JP2600673B2 - Semiconductor storage device - Google Patents
Semiconductor storage deviceInfo
- Publication number
- JP2600673B2 JP2600673B2 JP62111202A JP11120287A JP2600673B2 JP 2600673 B2 JP2600673 B2 JP 2600673B2 JP 62111202 A JP62111202 A JP 62111202A JP 11120287 A JP11120287 A JP 11120287A JP 2600673 B2 JP2600673 B2 JP 2600673B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bit line
- memory cell
- refresh
- sense amplifier
- word line
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Semiconductor Memories (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体記憶装置、特に擬似スタチックRA
Mに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a semiconductor memory device, in particular, a pseudo-static RA.
It is about M.
従来、半導体記憶装置、特に、MOS RAMは、メモリセ
ルの動作状態によりダイナミック型とスタチック型とに
2分される。ダイナミック型RAMは、メモリセルを構成
する素子数がスタチック型のものに比べて少ないので、
大容量化に適している。反面、ダイナミック型RAMは、
スタチック型のものに比べて、その動作に要する外部供
給信号のタイミングが複雑であり、タイミング制御が難
しいという欠点を有する。そこで、大容量化が可能で、
外部からのタイミング制御がスタチック型RAMのように
簡単な擬似スタチックRAM(Pseudo Static RAM,Virtual
ly Static RAM)が提案されている。以下、従来例とし
て、この擬似スタチックRAMについて説明する。2. Description of the Related Art Conventionally, a semiconductor memory device, particularly a MOS RAM, is divided into a dynamic type and a static type depending on the operation state of a memory cell. Dynamic RAMs have fewer memory cells than static RAMs.
Suitable for large capacity. On the other hand, dynamic RAM
Compared to the static type, there is a disadvantage that the timing of the external supply signal required for the operation is complicated and the timing control is difficult. Therefore, it is possible to increase the capacity,
Pseudo Static RAM (Pseudo Static RAM, Virtual
ly Static RAM) has been proposed. Hereinafter, this pseudo static RAM will be described as a conventional example.
第8図は、従来の擬似スタチックRAMの構成図、第9
図は、その動作タイミング図である。このRAMは、1個
のトランジスタと1個のキャパシタからなるメモリセル
を用い、これに必要なメモリセルデータのリフレッシュ
動作は完全にオンチップで行ない、外見上、スタチック
RAMと全く同じ動作を可能にした構成のものである。FIG. 8 is a configuration diagram of a conventional pseudo static RAM, and FIG.
The figure is an operation timing chart. This RAM uses a memory cell consisting of one transistor and one capacitor, and the necessary refresh operation of the memory cell data is performed completely on-chip.
It has a configuration that enables exactly the same operation as RAM.
第8図において、リフレッシュタイマは、リフレッシ
ュが必要な時間間隔を計るものであり、リフレッシュが
必要な時刻になると、リフレッシュ動作要求信号を出力
する。この時、ノーマル動作によってメモリセル部が使
用されていなければ、直ちにリフレッシュ動作を行な
い、もし、使用されていれば、メモリセル部が開放され
るまで待ってからリフレッシュ動作を始める。逆に、リ
フレッシュ動作が先に行なわれている場合には、ノーマ
ル動作もこのリフレッシュ動作が終了するのを待ってか
ら開始される。この時には、アクセルタイムが大きくな
る。このようなノーマル/リフレッシュ動作の切り換え
を行なうのが、図中のノーマル/リフレッシュセレクタ
である。これにより、ロウデコーダに入力されるアドレ
ス信号を、ロウアドレスバッファを介した外部入力ロウ
アドレスか、リフレッシュアドレスカウンタからのリフ
レッシュロウアドレスかに切り換える。この切り換え系
が、図中のアドレスMUXである。In FIG. 8, a refresh timer is for measuring a time interval required for refreshing, and outputs a refresh operation request signal when the time required for refreshing comes. At this time, if the memory cell unit is not used by the normal operation, the refresh operation is immediately performed. If the memory cell unit is used, the refresh operation is started after the memory cell unit is released. Conversely, when the refresh operation has been performed first, the normal operation is also started after the refresh operation is completed. At this time, the accelerator time increases. The switching between the normal / refresh operation is performed by a normal / refresh selector in the figure. As a result, the address signal input to the row decoder is switched between the externally input row address via the row address buffer and the refresh row address from the refresh address counter. This switching system is the address MUX in the figure.
このような構成になっているので、使用者は、リフレ
ッシュ動作を全く意識せずに、外見上、スタチックRAM
と全く同様な使い方ができる。しかし、反面、上記のよ
うに、ノーマルアクセスサイクルに入った時に、リフレ
ッシュ動作が開始されていた場合には、チップ内部で
は、リフレッシュ動作の終了を待ってからノーマルアク
セス動作が行なわれるので、この場には、アクセスタイ
ムが遅れるという問題がある。With this configuration, the user does not need to be aware of the refresh operation at all, and
It can be used in exactly the same way as. However, on the other hand, if the refresh operation has been started when the normal access cycle is started as described above, the normal access operation is performed inside the chip after the refresh operation is completed. Has a problem that the access time is delayed.
すなわち、上記のように、リフレッシュタイマに従っ
て決められる一定の時間間隔で、リフレッシュアドレス
カウンタにより指定されるロウアドレスに対応するワー
ド線が立ち上り、センス動作を行なうことにより、立ち
上ったワード線により選択されたメモリセルのリフレッ
シュ動作を行なう。アドレスカウンタは、1つのリフレ
ッシュサイクルが終了するたびに、1つずつカウントし
ていき、これが一巡すると(即ち、全てのワード線につ
いてリフレッシュ動作が一巡すると)、元に戻るという
巡回動作を行なう。このように、リフレッシュサイクル
は、リフレッシュタイマに同期して行なわれ、外部タイ
ミングによって行なわれるノーマルアクセスサイクルと
は無関係に起こる。従って、リフレッシュサイクルが開
始した直後にノーマルアクセスサイクルを開始した場合
に、最もアクセスタイムが大きくなる。That is, as described above, at a certain time interval determined according to the refresh timer, the word line corresponding to the row address specified by the refresh address counter rises, and is selected by the rising word line by performing the sensing operation. A refresh operation of the memory cell is performed. Each time one refresh cycle is completed, the address counter counts one by one. When the address counter makes one cycle (that is, when the refresh operation completes for all the word lines), the address counter returns to the original operation. Thus, the refresh cycle is performed in synchronization with the refresh timer, and occurs independently of the normal access cycle performed by external timing. Therefore, when the normal access cycle is started immediately after the start of the refresh cycle, the access time becomes the longest.
第9図は、このような場合の動作波形を示したもので
ある。いま、外部アドレス入力信号を変化させると、ノ
ーマルアクセス要求状態となるが、この時、リフレッシ
ュサイクルが開始されていると、リフレッシュ動作のた
めに、アドレスカウンタにより指定されるワード線(リ
フレッシュワード線)が立ち上り、センス動作を行な
い、リフレッシュ動作を行なった後に、このワード線を
立ち下げ、その後、ノーマルアクセスのために外部入力
されたロウアドレスに対応するワード線(ノーマル動作
ワード線)を立ち上げて、ノーマルアクセスを行なう。
このように、最悪条件では、1サイクル中にリフレッシ
ュワード線立ち上げ、センス動作、リフレッシュワード
線立ち下げという動作が余分に入ってくるので、その
分、アクセスタイムが倍増近くまで遅れることになる。FIG. 9 shows operation waveforms in such a case. When the external address input signal is changed, a normal access request state is set. At this time, if a refresh cycle has been started, a word line (refresh word line) specified by an address counter for a refresh operation is performed. Rises, performs a sensing operation, performs a refresh operation, and then lowers this word line, and then raises a word line (normal operation word line) corresponding to an externally input row address for normal access. Perform normal access.
As described above, under the worst conditions, the extra operations of the rising of the refresh word line, the sensing operation, and the falling of the refresh word line are added during one cycle, so that the access time is delayed by nearly that much.
このような動作は、あるワード線を立ち上げてセンス
動作を行なっている期間には、これに使用されるビット
線に接続される他のメモリセルは選択状態にできない
(他のワード線を立ち上げると、これにより選択される
メモリセルのデータが破壊される)、という従来のダイ
ナミック型RAMのメモリセルアレイの構成からくる制約
によるものである。In such an operation, during a period in which a certain word line is raised to perform a sensing operation, other memory cells connected to the bit line used for the same cannot be set to a selected state (while another word line is raised). If this is raised, the data of the selected memory cell will be destroyed), which is a limitation caused by the configuration of the memory cell array of the conventional dynamic RAM.
従来の擬似スタチックRAMは、以上のように構成され
ているので、リフレッシュサイクルとノーマルアクセス
サイクルとを同時に行なうことができず、このため、ア
クセスタイムの損失を伴うという問題があった。Since the conventional pseudo static RAM is configured as described above, the refresh cycle and the normal access cycle cannot be performed at the same time, so that there is a problem that an access time is lost.
この発明は、上記のような問題点を解消するためにな
されたもので、メモリセルアレイの構造をなるべく複雑
化せずに、各メモリセルに2系統のセンス系を共存させ
ることにより、リフレッシュサイクルとノーマルアクセ
スサイクルとを同時に行なうことができ、したがって、
アクセスタイムの損失がない擬似スタチックRAMを得る
ことを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and the refresh cycle and the refresh cycle can be performed by coexisting two sense systems in each memory cell without complicating the structure of the memory cell array as much as possible. The normal access cycle and the normal access cycle can be performed simultaneously.
An object of the present invention is to obtain a pseudo static RAM without loss of access time.
この発明に係る半導体記憶装置は、複数のワード線、
ビット線およびこれらの交点に位置するメモリセル群か
らなるメモリセルアレイを有し、各メモリセルは、1個
のキャパシタと1個のトランジスタからなり、かつワー
ド線信号をゲートに受けるトランジスタにより、キャパ
シタの一方の電極が第1のビット線と接続され、キャパ
シタの他方の電極が第1のビット線に隣接する第2のビ
ット線と接続された構造を有する。The semiconductor memory device according to the present invention includes a plurality of word lines,
It has a memory cell array consisting of a bit line and a memory cell group located at the intersection of these, and each memory cell is made up of one capacitor and one transistor, and the transistor receiving the word line signal at the gate makes the capacitor One electrode is connected to the first bit line, and the other electrode of the capacitor is connected to a second bit line adjacent to the first bit line.
この発明においては、ビット線数を増加させることな
く、メモリセルを2ポート化しているので、リフレッシ
ュサイクルとノーマルアクセスサイクルとを同時に行な
うことができる。According to the present invention, since the memory cell has two ports without increasing the number of bit lines, the refresh cycle and the normal access cycle can be performed simultaneously.
以下、この発明の一実施例を図について説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図(a),(b)は実施例によるメモリセルアレ
イの回路図である。メモリセルは、1キャパシタ1トラ
ンジスタ型、即ち、従来の高集積ダイナミック型RAMと
全く同じであり、キャパシタの対向電極は隣接するビッ
ト線に接続されている。メモリセルの配置は、第10図に
示す従来のフォールデッドビットライン方式のメモリセ
ルアレイと全く同じであり、従って、ワード線、ビット
線数も全く同じである。ワード線は、第3図に示すよう
に、2系統のロウデコーダおよびワード線駆動信号によ
り、選択と立ち上げが可能になっている。第3図中、ク
ロック信号φPは、スタンドバイ時“H"レベル、アクテ
ィブサイクル(ノーマルアクセスサイクル或いはリフレ
ッシュサイクル)に入ると“L"レベルになる信号であ
る。FIGS. 1A and 1B are circuit diagrams of a memory cell array according to an embodiment. The memory cell is exactly the same as a one-capacitor one-transistor type, that is, a conventional highly integrated dynamic RAM, and a counter electrode of the capacitor is connected to an adjacent bit line. The arrangement of the memory cells is exactly the same as that of the conventional memory cell array of the folded bit line system shown in FIG. 10, and therefore the number of word lines and bit lines is also exactly the same. As shown in FIG. 3, a word line can be selected and activated by two systems of row decoders and word line drive signals. In FIG. 3, a clock signal φ P is a signal that becomes “H” level in a standby state and “L” level in an active cycle (normal access cycle or refresh cycle).
第1図の実施例は、あるワード線により選択されるメ
モリセルデータのセンス動作をビット線総数の1/2のみ
を用いて行なう(フォールデッドビット線方式のセンス
を行なう)センス系を構成し、かつ、他の半数のビット
線を用いてもう1系統のセンス系を構成し、これらを上
記の2系統のワード線駆動系と組み合わせることによっ
て、完全に独立に動作する(即ち、同時に動作すること
も可能な)2系統のセンス系を構成した例である。すな
わち、上記2系統のセンス系のいずれによっても、各メ
モリセルデータの読み出し動作(リフレッシュ動作)を
可能にすることにより、ノーマルアクセス動作とリフレ
ッシュ動作を同時に行なえるようにしたメモリセルアレ
イの構成例である。The embodiment of FIG. 1 constitutes a sense system for performing a sensing operation of memory cell data selected by a certain word line using only half of the total number of bit lines (performing a sense of a folded bit line system). By operating another sense system using the other half of the bit lines and combining them with the above two word line drive systems, they operate completely independently (that is, operate simultaneously). This is an example in which two sense systems are configured. That is, in the configuration example of the memory cell array in which the normal access operation and the refresh operation can be performed simultaneously by enabling the read operation (refresh operation) of each memory cell data by any of the two sense systems. is there.
以下、まず、2系統のうち、1系統のセンス系の動作
を説明する。Hereinafter, first, the operation of one of the two systems, the sense system, will be described.
いま、ロウデコーダ#1により、ワード線WL0が選択
された場合を考えると、選択されたワード線によりビッ
ト線1本おきに1個ずつのメモリセルが接続される。メ
モリセルに接続された1本おきのビット線は、隣り合う
2本毎に対をなし、それぞれのビット線は、その中央で
分割されている。各ビット線対には、それぞれセンスア
ンプが接続されており、センスアンプは1個おきに2系
統のセンスアンプ活性化信号(φS0,S0及びφS1,
S1)により活性化される。第4図はセンスアンプの回
路例を示したものである。Now, the row decoder # 1, considering the case where the word line WL 0 is selected, the memory cells, one for every other bit line is connected by the selected word line. Every other bit line connected to a memory cell forms a pair every two adjacent lines, and each bit line is divided at its center. A sense amplifier is connected to each bit line pair, and every other sense amplifier has two sense amplifier activation signals (φ S0 , S0 and φ S1 ,
Activated by S1 ). FIG. 4 shows a circuit example of the sense amplifier.
第5図は動作タイミングを、第6図(a)〜(d)は
ビット線電位の波形をそれぞれ示す。いま、外部信号▲
▼が立ち下がると、外部入力ロウアドレスがラッ
チされ、ロウアドレスに従って選択されたワード線が立
ち上る。以下の説明では、メモリアレイブロック#1
(第1図)中のワード線WL0が立ち上った場合を例にと
る。FIG. 5 shows the operation timing, and FIGS. 6 (a) to (d) show the waveforms of the bit line potential. Now, external signal ▲
When ▼ falls, the external input row address is latched, and the word line selected according to the row address rises. In the following description, the memory array block # 1
Taking a case where the word line WL 0 (first view) in was rose up as an example.
時刻t1にワード線WL0が立ち上ると、ビット線対BL1,
▲▼1に、それぞれメモリセルC1,C2が接続され、
これらメモリセルに蓄えられた信号電荷がそれぞれのビ
ット線上に表われる。When the word line WL 0 is rises at time t 1, the bit line pair BL 1,
▲ ▼ 1 , memory cells C 1 and C 2 are connected, respectively,
The signal charges stored in these memory cells appear on the respective bit lines.
一般に、例えば、ビット線ブリチャージ電圧 の場合は、 ただし、CB:ビット線浮遊容量 CS:メモリセル容量 +:“H"読み出し時 −:“L"読み出し時 となる電位変化がビット線上に現われる。Generally, for example, the bit line recharge voltage In the case of, However, C B: bit line stray capacitance C S: memory cell capacity +: "H" during a read -: "L" potential change becomes when reading appears on the bit line.
第1図の場合について考えると、ビット線BL1,▲
▼1,BL1′,▲▼の浮遊容量を とすると、トランシスタT1が“ON"状態であるから、B
L1,▲▼1,▲▼に現われる電位変化 は、 ただし、+:C1=“H"読み出し時 −:C1=“L"読み出し時 ただし、+:C2=“H"読み出し時 −:C2=“L"読み出し時 となる。Considering the case of FIG. 1, the bit lines BL 1 , ▲
▼ 1 , BL 1 ' , ▲ ▼ stray capacitance When, because Toranshisuta T 1 is a "ON" state, B
L 1 , ▲ ▼ 1 , ▲ ▼ Is However, when +: C 1 = “H” is read −: C 1 = when “L” is read However, when +: C 2 = “H” is read, −: C 2 = when “L” is read.
通常、CB/CS=10〜20程度であるから、上式より、BL1
に現われるメモリセルC1による信号電圧は、▲▼1
及びBLに現われるメモリセルC2による信号電圧のほぼ2
倍である。Normally, C B / C S = about 10 to 20, so from the above equation, BL 1
A signal voltage according to the memory cell C 1 appearing in the, ▲ ▼ 1
And approximately 2 of a signal voltage due to the memory cell C 2 appearing in BL
It is twice.
この後、時刻t2にφT1が立ち下り、トランジスタT1が
“OFF"になった後に、時刻t3にφS0が立ち上り、S0が
立ち下ってセンス動作が開始する。次に、時刻t4にφT1
が立ち上り、φT2が立ち下ると、センスアンプSA1によ
って検知、増幅されたメモリセルC2の信号情報が、▲
▼1を通してメモリセルC2に再書き込みされる。After this, the time t 2 φ T1 is falling, after the transistor T 1 is turned to "OFF", φ S0 is rising at a time t 3, the sensing operation is started me under Standing S0 is. Then, at a time t 4 φ T1
Rises, and φ T2 falls, the signal information of the memory cell C 2 detected and amplified by the sense amplifier SA 1 becomes ▲
▼ is rewritten through 1 into the memory cell C 2.
なお、第5図において、φT1,φT2,φT3の“H"レベル
は、それぞれVCC+VT1,VCC+VT2,VCC+VT3より大であ
る。ただし、VT1,VT2,VT3はそれぞれトランジスタT1,
T2,T3の閾値電圧である。In FIG. 5, the “H” level of φ T1 , φ T2 , φ T3 is larger than V CC + V T1 , V CC + V T2 , V CC + V T3 , respectively. However, V T1 , V T2 , and V T3 are transistors T 1 ,
These are threshold voltages of T 2 and T 3 .
以上の動作をメモリセルC1,C2の蓄積データの4通り
について示したものが第6図(a)〜(d)である。こ
れにより、4通りの全てについて、メモリセルデータの
読み出し、再書き込みが行なわれることがわかる。Shows the 4 street data accumulated over the memory cell C 1 to the operation of, C 2 is a sixth diagram (a) ~ (d). Thus, it is understood that reading and rewriting of the memory cell data are performed for all four types.
以上の動作により、最終的に、メモリセルC1のデータ
はセンスアンプSA0に、メモリセルC2のデータはセンス
アンプSA1にそれぞれラッチされ、更に、メモリセルC2
に対しては▲▼1を介して元の蓄積データが書き込
まれるので、 (1)このまま▲▼を再び立ち上げてサイクルを
終了すれば、メモリセルC1,C2に対して蓄積データの読
み出しと再書き込み動作、即ち、リフレッシュ動作が行
なわれたことになる。By the above operation, finally, the data of the memory cell C 1 to the sense amplifier SA 0, the data of the memory cell C 2 are each latched in the sense amplifier SA 1, further memory cell C 2
Because the original stored data is written via the ▲ ▼ 1 for, (1) if terminating the cycle up anyway ▲ ▼ again reads the accumulated data to the memory cell C 1, C 2 This means that a rewrite operation, that is, a refresh operation has been performed.
(2)また、その後、外部信号▲▼を立ち下げて
コラムアドレスによるコラム選択をし、該当するコラム
のメモリセルにデータの入出力を行なう場合にも、通常
と全く同じ動作によりメモリセルC1,C2に対してデータ
の入出力が可能である。第2図は、このコラム選択系の
回路図を示したものである。(2) After that, when the external signal ▼ is made to fall and the column is selected by the column address, and data is input / output to / from the memory cell of the corresponding column, the memory cell C 1 is operated in exactly the same manner as usual. , which can input and output data with respect to C 2. FIG. 2 shows a circuit diagram of the column selection system.
このように、従来のダイナミック型半導体記憶装置と
全く同様の動作が可能である。Thus, the same operation as the conventional dynamic semiconductor memory device can be performed.
上例は、メモリアレイブロック#1中のワード線WL0
が選択される場合を示したが、メモリアレイブロック#
2中の上記ワード線WL0と同様の関係にあるワード線が
選択される場合は、第5図の破線で示したように、φT2
及びφT3の波形を逆にすることにより、全く同様の動作
が行なわれる。In the above example, the word line WL 0 in the memory array block # 1 is used.
Is selected, but the memory array block #
When the word line in the same relationship between the word line WL 0 in 2 is selected, as indicated by the dashed line in FIG. 5, phi T2
And the same operation is performed by reversing the waveform of φT3 .
また、ワード線WL1が選択された場合も、全く同様の
信号関係により、上記と全く同様の動作が可能である。
これは、M.Taguchi et al,“A Capacitance Coupled Bi
t−Line Cell For Mb Level DRAMs",International Sol
id State Citcuits Confernce,PP.100,(1984)に示さ
れている如く、例えば、メモリセルC1′の蓄積電荷はビ
ット線BL1を固定電位(=VBL)にしてビット線BL2に読
み出すこと(上述の動作と同様)の他に、ビット線BL2
を固定電位(=VBL)にしてビット線BL1に読み出すこと
もできるという原理に基づく。Further, even when the word line WL 1 is selected, by exactly the same signal relationships are possible exactly the same operation as described above.
This is described in M. Taguchi et al, “A Capacitance Coupled Bi
t-Line Cell For Mb Level DRAMs ", International Sol
As shown in id State Citcuits Confernce, PP.100, (1984), for example, the charge stored in the memory cell C 1 ′ is read out to the bit line BL 2 by setting the bit line BL 1 to a fixed potential (= V BL ). (Similar to the operation described above), the bit line BL 2
The in the fixed potential (= V BL) based on the principle that can be read out to the bit line BL 1.
これにより、ワード線駆動系#1により、ワード線WL
0及びこれと同様な配置のワード線(1本おきのワード
線,奇数番目)が選択された場合も、ワード線WL1及び
これと同様な配置のビット線(1本おきのワード線,偶
数番目)が選択された場合にも、1個おきのセンスアン
プ(SA0、SA1およびこれと1個おきに配置されたセンス
アンプ)により選択されたメモリセルデータの検知、増
幅、再書き込みが行なわれる。As a result, the word line WL #
0 and this and similar arrangement of word lines (every other word lines, odd) even if the selected word line WL 1 and similar thereto arrangement of bit lines (every other word lines, the even Is selected, the detection, amplification, and rewriting of the memory cell data selected by every other sense amplifier (SA 0 , SA 1 and every other sense amplifier) are performed. Done.
以上のセンス動作では、ビット線は1本おき(BL1,BL
1′▲▼1,▲▼1′……)に全体の半数しか使
用せず、他のビット線はプリチャージ状態に保たれれ
る。また、センス動作は、フォールデッドビット線方式
と全く同様な動作であり、フォールデッドビット線方式
の利点であるアレイノイズのコモンモード化によるキャ
ンセル効果は全く損われることはない。In the above sense operation, every other bit line (BL 1 , BL
1 ′ ▲ ▼ 1 , ▲ ▼ 1 ′...), Only half of them are used, and the other bit lines are kept in the precharge state. The sensing operation is exactly the same operation as the folded bit line method, and the canceling effect of array noise in the common mode, which is an advantage of the folded bit line method, is not impaired at all.
次に、ワード線駆動系#2により、例えば、ワード線
WL0或いはワード線WL1が選択され、立ち上げられた場合
のセンス動作を説明する。この場合は、上記説明におい
て、φS0をφS1,S0をS1,BL1をBL2,▲▼1を▲
▼2,BL1′をBL2′,▲▼1′を▲▼2′,
φPR0をφPR1にそれぞれ置き換えることにより、全く同
様のセンス(リフレッシュ)動作を行なうことができ
る。ただし、この場合は、各メモリセルとビット数の接
続関係が上記の場合と逆になっている。Next, for example, the word line driving system # 2
WL 0 or the word line WL 1 is selected, illustrating the sensing operation when launched. In this case, in the above description, φ S0 is φ S1 , S0 is S1 , BL 1 is BL 2 , ▲ ▼ 1 is ▲
▼ 2 , BL 1 ′ is BL 2 ′, ▲ ▼ 1 ′ is ▲ ▼ 2 ′,
By replacing φ PR0 with φ PR1 , exactly the same sense (refresh) operation can be performed. However, in this case, the connection relationship between each memory cell and the number of bits is opposite to that in the above case.
上記の動作では、2系統のワード線駆動系とセンス系
においてビット線を共有しない。#1ワード線駆動系で
は、BL1,▲▼1,BL2,▲▼2………を用い、同#
2の系では、ビット線BL1′,▲▼1′,BL2′,▲
▼2′……を用いるので、両者は同時に動作するこ
とが可能である。In the above operation, the bit line is not shared between the two word line drive systems and the sense system. In the # 1 word line drive system, BL 1 , ▲ ▼ 1 , BL 2 , ▲ ▼ 2 ......
2, the bit lines BL 1 ′, ▲ ▼ 1 ′, BL 2 ′, ▲
Since 2 ′... Are used, both can operate simultaneously.
ただし、両者のサイクルが重なった場合、即ち、片方
の系統がワード線立ち上げによる信号読み出しからセン
ス動作を経てスタンドバイ状態に至るまでの間に、他方
の系統が信号読み出し動作に入った場合は、若干動作が
異なる。However, when both cycles overlap, that is, when one system enters a signal reading operation from the signal reading by the word line rise to the standby state through the sensing operation, and , The operation is slightly different.
例えば、ワード線駆動系#1により、ワード線WL0が
選択され、センスアンプSA0,SA1……が動作し、ビット
線BL1,▲▼1,BL1′,▲▼1′……がセンスア
ンプによりVCC或いはVSSに電位変化した時に、ワード線
駆動系#2により、ワード線WL1が選択され、メモリセ
ルC1′,C2′の蓄積電荷がビット線上に読み出される場
合を考える。For example, the word line drive system # 1, the word line WL 0 is selected, the sense amplifier SA 0, SA 1 ...... operates, the bit lines BL 1, ▲ ▼ 1, BL 1 ', ▲ ▼ 1' ...... There when potential changes to V CC or V SS by the sense amplifier, the word line drive system # 2, the selected word line WL 1 is a memory cell C 1 ', C 2' if the accumulated charge of is read onto the bit line think of.
この場合、メモリセルC1′は、信号読み出し以前に、
ビット線BL1の電位変化により、上方または下方に だけの電位変化を受け、一方、メモリセルC2′は、同様
に、メモリセルC1′とは反対方向に だけの電位変化を受ける。従って、ビット線対BL2,▲
▼2に読み出された電荷量の差は、CS・VCC(CSはメ
モリセル容量)だけのアンバランスを生じ、このままで
は正常なセンス動作ができない。In this case, the memory cell C 1 ′ is
The potential change of the bit line BL 1, upwards or downwards , While memory cell C 2 ′ is similarly in the opposite direction to memory cell C 1 ′. Only the potential change. Therefore, the bit line pair BL 2 , ▲
The difference between the charge amounts read in 2 causes an imbalance of C S · V CC ( CS is the memory cell capacity), and a normal sense operation cannot be performed as it is.
第1図(a)中のDC0,DC1……は、このアンバランス
分を打ち消すためのダミーセルを示し、同図(b)はこ
の回路図を示したものである。CD=2CSであり、φ1,φ
2は読み出しクロック信号、即ち、センスアンプ駆動系
の選択に従って発生される信号である。上記の場合、φ
1は、センスアンプ駆動系#2の活性化の直前まで“H"
レベルで、これが“L"レベルに立ち下って後に、φ0が
“L"から“H"レベルになるものとする。Figure 1 (a) DC 0, DC 1 ...... in indicates the dummy cell to counteract this unbalance amount, FIG. (B) is an illustration of the circuit diagram. C D = 2C S , φ 1 , φ
Reference numeral 2 denotes a read clock signal, that is, a signal generated according to the selection of the sense amplifier drive system. In the above case, φ
1 is “H” until immediately before activation of sense amplifier drive system # 2.
Level, this is after I under stood to the "L" level, phi 0 is assumed to be "H" level from "L".
こうすると、ビット線BL1,▲▼1の電位変化の影
響でビット線BL2,▲▼2に与えられる読み出し電荷
のアンバランス分CS・VSSを必ず打ち消す方向に、ビッ
ト線BL2に対して だけ余分に電荷が与えられ、結果として、上記のような
アンバランス分をキャンセルできる。In this way, the bit lines BL 1, ▲ ▼ 1 bit line BL 2 under the influence of the potential change, ▲ ▼ always cancel direction unbalanced component C S · V SS of a given readout charge to 2, bit line BL 2 for Only extra charges are given, and as a result, the above-described imbalance can be canceled.
この時、ダミーセルDC1は全く動作させないものとす
る。逆に、メモリセルアレイブロック#2中のワード線
が選択されて同様な動作を行なう場合は、DC1が作動
し、DC0は休止状態を保つ。In this case, the dummy cell DC 1 shall not work at all. Conversely, if the selected memory cell array blocks # word line 2 is performed the same operation, DC 1 is activated, DC 0 keeps the hibernation.
このダミーセルの動作により、2系統のセンス系が同
一サイクル中に同時に動作しても、支障なくセンス動作
が行なわれる。Due to the operation of the dummy cell, the sensing operation can be performed without any problem even if two sensing systems operate simultaneously during the same cycle.
以上のような動作を行なうメモリセルアレイを用いて
擬似スタチックRAMを構成した例を、第7図に示す。FIG. 7 shows an example in which a pseudo static RAM is configured using a memory cell array performing the above operation.
この例では、2系統のロウデコーダ#1,#2及びワー
ド線駆動系#1,#2は、片方(#1)をノーマルアクセ
スサイクルで用い、もう一方(#2)をリフレッシュサ
イクルで用いる。このため、外部入力ロウアドレスは、
ロウアドレスバッファを介してロウデコーダ#1に入力
され、リフレッシュアドレスカウンタの出力はロウデコ
ーダ#2に入力される。#1のワード線駆動系は、コン
トロール回路からのノーマル動作要求信号により活性化
され、外部入力ロウアドレスにより選択されたワード線
立ち上げ及びセンス信号(φS0,S0)の発生を行な
う。#2のワード線駆動系は、リフレッシュタイマから
のリフレッシュ動作要求信号により活性化され、リフレ
ッシュアドレスカウンタにより指定されるロウアドレス
により選択されたワード線の立ち上げ及びセンス信号φ
S1,S1)の発生を行なう。この時、前述のように、両
者が全く同時に動作しても、ノーマルアクセス動作及び
リフレッシュ動作が、それぞれ独立のロウアドレスに対
して支障なく行なわれるので、従来例のように、両者を
切り換えて順番に行なう必要がなく、従来例のようなア
クセス時間の遅延がない。In this example, the row decoders # 1 and # 2 and the word line drive systems # 1 and # 2 use one (# 1) in a normal access cycle and use the other (# 2) in a refresh cycle. Therefore, the external input row address is
The signal is input to the row decoder # 1 via the row address buffer, and the output of the refresh address counter is input to the row decoder # 2. The # 1 word line drive system is activated by a normal operation request signal from the control circuit, and starts up a word line selected by an externally input row address and generates a sense signal (φ S0 , S0 ). The # 2 word line drive system is activated by a refresh operation request signal from the refresh timer, and activates the word line selected by the row address specified by the refresh address counter and generates the sense signal φ.
S1 and S1 ) are generated. At this time, as described above, even if both operate at the same time, the normal access operation and the refresh operation are performed without any trouble on the independent row addresses, so that both are switched and the order is changed as in the conventional example. And there is no delay in access time as in the conventional example.
また、ノーマル動作/リフレッシュ動作の切り換え回
路(ノーマル/リフレッシュセレクタ)及びこれに従っ
てアドレス信号を切り換えるアドレス切り換え回路(ア
ドレスMUX)が不要となり、この部分の誤動作の可能性
がなくなり、回路面積も減少する。In addition, a switching circuit for normal operation / refresh operation (normal / refresh selector) and an address switching circuit (address MUX) for switching an address signal in accordance therewith become unnecessary, and the possibility of malfunction in this portion is eliminated, and the circuit area is reduced.
以上のように、この実施例では、ノーマルアクセス中
でのリフレッシュ動作を同時進行できる(バックグラウ
ンドリフレッシュが可能である)ので、ノーマルアクセ
ス動作に何ら支障を与えることなく、自動リフレッシュ
が可能になり、擬似スタチックRAMの特性を著しく向上
させることができる。As described above, in this embodiment, the refresh operation during normal access can proceed simultaneously (background refresh is possible), so that automatic refresh can be performed without any hindrance to the normal access operation. The characteristics of the pseudo static RAM can be significantly improved.
なお、上記実施例では、ビット線プリチャージ電位が である場合を示したが、この発明は、ビット線プリチャ
ージ電位如何に関わらず成り立つものである。In the above embodiment, the bit line precharge potential is However, the present invention is valid regardless of the bit line precharge potential.
また、この発明は、例えばバックグランドリフレッシ
ュ時に、オンチップECC(誤り検出・訂正)操作を行な
う場合にも適用可能であり、この場合にも、ECCの演算
操作に必要な時間がノーマルアクセスサイクルに全く影
響しない(ノーマルアクセスサイクルのアクセスタイ
ム、サイクルタイム等の増大を伴わない)という有利さ
がある。The present invention is also applicable to a case where an on-chip ECC (error detection / correction) operation is performed, for example, at the time of a background refresh. In this case, the time required for the ECC calculation operation is reduced to a normal access cycle. There is an advantage that it has no effect (without increasing the access time, cycle time, etc. of a normal access cycle).
さらに、この発明の実施例に示したメモリセルアレイ
は、基本的に各メモリセルに対してデータ入出力系を2
系統備え、かつ、ビット線数の増加がないので、2ポー
トメモリセルを集積度をほとんど損わずに実現でき、し
たがって、その応用分野は、実施例のように、擬似スタ
チックRAMに限られるものではない。Further, the memory cell array shown in the embodiment of the present invention basically has two data input / output systems for each memory cell.
Since the system is provided and there is no increase in the number of bit lines, a two-port memory cell can be realized with almost no loss of integration. Therefore, its application field is limited to a pseudo static RAM as in the embodiment. is not.
以上のように、この発明によれば、リフレッシュサイ
クルとノーマルアクセスサイクルとを同時に行なうこと
ができるように構成したので、アクセスタイムの損失を
伴わない擬似スタチックRAMが得られる効果がある。As described above, according to the present invention, since the refresh cycle and the normal access cycle can be performed simultaneously, there is an effect that a pseudo static RAM without loss of access time can be obtained.
第1図(a),(b)および第2図はこの発明の一実施
例による半導体記憶装置の回路図、第3図は同じく一実
施例による半導体記憶装置の構成図、第4図は実施例に
おけるセンスアンプの回路図、第5図は実施例による半
導体記憶装置の動作タイミングを示す波形図、第6図
(a)〜(d)は実施例におけるビット線電位を示す波
形図、第7図は実施例による半導体記憶装置の構成図、
第8図は従来の半導体記憶装置の構成図、第9図は従来
の半導体記憶装置の動作波形図、第10図は従来の半導体
記憶装置の要部構成図である。1 (a), 1 (b) and 2 are circuit diagrams of a semiconductor memory device according to one embodiment of the present invention, FIG. 3 is a configuration diagram of the semiconductor memory device according to one embodiment, and FIG. FIG. 5 is a circuit diagram of a sense amplifier in the example, FIG. 5 is a waveform diagram showing operation timing of the semiconductor memory device according to the embodiment, FIGS. 6 (a) to 6 (d) are waveform diagrams showing bit line potentials in the embodiment, FIG. FIG. 1 is a configuration diagram of a semiconductor memory device according to an embodiment,
FIG. 8 is a configuration diagram of a conventional semiconductor memory device, FIG. 9 is an operation waveform diagram of the conventional semiconductor memory device, and FIG. 10 is a main portion configuration diagram of the conventional semiconductor memory device.
Claims (4)
線およびこれらの交点に位置するメモリセル群からなる
メモリセルアレイを有し、各メモリセルは、1個のキャ
パシタと1個のトランジスタからなり、かつワード線信
号をゲートに受ける前記トランジスタを介して、キャパ
シタの一方の電極が第1のビット線と接続され、前記キ
ャパシタの他方の電極は、直接、第2のビット線に接続
され、あるワード線(WL0)により選択されキャパシタ
の電極がトランジスタを介してビット線に接続されるメ
モリセルは、選択されたワード線と交わる隣接したビッ
ト線対(BL1,▲▼1とBL2,▲▼2)のうち一方
のビット線対(BL1,▲▼1またはBL2,▲▼2)
におけるビット線のそれぞれに接続される構造を有し、
各ビット線対はその長さ方向に第1及び第2のビット線
対に分割され、かつ、それぞれに接続されるセンスアン
プを備え、上記第1及び第2のビットの線対は、メモリ
セルデータのビット線への信号読み出し時には、ビット
線対のうちの片側が互いにトランスファゲートを介して
接続され、トラスファゲートは、少なくともメモリセル
からの信号電荷読み出し時には導通状態にする半導体記
憶装置であって、前記センスアンプは、前記第1のビッ
ト線に接続されるセンスアンプが属する第1のセンスア
ンプ群と、前記第2のビット線に接続されるセンスアン
プが属する第2のセンスアンプ群とに分かれており、該
第1のセンスアンプ群と第2のセンスアンプ群とは、独
立にその活性、非活性状態を制御できるように第1、第
2の2系統のセンスアンプ駆動系を備えており、選択さ
れたワード線に従って該2系統のうちいずれか一方また
は両方を活性化する手段を有しており、該2系統のセン
スアンプを同時に動作させるために、ビット線対(BL1,
▲▼1)の電位変化でビット線対(BL2,▲
▼2)に与えられる読み出し電荷のアンバランス分を打
ち消すダミーセルを有していることを特徴とする半導体
記憶装置。1. A memory cell array comprising a plurality of word lines, two pairs of bit lines, and a memory cell group located at the intersection thereof, wherein each memory cell has one capacitor and one transistor And one electrode of a capacitor is connected to a first bit line, and the other electrode of the capacitor is directly connected to a second bit line via the transistor receiving a word line signal at its gate. A memory cell selected by a certain word line (WL 0 ) and having a capacitor electrode connected to a bit line via a transistor is connected to a pair of adjacent bit lines (BL 1 , ▲ ▼ 1 and BL 2 , ▲ ▼ 2 ) One bit line pair (BL 1 , ▲ ▼ 1 or BL 2 , ▲ ▼ 2 )
Having a structure connected to each of the bit lines in
Each bit line pair is divided into a first bit line pair and a second bit line pair in the length direction thereof, and includes a sense amplifier connected to each of the bit line pairs. At the time of reading a signal to a bit line of data, one side of the bit line pair is connected to each other via a transfer gate, and the transfer gate is a semiconductor memory device that is turned on at least at the time of reading signal charges from a memory cell. The sense amplifier includes a first sense amplifier group to which a sense amplifier connected to the first bit line belongs, and a second sense amplifier group to which a sense amplifier connected to the second bit line belongs. The first sense amplifier group and the second sense amplifier group are divided into first and second systems so that their active and inactive states can be controlled independently. An amplifier drive system, and means for activating one or both of the two systems in accordance with the selected word line. Pair (BL 1 ,
The potential change of ▲ ▼ 1 ) causes the bit line pair (BL 2 , ▲
▼ 2 ) A semiconductor memory device having a dummy cell for canceling the imbalance of the read charge given in 2 ).
備えており、各メモリセルを選択する各ワード線は、2
系統のうちいずれによっても駆動させることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項に記載の半導体記憶装置。2. A system according to claim 1, further comprising two systems including a row decoder and a word line drive system, wherein each word line for selecting each memory cell has two lines.
2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the semiconductor memory device is driven by any of the systems.
定するリフレッシュアドレスカウンタを備え、外部入力
ロウアドレスは第1の系統のロウデコーダに、リフレッ
シュアドレスカウンタ出力は第2の系統のロウデコーダ
にそれぞれ入力されることを特徴とする特許請求の範囲
第2項に記載の半導体記憶装置。3. A refresh address counter for designating a row address for performing a refresh operation, wherein an externally input row address is input to a first row decoder and an output of the refresh address counter is input to a second row decoder. 3. The semiconductor memory device according to claim 2, wherein:
フレッシュタイマを備え、リフレッシュタイマの出力に
より、外部信号とは全く非同期にリフレッシュ動作を行
うことを特徴とする特許請求の範囲第2項に記載の半導
体記憶装置。4. A refresh timer according to claim 2, further comprising a refresh timer for designating a time interval of the refresh operation, wherein the refresh operation is performed completely asynchronously with an external signal by the output of the refresh timer. Semiconductor storage device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62111202A JP2600673B2 (en) | 1987-05-06 | 1987-05-06 | Semiconductor storage device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62111202A JP2600673B2 (en) | 1987-05-06 | 1987-05-06 | Semiconductor storage device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63275095A JPS63275095A (en) | 1988-11-11 |
| JP2600673B2 true JP2600673B2 (en) | 1997-04-16 |
Family
ID=14555092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62111202A Expired - Fee Related JP2600673B2 (en) | 1987-05-06 | 1987-05-06 | Semiconductor storage device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2600673B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5446384B2 (en) | 2009-03-30 | 2014-03-19 | 富士通セミコンダクター株式会社 | Interface circuit, memory system, and access control method |
-
1987
- 1987-05-06 JP JP62111202A patent/JP2600673B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63275095A (en) | 1988-11-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5007022A (en) | Two-port two-transistor DRAM | |
| US5241503A (en) | Dynamic random access memory with improved page-mode performance and method therefor having isolator between memory cells and sense amplifiers | |
| US6005818A (en) | Dynamic random access memory device with a latching mechanism that permits hidden refresh operations | |
| JPH041954B2 (en) | ||
| US6839297B2 (en) | Method of operating a dynamic random access memory cell | |
| US5444652A (en) | Semiconductor memory device having a memory cell unit including a plurality of transistors connected in series | |
| US5270982A (en) | Dynamic random access memory device improved in testability without sacrifice of current consumption | |
| JPH0887887A (en) | Semiconductor memory device | |
| JPH0770214B2 (en) | Semiconductor memory device | |
| JP2600673B2 (en) | Semiconductor storage device | |
| KR100221748B1 (en) | Cache memory device of dram configuration without refresh function | |
| JP2712175B2 (en) | Semiconductor storage device | |
| JPH08297969A (en) | Dynamic semiconductor memory device | |
| JP2653689B2 (en) | Random access memory and write / read method thereof | |
| JPH041434B2 (en) | ||
| JPH06101230B2 (en) | Semiconductor memory | |
| JP2530125B2 (en) | Semiconductor memory device | |
| JPS6031038B2 (en) | semiconductor storage device | |
| JPH07254272A (en) | Semiconductor device | |
| JPH05258565A (en) | Semiconductor memory device | |
| JPH01146195A (en) | Dynamic type semiconductor memory device | |
| JP2548206B2 (en) | Semiconductor memory device | |
| JPH0551993B2 (en) | ||
| JP2870975B2 (en) | Dynamic RAM | |
| JP2537948B2 (en) | Memory device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |