JPH06103594B2 - CMOS / DRAM with built-in divided bit line sense amplifier - Google Patents
CMOS / DRAM with built-in divided bit line sense amplifierInfo
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- JPH06103594B2 JPH06103594B2 JP15936089A JP15936089A JPH06103594B2 JP H06103594 B2 JPH06103594 B2 JP H06103594B2 JP 15936089 A JP15936089 A JP 15936089A JP 15936089 A JP15936089 A JP 15936089A JP H06103594 B2 JPH06103594 B2 JP H06103594B2
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- G11C11/21—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
- G11C11/34—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、分割ビットラインセンシング方式のCMOS・DR
AMの動作特性及び動作速度を向上させるためのもので、
特に、4メガDRAM以上の高密度のメモリを製作するのに
符合する分割ビットラインセンスアップを持つCMOS・DR
AMに係るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention is a divided bit line sensing type CMOS / DR.
To improve the operating characteristics and operating speed of AM,
Especially, CMOS / DR with divided bit line sense up which is suitable for manufacturing high density memory of 4M DRAM or more.
It is related to AM.
DRAMが高密度化されていくほど、ビットラインに連結さ
れるセルの数が増加されてビットラインの延長とビット
ライン間の幅の減少を伴う。これは、ビットラインの抵
抗増加とキャパシタンスの増加を招来してセンシング信
号のマージン幅が減少され、またセンシングスピードも
落ちる等のDRAMの動作性能の低下を招来する。As the density of the DRAM becomes higher, the number of cells connected to the bit line is increased and the bit line is extended and the width between the bit lines is reduced. This leads to an increase in the resistance of the bit line and an increase in the capacitance, the margin width of the sensing signal is reduced, and the operation speed of the DRAM is reduced, such as a decrease in the sensing speed.
したがって、1メガDRAM以上の高密度のメモリを製作す
るにおいては、上記した問題点を解消しなければならな
いが、通常にセルアレイとセンスアンプ構成回路におい
てセルアレイを分割し、この分割されたセルアレイ毎に
各々のセンスアンプを分割して分割されたセルアレイ別
に該当ビットラインをセンシングする方式が利用されて
いる。Therefore, in order to manufacture a high-density memory of 1 mega DRAM or more, it is necessary to solve the above-mentioned problems. Normally, the cell array is divided in the cell array and the sense amplifier configuration circuit, and each divided cell array is divided. A method of sensing the corresponding bit line for each cell array obtained by dividing each sense amplifier is used.
このような分割ビットラインセンシング方法は、本発明
の出願人が先に出願した特許出願番号87−8771号(名
称:分割ビットライン感知増幅器が内蔵されたCMOS・DR
AM)と出願番号87−9401号(名称:同上)で詳細に記述
してある。Such a split bit line sensing method is disclosed in Japanese Patent Application No. 87-8771 filed by the applicant of the present invention (name: CMOS / DR with a built-in split bit line sense amplifier).
AM) and application number 87-9401 (name: same as above).
韓国特許出願第87−9401号においては、セルアレイを1/
2に分割し、各分割セルアレイ毎にN形ラッチのセンシ
ング回路とP形ラッチのリストア回路を置くもので、ビ
ットラインを分割して順次的にセンシングされるように
するため、ビットライン間のキャパシタンスによる動作
電圧のマージン及びスピード改善とピーク電流を最少化
することができるので、1メガDRAMの製造が可能にな
る。In Korean Patent Application No. 87-9401, the cell array
It is divided into two, and the N-type latch sensing circuit and the P-type latch restore circuit are placed for each divided cell array. The capacitance between the bit lines is divided so that the bit lines are divided and sequentially sensed. Since the operating voltage margin and speed can be improved and the peak current can be minimized, 1M DRAM can be manufactured.
しかし、上記のような先行技術は、ただ1メガDRAMの製
作に有用であるばかりであり、4メガDRAM又はそれ以上
の高密度DRAMを製作するのに適用する場合には、動作不
能又はエラーが発生する問題がある。However, the above prior arts are only useful for making 1M DRAM, and when applied to make 4M DRAM or higher density DRAM, inoperability or error may occur. There is a problem that occurs.
たとえば、リードモディファイライトサイクル(Read−
Modify−Write Cycle)時、I/Oバスラインで修正された
データが分離トランジスタを通じて内部及び外部のビッ
トラインをハイレベルからローレベルに、ローレベルか
らハイレベルに修正しなければならない時、第1感知増
幅回路,第1リストア回路をフリップさせ、続いて伝達
ゲート回路を経た後、第2感知増幅回路,第2リストア
回路をフリップさせるのにあまり多い時間が所要される
ことは勿論、動作電圧のマージンが大変不良になって、
上記ラッチ回路等はフリップさせることができない場合
が生じる。For example, the read modify write cycle (Read-
During the Modify-Write Cycle), when the data modified by the I / O bus line has to modify the internal and external bit lines from the high level to the low level and from the low level to the high level through the isolation transistor, the first It takes, of course, much time to flip the second sense amplifier circuit and the second restore circuit after flipping the sense amplifier circuit and the first restore circuit and then passing through the transmission gate circuit. The margin has become very bad,
In some cases, the above-mentioned latch circuit cannot be flipped.
特に、4メガDRAM以上の高密度メモリでビットラインの
抵抗が高くなることは必然的であり、その抵抗値が10k
Ω以上になる場合にはデータ修正書き込みが不可能であ
る。In particular, it is inevitable that the resistance of the bit line will become high in high-density memory of 4M DRAM or more, and the resistance value will be 10k.
If it is more than Ω, data correction writing is impossible.
本発明の目的はこのような従来の技術の問題点を解決す
るために、4メガDRAM以上の高密度メモリの製作の可能
な分割ビットラインセンスアンプを持つCMOS・DRAMを提
供することにあるものである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a CMOS / DRAM having a divided bit line sense amplifier capable of manufacturing a high density memory of 4 mega DRAM or more in order to solve the problems of the conventional technology. Is.
上記のような本発明の目的を達成するために本発明はCM
OS・DRAMにおいて、 行デコーダと、列デコーダと、一対の入出力バスライン
と、一対の隣接して並行な内部ビットラインと、一対の
隣接して平行な外部ラインと、上記一対の内部ビットラ
インとこれに対応する一対の外部ビットラインを分離ク
ロックに応答してアクティブサイクル中の所定時間に分
離する分離手段と、上記一対の内部ビットラインと接続
された複数のメモリセルを持っており、上記行デコーダ
で出力する内部ワードライン選択クロックによって一つ
のメモリセルを選択する内部セルアレイと、上記分離手
段と反対の位置で上記内部セルアレイと接続された一つ
の内部ビットラインと上記一対の入出力バスラインとの
間に接続され、上記列デコーダから列選択クロックに対
応して上記ビットラインを選択する伝達手段と、上記伝
達手段と上記内部セルアレイとの間の一対の内部ビット
ライン間に接続され、第1感知クロックに応答して上記
内部ビットライン上の電圧差を感知増幅する第1感知増
幅手段と、上記内部アレイと上記第1感知増幅手段との
間の内部ビットライン対の間に接続され、第1リストア
クロックに応答して上記増幅された電圧を充分に増幅
し、選択されたメモリセルにリストアする第1リストア
手段と、上記一対の外部ビットライン端部に接続され、
プリチャージサイクル中の等化クロックを入力して上記
外部ビットラインと内部ビットラインを電源供給電圧の
半分に等化する等化手段と、上記の一対の外部ビットラ
インと接続された複数のメモリセルを持っており、上記
行デコーダで出力する外部ワードライン選択クロックに
よって一つのメモリセルを選択する外部セルアレイと、
上記外部セルアレイと上記分離手段との間の一対の外部
ビットライン間に接続され、第2感知クロックに応答し
て上記外部ビットライン上の電圧差を感知増幅する第2
感知増幅手段と、上記外部セルアレイと上記等化手段と
の間の一対の外部ビットライン間に接続され、第2リス
トアクロックに応答して上記増幅された電圧を充分に増
幅し、選択されたメモリセルにリストアする第2リスト
ア手段と、アクティブサイクル中の上記外部セルアレイ
の何れかのメモリセルが選択された時、第2感知手段,
第2リストア手段,分離手段,第1感知手段,第1リス
トア手段の順序で動作し、上記内部セルアレイの何れか
のメモリセルが選択された時、第1感知手段,第1リス
トア手段,分離手段,第2感知手段,第2リストア手段
の順序で動作するように、上記第1及び第2感知クロッ
ク,分離クロック及び第1及び第2リストアクロックを
発生するセンシングクロック発生手段を具備したCMOS・
DRAM装置を特徴とする。In order to achieve the above object of the present invention, the present invention is a CM
In OS / DRAM, a row decoder, a column decoder, a pair of input / output bus lines, a pair of adjacent and parallel internal bit lines, a pair of adjacent and parallel external lines, and the above-mentioned pair of internal bit lines. And a pair of corresponding external bit lines in response to the separation clock for separating at a predetermined time during an active cycle, and a plurality of memory cells connected to the pair of internal bit lines. An internal cell array for selecting one memory cell by an internal word line selection clock output from a row decoder, one internal bit line connected to the internal cell array at a position opposite to the separating means, and the pair of input / output bus lines. And a transmission means connected between the column decoder and the column decoder for selecting the bit line in response to the column selection clock. First sense amplifying means connected between a pair of internal bit lines between the reaching means and the internal cell array to sense and amplify a voltage difference on the internal bit lines in response to a first sense clock; and the internal array. And a first sense amplifying means for connecting the pair of internal bit lines to amplify the amplified voltage sufficiently in response to a first restore clock to restore it to a selected memory cell. Restore means and connected to the pair of external bit line ends,
Equalization means for inputting an equalization clock during a precharge cycle to equalize the external bit line and the internal bit line to half the power supply voltage, and a plurality of memory cells connected to the pair of external bit lines. And an external cell array for selecting one memory cell by an external word line selection clock output from the row decoder,
A second sense bit line connected between the pair of external bit lines between the external cell array and the separating means to sense and amplify a voltage difference on the external bit lines in response to a second sense clock;
A sense amplifier is connected between the external cell array and the equalizer, and a pair of external bit lines are connected between the sense amplifier and the equalizer to sufficiently amplify the amplified voltage in response to a second restore clock to select the selected memory. Second restore means for restoring to a cell, and when any memory cell of the external cell array in the active cycle is selected, second sensing means,
The second restoring means, the separating means, the first sensing means, and the first restoring means operate in this order, and when any memory cell of the internal cell array is selected, the first sensing means, the first restoring means, and the separating means. , A second sensing means and a second restoring means, in order to operate, a CMOS including a sensing clock generating means for generating the first and second sensing clocks, the separated clock and the first and second restoring clocks.
Features a DRAM device.
また、上記第1リストア手段及び第2リストア手段の電
流通路の大きさの比を異なるようにすることもでき、ま
た、第1感知増幅回路及び第2感知増幅回路の電流通路
の大きさを異なるようにすることもできる。Also, the ratio of the size of the current paths of the first restore means and the second restore means may be different, and the size of the current paths of the first sense amplification circuit and the second sense amplification circuit may be different. You can also do so.
また、上記内部ビットライン対の間にもう一つの等化回
路を接続することもできる。Also, another equalization circuit may be connected between the pair of internal bit lines.
以下、本発明を添付図面を参照して本発明の利点と特徴
を詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
第1図に図示した一つのチップの平面図のように、本発
明の感知増幅器は4メガDRAM(以下、“DRAM"と称す
る)の構成において、実施例として実施される。4個の
ブロックBL1〜BL4が上記チップ1の中央に水平に配置さ
れている。上記ブロックBL1〜BL4の各々の中央領域27に
は、列デコーダ及び入出力(以下、I/Oと称する)バス
ラインが位置されている。As shown in the plan view of one chip shown in FIG. 1, the sense amplifier of the present invention is implemented as an embodiment in the configuration of 4M DRAM (hereinafter referred to as "DRAM"). Four blocks BL1 to BL4 are horizontally arranged in the center of the chip 1. A column decoder and an input / output (hereinafter referred to as I / O) bus line are located in the central area 27 of each of the blocks BL1 to BL4.
中央領域27の左側と右側の各方向に順次的に領域26a,26
bの各々に第1等化回路が、各領域25a,25bに第1感知増
幅器及び第1リストア回路が、各領域24a,24bに256Kの
内部セルアレイが、各領域23a,23bに伝達ゲートが、各
領域22a,22bに第2感知増幅器が、各領域21a,21bに256k
の外部セルアレイが、各領域20a,20bに第2リストア回
路が、そして各領域19a,19bに等化回路が配置されてい
る。Regions 26a, 26 are sequentially provided on the left side and the right side of the central region 27 in each direction.
The first equalization circuit is provided in each of b, the first sense amplifier and the first restore circuit are provided in each of the regions 25a and 25b, the 256K internal cell array is provided in each of the regions 24a and 24b, and the transmission gate is provided in each of the regions 23a and 23b. A second sense amplifier is provided in each of the areas 22a and 22b, and 256k is provided in each of the areas 21a and 21b.
Of the external cell array, the second restore circuit is arranged in each of the areas 20a and 20b, and the equalizing circuit is arranged in each of the areas 19a and 19b.
従って、各ブロックは1Mのメモリセルを内蔵している。Therefore, each block contains 1M memory cells.
また、各ブロックの領域26a,25a,24a,23a,22a,21a,20a,
19aと領域26b,25b,24b,23b,22b,21b,20b,19bとは中央領
域27に対して各々左と右との対称に配置されている。こ
こで左と右との表記は列デコーダ及びI/Oバスラインが
位置した各ブロックの中央領域27に対して左側と右側を
示したものであり、内部と外部とは上記中央領域27に対
する位置関係を示したものであることを留意しなければ
ならない。In addition, the areas 26a, 25a, 24a, 23a, 22a, 21a, 20a of each block,
19a and regions 26b, 25b, 24b, 23b, 22b, 21b, 20b, 19b are arranged symmetrically to the left and right with respect to the central region 27. Here, the notations left and right indicate the left side and the right side with respect to the central area 27 of each block where the column decoder and the I / O bus line are located, and the inside and the outside are the positions with respect to the central area 27. It should be noted that it is a relationship.
チップ1の左側端の領域13には、行アドレスバッファが
位置付けされている。行アドレスバッファはTTLレベル
の行アドレス信号R0〜R9を外部ピンで入力し、CMOSレベ
ルの真(true)の行アドレス信号RA0〜RA9と偽(comple
ment)の行アドレス信号▲▼〜▲▼を出力
する公知の回路である。A row address buffer is located in the area 13 at the left end of the chip 1. The row address buffer inputs the TTL level row address signals R0 to R9 with external pins, and the CMOS level true row address signals RA0 to RA9 and false (completion).
ment) row address signals ▲ ▼ to ▲ ▼.
また上記ブロックBK1,BK2,BK3及びBK4の各々のブロック
の上部には、上記外部セルアレイと内部セルアレイとの
メモリセルを選択する信号を発生する行デコーダ及びワ
ードラインドライバが配置される領域14a,14b,14c,14d
が各々位置する。行デコーダは上記行アドレスバッファ
から行アドレス信号RA0〜RA7と▲▼〜▲▼
とを入力し、左・右の各外部セルアレイで各々一つのメ
モリセルを選択するとか、又は左・右の各内部セルアレ
イで各々一つのメモリセルを選択する信号をを出力する
公知の回路である。Regions 14a and 14b in which row decoders and word line drivers for generating signals for selecting memory cells of the external cell array and the internal cell array are arranged above the blocks BK1, BK2, BK3 and BK4. , 14c, 14d
Are located respectively. The row decoder outputs row address signals RA0 to RA7 and ▲ ▼ to ▲ ▼ from the row address buffer.
Is a well-known circuit which inputs a signal and selects one memory cell in each of the left and right external cell arrays, or outputs a signal for selecting one memory cell in each of the left and right internal cell arrays. .
また、上記領域14a,14b,14c,14dの各々の上部には、ブ
ロックBK1〜BK4からデータを読み出す時、センシング動
作クロックを発生する本発明によるBK1,BK2,BK3及びBK4
のセンシングクロック発生回路が各々配置された領域12
a,12b,12c,12dがある。BK1センシングクロック発生回路
とBK3センシングクロック発生回路は、行アドレスバッ
ファから行アドレス信号RA7,▲▼及び▲▼
と後述するクロックφSを入力する。ブロックBK1とBK3
とのメモリセルに記憶されたデータを感知するセンシン
グ動作クロックを発生する。In addition, BK1, BK2, BK3, and BK4 according to the present invention, which generate sensing operation clocks when reading data from the blocks BK1 to BK4, are provided above the regions 14a, 14b, 14c, and 14d.
Area 12 where the sensing clock generation circuits of
There are a, 12b, 12c and 12d. The BK1 sensing clock generation circuit and BK3 sensing clock generation circuit use the row address buffer RA7, ▲ ▼ and ▲ ▼.
And a clock φ S described later are input. Blocks BK1 and BK3
And a sensing operation clock for sensing data stored in the memory cells.
また、BK2センシングクロック発生回路とBK4センシング
クロック発生回路は、行アドレスバッファから行アドレ
ス信号▲▼,RA7及びRA8とクロックφSとを入力
することによりブロックBK2とBK4とのメモリセルに記憶
されたデータを感知するセンシング動作クロックを発生
する。The BK2 sensing clock generation circuit and the BK4 sensing clock generation circuit are stored in the memory cells of the blocks BK2 and BK4 by inputting the row address signals ▲ ▼, RA7 and RA8 and the clock φ S from the row address buffer. A sensing operation clock for sensing data is generated.
従って、行アドレス信号▲▼とRA8とによってブ
ロックBK1とBK3又はブロックBK2とBK4が選択される。Therefore, the blocks BK1 and BK3 or the blocks BK2 and BK4 are selected by the row address signals ▲ ▼ and RA8.
また後述するように、行アドレス信号▲▼,RA7と
によって上記選択されたブロック中の外部セルアレイ又
は内部セルアレイ中の選択されたメモリセルからデータ
のセンシング動作が遂行される。Further, as will be described later, a data sensing operation is performed from the selected memory cell in the external cell array or the internal cell array in the selected block according to the row address signals ▲ ▼ and RA7.
前述した領域以外の領域10には、列アドレスバッファと
4メガDRAM動作に必要なクロック発生器,データに対す
る入出力バッファを内蔵する。In the area 10 other than the above-mentioned area, a column address buffer, a clock generator required for 4M DRAM operation, and an input / output buffer for data are built-in.
第2図は第1図の4個のブロックBK1〜BK4中の何れかの
ブロックで左側一つの例を示した図面である。FIG. 2 is a diagram showing an example of one of the four blocks BK1 to BK4 on the left side of FIG.
右側の一つの列も第2図と同一な構成であることを留意
しなければならない。ビットライン47と77とは分離トラ
ンジスタ60のチャンネル通路を通じて接続されており、
ビットライン48と78とは分離トランジスタ61のチャンネ
ル通路を通じて接続されている。It should be noted that one column on the right side also has the same configuration as in FIG. Bit lines 47 and 77 are connected through the channel passage of isolation transistor 60,
Bit lines 48 and 78 are connected through the channel passage of isolation transistor 61.
上記分離トランジスタ60と61とはすべてN型チャンネル
MOSトランジスタ(以下“NMOSトランジスタ”と称す
る)であり、伝達ゲート回路140を構成する。上記分離
トランジスタ60と61との各ゲートには分離クロックφIS
Oが印加される。ビットライン47,48は各々外部ビットラ
インBLO及び▲▼とし、ビットライン77,78は各々
内部ビットラインBLI及び▲▼と称する。The isolation transistors 60 and 61 are all N-type channels
It is a MOS transistor (hereinafter referred to as “NMOS transistor”) and constitutes the transmission gate circuit 140. Isolation clock φIS is applied to each gate of the isolation transistors 60 and 61.
O is applied. Bit lines 47 and 48 are referred to as external bit lines BLO and ▲ ▼, respectively, and bit lines 77 and 78 are referred to as internal bit lines BLI and ▲ ▼, respectively.
外部ビットライン対BLOと▲▼との最外側端部に
は第1等化回路100が接続される。第2等化回路100はノ
ード30と外部ビットラインBLOとの間にチャンネル通路
が接続されたNMOSトランジスタ32と、ノード30と外部ビ
ットライン▲▼との間にチャンネル通路が接続さ
れたNMOSトランジスタ33と外部ビットラインBLOと▲
▼との間にチャンネル通路が接続されたNMOSトラン
ジスタ34とから構成される。A first equalization circuit 100 is connected to the outermost ends of the external bit line pair BLO and {circle around (▼)}. The second equalization circuit 100 includes an NMOS transistor 32 having a channel passage connected between the node 30 and the external bit line BLO, and an NMOS transistor 33 having a channel passage connected between the node 30 and the external bit line ▲ ▼. And external bit line BLO ▲
And an NMOS transistor 34 whose channel path is connected between the and.
また、上記NMOSトランジスタ32,33,34のすべてのゲート
はノード31に共通に接続されて等化クロックφEQが印加
される。Further, all the gates of the NMOS transistors 32, 33 and 34 are commonly connected to the node 31 and the equalized clock φEQ is applied.
また、外部ビットラインBLOと▲▼との間にはP
チャンネルMOS(以下、“PMOS"と称する)トランジスタ
36,37のチャンネル通路が接続ノード38を通じて直列に
接続されており、上記トランジスタ36,37の各々のゲー
トは上記外部ビットラインBLOと▲▼とに各々交
差されるように接続されている。Also, P is placed between the external bit line BLO and ▲ ▼.
Channel MOS (hereinafter referred to as "PMOS") transistor
The channel paths of 36 and 37 are connected in series through a connection node 38, and the gates of the transistors 36 and 37 are connected so as to cross the external bit lines BLO and B, respectively.
また、上記PMOSトランジスタ36,37は第2リストア回路1
10を構成する。Also, the PMOS transistors 36 and 37 are the second restore circuit 1
Make up 10.
上記接続ノード38には、後述する第2リストアクロック
LA1が印加される。外部ビットライン対BLOと▲▼
との右側に端部にはNMOSトランジスタ50と51との各々の
チャンネル通路が接続ノード52を通じて上記ビットライ
ンBLOと▲▼との間に直列に接続されており、上
記トランジスタ50と51との各ゲートは上記ビットライン
BLOと▲▼とに交差に接続されている。The connection node 38 has a second restore clock described later.
LA1 is applied. External bit line pair BLO and ▲ ▼
The channel paths of NMOS transistors 50 and 51 are connected in series between the bit lines BLO and ▲ ▼ through a connection node 52 on the right side of the transistors 50 and 51, respectively. Gate is the bit line above
BLO and ▲ ▼ are connected to the intersection.
上記NMOSトランジスタ50,51は、第2感知増幅回路130を
構成する。また上記接続ノード52には、第2感知クロッ
ク▲▼が印加される。また、上記第2リストア回
路110と第2感知増幅回路130との間の外部ビットライン
対BLOと▲▼とには、外部セルアレイ120を構成す
るメモリセル40,41が公知の折り畳みビットライン(fol
ded bit line)方式で接続されている。各メモリセル
は、一つのNMOSトランジスタ45と一つのストレージキャ
パシタ46とから構成されている。The NMOS transistors 50 and 51 form a second sense amplifier circuit 130. The second sensing clock ▲ ▼ is applied to the connection node 52. Further, in the external bit line pair BLO and ▲ ▼ between the second restore circuit 110 and the second sense amplifier circuit 130, the memory cell 40, 41 forming the external cell array 120 is a known folding bit line (fol).
ded bit line) method. Each memory cell is composed of one NMOS transistor 45 and one storage capacitor 46.
内部ビットライン対BLIと▲▼とは各々NMOSトラ
ンジスタの伝達トランジスタ95と96を通じてI/Oバスラ
イン97および▲▼バスライン98にチャンネル通路
が接続されている。The channel paths of the internal bit line pair BLI and B are connected to the I / O bus line 97 and B bus line 98 through transfer transistors 95 and 96 of NMOS transistors, respectively.
上記伝達トランジスタ95,96とのゲートは、すべて列デ
コーダから列を選択する信号φCDが印加される。A signal φCD for selecting a column is applied from the column decoder to the gates of the transfer transistors 95 and 96.
伝達ゲート回路140と接続される内部ビットライン対BLI
と▲▼との間には、NMOSトランジスタ68と69との
各チャンネル通路が接続ノード65を通じて直列接続さ
れ、上記NMOSトランジスタ68と69との各ゲートは上記ビ
ットラインBLIと▲▼とに交差に接続される。Internal bit line pair BLI connected to transmission gate circuit 140
The channel paths of the NMOS transistors 68 and 69 are connected in series through the connection node 65 between the and ▲ ▼, and the gates of the NMOS transistors 68 and 69 cross the bit lines BLI and ▲ ▼. Connected.
また、接続ノード65には第1感知クロック▲▼が
印加された。Further, the first sensing clock ▲ ▼ is applied to the connection node 65.
上記NMOSトランジスタ68と69とは、第1感知増幅回路15
0を構成する。また、上記伝達トランジスタ95,96と第1
感知増幅回路150との間の内部ビットラインBLIと▲
▼との間にチャンネル通路が接続されたNMOSトランジ
スタ90とから構成された第1等化回路180が接続され、
上記NMOSトランジスタ90のゲートには、等化クロックφ
EOが印加される。The NMOS transistors 68 and 69 are the first sense amplifier circuit 15
Configures 0. Also, the transfer transistors 95, 96 and the first
Internal bit line BLI between the sense amplifier circuit 150 and
A first equalizing circuit 180 composed of an NMOS transistor 90 having a channel passage connected between and is connected to
The equalization clock φ is applied to the gate of the NMOS transistor 90.
EO is applied.
また、上記第1感知増幅回路150と分離トランジスタ60,
61との間の内部ビットラインBLIと▲▼との間に
はチャンネル通路が接続ノード82を通じて直列接続さ
れ、各ゲートが上記ビットラインBLIと▲▼とに
交差に接続されたPMOSトランジスタ80と81とで構成され
た第1リストア回路170が接続される。In addition, the first sense amplifier circuit 150 and the isolation transistor 60,
A channel path is serially connected through a connection node 82 between the internal bit line BLI and ▲ ▼, and PMOS transistors 80 and 81 whose gates are connected to the bit line BLI and ▲ ▼. The first restore circuit 170 composed of and is connected.
上記分離トランジスタ60,61と第1リストア回路170との
間の内部ビットラインBLIと▲▼とには一つのNMO
Sトランジスタ75と一つのストレージキャパシタ76とか
ら構成されたメモリセル70及び71が折り畳みビットライ
ン方式で接続された内部セルアレイ160が接続される。The internal bit line BLI between the isolation transistors 60 and 61 and the first restore circuit 170 and one NMO are connected to ▲ ▼.
An internal cell array 160 is connected in which memory cells 70 and 71 each including an S transistor 75 and one storage capacitor 76 are connected by a folding bit line method.
上記において、ストレージキャパシタの一端は、Vcc/2
に接続され、メモリセルのNMOSトランジスタのゲートに
は、行デコーダから行メモリセルを選択するワードライ
ン選択クロックφWLO1,φWLI1等が印加される。In the above, one end of the storage capacitor is Vcc / 2
The word line selection clocks φWLO1, φWLI1 and the like for selecting the row memory cell are applied from the row decoder to the gate of the NMOS transistor of the memory cell.
また、本発明においては、セルアレイにダミセルが使用
されないことを留意しなければならない。上記において
第1リストア手段のPMOSトランジスタ80,81の幾何学的
な大きさが上記第2リストア手段のPMOSトランジスタ3
6,37の幾何学的な大きさよりももっと大きく構成され
る。Also, it should be noted that in the present invention, the cell array does not use a damicel. In the above, the geometric size of the PMOS transistors 80 and 81 of the first restore means is the PMOS transistor 3 of the second restore means.
It is constructed larger than the geometric size of 6,37.
第3図は、本発明により第2図の使用クロックを発生す
るセンシングクロック発生回路の実施例を示した図面で
ある。FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of a sensing clock generation circuit for generating the used clock of FIG. 2 according to the present invention.
第3図のセンシングクロック発生回路12は、第1図のブ
ロックBK1とBK3とに使用される場合、ライン280,290,28
5,286には行アドレス▲▼が印加され、ブロックB
K2とBK4とに使用される場合、ライン280,290,285,286に
はRA8が印加されることを留意しなければならない。The sensing clock generation circuit 12 of FIG. 3 is used for the blocks BK1 and BK3 of FIG.
Row address ▲ ▼ is applied to 5,286, and block B
It should be noted that RA8 is applied to lines 280,290,285,286 when used for K2 and BK4.
また、ライ283,293及び284には、各々行アドレス信号▲
▼,RA7及びクロックφSが印加され、端子281と2
91とには5Vの電源供給電圧Vccが印加される。また、端
子310と320にはVcc/2(2.5V)が印加される。In addition, the row address signals ▲ are written on the lines 283, 293 and 284 respectively.
▼, RA7 and clock φS are applied, terminals 281 and 2
A power supply voltage Vcc of 5V is applied to 91 and. Further, Vcc / 2 (2.5V) is applied to the terminals 310 and 320.
また、参照番号202,203,204,20は、各々インバータで構
成された遅延回路であり、参照番号206と207とは各々等
化回路である。Reference numerals 202, 203, 204 and 20 are delay circuits each composed of an inverter, and reference numerals 206 and 207 are equalization circuits.
参照番号230,240,250,252,260,261,270,271,272はすべ
てNANDゲートであり、参照番号231,232,234,241,242,24
4,251,253,254,263及び273はすべてインバータである。Reference numbers 230,240,250,252,260,261,270,271,272 are all NAND gates, reference numbers 231,232,234,241,242,24
4,251,253,254,263 and 273 are all inverters.
上記各NANDゲートは、第4A図に図示したようなPMOSトラ
ンジスタ401と402及びNMOSトランジスタ403と404とを使
用した2入力IN1,IN2,1出力(OUT)のCMOS・NANDゲート
が使用される。Each of the NAND gates is a 2-input IN1, IN2, 1 output (OUT) CMOS NAND gate using PMOS transistors 401 and 402 and NMOS transistors 403 and 404 as shown in FIG. 4A.
また、上記各インバータは、第4B図に図示したようにPM
OSトランジスタ405とNMOSトランジスタ40とから構成さ
れたCMOSインバータが使用される。In addition, each of the above inverters is connected to the PM as shown in Fig. 4B.
A CMOS inverter composed of an OS transistor 405 and an NMOS transistor 40 is used.
上記NANDゲートとインバータとは公知の回路であること
を留意しなければならない。It should be noted that the NAND gate and the inverter are known circuits.
第3図に図示したセンシングクロック発生回路12の動作
を詳細に説明する。The operation of the sensing clock generation circuit 12 shown in FIG. 3 will be described in detail.
行アドレス信号RA8(又は▲▼)が“ロー”状態
(Vss電圧)である時、NANDゲート252の出力は“ハイ”
状態(Vcc電圧)になる。When the row address signal RA8 (or ▲ ▼) is in the “low” state (Vss voltage), the output of the NAND gate 252 is “high”.
State (Vcc voltage).
従って、二つのインバータ253と254とを通じてライン30
1から出力する分離クロックφISOは“ハイ”状態にな
る。Therefore, the line 30 is connected through the two inverters 253 and 254.
The separated clock φISO output from 1 goes to the “high” state.
また、NAND230と240との出力はすべて“ハイ”状態にな
る。Also, the outputs of NAND 230 and 240 are all "high".
従って、インバータ231,232とインバータ241,242を通じ
てCMOSトランジスタ233と243とのゲートはすべて“ハ
イ”状態になり、上記二つのトランジスタ233と243はす
べて“OFF"状態となる。Therefore, the gates of the CMOS transistors 233 and 243 are all in the “high” state through the inverters 231 and 232 and the inverters 241 and 242, and the two transistors 233 and 243 are all in the “OFF” state.
また、NANDゲート262と272との出力がすべて“ハイ”状
態であるため、インバータ263と373との出力はすべて
“ロー”状態になり、NMOSトランジスタ264と274はすべ
てOFF状態になる。Also, because the outputs of NAND gates 262 and 272 are all "high", the outputs of inverters 263 and 373 are all "low" and all NMOS transistors 264 and 274 are off.
また、インバータ234と244との出力はすべて“ハイ”状
態になるので等化回路206を構成するNMOSトランジスタ3
11,312,313と等化回路207を構成するNMOSトランジスタ3
21,322,323はすべて“ON"状態になる。In addition, since the outputs of the inverters 234 and 244 are all in the “high” state, the NMOS transistor 3 that constitutes the equalization circuit 206 is
NMOS transistor 3 which forms equalizer 207 with 11,312,313
21,322,323 are all in the "ON" state.
従って、ライン302と303、そしてライン304と305とはす
べて等化されてVcc/2となる。すなわち、第2感知クロ
ック▲▼,第2リストアクロックLA1,第1リスト
アクロックLA2及び第1感知クロック▲▼はすべ
てVcc/2としてプリチャージされる。Therefore, lines 302 and 303 and lines 304 and 305 are all equalized to Vcc / 2. That is, the second sensing clock ▲ ▼, the second restore clock LA1, the first restore clock LA2 and the first sensing clock ▲ ▼ are all precharged as Vcc / 2.
また、ライン282と292もすべて“ハイ”状態であるた
め、NANDゲート250の出力は、“ロー”状態であり、イ
ンバータ251の出力は“ハイ”状態になる。また、遅延
回路202と203との出力もすべて“ハイ”状態であり、遅
延回路204と205とは“ロー”状態を維持する。Also, since lines 282 and 292 are all "high", the output of NAND gate 250 is "low" and the output of inverter 251 is "high". Also, the outputs of the delay circuits 202 and 203 are all in the “high” state, and the delay circuits 204 and 205 maintain the “low” state.
以後、行アドレス信号RA8(又は▲▼)が“ハ
イ”状態になり、行アドレス信号RA7が“ロー”状態▲
▼は“ハイ”状態)になると、NANDゲート250と
インバータ251とから構成されるANDゲートの出力の“ハ
イ”状態によってライン301に出力する分離クロックφ
Sが“ロー”状態と変わる。After that, the row address signal RA8 (or ▲ ▼) becomes “high” state, and the row address signal RA7 becomes “low” state ▲
When ▼ becomes “high” state, the separated clock φ output to the line 301 by the “high” state of the output of the AND gate composed of the NAND gate 250 and the inverter 251.
S changes to "low" state.
また、ライン280と290とがすべて“ハイ”状態であるた
め、等化回路205と207とは等化動作を中断する。その
後、クロックφSが“ハイ”状態になると、NANDゲート
260の出力が“ロー”状態になり、NANDゲート261の出力
は“ハイ”状態,NANDゲート262の出力は“ロー”状態に
なる。Also, since lines 280 and 290 are all in a "high" state, equalization circuits 205 and 207 interrupt the equalization operation. After that, when the clock φS goes to the “high” state, the NAND gate
The output of 260 becomes "low", the output of NAND gate 261 becomes "high", and the output of NAND gate 262 becomes "low".
従って、ゲートが“ハイ”状態であるNMOSトランジスタ
264は“ON"状態になるので、第2感知クロック▲
▼が“ロー”状態になる。その次遅延回路204の出力は
“ハイ”状態になり、NANDゲート230の出力は“ロー”
状態になる。Therefore, an NMOS transistor whose gate is in the "high" state
Since the 264 is in the "ON" state, the second sensing clock ▲
▼ becomes “low”. Then, the output of the delay circuit 204 becomes "high" and the output of the NAND gate 230 becomes "low".
It becomes a state.
従って、ゲートが“ロー”状態であるPMOSトランジスタ
233は、ON状態になり、第2リストアクロックLA1が“ハ
イ”状態になる。Therefore, a PMOS transistor whose gate is in the "low" state
233 becomes ON state, and the second restore clock LA1 becomes “high” state.
また、ライン282は“ロー”状態であるので、インバー
タ251の出力は“ロー”状態であり、分離クロックφISO
は“ハイ”状態に変わる。その後、ライン282の“ロ
ー”状態によって、遅延回路203の出力は“ロー”状態
になり、NANDゲート271の出力は“ハイ”状態になり、N
ANDゲート272の出力は“ロー”状態になる。従って、ゲ
ートが“ハイ”状態であるNMOSトランジスタ274は、“O
N"状態になり、第1感知クロック▲▼は“ロー”
状態に変わる。その次遅延回路205の出力は“ハイ”状
態になりNANDゲート240の出力は“ロー”状態になる。Further, since the line 282 is in the “low” state, the output of the inverter 251 is in the “low” state, and the separation clock φISO
Changes to the "high" state. After that, the “low” state of line 282 causes the output of delay circuit 203 to go to the “low” state, the output of NAND gate 271 to go to the “high” state, and
The output of AND gate 272 goes "low". Therefore, the NMOS transistor 274 whose gate is in the “high” state is
N "state, the first sensing clock ▲ ▼ is" low "
Change to state. The output of the delay circuit 205 then goes to the "high" state and the output of the NAND gate 240 goes to the "low" state.
従って、ゲートが“ロー”状態であるPMOSトランジスタ
243は“ON"状態になり、第1リストアクロックLA2は
“ハイ”状態になる。Therefore, a PMOS transistor whose gate is in the "low" state
243 becomes "ON" state, and the first restore clock LA2 becomes "high" state.
一方、行アドレス信号RA8(又は▲▼)が“ロ
ー”で“ハイ”に変わり、RA7は“ハイ”状態、クロッ
クφSが“ハイ”状態になると順次的に分離クロックφ
ISOは“ロー”状態、第1感知クロック▲▼は
“ロー”状態、第1リストアクロックは“ハイ”状態、
分離クロックφISOは“ハイ”状態、第2感知クロック
▲▼は“ロー”状態、そして第3リストアクロッ
クLA1は“ハイ”状態になる。On the other hand, when the row address signal RA8 (or ▲ ▼) changes to "high" when it is "low", RA7 is in "high" state, and when the clock φS is in "high" state, the separated clock φ
ISO is "low" state, 1st sensing clock ▲ ▼ is "low" state, 1st restore clock is "high" state,
The separation clock φISO is in the “high” state, the second sensing clock ▲ ▼ is in the “low” state, and the third restore clock LA1 is in the “high” state.
第5図は第2図及び第3図の各部分の動作タイミング図
を示す図面である。FIG. 5 is a drawing showing an operation timing chart of each part of FIG. 2 and FIG.
以下、第2図の動作を第5図のタイミング図を参照して
詳細に説明する。Hereinafter, the operation of FIG. 2 will be described in detail with reference to the timing chart of FIG.
時間t1前の行アドレスストローブ▲▼が“ハイ”
状態であるとき、行アドレス信号RA8そして▲▼,
RA7(そして▲▼)はすべて“ロー”状態であ
り、等化クロックφEQの“ハイ”状態によってプリチャ
ージサイクルを維持する。そうすると、分離クロックφ
ISOは“ハイ”状態になり、第3等化回路100を構成する
NMOSトランジスタ32,33,34はすべて“ON"状態になり、
第1等化回路180を構成するNMOSトランジスタ90も“ON"
状態になる。Row address strobe ▲ ▼ before time t 1 is “high”
Row address signal RA8 and ▲ ▼,
RA7 (and ▲ ▼) are all in the “low” state, and the precharge cycle is maintained by the “high” state of the equalization clock φEQ. Then, the separated clock φ
ISO becomes “high” state and constitutes the third equalization circuit 100.
NMOS transistors 32, 33, 34 are all in the "ON" state,
The NMOS transistor 90 that constitutes the first equalization circuit 180 is also "ON"
It becomes a state.
したがって、外部ビットライン対BLOと▲▼の内
部ビットライン対BLIと▲▼とはすべてVcc/2にプ
リチャージされる。Therefore, the external bit line pair BLO and ▲ ▼ and the internal bit line pair BLI and ▲ ▼ are all precharged to Vcc / 2.
時間t1で▲▼が“ロー”状態(アクティブサイク
ル)になった後、アドレスが入力される。The address is input after ▲ ▼ goes to the “low” state (active cycle) at time t 1 .
時間t2に行アドレス信号RA8(又は▲▼)が“ハ
イ”状態になり、行アドレス信号RA7が“ロー”状態に
なったとすると、アドレスの入力時に図示されていない
クロック発生回路で発生される等化クロックφEQは“ロ
ー”状態になる。When the row address signal RA8 (or ▲ ▼) becomes "high" state and the row address signal RA7 becomes "low" state at time t 2 , it is generated by a clock generation circuit (not shown) at the time of inputting an address. The equalized clock φEQ goes "low".
また、分離クロックφISOも“ロー”状態になる。Further, the separated clock φISO is also set to the “low” state.
従って、上記第1及び第2等化回路180と100とはOFF状
態になり、分離トランジスタ60と61はすべてOFF状態に
なる。Therefore, the first and second equalization circuits 180 and 100 are turned off, and the separation transistors 60 and 61 are all turned off.
その後、外部セルアレイ120を選択するワードライン選
択クロックφLO1がVcc+2VT(VTは閾値電圧)となる。
もし、メモリセル40のストレージキャパシタに“1"
(“ハイ”状態)が充電されるとするとNMOSトランジス
タ45のON状態に電荷分配によって外部ビットラインBLO
は参照番号500のようにVcc/2から約200mV増加された電
圧を示すようになる。After that, the word line selection clock φLO1 for selecting the external cell array 120 becomes Vcc + 2VT (VT is a threshold voltage).
If the storage capacitor of memory cell 40 is “1”
If the (high) state is charged, the external bit line BLO is turned on by the charge distribution to the ON state of the NMOS transistor 45.
Indicates that the voltage is increased by about 200 mV from Vcc / 2 like reference numeral 500.
第4図の使用クロックφSは、上記ワードライン選択信
号を遅延された信号であることを留意しなければならな
い。時間t3でクロックφSが“ハイ”状態になると、前
述したように時間t4で第2感知クロック▲▼が
“ロー”状態(501)になり、時間t5で第2リストアク
ロックLA1が“ハイ”状態(502)になる。従って、時間
t4とt5との間で第2感知増幅回路130が動作して外部ビ
ットライン▲▼は“ロー”状態(505)で放電す
る。It should be noted that the used clock φS in FIG. 4 is a signal obtained by delaying the word line selection signal. When at time t 3 clock φS becomes "high" state, the second sensing clock at time t 4 as described previously ▲ ▼ is "low" and the state (501), the second restoration clock LA1 at time t 5 " High ”state (502). Therefore, the time
The second sense amplifier circuit 130 operates between t 4 and t 5 to discharge the external bit line {circle around (5)} in the "low" state (505).
また、時間t5後にはリストア回路110が動作して外部ビ
ットラインBLOはVcc(506)で増幅され上記メモリセル4
0をリストアする。After time t 5 , the restore circuit 110 operates and the external bit line BLO is amplified by Vcc (506) and the memory cell 4
Restore 0.
上記LA1が“ハイ”状態になるので、前述したように、
時間t6で分離クロックφISOは“ハイ”状態になり、分
離トランジスタ60と61とはすべてON状態になる。従っ
て、外部ビットラインBLO及び▲▼の充電された
電荷は内部ビットラインBLI及び▲▼に伝達され
る(第5図の507及び508)。時間t7での第1感知クロッ
ク▲▼が“ロー”状態(503)になり、時間t8で
第1リストアクロックLA2が“ハイ”状態(504)になる
と、上記伝達された電荷は第1感知増幅器130と第1リ
ストア回路170とによって内部ビットライン対BLIと▲
▼とは各々VccとVssとに増幅され、上記メモリセル
40をリストアし列デコーダで出力する列選択信号φCDに
よって伝達トランジスタ95と96とを通じてI/Oバスライ
ン97と98とに出力する。Since LA1 is in the “high” state, as described above,
In separate clock φISO time t 6 becomes "high" state, all made in the ON state is the isolation transistors 60 and 61. Therefore, the charged charges on the external bit lines BLO and ▲ ▼ are transferred to the internal bit lines BLI and ▲ ▼ (507 and 508 in FIG. 5). First sensing clock ▲ ▼ becomes "low" state (503) at time t 7, the time the first restoration clock LA2 at t 8 becomes "high" state (504), the transfer charge is first By the sense amplifier 130 and the first restore circuit 170, the internal bit line pair BLI and
▼ is amplified to Vcc and Vss respectively, and the above memory cell
40 is restored and is output to the I / O bus lines 97 and 98 through the transmission transistors 95 and 96 by the column selection signal φCD output by the column decoder.
一方、時間t2で行アドレス信号RA8(又は▲▼)
が“ハイ”状態であり、RA7が“ハイ”状態になると等
化クロックφEQは“ロー”状態になり、分離クロックφ
ISOも“ロー”状態になる。従って、第1及び第2等化
回路180,100と分離トランジスタ60,61とはOFF状態にな
り、第1セルアレイ160中の何れか一つのメモリセル70
を選択するワードライン選択クロックφWLI1がVcc+2VT
になる。On the other hand, at time t 2 , the row address signal RA8 (or ▲ ▼)
Is in the “high” state, and RA7 is in the “high” state, the equalization clock φEQ is in the “low” state, and the separation clock φ
The ISO is also in the "low" state. Therefore, the first and second equalization circuits 180 and 100 and the isolation transistors 60 and 61 are turned off, and any one of the memory cells 70 in the first cell array 160 is turned on.
Select word line selection clock φWLI1 is Vcc + 2VT
become.
メモリセル70のストレージキャパシタ76に“1"(Vcc)
が記憶されているとしたら、上記充電電荷は内部ビット
ライBL1を参照番号500のように充電する。“1” (Vcc) in storage capacitor 76 of memory cell 70
Is stored, the charge charges the internal bit line BL1 as indicated by reference numeral 500.
その後、前述したようにクロックφSが“ハイ”状態に
なると、時間t4で第1感知クロック▲▼が“ロ
ー”状態になり(501)、第1感知増幅回路150が動作す
ることにより、内部ビットライン▲▼はVss(50
5)に放電をする。After that, as described above, when the clock φS goes to the “high” state, the first sensing clock ▲ ▼ goes to the “low” state at time t 4 (501), and the first sensing amplifier circuit 150 operates, thereby Bit line ▲ ▼ is Vss (50
Discharge to 5).
その後、時間t5でリストアクロックLA2が“ハイ”状態
(502)になると第1リストア回路170が動作して内部ビ
ットラインBL1をVcc(506)に増幅し、上記メモリセル7
0をリストする。その後時間t6で上記分離クロックφISO
は“ハイ”状態になる。After that, when the restore clock LA2 becomes “high” state (502) at time t 5 , the first restore circuit 170 operates to amplify the internal bit line BL1 to Vcc (506), and the memory cell 7
List 0. After that, at time t 6 , the separated clock φISO
Goes "high".
従って、上記内部ビットラインBL1の充電電荷は外部ビ
ットラインBLOに伝達され、外部ビットライン▲
▼のVcc/2に充電された電荷は、内部ビットライン▲
▼に放電する。Therefore, the charge of the internal bit line BL1 is transferred to the external bit line BLO, and the external bit line ▲
The charge charged to Vcc / 2 of ▼ is the internal bit line ▲
Discharge to ▼.
その後、時間t7と時間t8とで第2感知クロック▲
▼と第2リストアクロックLA1とは各々“ロー”状態(5
03)と“ハイ”状態(504)になり、第1及び第2感知
増幅回路150,130と第1及び第2リストア回路170,110と
がすべて動作することにより上記ビットラインBLOとBLI
及びビットライン▲▼と▲▼とを各々Vcc
とVssとに増幅し、上記メモリセル70をリストアする。After that, at time t 7 and time t 8 , the second sensing clock ▲
▼ and the second restore clock LA1 are in the “low” state (5
03) and the "high" state (504), and the first and second sense amplifier circuits 150 and 130 and the first and second restore circuits 170 and 110 are all operated to cause the bit lines BLO and BLI.
And bit line ▲ ▼ and ▲ ▼ respectively Vcc
And Vss to restore the memory cell 70.
その後前述したように、内部ビットラインの充電電荷は
伝達トランジスタ95,96を通じてI/Oバスライン97と98と
に出力する。Thereafter, as described above, the charge stored in the internal bit line is output to the I / O bus lines 97 and 98 through the transfer transistors 95 and 96.
アクティブサイクルが終わった時間t9で▲▼が
“ハイ”状態になると、上記ワードライン選択クロック
φWLO1又はφWLI1は“ロー”状態になり、行アドレス信
号RA8(そして▲▼)及びRA7(そして▲
▼)はすべて“ロー”になり、等化クロックφEQは、
“ハイ”状態になってプチャージサイクルになる。そう
すると、第1及び第2感知クロック▲▼及び▲
▼と第1及び第2リストアクロックLA2及びLA1はす
べてVcc/2となり、ビットライン対もすべてVcc/2にプリ
チャージされる。If ▲ ▼ is at time t 9 active cycle is finished becomes "high" state, the word line selected clock φWLO1 or φWLI1 becomes "low" state, the row address signal RA8 (and ▲ ▼) and RA7 (and ▲
▼) are all "low", and the equalization clock φEQ is
It goes into the "high" state and enters the charge cycle. Then, the first and second sensing clocks ▲ ▼ and ▲
▼ and the first and second restore clocks LA2 and LA1 are all Vcc / 2, and all bit line pairs are precharged to Vcc / 2.
DRAMのリードモディファイライトサイクル時には分割さ
れた内部及び外部ビットラインBL1,▲▼,BLO,▲
▼のデータが入・出力ライン97,98から入ってく
る修正されたデータに変わる。すなわち、上記内部及び
外部ビットラインBL1,▲▼,BLO,▲▼のデ
ータが“ハイ”レベルから“ロー”レベルに、又は“ロ
ー”レベルから“ハイ”レベルに修正される。この時、
センシング回路とリストア回路とを構成するN形,P形ラ
ッチ回路のNMOSトランジスタとPMOSトランジスタとのド
レイン−ソース間の電流比は、IP/INである。Separated internal and external bit lines BL1, ▲ ▼, BLO, ▲ during read modify write cycle of DRAM
The data of ▼ is changed to the corrected data coming in from the input / output lines 97 and 98. That is, the data on the internal and external bit lines BL1, ▲ ▼, BLO, ▲ ▼ are corrected from “high” level to “low” level or from “low” level to “high” level. At this time,
The drain-source current ratio between the NMOS transistor and the PMOS transistor of the N-type and P-type latch circuits forming the sensing circuit and the restore circuit is I P / I N.
従って、N形ラッチ回路を駆動するピットライン間の電
圧は、P形ラッチ回路より高くなければならない。これ
により、入・出力ライン97,98に最も多く隣接されて配
置される第1感知増幅回路150は、内部ビットラインBL
I,▲▼での抵抗による影響と上記内部ビットライ
ンBLI,▲▼間のキャパシタンスによる影響を最小
限に受けるようになるので、速く動作される。Therefore, the voltage between the pit lines driving the N-type latch circuit must be higher than that of the P-type latch circuit. As a result, the first sense amplifier circuit 150, which is arranged most adjacent to the input / output lines 97, 98, has the internal bit line BL
Since the influence of the resistance at I and ▲ ▼ and the capacitance between the internal bit lines BLI and ▲ ▼ are minimized, the operation is performed at high speed.
また上記第1感知増幅回路150の次端に連結される第1
リストア回路170によるリストア動作はP形ラッチ回路
を構成するPMOSトランジスタのドレイン−ソース間の電
流IPが上記第1感知増幅回路のNMOSトランジスタのドレ
イン−ソース間の電流INよりは小さいため、第1リスト
ア回路170は無理なく迅速にフリップされる。Also, the first sense amplifier circuit 150 has a first end connected to the next end thereof.
The restore operation by the restore circuit 170 is because the drain-source current I P of the PMOS transistor forming the P-type latch circuit is smaller than the drain-source current I N of the NMOS transistor of the first sense amplifier circuit. The 1-restoring circuit 170 is flipped quickly without difficulty.
その後、内部ビットランインBLI,▲▼の修正され
たレベルに内部セルアレイブロック150の該当にセルの
データを修正した後、伝達ゲート回路140によって分離
される外部ビットラインBLO,▲▼のデータを修正
する。After that, after correcting the data of the cell corresponding to the internal cell array block 150 to the corrected level of the internal bit run-in BLI, ▲ ▼, the data of the external bit line BLO, ▲ ▼ separated by the transmission gate circuit 140 is corrected. .
この時にも、上記したように同様に、第2感知増幅回路
130が伝達ゲート回路140に最も近く隣接されているた
め、データセンシング用の第2感知増幅回路130の迅速
な動作に難しさがない。At this time as well, the second sense amplifier circuit is similarly operated as described above.
Since 130 is closest to the transmission gate circuit 140, the second sensing and amplifying circuit 130 for data sensing does not have to operate quickly.
一方、データをリストアする第2リストア回路110は、
入・出力ライン97,98で一番遠く離れているが、その迅
速なフリップ動作には上述した通りに無理がない。On the other hand, the second restore circuit 110 that restores data is
The input / output lines 97, 98 are the furthest apart, but their quick flipping operation is reasonable as described above.
特に、第2リストア回路110を構成するトランジスタの
サイズが上記第1リストア回路170のトランジスタのサ
イズより相対的に小さくなるため、入・出力ライン97,9
8の修正されたデータを容易に書き込みするようにな
る。In particular, since the size of the transistors forming the second restore circuit 110 is relatively smaller than the size of the transistors of the first restore circuit 170, the input / output lines 97, 9
Eight modified data will be easy to write.
以上説明したような本発明は、データのセンシングスピ
ードとビットライン間の電圧のマージンが向上され、リ
ードモディファイライトサイクル時に修正されたデータ
の伝達及びリストアが安定され、迅速になされるように
なるので、4メガDRAM以上の高密度メモリの製作が可能
になる特有の効果があるものである。According to the present invention as described above, the data sensing speed and the voltage margin between the bit lines are improved, and the transmission and restoration of the corrected data during the read-modify-write cycle are stabilized and speeded up. It has the unique effect of enabling the production of high-density memory of 4M DRAM or more.
第1図は本発明によるCMOS・DRAMのチップ構成図、第2
図はメモリセル,ビットライン,感知増幅回路,リスト
ア回路,等化回路,入出力ラインとビットラインとの接
続を示した回路図、第3図は第2図の動作に必要なセン
シングクロックを発生するセンシングクロック発生回路
図、第4図は第3図の一つの構成部分として使用される
CMOSインバータの回路図、第5図はデータをメモリセル
から読出す時の第2図の動作タイミング図である。FIG. 1 is a block diagram of a CMOS / DRAM chip according to the present invention, and FIG.
Figure is a circuit diagram showing memory cells, bit lines, sense amplifier circuit, restore circuit, equalization circuit, connection between input / output lines and bit lines, and Figure 3 generates the sensing clock necessary for the operation of Figure 2. Sensing clock generator circuit diagram, which is used as one component of Fig. 3
5 is a circuit diagram of the CMOS inverter, and FIG. 5 is an operation timing chart of FIG. 2 when reading data from the memory cell.
Claims (5)
と、一対の隣接して並行な内部ビットラインと、一対の
隣接して平行な外部ラインと、上記一対の内部ビットラ
インとこれに対応する一対の外部ビットラインを分離ク
ロックに応答してアクティブサイクル中の所定時間に分
離する分離手段と、上記一対の内部ビットラインと接続
された複数のメモリセルを持っており、上記行デコーダ
で出力する内部ワードライン選択クロックによって一つ
のメモリセルを選択する内部セルアレイと、上記分離手
段と反対の位置で上記内部セルアレイと接続された一つ
の内部ビットラインと上記一対の入出力バスラインとの
間に接続され、上記列デコーダから列選択クロックに対
応して上記ビットラインを選択する伝達手段と、上記伝
達手段と上記内部セルアレイとの間の一対の内部ビット
ライン間に接続され、第1感知クロックに応答して上記
内部ビットライン上の電圧差を感知増幅する第1感知増
幅手段と、上記内部セルアレイと上記第1感知増幅手段
との間の内部ビットライン対の間に接続され、第1リス
トアクロックに応答して上記増幅された電圧を充分に増
幅し、選択されたメモリセルにリストアする第1リスト
ア手段と、上記一対の外部ビットラインの端部に接続さ
れ、プリチャージサイクル中の等化クロックを入力して
上記外部ビットラインと内部ビットラインとを電源供給
電圧の半分に等化する等化手段と、上記の一対の外部ビ
ットラインと接続された複数のメモリセルを持ってお
り、上記行デコーダで出力する外部ワードライン選択ク
ロックによって一つのメモリセルを選択する外部セルア
レイと、上記外部セルアレイと上記分離手段との間の一
対の外部ビットラインの間に接続され、第2感知クロッ
クに応答して上記外部ビットライン上の電圧差を感知増
幅する第2感知増幅手段と、上記外部セルアレイと上記
等化手段との間の一対の外部ビットライン間に接続さ
れ、第2リストアクロックに応答して上記増幅された電
圧を充分に増幅し、選択されたメモリセルにリストアす
る第2リストア手段と、アクティブサイクル中の上記外
部セルアレイの何れかのメモリセルが選択された時、第
2感知手段,第2リストア手段,分離手段,第1感知手
段,第1リストア手段の順序で動作し、上記内部セルア
レイの何れかのメモリセルが選択された時、第1感知手
段,第1リストア手段,分離手段,第2感知手段,第2
リストア手段の順序で動作するように、上記第1及び第
2感知クロック,分離クロック及び第1及び第2リスト
アクロックを発生するセンシングクロック発生手段を具
備することを特徴とするCMOS・DRAM装置。1. In a CMOS / DRAM, a row decoder, a column decoder, a pair of input / output bus lines, a pair of adjacent parallel internal bit lines, a pair of adjacent parallel external lines, and Separation means for separating a pair of internal bit lines and a pair of external bit lines corresponding thereto at a predetermined time in an active cycle in response to a separation clock; and a plurality of memory cells connected to the pair of internal bit lines. An internal cell array for selecting one memory cell according to an internal word line selection clock output from the row decoder; an internal bit line connected to the internal cell array at a position opposite to the separating means; Is connected between the I / O bus line and the column decoder to select the bit line in response to the column selection clock. And a first sense amplifying means connected between a pair of internal bit lines between the transmitting means and the internal cell array and sensing and amplifying a voltage difference on the internal bit lines in response to a first sensing clock. , Is connected between the internal bit line pair between the internal cell array and the first sense amplifying means, sufficiently amplifies the amplified voltage in response to a first restore clock, and outputs the selected memory cell to the selected memory cell. First restore means for restoring and an end of the pair of external bit lines are connected to input an equalization clock during a precharge cycle to equalize the external bit line and the internal bit line to half the power supply voltage. It has an equalizing means for equalizing and a plurality of memory cells connected to the above-mentioned pair of external bit lines, and an external word line selection clock output by the row decoder. Is connected between an external cell array for selecting one memory cell and a pair of external bit lines between the external cell array and the separating means, and a voltage difference on the external bit line in response to a second sensing clock. Is connected between a pair of external bit lines between the external cell array and the equalizing means and senses and amplifies the amplified voltage sufficiently in response to a second restore clock. Then, the second restore means for restoring to the selected memory cell, and the second sensing means, the second restore means, the separating means, the first restore means when any memory cell of the external cell array in the active cycle is selected. The sensing means and the first restoring means operate in this order, and when any memory cell of the internal cell array is selected, the first sensing means, the first restoring means, and the Separating means, second sensing means, second
A CMOS / DRAM device comprising a sensing clock generating means for generating the first and second sensing clocks, the separated clock and the first and second restoring clocks so that the restoring means operates in the order.
一対のビットラインに交差に接続され、チャンネル通路
が直列に接続されて上記ビットラインに接続され、上記
チャンネル通路の接続点は各々第1感知クロック及び第
2感知クロックが印加される一対のNMOSトランジスタで
構成され、上記第1及び第2リストア手段は各ゲートが
一対のビットラインに交差に接続され、チャンネル通路
の接続点は各々第1リストアクロック及び第2リストア
クロックが印加される一対のPMOSトランジスタで構成す
ることを特徴とする請求項1記載のCMOS・DRAM装置。2. The first and second sensing means, wherein each gate is connected to a pair of bit lines at intersections, channel passages are connected in series and connected to the bit lines, and a connection point of the channel passages is Each of the first and second restore means has a gate connected to a pair of bit lines and a connection point of a channel path, which is formed of a pair of NMOS transistors to which a first sense clock and a second sense clock are applied. 2. The CMOS / DRAM device according to claim 1, comprising a pair of PMOS transistors to which the first restore clock and the second restore clock are applied, respectively.
イズが上記第1リストア回路のトランジスタのサイズよ
り相対的に小さく構成したことを特徴とする請求項2記
載のCMOS・DRAM装置。3. The CMOS / DRAM device according to claim 2, wherein the transistor size of the second restore circuit is relatively smaller than the transistor size of the first restore circuit.
イズを上記第1感知増幅回路のトランジスタのサイズよ
り相対的に小さく構成したことを特徴とする請求項2記
載のCMOS・DRAM装置。4. The CMOS DRAM device according to claim 2, wherein the size of the transistor of the second sense amplifier circuit is relatively smaller than the size of the transistor of the first sense amplifier circuit.
レイと第2感知増幅回路との間の一対の外部ビットライ
ン間に連結することを特徴とする請求項1ないし4の何
れかの項に記載のCMOS・DRAM装置。5. The second restore circuit is connected between a pair of external bit lines between the external cell array and the second sense amplifier circuit, according to any one of claims 1 to 4. The described CMOS / DRAM device.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR9581 | 1988-07-29 | ||
| KR1019880009581A KR920003007B1 (en) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | CMOS DRAM with Split Bitline Sense Amplifier |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02110894A JPH02110894A (en) | 1990-04-24 |
| JPH06103594B2 true JPH06103594B2 (en) | 1994-12-14 |
Family
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Family Applications (1)
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| JP15936089A Expired - Fee Related JPH06103594B2 (en) | 1988-07-29 | 1989-06-20 | CMOS / DRAM with built-in divided bit line sense amplifier |
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Families Citing this family (1)
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-
1988
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-
1989
- 1989-06-20 JP JP15936089A patent/JPH06103594B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH02110894A (en) | 1990-04-24 |
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