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JPH08111093A - Semiconductor storage device - Google Patents

Semiconductor storage device

Info

Publication number
JPH08111093A
JPH08111093A JP7270212A JP27021295A JPH08111093A JP H08111093 A JPH08111093 A JP H08111093A JP 7270212 A JP7270212 A JP 7270212A JP 27021295 A JP27021295 A JP 27021295A JP H08111093 A JPH08111093 A JP H08111093A
Authority
JP
Japan
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line
sub
memory cell
amplifier
auxiliary
Prior art date
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Granted
Application number
JP7270212A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2740486B2 (en
Inventor
Atsushi Wada
淳 和田
Satoru Sekine
悟 関根
Yoshiyuki Ishizuka
良行 石塚
Kuniyuki Tani
邦之 谷
Hiroshi Takano
洋 高野
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.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo 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 Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP7270212A priority Critical patent/JP2740486B2/en
Publication of JPH08111093A publication Critical patent/JPH08111093A/en
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  • Static Random-Access Memory (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Dram (AREA)

Abstract

PURPOSE: To obtain a DRAM in which reduction of the area and speed-up of the operation are realized and the data in not damaged at the time of a readout operation with a simple constitution. CONSTITUTION: An auxiliary read amplifier 11 and an auxiliary write amplifier 12 are provided for every plural number of sense-amplifiers 51a and are connected to respective sense-amplifiers 51a by a pair of sub-input/output lines sub I/O, (#subI/O). Moreover, plural auxiliary read amplifiers 11 and auxiliary write amplifiers 12 share a pair of global input/output lines GI/O, (#GI/O). In a precharge state, sub-input/output lines subI/O, (#subI/O) and global input/output lines GI/O, (#GI/O) are set to be H, Levels and L, Levels, respectively. Consequently, the auxiliary readout amplifier 11 is activated only when data are generated in sub-input/output lines subI/O (#subI/O). Further, the auxiliary write amplifier 12 is activated only when the data are generated in the global input/ output lines GI/O, (#GI/O).

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体記憶装置に係
り、詳しくは、ダイナミックRAM(DRAM)に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to a dynamic RAM (DRAM).

【0002】[0002]

【従来の技術】図18は、従来のDRAMの構成を示す
ブロック回路図である。メモリセルアレイ50には、デ
ータを保持するメモリセル50aが多数備えられてい
る。また、各メモリセルアレイ50には、複数のセンス
アンプ51aからなるセンスアンプ列51が設けられて
いる。そして、メモリセルアレイ50内のメモリセル5
0aとセンスアンプ列51内の1つのセンスアンプ51
aとが、ビット線BLによって接続されている。
2. Description of the Related Art FIG. 18 is a block circuit diagram showing a structure of a conventional DRAM. The memory cell array 50 includes a large number of memory cells 50a that hold data. In addition, each memory cell array 50 is provided with a sense amplifier row 51 including a plurality of sense amplifiers 51a. Then, the memory cell 5 in the memory cell array 50
0a and one sense amplifier 51 in the sense amplifier row 51
and a are connected by a bit line BL.

【0003】このメモリセルアレイ50とセンスアンプ
列51とからなる各アレイブロックが、共通のカラムア
ドレス選択線YSによってカラムデコーダYDに接続されて
いる。また、メモリセルアレイ50には多数のワード線
WLが接続されており、そのワード線WLはワード線ドライ
バWDによって制御される。そして、各センスアンプ列5
1内の各センスアンプ51aはそれぞれ、サブデータバ
ス52を介してメインアンプ53に接続されている。さ
らに、メインアンプ53はデータバス54を介して入出
力回路(図示略)に接続されている。
Each array block including the memory cell array 50 and the sense amplifier row 51 is connected to a column decoder YD by a common column address selection line YS. In addition, the memory cell array 50 has a large number of word lines.
WL is connected and its word line WL is controlled by the word line driver WD. And each sense amplifier row 5
Each sense amplifier 51a in 1 is connected to the main amplifier 53 via a sub data bus 52. Further, the main amplifier 53 is connected to an input / output circuit (not shown) via a data bus 54.

【0004】尚、図18では図面が煩雑になるのを避け
るため、1本のワード線WL,1本のビット線BL,1個の
メモリセル50a,1個のセンスアンプ51a,1本の
カラムアドレス選択線YSだけを図示している。また、ビ
ット線BLは、レベルが反転した反転ビット線#BL(図示
略)と2本で一対になって構成されている。このように
構成されたDRAMからデータを読み出す場合は、ま
ず、ワード線WL(およびビット線BL)によってデータを
読み出したい所望のメモリセル50aを選択する。
In FIG. 18, in order to avoid making the drawing complicated, one word line WL, one bit line BL, one memory cell 50a, one sense amplifier 51a, one column. Only the address selection line YS is shown. Further, the bit line BL is composed of two inverted bit lines #BL (not shown) whose levels are inverted and which are paired. When reading data from the DRAM configured as described above, first, a desired memory cell 50a from which data is to be read is selected by the word line WL (and bit line BL).

【0005】そして、所望のメモリセル50aに対応す
るカラムアドレス選択線YSを立ち上げることにより、そ
のメモリセル50aに保持されているデータは、センス
アンプ51aによって増幅されてサブデータバス52に
転送される。サブデータバス52からメインアンプ53
に送られたデータはメインアンプ53によってさらに増
幅され、データバス54を介して入出力回路へ出力され
る。このようなDRAMでは、センスアンプ51aの負
荷駆動能力に比べてサブデータバス52の負荷容量が大
きいため、動作が遅いという問題があった。さらに、サ
ブデータバス52の負荷容量はビット線BLの負荷容量よ
り大きいため、データの読み出し時にビット線BLと反転
ビット線#BLとのビット線対の電位差を縮小してしまう
(一般に「データの破壊」と呼ばれる)という問題もあ
った。
Then, by raising the column address select line YS corresponding to the desired memory cell 50a, the data held in the memory cell 50a is amplified by the sense amplifier 51a and transferred to the sub data bus 52. It Sub data bus 52 to main amplifier 53
Is further amplified by the main amplifier 53 and output to the input / output circuit via the data bus 54. In such a DRAM, there is a problem that the operation is slow because the load capacity of the sub data bus 52 is larger than the load driving capacity of the sense amplifier 51a. Further, since the load capacitance of the sub-data bus 52 is larger than that of the bit line BL, the potential difference between the bit line pair between the bit line BL and the inverted bit line #BL is reduced when reading data (generally, "data There is also a problem called "destruction".

【0006】これを改善するため、近年、図19に示す
ような補助アンプ61を備えたDRAMが提案されてい
る。このDRAMではセンスアンプ列51に対して1個
の補助アンプ61を設け、複数個の補助アンプ61に対
して1個のメインアンプ62を設けるようにしている。
例えば、512個のセンスアンプ51aのそれぞれに接
続された512対のビット線対(すなわち、ビット線BL
と反転ビット線#BLとを合計すると1024本)を32
対ずつ16組に分割してサブデータバス63とする。そ
して、各サブデータバス63毎に補助アンプ61を接続
し、16個の補助アンプ61を共通のグローバル入出力
線GI/Oを介して1つのメインアンプ62に接続してい
る。
In order to improve this, in recent years, a DRAM provided with an auxiliary amplifier 61 as shown in FIG. 19 has been proposed. In this DRAM, one auxiliary amplifier 61 is provided for the sense amplifier array 51, and one main amplifier 62 is provided for the plurality of auxiliary amplifiers 61.
For example, 512 pairs of bit lines connected to each of the 512 sense amplifiers 51a (that is, bit line BL
And inverting bit line #BL totaled 1024)
The sub data bus 63 is formed by dividing each pair into 16 sets. An auxiliary amplifier 61 is connected to each sub-data bus 63, and 16 auxiliary amplifiers 61 are connected to one main amplifier 62 via a common global input / output line GI / O.

【0007】このように構成されたDRAMからデータ
を読み出す場合は、まず、ワード線WL(およびビット線
BL)によってデータを読み出したい所望のメモリセル5
0aを選択する。そして、所望のメモリセル50aに対
応するカラムアドレス選択線YSを立ち上げることによ
り、そのメモリセル50aに保持されているデータは、
センスアンプ51aによって増幅されてサブデータバス
63に転送される。
When reading data from the DRAM configured as described above, first, the word line WL (and the bit line WL
Desired memory cell 5 whose data is to be read by BL)
Select 0a. Then, by raising the column address selection line YS corresponding to the desired memory cell 50a, the data held in the memory cell 50a is
It is amplified by the sense amplifier 51 a and transferred to the sub data bus 63.

【0008】サブデータバス63から補助アンプ61に
送られたデータは補助アンプ61によって増幅され、グ
ローバル入出力線GI/Oを介してメインアンプ62に転送
される。そして、当該データはメインアンプ62によっ
て増幅され、データバス64を介して入出力回路(図示
略)へ出力される。すなわち、図18に示すDRAMで
はアレイブロック単位のデータ転送が行われているのに
対し、図19に示すDRAMでは複数のセンスアンプ単
位の転送が行われているわけである。
The data sent from the sub data bus 63 to the auxiliary amplifier 61 is amplified by the auxiliary amplifier 61 and transferred to the main amplifier 62 via the global input / output line GI / O. Then, the data is amplified by the main amplifier 62 and output to the input / output circuit (not shown) via the data bus 64. That is, in the DRAM shown in FIG. 18, data transfer is performed in array block units, whereas in the DRAM shown in FIG. 19, a plurality of sense amplifier units are transferred.

【0009】図20は、図18および図19に示すDR
AMのセンスアンプ51aを示す回路図である。Nチャ
ネルMOSトランジスタN51,N52とPチャネルM
OSトランジスタP53,P54とによりクロスカップ
ルラッチ形のセンスアンプ51aが構成されている。各
トランジスタN51,P53のドレインはビット線BLに
接続され、各トランジスタN52,P54のドレインは
反転ビット線#BLに接続されている。
FIG. 20 shows the DR shown in FIGS. 18 and 19.
It is a circuit diagram which shows the sense amplifier 51a of AM. N-channel MOS transistors N51, N52 and P-channel M
The OS transistors P53 and P54 form a cross-coupled latch type sense amplifier 51a. The drains of the transistors N51 and P53 are connected to the bit line BL, and the drains of the transistors N52 and P54 are connected to the inverted bit line #BL.

【0010】また、各トランジスタN51,P53のゲ
ートは反転ビット線#BLに接続され、各トランジスタN
52,P54のゲートはビット線BLに接続されている。
そして、各トランジスタN51,N52のソースは共通
ソース線VSNによって他のセンスアンプ51aに接続さ
れており、各トランジスタP53,P54のソースは共
通ソース線VSPによって他のセンスアンプ51aに接続
されている。
The gates of the transistors N51 and P53 are connected to the inverted bit line #BL,
The gates of 52 and P54 are connected to the bit line BL.
The sources of the transistors N51 and N52 are connected to another sense amplifier 51a by a common source line VSN, and the sources of the transistors P53 and P54 are connected to another sense amplifier 51a by a common source line VSP.

【0011】ビット線BLと入出力線I/O とは、Nチャネ
ルMOSトランジスタN55を介して接続されている。
また、反転ビット線#BLと反転入出力線#I/O とは、N
チャネルMOSトランジスタN56を介して接続されて
いる。そして、各トランジスタN55,N56のゲート
はカラムアドレス選択線YSに接続されている。ここで、
入出力線I/O および反転入出力線#I/O にはそれぞれ途
中にストレーキャパシタCa,Cbが存在している。ま
た、ビット線BLおよび反転ビット線#BLにはそれぞれ途
中にストレーキャパシタC1,C2が存在している。
The bit line BL and the input / output line I / O are connected via an N-channel MOS transistor N55.
The inverted bit line #BL and the inverted input / output line # I / O are N
It is connected through the channel MOS transistor N56. The gates of the transistors N55 and N56 are connected to the column address selection line YS. here,
Stray capacitors Ca and Cb are present in the input / output line I / O and the inverted input / output line # I / O, respectively. Further, stray capacitors C1 and C2 are present on the bit line BL and the inverted bit line #BL, respectively.

【0012】このように構成されたセンスアンプ51a
において読み出しを行う場合、カラムアドレス選択線YS
が選択されると、その選択されたカラムアドレス選択線
YSに接続されているトランジスタN55,N56がオン
する。すると、オンしたトランジスタN55(N56)
を介して、ビット線BL(反転ビット線#BL)と入出力線
I/O (反転入出力線#I/O )とが容量結合する。
The sense amplifier 51a configured as described above
Column address select line YS
Is selected, the selected column address selection line
The transistors N55 and N56 connected to YS are turned on. Then, the turned-on transistor N55 (N56)
Via bit line BL (inverted bit line #BL) and I / O line
Capacitively coupled with I / O (inverting I / O line # I / O).

【0013】入出力線I/O と反転入出力線#I/O との入
出力線対の容量(すなわち、ストレーキャパシタCa,
Cbの容量)がビット線BLと反転ビット線#BLとのビッ
ト線対の容量(すなわち、ストレーキャパシタC1,C
2)より大きい場合、ビット線対に十分な電位差が生じ
ていないと、前記両者の容量結合によってビット線対の
電位差が縮小してしまう(すなわち、ビット線対のデー
タが破壊される)可能性がある。
The capacitance of the input / output line pair of the input / output line I / O and the inverted input / output line # I / O (that is, the stray capacitor Ca,
The capacitance of Cb is the capacitance of the bit line pair of the bit line BL and the inverted bit line #BL (that is, the stray capacitors C1 and C).
If it is larger than 2), unless a sufficient potential difference is generated in the bit line pair, there is a possibility that the potential difference between the bit line pair is reduced (that is, the data in the bit line pair is destroyed) due to capacitive coupling between the two. There is.

【0014】ここで、図18に示すサブデータバス52
および図19に示すサブデータバス63は、それぞれ図
20に示す入出力線I/O と反転入出力線#I/O とで構成
されている。しかしながら、前記したように、サブデー
タバス63の方が、接続されているセンスアンプ51a
の数が少ない分だけ、サブデータバス52より配線長が
短くなり、負荷容量も小さくなっている。
Here, the sub data bus 52 shown in FIG.
The sub data bus 63 shown in FIG. 19 and FIG. 19 are configured by the input / output line I / O and the inverted input / output line # I / O shown in FIG. 20, respectively. However, as described above, the sub data bus 63 is connected to the sense amplifier 51a.
The wiring length is shorter than that of the sub-data bus 52 and the load capacity is also reduced due to the smaller number.

【0015】そのため、図18に示すDRAMにおける
入出力線対の容量はビット線対の容量の数倍であるのに
対し、図19に示すDRAMにおける入出力線対の容量
はビット線対の容量と大差ない。従って、図19に示す
DRAMではデータの破壊を防止することができる。ま
た、図18に示すDRAMではデータが破壊されないよ
うにビット線対の電位差が読み出し前に十分大きくなる
のを待つ必要があったのに対して、図19に示すDRA
Mではその必要がなく読み出し動作の高速化が可能であ
る。
Therefore, the capacitance of the input / output line pair in the DRAM shown in FIG. 18 is several times the capacitance of the bit line pair, while the capacitance of the input / output line pair in the DRAM shown in FIG. 19 is the capacitance of the bit line pair. There is no big difference. Therefore, data destruction can be prevented in the DRAM shown in FIG. Further, in the DRAM shown in FIG. 18, it is necessary to wait until the potential difference of the bit line pair becomes sufficiently large before reading so that the data is not destroyed, whereas in the DRA shown in FIG.
M does not require this, and the read operation can be speeded up.

【0016】さらに、図19に示すDRAMでは、メモ
リセルアレイ50上にデータバス(グローバル入出力線
GI/O)を備えるため、特に内部バスが多く要求される場
合(例えば、多ビットDRAM)においては、バスライ
ンのパターン面積を少なくでき省面積化に有効である。
図21は、データの破壊を防止するために読み出しゲー
トを改良したDRAMにおけるセンスアンプとその周辺
回路を示す回路図である。このDRAMでは、ビット線
BLと反転ビット線#BLとの間に読み出しゲート71およ
び書き込みゲート72を備えている。
Further, in the DRAM shown in FIG. 19, a data bus (global input / output line) is formed on the memory cell array 50.
GI / O), the pattern area of the bus line can be reduced, which is effective for area saving, especially when many internal buses are required (for example, multi-bit DRAM).
FIG. 21 is a circuit diagram showing a sense amplifier and its peripheral circuit in a DRAM having a read gate improved to prevent data destruction. In this DRAM, the bit line
A read gate 71 and a write gate 72 are provided between BL and the inverted bit line #BL.

【0017】読み出しゲート71は各MOSトランジス
タTR1〜TR4によって構成されている。すなわち、読み
出しデータバスRDB にトランジスタTR1,TR2の直列回
路が接続され、反転読み出しデータバス#RDB にトラン
ジスタTR3,TR4の直列回路が接続されている。そし
て、各トランジスタTR1,TR3のゲートは読み出し補助
アンプ選択線YRに接続されている。また、トランジスタ
TR2のゲートはビット線BLに、トランジスタTR4のゲー
トは反転ビット線#BLにそれぞれ接続され、各トランジ
スタTR2,TR4のソースは接地されている。そして、読
み出し補助アンプ選択線YRからは、読み出し動作に同期
して読み出しゲート71を活性化させるための制御信号
が与えられる。
The read gate 71 is composed of MOS transistors TR1 to TR4. That is, the read data bus RDB is connected to the series circuit of the transistors TR1 and TR2, and the inverted read data bus #RDB is connected to the series circuit of the transistors TR3 and TR4. The gates of the transistors TR1 and TR3 are connected to the read auxiliary amplifier selection line YR. The gate of the transistor TR2 is connected to the bit line BL, the gate of the transistor TR4 is connected to the inversion bit line #BL, and the sources of the transistors TR2 and TR4 are grounded. Then, from the read auxiliary amplifier selection line YR, a control signal for activating the read gate 71 is given in synchronization with the read operation.

【0018】一方、書き込みゲート72は従来のゲート
と同じ構成である。すなわち、書き込みデータバスWDB
とビット線BLとの間にMOSトランジスタTW1が接続さ
れ、反転書き込みデータバス#WDB と反転ビット線#BL
との間にMOSトランジスタTW2が接続されている。そ
の各トランジスタTW1,TW2のゲートは書き込み補助ア
ンプ選択線YWに接続されている。そして、書き込み補助
アンプ選択線YWからは、書き込み動作に同期して書き込
みゲート72を活性化させるための制御信号が与えられ
る。
On the other hand, the write gate 72 has the same structure as the conventional gate. That is, write data bus WDB
The MOS transistor TW1 is connected between the bit line BL and the bit line BL, and the inverted write data bus #WDB and the inverted bit line #BL are connected.
And a MOS transistor TW2 is connected between and. The gates of the transistors TW1 and TW2 are connected to the write auxiliary amplifier selection line YW. Then, a control signal for activating the write gate 72 is given from the write auxiliary amplifier selection line YW in synchronization with the write operation.

【0019】また、ビット線BLと反転ビット線#BLとの
間には、図20に示したのと同じ構成のセンスアンプ5
1aが接続されている。そして、ワード線WLとビット線
BLには、NチャネルMOSトランジスタN61とキャパ
シタCmとからなるメモリセル50aが接続されてい
る。尚、反転ビット線#BLに接続されているメモリセル
50aについては図示しない。
Further, between the bit line BL and the inverted bit line #BL, the sense amplifier 5 having the same structure as shown in FIG. 20 is formed.
1a is connected. And word line WL and bit line
A memory cell 50a including an N-channel MOS transistor N61 and a capacitor Cm is connected to BL. The memory cell 50a connected to the inverted bit line #BL is not shown.

【0020】このように構成されたDRAMにおいて
は、読み出しゲート71によってビット線対のデータが
一段増幅されるため、データの破壊を防止することがで
きる。すなわち、このDRAMは、ビット線対のデータ
増幅型のデータ非破壊型読み出し方式であるといえる。
ところで、この方式ではセンスアンプ51a毎に読み出
しゲート71と書き込みゲート72とを設ける必要があ
るため、センスアンプ列51のパターン面積が大きくな
り省面積化に不利となる。
In the DRAM thus constructed, the read gate 71 amplifies the data of the bit line pair by one stage, so that the data destruction can be prevented. That is, this DRAM can be said to be a data amplification type data non-destructive read method of a bit line pair.
By the way, in this method, it is necessary to provide the read gate 71 and the write gate 72 for each sense amplifier 51a, so that the pattern area of the sense amplifier row 51 becomes large, which is disadvantageous in area saving.

【0021】そこで、図21に示す読み出しゲート71
をビット線対毎(すなわち、センスアンプ51a毎)に
ではなく、補助アンプ61毎に設ける方式が種々提案さ
れている。図22は、読み出しゲート73および書き込
みゲート74を補助アンプ61毎に設けた方式の一つで
あって、「VLSI SYMPOSIUM ON CIRCUITS, 1991」に開示
されている方式の要部回路図である。
Therefore, the read gate 71 shown in FIG.
There have been proposed various methods of providing the auxiliary amplifier 61 for each bit line pair (that is, for each sense amplifier 51a). FIG. 22 is a circuit diagram of a main part of one of the systems in which the read gate 73 and the write gate 74 are provided for each auxiliary amplifier 61 and is disclosed in “VLSI SYMPOSIUM ON CIRCUITS, 1991”.

【0022】読み出しゲート73は各MOSトランジス
タTR11 〜TR15 によって構成されている。すなわち、
ローカル入出力線LI/OにトランジスタTR11,TR12 の直
列回路が接続され、反転ローカル入出力線#LI/Oにトラ
ンジスタTR13,TR14 の直列回路が接続されている。そ
して、各トランジスタTR12,TR14 はトランジスタTR1
5 を介して接地されている。トランジスタTR15 のゲー
トは読み出し補助アンプ選択線YRに接続されている。
The read gate 73 is composed of MOS transistors TR11 to TR15. That is,
A series circuit of transistors TR11 and TR12 is connected to the local input / output line LI / O, and a series circuit of transistors TR13 and TR14 is connected to the inverted local input / output line # LI / O. Then, each of the transistors TR12 and TR14 is connected to the transistor TR1.
Grounded through 5. The gate of the transistor TR15 is connected to the read auxiliary amplifier selection line YR.

【0023】また、各トランジスタTR11,TR13 のゲー
トは読み出しゲート73を選択するためのセクション選
択線SSに接続されている。さらに、トランジスタTR12
のゲートはビット線BLに、トランジスタTR14 のゲート
は反転ビット線#BLにそれぞれ接続されている。そし
て、読み出し補助アンプ選択線YRからは、読み出し動作
に同期して読み出しゲート73を活性化させるための制
御信号が与えられる。
The gates of the transistors TR11 and TR13 are connected to the section selection line SS for selecting the read gate 73. Furthermore, the transistor TR12
Is connected to the bit line BL, and the gate of the transistor TR14 is connected to the inverted bit line #BL. Then, a control signal for activating the read gate 73 is given from the read auxiliary amplifier selection line YR in synchronization with the read operation.

【0024】一方、書き込みゲート74は各MOSトラ
ンジスタTW11,TW12 によって構成されている。すなわ
ち、各トランジスタTR11,TR12 の接続部とビット線BL
との間にトランジスタTW11 が接続され、各トランジス
タTR13,TR14 の接続部と反転ビット線#BLとの間にト
ランジスタTW12 が接続されている。その各トランジス
タTW11,TW12 のゲートは書き込み補助アンプ選択線YW
に接続されている。そして、書き込み補助アンプ選択線
YWからは、書き込み動作に同期して書き込みゲート74
を活性化させるための制御信号が与えられる。
On the other hand, the write gate 74 is composed of MOS transistors TW11 and TW12. That is, the connection between the transistors TR11 and TR12 and the bit line BL
, And a transistor TW11 is connected between the transistor TW11 and the inverted bit line #BL. The gates of the respective transistors TW11 and TW12 are write auxiliary amplifier selection line YW.
It is connected to the. And write auxiliary amplifier select line
From YW, write gate 74 is synchronized with the write operation.
A control signal for activating the is provided.

【0025】また、ビット線BLと反転ビット線#BLとの
間には、図20と同様に、各トランジスタN55,N5
6を介してセンスアンプ51aが接続されている。この
ように構成された読み出しゲート73および書き込みゲ
ート74は、センスアンプ51a毎にではなく補助アン
プ61毎に設けられている。例えば、「VLSI SYMPOSIUM
ON CIRCUITS, 1991 」では、8個のセンスアンプ51
aに対して1個の補助アンプ61が設けられている。従
って、図22に示すDRAMは図21に示すDRAMに
比べて、省面積化を図ることができる。
Further, between the bit line BL and the inverted bit line #BL, as in FIG. 20, the transistors N55 and N5 are provided.
The sense amplifier 51a is connected via the switch 6. The read gate 73 and the write gate 74 configured as described above are provided not for each sense amplifier 51a but for each auxiliary amplifier 61. For example, "VLSI SYMPOSIUM
ON CIRCUITS, 1991 ”has eight sense amplifiers 51
One auxiliary amplifier 61 is provided for a. Therefore, the DRAM shown in FIG. 22 can save area compared to the DRAM shown in FIG.

【0026】また、図23も、読み出しゲートおよび書
き込みゲートを補助アンプ61毎に設けた方式の一つで
あって、「1992年電子情報通信学会春季大会C−631
『高速化に適したDRAMのアレイ構成』」に開示され
ている方式の要部回路図である。この場合、センスアン
プ51aと補助アンプ61とは、サブデータバス63を
構成するサブ入出力線subI/Oおよび反転サブ入出力線#
subI/Oによって接続されている。
Also, FIG. 23 shows one of the systems in which a read gate and a write gate are provided for each auxiliary amplifier 61, and the "1992 IEICE Spring Conference C-631"
FIG. 7 is a circuit diagram of a main part of the system disclosed in “DRAM array configuration suitable for high speed”. In this case, the sense amplifier 51a and the auxiliary amplifier 61 are connected to the sub input / output line subI / O and the inverted sub input / output line # which form the sub data bus 63.
Connected by subI / O.

【0027】また、補助アンプ61は、メモリセルアレ
イ50のワード線裏打ち部(ワード線シャント部)に設
けられている。すなわち、近年、ワード線WLの配線抵抗
を小さくしてDRAMを高速で動作させることが要求さ
れている。ところが、一般にワード線WLはMOSトラン
ジスタのゲートを延長して利用しており、配線抵抗を小
さくするためにワード線WLの線幅を広くするとパターン
面積が大きくなって省面積化に反する。
The auxiliary amplifier 61 is provided in the word line lining portion (word line shunt portion) of the memory cell array 50. That is, in recent years, it has been required to reduce the wiring resistance of the word line WL and operate the DRAM at high speed. However, the word line WL is generally used by extending the gate of the MOS transistor, and if the line width of the word line WL is widened to reduce the wiring resistance, the pattern area becomes large, which is against the area saving.

【0028】そこで、図24に示すように、ワード線WL
の上部にアルミニウム等によるメタル線MLを形成し、そ
のメタル線MLとワード線WLとを所定の間隔に設けたコン
タクトホールCHによって接続している。例えば、64個
のセンスアンプ51aでセンスアンプ列51を構成し、
そのセンスアンプ列51毎にコンタクトホールCHを設け
ている。
Therefore, as shown in FIG. 24, the word line WL
A metal line ML made of aluminum or the like is formed on the upper part of the above, and the metal line ML and the word line WL are connected by a contact hole CH provided at a predetermined interval. For example, a sense amplifier row 51 is composed of 64 sense amplifiers 51a,
A contact hole CH is provided for each sense amplifier row 51.

【0029】メモリセルアレイ50において、このコン
タクトホールCHが設けられている部分が、一般に「ワー
ド線裏打ち部」または「ワード線シャント部」と呼ばれ
ている部分である。このワード線裏打ち部にはメモリセ
ル50aやビット線BL, 反転ビット線#BLが設けられて
いない。また、この部分のセンスアンプ列51部分には
センスアンプ51が設けられておらず、従来、言わば
「空き地」になっていた。この「空き地」の部分に補助
アンプ61を設けると共に、グローバル入出力線GI/Oお
よび反転グローバル入出力線#GI/Oを設けて、スペース
の有効利用を図ろうというわけである。
In the memory cell array 50, a portion where the contact hole CH is provided is a portion generally called "word line lining portion" or "word line shunt portion". No memory cell 50a, bit line BL, or inverted bit line #BL is provided in this word line lining portion. Further, the sense amplifier 51 is not provided in the sense amplifier row 51 portion of this portion, and in the past, it was a so-called "vacant land". The auxiliary amplifier 61 is provided in this "vacant lot" portion, and the global input / output line GI / O and the inverted global input / output line # GI / O are provided to effectively use the space.

【0030】図23に示すように、センスアンプ51a
の構成は図20に示すものと同じである。ワード線WLi
とビット線BL(および、ワード線WLi の隣のワード線WL
i+1 と反転ビット線#BL)にはそれぞれ、トランジスタ
N61とキャパシタCmとからなる各メモリセル50a
が接続されている。そして、各キャパシタCmのトラン
ジスタN61に接続されている側とは反対側の電極は、
電源線VCPに接続されている。この電源線VCPには、常
時、内部電源電圧Vint の1/2の電圧(=Vint/
2)が印加されている。尚、ビット線BLおよび反転ビッ
ト線#BLのプリチャージ電圧VBLP も内部電源電圧Vin
t の1/2の電圧に設定されている(VBLP =VCP=V
int /2)。
As shown in FIG. 23, the sense amplifier 51a
The configuration of is the same as that shown in FIG. Word line WLi
And bit line BL (and word line WL next to word line WLi
i + 1 and the inversion bit line #BL) each have a memory cell 50a including a transistor N61 and a capacitor Cm.
Is connected. The electrodes of the capacitors Cm on the side opposite to the side connected to the transistor N61 are
It is connected to the power line VCP. The power supply line VCP always has a voltage (= Vint / 1/2) of the internal power supply voltage Vint.
2) is being applied. The precharge voltage VBLP of the bit line BL and the inverted bit line #BL is also the internal power supply voltage Vin.
It is set to 1/2 the voltage of t (VBLP = VCP = V
int / 2).

【0031】ビット線BLとサブ入出力線subI/Oとはトラ
ンジスタN55を介して接続されており、反転ビット線
#BLと反転サブ入出力線#sub I/O とはトランジスタN
56を介して接続されている。補助アンプ61は6個の
NチャネルMOSトランジスタN71〜76から構成さ
れている。すなわち、サブ入出力線subI/Oとグランドと
の間には各トランジスタN71,N72、N73が直列
に接続され、反転サブ入出力線#sub I/O とグランドと
の間には各トランジスタN74,N75、N76が直列
に接続されている。また、ソースが接地されているトラ
ンジスタN73のゲートはサブ入出力線subI/Oに接続さ
れ、ソースが接地されているトランジスタN76のゲー
トは反転サブ入出力線#sub I/O に接続されている。各
トランジスタN71,N74のゲートは書き込み補助ア
ンプ選択線YWに接続され、各トランジスタN72,N7
5のゲートは読み出し補助アンプ選択線YRに接続されて
いる。そして、読み出し補助アンプ選択線YRからは、読
み出し動作に同期してHレベルの制御信号が与えられ
る。一方、書き込み補助アンプ選択線YWからは、書き込
み動作に同期してHレベルの制御信号が与えられる。さ
らに、各トランジスタN71,N72の接続部はグロー
バル入出力線GI/Oに接続され、各トランジスタN74,
N75の接続部は反転グローバル入出力線#GI/Oに接続
されている。
The bit line BL and the sub input / output line subI / O are connected via the transistor N55, and the inverted bit line #BL and the inverted sub input / output line #sub I / O are connected to the transistor N55.
It is connected via 56. The auxiliary amplifier 61 is composed of six N-channel MOS transistors N71 to N76. That is, the transistors N71, N72, N73 are connected in series between the sub input / output line subI / O and the ground, and the transistors N74, N74, N74 are connected between the inverted sub input / output line #sub I / O and the ground. N75 and N76 are connected in series. The gate of the transistor N73 whose source is grounded is connected to the sub input / output line subI / O, and the gate of the transistor N76 whose source is grounded is connected to the inverted sub input / output line #sub I / O. . The gates of the transistors N71 and N74 are connected to the write auxiliary amplifier selection line YW, and the transistors N72 and N7 are connected.
The gate of 5 is connected to the read auxiliary amplifier selection line YR. Then, from the read auxiliary amplifier selection line YR, an H level control signal is given in synchronization with the read operation. On the other hand, from the write auxiliary amplifier selection line YW, an H level control signal is given in synchronization with the write operation. Further, the connection portion of each transistor N71, N72 is connected to the global input / output line GI / O, and each transistor N74,
The connection portion of N75 is connected to the inverted global input / output line # GI / O.

【0032】次に、このように構成されたDRAMの読
み出し動作を、図25に示すタイムチャートに従って説
明する。尚、メモリセル50aやセンスアンプ51aの
動作については公知であるのでその詳細な説明は省略す
る。読み出し動作を行う前において、サブ入出力線subI
/O,反転サブ入出力線#sub I/O ,グローバル入出力線
GI/O,反転グローバル入出力線#GI/Oは全てHレベルに
プリチャージしておく。
Next, the read operation of the DRAM thus constructed will be described with reference to the time chart shown in FIG. Since the operations of the memory cell 50a and the sense amplifier 51a are known, detailed description thereof will be omitted. Before performing read operation, sub I / O line subI
/ O, inverted sub I / O line # sub I / O, global I / O line
GI / O and inverted global I / O line # GI / O are all precharged to H level.

【0033】そして、所望のワード線WLi をHレベルに
立ち上げると、そのワード線WLi に接続されているメモ
リセル50aの状態に応じて、ビット線BLと反転ビット
線#BLとのビット線対の電圧が変化する。センスアンプ
51aはそのビット線対の電圧の変化を増幅し、内部電
源電圧Vint とグランドレベル(=0V)との間でビッ
ト線対をフルスイングさせる。
Then, when the desired word line WLi is raised to the H level, the bit line pair of the bit line BL and the inverted bit line #BL is set in accordance with the state of the memory cell 50a connected to the word line WLi. Voltage changes. The sense amplifier 51a amplifies the change in the voltage of the bit line pair and causes the bit line pair to fully swing between the internal power supply voltage Vint and the ground level (= 0V).

【0034】ここで例えば、ビット線BLがLレベルで反
転ビット線#BLがHレベルになっているとする。そし
て、所望のカラムアドレス選択線YSをHレベルに立ち上
げると、そのカラムアドレス選択線YSに接続されている
トランジスタN55,N56はオンする。すると、サブ
入出力線subI/OはHレベルからLレベルにディスチャー
ジされ、反転サブ入出力線#subI/OはHレベルのまま保
持される。
Here, for example, it is assumed that the bit line BL is at L level and the inverted bit line #BL is at H level. Then, when the desired column address selection line YS is raised to the H level, the transistors N55 and N56 connected to the column address selection line YS are turned on. Then, the sub input / output line subI / O is discharged from the H level to the L level, and the inverted sub input / output line # subI / O is held at the H level.

【0035】サブ入出力線subI/Oおよび反転サブ入出力
線#sub I/O のレベルが確定したら、読み出し補助アン
プ選択線YRからHレベルの制御信号が与えられ各トラン
ジスタN72,N75はオンする。すると、トランジス
タN76はオンし、トランジスタN73はオフしたまま
となる。従って、オンした各トランジスタN75,N7
6を介して、反転グローバル入出力線#GI/OはHレベル
からLレベルにディスチャージされる。一方、グローバ
ル入出力線GI/OはHレベルのまま保持される。
When the levels of the sub input / output line sub I / O and the inverted sub input / output line #sub I / O are fixed, an H level control signal is applied from the read auxiliary amplifier selection line YR to turn on the transistors N72 and N75. . Then, the transistor N76 remains on and the transistor N73 remains off. Therefore, the turned-on transistors N75 and N7
The inverted global input / output line # GI / O is discharged from H level to L level via 6. On the other hand, the global input / output line GI / O is kept at H level.

【0036】このように、ディスチャージされたサブ入
出力線subI/O(反転サブ入出力線#sub I/O )に対し
て、グローバル入出力線GI/O(反転グローバル入出力線
#GI/O)には変化がなく、プリチャージ状態のHレベル
が保持される。一方、ディスチャージされたサブ入出力
線subI/O(反転サブ入出力線#sub I/O )に対して、反
転グローバル入出力線#GI/O(グローバル入出力線GI/
O )はディスチャージされてLレベルになる。
As described above, the global input / output line GI / O (inverted global input / output line # GI / O) is supplied to the discharged sub input / output line subI / O (inverted sub input / output line #sub I / O). ) Remains unchanged and the H level in the precharged state is maintained. On the other hand, for the discharged sub I / O line sub I / O (reverse sub I / O line #sub I / O), the inverted global I / O line # GI / O (global I / O line GI / O)
O) is discharged to L level.

【0037】その結果、補助アンプ61は、サブ入出力
線subI/Oおよび反転サブ入出力線#sub I/O からのデー
タを増幅して、グローバル入出力線GI/Oおよび反転グロ
ーバル入出力線#GI/Oに転送することができる。また、
図23に示す従来技術に類似する技術として、複数のメ
モリセルに対し、読み出し補助アンプの一部分のみを共
有化したものが特開平1−185896号公報に記載さ
れている。
As a result, the auxiliary amplifier 61 amplifies the data from the sub input / output line sub I / O and the inverted sub input / output line #sub I / O to generate the global input / output line GI / O and the inverted global input / output line. # Can be transferred to GI / O. Also,
As a technique similar to the conventional technique shown in FIG. 23, a technique in which only a part of a read auxiliary amplifier is shared with a plurality of memory cells is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-185896.

【0038】図26はこの公開公報に示されている図を
簡易的に記述したものである。すなわち、読み出し補助
アンプはトランジスタQ14,Q15,Q16,Q1
7,Q18,Q19で構成され、この内、トランジスタ
Q14,Q15が、複数のビット線対BL,#BLに対し共
通化されている。センスアンプが駆動すると、ビット線
BL及び反転ビット線#BLが活性化し、このビット線対の
信号が、トランジスタQ16,Q17に入力する。更
に、制御信号によってトランジスタQ18,Q19が選
択される。こうして、読み出し補助アンプとしてのトラ
ンジスタQ14〜Q19が活性化する。
FIG. 26 is a simplified description of the diagram shown in this publication. That is, the read auxiliary amplifier includes transistors Q14, Q15, Q16, Q1.
7, Q18, Q19, of which transistors Q14, Q15 are shared by a plurality of bit line pairs BL, #BL. When the sense amplifier is driven, the bit line
BL and the inverted bit line #BL are activated, and the signal of this bit line pair is input to the transistors Q16 and Q17. Further, the transistors Q18 and Q19 are selected by the control signal. Thus, the transistors Q14 to Q19 as the read auxiliary amplifier are activated.

【0039】すなわち、ビット線対BL,#BLの信号が、
読み出し補助アンプとしてのトランジスタQ14〜Q1
9により増幅され、デ−タ線対OLs,#OLsを介して、デ
−タ線対OLm,#OLmに転送される。
That is, the signals of the bit line pair BL, #BL are
Transistors Q14 to Q1 as auxiliary read amplifiers
It is amplified by 9 and transferred to the data line pair OLm, #OLm via the data line pair OLs, #OLs.

【0040】[0040]

【発明が解決しようとする課題】図23に示す従来例に
おいて、プリチャージ状態のときに各トランジスタN7
2,N75がオンしたとき各トランジスタN73,N7
6は既にオンしているため、オンした各トランジスタN
72,N73および各トランジスタN75,N76によ
ってそれぞれ導通パスが構成される。すると、グローバ
ル入出力線GI/O,反転グローバル入出力線#GI/Oは共に
Lレベルになってしまい、Hレベルにプリチャージする
ことができなくなる。
In the conventional example shown in FIG. 23, each transistor N7 is in the precharged state.
When N2 and N75 are turned on, each transistor N73 and N7
Since 6 is already turned on, each transistor N turned on
72, N73 and the transistors N75, N76 form conductive paths. Then, both the global I / O line GI / O and the inverted global I / O line # GI / O become L level, and it becomes impossible to precharge to H level.

【0041】また、同様の理由により、サブ入出力線su
bI/Oおよび反転サブ入出力線#subI/Oのレベルが十分に
確定しないうちに各トランジスタN72,N75がオン
した場合、誤動作が起こる可能性がある。従って、読み
出し補助アンプ選択線YRからの制御信号は、カラムアド
レス選択線YSと正確に同期をとっておかなければならな
い。
For the same reason, the sub input / output line su
If each of the transistors N72 and N75 is turned on before the level of the bI / O and the inverted sub input / output line # subI / O is sufficiently determined, a malfunction may occur. Therefore, the control signal from the read auxiliary amplifier selection line YR must be accurately synchronized with the column address selection line YS.

【0042】さらに、グローバル入出力線GI/Oおよび反
転グローバル入出力線#GI/Oは、複数の補助アンプ61
に共用されている。そのため、非活性なメモリセルアレ
イ50の補助アンプ61をグローバル入出力線GI/Oおよ
び反転グローバル入出力線#GI/Oから切り離さないと、
前記したプリチャージ状態のときに各トランジスタN7
2,N75がオンしてしまい、導通パスが構成された場
合と同様の問題が生じる。従って、非活性なメモリセル
アレイ50の補助アンプ61をグローバル入出力線GI/O
および反転グローバル入出力線#GI/Oから切り離す必要
があり、読み出し補助アンプ選択線YRからの制御信号
は、それを留意してコントロールする必要がある。
Further, the global input / output line GI / O and the inverted global input / output line # GI / O are connected to a plurality of auxiliary amplifiers 61.
It is shared with. Therefore, the auxiliary amplifier 61 of the inactive memory cell array 50 must be separated from the global input / output line GI / O and the inverted global input / output line # GI / O.
In the precharge state described above, each transistor N7
2, N75 is turned on, and the same problem as in the case where the conduction path is formed occurs. Therefore, the auxiliary amplifier 61 of the inactive memory cell array 50 is connected to the global input / output line GI / O.
And the inverted global input / output line #G I / O, and the control signal from the read auxiliary amplifier select line YR needs to be controlled with care.

【0043】その結果、読み出し補助アンプ選択線YRを
制御するための回路が複雑になると共に、上記した様々
なタイミングで動作させるための動作マージンが必要と
なり高速性が妨げられる。また、各補助アンプ61毎に
読み出し補助アンプ選択線YRを設けなければならず、全
ての読み出し補助アンプ選択線YRの占めるパターン面積
は相当大きなものになる。結局、図23に示す方式のD
RAMにおいて、読み出し補助アンプ選択線YRを設けて
補助アンプ61を制御する場合には、省面積化が阻害さ
れる上に十分な高速化を実現できなくなる。
As a result, the circuit for controlling the read auxiliary amplifier selection line YR becomes complicated, and an operation margin for operating at various timings described above is required, which impedes high speed operation. Further, the read auxiliary amplifier selection line YR must be provided for each auxiliary amplifier 61, and the pattern area occupied by all the read auxiliary amplifier selection lines YR becomes considerably large. After all, D of the method shown in FIG.
In the RAM, when the read auxiliary amplifier selection line YR is provided to control the auxiliary amplifier 61, area saving is hindered and sufficient speed cannot be realized.

【0044】ところで、図23に示す方式のDRAMに
おいては、読み出し補助アンプ選択線YRに関する問題だ
けでなく、書き込み補助アンプ選択線YWについても同様
の問題がある。すなわち、書き込み補助アンプ選択線YW
を制御するための回路が複雑になると共に、書き込み動
作においても様々なタイミングを最適に合わせる必要が
ある。また、各補助アンプ61毎に書き込み補助アンプ
選択線YWを設けなければならず、全ての書き込み補助ア
ンプ選択線YWの占めるパターン面積は相当大きなものに
なる。従って、書き込み補助アンプ選択線YWを設けて補
助アンプ61を制御する場合にも、省面積化が阻害され
る上に高速化を十分に実現できなくなる。
By the way, in the DRAM of the system shown in FIG. 23, not only is there a problem with the read auxiliary amplifier select line YR, but there is a similar problem with the write auxiliary amplifier select line YW. That is, write auxiliary amplifier select line YW
The circuit for controlling the write operation becomes complicated, and various timings must be optimally adjusted in the write operation. Further, the write auxiliary amplifier selection line YW must be provided for each auxiliary amplifier 61, and the pattern area occupied by all the write auxiliary amplifier selection lines YW becomes considerably large. Therefore, even when the write auxiliary amplifier selection line YW is provided to control the auxiliary amplifier 61, the area saving is hindered and the high speed operation cannot be sufficiently realized.

【0045】また、図22に示す方式のDRAMにおい
ても、読み出し補助アンプ選択線YRおよび書き込み補助
アンプ選択線YWを設けるため、図23に示す方式のDR
AMと同様の問題を生じることになる。また、図26に
示す従来例にあっては、ビット線対BL,#BLごとに読み
出し補助アンプの一部であるトランジスタQ16〜Q1
9を必要とするので、そのぶん回路素子数が増大し、上
述の従来例と同様に省面積化が阻害される問題がある。
Also in the DRAM of the system shown in FIG. 22, since the read auxiliary amplifier selection line YR and the write auxiliary amplifier selection line YW are provided, the DR of the system shown in FIG.
It will cause the same problem as AM. Further, in the conventional example shown in FIG. 26, the transistors Q16 to Q1 which are a part of the read auxiliary amplifier are provided for each bit line pair BL, #BL.
Since 9 is required, there is a problem that the number of circuit elements increases correspondingly, and the area saving is obstructed as in the conventional example described above.

【0046】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、省面積化および高速化
を実現できると共に、読み出し動作時にデータの破壊を
起こさない半導体記憶装置を、極めて簡単な構成によっ
て提供することにある。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor memory device which can realize area saving and high speed operation and which does not cause data destruction during a read operation. It is to provide by an extremely simple structure.

【0047】[0047]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
複数個のメモリセルアレイと、その各メモリセルアレイ
が共有するカラムアドレス選択線と、前記各メモリセル
アレイ内の複数個のセンスアンプ毎に設けられ、当該各
センスアンプと一対のサブ入出力線によって接続される
補助リードアンプと、その各補助リードアンプが共有す
る一対のグローバル入出力線と、そのグローバル入出力
線に接続されるメインリードアンプとを備え、前記サブ
入出力線に読みだされたデータを前記補助リードアンプ
によって増幅し、その増幅したデータを、前記グローバ
ル入出力線を介して前記メインリードアンプに転送する
ようにした半導体記憶装置において、前記補助リードア
ンプは前記サブ入出力線から与えられるデータのみに基
づいて駆動制御されることをその要旨とする。
According to the first aspect of the present invention,
A plurality of memory cell arrays, a column address selection line shared by each memory cell array, and a plurality of sense amplifiers provided in each of the memory cell arrays are connected to the respective sense amplifiers by a pair of sub input / output lines. An auxiliary read amplifier, a pair of global input / output lines shared by the respective auxiliary read amplifiers, and a main read amplifier connected to the global input / output line. In the semiconductor memory device which is amplified by the auxiliary read amplifier and transfers the amplified data to the main read amplifier via the global input / output line, the auxiliary read amplifier is supplied from the sub input / output line. The point is that the drive is controlled based on only the data.

【0048】請求項2記載の発明は、請求項1の半導体
記憶装置において、前記補助リードアンプは、前記一対
のグローバル入出力線のそれぞれとドレインが接続され
ると共に、前記一対のサブ入出力線のそれぞれとゲート
が接続される一対のIGFETからなり、その一対のI
GFETのソース電圧を前記一対のサブ入出力線のプリ
チャージ電圧と等しくしたことをその要旨とする。
According to a second aspect of the present invention, in the semiconductor memory device according to the first aspect, the auxiliary read amplifier has a drain connected to each of the pair of global input / output lines, and the pair of sub input / output lines. Of a pair of IGFETs whose gates are connected to each
The gist is that the source voltage of the GFET is made equal to the precharge voltage of the pair of sub input / output lines.

【0049】請求項3記載の発明は、請求項2の半導体
記憶装置において、活性した前記メモリセルアレイ内の
前記補助リードアンプのIGFETのソース電圧を、非
活性の前記メモリセルアレイ内の前記センスアンプに接
続されるビット線のプリチャージ電圧と等しくしたこと
をその要旨とする。請求項4記載の発明は、請求項2の
半導体記憶装置において、活性した前記メモリセルアレ
イ内のサブ入出力線のプリチャージ電圧を、非活性の前
記メモリセルアレイ内のサブ入出力線のプリチャージ電
圧と異なる電圧値に設定し、活性した前記メモリセルア
レイ内の前記補助リードアンプのIGFETのソース電
圧だけを、そのIGFETが接続されている前記サブ入
出力線のプリチャージ電圧に追従するように変化させる
ことをその要旨とする。
According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor memory device according to the second aspect, the source voltage of the IGFET of the auxiliary read amplifier in the activated memory cell array is supplied to the sense amplifier in the inactive memory cell array. The gist is that the precharge voltage of the connected bit line is made equal. According to a fourth aspect of the present invention, in the semiconductor memory device of the second aspect, the precharge voltage of the sub input / output line in the activated memory cell array is changed to the precharge voltage of the sub input / output line in the inactivated memory cell array. Is set to a different voltage value, and only the source voltage of the IGFET of the auxiliary read amplifier in the activated memory cell array is changed so as to follow the precharge voltage of the sub input / output line to which the IGFET is connected. This is the gist.

【0050】請求項5記載の発明は、請求項2の半導体
記憶装置において、活性した前記メモリセルアレイ内の
サブ入出力線のプリチャージ電圧を、非活性の前記メモ
リセルアレイ内のサブ入出力線のプリチャージ電圧と異
なる電圧値に設定すると共に、全ての前記補助リードア
ンプのIGFETのソース電圧を、活性した前記メモリ
セルアレイ内のサブ入出力線のプリチャージ電圧と等し
い電圧値に設定し、活性した前記メモリセルアレイ内の
補助リードアンプだけを活性化させることをその要旨と
する。
According to a fifth aspect of the present invention, in the semiconductor memory device of the second aspect, the precharge voltage of the activated sub-I / O line in the memory cell array is changed to the inactive sub-I / O line in the memory cell array. A voltage value different from the precharge voltage is set, and the source voltage of all the IGFETs of the auxiliary read amplifiers is set to a voltage value equal to the precharge voltage of the sub input / output line in the activated memory cell array and activated. The gist of the invention is to activate only the auxiliary read amplifier in the memory cell array.

【0051】すなわち、サブ入出力線に生じたデータの
みに基づいて補助リードアンプが活性化される。そのた
め、補助リードアンプを制御するための複雑で動作マー
ジンが必要な制御信号を省くことができる。その結果、
補助リードアンプの制御信号の動作マージン分だけ高速
化することができる。また、当該制御信号の信号線や制
御信号を生成する回路が専有する面積分だけ、省面積化
することができる。さらに、サブ入出力線に読みだされ
たデータは、補助リードアンプによって一旦増幅されて
からグローバル入出力線に転送されるため、読み出し動
作時にデータの破壊が起こることはない。
That is, the auxiliary read amplifier is activated based on only the data generated in the sub input / output line. Therefore, it is possible to omit a complicated control signal for controlling the auxiliary read amplifier, which requires an operation margin. as a result,
The speed can be increased by the operation margin of the control signal of the auxiliary read amplifier. Further, the area can be saved by the area occupied by the signal line of the control signal and the circuit that generates the control signal. Further, since the data read out to the sub input / output line is once amplified by the auxiliary read amplifier and then transferred to the global input / output line, the data is not destroyed during the read operation.

【0052】特に、請求項2の発明にあっては、特別な
制御手段を用いない簡単な構成で、上述のことが実現可
能である。また、請求項3〜5の発明にあっては、請求
項2の作用効果に加え、特別なソ−ス電圧を必要としな
いので、別途ソ−ス電圧発生回路を設ける必要がなく、
回路構成が簡単で、省面積化に寄与するものである。
In particular, according to the second aspect of the invention, the above can be realized with a simple structure without using any special control means. Further, in the inventions of claims 3 to 5, in addition to the effect of claim 2, no special source voltage is required, so there is no need to provide a separate source voltage generating circuit,
The circuit configuration is simple and contributes to area saving.

【0053】[0053]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(第1実施形態)以下、本発明を具体化した第1実施形
態を図1〜図6に従って説明する。尚、本実施形態にお
いて、図18〜図25に示した従来例と同じ構成につい
ては符号を等しくしてその詳細な説明を省略する。本実
施形態のDRAMのブロック回路図は、図19に示す従
来例と同じである。
(First Embodiment) A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In the present embodiment, the same components as those in the conventional example shown in FIGS. 18 to 25 have the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The block circuit diagram of the DRAM of the present embodiment is the same as the conventional example shown in FIG.

【0054】図6は、図19に示す本実施形態の16メ
ガビットDRAMの実際の半導体チップ1上における配
置例を示した平面図である。半導体チップ1には4メガ
ビットのメモリブロック2が4個配置されている。ま
た、半導体チップ1の外周上下には、ロウ選択信号#RA
S,カラム選択信号#CAS,書き込み信号#WE,出力信号
#OE,入出力信号I/O ,アドレスAddress, および電源
VCC, VSS用等の各種パッド3が配置されている。
FIG. 6 is a plan view showing an arrangement example on the actual semiconductor chip 1 of the 16-megabit DRAM of the present embodiment shown in FIG. Four 4-megabit memory blocks 2 are arranged on the semiconductor chip 1. A row selection signal #RA is provided above and below the outer periphery of the semiconductor chip 1.
Various pads 3 for S, column selection signal #CAS, write signal #WE, output signal #OE, input / output signal I / O, address Address, and power supplies VCC and VSS are arranged.

【0055】さらに、半導体チップ1の中央部にはメイ
ンクロック4が配置されている。上下のメモリブロック
2の間にはワード線ドライバWDを含むロウデコーダ5が
配置され、各メモリブロック2とメインクロック4との
間にはカラムデコーダYDが配置されている。また、各カ
ラムデコーダYDとメインクロック4との間には、複数の
メインアンプ62からなるメインアンプ列62aが配置
されている。
Further, a main clock 4 is arranged in the center of the semiconductor chip 1. A row decoder 5 including a word line driver WD is arranged between the upper and lower memory blocks 2, and a column decoder YD is arranged between each memory block 2 and the main clock 4. Further, a main amplifier row 62a including a plurality of main amplifiers 62 is arranged between each column decoder YD and the main clock 4.

【0056】ところで、図6に示したように、各カラム
デコーダYDはメインクロック4を挟んで半導体チップ1
の中央部に配置されている。そして、カラムアドレス選
択線YSに第2メタル線を使用することにより、異なるメ
モリセルアレイ50間で1本のカラムアドレス選択線YS
を共用している。この場合、カラムアドレス選択線YS
を、そのまま各トランジスタN55,N56からなるI
/Oゲートに接続する方法(以下、方法1という)があ
る。また、各メモリセルアレイ50を選択するための信
号線とカラムアドレス選択線YSとで論理をとり、活性化
したメモリセルアレイ50のカラムアドレス選択線YS
(図1,図2,図4においてはGYS と表記して区別して
いる)に対応するI/Oゲート(すなわち、各トランジ
スタN55,N56)だけをオンさせる方法(以下、方
法2という)もある。
By the way, as shown in FIG. 6, each of the column decoders YD includes the semiconductor chip 1 with the main clock 4 interposed therebetween.
It is located in the center of. Then, by using the second metal line for the column address selection line YS, one column address selection line YS is provided between different memory cell arrays 50.
Are shared. In this case, the column address selection line YS
I is composed of the transistors N55 and N56 as they are.
There is a method of connecting to the / O gate (hereinafter referred to as method 1). Further, the signal line for selecting each memory cell array 50 and the column address selection line YS are logically operated, and the column address selection line YS of the activated memory cell array 50 is selected.
There is also a method of turning on only the I / O gate (that is, each of the transistors N55 and N56) corresponding to (indicated as GYS in FIGS. 1, 2, and 4) (hereinafter referred to as method 2). .

【0057】本第1実施形態では方法2である。すなわ
ち、第1実施形態では、活性化したメモリセルアレイ5
0のサブ入出力線subI/Oおよび反転サブ入出力線#subI
/Oだけが、カラムアドレス選択線YSに従って対応するビ
ット線BLおよび反転ビット線#BLに接続される。従っ
て、読み出し動作においては、選択するべき補助リード
アンプ11に接続されているサブ入出力線subI/Oおよび
反転サブ入出力線#sub I/O だけが、プリチャージ電圧
VPとは異なる電圧になる。
Method 2 is used in the first embodiment. That is, in the first embodiment, the activated memory cell array 5
0 sub I / O line subI / O and inverted sub I / O line #subI
Only / O is connected to the corresponding bit line BL and inverted bit line #BL according to the column address select line YS. Therefore, in the read operation, only the sub input / output line sub I / O and the inverted sub input / output line #sub I / O connected to the auxiliary read amplifier 11 to be selected have a voltage different from the precharge voltage VP. .

【0058】その他のサブ入出力線subI/Oおよび反転サ
ブ入出力線#sub I/O については、プリチャージ電圧V
P のままである。そのため、各トランジスタP1,P2
のゲート電圧(=プリチャージ電圧VP)とソース電圧
VSとが等しければ(VP=VS)、その電圧は内部電源
電圧Vintでも電圧Vint/2(=VCP=VBLP)でも構
わない。
For other sub input / output lines sub I / O and inverted sub input / output line #sub I / O, the precharge voltage V
It remains P. Therefore, each transistor P1, P2
If the gate voltage (= precharge voltage VP) and the source voltage VS are equal (VP = VS), the voltage may be the internal power supply voltage Vint or the voltage Vint / 2 (= VCP = VBLP).

【0059】図1は、本実施形態のDRAMの要部回路
図である。尚、図1において、図23に示した従来例と
異なるのは補助アンプ61の構成についてだけである。
但し、各トランジスタN51,N52のソースは共通ソ
ース線VSNに接続されていると共に、NチャネルMOS
トランジスタN62のドレインに接続されている。その
トランジスタN62のソースは接地されており、ゲート
は制御信号線SNに接続されている。
FIG. 1 is a circuit diagram of a main part of the DRAM of this embodiment. In FIG. 1, only the configuration of the auxiliary amplifier 61 is different from the conventional example shown in FIG.
However, the sources of the transistors N51 and N52 are connected to the common source line VSN, and the N-channel MOS
It is connected to the drain of the transistor N62. The source of the transistor N62 is grounded, and the gate is connected to the control signal line SN.

【0060】これは、センスアンプ51aのセンス動作
時において共通ソース線VSNにかかる負担を軽減するこ
とにより、センス動作の高速化を図るためである。すな
わち、センス動作時において共通ソース線VSNはLレベ
ルに立ち下がるが、その時、制御信号線SNをHレベルに
立ち上げることによってトランジスタN62をオンさせ
る。これにより、オンしたトランジスタN62を介して
各トランジスタN51,N52のソースが接地されるた
め、共通ソース線VSNの負担が軽減するわけである。
This is to speed up the sensing operation by reducing the load on the common source line VSN during the sensing operation of the sense amplifier 51a. That is, the common source line VSN falls to the L level during the sensing operation, but at that time, the control signal line SN rises to the H level to turn on the transistor N62. As a result, the sources of the transistors N51 and N52 are grounded via the turned-on transistor N62, which reduces the load on the common source line VSN.

【0061】図1に示すように、本実施形態の補助アン
プ61は補助リードアンプ11と補助ライトアンプ12
とから構成される。その補助リードアンプ11はIGF
ET(Insulated Gate FET)としてのPチャネルMOS
トランジスタP1,P2から構成されている。すなわ
ち、トランジスタP1のゲートはサブ入出力線subI/Oに
接続され、トランジスタP2のゲートは反転サブ入出力
線#subI/Oに接続されている。また、トランジスタP1
のドレインはグローバル入出力線GI/Oに接続され、トラ
ンジスタP2のドレインは反転グローバル入出力線#GI
/Oに接続されている。そして、各トランジスタP1,P
2のソースには内部電源電圧Vint が印加されている。
As shown in FIG. 1, the auxiliary amplifier 61 of this embodiment includes an auxiliary read amplifier 11 and an auxiliary write amplifier 12.
Composed of and. The auxiliary read amplifier 11 is IGF
P-channel MOS as ET (Insulated Gate FET)
It is composed of transistors P1 and P2. That is, the gate of the transistor P1 is connected to the sub input / output line subI / O, and the gate of the transistor P2 is connected to the inverted sub input / output line # subI / O. Also, the transistor P1
Is connected to the global I / O line GI / O, and the drain of the transistor P2 is inverted global I / O line #GI.
Connected to / O. Then, the transistors P1 and P
The internal power supply voltage Vint is applied to the source of 2.

【0062】一方、補助ライトアンプ12はIGFET
としてのNチャネルMOSトランジスタN1,N2から
構成されている。すなわち、トランジスタN1のゲート
はグローバル入出力線GI/Oに接続され、トランジスタN
2のゲートは反転グローバル入出力線#GI/Oに接続され
ている。また、トランジスタN1のドレインはサブ入出
力線subI/Oに接続され、トランジスタN2のドレインは
反転サブ入出力線#subI/Oに接続されている。そして、
各トランジスタN1,N2のソースは接地されている。
On the other hand, the auxiliary write amplifier 12 is an IGFET
Of N channel MOS transistors N1 and N2. That is, the gate of the transistor N1 is connected to the global input / output line GI / O,
The gate of 2 is connected to the inverted global input / output line # GI / O. The drain of the transistor N1 is connected to the sub input / output line subI / O, and the drain of the transistor N2 is connected to the inverted sub input / output line # subI / O. And
The sources of the transistors N1 and N2 are grounded.

【0063】次に、このように構成されたDRAMの読
み出し動作を、図2に示すタイムチャートに従って説明
する。尚、メモリセル50aやセンスアンプ51aの動
作については公知であるのでその詳細な説明は省略す
る。読み出し動作を行う前において、サブ入出力線subI
/Oおよび反転サブ入出力線#sub I/O はHレベルにプリ
チャージしておき、グローバル入出力線GI/Oおよび反転
グローバル入出力線#GI/OはLレベルにプリチャージし
ておく。すると、各トランジスタP1,P2のゲート電
圧(すなわち、サブ入出力線subI/Oおよび反転サブ入出
力線#sub I/O のプリチャージ電圧VP )とソース電圧
VS (すなわち、内部電源電圧Vint )は等しくなる。
このとき、各トランジスタP1,P2はオフしているた
め、補助リードアンプ11は非活性になる。
Next, the read operation of the DRAM thus constructed will be described with reference to the time chart shown in FIG. Since the operations of the memory cell 50a and the sense amplifier 51a are known, detailed description thereof will be omitted. Before performing read operation, sub I / O line subI
/ O and inverted sub input / output line #sub I / O are precharged to H level, and global input / output line GI / O and inverted global input / output line # GI / O are precharged to L level. Then, the gate voltage of each of the transistors P1 and P2 (that is, the precharge voltage VP of the sub input / output line subI / O and the inverted sub input / output line #sub I / O) and the source voltage VS (that is, the internal power supply voltage Vint) are Will be equal.
At this time, since the transistors P1 and P2 are off, the auxiliary read amplifier 11 becomes inactive.

【0064】そして、所望のワード線WLi をHレベルに
立ち上げると、そのワード線WLi に接続されているメモ
リセル50aの状態に応じて、ビット線BLと反転ビット
線#BLとのビット線対の電圧が変化する。センスアンプ
51aはそのビット線対の電圧の変化を増幅し、内部電
源電圧Vint とグランドレベル(=0V)との間でビッ
ト線対をフルスイングさせる。
Then, when the desired word line WLi is raised to the H level, the bit line pair of the bit line BL and the inverted bit line #BL is set according to the state of the memory cell 50a connected to the word line WLi. Voltage changes. The sense amplifier 51a amplifies the change in the voltage of the bit line pair and causes the bit line pair to fully swing between the internal power supply voltage Vint and the ground level (= 0V).

【0065】ここで例えば、ビット線BLがLレベルで反
転ビット線#BLがHレベルになっているとする。そし
て、所望のカラムアドレス選択線GYS をHレベルに立ち
上げると、そのカラムアドレス選択線GYS に接続されて
いるトランジスタN55,N56はオンする。すると、
サブ入出力線subI/OはHレベルからLレベルにディスチ
ャージされ、反転サブ入出力線#sub I/O はHレベルの
まま保持される。
Here, for example, it is assumed that the bit line BL is at L level and the inverted bit line #BL is at H level. When the desired column address selection line GYS is raised to H level, the transistors N55 and N56 connected to the column address selection line GYS are turned on. Then
The sub input / output line sub I / O is discharged from the H level to the L level, and the inverted sub input / output line #sub I / O is held at the H level.

【0066】そのため、補助リードアンプ11のトラン
ジスタP1はオンし、トランジスタP2はオフしたまま
となる。すると、グローバル入出力線GI/Oには、オンし
たトランジスタP1を介して内部電源電圧Vint が印加
されてLレベルからHレベルにチャージされる。一方、
反転グローバル入出力線#GI/OはLレベルのまま保持さ
れる。
Therefore, the transistor P1 of the auxiliary read amplifier 11 remains on and the transistor P2 remains off. Then, the internal power supply voltage Vint is applied to the global input / output line GI / O through the turned-on transistor P1 and is charged from the L level to the H level. on the other hand,
The inverted global input / output line # GI / O is maintained at the L level.

【0067】このように、ディスチャージされないサブ
入出力線subI/O(反転サブ入出力線#sub I/O )に対し
て、グローバル入出力線GI/O(反転グローバル入出力線
#GI/O)には変化がなく、プリチャージ状態のLレベル
が保持される。一方、ディスチャージされたサブ入出力
線subI/O(反転サブ入出力線#sub I/O )に対して、反
転グローバル入出力線#GI/O(グローバル入出力線GI/
O )はチャージされてHレベルになる。
As described above, the global input / output line GI / O (inverted global input / output line # GI / O) is supplied to the sub input / output line subI / O (reversed sub input / output line #sub I / O) which is not discharged. Does not change and the L level in the precharged state is held. On the other hand, for the discharged sub I / O line sub I / O (reverse sub I / O line #sub I / O), the inverted global I / O line # GI / O (global I / O line GI / O)
O) is charged to H level.

【0068】その結果、補助リードアンプ11は、サブ
入出力線subI/Oおよび反転サブ入出力線#sub I/O から
のデータを増幅して、グローバル入出力線GI/Oおよび反
転グローバル入出力線#GI/Oに転送することができる。
ここで、同じメモリセルアレイ50内の別のサブ入出力
線subI/Oおよび反転サブ入出力線#sub I/O はプリチャ
ージ状態のままなので、接続されている補助リードアン
プ11は全て非活性になっている。また、非活性な別の
メモリセルアレイ50内の補助リードアンプ11も同様
に非活性になっている。すなわち、プリチャージ状態に
おいて、同じグローバル入出力線GI/Oおよび反転グロー
バル入出力線#GI/Oに接続されている補助リードアンプ
11は全て非活性になっている。
As a result, the auxiliary read amplifier 11 amplifies the data from the sub input / output line subI / O and the inverted sub input / output line #sub I / O, and the global input / output line GI / O and the inverted global input / output. Can be transferred to line # GI / O.
Here, since the other sub input / output line sub I / O and the inverted sub input / output line #sub I / O in the same memory cell array 50 remain in the precharged state, all the connected auxiliary read amplifiers 11 are deactivated. Has become. Further, the auxiliary read amplifier 11 in another inactive memory cell array 50 is also inactive. That is, in the precharged state, all the auxiliary read amplifiers 11 connected to the same global input / output line GI / O and inverted global input / output line # GI / O are inactive.

【0069】そして、読み出し動作時には、所望のカラ
ムアドレス選択線GYS によって選択された補助リードア
ンプ11のみが活性化し、同じグローバル入出力線GI/O
および反転グローバル入出力線#GI/Oに接続されている
他の補助リードアンプ11は全て非活性のまま作動しな
い。図3は、非活性な別のメモリセルアレイ50におけ
る読み出し動作時のタイムチャートである。
During the read operation, only the auxiliary read amplifier 11 selected by the desired column address selection line GYS is activated, and the same global input / output line GI / O is selected.
Also, all the other auxiliary read amplifiers 11 connected to the inverted global input / output line # GI / O remain inactive and do not operate. FIG. 3 is a time chart during a read operation in another inactive memory cell array 50.

【0070】従って、本実施形態の補助リードアンプ1
1においては、図22および図23に示した従来例の補
助アンプ61のように読み出し補助アンプ選択線YRを設
ける必要がない。そのため、読み出し補助アンプ選択線
YRからの制御信号をコントロールする必要もなく、読み
出し補助アンプ選択線YRを制御するための回路も必要な
くなる。
Therefore, the auxiliary read amplifier 1 of the present embodiment
1, it is not necessary to provide the read auxiliary amplifier selection line YR unlike the conventional auxiliary amplifier 61 shown in FIGS. 22 and 23. Therefore, read auxiliary amplifier select line
It is not necessary to control the control signal from YR, and the circuit for controlling the read auxiliary amplifier selection line YR is not necessary.

【0071】尚、メモリセルアレイ50が活性化すると
は、そのメモリセルアレイ50内のセンスアンプ51a
が全て活性化し、メモリセルアレイ50内の全てのビッ
ト線対毎にワード線WLで選択されたメモリセル50aが
充放電することである。また、補助アンプ61が設けら
れているワード線裏打ち部にはもともとnウェルが存在
しており、図23に示した従来例では未使用であったそ
のnウェルを使用すれば、PチャネルMOSトランジス
タP1,P2を形成することは容易である。
The activation of the memory cell array 50 means that the sense amplifier 51a in the memory cell array 50 is activated.
Are activated, and the memory cells 50a selected by the word line WL are charged / discharged for every bit line pair in the memory cell array 50. Further, the word line lining portion provided with the auxiliary amplifier 61 originally has an n-well, and if the n-well which has not been used in the conventional example shown in FIG. 23 is used, a P-channel MOS transistor is used. It is easy to form P1 and P2.

【0072】次に、このように構成されたDRAMの書
き込み動作を、図4に示すタイムチャートに従って説明
する。尚、メモリセル50aやセンスアンプ51aの動
作については公知であるのでその詳細な説明は省略す
る。書き込み動作を行う前においても、読み出し動作を
行う前と同様に、サブ入出力線subI/Oおよび反転サブ入
出力線#sub I/O はHレベルにプリチャージしておき、
グローバル入出力線GI/Oおよび反転グローバル入出力線
#GI/OはLレベルにプリチャージしておく。
Next, the write operation of the DRAM thus configured will be described with reference to the time chart shown in FIG. Since the operations of the memory cell 50a and the sense amplifier 51a are known, detailed description thereof will be omitted. Even before performing the write operation, as before performing the read operation, the sub input / output line sub I / O and the inverted sub input / output line #sub I / O are precharged to the H level.
The global I / O line GI / O and the inverted global I / O line # GI / O are precharged to the L level.

【0073】このとき、各トランジスタN1,N2はオ
フしているため、補助ライトアンプ12は非活性にな
る。そして、所望のワード線WLi をHレベルに立ち上げ
ると、そのワード線WLi に接続されているメモリセル5
0aの状態に応じて、ビット線BLと反転ビット線#BLと
のビット線対の電圧が変化する。センスアンプ51aは
そのビット線対の電圧の変化を増幅し、内部電源電圧V
int とグランドレベル(=0V)との間でビット線対を
フルスイングさせる。
At this time, since the transistors N1 and N2 are off, the auxiliary write amplifier 12 is inactive. Then, when the desired word line WLi is raised to the H level, the memory cell 5 connected to the word line WLi
The voltage of the bit line pair of the bit line BL and the inverted bit line #BL changes according to the state of 0a. The sense amplifier 51a amplifies the change in the voltage of the bit line pair, and the internal power supply voltage V
The bit line pair is fully swung between int and the ground level (= 0V).

【0074】ここで例えば、グローバル入出力線GI/Oに
はHレベル,反転グローバル入出力線#GI/OにはLレベ
ルのデータが書き込まれたとする。すると、補助ライト
アンプ12のトランジスタN1はオンし、トランジスタ
N2はオフしたままとなる。そのため、サブ入出力線su
bI/OはHレベルからLレベルにディスチャージされ、反
転サブ入出力線#sub I/O はHレベルのまま保持され
る。
Here, for example, it is assumed that H level data is written to the global I / O line GI / O and L level data is written to the inverted global I / O line # GI / O. Then, the transistor N1 of the auxiliary write amplifier 12 turns on and the transistor N2 remains off. Therefore, the sub I / O line su
bI / O is discharged from H level to L level, and the inverted sub input / output line #sub I / O is maintained at H level.

【0075】そして、所望のカラムアドレス選択線GYS
をHレベルに立ち上げると、そのカラムアドレス選択線
YSに接続されているトランジスタN55,N56はオン
する。すると、ビット線BLはLレベルになると共に反転
ビット線#BLはHレベルになり、メモリセル50aには
ビット線BLおよび反転ビット線#BLのレベルに対応した
データが書き込まれる。
Then, a desired column address selection line GYS
Rises to H level, the column address selection line
The transistors N55 and N56 connected to YS are turned on. Then, the bit line BL becomes L level and the inversion bit line #BL becomes H level, and the data corresponding to the levels of the bit line BL and the inversion bit line #BL is written in the memory cell 50a.

【0076】このように、Lレベルのグローバル入出力
線GI/O(反転グローバル入出力線#GI/O)に対して、サ
ブ入出力線subI/O(反転サブ入出力線#sub I/O )には
変化がなく、プリチャージ状態のHレベルが保持され
る。一方、Hレベルのグローバル入出力線GI/O(反転グ
ローバル入出力線#GI/O)に対して、反転サブ入出力線
#subI/O(サブ入出力線sub I/O )はディスチャージさ
れてLレベルになる。
As described above, the sub input / output line subI / O (inverted sub input / output line #sub I / O) is supplied to the L level global input / output line GI / O (inverted global input / output line # GI / O). ) Remains unchanged and the H level in the precharged state is maintained. On the other hand, the inverted sub input / output line # subI / O (sub input / output line sub I / O) is discharged to the H level global input / output line GI / O (inverted global input / output line # GI / O). It becomes L level.

【0077】その結果、補助ライトアンプ12は、グロ
ーバル入出力線GI/Oおよび反転グローバル入出力線#GI
/Oからのデータを増幅して、サブ入出力線subI/Oおよび
反転サブ入出力線#sub I/O に転送することができる。
ここで、プリチャージ状態において、同じメモリセルア
レイ50内の別のサブ入出力線subI/Oおよび反転サブ入
出力線#sub I/O に接続されている補助ライトアンプ1
2は全て非活性になっている。また、非活性な別のメモ
リセルアレイ50内の補助ライトアンプ12も同様に非
活性になっている。すなわち、プリチャージ状態におい
て、同じグローバル入出力線GI/Oおよび反転グローバル
入出力線#GI/Oに接続されている補助ライトアンプ12
は全て非活性になっている。
As a result, the auxiliary write amplifier 12 outputs the global input / output line GI / O and the inverted global input / output line #GI.
The data from / O can be amplified and transferred to the sub input / output line sub I / O and the inverted sub input / output line #sub I / O.
Here, in the precharge state, the auxiliary write amplifier 1 connected to another sub input / output line sub I / O and inverted sub input / output line #sub I / O in the same memory cell array 50.
All 2 are inactive. In addition, the auxiliary write amplifier 12 in another inactive memory cell array 50 is also inactive. That is, in the precharge state, the auxiliary write amplifier 12 connected to the same global input / output line GI / O and inverted global input / output line # GI / O
Are all inactive.

【0078】そして、書き込み動作時には、所望のカラ
ムアドレス選択線GYS によって選択された補助ライトア
ンプ12のみが活性化し、同じグローバル入出力線GI/O
および反転グローバル入出力線#GI/Oに接続されている
他の補助ライトアンプ12は全て非活性のまま作動しな
い。図5は、非活性な別のメモリセルアレイ50におけ
る書き込み動作時のタイムチャートである。
Then, during the write operation, only the auxiliary write amplifier 12 selected by the desired column address selection line GYS is activated, and the same global input / output line GI / O
Also, all the other auxiliary write amplifiers 12 connected to the inverted global input / output line # GI / O remain inactive and do not operate. FIG. 5 is a time chart during a write operation in another inactive memory cell array 50.

【0079】従って、本実施形態の補助ライトアンプ1
2においては、図22および図23に示した従来例の補
助アンプ61のように書き込み補助アンプ選択線YWを設
ける必要がない。そのため、書き込み補助アンプ選択線
YWからの制御信号をコントロールする必要もなく、書き
込み補助アンプ選択線YWを制御するための回路も必要な
くなる。
Therefore, the auxiliary write amplifier 1 of this embodiment
2, it is not necessary to provide the write auxiliary amplifier selection line YW unlike the conventional auxiliary amplifier 61 shown in FIGS. 22 and 23. Therefore, write auxiliary amplifier select line
It is not necessary to control the control signal from YW, and the circuit for controlling the write auxiliary amplifier selection line YW is also unnecessary.

【0080】このように本実施形態において、補助リー
ドアンプ11は、サブ入出力線subI/Oおよび反転サブ入
出力線#subI/Oからの読み出しデータによって駆動制御
される。また、補助ライトアンプ12は、グローバル入
出力線GI/Oおよび反転グローバル入出力線#GI/Oからの
書き込みデータによって駆動制御される。つまり、本実
施形態の補助アンプ61は、読み出し動作または書き込
み動作のいずれの場合においても、完全にデータ駆動型
のデータ転送が可能となる。そのため、本実施形態で
は、補助アンプ61を制御するための複雑で動作マージ
ンが必要な制御信号(読み出し補助アンプ選択線YRおよ
び書き込み補助アンプ選択線YWからの制御信号)を省く
ことができる。
As described above, in this embodiment, the auxiliary read amplifier 11 is driven and controlled by the read data from the sub input / output line subI / O and the inverted sub input / output line # subI / O. The auxiliary write amplifier 12 is driven and controlled by the write data from the global I / O line GI / O and the inverted global I / O line # GI / O. That is, the auxiliary amplifier 61 of the present embodiment is capable of completely data-driven data transfer in both the read operation and the write operation. Therefore, in the present embodiment, it is possible to omit the control signals (control signals from the read auxiliary amplifier selection line YR and the write auxiliary amplifier selection line YW) that are complicated and require an operation margin for controlling the auxiliary amplifier 61.

【0081】また、本実施形態の補助アンプ61は、図
22および図23に示した従来例の補助アンプ61に比
べて簡単な構成であるため具体化するのが容易である。
さらに、本実施形態では、図6に示したように、余分な
データバス(および、図18におけるメインアンプ53
を制御するためのコントロール信号線)を半導体チップ
1上に引き回す必要がない。すなわち、図19に示した
データバス64はメインクロック4の部分に配置すれば
よく、半導体チップ1の周辺部にデータバスがないため
省面積化を図ることができる。
Further, the auxiliary amplifier 61 of the present embodiment has a simpler structure than the auxiliary amplifier 61 of the conventional example shown in FIGS. 22 and 23, and therefore can be easily embodied.
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, an extra data bus (and the main amplifier 53 in FIG.
It is not necessary to route a control signal line) for controlling the above on the semiconductor chip 1. That is, the data bus 64 shown in FIG. 19 may be arranged at the portion of the main clock 4, and since there is no data bus in the peripheral portion of the semiconductor chip 1, the area can be saved.

【0082】従って、本実施形態では、図23に示した
従来例のDRAMの利点を全て備えた上で、従来の問題
点を全て解決することができる。 (第2実施形態)一方、方法1の場合、非活性のメモリ
セルアレイ50のカラムアドレス選択線YSに対応するI
/Oゲートもオンする。そのため、非活性な(すなわ
ち、プリチャージ状態の)ビット線BLおよび反転ビット
線#BLと、サブ入出力線subI/Oおよび反転サブ入出力線
#sub I/O とが接続される。
Therefore, in this embodiment, all the advantages of the conventional DRAM shown in FIG. 23 can be provided and all the problems of the prior art can be solved. (Second Embodiment) On the other hand, in the case of Method 1, I corresponding to the column address selection line YS of the inactive memory cell array 50
The / O gate also turns on. Therefore, the inactive (that is, precharged) bit line BL and inverted bit line #BL are connected to the sub input / output line subI / O and inverted sub input / output line #sub I / O.

【0083】従って、方法1の場合は、ビット線BLおよ
び反転ビット線#BLのプリチャージ電圧VBLP と、サブ
入出力線subI/Oおよび反転サブ入出力線#sub I/O のプ
リチャージ電圧VP とを等しくする必要がある。この場
合も、当然、各トランジスタP1,P2のゲート電圧
(=プリチャージ電圧VP )とソース電圧VS とは等し
くなければならない(VBLP =VP =VS)。
Therefore, in the case of the method 1, the precharge voltage VBLP of the bit line BL and the inverted bit line #BL and the precharge voltage VP of the sub input / output line subI / O and the inverted sub input / output line #sub I / O. And must be equal. In this case as well, the gate voltage (= precharge voltage VP) and the source voltage VS of the transistors P1 and P2 must be equal (VBLP = VP = VS).

【0084】しかしながら、方法1では、方法2のよう
に各メモリセルアレイ50を選択するための信号線とカ
ラムアドレス選択線YSとで論理をとる必要がない。その
ため、方法1では、各メモリセルアレイ50を選択する
ための信号線や、論理をとる回路を設ける必要がなく、
方法2より省面積化を図ることができる。図7は、方法
1を具体化した第2実施形態のDRAMの要部回路図で
ある。尚、図7において、図1に示した第1実施形態と
異なるのは、以下の,だけである。そこで、本実施
形態において、第1実施形態と同じ構成については符号
を等しくしてその詳細な説明を省略する。また、本実施
形態において、第1実施形態と同じ動作についても説明
を省略する。
However, in the method 1, unlike the method 2, it is not necessary to take the logic between the signal line for selecting each memory cell array 50 and the column address selection line YS. Therefore, in the method 1, it is not necessary to provide a signal line for selecting each memory cell array 50 or a circuit for taking a logic,
Area saving can be achieved by the method 2. FIG. 7 is a circuit diagram of a main part of a DRAM according to the second embodiment which embodies the method 1. Note that, in FIG. 7, only the following is different from the first embodiment shown in FIG. Therefore, in the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. Further, in the present embodiment, description of the same operation as that of the first embodiment will be omitted.

【0085】補助リードアンプ11の各トランジスタ
P1,P2のソース電圧VS を、内部電源電圧Vint で
はなく、ビット線BLおよび反転ビット線#BLのプリチャ
ージ電圧VBLP にしている。 サブ入出力線subI/Oおよび反転サブ入出力線#sub I/
O に、クランパ(プリチャージ)13を設けている。
The source voltage VS of each of the transistors P1 and P2 of the auxiliary read amplifier 11 is not the internal power supply voltage Vint but the precharge voltage VBLP of the bit line BL and the inverted bit line #BL. Sub I / O line sub I / O and inverted sub I / O line #sub I / O
A clamper (precharge) 13 is provided at O.

【0086】クランパ13はPチャネルMOSトランジ
スタP3,P4から構成されている。すなわち、各トラ
ンジスタP3,P4のソースはそれぞれサブ入出力線su
bI/Oおよび反転サブ入出力線#sub I/O に接続され、ゲ
ートは接地されている。また、各トランジスタP3,P
4のドレインには、ビット線BLおよび反転ビット線#BL
のプリチャージ電圧VBLP が印加されている。
The clamper 13 is composed of P channel MOS transistors P3 and P4. That is, the sources of the transistors P3 and P4 are the sub input / output lines su.
It is connected to bI / O and inverted sub I / O line #sub I / O, and the gate is grounded. In addition, the transistors P3 and P
The drain of 4 has a bit line BL and an inverted bit line #BL.
The precharge voltage VBLP is applied.

【0087】従って、オンした各トランジスタP3,P
4によって、サブ入出力線subI/Oおよび反転サブ入出力
線#sub I/O にビット線BLおよび反転ビット線#BLのプ
リチャージ電圧VBLP が印加される。そのため、サブ入
出力線subI/Oおよび反転サブ入出力線#sub I/O のプリ
チャージ電圧VP とビット線BLおよび反転ビット線#BL
のプリチャージ電圧VBLP とが等しくなる。
Therefore, the turned-on transistors P3 and P
4, the precharge voltage VBLP of the bit line BL and the inverted bit line #BL is applied to the sub input / output line sub I / O and the inverted sub input / output line #sub I / O. Therefore, the precharge voltage VP of the sub input / output line sub I / O and the inverted sub input / output line #sub I / O, the bit line BL, and the inverted bit line #BL
Becomes equal to the precharge voltage VBLP.

【0088】尚、書き込み動作において、サブ入出力線
subI/Oまたは反転サブ入出力線#sub I/O にHレベルの
データを書き込むために、各トランジスタP3,P4は
ノーマリオン型でなければならない。すなわち、本実施
形態において、クランパ13は書き込み動作時のプルア
ップ回路であり、補助ライトアンプ12は書き込み動作
時のプルダウン回路であると見なすことができる。
In the write operation, the sub input / output line
In order to write H level data to the sub I / O or the inverted sub input / output line #sub I / O, each of the transistors P3 and P4 must be a normally-on type. That is, in this embodiment, the clamper 13 can be regarded as a pull-up circuit at the time of write operation, and the auxiliary write amplifier 12 can be regarded as a pull-down circuit at the time of write operation.

【0089】また、各トランジスタP3,P4のゲート
に制御信号を与え、読み出し及び書き込みの各動作にお
いて制御することも可能である。しかしながら、この場
合は、各トランジスタP3,P4のゲートに与える制御
信号とその制御信号線を設ける必要があるため、前記し
たような完全にデータ駆動型のデータ転送ができなくな
る。
It is also possible to apply a control signal to the gates of the transistors P3 and P4 to control the read and write operations. However, in this case, since it is necessary to provide a control signal to be provided to the gates of the transistors P3 and P4 and a control signal line thereof, complete data-driven data transfer as described above cannot be performed.

【0090】図2は、活性化しているメモリセルアレイ
50における読み出し動作時のタイムチャートである。
図8は、非活性な別のメモリセルアレイ50における読
み出し動作時のタイムチャートである。図4は、活性化
しているメモリセルアレイ50における書き込み動作時
のタイムチャートである。図9は、非活性な別のメモリ
セルアレイ50における書き込み動作時のタイムチャー
トである。
FIG. 2 is a time chart during a read operation in the activated memory cell array 50.
FIG. 8 is a time chart during a read operation in another inactive memory cell array 50. FIG. 4 is a time chart during a write operation in the activated memory cell array 50. FIG. 9 is a time chart during a write operation in another inactive memory cell array 50.

【0091】(第3実施形態)方法1において(すなわ
ち、非活性なメモリセルアレイ50のサブ入出力線subI
/Oおよび反転サブ入出力線#sub I/O のプリチャージ電
圧VP を、ビット線BLおよび反転ビット線#BLのプリチ
ャージ電圧VBLP と等しくする)、活性化したメモリセ
ルアレイ50のサブ入出力線subI/Oおよび反転サブ入出
力線#sub I/Oの電圧だけを、プリチャージ電圧VBLP
以上にするという方法(以下、方法3という)がある。
(Third Embodiment) In Method 1 (that is, the sub input / output line subI of the inactive memory cell array 50)
/ O and inverted sub input / output line #sub I / O precharge voltage VP is made equal to precharge voltage VBLP of bit line BL and inverted bit line #BL), activated sub input / output line of memory cell array 50 Only the voltage of sub I / O and inverted sub I / O line #sub I / O is set to precharge voltage VBLP.
There is a method (hereinafter, referred to as method 3) of doing the above.

【0092】すなわち、方法3では、補助リードアンプ
11のゲインが見かけ上大きくなるため、読み出し動作
をより高速化することができる。図10は、方法3を具
体化した第3実施形態のDRAMの要部回路図である。
尚、図10において、図7に示した第2実施形態と異な
るのは、以下の,だけである。そこで、本実施形態
において、第2実施形態と同じ構成については符号を等
しくしてその詳細な説明を省略する。また、本実施形態
において、第2実施形態と同じ動作についても説明を省
略する。
That is, in the method 3, the gain of the auxiliary read amplifier 11 is apparently increased, so that the read operation can be made faster. FIG. 10 is a circuit diagram of a main part of a DRAM according to the third embodiment which embodies the method 3.
Note that, in FIG. 10, only the following is different from the second embodiment shown in FIG. 7. Therefore, in the present embodiment, the same components as those in the second embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. Further, in the present embodiment, description of the same operation as that of the second embodiment will be omitted.

【0093】補助リードアンプ11の各トランジスタ
P1,P2のソースを共通ソース線VSPに接続してい
る。 クランパ13の各トランジスタP3,P4のドレイン
を共通ソース線VSPに接続している。非活性なメモリセ
ルアレイ50において、共通ソース線VSPの電圧はビッ
ト線BLおよび反転ビット線#BLのプリチャージ電圧VBL
P と等しくなっており、センスアンプ51aを非活性に
している(VS =VP =VSP=VBLP )。
The sources of the transistors P1 and P2 of the auxiliary read amplifier 11 are connected to the common source line VSP. The drains of the transistors P3 and P4 of the clamper 13 are connected to the common source line VSP. In the inactive memory cell array 50, the voltage of the common source line VSP is the precharge voltage VBL of the bit line BL and the inverted bit line #BL.
It is equal to P and deactivates the sense amplifier 51a (VS = VP = VSP = VBLP).

【0094】一方、活性化したメモリセルアレイ50に
おいて、共通ソース線VSPの電圧は内部電源電圧Vint
になるが、やはり、(VS =VP =VSP)の条件は保た
れることになり、動作に不都合は生じない。図11は、
活性化しているメモリセルアレイ50における読み出し
動作時のタイムチャートである。図8は、非活性な別の
メモリセルアレイ50における読み出し動作時のタイム
チャートである。図12は、活性化しているメモリセル
アレイ50における書き込み動作時のタイムチャートで
ある。図9は、非活性な別のメモリセルアレイ50にお
ける書き込み動作時のタイムチャートである。
On the other hand, in the activated memory cell array 50, the voltage of the common source line VSP is the internal power supply voltage Vint.
However, the condition of (VS = VP = VSP) is still maintained, and no inconvenience occurs in the operation. FIG.
9 is a time chart during a read operation in the activated memory cell array 50. FIG. 8 is a time chart during a read operation in another inactive memory cell array 50. FIG. 12 is a time chart during a write operation in the activated memory cell array 50. FIG. 9 is a time chart during a write operation in another inactive memory cell array 50.

【0095】(第4実施形態)図13は、方法3を具体
化した第4実施形態のDRAMの要部回路図である。
尚、図13において、図10に示した第3実施形態と異
なるのは、補助ライトアンプ12の各トランジスタN
1,N2のソースを共通ソース線VSNに接続しているこ
とだけである。そこで、本実施形態において、第3実施
形態と同じ構成については符号を等しくしてその詳細な
説明を省略する。また、本実施形態において、第3実施
形態と同じ動作についても説明を省略する。
(Fourth Embodiment) FIG. 13 is a circuit diagram of an essential part of a DRAM according to a fourth embodiment in which the method 3 is embodied.
Note that, in FIG. 13, the transistor N of the auxiliary write amplifier 12 is different from that of the third embodiment shown in FIG.
It is only that the sources of 1, N2 are connected to the common source line VSN. Therefore, in the present embodiment, the same components as those in the third embodiment have the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. Further, in the present embodiment, description of the same operation as that of the third embodiment will be omitted.

【0096】非活性なメモリセルアレイ50において、
共通ソース線VSPの電圧はビット線BLおよび反転ビット
線#BLのプリチャージ電圧VBLP と等しくなっており、
センスアンプ51aを非活性にしている(VS =VP =
VSN=VBLP )。従って、補助ライトアンプ12も作動
しなくなる。そして、非活性なメモリセルアレイ50で
は、サブ入出力線subI/Oまたは反転サブ入出力線#sub
I/O にデータが書き込まれない。そのため、たとえ、ビ
ット線BLまたは反転ビット線#BLとサブ入出力線subI/O
または反転サブ入出力線#sub I/O が接続された場合で
も、不要なデータをビット線BLおよび反転ビット線#BL
に書き込むという無用な動作を行わなくなる。
In the inactive memory cell array 50,
The voltage of the common source line VSP is equal to the precharge voltage VBLP of the bit line BL and the inverted bit line #BL,
The sense amplifier 51a is deactivated (VS = VP =
VSN = VBLP). Therefore, the auxiliary light amplifier 12 also stops operating. In the inactive memory cell array 50, the sub input / output line subI / O or the inverted sub input / output line #sub
No data is written to the I / O. Therefore, even if bit line BL or inverted bit line #BL and sub I / O line subI / O
Or, even if the inverted sub I / O line #sub I / O is connected, unnecessary data can be transferred to the bit line BL and the inverted bit line #BL.
The unnecessary operation of writing to is stopped.

【0097】図11は、活性化しているメモリセルアレ
イ50における読み出し動作時のタイムチャートであ
る。図8は、非活性な別のメモリセルアレイ50におけ
る読み出し動作時のタイムチャートである。図14は、
活性化しているメモリセルアレイ50における書き込み
動作時のタイムチャートである。尚、「VrS」は補助リ
ードアンプ11の各トランジスタP1,P2のソース電
圧VrS、「VwS」は補助ライトアンプ11の各トランジ
スタN1,N2のソース電圧VwSを示している。図15
は、非活性な別のメモリセルアレイ50における書き込
み動作時のタイムチャートである。
FIG. 11 is a time chart during a read operation in the activated memory cell array 50. FIG. 8 is a time chart during a read operation in another inactive memory cell array 50. Figure 14
6 is a time chart during a write operation in the activated memory cell array 50. Incidentally, "VrS" indicates the source voltage VrS of each of the transistors P1 and P2 of the auxiliary read amplifier 11, and "VwS" indicates the source voltage VwS of each of the transistors N1 and N2 of the auxiliary write amplifier 11. FIG.
[FIG. 6] is a time chart during a write operation in another inactive memory cell array 50.

【0098】(第5実施形態)図16は、方法3を具体
化した第5実施形態のDRAMの要部回路図である。
尚、図16において、図13に示した第4実施形態と異
なるのは、補助リードアンプ11の各トランジスタP
1,P2のソースに、NチャネルMOSトランジスタN
3を介して内部電源電圧Vint等の適当な電圧(但し、
ビット線BLおよび反転ビット線#BLのプリチャージ電圧
VBLPより高い電圧)を印加していることだけである。
そして、トランジスタN3のゲートは制御信号線SNに接
続している。そこで、本実施形態において、第4実施形
態と同じ構成については符号を等しくしてその詳細な説
明を省略する。また、本実施形態において、第3実施形
態と同じ動作についても説明を省略する。
(Fifth Embodiment) FIG. 16 is a circuit diagram of a main part of a DRAM according to a fifth embodiment of the method 3.
16 is different from that of the fourth embodiment shown in FIG. 13 in that each transistor P of the auxiliary read amplifier 11 is different.
N-channel MOS transistor N is connected to the sources of 1, P2.
An appropriate voltage such as the internal power supply voltage Vint (however,
The voltage is higher than the precharge voltage VBLP of the bit line BL and the inverted bit line #BL.
The gate of the transistor N3 is connected to the control signal line SN. Therefore, in the present embodiment, the same components as those in the fourth embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. Further, in the present embodiment, description of the same operation as that of the third embodiment will be omitted.

【0099】活性化したメモリセルアレイ50において
のみ、制御信号線SNの電圧はHレベルになっている。そ
のため、活性化したメモリセルアレイ50のトランジス
タN3だけがオンし、その活性化したメモリセルアレイ
50の補助リードアンプ11だけが活性化する(VS =
VP =Vint )。従って、本実施形態では第3実施形態
に比べて、共通ソース線VSPにかかる負担を軽減するこ
とができ、センス動作の高速化を阻害することがない。
Only in the activated memory cell array 50, the voltage of the control signal line SN is at H level. Therefore, only the transistor N3 of the activated memory cell array 50 is turned on, and only the auxiliary read amplifier 11 of the activated memory cell array 50 is activated (VS =
VP = Vint). Therefore, in the present embodiment, the load on the common source line VSP can be reduced as compared with the third embodiment, and the speeding up of the sensing operation is not hindered.

【0100】図11は、活性化しているメモリセルアレ
イ50における読み出し動作時のタイムチャートであ
る。図8は、非活性な別のメモリセルアレイ50におけ
る読み出し動作時のタイムチャートである。図14は、
活性化しているメモリセルアレイ50における書き込み
動作時のタイムチャートである。図15は、非活性な別
のメモリセルアレイ50における書き込み動作時のタイ
ムチャートである。
FIG. 11 is a time chart during a read operation in the activated memory cell array 50. FIG. 8 is a time chart during a read operation in another inactive memory cell array 50. Figure 14
6 is a time chart during a write operation in the activated memory cell array 50. FIG. 15 is a time chart at the time of a write operation in another inactive memory cell array 50.

【0101】(第6実施形態)図17は、第6実施形態
のDRAMの要部回路図である。尚、図17において、
図7に示した第2実施形態と異なるのは、クランパ13
(すなわち、プルアップ回路)の各トランジスタP3,
P4のゲートをそれぞれ、グローバル入出力線GI/Oおよ
び反転グローバル入出力線#GI/Oに接続したことだけで
ある。
(Sixth Embodiment) FIG. 17 is a circuit diagram of an essential part of a DRAM of the sixth embodiment. In addition, in FIG.
The difference from the second embodiment shown in FIG.
(Ie, pull-up circuit) transistors P3,
It is only that the gates of P4 are connected to the global I / O line GI / O and the inverted global I / O line # GI / O, respectively.

【0102】本実施形態では、書き込み動作において、
クランパ13も補助ライトアンプ12(すなわち、プル
ダウン回路)と同様に、グローバル入出力線GI/Oおよび
反転グローバル入出力線#GI/Oによってデータ駆動され
ることになる。その他の動作について、本実施形態と第
2実施形態とは全て同じであるので説明を省略する。
In this embodiment, in the write operation,
Similarly to the auxiliary write amplifier 12 (that is, the pull-down circuit), the clamper 13 is also driven by the global input / output line GI / O and the inverted global input / output line # GI / O. With respect to other operations, the present embodiment and the second embodiment are all the same, so description thereof will be omitted.

【0103】図2は、活性化しているメモリセルアレイ
50における読み出し動作時のタイムチャートである。
図8は、非活性な別のメモリセルアレイ50における読
み出し動作時のタイムチャートである。図4は、活性化
しているメモリセルアレイ50における書き込み動作時
のタイムチャートである。図9は、非活性な別のメモリ
セルアレイ50における書き込み動作時のタイムチャー
トである。
FIG. 2 is a time chart during a read operation in the activated memory cell array 50.
FIG. 8 is a time chart during a read operation in another inactive memory cell array 50. FIG. 4 is a time chart during a write operation in the activated memory cell array 50. FIG. 9 is a time chart during a write operation in another inactive memory cell array 50.

【0104】尚、本発明は上記各実施形態に限定される
ものではなく、以下のように実施してもよい。 1)補助リードアンプ11の各PチャネルMOSトラン
ジスタP1,P2をNチャネルMOSトランジスタに置
き換えると共に、補助ライトアンプ12の各Nチャネル
MOSトランジスタN1,N2をPチャネルMOSトラ
ンジスタに置き換える。
The present invention is not limited to the above embodiments, but may be carried out as follows. 1) The P-channel MOS transistors P1 and P2 of the auxiliary read amplifier 11 are replaced with N-channel MOS transistors, and the N-channel MOS transistors N1 and N2 of the auxiliary write amplifier 12 are replaced with P-channel MOS transistors.

【0105】この場合は、プリチャージ状態における各
入出力線のレベルを上記各実施例と反対にする。すなわ
ち、サブ入出力線subI/Oおよび反転サブ入出力線#sub
I/OはLレベルにプリチャージしておき、グローバル入
出力線GI/Oおよび反転グローバル入出力線#GI/OはHレ
ベルにプリチャージしておく。 2)クランパ13の各PチャネルMOSトランジスタP
3,P4をNチャネルMOSトランジスタに置き換え
る。
In this case, the level of each input / output line in the precharged state is opposite to that in each of the above-mentioned embodiments. That is, the sub input / output line subI / O and the inverted sub input / output line #sub
I / O is precharged to L level, and global I / O line GI / O and inverted global I / O line # GI / O are precharged to H level. 2) Each P-channel MOS transistor P of the clamper 13
3 and P4 are replaced with N-channel MOS transistors.

【0106】3)補助リードアンプ11の各トランジス
タP1,P2のドレインをそれぞれ、グローバル入出力
線GI/Oおよび反転グローバル入出力線#GI/Oに接続する
のではなく、反転グローバル入出力線#GI/Oおよびグロ
ーバル入出力線GI/Oに接続する。それと同時に、補助ラ
イトアンプ12の各トランジスタN1,N2のゲートを
それぞれ、グローバル入出力線GI/Oおよび反転グローバ
ル入出力線#GI/Oに接続するのではなく、反転グローバ
ル入出力線#GI/Oおよびグローバル入出力線GI/Oに接続
する。
3) Instead of connecting the drains of the transistors P1 and P2 of the auxiliary read amplifier 11 to the global input / output line GI / O and the inverted global input / output line # GI / O, respectively, the inverted global input / output line # GI / O and global I / O line Connect to GI / O. At the same time, the gates of the transistors N1 and N2 of the auxiliary write amplifier 12 are not connected to the global input / output line GI / O and the inverted global input / output line # GI / O, but are inverted global input / output line # GI / O. Connect to O and global I / O line GI / O.

【0107】この場合、サブ入出力線subI/Oおよび反転
サブ入出力線#subI/Oとグローバル入出力線GI/Oおよび
反転グローバル入出力線#GI/Oとの間で相互に転送され
るデータは、それぞれ同じレベルになる。すなわち、サ
ブ入出力線subI/OがHレベル(反転サブ入出力線#subI
/OがLレベル)なら、グローバル入出力線GI/OもHレベ
ル(反転グローバル入出力線#GI/OもLレベル)にな
る。
In this case, the sub input / output line subI / O and the inverted sub input / output line # subI / O and the global input / output line GI / O and the inverted global input / output line # GI / O are mutually transferred. The data will be at the same level. That is, the sub input / output line subI / O is at H level (inverted sub input / output line #subI
If / O is L level), the global I / O line GI / O also becomes H level (the inverted global I / O line # GI / O is also L level).

【0108】4)内部電源電圧Vint を外部電源電圧V
CCに置き換える。 5)補助リードアンプ11または補助ライトアンプ12
をそれぞれ単独で実施する。また、上記各実施形態の補
助リードアンプ11または補助ライトアンプ12の接続
方法を、それぞれ上記とは異なる組み合わせで実施す
る。
4) The internal power supply voltage Vint is changed to the external power supply voltage Vint.
Replace with CC. 5) Auxiliary read amplifier 11 or auxiliary write amplifier 12
Are carried out independently. Further, the connection method of the auxiliary read amplifier 11 or the auxiliary write amplifier 12 of each of the above-described embodiments is carried out in a combination different from the above.

【0109】[0109]

【発明の効果】以上詳述したように、請求項1乃至請求
項5記載の発明によれば、読み出し動作において完全に
データ駆動型のデータ転送が可能となり、従来必要であ
った読み出し補助アンプ選択線が不要となる。従って、
本発明によれば、省面積化および高速化が実現可能であ
ると共に、読み出し動作時にデータの破壊を起こさない
半導体記憶装置を、極めて簡単な構成によって提供する
ことができる。
As described in detail above, according to the first to fifth aspects of the present invention, it is possible to completely perform data drive type data transfer in the read operation, and it is necessary to select the read auxiliary amplifier which is conventionally required. No lines are needed. Therefore,
According to the present invention, it is possible to provide a semiconductor memory device having an extremely simple structure, which is capable of realizing area saving and speeding up, and which does not cause data destruction during a read operation.

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

【図1】第1実施形態のDRAMの要部回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of a main part of a DRAM according to a first embodiment.

【図2】第1,2,6実施形態において、活性化してい
るメモリセルアレイ50における読み出し動作時のタイ
ムチャートである。
FIG. 2 is a time chart during a read operation in the activated memory cell array 50 in the first, second, and sixth embodiments.

【図3】第1実施形態において、非活性な別のメモリセ
ルアレイ50における読み出し動作時のタイムチャート
である。
FIG. 3 is a time chart during a read operation in another inactive memory cell array 50 in the first embodiment.

【図4】第1,2,6実施形態において、活性化してい
るメモリセルアレイ50における書き込み動作時のタイ
ムチャートである。
FIG. 4 is a time chart during a write operation in the activated memory cell array 50 in the first, second, and sixth embodiments.

【図5】第1実施形態において、非活性な別のメモリセ
ルアレイ50における書き込み動作時のタイムチャート
である。
FIG. 5 is a time chart during a write operation in another inactive memory cell array 50 in the first embodiment.

【図6】各実施形態のDRAMの実際の半導体チップ上
における配置を示す平面図である。
FIG. 6 is a plan view showing an actual arrangement of a DRAM of each embodiment on a semiconductor chip.

【図7】第2実施形態のDRAMの要部回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram of a main part of a DRAM according to a second embodiment.

【図8】第2〜6実施形態において、非活性な別のメモ
リセルアレイ50における読み出し動作時のタイムチャ
ートである。
FIG. 8 is a time chart during a read operation in another inactive memory cell array 50 in the second to sixth embodiments.

【図9】第2,3,6実施形態において、非活性な別の
メモリセルアレイ50における書き込み動作時のタイム
チャートである。
FIG. 9 is a time chart during a write operation in another inactive memory cell array 50 in the second, third and sixth embodiments.

【図10】第3実施形態のDRAMの要部回路図であ
る。
FIG. 10 is a circuit diagram of essential parts of a DRAM of a third embodiment.

【図11】第3,4,5実施形態において、活性化して
いるメモリセルアレイ50における読み出し動作時のタ
イムチャートである。
FIG. 11 is a time chart during a read operation in the activated memory cell array 50 in the third, fourth and fifth embodiments.

【図12】第3実施形態において、活性化しているメモ
リセルアレイ50における書き込み動作時のタイムチャ
ートである。
FIG. 12 is a time chart during a write operation in the activated memory cell array 50 in the third embodiment.

【図13】第4実施形態のDRAMの要部回路図であ
る。
FIG. 13 is a circuit diagram of a main part of a DRAM of a fourth embodiment.

【図14】第4,5実施形態において、活性化している
メモリセルアレイ50における書き込み動作時のタイム
チャートである。
FIG. 14 is a time chart during a write operation in the activated memory cell array 50 in the fourth and fifth embodiments.

【図15】第4,5,15実施形態において、非活性な
別のメモリセルアレイ50における書き込み動作時のタ
イムチャートである。
FIG. 15 is a time chart during a write operation in another inactive memory cell array 50 in the fourth, fifth and fifteenth embodiments.

【図16】第5実施形態のDRAMの要部回路図であ
る。
FIG. 16 is a circuit diagram of an essential part of a DRAM of a fifth embodiment.

【図17】第6実施形態のDRAMの要部回路図であ
る。
FIG. 17 is a main-portion circuit diagram of the DRAM of the sixth embodiment.

【図18】従来例のDRAMの構成を示すブロック回路
図である。
FIG. 18 is a block circuit diagram showing a configuration of a conventional DRAM.

【図19】従来例のDRAMの構成を示すブロック回路
図である。
FIG. 19 is a block circuit diagram showing a configuration of a conventional DRAM.

【図20】図18および図19に示すDRAMのセンス
アンプ51aを示す回路図である。
20 is a circuit diagram showing a sense amplifier 51a of the DRAM shown in FIGS. 18 and 19. FIG.

【図21】従来例のDRAMにおけるセンスアンプとそ
の周辺回路を示す回路図である。
FIG. 21 is a circuit diagram showing a sense amplifier and its peripheral circuit in a conventional DRAM.

【図22】従来例のDRAMの要部回路図である。FIG. 22 is a circuit diagram of a main part of a conventional DRAM.

【図23】従来例のDRAMの要部回路図である。FIG. 23 is a circuit diagram of a main part of a conventional DRAM.

【図24】ワード線裏打ち部を説明するための半導体チ
ップ平面図である。
FIG. 24 is a plan view of a semiconductor chip for explaining a word line backing portion.

【図25】図23に示すDRAMの読み出し動作時のタ
イムチャートである。
25 is a time chart during a read operation of the DRAM shown in FIG.

【図26】他の従来例のDRAMの要部回路図である。FIG. 26 is a circuit diagram of a main part of another conventional DRAM.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…補助リードアンプ 12…補助ライトアンプ 50…メモリセルアレイ 51a…センスアンプ 61…補助アンプ 62…メインアンプ YS,GYS…カラムアドレス選択選択線 subI/O…サブ入出力線 #subI/O…反転サブ入出力線 GI/O…グローバル入出力線 #GI/O…反転グローバル入出力線 P1,P2…IGFETとしてのPチャネルMOSトラ
ンジスタ N1,N2…IGFETとしてのNチャネルMOSトラ
ンジスタ
11 ... Auxiliary read amplifier 12 ... Auxiliary write amplifier 50 ... Memory cell array 51a ... Sense amplifier 61 ... Auxiliary amplifier 62 ... Main amplifier YS, GYS ... Column address selection selection line subI / O ... Sub input / output line # subI / O ... Inversion sub I / O line GI / O ... Global I / O line # GI / O ... Inverted global I / O line P1, P2 ... P-channel MOS transistor as IGFET N1, N2 ... N-channel MOS transistor as IGFET

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷 邦之 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 高野 洋 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Kuniyuki Tani, 2-5-5 Keihan Hondori, Moriguchi City, Osaka Prefecture Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Inventor, Hiroshi Takano 2-5 Keihan Hondori, Moriguchi City, Osaka Prefecture No. 5 Sanyo Electric Co., Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数個のメモリセルアレイと、 その各メモリセルアレイが共有するカラムアドレス選択
線と、 前記各メモリセルアレイ内の複数個のセンスアンプ毎に
設けられ、当該各センスアンプと一対のサブ入出力線に
よって接続される補助リードアンプと、 その各補助リードアンプが共有する一対のグローバル入
出力線と、 そのグローバル入出力線に接続されるメインリードアン
プとを備え、前記サブ入出力線に読みだされたデータを
前記補助リードアンプによって増幅し、その増幅したデ
ータを、前記グローバル入出力線を介して前記メインリ
ードアンプに転送するようにした半導体記憶装置におい
て、 前記補助リードアンプは前記サブ入出力線から与えられ
るデータのみに基づいて駆動制御されることを特徴とす
る半導体記憶装置。
1. A plurality of memory cell arrays, a column address selection line shared by each memory cell array, a plurality of sense amplifiers provided in each memory cell array, and a pair of sub-inputs for each sense amplifier. An auxiliary read amplifier connected by an output line, a pair of global input / output lines shared by the auxiliary read amplifiers, and a main read amplifier connected to the global input / output line are provided. In the semiconductor memory device in which the read data is amplified by the auxiliary read amplifier and the amplified data is transferred to the main read amplifier via the global input / output line, the auxiliary read amplifier is A semiconductor memory device characterized by being driven and controlled only based on data given from an output line
【請求項2】 請求項1の半導体記憶装置において、前
記補助リードアンプは、前記一対のグローバル入出力線
のそれぞれとドレインが接続されると共に、前記一対の
サブ入出力線のそれぞれとゲートが接続される一対のI
GFETからなり、その一対のIGFETのソース電圧
を前記一対のサブ入出力線のプリチャージ電圧と等しく
した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 auxiliary read amplifier has a drain connected to each of the pair of global input / output lines and a gate connected to each of the pair of sub input / output lines. A pair of I
A semiconductor memory device comprising a GFET, wherein a source voltage of the pair of IGFETs is made equal to a precharge voltage of the pair of sub input / output lines.
【請求項3】 請求項2の半導体記憶装置において、活
性した前記メモリセルアレイ内の前記補助リードアンプ
のIGFETのソース電圧を、非活性の前記メモリセル
アレイ内の前記センスアンプに接続されるビット線のプ
リチャージ電圧と等しくしたことを特徴とする半導体記
憶装置。
3. The semiconductor memory device according to claim 2, wherein the source voltage of the IGFET of the auxiliary read amplifier in the activated memory cell array is set to the bit line connected to the sense amplifier in the inactivated memory cell array. A semiconductor memory device characterized in that it is made equal to a precharge voltage.
【請求項4】 請求項2の半導体記憶装置において、活
性した前記メモリセルアレイ内のサブ入出力線のプリチ
ャージ電圧を、非活性の前記メモリセルアレイ内のサブ
入出力線のプリチャージ電圧と異なる電圧値に設定し、
活性した前記メモリセルアレイ内の前記補助リードアン
プのIGFETのソース電圧だけを、そのIGFETが
接続されている前記サブ入出力線のプリチャージ電圧に
追従するように変化させることを特徴とする半導体記憶
装置。
4. The semiconductor memory device according to claim 2, wherein a precharge voltage of an activated sub input / output line in the memory cell array is different from a precharge voltage of an inactivated sub input / output line in the memory cell array. Set to the value,
A semiconductor memory device characterized in that only a source voltage of an IGFET of the auxiliary read amplifier in the activated memory cell array is changed so as to follow a precharge voltage of the sub input / output line to which the IGFET is connected. .
【請求項5】 請求項2の半導体記憶装置において、活
性した前記メモリセルアレイ内のサブ入出力線のプリチ
ャージ電圧を、非活性の前記メモリセルアレイ内のサブ
入出力線のプリチャージ電圧と異なる電圧値に設定する
と共に、全ての前記補助リードアンプのIGFETのソ
ース電圧を、活性した前記メモリセルアレイ内のサブ入
出力線のプリチャージ電圧と等しい電圧値に設定し、活
性した前記メモリセルアレイ内の補助リードアンプだけ
を活性化させることを特徴とする半導体記憶装置。
5. The semiconductor memory device according to claim 2, wherein a precharge voltage of an active sub input / output line in the memory cell array is different from a precharge voltage of an inactive sub input / output line in the memory cell array. And the source voltage of the IGFETs of all the auxiliary read amplifiers is set to a voltage value equal to the precharge voltage of the sub input / output line in the activated memory cell array, and the auxiliary voltage in the activated memory cell array is set. A semiconductor memory device characterized in that only a read amplifier is activated.
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