JPH07182853A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents
Semiconductor integrated circuit deviceInfo
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- JPH07182853A JPH07182853A JP5321495A JP32149593A JPH07182853A JP H07182853 A JPH07182853 A JP H07182853A JP 5321495 A JP5321495 A JP 5321495A JP 32149593 A JP32149593 A JP 32149593A JP H07182853 A JPH07182853 A JP H07182853A
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Landscapes
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ビデオ信号処理に用い
られるビデオ用メモリ等の半導体集積回路装置に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device such as a video memory used for video signal processing.
【0002】[0002]
【従来の技術】図2は、従来の半導体集積回路装置の構
成例を示す構成ブロック図である。図2の半導体集積回
路装置は、画像データを格納するビデオ用メモリであ
り、例えば、データバスDT1及びそのデータバスDT
1とは相補的なデータ伝送をするデータバスDT1/か
らの画像データを格納する。この半導体集積回路装置
は、さらに、格納された画像データを、データバスDT
2及びデータバスDT2とは相補的なデータ伝送をする
データバスDT2/から出力し、また、データバスDT
3及びデータバスDT3とは相補的なデータを伝送する
データバスDT3/からも外部へ出力する構成となって
いる。この半導体集積回路装置は、データバスDT1,
DT1/からのデータを一時的に保持するレジスタ部1
0と、このレジスタ部10に保持されたデータが書込ま
れるDRAM部20と、DRAM部20に格納されてい
たデータを読出し、そのデータを一時的に保持するレジ
スタ部30と、レジスタ部30と同様にDRAM部20
に格納されていたデータを読出して一時的に保持するレ
ジスタ部40とを、備えている。レジスタ部10は、D
RAM部20に対する書込みデータを保持するレジスタ
であり、ビット線BLとこのビット線BLに対して相補
的信号を伝送するビット線BL/とからなるビット線対
を複数有し有している。その各ビット線対にスタティッ
ク型メモリセル11がそれぞれ接続されている。DRA
M部20は、複数のワード線WL及びそれと交差する複
数のビット線対BL,BL/の各交差箇所に、MOSト
ランジスタで構成されたダイナミック型メモリセル(以
下、DRAMメモリセルという)21,22,…がそれ
ぞれ接続されてマトリックス状に配列されたメモリセル
アレイを有している。レジスタ部30,40は、DRA
M部20に対する読出しデータをそれぞれ保持するレジ
スタであり、レジスタ部10と同様に、ビット線BLと
このビット線BLに対して相補的信号を伝送するビット
線BL/とからなるビット線対を複数それぞれ有してい
る。その各ビット線対にスタティック型メモリセル3
1,41がそれぞれ接続されている。2. Description of the Related Art FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a conventional semiconductor integrated circuit device. The semiconductor integrated circuit device of FIG. 2 is a video memory that stores image data, and includes, for example, the data bus DT1 and its data bus DT.
1 stores image data from the data bus DT1 / for complementary data transmission. The semiconductor integrated circuit device further stores the stored image data in the data bus DT.
2 and the data bus DT2 output from the data bus DT2 / for complementary data transmission, and also the data bus DT
3 and the data bus DT3 are also configured to output to the outside from the data bus DT3 / which transmits complementary data. This semiconductor integrated circuit device has a data bus DT1,
Register unit 1 for temporarily holding data from DT1 /
0, the DRAM unit 20 in which the data held in the register unit 10 is written, the register unit 30 that reads out the data stored in the DRAM unit 20 and temporarily holds the data, and the register unit 30. Similarly, the DRAM section 20
And a register section 40 for reading out the data stored in and temporarily holding it. The register unit 10 is D
The register is a register that holds write data for the RAM section 20, and has a plurality of bit line pairs including a bit line BL and a bit line BL / that transmits a complementary signal to the bit line BL. A static memory cell 11 is connected to each bit line pair. DRA
The M section 20 includes a dynamic memory cell (hereinafter referred to as a DRAM memory cell) 21 and 22 formed of MOS transistors at each intersection of a plurality of word lines WL and a plurality of bit line pairs BL and BL / intersecting with the word lines WL. , Are connected to each other and have a memory cell array arranged in a matrix. The register units 30 and 40 are the DRA
This is a register that holds read data for the M section 20, and, like the register section 10, includes a plurality of bit line pairs including a bit line BL and a bit line BL / that transmits a complementary signal to the bit line BL. I have each. A static memory cell 3 is provided for each bit line pair.
1, 41 are connected respectively.
【0003】データバスDT1,DT1/〜DT3,D
T3/、各レジスタ部10,30,40、及びDRAM
部20の間は、DRAM部20に対するデータ入出力制
御用の第1の転送ゲートまたは、データバスDT1,D
T1/〜DT3,DT3/に対するデータ入出力を制御
する第2の転送ゲートで接続されている。データバスD
T1,DT1/とレジスタ部10との間は、複数の第2
の転送ゲートが接続され、この各転送ゲートは、ビット
線対選択信号に基づいて同時に開閉するMOSトランジ
スタ51,52で構成されている。これらのMOSトラ
ンジスタ51,52が導通することによって、データバ
スDT1,DT1/とレジスタ部10中の各ビット線対
BL,BL/との間が接続される。レジスタ部10及び
DRAM部20間には、MOSトランジスタ53,54
で構成される複数の第1の転送ゲートが、メモリセルア
レイに対応して設けられている。これらのMOSトラン
ジスタ53,54が、制御信号に基づいて開閉し、レジ
スタ部10の複数のビット線対が、DRAM部20中の
メモリセルアレイの各ビット線対BL,BL/にそれぞ
れ接続される。DRAM部20及びレジスタ部30間に
は、MOSトランジスタ55,56で構成される複数の
第1の転送ゲートが設けられ、これらの2個のMOSト
ランジスタ55,56が、制御信号に基づいて同時に開
閉する。これに伴い、レジスタ部30の複数のビット線
対BL,BL/が、DRAM部20中のメモリセルアレ
イの各ビット線対BL,BL/にそれぞれ接続される。
データバスDT2,DT2/とレジスタ部30との間に
は、ビット線対選択信号に基づいて開閉する複数の第2
の転送ゲートが設けられている。各第2の転送ゲート
は、MOSトランジスタ57,58で構成され、これら
のMOSトランジスタ57,58が、データバスDT
2,DT2/とレジスタ部30中のビット線対BL,B
L/間をそれぞれ導通制御する構成となっている。レジ
スタ部40は、レジスタ部30と同様の構成であり、レ
ジスタ部30の各ビット線対が、MOSトランジスタ5
9,60で構成される複数の第1の転送ゲートを介して
そのレジスタ部30と接続されている。データバスDT
3,DT3/とレジスタ部40との間には、ビット線対
選択信号に基づいて開閉する複数の第2の転送ゲートが
設けられている。その各第2の転送ゲートは、MOSト
ランジスタ61,62で構成され、これらのMOSトラ
ンジスタ61,62が、データバスDT3,DT3/と
レジスタ部40中のビット線対BL,BL/間をそれぞ
れ導通制御する構成となっている。Data buses DT1, DT1 / to DT3, D
T3 /, each register unit 10, 30, 40, and DRAM
Between the sections 20, the first transfer gates for controlling data input / output to the DRAM section 20 or the data buses DT1 and D
It is connected by a second transfer gate which controls data input / output to / from T1 / to DT3 and DT3 /. Data bus D
Between T1 and DT1 / and the register unit 10, a plurality of second
Of the MOS transistors 51 and 52 which are simultaneously opened and closed based on the bit line pair selection signal. When the MOS transistors 51 and 52 are turned on, the data buses DT1 and DT1 / are connected to the bit line pairs BL and BL / in the register unit 10. MOS transistors 53 and 54 are provided between the register unit 10 and the DRAM unit 20.
A plurality of first transfer gates configured by are provided corresponding to the memory cell array. These MOS transistors 53 and 54 open and close based on the control signal, and the plurality of bit line pairs of the register unit 10 are connected to the respective bit line pairs BL and BL / of the memory cell array in the DRAM unit 20. A plurality of first transfer gates composed of MOS transistors 55 and 56 are provided between the DRAM unit 20 and the register unit 30, and these two MOS transistors 55 and 56 simultaneously open and close based on a control signal. To do. Accordingly, the plurality of bit line pairs BL and BL / of the register unit 30 are connected to the respective bit line pairs BL and BL / of the memory cell array in the DRAM unit 20.
Between the data buses DT2, DT2 / and the register unit 30, a plurality of second lines that are opened and closed based on the bit line pair selection signal.
Transfer gates are provided. Each second transfer gate is composed of MOS transistors 57 and 58, and these MOS transistors 57 and 58 are connected to the data bus DT.
2, DT2 / and the bit line pair BL, B in the register unit 30
It is configured to control conduction between L /. The register unit 40 has the same configuration as the register unit 30, and each bit line pair of the register unit 30 has a MOS transistor 5
It is connected to the register unit 30 via a plurality of first transfer gates composed of 9, 60. Data bus DT
A plurality of second transfer gates that are opened and closed based on the bit line pair selection signal are provided between 3, DT3 / and the register section 40. Each of the second transfer gates is composed of MOS transistors 61 and 62, and these MOS transistors 61 and 62 conduct between the data buses DT3 and DT3 / and the bit line pair BL and BL / in the register section 40, respectively. It is configured to control.
【0004】図3は、図2中のDRAM部とレジスタ部
を示す回路図であり、DRAM部20の一部とレジスタ
部30が例として示されている。DRAM部20は、各
ワード線WLの電位に基づいてオン、オフ動作する複数
のMOSトランジスタ21a,22a…と、その各MO
Sトランジスタ21a,22a…がオン状態のときビッ
ト線BL或いはBL/とそれぞれ接続される複数のキャ
パシタ21b,22b…を有している。キャパシタ21
b,22b…は、例えばMOSトランジスタで構成さ
れ、その各キャパシタ21b,22b…は、電荷を蓄積
してデータを保持する。また、DRAM部20には、リ
フレッシュカウンタ23が接続され、リフレッシュカウ
ンタ23は、ワード線WLを介してリフレッシュ信号を
該DRAM部20に送出する。レジスタ部30は、4個
のMOSトランジスタ31a,31b,31c,31d
で構成され、MOSトランジスタ31a及び31bとM
OSトランジスタ31c及び31dとは、それそれCM
OSトランジスタで形成されている。4個のMOSトラ
ンジスタ31a,31b,31c,31dにより、フリ
ップフロップが構成され、このフリップフロップが、ビ
ット線BL,BL/間に接続されてデータを保持する。
なお、図2中のレジスタ部10,40もレジスタ部30
と同様の構成のフリップフロップを有し、これらのフリ
ップフロップがデータを保持する構成である。FIG. 3 is a circuit diagram showing the DRAM section and the register section in FIG. 2, and a part of the DRAM section 20 and the register section 30 are shown as an example. The DRAM section 20 includes a plurality of MOS transistors 21a, 22a ... Which are turned on and off based on the potential of each word line WL, and their respective MOs.
Has a plurality of capacitors 21b, 22b ... Which are respectively connected to the bit line BL or BL / when the S transistors 21a, 22a. Capacitor 21
b, 22b ... Are composed of, for example, MOS transistors, and their respective capacitors 21b, 22b ... Accumulate charges and hold data. A refresh counter 23 is connected to the DRAM section 20, and the refresh counter 23 sends a refresh signal to the DRAM section 20 via the word line WL. The register unit 30 includes four MOS transistors 31a, 31b, 31c, 31d.
And MOS transistors 31a and 31b and M
The OS transistors 31c and 31d are CM
It is formed of an OS transistor. A flip-flop is formed by the four MOS transistors 31a, 31b, 31c and 31d, and the flip-flop is connected between the bit lines BL and BL / and holds data.
The register units 10 and 40 shown in FIG.
The flip-flops have the same configuration as the above, and these flip-flops hold data.
【0005】次に、図2の半導体集積回路装置の動作を
説明する。データバスDT1,DT1/に接続された複
数の第2の転送ゲートに対してビット線対選択信号が順
次送られ、それらの各転送ゲート中のMOSトランジス
タ51,52が、順次オン状態となる。その結果、情報
源からのシリアルなデータが、レジスタ部10の各メモ
リセルに順次転送されてパラレルなデータに変換され
る。その後、例えば、制御信号が、複数の転送ゲート中
の各MOSトランジスタ53,54に一斉に伝送され、
各転送ゲートが同時にオン状態となる。これにより、レ
ジスタ部10中の各メモリセルに保持された複数のデー
タは、一斉にDRAM部20に書込まれる。また、リフ
レッシュカウンタ23からリフレッシュ信号が、複数の
ワード線WLを介して順次伝送され、DRAM部20内
の各DRAMメモリセルがリフレッシュされる。そのた
め、DRAM部20に書込まれたデータは、保持され
る。データを読出す場合には、例えば、制御信号が複数
の第1の転送ゲートのMOSトランジスタ55,56に
一斉に伝達され、それらの各第1の転送ゲートが、同時
にオン状態となる。そのため、DRAM部20中のメモ
リセルアレイに格納されていたデータの内の1列分のデ
ータが、一斉にレジスタ部30に転送される。レジスタ
部30は、DRAM部20から転送されたデータを一時
的に保持する。次に、ビット線対選択信号が、出力用の
複数の第2の転送ゲートの各MOSトランジスタ57,
58に順次供給され、複数の第2の転送ゲートが順次導
通状態となる。これにより、レジスタ部30に保持され
ていたパラレルなデータが、順次データバスDT2,D
T2/を介してシリアスデータに変換されて読出され
る。一方、レジスタ部40は、レジスタ部30の補助と
して用いられ、レジスタ部に保持されたデータを保持
し、レジスタ30と同様にしてデータバスDT3,DT
3/を介して読出しデータを出力する。即ち、例えば、
レジスタ部30に対してDRAM部20からデータ転送
をしているときに、レジスタ部40は、データバスDT
3,DT3/を介して読出しデータを出力する。Next, the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 2 will be described. Bit line pair selection signals are sequentially sent to the plurality of second transfer gates connected to the data buses DT1 and DT1 /, and the MOS transistors 51 and 52 in each of the transfer gates are sequentially turned on. As a result, serial data from the information source is sequentially transferred to each memory cell of the register unit 10 and converted into parallel data. After that, for example, the control signal is transmitted to the MOS transistors 53 and 54 in the plurality of transfer gates all at once,
Each transfer gate is turned on at the same time. As a result, the plurality of data held in the respective memory cells in the register section 10 are simultaneously written in the DRAM section 20. Further, the refresh signal is sequentially transmitted from the refresh counter 23 through the plurality of word lines WL, and each DRAM memory cell in the DRAM section 20 is refreshed. Therefore, the data written in the DRAM section 20 is retained. When reading data, for example, the control signal is transmitted to the MOS transistors 55 and 56 of the plurality of first transfer gates all at once, and the respective first transfer gates are simultaneously turned on. Therefore, one column of data stored in the memory cell array in the DRAM section 20 is transferred to the register section 30 all at once. The register unit 30 temporarily holds the data transferred from the DRAM unit 20. Next, the bit line pair selection signal is output to the MOS transistors 57, 57 of the plurality of second transfer gates for output.
It is sequentially supplied to 58, and the plurality of second transfer gates are sequentially turned on. As a result, the parallel data held in the register unit 30 is sequentially transferred to the data buses DT2, D.
It is converted to serial data via T2 / and read. On the other hand, the register unit 40 is used as an auxiliary of the register unit 30, holds the data held in the register unit, and in the same manner as the register 30, the data buses DT3 and DT.
The read data is output via 3 /. That is, for example,
When data is being transferred from the DRAM section 20 to the register section 30, the register section 40 operates on the data bus DT.
3, read data is output via DT3 /.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
半導体集積回路装置においては、次のような課題があっ
た。レジスタ部10,30,40は、PMOS及びNM
OSのコンプリメンタリで構成されたスタティック型メ
モリを使用している。そのため、PMOS及びNMOS
の素子分離等により、半導体集積回路のパターン面積が
増大していた。本発明は前記従来技術が持っていた課題
として、パターン面積が増大する点について解決をした
半導体集積回路装置を提供するものである。However, the conventional semiconductor integrated circuit device has the following problems. The register units 10, 30, 40 are PMOS and NM
A static memory composed of the complementary OS is used. Therefore, PMOS and NMOS
Due to the element isolation, etc., the pattern area of the semiconductor integrated circuit has been increased. The present invention provides a semiconductor integrated circuit device which solves the problem of increasing the pattern area, which is a problem of the conventional technique.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】第1の発明は、前記課題
を解決するために、複数のワード線及びそれと交差する
複数のビット線対の各交差箇所に、MOSトランジスタ
で構成されたDRAMメモリセルがそれぞれ接続されて
マトリックス状に配列されたメモリセルアレイと、前記
各ビット線対にそれぞれ接続され、制御信号に基づきオ
ン、オフ動作する複数の第1の転送ゲートと、前記各第
1の転送ゲートを介して前記ビット線対にそれぞれ接続
され、前記メモリセルに対する書込みデータまたは読出
しデータをそれぞれ保持するシリアルデータ/パラレル
データ相互変換用の複数のレジスタと、前記各レジスタ
とデータバスとの間にそれぞれ接続され、ビット線選択
信号によりオン,オフ動作する複数の複数の第2の転送
ゲートと、リフレッシュ信号を出力して前記複数のワー
ド線を順に選択し、前記メモリセルに対する再書込みを
おこなわせるリフレッシュ回路とを、備えた半導体集積
回路装置において、次の手段を講じている。即ち、前記
各レジスタは、前記メモリセルと同一の回路を用いて構
成し、かつ前記リフレッシュ信号によって再書込みを行
う構成としている。第2の発明は、第1の発明における
前記各レジスタは、ビット線対を構成する2本のビット
線間に襷掛け接続されたデータ保持用の第1及び第2の
MOSトランジスタと、前記リフレッシュ信号でオン,
オフ動作し、オン状態のとき前記第1及び第2のMOS
トランジスタを一定電位に設定する再書込み用の第3及
び第4のMOSトランジスタとを備え、前記第1、第
2、第3及び第4のMOSトランジスタは、同一チャネ
ル型のMOSトランジスタで構成している。In order to solve the above-mentioned problems, a first aspect of the present invention is to provide a DRAM memory comprising MOS transistors at each intersection of a plurality of word lines and a plurality of bit line pairs intersecting the word lines. A memory cell array in which cells are connected to each other and arranged in a matrix, a plurality of first transfer gates that are respectively connected to each of the bit line pairs and that are turned on and off based on a control signal, and each of the first transfer Between each of the registers and the data bus, a plurality of registers for serial data / parallel data mutual conversion, which are respectively connected to the bit line pair through a gate and hold write data or read data for the memory cell, respectively. A plurality of second transfer gates connected to each other and turned on and off by a bit line selection signal, Outputs a shoe signal selecting the plurality of word lines sequentially, and a refresh circuit for performing the re-writing to the memory cell, the semiconductor integrated circuit device having, takes the following means. That is, each of the registers is configured by using the same circuit as the memory cell and is rewritten by the refresh signal. A second aspect of the present invention is characterized in that each of the registers in the first aspect of the invention includes first and second MOS transistors for holding data, which are connected between two bit lines forming a bit line pair, and the refresh transistor. On with signal,
The first and second MOSs are turned off and are turned on.
Rewriting third and fourth MOS transistors for setting the transistors to a constant potential, wherein the first, second, third and fourth MOS transistors are formed of the same channel type MOS transistor. There is.
【0008】[0008]
【作用】第1の発明によれば、以上のように半導体集積
回路装置を構成したので、各レジスタは、DRAMメモ
リセルとなり、それらDRAMメモリセルは、メモリセ
ルアレイと同様に、フレッシュ信号に基づいてデータの
再書込みが行われる。第2の発明によれば、各レジスタ
は、第1、第2、第3及び第4のMOSトランジスタを
備え、かつそれら第1、第2、第3及び第4のMOSト
ランジスタが同一チャネル型のMOSトランジスタで構
成されている。そのため、各レジスタ内で必要とされた
MOSトランジスタの素子分離等の省略が可能となる。
従って従来の課題を解決できるのである。According to the first aspect of the invention, since the semiconductor integrated circuit device is configured as described above, each register becomes a DRAM memory cell, and these DRAM memory cells are based on a fresh signal like the memory cell array. Data is rewritten. According to the second invention, each register includes the first, second, third and fourth MOS transistors, and the first, second, third and fourth MOS transistors are of the same channel type. It is composed of MOS transistors. Therefore, it is possible to omit the element isolation of the MOS transistor required in each register.
Therefore, the conventional problems can be solved.
【0009】[0009]
【実施例】図1は、本発明の実施例の半導体集積回路装
置を示す回路図である。図1に示される装置は、従来の
図2及び図3と同様に、画像データを格納するビデオ用
メモリの部分回路であり、図2及び図3と共通する要素
には、共通の符号が付されている。図1の半導体集積回
路装置は、従来の図3と同様に、複数のワード線WL及
びそれと交差する複数のビット線対BL,BL/の各交
差箇所に、MOSトランジスタで構成されたDRAMメ
モリセルがマトリックス状に接続されたメモリセルアレ
イ有している。このメモリセルアレイが、互いに相補的
なデータを伝送するデータバスDT及びDT/から入力
された画像データを保持する。メモリセルアレイとデー
タバスDT及びDT/の間には、書込みデータ或いは読
出しデータを一時的に保持するレジスタ部70が、備え
られている。また、レジスタ部70及びメモリセルアレ
イ間は、制御信号によって開閉する複数の第1の転送ゲ
ートが備えられ、レジスタ部70及びデータバスDT及
びDT/の間には、ビット線対選択信号に基づき開閉す
る複数の第2の転送ゲートが、備えられている。1 is a circuit diagram showing a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention. The device shown in FIG. 1 is a partial circuit of a video memory for storing image data, like the conventional devices shown in FIGS. 2 and 3, and elements common to those in FIGS. Has been done. The semiconductor integrated circuit device of FIG. 1 has a DRAM memory cell composed of MOS transistors at each intersection of a plurality of word lines WL and a plurality of bit line pairs BL, BL / which intersects the word lines WL, as in the conventional FIG. Have memory cell arrays connected in a matrix. The memory cell array holds image data input from the data buses DT and DT / which transmit complementary data. A register unit 70 for temporarily holding write data or read data is provided between the memory cell array and the data buses DT and DT /. Further, a plurality of first transfer gates that are opened / closed by a control signal are provided between the register unit 70 and the memory cell array, and are opened / closed between the register unit 70 and the data buses DT and DT / based on a bit line pair selection signal. A plurality of second transfer gates are provided.
【0010】メモリセルアレイ中の各DRAMメモリセ
ルは、各ワード線WLの電位に基づいてそれぞれオン,
オフ動作するMOSトランジスタ21a,22a,…
と、その各MOSトランジスタ21a,22a,…がオ
ン状態のときビット線BL或いはBL/とそれぞれ接続
されるキャパシタ21b,22b,…でそれぞれ構成さ
れている。各キャパシタ21b,22b,…は、例えば
MOSトランジスタでそれぞれ構成されている。また、
この半導体集積回路装置は、そのメモリセルアレイに対
してワード線WLを介して順次リフレッシュ信号を供給
するリフレッシュカウンタ23と、リフレッシュカウン
タ23を制御するリフレッシュコントローラ24とを、
備えている。図1の半導体集積回路装置は、図2及び図
3とは異なる装置であり、レジスタ部70は、メモリセ
ルアレイと同様にDRAMメモリセルを複数有し、それ
らのDRAMメモリセルが該メモリセルアレイの各ビッ
ト線対に対応して設けられている。レジスタ部70中の
各DRAMメモリセルは、4個のNチャネル型のMOS
トランジスタ(以下、NMOSという)71,72,7
3,74で構成され、データ保持用の第1及び第2のM
OSトランジスタであるNMOS72及び74が、ビッ
ト線対を構成する2本のビット線BL,BL/間に襷掛
け接続されている。また、リフレッシュ信号でオン,オ
フ動作し、オン状態のときNMOS72及び74を一定
電位に設定する再書込み用の第3及び第4のMOSトラ
ンジスタであるNMOS71及び73が、リフレッシュ
カウンタ23に接続されている。即ち、NMOS71及
び73のソースは、電源電位Vddに接続され、かつ、
ゲートはリフレッシュカウンタ23に接続されている。
NMOS74のゲートは、NMOS71のドレインに接
続され、NMOS72のゲートは、NMOS73のドレ
インに接続されている。NMOS72及び74のソース
は、それぞれ接地電位GNDに接続されている。NMO
S71及び72のドレインは、ビット線BLに接続さ
れ、NMOS73及び74のドレインは、ビット線BL
/に接続されている。一方、各第1の転送ゲートは、N
MOSトランジスタ55,56で構成され、このNMO
Sトランジスタ55,56が、各ビット線対にそれぞれ
接続されている。各第2の転送ゲートは、NMOS5
7,58で構成され、各ビット線対に接続されている。Each DRAM memory cell in the memory cell array is turned on, based on the potential of each word line WL.
MOS transistors 21a, 22a, ...
, And capacitors 21b, 22b, ... Connected to the bit line BL or BL / when the MOS transistors 21a, 22a ,. Each of the capacitors 21b, 22b, ... Is composed of, for example, a MOS transistor. Also,
This semiconductor integrated circuit device includes a refresh counter 23 that sequentially supplies a refresh signal to the memory cell array via a word line WL, and a refresh controller 24 that controls the refresh counter 23.
I have it. The semiconductor integrated circuit device of FIG. 1 is a device different from that of FIG. 2 and FIG. 3, and the register unit 70 has a plurality of DRAM memory cells like the memory cell array, and these DRAM memory cells are each of the memory cell array. It is provided corresponding to the bit line pair. Each DRAM memory cell in the register unit 70 is composed of four N-channel type MOS.
Transistors (hereinafter referred to as NMOS) 71, 72, 7
3 and 74, the first and second M for holding data
The NMOS transistors 72 and 74, which are OS transistors, are connected to each other between two bit lines BL and BL / which form a bit line pair. Also, the refresh counter 23 is connected to the NMOS 71 and 73 which are the third and fourth rewriting MOS transistors for rewriting which are turned on and off by the refresh signal and set the NMOS 72 and 74 to a constant potential when in the on state. There is. That is, the sources of the NMOSs 71 and 73 are connected to the power supply potential Vdd, and
The gate is connected to the refresh counter 23.
The gate of the NMOS 74 is connected to the drain of the NMOS 71, and the gate of the NMOS 72 is connected to the drain of the NMOS 73. The sources of the NMOSs 72 and 74 are connected to the ground potential GND, respectively. NMO
The drains of S71 and 72 are connected to the bit line BL, and the drains of the NMOSs 73 and 74 are connected to the bit line BL.
/It is connected to the. On the other hand, each first transfer gate has N
This NMO is composed of MOS transistors 55 and 56.
S transistors 55 and 56 are connected to each bit line pair. Each second transfer gate has an NMOS 5
7, 58 connected to each bit line pair.
【0011】次に、図1の半導体集積回路装置の動作を
説明する。複数のワード線WLの内の一本が“H”とさ
れることによって、例えばNMOS21a及びキャパシ
タ21bで構成されるメモリセルが選択される。選択さ
れたメモリセルに“H”レベルが記憶されていたとする
と、それに接続されたビット線BLが“H”となり、図
示しないセンスアンプによってそのビット線BLに
“H”、ビット線BL/に“L”が確定される。次に、
第1のゲートが制御信号によってオン状態とされ、デー
タは、レジスタ部70中のDRAMメモリセルに転送さ
れて保持される。さらに、アドレスに基づいてビット線
対選択信号“H”となり、第2のゲートのMOSトラン
ジスタ57,58がオン状態となる。その結果、レジス
タ部70中のメモリセルに保持されたデータが、データ
線DT及びDT/に転送され、読出し動作は終了する。
メモリセルアレイ及びレジスタ部70内の各メモリセル
は、DRAMメモリセルであるので、データ保持のため
にリフレッシュが必要である。図4は、DRAMメモリ
セルの放電特性を示す図であり、図5は、DRAMメモ
リセルの充電特性を示す図である。DRAMメモリセル
は、時間の経過と共にキャパシタに充電されていた電荷
を放出する。即ち、図4に示すように、最初約2.6V
の“H”レベルにあった電位が、時間と共に降下して
“H”確定電位VT よりも低下する。通常のリフレッシ
ュ動作は、リフレッシュコントローラ24が、リフレッ
シュカウンタ23を制御し、リフレッシュカウンタ23
は、ワード線WLを順次“H”にする。ワード線WLが
順次“H”になることによってNMOS21a,22
a,…が、オン状態となり、ビット線BL,BL/とキ
ャパシタ21b,22b,…とが、導通して充電され
る。図5は、時間の経過と共に各キャパシタ21b,2
2b,…が充電電荷により電位が上昇する様子を示して
いる。各キャパシタ21b,22b,…の電位が、放電
によって“H”確定電位VT より低下する前に、充電に
より電位を上昇させてデータの再書込みを行う。図1の
半導体集積回路装置のレジスタ部70中の各メモリセル
も、DRAMメモリセルであるのでリフレッシュ動作を
必要とする。レジスタ部70中の各メモリセルも、リフ
レッシュカウンタ23から、リフレッシュ信号を入力し
て同様にリフレッシュされる。即ち、リフレッシュ信号
“H”となり、NMOS71,73がオン状態となる。
その結果、NMOS72,74のドレインの“H”レベ
ルが保障されて、リフレッシュ動作が終了する。Next, the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 1 will be described. When one of the plurality of word lines WL is set to “H”, a memory cell including, for example, the NMOS 21a and the capacitor 21b is selected. If "H" level is stored in the selected memory cell, the bit line BL connected to it becomes "H", and the bit line BL is "H" and the bit line BL / is "H" by a sense amplifier (not shown). L ″ is confirmed. next,
The first gate is turned on by the control signal, and the data is transferred and held in the DRAM memory cell in the register unit 70. Further, the bit line pair selection signal "H" is set based on the address, and the second gate MOS transistors 57 and 58 are turned on. As a result, the data held in the memory cell in the register unit 70 is transferred to the data lines DT and DT /, and the read operation is completed.
Since each memory cell in the memory cell array and the register section 70 is a DRAM memory cell, it needs to be refreshed to retain data. FIG. 4 is a diagram showing the discharge characteristic of the DRAM memory cell, and FIG. 5 is a diagram showing the charge characteristic of the DRAM memory cell. The DRAM memory cell releases the electric charge stored in the capacitor over time. That is, as shown in FIG.
The potential that was at the "H" level decreases with time and becomes lower than the "H" definite potential V T. In a normal refresh operation, the refresh controller 24 controls the refresh counter 23,
Changes the word line WL to "H" sequentially. When the word line WL is sequentially set to “H”, the NMOSs 21a, 22
.. are turned on, and the bit lines BL, BL / and the capacitors 21b, 22b ,. FIG. 5 shows that each capacitor 21b, 2
2b, ... Show that the potential rises due to the charge. Before the potentials of the capacitors 21b, 22b, ... Are lowered from the “H” defined potential V T by discharging, the potentials are raised by charging to rewrite data. Each memory cell in the register unit 70 of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 1 also needs a refresh operation because it is a DRAM memory cell. Each memory cell in the register unit 70 is similarly refreshed by inputting a refresh signal from the refresh counter 23. That is, the refresh signal becomes "H", and the NMOSs 71 and 73 are turned on.
As a result, the "H" level of the drains of the NMOSs 72 and 74 is guaranteed, and the refresh operation is completed.
【0012】書込み動作の場合、ビット線選択信号が
“H”となり、NMOS57,58がオン状態となる。
これにより、データバスDT,DT/からシリアスデー
タが、レジスタ部70中の各DRAMメモリセルにそれ
ぞれ書込まれてパラレルなデータに変換される。その
後、制御信号により第1のゲートがオン状態とされ、デ
ータは、メモリセルアレイに転送され、データはメモリ
セルアレイ中の各DRAMセルに書込まれる。上記の機
能を有するレジスタ部70が、DRAMメモリセルで構
成されるメモリセルアレイに対して、データ入力側とデ
ータ出力側とに設けられることで、従来の図2と同様の
半導体集積回路装置が実現される。なお、出力側にレジ
スタ部70を2個設けることによって、データの読出し
の自由度が得られる。以上のように、本実施例では、従
来のコンプリメンタリのNMOS及びPMOSで構成さ
れたレジスタ部10,30,40に対して、レジスタ部
70は、すべて同一チャネルのNMOS71〜74で構
成されたDRAMメモリセルを備えている。そのため、
図1の半導体集積回路装置を製造する場合、例えば、メ
モリセルアレイもNMOSとすれば、合理的な工程で製
造することができる。また、各NMOS71〜74にお
ける素子分離等が省略可能となり、パターン面積を小さ
くすることができる。なお、レジスタ部70の各メモリ
セルは、DRAMメモリセルとなり、リフレッシュが必
要となるが、メモリセルアレイのリフレッシュカウンタ
23及びリフレッシュコントローラ24を使用すること
できるので特別な手段を必要としない。In the write operation, the bit line selection signal becomes "H" and the NMOSs 57 and 58 are turned on.
As a result, the serial data from the data buses DT and DT / is written in each DRAM memory cell in the register unit 70 and converted into parallel data. After that, the first gate is turned on by the control signal, the data is transferred to the memory cell array, and the data is written in each DRAM cell in the memory cell array. By providing the register unit 70 having the above-mentioned function on the data input side and the data output side of the memory cell array composed of DRAM memory cells, a conventional semiconductor integrated circuit device similar to that of FIG. 2 is realized. To be done. By providing two register units 70 on the output side, a degree of freedom in reading data can be obtained. As described above, in the present embodiment, the register unit 70 is a DRAM memory configured by the NMOS 71 to 74 of the same channel in contrast to the register units 10, 30, 40 configured by the conventional complementary NMOS and PMOS. It has a cell. for that reason,
When the semiconductor integrated circuit device of FIG. 1 is manufactured, for example, if the memory cell array is also an NMOS, it can be manufactured in a rational process. Further, element isolation or the like in each of the NMOSs 71 to 74 can be omitted, and the pattern area can be reduced. Each memory cell of the register unit 70 becomes a DRAM memory cell and needs to be refreshed, but since the refresh counter 23 and the refresh controller 24 of the memory cell array can be used, no special means is required.
【0013】なお、本発明は、上記実施例に限定されず
種々の変形が可能である。その変形例としては、例えば
次のようなものがある。 (1) レジスタ部70内の各DRAMメモリセルは、
PMOSで構成されたDRAMメモリセルとしても、本
実施例と同様の効果を奏することができる。よい。 (2) メモリセルアレイに対して、入力側にデータ書
込み用レジスタ部70、出力側にデータ読出し用レジス
タ部70を設けているが、用途によって、データ転送用
データバスを1対のみとし、レジスタ部70を入出力用
レジスタとしてもよい。The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. The following are examples of such modifications. (1) Each DRAM memory cell in the register unit 70 is
The same effect as that of the present embodiment can be obtained even with a DRAM memory cell composed of PMOS. Good. (2) With respect to the memory cell array, the data writing register unit 70 is provided on the input side and the data reading register unit 70 is provided on the output side. However, depending on the application, only one pair of data transfer data buses is provided, and the register unit is provided. 70 may be an input / output register.
【0014】[0014]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、第1の発明
によれば、各レジスタが、DRAMメモリセルを用いて
構成されるので、半導体集積回路装置の各レジスタがメ
モリセルアレイと同様にリフレッシュで再書込みされ
る。そのため、例えば、各レジスタにおけるDRAMメ
モリセルの制御が、例えば、従来に比べて特別の制御部
を設けることなく半導体集積回路装置の規模を小さくす
ることが可能である。第2の発明によれば、各レジスタ
をすべて同一チャネル型のMOSトランジスタで構成し
ているので、パターン面積を小さくすることができる。
また、例えば、メモリセルアレイを構成するMOSトラ
ンジスタも同一チャネル型のMOSトランジスタとすれ
ば、合理的な工程で製造することができる。As described above in detail, according to the first aspect of the invention, since each register is formed by using the DRAM memory cell, each register of the semiconductor integrated circuit device is refreshed like a memory cell array. Will be rewritten with. Therefore, for example, the control of the DRAM memory cell in each register can reduce the scale of the semiconductor integrated circuit device without providing a special control unit as compared with the related art, for example. According to the second aspect of the invention, since each register is composed of the same channel type MOS transistors, the pattern area can be reduced.
Further, for example, if the MOS transistors forming the memory cell array are the same-channel type MOS transistors, they can be manufactured in a rational process.
【図1】本発明の実施例の半導体集積回路装置を示す回
路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a semiconductor integrated circuit device of an embodiment of the present invention.
【図2】従来の半導体集積回路装置の回路例を示す回路
図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a circuit example of a conventional semiconductor integrated circuit device.
【図3】図2中のレジスタ部とDRAM部を示す回路図
である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a register unit and a DRAM unit in FIG.
【図4】DRAMメモリセルの放電特性を示す図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing discharge characteristics of a DRAM memory cell.
【図5】DRAMメモリセルの充電特性を示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram showing charging characteristics of a DRAM memory cell.
21a,22a NMOS 21b,22b キャパシタ 55,56 NMOS(第1のゲート) 57,58 NMOS(第2のゲート) 71,73 NMOS(第3,4のMOSト
ランジスタ) 72,74 NMOS(第1,2のMOSト
ランジスタ) BL,BL/ ビット線 WL ワード線 DT,DT/ データバス21a, 22a NMOS 21b, 22b Capacitor 55,56 NMOS (first gate) 57,58 NMOS (second gate) 71,73 NMOS (third and fourth MOS transistors) 72,74 NMOS (first, second, first) MOS transistor) BL, BL / bit line WL word line DT, DT / data bus
Claims (2)
のビット線対の各交差箇所に、MOSトランジスタで構
成されたダイナミック型メモリセルがそれぞれ接続され
てマトリックス状に配列されたメモリセルアレイと、 前記各ビット線対にそれぞれ接続され、制御信号に基づ
きオン、オフ動作する複数の第1の転送ゲートと、 前記各第1の転送ゲートを介して前記ビット線対にそれ
ぞれ接続され、前記メモリセルに対する書込みデータま
たは読出しデータをそれぞれ保持するシリアルデータ/
パラレルデータ相互変換用の複数のレジスタと、 前記各レジスタとデータバスとの間にそれぞれ接続さ
れ、ビット線選択信号によりオン,オフ動作する複数の
複数の第2の転送ゲートと、 リフレッシュ信号を出力して前記複数のワード線を順に
選択し、前記メモリセルに対する再書込みをおこなわせ
るリフレッシュ回路とを、 備えた半導体集積回路装置において、 前記各レジスタは、前記メモリセルと同一の回路を用い
て構成し、かつ前記リフレッシュ信号によって再書込み
を行う構成としたことを特徴とする半導体集積回路装
置。1. A memory cell array having a plurality of word lines and a plurality of bit line pairs intersecting the word lines, and a dynamic memory cell composed of a MOS transistor connected to each of the intersections and arranged in a matrix. A plurality of first transfer gates that are respectively connected to each bit line pair and that are turned on and off based on a control signal; and a plurality of first transfer gates that are respectively connected to the bit line pair via the first transfer gates and are connected to the memory cell. Serial data / holds write data or read data respectively
A plurality of registers for parallel data mutual conversion, a plurality of second transfer gates which are respectively connected between the respective registers and the data bus and which are turned on / off by a bit line selection signal, and a refresh signal is output. And a refresh circuit that sequentially selects the plurality of word lines and rewrites the memory cells, wherein each register is configured using the same circuit as the memory cell. In addition, the semiconductor integrated circuit device is configured to perform rewriting by the refresh signal.
る2本のビット線間に襷掛け接続されたデータ保持用の
第1及び第2のMOSトランジスタと、 前記リフレッシュ信号でオン,オフ動作し、オン状態の
とき前記第1及び第2のMOSトランジスタを一定電位
に設定する再書込み用の第3及び第4のMOSトランジ
スタとを備え、 前記第1、第2、第3及び第4のMOSトランジスタ
は、同一チャネル型のMOSトランジスタで構成したこ
とを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路装置。2. Each of the registers has a first and a second MOS transistor for holding data, which is connected between two bit lines forming a bit line pair, and is turned on / off by the refresh signal. And a third and a fourth MOS transistor for rewriting which sets the first and the second MOS transistors to a constant potential when in the ON state, and the first, the second, the third and the fourth. 2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the MOS transistor is composed of a same-channel type MOS transistor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5321495A JPH07182853A (en) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | Semiconductor integrated circuit device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5321495A JPH07182853A (en) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | Semiconductor integrated circuit device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07182853A true JPH07182853A (en) | 1995-07-21 |
Family
ID=18133199
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5321495A Withdrawn JPH07182853A (en) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | Semiconductor integrated circuit device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07182853A (en) |
-
1993
- 1993-12-21 JP JP5321495A patent/JPH07182853A/en not_active Withdrawn
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---|---|---|---|
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