JP2008066744A - Semiconductor memory - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は半導体記憶装置に関し、特に、列方向のメモリセルが複数のローカルブロックに分割され、ローカルブロック単位でデータが読み書きされる半導体記憶装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to a semiconductor memory device in which memory cells in a column direction are divided into a plurality of local blocks and data is read and written in units of local blocks.
RAM(Random Access Memory)の低消費電力化および高速化を可能とするビット線階層方式が提案されている。ビット線階層方式では、メモリアレイを複数のバンクに分割する。各バンク内の分割ビット線は実際にメモリセルに接続される。この分割ビット線と平行して共通ビット線が各バンクをまたがって設けられる。共通ビット線はメモリセルに接続されていないため、単位長さあたりの負荷容量が分割ビット線よりも小さい。従って、ビット線階層方式を用いると、階層化しない場合と比較して高速かつ低消費電力な読み出しおよび書き込み動作が可能となる。 There has been proposed a bit line hierarchy method that enables low power consumption and high speed of RAM (Random Access Memory). In the bit line hierarchy method, the memory array is divided into a plurality of banks. Divided bit lines in each bank are actually connected to memory cells. A common bit line is provided across the banks in parallel with the divided bit lines. Since the common bit line is not connected to the memory cell, the load capacity per unit length is smaller than that of the divided bit line. Therefore, when the bit line hierarchy method is used, read and write operations can be performed at a higher speed and with lower power consumption than in the case of no hierarchy.
なお、従来のビット線階層方式は、例えば、「低消費電力、高速LSI技術」(リアライズ社、1998)のP187や、特許文献1に開示されている。
ビット線階層方式を用いたスタティック型RAM(以下、SRAMと称する)のブロック図の一例を図16に示す。この図に示すように、従来のSRAMは、タイミング制御回路1、ローデコーダ2、ワード線ドライバ3、バンクデコーダ4、カラムデコーダ5、バンクB1〜Bn、プリチャージ回路PC1〜PCp、カラムスイッチCS1〜CSp、および、I/O回路6によって構成されている。
The conventional bit line hierarchical system is disclosed in, for example, P187 of “Low power consumption, high-speed LSI technology” (Realize, 1998) and Patent Document 1 .
FIG. 16 shows an example of a block diagram of a static RAM (hereinafter referred to as SRAM) using a bit line hierarchical system. As shown in this figure, the conventional SRAM includes a timing control circuit 1, a
ここで、タイミング制御回路1は、アドレス信号、クロック信号、および、制御信号を入力し、これらの信号に基づいて、ローデコーダ2、バンクデコーダ4、カラムデコーダ5、および、プリチャージ回路PC1〜PCpを制御する。
Here, the timing control circuit 1 receives an address signal, a clock signal, and a control signal, and based on these signals, the
ローデコーダ2は、タイミング制御回路1から供給された行入力アドレス信号をデコードし、その結果に応じてワード線ドライバ3を制御して行方向の所定のメモリセル群を選択する。
The
カラムデコーダ5は、タイミング制御回路1から供給された列入力アドレス信号をデコードし、その結果に応じてカラムスイッチCS1〜CSpを制御し、所定のメモリセル群を選択する。
The
ワード線ドライバ3は、ローデコーダ2の制御に応じて、行方向の所定のメモリセル群を選択する。
バンクデコーダ4は、タイミング制御回路1の制御に応じて、バンクB1〜Bnを選択するために各バンクに具備されているバンク制御回路BC1〜BCpを制御する。
The word line driver 3 selects a predetermined memory cell group in the row direction under the control of the
The
バンクB1〜Bnは、メモリセル群が列方向に所定の個数単位(この例ではm個単位)で分割されて構成されている。データを読み出す場合またはデータを書き込む場合には、ワード線ドライバ3によって所定のメモリセルが選択され、対応する分割ビット線BL11〜BLp1および補分割ビット線BLX11〜BLXp1と接続され、また、バンク制御回路BC1〜BCpによって所定のバンクが選択され、共通ビット線GBL1〜GBLp、および、補共通ビット線GBLX1〜GBLXpに接続される。 The banks B1 to Bn are configured by dividing a memory cell group in a predetermined number unit (m units in this example) in the column direction. When reading data or writing data, a predetermined memory cell is selected by the word line driver 3 and connected to the corresponding divided bit lines BL11 to BLp1 and complementary divided bit lines BLX11 to BLXp1, and a bank control circuit A predetermined bank is selected by BC1 to BCp and connected to the common bit lines GBL1 to GBLp and the complementary common bit lines GBLX1 to GBLXp.
メモリセル(MC)C11〜C1m,・・・,Cp1〜Cpmは、データを記憶する最小単位である。
バンク制御回路BC1〜BCpは、バンクデコーダ4の制御に応じてONまたはOFFの状態となり、分割ビット線BL11〜BLp1および補分割ビット線BLX11〜BLXp1を、共通ビット線GBL1〜GBLpおよび補共通ビット線GBLX1〜GBLXpに接続する。
Memory cells (MC) C11 to C1m,..., Cp1 to Cpm are minimum units for storing data.
The bank control circuits BC1 to BCp are turned on or off according to the control of the
プリチャージ回路PC1〜PCpは、タイミング制御回路1の制御に応じて、読み出し動作の終了後、電荷を失った共通ビット線GBL1〜GBLpおよび補共通ビット線GBLX1〜GBLXpに対して電荷を補充するプリチャージ動作を行う。 The precharge circuits PC1 to PCp are precharged to replenish charges to the common bit lines GBL1 to GBLp and the complementary common bit lines GBLX1 to GBLXp that have lost their charge after the end of the read operation according to the control of the timing control circuit 1. Charge operation is performed.
カラムスイッチCS1〜CSpは、カラムデコーダ5の制御に応じて、ONまたはOFFの状態になり、所定の列の共通ビット線GBL1〜GBLpおよび補共通ビット線GBLX1〜GBLXpを、データバスDBおよび補データバスDBXにそれぞれ接続する。
The column switches CS1 to CSp are turned on or off according to the control of the
I/O回路6は、センスアンプ、ライトアンプ、および、入出力回路から構成され、読み出されたデータをセンスアンプによって増幅して出力するとともに、入力されたデータをライトアンプで増幅してデータバスDBおよび補データバスDBXに送出する。 The I / O circuit 6 is composed of a sense amplifier, a write amplifier, and an input / output circuit. The I / O circuit 6 amplifies the read data by the sense amplifier and outputs the data, and amplifies the input data by the write amplifier. The data is sent to the bus DB and the complementary data bus DBX.
なお、この図においては、バンクB1のみの詳細を示してあるが、バンクB2〜BnについてもバンクB1と同様の構成とされている。
次に、以上の従来例の動作について説明する。
In this figure, only the bank B1 is shown in detail, but the banks B2 to Bn have the same configuration as the bank B1.
Next, the operation of the above conventional example will be described.
先ず、メモリセルC11からデータを読み出す場合を例に挙げて説明する。タイミング制御回路1に読み出し対象となるアドレスが入力されると、タイミング制御回路1は、このアドレスに基づいて、所定の制御信号をローデコーダ2、バンクデコーダ4、および、カラムデコーダ5に供給する。
First, a case where data is read from the memory cell C11 will be described as an example. When an address to be read is input to the timing control circuit 1, the timing control circuit 1 supplies a predetermined control signal to the
ローデコーダ2は、タイミング制御回路1から供給された行入力アドレス信号をデコードし、ワード線ドライバ3にどのワード線を選択すべきかを通知する。
ワード線ドライバ3は、ローデコーダ2の制御に応じて、所定のワード線をアクティブの状態にする。いまの例では、メモリセルC11が読み出しの対象になっているので、メモリセルC11〜Cp1に接続されているワード線がアクティブの状態にされ、その他はインアクティブの状態にされる。
The
The word line driver 3 activates a predetermined word line under the control of the
すると、メモリセルC11〜Cp1からデータが読み出され、分割ビット線BL11〜BLp1および補分割ビット線BLX11〜BLXp1に出力電圧が印加されることになる。 Then, data is read from the memory cells C11 to Cp1, and output voltages are applied to the divided bit lines BL11 to BLp1 and the complementary divided bit lines BLX11 to BLXp1.
バンクデコーダ4は、バンクB1に含まれている全てのバンク制御回路BC1〜BCpをONの状態にする。その結果、バンクB1に含まれている分割ビット線BL11〜BLp1および補分割ビット線BLX11〜BLXp1が共通ビット線GBL1〜GBLpおよび補共通ビット線GBLX1〜GBLXpにそれぞれ接続されるので、メモリセルC11のデータは共通ビット線GBL1および補共通ビット線GBLX1に供給される。このとき、バンク制御回路BC2〜BCpについてもONの状態になるので、メモリセルC21〜Cp1に格納されているデータも読み出されて共通ビット線GBL2〜GBLpおよび補共通ビット線GBLX2〜GBLXpに出力される。
The
カラムデコーダ5は、タイミング制御回路1から供給された列入力アドレス信号をデコードし、その結果に応じてカラムスイッチCS1〜CSpのうち該当するものをONの状態にする。いまの例では、メモリセルC11が読み出し対象であるので、カラムスイッチCS1がONの状態になり、その他は全てOFFの状態になる。
The
カラムスイッチCS1から出力されたデータは、データバスDBおよび補データバスDBXを経由して、I/O回路6に供給される。
I/O回路6は、このようにして読み出されたデータを内蔵されているセンスアンプで所定の電圧まで昇圧した後、出力する。
Data output from the column switch CS1 is supplied to the I / O circuit 6 via the data bus DB and the complementary data bus DBX.
The I / O circuit 6 boosts the data read out in this way to a predetermined voltage with a built-in sense amplifier, and then outputs it.
なお、その他のメモリセルに対する読み出し動作も、前述の場合と同様であるのでその説明は省略する。また、書き込み動作については、I/O回路6側からデータが読み込まれてメモリセルに供給される以外は、前述の場合と同様であるのでその説明も省略する。 Note that the read operation for the other memory cells is the same as that described above, and a description thereof will be omitted. The write operation is the same as that described above except that data is read from the I / O circuit 6 side and supplied to the memory cell, so that the description thereof is also omitted.
以上のようなビット線階層方式を用いると、前述したように、階層化しない場合と比較して高速かつ低消費電力の半導体記憶装置を提供することが可能になる。
しかし、近年では、情報処理装置で扱う情報量が飛躍的に増大したため、更なる高速化が求められている。また、可搬型の情報処理装置では、装置の小型化のニーズが高いため、半導体記憶装置についてもチップ面積の更なる小型化が求められている。 However, in recent years, since the amount of information handled by the information processing apparatus has increased dramatically, further speedup is required. In portable information processing apparatuses, since there is a high need for downsizing of the apparatus, further downsizing of the chip area is also demanded for semiconductor memory devices.
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、低消費電力で小型な半導体記憶装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these points, and an object thereof is to provide a small-sized semiconductor memory device with low power consumption.
上記課題を解決するために、複数のメモリセルから成るメモリセルアレイを有する半導体記憶装置が提供される。この半導体記憶装置は、前記メモリセルアレイを列方向に分割して形成され、データの読み書きの単位となる、列方向に配列された複数のローカルブロックと、複数の前記ローカルブロック単位に配置され、データの読み書きのため複数の前記メモリセルを制御し、それぞれが隣接するメモリセルとウエルを共有する制御回路と、を有する。In order to solve the above problems, a semiconductor memory device having a memory cell array composed of a plurality of memory cells is provided. The semiconductor memory device is formed by dividing the memory cell array in the column direction, and is arranged in a plurality of local blocks arranged in the column direction and serving as a unit for reading and writing data, and in a plurality of the local block units. A plurality of the memory cells for reading and writing, and a control circuit that shares a well with the adjacent memory cells.
また、上記課題を解決するために、複数のメモリセルから成るメモリセルアレイを有する半導体記憶装置が提供される。この半導体記憶装置は、前記メモリセルアレイを列方向に分割して形成され、データの読み書きの単位となる、列方向に配列された複数のローカルブロックを有し、列方向に隣接して配置された2個の前記ローカルブロックがペアを構成し、ペアとして制御される隣接する2個の前記ローカルブロックの中央に制御回路が配置され、前記ローカルブロックと前記制御回路が隣接する部分は同一のウエルによって構成される。 In order to solve the above problems, a semiconductor memory device having a memory cell array composed of a plurality of memory cells is provided. This semiconductor memory device is formed by dividing the memory cell array in the column direction, and has a plurality of local blocks arranged in the column direction, which are units for reading and writing data, and are arranged adjacent to each other in the column direction. Two local blocks form a pair, and a control circuit is arranged at the center of two adjacent local blocks controlled as a pair, and the portion adjacent to the local block and the control circuit is formed by the same well. Composed.
また、上記課題を解決するために、複数のメモリセルから成るメモリセルアレイを有する半導体記憶装置が提供される。この半導体記憶装置は、前記メモリセルアレイを列方向に分割して形成され、データの読み書きの単位となる、列方向に配列された複数のローカルブロックを有し、列方向に隣接して配置された2個の前記ローカルブロックがペアを構成し、隣接する2個の前記ローカルブロックの中央に制御回路が配置されて前記ペアを制御し、各ペアブロックの前記制御回路と対向する部分に他の制御回路が設けられ、隣接する前記他の制御回路同士は同一のウエルによって構成される。 In order to solve the above problems, a semiconductor memory device having a memory cell array composed of a plurality of memory cells is provided. This semiconductor memory device is formed by dividing the memory cell array in the column direction, and has a plurality of local blocks arranged in the column direction, which are units for reading and writing data, and are arranged adjacent to each other in the column direction. Two local blocks form a pair, a control circuit is arranged in the center of two adjacent local blocks to control the pair, and another control is performed on the part of each pair block facing the control circuit A circuit is provided, and the other control circuits adjacent to each other are constituted by the same well.
チップ面積を小さくすることが可能になる。 The chip area can be reduced.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は、本発明の第1の実施の形態の構成例を示す図である。なお、本発明の基本的な構成は、図16に示す従来例と同様であるので、本発明の主要部分のみを図1に示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a first embodiment of the present invention. Since the basic configuration of the present invention is the same as that of the conventional example shown in FIG. 16 , only the main part of the present invention is shown in FIG.
この図に示すように、本発明の実施の形態は、メモリセルC11〜C14,C21〜C24,C31〜C34,C41〜C44、マルチプレクサ20,21、Pチャネルトランジスタ22〜25、NAND素子26,27、Nチャネルトランジスタ28,29、Pチャネルトランジスタ30−1〜30−pによって構成されている。
As shown in this figure, the embodiment of the present invention is directed to memory cells C11 to C14, C21 to C24, C31 to C34, C41 to C44,
ここで、メモリセルC11〜C14,C21〜C24,C31〜C34,C41〜C44は、それぞれローカルブロック(バンク)を構成している。なお、この図の例では、1列分のメモリセルのみが示されているが、実際にはp個の列が存在している。 Here, the memory cells C11 to C14, C21 to C24, C31 to C34, and C41 to C44 each constitute a local block (bank). In the example of this figure, only memory cells for one column are shown, but there are actually p columns.
各ローカルブロックを構成するメモリセルは、相互に接続されており、図の例では、メモリセルの左側の端子からの出力がPチャネルトランジスタ22〜25のソースまたはドレインに入力されている。
The memory cells constituting each local block are connected to each other, and in the illustrated example, the output from the left terminal of the memory cell is input to the sources or drains of the P-
マルチプレクサ20は、タイミング制御回路1またはローデコーダ2から供給されるアドレス信号をデコードし、対応するワード線WL1〜WL4を選択してアクティブにする。
The
マルチプレクサ21は、タイミング制御回路1またはバンクデコーダ4から供給されるアドレス信号をデコードし、所定のローカルブロックを選択するために対応するローカルブロック選択信号BS1〜BS4をアクティブにする。
The
Pチャネルトランジスタ22〜25は、マルチプレクサ21から供給されるローカルブロック選択信号BS1〜BS4に応じてON/OFFする。
NAND素子26は、Pチャネルトランジスタ22とPチャネルトランジスタ23から出力される信号の論理積を反転した結果を出力する。
P-
The
NAND素子27は、Pチャネルトランジスタ24とPチャネルトランジスタ25から出力される信号の論理積を反転した結果を出力する。
Nチャネルトランジスタ28は、NAND素子26の出力に応じてON/OFFし、ONの状態になった場合には共通ビット線GBL1を接地する。
The N-
Nチャネルトランジスタ29は、NAND素子27の出力に応じてON/OFFし、ONの状態になった場合には共通ビット線GBL1を接地する。
Pチャネルトランジスタ30−1〜30−pは、カラムスイッチCS1〜CSpによってそれぞれ制御され、対応するカラムスイッチがONの状態になった場合には、これらのトランジスタもONの状態になり、共通ビット線GBL1〜GBLpとデータバスDBとを接続する。
The N-
The P-channel transistors 30-1 to 30-p are controlled by the column switches CS1 to CSp, respectively, and when the corresponding column switches are turned on, these transistors are also turned on, and the common bit line GBL1 to GBLp and data bus DB are connected.
なお、同様の回路は、p列分配置されており、図1に示す回路と同様の回路がこの他にp−1個配置されて構成される。
次に、以上に示した本発明の第1の実施の形態の動作について説明する。
Note that the same circuits are arranged for p columns, and p-1 circuits similar to the circuit shown in FIG. 1 are arranged.
Next, the operation of the above-described first embodiment of the present invention will be described.
以下では、メモリセルC11からデータを読み出す場合の動作を例に挙げて説明する。
先ず、マルチプレクサ20に対してアドレス信号が供給されると、マルチプレクサ20は、このアドレス信号をデコードし、該当するワード線をアクティブの状態にする。いまの例では、メモリセルC11が読み出しの対象であるので、ワード線WL1がアクティブの状態になる。
Hereinafter, an operation when reading data from the memory cell C11 will be described as an example.
First, when an address signal is supplied to the
ここで、ワード線WL1は、全てのローカルブロックの第1番目のメモリセル(メモリセルC11,C21,C31,C41)に接続されているので、メモリセルC11のみならず、メモリセルC21,C31,C41が選択されることになる。その結果、これらのメモリセルからは、格納されているデータが読み出されることになる。 Here, since the word line WL1 is connected to the first memory cells (memory cells C11, C21, C31, C41) of all the local blocks, not only the memory cell C11 but also the memory cells C21, C31, C41 is selected. As a result, stored data is read from these memory cells.
次に、マルチプレクサ21が、供給されたアドレス信号をデコードすることにより、読み出し対象となっているメモリセルが含まれているローカルブロックを選択するためのローカルブロック選択信号をアクティブの状態にする。なお、いまの例では、メモリセルC11が読み出しの対象となっているので、ローカルブロック選択信号BS1がアクティブの状態になる。その結果、Pチャネルトランジスタ22がONの状態になり、メモリセルC11から読み出された信号がNAND素子26の上側の入力端子に供給される。
Next, the
いま、メモリセルC11に格納されているデータが“H”である場合には、NAND素子26には“H”が供給される。一方、NAND素子26の双方の入力端子は抵抗によって“H”レベルにプルアップされている(図示せず)。このため、Pチャネルトランジスタ23が現在OFFの状態である下側の入力端子も同様に“H”の状態となる。従って、NAND素子26の出力は“L”の状態になるので、Nチャネルトランジスタ28はOFFの状態になる。
If the data stored in the memory cell C11 is “H”, “H” is supplied to the
ところで、共通ビット線GBL1〜GBLpは、抵抗によって“H”レベルにプルアップされているので、Nチャネルトランジスタ28がOFFの状態である場合には、“H”の状態になる。
Incidentally, since the common bit lines GBL1 to GBLp are pulled up to the “H” level by the resistors, they are in the “H” state when the N-
続いて、カラムスイッチCS1〜CSpのうち、読み出し対象となっている列に対応するものがONの状態になり、Pチャネルトランジスタ30−1〜30−pの何れかひとつをONの状態にする。いまの例では、メモリセルC11に対応するPチャネルトランジスタ30−1がONの状態になるので、メモリセルC11から読み出された“H”が出力されることになる。 Subsequently, among the column switches CS1 to CSp, the one corresponding to the column to be read is turned on, and any one of the P channel transistors 30-1 to 30-p is turned on. In this example, since the P-channel transistor 30-1 corresponding to the memory cell C11 is turned on, “H” read from the memory cell C11 is output.
一方、メモリセルC11に格納されているデータが“L”である場合には、NAND素子26の出力は“H”の状態になるので、Nチャネルトランジスタ28はONの状態になり、その結果、共通ビット線GBL1は接地され、GBL1は“L”の状態になり、Pチャネルトランジスタ30−1がONになると、“L”が読み出されることになる。
On the other hand, when the data stored in the memory cell C11 is “L”, the output of the
以上のような動作により、所望のメモリセルに書き込まれているデータを読み出すことが可能になる。
ところで、図1に示す実施の形態では、ワード線の総数は4本となっており、全てのメモリセルに1本ずつ具備されている従来の構成(図16参照)とは異なっている。このような構成によれば、マルチプレクサ20の構造を簡易にすることができるので、マルチプレクサにアドレス信号が供給されてから、ワード線がアクティブにされるまでの時間を短縮することができる。その結果、半導体記憶装置の動作速度を高速化することが可能になる。
With the above operation, data written in a desired memory cell can be read.
In the embodiment shown in FIG. 1, the total number of word lines is four, which is different from the conventional configuration (see FIG. 16 ) in which one memory cell is provided. According to such a configuration, since the structure of the
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。
図2は、本発明の第2の実施の形態の構成例を示す図である。なお、本発明の基本的な構成は、図16に示す従来例と同様であるので、本発明の主要部分のみを図2に示している。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the second exemplary embodiment of the present invention. Since the basic configuration of the present invention is the same as that of the conventional example shown in FIG. 16 , only the main part of the present invention is shown in FIG.
この図に示すように、本発明の第2の実施の形態は、メモリセルC11〜C14,C21〜C24,C31〜C34,C41〜C44、NAND素子およびインバータによって構成されるAND素子40〜43,46〜49,50〜53,56〜59、2個のインバータによって構成されるバッファ44,45,54,55、Pチャネルトランジスタ60〜67、および、NAND素子68,69によって構成されている。
As shown in the figure, the second embodiment of the present invention includes memory cells C11 to C14, C21 to C24, C31 to C34, C41 to C44, AND
ここで、メモリセルC11〜C14,C21〜C24,C31〜C34,C41〜C44は、1列分のメモリセルであり、実際にはp列分のメモリセルが存在する。
AND素子40〜43,46〜49,50〜53,56〜59は、バンクデコーダ4から出力されるローカルブロック選択信号BS1〜BS4と、ワード線ドライバ3から出力されるワード線WL1〜WL4との論理積を演算して出力する。
Here, the memory cells C11 to C14, C21 to C24, C31 to C34, and C41 to C44 are memory cells for one column, and actually there are memory cells for p columns.
AND
バッファ44,45,54,55は、ローカルブロック選択信号BS1〜BS4を論理素子2個分だけ遅延した信号を出力する。
Pチャネルトランジスタ60〜67は、バッファ44,45,54,55から出力された信号に応じてON/OFFされ、ONの状態になった場合には各ローカルブロックをプリチャージする。
The P-
NAND素子68は、メモリセルC11〜C14からの出力信号と、メモリセルC21〜C24からの出力信号との論理積を反転した結果を出力する。
NAND素子69は、メモリセルC31〜C34からの出力信号と、メモリセルC41〜C44からの出力信号との論理積を反転した結果を出力する。
The
なお、NAND素子68,69から出力された信号は、図1の場合と同様に、Nチャネルトランジスタを介して共通ビット線GBL1に供給される。
次に、以上に示す第2の実施の形態の動作について説明する。
Note that the signals output from the
Next, the operation of the second embodiment described above will be described.
以下では、メモリセルC11からデータを読み出す際の動作を例に挙げて説明する。先ず、読み出しが開始される前の段階においては、ローカルブロック選択信号BS1〜BS4は全て“L”の状態であるので、バッファ44,45,54,55から出力される信号は全て“L”の状態になる。その結果、Pチャネルトランジスタ60〜67は全てONの状態になる。
Hereinafter, an operation when reading data from the memory cell C11 will be described as an example. First, in the stage before reading is started, the local block selection signals BS1 to BS4 are all in the “L” state, so that the signals output from the
Pチャネルトランジスタ60〜67は、一方の端子が電源に接続されているので、これらがONの状態になると、ローカルブロックを構成する分割ビット線(メモリセルに接続された左側の配線)および補分割ビット線(メモリセルに接続された右側の配線)が“H”の状態にプリチャージされた状態になる。
Since one terminal of the P-
このような状態において、読み出しアドレス信号が入力されると、ワード線ドライバ3とバンクデコーダ4によりワード線WL1とローカルブロック選択信号BS1が“H”の状態になり、その他は全て“L”の状態になる。その結果、AND素子40の出力が“H”の状態になるので、メモリセルC11を含む行が選択された状態になる。また、バッファ44の出力が“H”の状態になるので、Pチャネルトランジスタ60がOFFの状態になり、メモリセルC11が接続された分割ビット線および補分割ビット線のプリチャージが解除される。
In this state, when a read address signal is input, the word line driver 3 and the
メモリセルC11が選択されると、データが分割ビット線に出力される。なお、この実施の形態では、列方向にはメモリセルは1個しか選択されないので、その他のローカルブロックではメモリセルはデータを出力しない。また、NAND素子68,69の入力端子は“H”レベルにプルアップされているので、メモリセルC11に格納されているデータが“H”である場合にはNAND素子68からは“L”が、また、格納されているデータが“L”である場合には“H”が出力されることになる。
When the memory cell C11 is selected, data is output to the divided bit line. In this embodiment, since only one memory cell is selected in the column direction, the memory cell does not output data in other local blocks. Since the input terminals of the
その後の動作は、図1の場合と同様であるので説明は省略する。
ところで、以上の実施の形態では、分割ビット線と補分割ビット線のプリチャージ動作を制御する信号と、メモリセルを選択するための信号とを、近接した領域に配置されているワード線WL1〜WL4と、ローカルブロック選択信号BS1〜BS4から生成することができるので、プリチャージが解除されてから、ワード線を選択するまでの動作におけるマージンを最小に抑えることができる。その結果、半導体記憶装置の動作を高速化することが可能になる。
The subsequent operation is the same as that in FIG.
By the way, in the above embodiment, the signal for controlling the precharge operation of the divided bit line and the complementary divided bit line and the signal for selecting the memory cell are connected to the word lines WL1 to WL1 arranged in the adjacent regions. Since it can be generated from WL4 and the local block selection signals BS1 to BS4, the margin in the operation from the release of the precharge to the selection of the word line can be minimized. As a result, the operation of the semiconductor memory device can be speeded up.
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。
図3は、本発明の第3の実施の形態について説明する図である。なお、本発明の基本的な構成は、図16に示す従来例と同様であるので、本発明の主要部分のみを示している。また、この図では、図2の一部を抜き出して表示してあるので、共通する部分には同一の符号を付してある。
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 3 is a diagram for explaining a third embodiment of the present invention. Since the basic configuration of the present invention is the same as that of the conventional example shown in FIG. 16 , only the main part of the present invention is shown. Moreover, in this figure, since the part of FIG. 2 is extracted and displayed, the same code | symbol is attached | subjected to the common part.
この図の例は、メモリセルC11〜C14、NAND素子およびインバータから構成されるAND素子40〜43、2個のインバータから構成されるバッファ44、プリチャージ回路を構成するPチャネルトランジスタ60,62、ライトアンプ90を構成するNチャネルトランジスタ91〜95によって構成されている。
The example of this figure shows memory cells C11 to C14, AND
次に、以上に示す、本発明の第3の実施の形態の動作について説明する。
以下では、メモリセルC11に対して、データを書き込む際の動作について説明する。先ず、書き込み動作が開始する前の段階では、ローカルブロック選択信号BS1〜BS4は、全て“L”の状態であるので、バッファ44の出力は“L”の状態となる。その結果、Pチャネルトランジスタ60,62は、双方共にONの状態になり分割ビット線および補分割ビット線は、電源電圧によりプリチャージされた状態になる。
Next, the operation of the third embodiment of the present invention described above will be described.
Hereinafter, an operation when data is written to the memory cell C11 will be described. First, in the stage before the start of the write operation, all the local block selection signals BS1 to BS4 are in the “L” state, so the output of the
次に、書き込みアドレスが入力されると、バンクデコーダ4から出力されるローカルブロック選択信号BS1が“H”の状態になる。その結果、バッファ44の出力が“H”の状態になり、Pチャネルトランジスタ60,62がOFFの状態になってプリチャージが終了する。
Next, when the write address is input, the local block selection signal BS1 output from the
このとき、ワード線ドライバ3の出力であるWL1は、“H”の状態になるので、AND素子40の出力は“H”の状態になる。従って、メモリセルC11を含む行が選択されることになる。
At this time, WL1 which is the output of the word line driver 3 is in the “H” state, so the output of the AND
一方、ライトアンプ90では、バッファ44の出力(ライトイネーブル信号)が“H”の状態であるので、Nチャネルトランジスタ95がONの状態になり、Nチャネルトランジスタ93,94のソース(またはドレイン)が接地されることになる。
On the other hand, in the
このとき書き込み信号線W0が“H”の状態であり、書き込み信号線W1が“L”の状態であるとすると、Nチャネルトランジスタ93はONの状態になり、Nチャネルトランジスタ94はOFFの状態になる。また、Nチャネルトランジスタ91はOFFの状態になり、Nチャネルトランジスタ92はONの状態になる。
At this time, when the write signal line W0 is in the “H” state and the write signal line W1 is in the “L” state, the N-
その結果、Nチャネルトランジスタ93のドレインは接地電位となり、Nチャネルトランジスタ92のドレインは電源電位となるので、分割ビット線は“L”の状態に、また、補分割ビット線は“H”の状態になる。
As a result, the drain of
このようにして、分割ビット線および補分割ビット線に送出された信号は、メモリセルC11に書き込まれることになる。
データの書き込みが終了すると、ローカルブロック選択信号BS1は、“L”の状態になるのでバッファ44の出力は“L”の状態になり、Pチャネルトランジスタ60,62がONの状態になって分割ビット線および補分割ビット線がプリチャージされた状態になる。また、ワード線WL1は、“L”の状態になるので、メモリセルC11は、非選択状態になる。
In this way, signals sent to the divided bit line and the complementary divided bit line are written into the memory cell C11.
When the data writing is completed, the local block selection signal BS1 is in the “L” state, so the output of the
以上の実施の形態によれば、ライトアンプ90の動作のタイミングをローカルブロック選択信号BS1〜BS4から生成するようにしたので、ライトイネーブル信号を別途設けた場合に比較して、配線の本数を減少させることができるので、チップ面積を減少させることが可能になる。
According to the above embodiment, since the operation timing of the
また、ライトアンプ90の動作のタイミング信号とメモリセルを選択する信号とを、隣接した領域に配置されたワード線とローカルブロック選択信号BS1〜BS4とから生成するようにしたので、配線の引き回しによるタイミングのずれの発生を防止することができる。更に、その結果、設計時におけるマージンを最少に設定できることから、装置の動作速度を高速化することが可能になる。
In addition, since the timing signal for the operation of the
なお、以上は、ライトアンプ90に関する実施の形態であるが、図4に示すセンスアンプ100を配置することも可能である。
図4に示す回路は、図3に示す破線で囲まれた領域に配置されるものである。ここで、センスアンプ100はメモリセルから出力されたデータを増幅して出力する。なお、センスアンプ100には、共通ビット線GBLおよび補共通ビット線GBLX、分割ビット線BLおよび補分割ビット線BLX、ならびに、バッファ44の出力線が接続されている。
Although the above is an embodiment relating to the
The circuit shown in FIG. 4 is arranged in a region surrounded by a broken line shown in FIG. Here, the
次に、以上の回路の動作について説明する。例えば、メモリセルC11からデータを読み出す場合について考えると、前述の場合と同様に、読み出し動作が開始される前は、ローカルブロック選択信号BS1〜BS4およびワード線WL1〜WL4は全て“L”の状態になっているので、AND素子40〜43の出力はすべて“L”の状態となる。従って、メモリセルC11〜C14は、非選択の状態になっている。また、バッファ44の出力は“L”の状態であるのでPチャネルトランジスタ60,62は、ONの状態になり、分割ビット線BLおよび補分割ビット線BLXはプリチャージされた状態になる。
Next, the operation of the above circuit will be described. For example, considering the case of reading data from the memory cell C11, the local block selection signals BS1 to BS4 and the word lines WL1 to WL4 are all in the “L” state before the read operation is started, as in the case described above. Therefore, the outputs of the AND
アドレス信号が入力されると、バンクデコーダ4は、ローカルブロック選択信号BS1を“H”の状態にするので、バッファ44の出力が“H”の状態になり、Pチャネルトランジスタ60,62がOFFの状態になり、プリチャージ動作が停止される。また、AND素子40の出力が“H”の状態になるので、メモリセルC11が選択され、メモリセルC11に格納されているデータが読み出されて、分割ビット線BLおよび補分割ビット線BLXに出力される。
When the address signal is input, the
一方、バッファ44の出力が“H”の状態になると、センスアンプ100が動作を開始し、分割ビット線BLおよび補分割ビット線BLXに供給されている電圧を増幅し、共通ビット線GBLおよび補共通ビット線GBLXに供給する。
On the other hand, when the output of the
その結果、メモリセルC11に格納されているデータが読み出され、増幅された後、共通ビット線GBLおよび補共通ビット線GBLXに出力されることになる。
以上の実施の形態によれば、前述の場合と同様に、ワード線がアクティブになるタイミングと、センスアンプ100が動作を開始するタイミングとの誤差を少なくすることができる。その結果、これらのタイミングのマージンを減らすことにより、装置の動作を高速化することが可能になる。
As a result, the data stored in the memory cell C11 is read out and amplified, and then output to the common bit line GBL and the complementary common bit line GBLX.
According to the above embodiment, as in the case described above, it is possible to reduce an error between the timing when the word line becomes active and the timing when the
なお、以上は、センスアンプ100に関する実施の形態であるが、図5に示すローカルブロック選択スイッチ回路を配置することも可能である。
図5に示す回路は、前述の場合と同様に、図3に示す破線で囲まれた領域に配置されるものである。ここで、ローカルブロック選択スイッチ回路は、Nチャネルトランジスタ110,111によって構成されている。Nチャネルトランジスタ110,111のそれぞれのゲートはバッファ44の出力に接続されている。また、ドレインは分割ビット線BLおよび補分割ビット線BLXにそれぞれ接続されている。さらに、ソースは共通ビット線GBLおよび補共通ビット線GBLXにそれぞれ接続されている。
Although the above is an embodiment related to the
The circuit shown in FIG. 5 is arranged in a region surrounded by a broken line shown in FIG. 3 as in the case described above. Here, the local block selection switch circuit is configured by N-
次に、以上の実施の形態の動作について説明する。例えば、メモリセルC11にデータを書き込む場合について考えると、前述の場合と同様に、書き込み動作が開始される前は、ローカルブロック選択信号BS1〜BS4およびワード線WL1〜WL4は全て“L”の状態になっているので、AND素子40〜43の出力はすべて“L”の状態となり、メモリセルC11〜C14は、非選択の状態になっている。また、バッファ44の出力は“L”の状態であるのでPチャネルトランジスタ60,62は、ONの状態になり、分割ビット線BLおよび補分割ビット線BLXはプリチャージされた状態になる。
Next, the operation of the above embodiment will be described. For example, considering the case where data is written to the memory cell C11, the local block selection signals BS1 to BS4 and the word lines WL1 to WL4 are all in the “L” state before the write operation is started, as in the case described above. Therefore, the outputs of the AND
アドレス信号が入力されると、バンクデコーダ4は、ローカルブロック選択信号BS1を“H”の状態にするので、バッファ44の出力が“H”の状態になり、Pチャネルトランジスタ60,62がOFFの状態になり、プリチャージ動作が停止される。また、AND素子40の出力が“H”の状態になるので、メモリセルC11が選択され、メモリセルC11に格納されているデータが読み出されて、分割ビット線BLおよび補分割ビット線BLXに出力される。
When the address signal is input, the
一方、バッファ44の出力が“H”の状態になると、Nチャネルトランジスタ110,111がONの状態になり、共通ビット線GBLと分割ビット線BLが接続され、また、補共通ビット線GBLXと補分割ビット線BLXが接続され、データの書き込みが可能になる。
On the other hand, when the output of the
以上の実施の形態によれば、前述の場合と同様に、ワード線がアクティブになるタイミングと、ローカルブロック選択スイッチ回路が動作を開始するタイミングとの誤差を少なくすることができる。その結果、これらのタイミングのマージンを減らすことにより、装置の動作を高速化することが可能になる。 According to the above embodiment, as in the case described above, the error between the timing when the word line becomes active and the timing when the local block selection switch circuit starts operation can be reduced. As a result, it is possible to speed up the operation of the apparatus by reducing these timing margins.
次に、本発明の第4の実施の形態について説明する。
図6は本発明の第4の実施の形態の構成例を示す図である。この図は、メモリセルC11〜C14およびメモリセルC21〜C24の部分の構成例を示している。ここで、バンク制御回路120は、メモリセルC11〜C14を制御する。また、バンク制御回路121は、メモリセルC21〜C24を制御する。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of the fourth embodiment of the present invention. This figure shows a configuration example of the memory cells C11 to C14 and the memory cells C21 to C24. Here, the
ここで、図の右側に示すように、メモリセルC21と、バンク制御回路120とは、N−Wellを一部で共有しており、共有されたN−Wellの上部と、下部には、バンク制御回路120とメモリセルC21のP−Wellが配置されている。
Here, as shown on the right side of the figure, the memory cell C21 and the
このように、メモリセルC21とバンク制御回路120のN−Wellを共有化することにより、通常、これらの回路の間に形成される緩衝領域を設ける必要がなくなるので、その緩衝領域の分だけチップ面積を削減することが可能になる。
In this way, by sharing the N-well of the memory cell C21 and the
次に、本発明の第5の実施の形態について説明する。
図7は、本発明の第5の実施の形態について説明する図である。この図は、メモリセルC11〜C14およびメモリセルC21〜C24に関する部分の構成例を示している。ここで、バンク制御回路130は、上下に隣接して配置されているメモリセルC11〜C14およびメモリセルC21〜C24の双方を制御する。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 7 is a diagram for explaining a fifth embodiment of the present invention. This figure shows a configuration example of a portion related to the memory cells C11 to C14 and the memory cells C21 to C24. Here, the
従って、このように、上下に近接するローカルブロックを一つのバンク制御回路で制御することで、従来の構成例と比較して、チップ面積を小さくすることが可能になる。
なお、この実施の形態においても、図6に示す場合と同様に、バンク制御回路130とメモリセルC21およびC14のWellを一部共有化することにより、更にチップ面積を減少させることができる。
Therefore, by controlling the local blocks adjacent in the vertical direction with one bank control circuit in this way, the chip area can be reduced as compared with the conventional configuration example.
In this embodiment, as in the case shown in FIG. 6, the chip area can be further reduced by partially sharing the
なお、第5の実施の形態の具体的な回路の構成例としては、例えば、図1に示す、Pチャネルトランジスタ22,23、NAND素子26、および、Nチャネルトランジスタ28を挙げることができる。
As a specific circuit configuration example of the fifth embodiment, for example, P-
次に、本発明の第6の実施の形態について説明する。
図8は、セルアレイとバンク制御回路の配置の態様を示す図である。この図の例は、バンク制御回路140,141、セルアレイ142、バンク制御回路143、セルアレイ144、バンク制御回路145,146によって構成されており、バンク制御回路141、セルアレイ142、および、バンク制御回路143の上半分が1つのローカルブロックを構成し、バンク制御回路143の下半分、セルアレイ144、および、バンク制御回路145が他の一つのローカルブロックを構成している。
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 8 is a diagram showing an arrangement of the cell array and the bank control circuit. The example of this figure includes
ここで、バンク制御回路143は、例えば、図1に示す、Pチャネルトランジスタ22,23、NAND素子26、および、Nチャネルトランジスタ28によって構成されている。また、バンク制御回路140,141,145,146は、例えば、図2に示す、バッファ44およびPチャネルトランジスタ60,62によって構成されるプリチャージ回路である。
Here, the
この図に示すように、セルアレイ142とセルアレイ144の間に挟まれたバンク制御回路は、図7の場合と同様に共通化することができる。この例では、二つのバンク制御回路がバンク制御回路143として共通化されている。一方、セルアレイ142の上部に配置されているバンク制御回路141と、バンク制御回路140は共通化が不可能であるのでこれらは別々の構成とする。しかし、これらのバンク制御回路を構成するプリチャージ回路は、N−Wellを一部共有しているので、前述の場合と同様に、緩衝領域を設ける必要がないため、このような配置にすることで、チップ面積を更に削減することが可能になる。
As shown in this figure, the bank control circuit sandwiched between the
以上に説明したように、本発明の第6の実施の形態によれば、セルアレイ間に配置された二つのバンク制御回路については共有化し、共有化できないバンク制御回路であって、同一のWellによって構成されるバンク制御回路については隣接して配置することにより、緩衝領域を省略し、チップ面積を小さくすることが可能になる。 As described above, according to the sixth embodiment of the present invention, two bank control circuits arranged between cell arrays are shared and cannot be shared, and the same well is used. By arranging the bank control circuits adjacent to each other, the buffer area can be omitted and the chip area can be reduced.
次に、本発明の第7の実施の形態について説明する。
図9は、本発明の第7の実施の形態について説明する図である。この実施の形態は、ライトアンプの構成例を示す図である。この実施の形態は、Nチャネルトランジスタ150〜153によって構成されている。ここで、Nチャネルトランジスタ152は、ソースが接地され、ドレインが分割ビット線BLとNチャネルトランジスタ150のソースに接続され、ゲートが書き込み信号線W0に接続されている。Nチャネルトランジスタ150は、ドレインが電源に接続され、ソースが分割ビット線BLとNチャネルトランジスタ152のドレインに接続され、ゲートが書き込み信号線W1に接続されている。
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described.
FIG. 9 is a diagram for explaining a seventh embodiment of the present invention. This embodiment is a diagram illustrating a configuration example of a write amplifier. This embodiment is constituted by N-
Nチャネルトランジスタ153は、ソースが接地され、ドレインが補分割ビット線BLXとNチャネルトランジスタ151のソースに接続され、ゲートが書き込み信号線W1に接続されている。Nチャネルトランジスタ151は、ドレインが電源に接続され、ソースが補分割ビット線BLXとNチャネルトランジスタ153のドレインに接続され、ゲートが書き込み信号線W0に接続されている。
The N-
次に、以上の実施の形態の動作について説明する。
先ず、W0が“H”の状態であり、W1が“L”の状態である場合について考える。その場合には、Nチャネルトランジスタ152およびNチャネルトランジスタ151がONの状態になり、一方、Nチャネルトランジスタ153およびNチャネルトランジスタ150がOFFの状態になる。その結果、分割ビット線BLは接地されるので“L”の状態になり、一方、補分割ビット線BLXは電源に接続されるので“H”の状態になる。従って、分割ビット線BLおよび補分割ビット線BLXには、書き込み信号線W0および書き込み信号線W1に印加されている信号の論理を反転した信号が出力されることになる。
Next, the operation of the above embodiment will be described.
First, consider a case where W0 is in the “H” state and W1 is in the “L” state. In that case, N-
ところで、図10は、従来のライトアンプの構成例を示す図である。この例では、ライトアンプは、Pチャネルトランジスタ160,161、インバータ162,163、および、Nチャネルトランジスタ164,165によって構成されている。なお、この従来例の動作も図9に示す場合と同様である。
Incidentally, FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional write amplifier. In this example, the write amplifier includes P-
図9と図10を比較してわかるように、本実施の形態では、インバータ162,163を省略することができるとともに、Nチャネルトランジスタのみによって構成することができるので、異なるWellを分離するための緩衝領域を設ける必要がなくなり、チップ面積を小さくすることが可能になる。
As can be seen by comparing FIG. 9 and FIG. 10, in this embodiment, the
次に、本発明の第8の実施の形態について説明する。
図11は、本発明の第8の実施の形態について説明する図である。なお、この図では、メモリセルC11〜C14に関係する部分のみを取り出して表示してある。
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 11 is a diagram for explaining an eighth embodiment of the present invention. In this figure, only the portions related to the memory cells C11 to C14 are taken out and displayed.
この図に示すように、本発明の第8の実施の形態は、メモリセルC11〜C14、バンク制御回路BC1、ライトアンプ202、選択回路200、遅延回路201、ローデコーダ2、および、ワード線ドライバ3によって構成されている。
As shown in this figure, the eighth embodiment of the present invention includes memory cells C11 to C14, bank control circuit BC1, write amplifier 202,
ここで、メモリセルC11〜C14はデータを記憶するとともに、記憶されているデータを必要に応じて出力する。
バンク制御回路BC1は、図16に示すバンクデコーダ4から出力される制御信号に応じてローカルブロックを制御する。
Here, the memory cells C11 to C14 store data and output the stored data as necessary.
Bank control circuit BC1 controls the local block in accordance with a control signal outputted from the
ライトアンプ202は、メモリセルC11〜C14にデータを書き込む際に、書き込み信号の電圧を増幅する。
選択回路200は、インバーテッドライトイネーブル信号WEXがアクティブの場合にはアドレス信号を遅延回路201に供給し、インアクティブの場合にはローデコーダ2に供給する。
The write amplifier 202 amplifies the voltage of the write signal when writing data to the memory cells C11 to C14.
The
ローデコーダ2は、遅延回路201または選択回路200から供給されたアドレス信号をデコードし、その結果に応じてワード線ドライバ3を制御する。
ワード線ドライバ3は、ローデコーダ2の制御に応じて、ワード線を選択する。
The
The word line driver 3 selects a word line according to the control of the
次に、以上の実施の形態の動作について説明する。以下では、図12および図13を参照して、従来例および本実施の形態の動作の概要についてそれぞれ説明した後、図11に示す実施の形態の具体的な動作について説明する。 Next, the operation of the above embodiment will be described. In the following, with reference to FIGS. 12 and 13 , the outline of the operation of the conventional example and the present embodiment will be described, respectively, and then the specific operation of the embodiment shown in FIG. 11 will be described.
図12は、従来の回路の書き込み時における動作を説明する図である。なお、この図の例では、メモリセルに現在書き込まれているデータが、分割ビット線BL側が“L”であり、補分割ビット線BLX側が“H”であるときに、それとは逆のデータを書き込む場合を例に挙げて説明する。 FIG. 12 is a diagram for explaining the operation at the time of writing in the conventional circuit. In the example of this figure, when the data currently written in the memory cell is “L” on the divided bit line BL side and “H” on the complementary divided bit line BLX side, the opposite data is obtained. The case of writing will be described as an example.
図12(C)に示すように、時刻t1以前は、BL/BLXは、プリチャージ動作により、ともに“H”の状態になっている。そして、時刻t1において、ワード線が“H”の状態にされると、メモリセルからデータが出力され、メモリセルの分割ビット線BL側は“L”の状態であるので、電圧が徐々に降下し始める。一方、補分割ビット線BLX側は“H”の状態であるので、電圧は一定の状態を保持する。 As shown in FIG. 12 (C), before time t1, BL / BLX is the precharge operation, which is the state of both "H". At time t1, when the word line is set to the “H” state, data is output from the memory cell, and since the divided bit line BL side of the memory cell is in the “L” state, the voltage gradually decreases. Begin to. On the other hand, since the complementary divided bit line BLX side is in the “H” state, the voltage is kept constant.
そして、時刻t3において、インバーテッドライトイネーブル(WEX)信号がアクティブの状態になると、図12(B)に示すように、インバーテッドライトイネーブル電圧が徐々に低下し始める。 Then, at time t3, when the inverted write enable (WEX) signal is in a state of active, as shown in FIG. 12 (B), starts to decrease inverted write enable voltage gradually.
ここで、メモリセルに書き込もうとするデータは、現在格納されているデータと逆の論理のデータであるので、分割ビット線BL側は“L”から“H”へ、また、補分割ビット線BLX側は“H”から“L”へ書き換えられることになる。 Here, since the data to be written to the memory cell is data having the opposite logic to the data currently stored, the divided bit line BL side changes from “L” to “H”, and the complementary divided bit line BLX. The side is rewritten from “H” to “L”.
従って、分割ビット線BLはインバーテッドライトイネーブル(WEX)信号がアクティブの状態になる時刻t3から“H”の状態に徐々に変化していく。一方、補分割ビット線BLXは時刻t3から“L”の状態に変化していく。 Accordingly, the divided bit line BL gradually changes to the “H” state from time t3 when the inverted write enable (WEX) signal becomes active. On the other hand, the complementary divided bit line BLX changes to the "L" state from time t3.
ここで、分割ビット線BLまたは補分割ビット線BLXが“H”が“L”に変化する場合と、“L”が“H”に変化する場合とでは、前者の変化の方が速いので、分割ビット線の電圧は“H”が“L”に変化する場合よりも緩やかな傾きで“L”が“H”に変化することになる。その結果、インバーテッドライトイネーブル(WEX)信号がインアクティブの状態になる時刻t6の時点では、分割ビット線BLは完全には“H”の状態には至らない。また、時刻t3〜t4は、“H”,“L”のレベルが逆転しており、これらは、デバイスの“H”レベルが下がっているので、誤動作することはまずない。 Here, when the divided bit line BL or the complementary divided bit line BLX changes from “H” to “L” and when “L” changes to “H”, the former change is faster. The voltage of the divided bit line changes from “L” to “H” with a gentler slope than when “H” changes to “L”. As a result, at the time t6 when the inverted write enable (WEX) signal becomes inactive, the divided bit line BL does not completely reach the “H” state. Further, at times t3 to t4, the levels of “H” and “L” are reversed, and these are unlikely to malfunction because the “H” level of the device is lowered.
また、設計時においては、このような場合を想定してマージンを設定する必要があることから、マージンを多めに設ける必要が生じ、その結果、書き込み動作を高速化することができなかった。そこで、図11および図13に示す実施の形態では、書き込み動作時においてワード線をアクティブにするタイミングを遅らせることにより、このような問題を解決している。以下にその動作の概要について説明する。 In designing, since it is necessary to set a margin assuming such a case, it is necessary to provide a large margin, and as a result, the writing operation cannot be speeded up. Therefore, in the embodiment shown in FIG. 11 and FIG. 13 , such a problem is solved by delaying the timing for activating the word line during the write operation. The outline of the operation will be described below.
なお、これら図の例では、前述の場合と同様に、メモリセルに現在書き込まれているデータは、分割ビット線BL側が“L”であり、補分割ビット線BLX側が“H”の場合に、それとは逆のデータを書き込む場合を例に挙げて説明する。 In the examples of these drawings, as in the case described above, the data currently written in the memory cell is “L” on the divided bit line BL side and “H” on the complementary divided bit line BLX side. A case where data opposite to that is written will be described as an example.
図13(A)に示すように、時刻t3において、ワード線が“H”の状態にされると、それと同時にインバーテッドライトイネーブル(WEX)信号がアクティブの状態になる(図13(B)参照)。 As shown in FIG. 13 (A), at time t3, the word line is in state "H", the same inverted write enable (WEX) signal is in a state of active simultaneously (see FIG. 13 (B) ).
すると、メモリセルの補分割ビット線BLX側は、現在、データ“H”が格納されており、書き込もうとするデータは“L”であるので、図13(C)に示すように、補分割ビット線BLXの電圧が降下する。一方、メモリセルの分割ビット線BL側は、現在データ“L”が格納されており、書き込むことするデータは“H”の状態であるので、図13(C)に示すように、分割ビット線BLの電圧は、メモリセルをチャージするために一旦電圧が降下した後、上昇し、“H”のレベルに時刻t5において到達する(図13(C)参照)。 Then, the auxiliary divided bit line BLX side of the memory cell currently being stored data "H", the data to be written is "L", as shown in FIG. 13 (C), the auxiliary divided bit The voltage on line BLX drops. On the other hand, the divided bit line BL side of the memory cell is stored the current data "L", the data to be written is in a state "H", the as shown in FIG. 13 (C), divided bit line The voltage of BL temporarily decreases after charging to charge the memory cell, then increases, and reaches the “H” level at time t5 (see FIG. 13C ).
このように、本実施の形態では、書き込み動作時においてワード線の信号をアクティブにするタイミングを遅らせるようにしたので、デバイスの誤動作を誘発することを防止することができる。 As described above, in this embodiment, since the timing for activating the signal of the word line during the write operation is delayed, it is possible to prevent the malfunction of the device.
次に、図11に示す実施の形態の動作について説明する。以下では、メモリセルC11にデータを書き込む場合を例に挙げて説明する。
データを書き込む際には、インバーテッドライトイネーブル信号が“L”の状態になる。そして、選択回路200に対してアドレス信号が入力されると、選択回路200は、入力されたアドレス信号を遅延回路201に供給する。
Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 11 will be described. Hereinafter, a case where data is written to the memory cell C11 will be described as an example.
When writing data, the inverted write enable signal is in the “L” state. When an address signal is input to the
遅延回路201は、選択回路200から供給された、アドレス信号を所定の時間(図13に示す(t3−t1)に対応する時間)だけ遅延し、ローデコーダ2に供給する。
ローデコーダ2は、遅延回路201から供給された、アドレス信号をデコードし、その結果に応じて、ワード線ドライバ3を制御する。
The
The
その結果、メモリセルC11に接続されているワード線が遅延回路201によって遅延された分だけ遅れてアクティブとなり、メモリセルC11が選択されることになる。
このとき、バンク制御回路BC1は、バンクデコーダ4によって選択されているので(インバーテッドライトイネーブル信号に応じてONの状態にされているので)、ライトアンプ202から供給されたデータは、メモリセルC11に供給され、そこに書き込まれることになる。
As a result, the word line connected to the memory cell C11 becomes active after being delayed by the
At this time, since the bank control circuit BC1 is selected by the bank decoder 4 (because it is turned on in accordance with the inverted write enable signal), the data supplied from the write amplifier 202 is stored in the memory cell C11. And will be written there.
以上に示したように本発明の第8の実施の形態によれば、書き込み動作時においては、ワード線をアクティブにするタイミングを遅延回路201によって所定の時間だけ遅延するようにしたので、デバイスが誤動作することを防止することが可能になる。
As described above, according to the eighth embodiment of the present invention, the timing for activating the word line is delayed by a predetermined time by the
また、インバーテッドライトイネーブル信号をアクティブにする時間を短縮することができるので、半導体記憶装置の書き込み動作を高速化することが可能になる。
次に、本発明の第9の実施の形態について説明する。
Further, since the time for activating the inverted write enable signal can be shortened, the write operation of the semiconductor memory device can be speeded up.
Next, a ninth embodiment of the present invention will be described.
図14は本発明の第9の実施の形態の構成例を示す図であり、ライトアンプを構成している。この図に示す実施の形態は、Nチャネルトランジスタ220〜223によって構成されている。
FIG. 14 is a diagram showing a configuration example of the ninth embodiment of the present invention, which constitutes a write amplifier. The embodiment shown in this figure is constituted by N-
Nチャネルトランジスタ220は、ドレインが電源に接続されており、ソースが分割ビット線BLおよびNチャネルトランジスタ222のドレインに接続されており、ゲートが書き込み信号線W1に接続されている。
The N-
Nチャネルトランジスタ221は、ドレインが電源に接続されており、ソースが補分割ビット線BLXおよびNチャネルトランジスタ223のドレインに接続されており、ゲートが書き込み信号線W0に接続されている。
The N-
Nチャネルトランジスタ222は、ソースが接地されており、ドレインが分割ビット線BLに接続されており、ゲートが書き込み信号線W0に接続されている。
Nチャネルトランジスタ223は、ソースが接地されており、ドレインが補分割ビット線BLXに接続されており、ゲートが書き込み信号線W1に接続されている。
The N-
The N-
なお、図3に示すライトアンプに比較すると、本実施の形態では、Nチャネルトランジスタ95に対応するトランジスタが省略されている。
次に、以上の実施の形態の動作について説明する。
Compared to the write amplifier shown in FIG. 3, the transistor corresponding to the N-
Next, the operation of the above embodiment will be described.
図15は、図14に示す実施の形態の動作を説明する図である。先ず、データを書き込む場合には、書き込み信号線W0,W1は、図15に示すように、書き込もうとするデータに応じて“H”または“L”の状態にされる。その結果、例えば、書き込み信号線W0が“H”の状態であり、書き込み信号線W1が“L”の状態である場合には、Nチャネルトランジスタ222がONの状態になり、Nチャネルトランジスタ220がOFFの状態になるので、分割ビット線BLは、“L”の状態になる。一方、Nチャネルトランジスタ223はOFFの状態になり、Nチャネルトランジスタ221がONの状態になるので、補分割ビット線BLXは、“H”の状態になる。
Figure 15 is a diagram for explaining the operation of the embodiment shown in FIG. 14. First, when writing data, the write signal line W0, W1, as shown in FIG. 15, is the state of the data depending on the "H" or "L" to be written. As a result, for example, when the write signal line W0 is in the “H” state and the write signal line W1 is in the “L” state, the N-
また、読み出し時においては、図15に示すように、書き込み信号線W0,W1の双方が“L”の状態にされ、Nチャネルトランジスタ220〜223の全てがOFFの状態になる。その結果、ライトアンプは、ハイインピーダンスの状態になるので、分割ビット線BLおよび補分割ビット線BLXから切り離された状態になる。
Further, at the time of reading, as shown in FIG. 15 , both the write signal lines W0 and W1 are set to “L”, and all of the N-
以上の実施の形態によれば、読み出し時には、書き込み信号線W0,W1を双方共に“L”の状態にし、ライトアンプを回路から切り離すようにしたので、図3に示す場合に比較して、Nチャネルトランジスタ95とライトイネーブル信号線とを省略することが可能になるので、回路を簡略化することによりチップ面積を小さくすることが可能になる。
According to the above embodiment, at the time of reading, both the write signal lines W0 and W1 are set to the “L” state, and the write amplifier is disconnected from the circuit. Therefore, compared with the case shown in FIG. Since the
なお、以上に示す第1〜第9の実施の形態の回路は一例であって、本発明がこのような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。 The circuits of the first to ninth embodiments described above are examples, and it goes without saying that the present invention is not limited to such a case.
C11〜C14,C21〜C24,C31〜C34,C41〜C44 メモリセル
20,21 マルチプレクサ
22〜25 Pチャネルトランジスタ
26,27 NAND素子
28,29 Nチャネルトランジスタ
30−1〜30−p Pチャネルトランジスタ
40〜43,46〜49,50〜53,56〜59 AND素子
44,45,54,55 バッファ
60〜67 Pチャネルトランジスタ
68,69 NAND素子
90 ライトアンプ
91〜95 Nチャネルトランジスタ
100 センスアンプ
110,111 Nチャネルトランジスタ
120,121 バンク制御回路
130 バンク制御回路
140,141,143,145,146 バンク制御回路
142,144 セルアレイ
150〜153 Nチャネルトランジスタ
160,161 Pチャネルトランジスタ
162,163 インバータ
164,165 Nチャネルトランジスタ
200 選択回路
201 遅延回路
202 ライトアンプ
C11 to C14, C21 to C24, C31 to C34, C41 to
Claims (3)
前記メモリセルアレイを列方向に分割して形成され、データの読み書きの単位となる、列方向に配列された複数のローカルブロックと、 A plurality of local blocks arranged in the column direction, which is formed by dividing the memory cell array in the column direction and serves as a unit for reading and writing data;
複数の前記ローカルブロック単位に配置され、データの読み書きのため複数の前記メモリセルを制御し、それぞれが隣接するメモリセルとウエルを共有する制御回路と、 A control circuit arranged in a plurality of local block units, controlling a plurality of the memory cells for reading and writing data, each sharing a well with a neighboring memory cell;
を有することを特徴とする半導体記憶装置。 A semiconductor memory device comprising:
前記メモリセルアレイを列方向に分割して形成され、データの読み書きの単位となる、列方向に配列された複数のローカルブロックを有し、 The memory cell array is formed by dividing the memory cell array in the column direction, and has a plurality of local blocks arranged in the column direction as a unit for reading and writing data,
列方向に隣接して配置された2個の前記ローカルブロックがペアを構成し、 Two local blocks arranged adjacent to each other in the column direction form a pair,
ペアとして制御される隣接する2個の前記ローカルブロックの中央に制御回路が配置され、 A control circuit is arranged at the center of two adjacent local blocks controlled as a pair,
前記ローカルブロックと前記制御回路が隣接する部分は同一のウエルによって構成されることを特徴とする半導体記憶装置。 A portion of the local block and the control circuit adjacent to each other is constituted by the same well.
前記メモリセルアレイを列方向に分割して形成され、データの読み書きの単位となる、列方向に配列された複数のローカルブロックを有し、 The memory cell array is formed by dividing the memory cell array in the column direction, and has a plurality of local blocks arranged in the column direction as a unit for reading and writing data,
列方向に隣接して配置された2個の前記ローカルブロックがペアを構成し、 Two local blocks arranged adjacent to each other in the column direction form a pair,
隣接する2個の前記ローカルブロックの中央に制御回路が配置されて前記ペアを制御し、 A control circuit is arranged in the center of two adjacent local blocks to control the pair,
各ペアブロックの前記制御回路と対向する部分に他の制御回路が設けられ、 Another control circuit is provided in a portion of each pair block facing the control circuit,
隣接する前記他の制御回路同士は同一のウエルによって構成されることを特徴とする半導体記憶装置。 2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the other control circuits adjacent to each other are constituted by the same well.
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