されたダイナミック型RAMの
他の一実施例を示す要部回路図である。
FIG. 6 is a main part circuit diagram showing another embodiment of a dynamic RAM to which the present invention is applied.

【図7】この発明が適用されたダイナミック型RAMの
更に他の一実施例を示す要部回路図である。
FIG. 7 is a main part circuit diagram showing still another embodiment of a dynamic RAM to which the present invention is applied.

【図8】図6のセンスアンプの動作を説明するためのタ
イミング図である。
8 is a timing diagram for explaining the operation of the sense amplifier of FIG.

【図9】図7のセンスアンプの動作を説明するためのタ
イミング図である。
9 is a timing diagram for explaining the operation of the sense amplifier of FIG.

【図10】従来のセンスアンプを用いたダイナミック型
RAMの一例を示すチップレイアウト図である。
FIG. 10 is a chip layout diagram showing an example of a dynamic RAM using a conventional sense amplifier.

【図11】この発明に係るダイナミック型RAMの他の
一実施例を示す要部回路図である。
FIG. 11 is a main part circuit diagram showing another embodiment of the dynamic RAM according to the present invention.

【図12】図11のセンスアンプの動作を説明するため
のタイミング図である。
12 is a timing chart for explaining the operation of the sense amplifier of FIG.

【図13】この発明に係るダイナミック型RAMの他の
一実施例を示す概略チップレイアウト図である。
FIG. 13 is a schematic chip layout diagram showing another embodiment of the dynamic RAM according to the present invention.

【図14】図13のダイナミック型RAMの動作の説明
図である。
14 is an explanatory diagram of an operation of the dynamic RAM of FIG.

【図15】この発明に係るダイナミック型RAMの他の
一実施例を示す概略回路図である。
FIG. 15 is a schematic circuit diagram showing another embodiment of the dynamic RAM according to the present invention.

【図16】図15のダイナミック型RAMの動作を説明
するためのタイミング図である。
16 is a timing chart for explaining the operation of the dynamic RAM of FIG.

【図17】この発明に係るダイナミック型RAMの他の
一実施例を示す概略ブロック図である。
FIG. 17 is a schematic block diagram showing another embodiment of the dynamic RAM according to the present invention.

【図18】図17の電源降圧回路の動作を説明するため
の特性図である。
18 is a characteristic diagram for explaining the operation of the power supply voltage down circuit of FIG.

【図19】図17の電源降圧回路の一実施例を示す回路
図である。
19 is a circuit diagram showing an embodiment of the power supply voltage down circuit of FIG.

【図20】この発明に係るダイナミック型RAMの他の
一実施例を示す全体ブロック図である。
FIG. 20 is an overall block diagram showing another embodiment of the dynamic RAM according to the present invention.

【図21】この発明に係るダイナミック型RAMの他の
一実施例を示す全体ブロック図である。
FIG. 21 is an overall block diagram showing another embodiment of the dynamic RAM according to the present invention.

【図22】この発明に係るダイナミック型RAMを用い
たメモリ装置の一実施例を示す概略ブロック図である。
FIG. 22 is a schematic block diagram showing one embodiment of a memory device using a dynamic RAM according to the present invention.

【図23】この発明に係るダイナミック型RAMの一実
施例を示す断面図である。
FIG. 23 is a sectional view showing an embodiment of a dynamic RAM according to the present invention.

【図24】この発明に係るダイナミック型RAMの一実
施例を示す断面図である。
FIG. 24 is a sectional view showing an embodiment of a dynamic RAM according to the present invention.

【図25】この発明に係るダイナミック型RAMのメモ
リセル部の一実施例を示す素子構造断面図である。
FIG. 25 is a sectional view of an element structure showing an embodiment of the memory cell portion of the dynamic RAM according to the present invention.

【図26】本発明のDRAMを適用したメモリボードの
要部概略図である。
FIG. 26 is a schematic view of a main part of a memory board to which the DRAM of the present invention is applied.

【図27】本発明のDRAMを適用したDRAMシステ
ムの要部概略図である。
FIG. 27 is a schematic diagram of a main part of a DRAM system to which the DRAM of the present invention is applied.

【図28】本発明のDRAMを適用したコンピュータシ
ステムの要部概略図である。
FIG. 28 is a schematic diagram of a main part of a computer system to which the DRAM of the present invention is applied.

【図29】本発明のDRAMを適用したパーソナルコン
ピュータシステムの機能外観図である。
FIG. 29 is a functional external view of a personal computer system to which the DRAM of the present invention is applied.

【図30】本発明のDRAMを適用したパーソナルコン
ピュータシステムの機能ブロック図である。
FIG. 30 is a functional block diagram of a personal computer system to which the DRAM of the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

MA…メモリアレイ、RD…ロウデコーダ、CD…カラ
ムデコーダ、WD…ワード線ドライバ、PC…プリチャ
ージ回路、SA…センスアンプ、MA…メインアンプ、
WA…ライトアンプ、RADB…ロウアドレスバッフ
ァ、CADB…カラムアドレスバッファ、SC…シリア
ルカウンタ、DR…データレジスタ、DOB…データ出
力バッファ、DIB…データ入力バッファ、CLG…ク
ロック発生回路。CPU…中央処理装置、I/F…イン
ターフェース回路、RAR…ロウアドレスレシーバー、
CAR…カラムアドレスレシーバー、ADR…アドレス
レシーバー、DCR…デコーダ、RAS−CONT…R
ASコントロール回路、CONT…コントロール回路、
DBD…データバスドライバ、REFREQ…リフレッ
シュ要求信号、MS…メモリ起動信号、REGRNT…
リフレッシュ指示信号、ADMPX…アドレスマルチプ
レクサ、DP…ディスプレイ、FDD…フロッピーディ
スクドライブ、FD…フラッピーディスク、file
M…ファイルメモリ、KB…キーボード、KBDC…キ
ーボードコントローラ、HDD…ハードディスクドライ
ブ。44…ソース,ドレイン拡散層、46…ワード線、
48…蓄積電極、49…プレート電極、50…ビット
線、52…ワード線シャント用アルミニュウム層、53
…ゲート絶縁膜、54…絶縁膜(誘電体)。
MA ... Memory array, RD ... Row decoder, CD ... Column decoder, WD ... Word line driver, PC ... Precharge circuit, SA ... Sense amplifier, MA ... Main amplifier,
WA ... Write amplifier, RADB ... Row address buffer, CADB ... Column address buffer, SC ... Serial counter, DR ... Data register, DOB ... Data output buffer, DIB ... Data input buffer, CLG ... Clock generation circuit. CPU ... Central processing unit, I / F ... Interface circuit, RAR ... Row address receiver,
CAR ... Column address receiver, ADR ... Address receiver, DCR ... Decoder, RAS-CONT ... R
AS control circuit, CONT ... control circuit,
DBD ... Data bus driver, REFREQ ... Refresh request signal, MS ... Memory activation signal, REGRNT ...
Refresh instruction signal, ADMPX ... Address multiplexer, DP ... Display, FDD ... Floppy disk drive, FD ... Flappy disk, file
M ... File memory, KB ... Keyboard, KBDC ... Keyboard controller, HDD ... Hard disk drive. 44 ... Source / drain diffusion layer, 46 ... Word line,
48 ... Storage electrode, 49 ... Plate electrode, 50 ... Bit line, 52 ... Word line shunt aluminum layer, 53
... Gate insulating film, 54 ... Insulating film (dielectric).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 正行 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 大鳥 浩 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 松本 哲郎 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Masayuki Nakamura 2326 Imai, Ome City, Tokyo, Hitachi, Ltd. Device Development Center (72) Inventor Hiroshi Otori 2326 Imai, Ome City, Tokyo Hitachi, Ltd. Device Development Center (72) Inventor Tetsuro Matsumoto 2326 Imai, Ome-shi, Tokyo Inside Hitachi, Ltd. Device Development Center

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ペアMOSFETの特性バラツキが補償
されたセンスアンプを用い、ビット線における寄生容量
値とメモリセルの容量値との比を約20倍からセンスア
ンプの動作可能な範囲まで大きくすることを特徴とする
ダイナミック型RAM。
1. A sense amplifier in which characteristic variations of paired MOSFETs are compensated for, and a ratio of a parasitic capacitance value in a bit line to a memory cell capacitance value is increased from about 20 times to an operable range of the sense amplifier. Dynamic type RAM characterized by.
【請求項2】 上記ビット線には、1本当たり1024
個以上の多数からなるメモリセルが接続されるものであ
ることを特徴とする請求項1のダイナミック型RAM。
2. Each bit line has 1024 lines.
2. The dynamic RAM according to claim 1, wherein a plurality of or more memory cells are connected.
【請求項3】 上記センスアンプは、相補ビット線の一
方にソース,ドレインが接続された第1導電型の第1の
増幅MOSFETと、相補ビット線の他方に一方のソー
ス,ドレインが接続された第1導電型の第2の増幅MO
SFETと、相補ビット線の一方と第2の増幅MOSF
ETのゲート及び相補ビット線の他方と第1の増幅MO
SFETのゲートとをそれぞれ接続させる第1及び第2
のスイッチMOSFETと、上記第1と第2の増幅MO
SFETのゲートを他方のソース,ドレインにそれぞれ
接続させる第3及び第4のスイッチMOSFETと、上
記相補ビット線に対してゲートと一方のソース,ドレイ
ンが交差接続されてラッチ形態とされ、第2導電型の第
3と第4の増幅MOSFETと、上記第1と第2の増幅
MOSFETの共通化された他方のソース,ドレインに
一方の動作電圧を与える第1導電型のパワースイッチM
OSFETと、上記第3と第4の増幅MOSFETの共
通化された他方のソース,ドレインに他方の動作電圧を
与える第2導電型のパワースイッチMOSFETと、上
記第1と第2の増幅MOSFETの他方のソース,ドレ
インに動作電圧の1/2の電圧に第1と第2の増幅MO
SFETのしきい値電圧に相当する電圧を加えたプリチ
ャージ電圧を与えるプリチャージMOSFETとを含
み、第3と第4のスイッチMOSFETをオン状態にし
てプリチャージMOSFETからプリチャージ電圧を供
給して第1と第2の増幅MOSFETを通して第1と第
2の入力端子にプリチャージを行わせる第1の期間と、
上記第3と第4のスイッチMOSFETをオフ状態に
し、第1と第2のスイッチMOSFETをオン状態にす
るとともに、上記プリチャージ電圧を基準にして選択さ
れたメモリセルが結合されたビット線に読み出し微小電
位を与える第2の期間と、第1導電型のパワースイッチ
MOSFETをオン状態にして第1と第2の増幅MOS
FETを活性化させ、その後に第2導電型のパワースイ
ッチMOSFETをオン状態にして第3と第4の増幅M
OSFETを活性化させる第3の期間とによる増幅動作
を行わせるものであることを特徴とする請求項1又は請
求項2のダイナミック型RAM。
3. The sense amplifier has a first conductivity type first amplification MOSFET whose source and drain are connected to one of complementary bit lines, and one source and drain of which is connected to the other complementary bit line. Second amplification MO of the first conductivity type
SFET, one of complementary bit lines and second amplification MOSF
The other of the gate of ET and the complementary bit line and the first amplification MO
First and second connecting to the gate of the SFET, respectively
Switch MOSFET, and the first and second amplification MO
Third and fourth switch MOSFETs that connect the gate of the SFET to the other source and drain, respectively, and the gate and one source and drain of the complementary bit line are cross-connected to form a latch form. Type third and fourth amplification MOSFETs, and a first conductivity type power switch M for applying one operating voltage to the other common source and drain of the first and second amplification MOSFETs.
OSFET, a second conductivity type power switch MOSFET for applying the other operating voltage to the other common source and drain of the third and fourth amplification MOSFETs, and the other of the first and second amplification MOSFETs. The source and drain of the first and second amplification MO at a voltage half the operating voltage
A precharge MOSFET for applying a precharge voltage to which a voltage corresponding to the threshold voltage of the SFET is added, and turning on the third and fourth switch MOSFETs to supply the precharge voltage from the precharge MOSFET. A first period for precharging the first and second input terminals through the first and second amplification MOSFETs;
The third and fourth switch MOSFETs are turned off, the first and second switch MOSFETs are turned on, and the memory cell selected on the basis of the precharge voltage is read to the bit line coupled to the memory cell. A second period in which a minute potential is applied, and a first conductivity type power switch MOSFET is turned on to provide a first and a second amplification MOS.
The FET is activated, and then the power switch MOSFET of the second conductivity type is turned on so that the third and fourth amplification M
The dynamic RAM according to claim 1 or 2, wherein an amplification operation is performed by a third period in which the OSFET is activated.
【請求項4】 上記センスアンプの一対の入出力端子
と、相補ビット線との間には、第5と第6のスイッチM
OSFETが設けられ、第5と第6のスイッチMOSF
ETをオン状態にして相補ビット線に現れた読み出し微
小信号をセンスアンプの入出力端子に与えた後に、これ
ら第5と第6のスイッチMOSFETをオフ状態にして
センスアンプの増幅動作を開始し、増幅信号が大きくさ
れた後に上記第5と第6のスイッチMOSFETを再び
オン状態にさせるものであることを特徴とする請求項3
のダイナミック型RAM。
4. The fifth and sixth switches M are provided between the pair of input / output terminals of the sense amplifier and the complementary bit lines.
5th and 6th switch MOSF provided with OSFET
After the ET is turned on and the read minute signal appearing on the complementary bit line is given to the input / output terminal of the sense amplifier, the fifth and sixth switch MOSFETs are turned off to start the amplification operation of the sense amplifier. 4. The fifth and sixth switch MOSFETs are turned on again after the amplified signal is increased.
Dynamic RAM.
【請求項5】 上記センスアンプは、相補ビット線との
設けられた第5と第6のスイッチMOSFETと、上記
相補ビット線に対応した一対からなる第1と第2の入力
端子に一方のソース,ドレイン及びゲートが交差接続さ
れた第5と第6の増幅MOSFETと、上記第5と第6
の増幅MOSFETのソースに一方の電極が接続され、
他方の電極が共通化された第1と第2の容量手段と、上
記第5と第6の増幅MOSFETのソースに活性化電圧
を与えるパワースイッチMOSFETとを含み、第1と
第2の容量手段の共通化された他方の電極に所定の電位
を与え、第5と第6のスイッチMOSFETをオン状態
にして信号線及び入力端子に同じプリチャージ電圧を与
える第1の期間と、上記相補ビット線の一方にメモリセ
ルからの読み出し微小電圧を与える第2の期間と、上記
第5と第6のスイッチMOSFETをオフ状態にし、第
1と第2の容量手段の共通化された他方の電極の電位を
1と第2の増幅MOSFETを活性化させるレベルに変
化させる第3の期間と、パワースイッチMOSFETを
オン状態にして第1と第2の増幅MOSFETを活性化
させた後に第5と第6のスイッチMOSFETを再びオ
ン状態にさせる第4の期間とによる増幅動作を行わせる
ものであることを特徴とする請求項1又は請求項2のダ
イナミック型RAM。
5. The sense amplifier includes fifth and sixth switch MOSFETs provided with complementary bit lines, and a pair of first and second input terminals corresponding to the complementary bit lines, one source being one source. , Fifth and sixth amplification MOSFETs whose drains and gates are cross-connected, and the fifth and sixth amplification MOSFETs
One electrode is connected to the source of the amplification MOSFET of
First and second capacitance means including first and second capacitance means having the other electrode in common, and a power switch MOSFET for applying an activation voltage to the sources of the fifth and sixth amplification MOSFETs. A first period in which a predetermined potential is applied to the other common electrode of the above, the fifth and sixth switch MOSFETs are turned on and the same precharge voltage is applied to the signal line and the input terminal, and the complementary bit line In a second period in which a minute voltage for reading from the memory cell is applied to one side, the fifth and sixth switch MOSFETs are turned off, and the potential of the other electrode common to the first and second capacitance means is set. For a third period during which the power switch MOSFET is changed to a level that activates the first and second amplification MOSFETs, and a fifth period after activating the first and second amplification MOSFETs by turning on the power switch MOSFET. Dynamic RAM according to claim 1 or claim 2, characterized in that according to the fourth period to the sixth switches MOSFET turned on again is intended to perform an amplifying operation.
【請求項6】 上記センスアンプの動作電圧は、外部か
ら供給された電源電圧を受ける降圧回路によりアドレス
選択回路を含む周辺回路の動作電圧に比べて低く設定さ
れた電圧であることを特徴とする請求項1、請求項2、
請求項3、請求項4又は請求項5のダイナミック型RA
M。
6. The operating voltage of the sense amplifier is set to be lower than the operating voltage of a peripheral circuit including an address selection circuit by a step-down circuit receiving a power supply voltage supplied from the outside. Claim 1, Claim 2,
Dynamic type RA according to claim 3, claim 4 or claim 5.
M.
【請求項7】 センスアンプに接続されるビット線を中
央で切り離すスイッチMOSFETが設けられた第1と
第2のメモリアレイを1組とし、第1のメモリアレイに
おいてスイッチMOSFETを中心にしてセンスアンプ
に対して外側のビット線と交差するワード線が選択され
るときには、第2のメモリアレイにおいてはスイッチM
OSFETを中心にしてセンスアンプ側のビット線と交
差するワード線が選択状態にされ、第1のメモリアレイ
においてスイッチMOSFETを中心にしてセンスアン
プ側のビット線と交差するワード線が選択されるときに
は、第2のメモリアレイにおいてはスイッチMOSFE
Tを中心にしてセンスアンプに対して外側のビット線と
交差するワード線が選択状態にされるようなアドレス設
定を行うとともに、センスアンプ側のビット線と交差す
るワード線が選択状態にされるメモリアレイではスイッ
チMOSFETがオフ状態にされるものであることを特
徴とするダイナミック型RAM。
7. A sense amplifier in which the first and second memory arrays each having a switch MOSFET for disconnecting a bit line connected to the sense amplifier at the center are provided as a set, and the switch MOSFET is centered in the first memory array. When a word line crossing the bit line on the outer side of is selected, the switch M in the second memory array is selected.
When the word line intersecting the bit line on the sense amplifier side with the OSFET as the center is selected and the word line intersecting with the bit line on the sense amplifier side with the switch MOSFET as the center is selected in the first memory array. , Switch MOSFE in the second memory array
Addressing is performed so that a word line intersecting with an outer bit line is selected with respect to the sense amplifier centering on T, and a word line intersecting with the bit line on the sense amplifier side is selected. A dynamic RAM in which a switch MOSFET is turned off in a memory array.
【請求項8】 複数のメモリアレイを1組とし、上記セ
ンスアンプが接続されるコモンソース線間を相互に接続
するスイッチMOSFETが設けられ、リフレッシュモ
ードにおいて1組を構成する複数のメモリアレイにおい
て1本ずつ順次にワード線が選択されるとともに、上記
コモンソース線間を相互に接続するスイッチMOSFE
Tがオン状態にされて上記センスアンプの増幅動作が開
始され、スイッチMOSFETをオフ状態にさせた後に
増幅動作を行う上記センスアンプのパワースイッチMO
SFETがオン状態にされるものであることを特徴とす
る請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項
5、請求項6又は請求項7のダイナミック型RAM。
8. A plurality of memory arrays are set as one set, switch MOSFETs for connecting common source lines to which the sense amplifiers are connected to each other are provided, and one set in the plurality of memory arrays forming one set in the refresh mode. Switch MOSFETs for sequentially selecting the word lines one by one and connecting the common source lines to each other
The power switch MO of the sense amplifier is turned on to start the amplification operation of the sense amplifier, and turns off the switch MOSFET to perform the amplification operation.
The dynamic RAM according to claim 1, claim 2, claim 3, claim 4, claim 5, claim 6 or claim 7, wherein the SFET is turned on.
【請求項9】 センスアンプのコモンソース線には短絡
用のスイッチMOSFETが設けられ、非動作状態のと
きには短絡状態にされるものであることを特徴とする請
求項8のダイナミック型RAM。
9. The dynamic RAM according to claim 8, wherein a switch MOSFET for short circuit is provided on the common source line of the sense amplifier, and the short circuit is provided when the switch MOSFET is in a non-operating state.
【請求項10】 ペアMOSFETの特性バラツキが補
償されたセンスアンプを用い、ビット線における寄生容
量値とメモリセルの容量値との比を約20倍からセンス
アンプの動作可能な範囲まで大きくされたダイナミック
型RAMをメモリ装置として用いることを特徴とする情
報処理システム。
10. A sense amplifier in which characteristic variations of paired MOSFETs are compensated is used, and a ratio of a parasitic capacitance value on a bit line to a capacitance value of a memory cell is increased from about 20 times to an operable range of the sense amplifier. An information processing system using a dynamic RAM as a memory device.
【請求項11】 センスアンプに接続されるビット線を
中央で切り離すスイッチMOSFETが設けられた第1
と第2のメモリアレイを1組とし、第1のメモリアレイ
においてスイッチMOSFETを中心にしてセンスアン
プに対して外側のビット線と交差するワード線が選択さ
れるときには、第2のメモリアレイにおいてはスイッチ
MOSFETを中心にしてセンスアンプ側のビット線と
交差するワード線が選択状態にされ、第1のメモリアレ
イにおいてスイッチMOSFETを中心にしてセンスア
ンプ側のビット線と交差するワード線が選択されるとき
には、第2のメモリアレイにおいてはスイッチMOSF
ETを中心にしてセンスアンプに対して外側のビット線
と交差するワード線が選択状態にされるようなアドレス
設定を行うとともに、センスアンプ側のビット線と交差
するワード線が選択状態にされるメモリアレイではスイ
ッチMOSFETがオフ状態にされてなるダイナミック
型RAMをメモリ装置として用いることを特徴とする情
報処理システム。
11. A first switch provided with a switch MOSFET for disconnecting a bit line connected to a sense amplifier at a center thereof.
And a second memory array as one set, and when a word line that intersects with a bit line outside the sense amplifier centering on the switch MOSFET in the first memory array is selected, in the second memory array, A word line that intersects the bit line on the sense amplifier side with the switch MOSFET as the center is selected, and a word line that intersects with the bit line on the sense amplifier side with the switch MOSFET as the center is selected. Sometimes, in the second memory array, the switch MOSF
Address setting is performed so that the word line intersecting with the outer bit line is selected with respect to the sense amplifier centering on ET, and the word line intersecting with the bit line on the sense amplifier side is selected. An information processing system characterized in that a dynamic RAM in which a switch MOSFET is turned off is used as a memory device in a memory array.
【請求項12】 ペアMOSFETの特性バラツキが補
償されたセンスアンプを用い、ビット線における寄生容
量とメモリセル容量値との比が約20倍からセンスアン
プの動作可能な範囲まで大きくされ、かつ複数のメモリ
アレイを1組とし、上記センスアンプが接続されるコモ
ンソース線間を相互に接続するスイッチMOSFETが
設けられ、リフレッシュモードにおいて1組を構成する
複数のメモリアレイにおいて1本ずつ順次にワード線が
選択されるとともに、上記コモンソース線間を相互に接
続するスイッチMOSFETがオン状態にされて上記セ
ンスアンプの増幅動作が開始され、スイッチMOSFE
Tをオフ状態にさせた後に増幅動作を行う上記センスア
ンプのパワースイッチMOSFETがオン状態にされる
ダイナミック型RAMをメモリ装置として用いることを
特徴とする情報処理システム。
12. A sense amplifier in which characteristic variations of paired MOSFETs are compensated is used, and a ratio of a parasitic capacitance on a bit line to a memory cell capacitance value is increased from about 20 times to an operable range of the sense amplifier, and a plurality of them are provided. Of memory arrays are set as one set, and switch MOSFETs for connecting the common source lines to which the above sense amplifiers are connected to each other are provided, and the plurality of memory arrays forming one set in the refresh mode are sequentially word line by line. Is selected, the switch MOSFETs that connect the common source lines to each other are turned on to start the amplification operation of the sense amplifier, and the switch MOSFE
An information processing system characterized by using as a memory device a dynamic RAM in which a power switch MOSFET of the sense amplifier is turned on after performing an amplification operation after turning off T.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100437464B1 (en) * 2002-07-02 2004-06-23 삼성전자주식회사 Semiconductor memory device with offset-compensated sensing scheme
KR100768634B1 (en) * 2005-03-31 2007-10-18 엘피다 메모리, 아이엔씨. Semiconductor storage device
US8542547B2 (en) 2010-06-09 2013-09-24 Elpida Memory, Inc. Semiconductor device and data processing system

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