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JPH041434B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH041434B2
JPH041434B2 JP59163508A JP16350884A JPH041434B2 JP H041434 B2 JPH041434 B2 JP H041434B2 JP 59163508 A JP59163508 A JP 59163508A JP 16350884 A JP16350884 A JP 16350884A JP H041434 B2 JPH041434 B2 JP H041434B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sense amplifier
bit line
latch circuit
circuit
sense
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP59163508A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6142794A (en
Inventor
Takayasu Sakurai
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP59163508A priority Critical patent/JPS6142794A/en
Priority to KR1019850005080A priority patent/KR890004475B1/en
Priority to DE8585109699T priority patent/DE3582376D1/en
Priority to US06/761,709 priority patent/US4764901A/en
Priority to EP85109699A priority patent/EP0170285B1/en
Publication of JPS6142794A publication Critical patent/JPS6142794A/en
Publication of JPH041434B2 publication Critical patent/JPH041434B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Dram (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は半導体記憶装置のセンスアンプ系に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a sense amplifier system for a semiconductor memory device.

〔発明の技術的背景〕 第4図は従来のダイナミツクRAM(ランダム
アクセスメモリ)の代表的な構成例の一部を示し
ている。即ち、1はアドレス信号が入力する入力
アドレスバツフア、2はリフレツシユアドレス信
号を発生するリフレツシユアドレス発生器、3は
アドレスマルチプレクサ、LRは行デコータ線、
RD1,RD2,RD3,RD4………は行デコータ、
WL1,WL2,WL3,WL4………はワード線、
MC1,MC2,MC3,MC4………はメモリセル、
BL,はビツト線、DMC1,DMC2はダミーメ
モリセル、DWL1,DWL2はダミーワード線、
SAはセンスアンプ、LSはセンスラツチ制御信号
線、SEはセンス信号、QB Bはカラムデコーダ
(CD)出力により制御されるビツト線選択用トラ
ンジスタ、DL,はデータ線、4は出力回路、
CBはビツト線の容量、CRは行デコータ線の容量
である。
[Technical Background of the Invention] FIG. 4 shows a part of a typical configuration example of a conventional dynamic RAM (random access memory). That is, 1 is an input address buffer into which an address signal is input, 2 is a refresh address generator that generates a refresh address signal, 3 is an address multiplexer, LR is a row decoder line,
RD 1 , RD 2 , RD 3 , RD 4 ...... are row decoders,
WL 1 , WL 2 , WL 3 , WL 4 ...... are word lines,
MC 1 , MC 2 , MC 3 , MC 4 ...... are memory cells,
BL, is a bit line, DMC 1 , DMC 2 are dummy memory cells, DWL 1 , DWL 2 are dummy word lines,
SA is a sense amplifier, LS is a sense latch control signal line, SE is a sense signal, Q B B is a bit line selection transistor controlled by the column decoder (CD) output, DL is a data line, 4 is an output circuit,
C B is the capacitance of the bit line, and C R is the capacitance of the row decoder line.

前記メモリセルMC1………は、それぞれ1つ
のキヤパシタCSと1つのトランスフアゲートQと
からなり、上記キヤパシタCSに電荷を蓄積してい
るか否かによつて情報“0”、“1”を記憶するも
のである。然るに、上記キヤパシタCSに蓄積され
た電荷はリーク等によつて時間と共に減少するの
が常である。そのため、蓄積電荷が完全に消失し
ないうちに1度読み出して再び書き込むことによ
つてもう一度電荷を蓄積し直す動作が必要とな
り、この動作をリフレツシユと称しており、一般
にダイナミツクRAMでは上記リフレツシユ動作
が必要となり、たとえば256Kビツトのダイナミ
ツクRAMでは4msに一回必らず全てのメモリセ
ルをリフレツシユしなければならないという制約
が伴なう。
Each of the memory cells MC1 ...... consists of one capacitor C S and one transfer gate Q, and has information "0" or "1" depending on whether charge is stored in the capacitor C S or not. It is something to remember. However, the charge accumulated in the capacitor C S usually decreases over time due to leakage or the like. Therefore, before the accumulated charge is completely lost, it is necessary to read it once and then write it again to accumulate the charge again. This operation is called refresh, and in general, dynamic RAM requires the above-mentioned refresh operation. For example, in a 256K bit dynamic RAM, there is a restriction that all memory cells must be refreshed at least once every 4ms.

第5図は上記リフレツシユを定期的に行なうよ
うに構成されたメモリにおける動作順序を示して
おり、リフレツシユ期間には通常のリード・ライ
ト動作はできない。何故なら、たとえばあるメモ
リセルMC1をリフレツシユしているとき、この
MC1の動作に使用されているビツト線BL,に
接続されている他のメモリセルのデータを読み出
すことはできないからである。したがつて、
RAMを用いたコンピユータシステムにおいて、
RAMのリフレツシユを行なつている期間に
RAMをアクセスしたいときでもRAMは使えな
いので、リフレツシユ期間はRAMへのアクセス
を待たなければならず、等価的にRAMのアクセ
ス時間が長くなり、このことは高速化を図る上で
支障をきたすので問題である。
FIG. 5 shows the sequence of operations in a memory configured to perform the above-mentioned refresh periodically, and normal read/write operations cannot be performed during the refresh period. This is because, for example, when refreshing a certain memory cell MC1 , this
This is because it is not possible to read data from other memory cells connected to the bit line BL used for the operation of MC1 . Therefore,
In computer systems using RAM,
During the period when RAM is being refreshed
Even when you want to access RAM, the RAM cannot be used, so you have to wait before accessing the RAM during the refresh period, which equivalently increases the time it takes to access the RAM, which is a hindrance to speeding up the process. That's a problem.

ここで、ダイナミツクRAMの動作について第
6図に示すタイミング波形を参照して簡単に述べ
る。アドレス信号入力が変化するか又はチツプイ
ネーブル信号(図示せず)が入力するとメモリ動
作の1サイクルが始まる。先ず、ビツト線BL,
BLがプリチヤージされ、次に上記アドレス信号
入力によりたとえばワード線WL1が選択される
と、このワード線WL1およびダミーワード線
DWL1がそれぞれハイレベルになり、それらに接
続されているメモリセルMC1およびダミーセル
DMC1の各トランスフアゲートQが開き、それぞ
れの蓄積情報がビツト線BL,に現われてビツ
ト線BL,間に微少な電位差が発生する。次
に、センス信号SEが活性化するとセンスアンプ
SAが動作し、ビツト線BL,の電位差をセン
スして増幅する。この時点で前記メモリセル
MC1はワード線WL1により選択されたままにな
つているので、上記センス動作後にビツト線BL
電位によつてメモリセルMC1の蓄積情報はリフ
レツシユされる。同時に、ビツト線BL,の情
報はビツト線選択トランジスタQBBを経てデ
ータ線DL,に伝えられる。このデータ線DL,
DLに読み出された情報は出力回路4で波形整形
等が行なわれ、前記センス動作からかなり遅れて
出力データDputが得られることになる。
Here, the operation of the dynamic RAM will be briefly described with reference to the timing waveforms shown in FIG. A cycle of memory operation begins when an address signal input changes or a chip enable signal (not shown) is input. First, bit line BL,
When BL is precharged and then, for example, word line WL 1 is selected by the above address signal input, this word line WL 1 and the dummy word line
DWL 1 becomes high level, and the memory cell MC 1 and dummy cell connected to them
Each transfer gate Q of DMC 1 opens, and the respective accumulated information appears on the bit line BL, and a minute potential difference is generated between the bit lines BL and BL. Next, when the sense signal SE is activated, the sense amplifier
SA operates and senses and amplifies the potential difference between bit lines BL and BL. At this point the memory cell
Since MC 1 remains selected by word line WL 1 , bit line BL remains selected after the above sense operation.
The information stored in memory cell MC1 is refreshed by the potential. At the same time, the information on bit line BL is transmitted to data line DL via bit line selection transistors QB and B. This data line DL,
The information read out to DL undergoes waveform shaping etc. in the output circuit 4, and output data Dput is obtained with a considerable delay from the sensing operation.

上述したようなリフレツシユ動作を伴なうダイ
ナミツクRAMは、システム製品への適用に際し
て常にリフレツシユのタイミングを意識して設計
しなければならないという負担をユーザに与える
ことになり、使用し難いという欠点がある。一
方、ダイナミツクRAMは、リフレツシユ動作を
伴なわないスタテイツクRAMに比べてメモリセ
ルの面積が通常1/4で済むので、高密度化に好適
であると共に安価に実現できるという利点があ
る。
Dynamic RAM that involves a refresh operation as described above has the disadvantage that it is difficult to use because it burdens the user to always keep the refresh timing in mind when designing system products. . On the other hand, dynamic RAM has the advantage that it is suitable for high-density storage and can be realized at low cost because the area of the memory cell is usually 1/4 of that of static RAM that does not involve a refresh operation.

そこで、上記リフレツシユ動作を伴なうけれど
もそれをユーザが意識しないで済むように、つま
りユーザがスタテイツクRAMと見倣して使用し
得るように、通常動作とリフレツシユ動作とを時
分割で行なうようにした擬似的なスタテイツク
RAMが提案されている。この擬似スタテイツク
RAMにおける動作の概要を第7図を参照して説
明する。この動作が第6図を参照して前述した動
作と異なる点は、(1)選択されたワード線(たとえ
ばWL1)および所定のダミーワード線(たとえ
ばDWL1)がパルス的に駆動されること、(2)セン
スアンプSAはビツト線BL,間に生じた電位
差をセンスするためセンス信号SEによつてパル
ス的に駆動されること、(3)センスアンプSAによ
りセンスされたデータが出力回路4から完全に出
力されるまでの期間内にビツト線BL,が1度
元の状態にプリチヤージされ、少し遅れて前記選
択ワード線WL1とは別のワード線(たとえば
WL3)および所定のワード線(たとえばWL2
がパルス的に選択駆動されて前記ワード線WL3
に接続されたメモリセルML3のデータが読み出
され、前記センスアンプSAが再びSE信号により
パルス的に駆動されてビツト線電位差をセンスす
ることによつて上記メモリセルMC3への再書き
込み(リフレツシユ)が行なわれることである。
なお、このリフレツシユが行なわれるメモリセル
MC3のデータは出力回路4から出力させる必要
がないので、このリフレツシユ動作は比較的速く
行なわれる。即ち、第7図に示す動作は、通常の
アクセス動作と時間的に並列に別のメモリセルの
リフレツシユ動作が完了する。なお、上記動作例
では、リフレツシユ動作のためのセル選択を通常
のアクセス動作のためのセル選択より後で行なつ
ているが、逆に時間的に前に行なうようにしても
通常動作に余り悪影響は生じない。また、上記動
作例では通常のアクセス動作による読み出しデー
タが出力回路4から出力する前にリフレツシユ動
作は完全に終つているが、若しリフレツシユ動作
時間が多少多目にかかることによつて通常のアク
セス時間を悪化させることになつても、ユーザに
とつてリフレツシユ動作が見えない(気にしない
で済む)擬似スタテイツク方式のメリツトが大き
いと判断される場合にはこの方式を採用できる。
また、上記リフレツシユ動作のために選択された
ワード線が非選択状態に戻るまでの時間は、通常
のアクセス動作において選択されたワード線が非
選択状態に戻るまでの時間に比べて長くてもよ
い。また、上記動作例では1つのメモリサイクル
内でワード線選択を2度行なつてリフレツシユを
行なつたが、必らずしも各サイクル毎にリフレツ
シユを行なわなくてもよい。というのは、リフレ
ツシユはかなり長い期間内で各メモリセルに対し
て1回行なえばよく、上記動作例はリフレツシユ
しようとしたメモリセルMC3とビツト線BL,
をたまたま共用しているメモリセルMC1をアク
セスした場合であるので1サイクル内で2度のワ
ード線選択を行なつたものである。そうでない場
合、即ち、リフレツシユしようとしたときに
RAMがアクセスされていない場合は単にリフレ
ツシユだけを行なえばよい。
Therefore, although the above-mentioned refresh operation is involved, so that the user does not need to be aware of it, that is, the user can use it as if it were a static RAM, the normal operation and the refresh operation are performed in a time-sharing manner. simulated statistics
RAM is proposed. This pseudo static
An overview of the operation in the RAM will be explained with reference to FIG. This operation differs from the operation described above with reference to FIG. 6 in that (1) the selected word line (for example, WL 1 ) and a predetermined dummy word line (for example, DWL 1 ) are driven in a pulsed manner; (2) The sense amplifier SA is driven in a pulsed manner by the sense signal SE to sense the potential difference generated between the bit lines BL and (3) The data sensed by the sense amplifier SA is sent to the output circuit 4. The bit line BL, is precharged once to its original state during the period from 1 to 1 until it is completely output, and after a short delay, a word line other than the selected word line WL 1 (for example,
WL 3 ) and a given word line (e.g. WL 2 )
is selectively driven in a pulsed manner and the word line WL 3
The data in the memory cell ML3 connected to the memory cell MC3 is read out, and the sense amplifier SA is pulse-driven again by the SE signal to sense the bit line potential difference, thereby rewriting the memory cell MC3 ( Refreshment) is carried out.
Note that the memory cell where this refresh is performed
Since the data of MC 3 does not need to be output from the output circuit 4, this refresh operation is performed relatively quickly. That is, in the operation shown in FIG. 7, the refresh operation of another memory cell is completed temporally in parallel with the normal access operation. Note that in the above operation example, cell selection for refresh operation is performed after cell selection for normal access operation, but conversely, even if it were performed earlier in time, it would not have too much of a negative impact on normal operation. does not occur. In addition, in the above operation example, the refresh operation is completely completed before the read data from the normal access operation is output from the output circuit 4, but if the refresh operation takes a little longer, the normal access This method can be adopted if it is determined that the pseudo-static method, in which the user does not see (or does not need to worry about, the refresh operation) the refresh operation, has a great advantage even if it increases the time required.
Further, the time it takes for the word line selected for the refresh operation to return to the unselected state may be longer than the time it takes for the word line selected in the normal access operation to return to the unselected state. . Further, in the above operation example, word line selection is performed twice within one memory cycle to perform refresh, but refresh does not necessarily have to be performed for each cycle. This is because refreshing only needs to be performed once for each memory cell within a fairly long period, and in the above operation example, the memory cell MC3 to be refreshed, the bit line BL,
Since this is a case where the memory cell MC1 which happens to be shared is accessed, the word line is selected twice within one cycle. If not, i.e. when trying to refresh
If the RAM is not being accessed, just refresh it.

〔背景技術の問題点〕[Problems with background technology]

ところで、前記データ線DL,には大きな浮
遊容量CDに伴なう遅延が存在するので、これを
センスアンプSAにより駆動するのにかなり長い
時間がかかり、このデータ線DL,を駆動して
いる間はセンスアンプSAは次の仕事(上記例で
はリフレツシユ動作)に移れない。このようにセ
ンスアンプSAの動作が遅いと、前述したように
センスアンプSAを1サイクル中に2回以上動作
させようとすると、サイクルタイムが遅いものに
なつてしまう。
By the way, since there is a delay associated with the large stray capacitance CD in the data line DL, it takes quite a long time to drive it by the sense amplifier SA, and the data line DL is driven. During this time, the sense amplifier SA cannot move on to the next job (refresh operation in the above example). If the sense amplifier SA operates slowly as described above, the cycle time will become slow if the sense amplifier SA is operated more than once in one cycle as described above.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、
センスアンプによるビツト線電位センス動作の高
速化を図り、サイクルタイムが短かくても1サイ
クル中に2度以上センスアンプを駆動させること
が可能になる半導体記憶装置のセンスアンプ系を
提供するものである。
The present invention was made in view of the above circumstances, and
The present invention provides a sense amplifier system for a semiconductor memory device that speeds up the bit line potential sensing operation by the sense amplifier and enables the sense amplifier to be driven more than once in one cycle even if the cycle time is short. be.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

即ち、本発明の半導体記憶装置のセンスアンプ
系は、センスアンプの出力をラツチするラツチ回
路を設け、このラツチ回路の複数個をそれぞれス
イツチ回路を介してデータ線に接続し、前記セン
スアンプとラツチ回路との間にセンスアンプ出力
側のスイツチ回路を設けてなることを特徴とする
ものである。したがつて、センスアンプにより感
知された第1の情報をラツチ回路でラツチしたの
ち、センスアンプ出力側のスイツチ回路をオフ状
態に制御してセンスアンプで第2の情報を感知さ
せることが可能になる。
That is, the sense amplifier system of the semiconductor memory device of the present invention is provided with a latch circuit that latches the output of the sense amplifier, and a plurality of the latch circuits are connected to the data line through a switch circuit, respectively. This is characterized in that a switch circuit on the sense amplifier output side is provided between the sense amplifier output side and the sense amplifier output side. Therefore, after the first information sensed by the sense amplifier is latched by the latch circuit, it is possible to control the switch circuit on the output side of the sense amplifier to an OFF state and cause the sense amplifier to sense the second information. Become.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細
に説明する。第1図は半導体メモリ集積回路の一
部を簡略的に示しており、SA11〜SA14,………
およびSA21〜SA24,………はセンスアンプであ
つて、それぞれ同方向に延びるfolded bit line構
成の第1のビツト線対(BL1111)〜(BL12
12),………および(BL2121)〜
(BL2424),………に接続されており、これ
らの各ビツト線には第4図に示したビツト線BL,
BLと同様にメモリセルブロツクの複数のメモリ
セルと1個のダミーセルとが接続されている。
LA11はラツチ回路であつて前記センスアンプ
SA11,SA12の相互間に配置されており、そのラ
ツチ入力端と上記センスアンプSA11,SA12の各
出力端との間の接続をスイツチ制御するためのス
イツチ回路S11,S12が設けられている。上記と同
様の要領で、センスアンプSA12,SA14に対応し
てラツチ回路LA12およびスイツチ回路S12,S14
が設けられ、センスアンプSA21,SA22に対応し
てラツチ回路LA21およびスイツチ回路S21,S22
が設けられ、センスアンプSA23,SA24に対応し
てラツチ回路LA22およびスイツチ回路S22,S24
が設けられている。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows a part of a semiconductor memory integrated circuit, with SA 11 to SA 14 ,...
and SA 21 to SA 24 , . . . are sense amplifiers, and the first bit line pairs (BL 11 , 11 ) to (BL 12
~ 12 ), ...... and (BL 21 , 21 ) ~
(BL 24 , 24 ), ......, and each of these bit lines is connected to the bit lines BL, BL, shown in Fig. 4.
Similar to BL, a plurality of memory cells of a memory cell block and one dummy cell are connected.
LA 11 is a latch circuit that connects the sense amplifier.
Switch circuits S 11 and S 12 are arranged between SA 11 and SA 12 to control the connection between the latch input terminal and each output terminal of the sense amplifiers SA 11 and SA 12 . It is provided. In the same manner as above, latch circuit LA 12 and switch circuits S 12 and S 14 are connected to sense amplifiers SA 12 and SA 14 .
A latch circuit LA 21 and switch circuits S 21 and S 22 are provided corresponding to the sense amplifiers SA 21 and SA 22.
A latch circuit LA 22 and switch circuits S 22 and S 24 are provided corresponding to the sense amplifiers SA 23 and SA 24.
is provided.

一方、2BL1,21は前記ビツト線(BL11
BL11)〜(BL1414),………の両側に平行
に設けられた第2のビツト線対(一種のデータ線
対)であり、2BL2,22は前記ビツト線
(BL2121)〜(BL2424),………の両側
に平行に設けられた第2のビツト線対である。上
記ビツト線対2BL1,21とその内側に位置す
る前記ラツチ回路LA11,LA12,………の各ラツ
チ出力端との間の接続をロウ系のデコーダ出力に
より制御されてスイツチ制御するためのスイツチ
回路2S11,2S12,………が設けられており、前
記ビツト線対2BL2,22とその内側に位置す
る前記ラツチ回路LA21,LA22,………の各ラツ
チ出力端との間の接続をロウ系のデコータ出力に
より制御されてスイツチ制御するためのスイツチ
回路2S21,2S22,………が設けられている。
On the other hand, 2BL 1 and 2 1 are the bit lines (BL 11 ,
BL 11 ) to (BL 14 to 14 ) , . , 21 ) to (BL 24 , 24 ), . . . are second bit line pairs provided in parallel on both sides. The connections between the bit line pairs 2BL 1 , 2 1 and the latch output terminals of the latch circuits LA 11 , LA 12 , . Switch circuits 2S 11 , 2S 12 , . . . are provided for the bit line pairs 2BL 2 , 2 2 and the latch outputs of the latch circuits LA 21 , LA 22 , . Switch circuits 2S21 , 2S22 , .

2SA1は前記第2のビツト線対2BL1,21
に接続された第2のセンスアンプであつて、スイ
ツチ回路2S1を介してデータ線対DL,に接続
されている。同様に、2SA2は前記第2のビツト
線対2BL2,22に接続された第2のセンスア
ンプであつて、スイツチ回路2S2を介してデータ
線対DL,に接続されている。4は上記データ
線対DL,に接続された出力回路、CB,C2B
CDはそれぞれ配線容量である。
2SA 1 is the second bit line pair 2BL 1 , 2 1
A second sense amplifier is connected to the data line pair DL via a switch circuit 2S1 . Similarly, 2SA2 is a second sense amplifier connected to the second bit line pair 2BL2 , 22 , and is connected to the data line pair DL via a switch circuit 2S2 . 4 is an output circuit connected to the data line pair DL, C B , C 2B ,
C D is the wiring capacitance.

次に、上記メモリの動作例を説明する。通常の
読み出し動作に際して、たとえばビツト線対
BL11の情報をセンスする場合には、先ず上
記情報をセンスアンプSA11で感知増幅する。こ
のとき、上記センスアンプSA11とラツチ回路
LA11との間のスイツチ回路S11は閉じていても開
いていてもよいが、ラツチ回路LA11に接続され
ているその他のスイツチ回路S12,2S11は開いて
おり、遅くともセンスアンプSA11のセンス動作
が終つたときにはスイツチ回路S11が閉じてセン
スアンプSA11のデータをラツチ回路LA11に移し
てラツチさせる。この後、スイツチ回路SA11
開いてもラツチ回路LA11はデータをラツチして
いる。そして、スイツチ回路2S11および2S1
閉じて上記ラツチ回路LA11により前記第2のビ
ツト線対2BL1,21およびデータ線DL,
が駆動され、このビツト線2BL1,21の情報
は第2のセンスアンプ2SA1により感知増幅され
る。このセンスアンプ2SA1の出力は、スイツチ
回路2S1を経てデータ線対DL,を経て出力回
路4に読み出される。
Next, an example of the operation of the above memory will be explained. During a normal read operation, for example, the bit line pair
When sensing the information of BL 1 , 1 , first the above information is sensed and amplified by the sense amplifier SA 11 . At this time, the above sense amplifier SA 11 and the latch circuit
The switch circuit S 11 between the latch circuit LA 11 and the switch circuit S 11 may be closed or open, but the other switch circuits S 12 and 2S 11 connected to the latch circuit LA 11 are open, and at the latest the sense amplifier SA 11 When the sensing operation is completed, the switch circuit S11 is closed and the data of the sense amplifier SA11 is transferred to the latch circuit LA11 and latched. After this, even if the switch circuit SA 11 is opened, the latch circuit LA 11 latches the data. Then, the switch circuits 2S 11 and 2S 1 close, and the latch circuit LA 11 connects the second bit line pair 2BL 1 , 2 1 and the data lines DL,
is driven, and the information on the bit lines 2BL 1 , 2 1 is sensed and amplified by the second sense amplifier 2SA 1 . The output of the sense amplifier 2SA1 is read out to the output circuit 4 via the switch circuit 2S1 and the data line pair DL.

上記動作において、ラツチ回路CA11が第2の
ビツト線2BL1,21を駆動するには、それら
の大きな配線容量CB,CDを充放電しなければな
らず、所要時間長くなる。しかし、このラツチ回
路LA11が第2のビツト線2BL1,21やデータ
線DL,を駆動している時でも、このラツチ回
路LA11をセンスアンプSA11との間のスイツチ回
路S11を開いておけば、上記センスアンプSA11
データ線DL,に悪影響を与えることなく自由
に動作させることができる。そのため、先ず通常
の読み出しデータをセンスアンプSA11でセンス
したのちラツチ回路CA11にラツチしたら、この
ラツチ回路LA11をスイツチ回路S11によつてセン
スアンプSA11から切り離すと、センスアンプ
SA11はビツト線BL11または11に接続されてい
るメモリセルに対する次のリフレツシユのための
動作をすることができる。即ち、ラツチ回路
LA11が重い負荷である第2のビツト線2BL1
2BL1およびデータ線DL,を駆動している間
に、上記リフレツシユ動作を十分に組み入れるこ
とができる。
In the above operation, in order for the latch circuit CA 11 to drive the second bit lines 2BL 1 and 2 1 , the large wiring capacitances C B and CD must be charged and discharged, which increases the required time. However, even when this latch circuit LA 11 is driving the second bit lines 2BL 1 and 2 1 and the data line DL, the switch circuit S 11 between this latch circuit LA 11 and the sense amplifier SA 11 is If left open, the sense amplifier SA11 can be operated freely without adversely affecting the data line DL. Therefore, first, normal read data is sensed by the sense amplifier SA 11 and then latched to the latch circuit CA 11. When the latch circuit LA 11 is disconnected from the sense amplifier SA 11 by the switch circuit S 11 , the sense amplifier
SA 11 can operate for the next refresh on bit line BL 11 or the memory cell connected to BL 11 . That is, the latch circuit
The second bit line 2BL 1 , where LA 11 is heavily loaded,
The above refresh operation can be fully incorporated while driving the data line 2BL1 and the data line DL.

なお、上述したような動作により、1サイクル
の間にセンスアンプSA11を1回は通常の読み出
し動作のために使用し、他の1回はリフレツシユ
動作のために使用することができる。この場合、
リフレツシユ動作のときは、センスアンプSA11
に読み出したデータを出力回路4に読み出す必要
はないので、センスアンプSA11のデータをラツ
チ回路CA11へ引き渡す必要はない。また、出力
回路4は通常はラツチ機能を有しており、上記通
常動作の読み出しデータのみラツチする。
By the above-described operation, the sense amplifier SA 11 can be used once for a normal read operation and once for a refresh operation during one cycle. in this case,
During reflex operation, the sense amplifier SA 11
Since there is no need to read out the data read out to the output circuit 4, there is no need to transfer the data of the sense amplifier SA11 to the latch circuit CA11 . Further, the output circuit 4 normally has a latch function and latches only the read data for the normal operation.

第2図は上記ビツト線群、センスアンプ群、ラ
ツチ回路群、スイツチ回路群のうちの一部を代表
的に取り出して具体例を示している。ここで、セ
ンスアンプSA11は一対のセンス信号SE,によ
り制御される駆動トランジスタを含むCMOS型
センスアンプからなり、同様にラツチ回路LA11
も一対のラツチ信号LE,により制御される駆
動トランジスタを含むCMOS型ラツチ回路から
なり、スイツチ回路S11はスイツチ信号φ1により
制御されるNチヤネルトランジスタからなり、ス
イツチ回路2S11はスイツチ信号φ2により制御さ
れるNチヤネルトランジスタからなる。
FIG. 2 shows a representative example of a part of the bit line group, sense amplifier group, latch circuit group, and switch circuit group. Here, the sense amplifier SA 11 consists of a CMOS type sense amplifier including a drive transistor controlled by a pair of sense signals SE, and similarly a latch circuit LA 11.
The switch circuit S11 is composed of a CMOS type latch circuit including a drive transistor controlled by a pair of latch signals LE, the switch circuit S11 is composed of an N-channel transistor controlled by a switch signal φ1 , and the switch circuit 2S11 is a CMOS type latch circuit including a drive transistor controlled by a pair of latch signals LE , It consists of an N-channel transistor controlled by.

上記実施例はfolded bit line型構成のメモリを
示した、open bit line型構成のメモリに本発明
を適用した場合の一部を第3図に示している。こ
こで、ラツチ回路LA11′は、ラツチ入力端がスイ
ツチ回路S11を介してセンスアンプSA11の出力端
に接続され、ラツチ出力端がスイツチ回路2
S11′を介して1本の第2のビツト線2BL1に接続
されている。同様に、ラツチ回路CA12′はスイツ
チ回路S12を介してセンスアンプSA12に接続され
ると共にスイツチ回路2S12′を介して上記第2の
ビツト線2BL1に接続されており、その他のラツ
チ回路LA21′,LA22′………も上記と同様に対応
するセンスアンプSA21,SA21,………との間に
スイツチ回路S21,S22,………が接続され、スイ
ツチ回路2S21′,2S22′………を介して第2のビ
ツト線2BL2に接続されている。
The above embodiment shows a memory with a folded bit line type configuration, but FIG. 3 shows a part of the case where the present invention is applied to a memory with an open bit line type configuration. Here, the latch circuit LA11 ' has a latch input terminal connected to the output terminal of the sense amplifier SA11 via the switch circuit S11 , and a latch output terminal connected to the switch circuit 2.
It is connected to one second bit line 2BL1 via S11 '. Similarly, the latch circuit CA 12 ′ is connected to the sense amplifier SA 12 via the switch circuit S 12 and to the second bit line 2BL 1 via the switch circuit 2S 12 ′, and is connected to the second bit line 2BL 1 via the switch circuit 2S 12 ′. Similarly to the above, switch circuits S 21 , S 22 , ...... are connected between the circuits LA 21 ′, LA 22 ′, and the corresponding sense amplifiers SA 21 , SA 21 , and so on. 2S 21 ′, 2S 22 ′ . . . are connected to the second bit line 2BL 2 .

上記メモリにおいては、たとえばセンスアンプ
SA11のセンス動作後にセンスデータをラツチ回
路LA11′にラツチしてスイツチ回路S11を開くこと
によつて、ラツチ回路CA11′が第2のビツト線2
BL1およびこれにスイツチ回路2S1を介して接続
されているデータ線DLを駆動している間に前記
センスアンプSA11は自由に次のリフレツシユ動
作を行なうことができる。なお、上記ラツチ回路
CA11′でラツチしたデータは“1”または“0”
の信号であるので、第2のビツト線やデータ線は
それぞれ一対でなくても上記例のように1本用い
るだけでもよい。
In the above memory, for example, the sense amplifier
After the sense operation of SA 11 , the sense data is latched to the latch circuit LA 11 ′ and the switch circuit S 11 is opened, so that the latch circuit CA 11 ′ is connected to the second bit line 2.
While driving BL1 and the data line DL connected thereto via the switch circuit 2S1 , the sense amplifier SA11 can freely perform the next refresh operation. In addition, the above latch circuit
The data latched by CA 11 ' is “1” or “0”
Therefore, the second bit line and the data line do not have to be a pair, but only one can be used as in the above example.

なお、本発明は前述したように1サイクルの間
に通常読み出し動作とリフレツシユ動作とを行な
うメモリに限らず、一般にセンスアンプを高速化
する目的でメモリに適用することもできる。即
ち、この場合には、1サイクルの間で第1回目の
センス動作は第1回目のアドレスのアクセスによ
るデータ読み出しに用い、この第1回目の読み出
しデータをラツチしたのちデータ線から出力回路
へと伝えている間にセンスアンプをラツチ回路か
ら切り離して自由にしておき、次の第2回目のア
ドレスのアクセスによるデータ読み出しに使用し
てもよい。このようにすれば、データ線での信号
遅延の間に後続のデータのセンスが完了してしま
うので、パイプライン的あるいは並列的な制御が
可能であり、第2回目の読み出しデータに対して
はあたかもセンス時間が零であるかのように見え
る。換言すれば、幾つかの連続したデータの読み
出しに際して高速動作が可能になる。
Note that the present invention is not limited to a memory that performs a normal read operation and a refresh operation during one cycle as described above, but can also be applied to a general memory for the purpose of increasing the speed of a sense amplifier. That is, in this case, the first sense operation in one cycle is used to read data by accessing the first address, and after latching this first read data, it is transferred from the data line to the output circuit. During the transmission, the sense amplifier may be disconnected from the latch circuit and left free, and may be used for data reading by the next second address access. In this way, sensing of the subsequent data is completed during the signal delay on the data line, so pipeline-like or parallel control is possible, and for the second read data, It appears as if the sense time is zero. In other words, high-speed operation is possible when reading several consecutive pieces of data.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

上述したように本発明の半導体記憶装置のセン
スアンプ系は、センスアンプとデータ線との間に
ラツチ回路を設け、ラツチ回路とセンスアンプと
の接続およびラツチ回路とデータ線との接続のタ
イミング関係を適切に設定することによつて、セ
ンスアンプを高速化でき、サイクルタイムが短か
い場合でも1サイクル中に2回以上のセンス動作
が可能となる。したがつて、特に通常動作とリフ
レツシユ動作とを1サイクル内で時分割で行なう
ような擬似スタテイツクメモリなどに好適であ
る。
As described above, the sense amplifier system of the semiconductor memory device of the present invention includes a latch circuit between the sense amplifier and the data line, and determines the timing relationship between the latch circuit and the sense amplifier and the connection between the latch circuit and the data line. By appropriately setting the sense amplifier, the speed of the sense amplifier can be increased, and even if the cycle time is short, sensing operations can be performed more than once in one cycle. Therefore, it is particularly suitable for a pseudo-static memory in which a normal operation and a refresh operation are performed in a time-division manner within one cycle.

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

第1図は本発明の一実施例に係る半導体メモリ
の一部を示す構成図、第2図は第1図の回路の一
部を取り出して具体例を示す回路図、第3図は本
発明の他の実施例に係る半導体メモリの一部を示
す構成図、第4図は従来の半導体メモリの一部を
示す構成図、第5図は第4図のメモリにおける通
常動作とリフレツシユ動作との時間関係を示す
図、第6図は第4図のメモリにおける動作例を示
す図、第7図は通常動作とリフレツシユ動作とを
1サイクル内で時分割で行なうメモリにおける動
作例を示すタイミング図である。 BL11〜BL141114,BL21〜BL24
BL2124……ビツト線、2BL1,21,2
BL2,22……第2ビツト線(データ線)、
DL,……データ線、SA11,SA12,SA21
SA22……センスアンプ、LA11,LA12,LA21
LA22,LA11′,LA12′,LA21′,LA22′……ラツチ
回路、S11〜S14,S21〜S24,2S11,2S12,2
S21,2S22,2S1,2S2,2S11′,2S12′,2
S21′,2S22′……スイツチ回路。
FIG. 1 is a block diagram showing a part of a semiconductor memory according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific example of a part of the circuit in FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a part of a conventional semiconductor memory, and FIG. 5 shows the difference between normal operation and refresh operation in the memory shown in FIG. 4. 6 is a diagram showing an example of the operation of the memory shown in FIG. 4, and FIG. 7 is a timing diagram showing an example of the operation of the memory in which normal operation and refresh operation are performed in one cycle in a time-sharing manner. be. BL 11 ~ BL 14 , 11 ~ 14 , BL 21 ~ BL 24 ,
BL 21 to 24 ...Bit line, 2BL 1 , 2 1 , 2
BL 2 , 2 2 ... second bit line (data line),
DL, ...data line, SA 11 , SA 12 , SA 21 ,
SA 22 ...Sense amplifier, LA 11 , LA 12 , LA 21 ,
LA 22 , LA 11 ′, LA 12 ′, LA 21 ′, LA 22 ′...Latch circuit, S 11 ~ S 14 , S 21 ~ S 24 , 2S 11 , 2S 12 , 2
S 21 , 2S 22 , 2S 1 , 2S 2 , 2S 11 ′, 2S 12 ′, 2
S 21 ′, 2S 22 ′...Switch circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 メモリセルアレイのビツト線の情報を感知増
幅するセンスアンプと、このセンスアンプの出力
をラツチするラツチ回路と、このラツチ回路とデ
ータ線との間に接続されカラムデコーダ出力によ
り制御されるスイツチ回路と、前記センスアンプ
と前記ラツチ回路との間に接続されたセンスアン
プ出力側スイツチ回路とを具備し、前記センスア
ンプにより感知された第1の情報をラツチ回路が
ラツチしたのち、前記センスアンプ出力側のスイ
ツチ回路がオフ状態に制御されて前記センスアン
プが第2の情報を感知し得るようになることを特
徴とする半導体体記憶装置のセンスアンプ系。 2 前記第1の情報は通常の読み出し動作による
ものであり、第2の情報はリフレツシユ動作によ
るものであることを特徴とする前記特許請求の範
囲第1項記載の半導体記憶装置のセンスアンプ
系。 3 前記ビツト線が多数に分割されたことを特徴
とする前記特許請求の範囲第1項記載の半導体記
憶装置のセンスアンプ系。
[Claims] 1. A sense amplifier that senses and amplifies information on the bit line of the memory cell array, a latch circuit that latches the output of this sense amplifier, and a column decoder output connected between the latch circuit and the data line. a switch circuit to be controlled; and a sense amplifier output side switch circuit connected between the sense amplifier and the latch circuit; . A sense amplifier system for a semiconductor memory device, wherein a switch circuit on the output side of the sense amplifier is controlled to be in an off state so that the sense amplifier can sense second information. 2. The sense amplifier system for a semiconductor memory device according to claim 1, wherein the first information is generated by a normal read operation, and the second information is generated by a refresh operation. 3. A sense amplifier system for a semiconductor memory device according to claim 1, wherein the bit line is divided into a large number of parts.
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