DE19919359A1 - Integrierter Speicher mit an gegenüberliegenden Seiten eines Zellenfeldes angeordneten Leseverstärkern - Google Patents
Integrierter Speicher mit an gegenüberliegenden Seiten eines Zellenfeldes angeordneten LeseverstärkernInfo
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Abstract
Der integrierte Speicher weist erste Schaltelemente (A) auf, über die jede Bitleitung (BLi, bBLi) mit dem dazugehörigen Leseverstärker (SA) verbunden ist, und zweite Schaltelemente (B), über die jede Bitleitung auf der vom zugehörigen Leseverstärker (SA) abgewandten Seite ihres ersten Schaltelementes (A) mit einem Bereitschaftspotential (VSTB) verbunden ist. Spaltenauswahlleitungen (LCSLk) sind jeweils mit den Steueranschlüssen der ersten (A) und der zweiten (B) Schaltelemente wenigstens einer der ersten (BLO, bBLO, BL2, bBL2) und einer der zweiten (BL1, bBL1, BL3, bBL3) Bitleitungen verbunden. Über dritte Schaltelemente (C) ist jede Bitleitung mit dem Bereitschaftspotential (VSTB) verbunden. Eine erste Steuerleitung (STBb) ist mit allen dritten Schaltelementen (C) der ersten Bitleitungen und eine zweite Steuerleitung (STBt) ist mit allen dritten Schaltelementen (C) der zweiten Bitleitungen verbunden.
Description
Die Erfindung betrifft einen integrierten Speicher mit an ge
genüberliegenden Seiten eines Zellenfeldes angeordneten Lese
verstärkern.
In H. Fujisawa et al.: The Charge-Share Modified (CSM)
Precharge-Level Architecture for High-Speed and Low-Power
Ferroelectric Memory, in IEEE Journal of Solid-State Cir
cuits, Vol. 32, No. 5, May 1997, Seite 655 ff. ist ein ferro
elektrischer Speicher (FeRAM bzw. RAM) beschrieben, dessen
Speicherzellen vom Ein-Transistor-/Ein-Kondensator-Typ sind.
Der Speicherkondensator weist ein ferroelektrisches Dielek
trikum auf. Die Speicherzellen sind in Kreuzungspunkten von
Bitleitungen und Wortleitungen angeordnet. Die Bitleitungen
sind über n-Kanal-Transistoren mit einem gemeinsamen Lesever
stärker verbunden. Jede Bitleitung ist außerdem über einen p-
Kanal-Transistor mit einem Plattenpotential verbunden, mit
dem auch die vom Auswahltransistor abgewandte Elektrode jedes
Speicherkondensators verbunden ist. Der Steueranschluß des n-
Kanal-Transistors und des p-Kanal-Transistors jeder Bitlei
tung ist mit einer Spaltenauswahlleitung verbunden. Über die
Spaltenauswahlleitungen wird gleichzeitig immer nur auf eine
der Bitleitungen zugegriffen, die daraufhin über ihren n-
Kanal-Transistor mit dem Leseverstärker leitend verbunden
wird. Die übrigen Spaltenauswahlleitungen bleiben auf einem
niedrigen Pegel, so daß die zugehörigen Bitleitungen mit dem
Plattenpotential leitend verbunden sind. Obwohl bei Aktivie
rung einer der Wortleitungen an jeder Bitleitung einer der
Auswahltransistoren der Speicherzellen leitend geschalten
wird, wird der in den Speicherkondensatoren der nicht ausge
wählten Bitleitungen gespeicherte Zustand nicht beeinflußt,
da mittels der p-Kanal-Transistoren an beiden Elektroden der
Kondensatoren das Plattenpotential anliegt. Durch eine Span
nung von 0 V, die über einem ferroelektrischen Speicherkon
densator abfällt, wird dessen Polarisationszustand nicht ver
ändert. Der Polarisationszustand beeinflußt die Kapazität des
Speicherkondensators und entspricht einem bestimmten gespei
cherten logischen Zustand.
Bei integrierten Speichern bilden die in Schnittpunkten von
benachbarten Bitleitungen und Wortleitungen angeordneten
Speicherzellen zusammenhängende Zellenfelder. Wenn jeder Bit
leitung ein entsprechender Leseverstärker zugeordnet werden
muß, ist es günstig, die Leseverstärker nicht ausschließlich
an einer Seite des Zellenfeldes anzuordnen, sondern abwech
selnd an gegenüberliegenden Seiten des Zellenfeldes. Dann
steht mehr Platz für die Anordnung der Komponenten der Lese
verstärker zur Verfügung.
Bei integrierten Speichern sind oftmals mehrere benachbarte
Bitleitungen zu einer gemeinsamen Spalte zusammengefaßt, der
ein Spaltenauswahlsignal zugeordnet ist. Bei Aktivierung ei
ner der Spaltenauswahlleitungen werden dann Leseverstärker an
beiden Seiten des Zellenfeldes mit den Bitleitungen der ent
sprechenden Spalten verbunden und verstärken bei einem Lese
zugriff die aus den adressierten Speicherzellen auf diese
Bitleitungen ausgelesenen Signale. Um den Flächenbedarf der
Spaltenauswahlleitungen im Zellenfeld nicht zu groß werden zu
lassen, muß ihre Anzahl begrenzt werden. Andererseits bedeu
tet die Begrenzung der Anzahl der Spaltenauswahlleitungen,
daß jeder Spaltenauswahlleitung eine relativ große Anzahl von
Bitleitungen zugeordnet ist. Das bedeutet, daß bei jedem
Speicherzugriff eine große Anzahl von Leseverstärkern gleich
zeitig aktiviert werden muß. Je mehr Leseverstärker gleich
zeitig aktiviert werden, desto größer ist die Leistungsauf
nahme des integrierten Speichers. Bei Speicherzellen, deren
Inhalt bei einem Lesezugriff zerstört wird, dient der Lese
verstärker einem Rückschreiben der gerade ausgelesenen Daten.
Daher müssen normalerweise alle mit selektierten Bitleitungen
verbundene Leseverstärker aktiviert werden. Dies ist bei
DRAMs und FRAMs der Fall.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen integrierten
Speicher der beschriebenen Art anzugeben, bei dem bei glei
chem Verhältnis der Anzahl der Spaltenauswahlleitungen zur
Anzahl der Bitleitungen, das heißt bei konstantem Flächenbe
darf der Spaltenauswahlleitungen im Zellenfeld, die Lei
stungsaufnahme im Vergleich zu bekannten Lösungen reduziert
werden kann.
Diese Aufgabe wird mit einem integrierten Speicher gemäß Pa
tentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen
der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Der erfindungsgemäße Speicher weist erste Schaltelemente auf,
über die jede Bitleitung mit dem zugehörigen Leseverstärker
verbunden ist und zweite Schaltelemente, über die jede Bit
leitung mit einem Bereitschaftspotential verbunden ist. Die
ersten und zweiten Schaltelemente jeder Bitleitung sind mit
einer Spaltenauswahlleitung verbunden. Zusätzlich zu den er
sten und zweiten Schaltelementen weist der Speicher dritte
Schaltelemente auf, über die jede Bitleitung ebenfalls mit
dem Bereitschaftspotential verbunden ist. Eine erste Steuer
leitung ist mit je einem Steuereingang aller dritten Schalt
elemente der ersten Bitleitungen verbunden, die Leseverstär
kern an einer ersten Seite des Zellenfeldes zugeordnet sind.
Eine zweite Steuerleitung ist mit je einem Steuereingang al
ler dritten Schaltelemente der zweiten Bitleitungen verbun
den, die Leseverstärkern an einer zweiten Seite des Zellen
feldes zugeordnet sind.
Beim erfindungsgemäßen Speicher erfolgt also eine Selektion
der Bitleitungen nicht allein über die Spaltenauswahlleitun
gen, sondern zusätzlich über die erste und die zweite Steuer
leitung. Während des Betriebes des Speichers kann vorteilhaft
nur eine der beiden Steuerleitungen auf ein Potential ge
bracht werden, durch welches die zugehörigen dritten Schalt
elemente gesperrt werden. Dann sind zwar alle Bitleitungen
einer über die Spaltenauswahlleitung ausgewählten Spalte über
die ersten Schaltelemente leitend mit dem zugehörigen Lese
verstärker verbunden. Allerdings befinden sich diejenigen
Bitleitungen weiterhin auf dem Bereitschaftspotential, deren
dritte Schaltelemente über die entsprechende Steuerleitung
leitend geschalten sind. Daher kann über die beiden Steuer
leitungen ausgewählt werden, ob auf die ersten oder die zwei
ten Bitleitungen einer ausgewählten Spalte bei einem Spei
cherzugriff zugegriffen werden soll. Entsprechend muß dann
nur die Hälfte der den Bitleitungen einer Spalte zugeordneten
Leseverstärker gleichzeitig aktiviert werden. Daher ist die
Leistungsaufnahme der Leseverstärker um die Hälfte reduziert.
Da die Leseverstärker bei einem Speicherzugriff im allgemei
nen über entsprechende Aktivierungsleitungen aktiviert werden
müssen, die an beiden Seiten des Zellenfeldes angeordnet
sind, ermöglicht die Erfindung eine erhebliche Verminderung
der Leistungsaufnahme dadurch, daß jeweils gleichzeitig nur
eine der beiden Aktivierungsleitungen aktiviert werden muß.
Da die Zellenfelder integrierter Speicher oftmals sehr große
Abmessungen aufweisen und die Aktivierungsleitungen für die
Leseverstärker über die gesamte Breite des zugehörigen Zel
lenfeldes verlaufen, sind die Aktivierungsleitungen sehr
lang. Entsprechend groß ist auch ihre Leitungskapazität. Da
her wird zum Umladen der Aktivierungsleitungen sehr viel Lei
stung benötigt. Da die Erfindung ermöglicht, lediglich eine
der beiden Aktivierungsleitungen eines Zellenfeldes bei einem
Speicherzugriff zu aktivieren, kann diese erhebliche Lei
stungsaufnahme um die Hälfte reduziert werden.
Nach einer Weiterbildung sind die dritten Schaltelemente auf
der dem zugehörigen Leseverstärker zugewandten Seite des er
sten Schaltelementes der entsprechenden Bitleitung angeord
net. Das bedeutet, daß die dritten Schaltelemente, ebenso wie
die Leseverstärker, am Rande des Zellenfeldes angeordnet
sind, wo mehr Platz zur Verfügung steht, als innerhalb des
Zellenfeldes.
Günstig ist es, wenn die Spaltenauswahlleitungen im wesentli
chen parallel zu den Bitleitungen und die ersten und zweiten
Steuerleitungen im wesentlichen parallel zu den Wortleitungen
verlaufen. Dies ergibt eine besonders platzsparende Anordnung
der entsprechenden Leitungen.
Die Erfindung eignet sich insbesondere zur Anwendung bei fer
roelektrischen Speichern mit Speicherkondensatoren, die ein
ferroelektrisches Dielektrikum aufweisen. Sie ist jedoch auch
auf andere Speicher anwendbar, bei denen ein Zugriff auf die
Speicherzellen unterbunden wird, wenn die zugehörige Bitlei
tung bei leitendem Auswahltransistor auf einem Bereitschafts
potential gehalten wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand
der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Ausschnitt eines Zellenfeldes eines inte
grierten Speichers und
Fig. 2 einen Ausschnitt zweier benachbarter Zellenfelder
des integrierten Speichers der Fig. 1.
Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen inte
grierten Speichers vom Typ FRAM. Dieser weist in einem Zel
lenfeld AR eine Vielzahl von Speicherzellen MC auf, von denen
in Fig. 1 beispielhaft nur eine eingezeichnet wurde. Jede
Speicherzelle MC weist einen Auswahltransistor T und einen
Speicherkondensator C mit ferroelektrischem Dielektrikum auf.
Die Speicherzellen MC sind in Kreuzungspunkten von Bitleitun
gen BLi, bBLi mit Wortleitungen WLi angeordnet. Die eine
Elektrode des Speicherkondensators C jeder Speicherzelle MC
ist mit einem Bereitschaftspotential VSTB und die andere
Elektrode über den Auswahltransistor T mit der zugehörigen
Bitleitung verbunden. Das Gate des Auswahltransistors T ist
mit der zugehörigen Wortleitung verbunden. Der Speicher weist
eine Vielzahl der Bitleitungen und Wortleitungen auf. In der
Fig. 1 wurde jedoch nur eine der Wortleitungen WLi darge
stellt, sowie vier Bitleitungspaare, die eine Spalte bilden,
der eine gemeinsame Spaltenauswahlleitung LCSLk zugeordnet
ist. Die übrigen, in der Fig. 1 nicht dargestellten Bitlei
tungen sind ebenfalls zu Spalten mit je vier Bitleitungspaa
ren zusammengefaßt. Diese weiteren Spalten sind ebenso wie
die in Fig. 1 dargestellte Spalte aufgebaut. Die Wortleitun
gen WLi sind mit Ausgängen eines in der Fig. 1 nicht darge
stellten Zeilendecoders verbunden. Die Spaltenauswahlleitun
gen LCSLk sind mit Ausgängen eines ebenfalls nicht darge
stellten Spaltendecoders verbunden.
Jedem Bitleitungspaar BLi, bBLi ist ein Leseverstärker SA zu
geordnet. Die Bitleitungspaare sind in der sogenannten "In
terleaved Bitleitungsarchitektur" angeordnet. Das heißt, die
Leseverstärker SA benachbarter Bitleitungspaare sind abwech
selnd an gegenüberliegenden Rändern des Zellenfeldes AR ange
ordnet. Hierdurch steht für die Realisierung jedes Lesever
stärkers SA mehr Platz zur Verfügung, als wenn alle Lesever
stärker SA an derselben Seite des Zellenfeldes AR angeordnet
wären.
Jede Bitleitung BLi, bBLi ist über einen ersten Transistor A
von n-Kanal-Typ mit dem zugehörigen Leseverstärker SA verbun
den. An beiden Rändern des Zellenfeldes AR verläuft parallel
zu den Wortleitungen WLi jeweils eine Leitung für das Bereit
schaftspotential VSTB. Den ersten Transistoren A sind zweite
Transistoren B vom p-Kanal-Typ zugeordnet, die die jeweilige
Bitleitung auf der vom zugeordneten Leseverstärker SA abge
wandten Seite mit dem Bereitschaftspotential VSTB und mit der
anderen Bitleitung des jeweiligen Bitleitungpaares verbinden.
Weiterhin sind jedem Leseverstärker SA dritte Transistoren C
vom n-Kanal-Typ zugeordnet, die ebenfalls jede der beiden dem
Leseverstärker SA zugeordneten Bitleitungen mit dem Bereit
schaftspotential VSTB und miteinander verbinden. Jedem Lese
verstärker SA sind auch vierte Transistoren D vom n-Kanal-Typ
zugeordnet, die die beiden dem Leseverstärker SA zugeordneten
Bitleitungen mit einem Vorladepotential VPRE verbinden.
Parallel zu den Bitleitungen BLi, bBLi verlaufen die Spalten
auswahlleitungen LCSLk. Diese sind am Rande des Zellenfeldes
mit den Steueranschlüssen der ersten Transistoren A und der
zweiten Transistoren B der zugehörigen Spalte verbunden. Wei
terhin ist eine erste Steuerleitung STBb und eine zweite
Steuerleitung STBt vorhanden, die parallel zu den Wortleitung
WLi angeordnet sind und mit den Steueranschlüssen der an der
jeweiligen Seite des Zellenfeldes AR angeordneten dritten
Transistoren C aller Spalten verbunden sind. Außerdem weist
der Speicher eine erste Vorladesteuerleitung PREb und eine
zweite Vorladesteuerleitung PREt auf, die am oberen bzw. un
teren Rand des Zellenfeldes AR angeordnet sind und mit den
Steueranschlüssen der dort angeordneten vierten Transistoren
D aller Spalten verbunden sind. Während jede Spaltenauswahl
leitung LCSLk nur jeweils den vier Bitleitungspaaren jeder
Spalte innerhalb des Zellenfeldes AR zugeordnet ist, ist die
erste Steuerleitung STBb und die erste Vorladesteuerleitung
PREb allen Bitleitungspaaren BLi, bBLi zugeordnet, die mit
den am Zellenfeldrand angeordneten oberen Leseverstärkern SA
verbunden sind. Die zweite Steuerleitung STBt und die zweite
Vorladesteuerleitung PREt sind allen Bitleitungspaaren des
Zellenfeldes AR zugeordnet, die mit den am unteren Zellen
feldrand angeordneten Leseverstärkern SA verbunden sind.
Die Funktionsweise des in Fig. 1 dargestellten Speichers ist
folgende:
Solange keine der Spalten ausgewählt ist, haben alle Spalten auswahlleitungen LCSLk niedriges Potential, so daß die ersten Transistoren A gesperrt und die zweiten Transistoren B lei tend sind. Somit sind die Bitleitungen BLi, bBLi am Rande des Zellenfeldes AR von den Leseverstärkern SA abgekoppelt und befinden sich auf dem Bereitschaftspotential VSTB. Außerdem befinden sich alle Wortleitungen WLi auf dem niedrigen Poten tial, so daß alle Auswahltransistoren T der Speicherzellen MC gesperrt sind.
Solange keine der Spalten ausgewählt ist, haben alle Spalten auswahlleitungen LCSLk niedriges Potential, so daß die ersten Transistoren A gesperrt und die zweiten Transistoren B lei tend sind. Somit sind die Bitleitungen BLi, bBLi am Rande des Zellenfeldes AR von den Leseverstärkern SA abgekoppelt und befinden sich auf dem Bereitschaftspotential VSTB. Außerdem befinden sich alle Wortleitungen WLi auf dem niedrigen Poten tial, so daß alle Auswahltransistoren T der Speicherzellen MC gesperrt sind.
Bei einem Lesezugriff auf den Speicher wird eine der Spalten
auswahlleitungen LCSLk in Abhängigkeit einer anliegenden
Spaltenadresse auf ein hohes Potential gebracht, so daß die
ersten Transistoren A dieser Spalte leitend geschaltet und
die zweiten Transistoren B dieser Spalte gesperrt werden.
Gleichzeitig weist eine der Steuerleitungen STBb, STBt einen
hohen Pegel und die andere Steuerleitung einen niedrigen Pe
gel auf. Die dritten Transistoren C, deren zugehörige Steuer
leitung STBb bzw. STBt den hohen Pegel aufweist, sorgen da
für, daß die zugehörigen Bitleitungen BLi, bBLi auch bei lei
tenden ersten Transistoren A auf dem Bereitschaftspotential
VSTB bleiben. Somit liegt das Bereitschaftspotential VSTB für
die entsprechenden Speicherzellen MC dieser Bitleitungen an
beiden Elektroden des Speicherkondensators C an, so daß der
gespeicherte logische Zustand dieser Speicherzellen nicht be
einflußt wird.
Außerdem wird diejenige Vorladesteuerleitung PREb, PREt auf
den hohen Pegel gebracht, deren zugeordnete Steuerleitung
STBb, STBt den niedrigen Pegel aufweist. Somit werden dieje
nigen Bitleitungen, die über ihre dritten Transistoren C
nicht mit dem Bereitschaftspotential VSTB leitend verbunden
sind, über ihre vierten Transistoren D leitend mit dem Vorla
depotential VPRE verbunden. Vor der Aktivierung einer der
Wortleitungen WLi werden die vierten Transistoren D wieder
gesperrt, indem die zugehörige Vorladesteuerleitung PREb,
PREt wieder einen niedrigen Pegel annimmt. Anschließend wird
eine der Wortleitungen WLi auf den hohen Pegel gebracht, so
daß für jedes Bitleitungspaar BLi, bBLi der Auswahltransistor
T einer der Speicherzellen MC leitend geschalten wird.
Der Speicherinhalt derjenigen Speicherzellen MC, deren zuge
ordnete Spaltenauswahlleitung LCSLk einen niedrigen Pegel
aufweist, wird bei einem Speicherzugriff nicht beeinflußt, da
die zugehörigen Bitleitungen über die zweiten Transistoren B
leitend mit dem Bereitschaftspotential VSTB verbunden sind.
Außerdem wird der Speicherinhalt derjenigen Speicherzellen MC
nicht beeinflußt, deren Spaltenauswahlleitung LCSLk zwar ei
nen hohen Pegel aufweist, deren zugehörige Steuerleitung
STBb, STBt aber einen hohen Pegel aufweist. Diese sind näm
lich über die leitenden ersten Transistoren A und die leiten
den dritten Transistoren C ebenfalls mit dem Bereitschaftspo
tential VSTB verbunden. Ein Lesezugriff erfolgt nur auf die
jenigen Speicherzellen MC, deren Spaltenauswahlleitungen
LCSLk einen hohen und deren zugehörige Steuerleitung STBb,
STBt einen niedrigen Pegel aufweisen. Für diese wurden über
die leitenden ersten Transistoren A und vierten Transistoren
D die entsprechenden Bitleitungen auf das Vorladepotential
VPRE vorgeladen. Dann liegt an der einen Elektrode des ent
sprechenden Speicherkondensators C dieser Speicherzellen MC
das Vorladepotential VPRE, während an der vom Auswahltransi
stor T abgewandten Elektrode der Kondensatoren C das Bereit
schaftspotential VSTB anliegt. Da bei den letztgenannten
Speicherzellen MC die Spannung über den Speicherkondensator C
ungleich 0 V ist, erfolgt ein Auslesen dieser Speicherzellen.
Je nach in den letztgenannten Speicherzellen MC gespeichertem
logischem Zustand wird das Potential der mit diesen verbunde
nen Bitleitungen unterschiedlich beeinflußt. Als Folge dessen
stellt sich ein entsprechendes Differenzsignal an den beiden
Eingängen des zugehörigen Leseverstärkers SA ein. Die Lese
verstärker SA verstärken dieses Differenzsignal und geben es
nach außerhalb des integrierten Speichers weiter. Gleichzei
tig wird das verstärkte Differenzsignal von den Leseverstär
kern zurück in die ausgelesenen Speicherzellen MC geschrie
ben, deren Speicherinhalt beim Auslesen zerstört wurde.
Allen Leseverstärkern SA beim in der Fig. 1 dargestellten
Speicher, die am oberen Rand des Zellenfeldes AR angeordnet
sind, ist eine erste Aktivierungsleitung Sb zugeordnet, wäh
rend den Leseverstärkern SA am unteren Rand des Zellenfeldes
AR eine zweite Aktivierungsleitung St zugeordnet ist. Während
eines Speicherzugriffs werden über die Aktivierungsleitungen
Sb, St nur diejenigen Leseverstärker SA aktiviert, auf deren
zugeordnete Bitleitungen BLi, bBLi ein Zugriff erfolgen soll.
Außerdem wird den Leseverstärkern SA zu deren Aktivierung das
zugehörige Spaltenauswahlsignal LCSLk zugeführt, so daß nicht
alle Leseverstärker SA am unteren bzw. oberen Rand des Zel
lenfeldes AR gleichzeitig aktiviert werden, sondern nur die
jenigen Leseverstärker SA, die an der entsprechenden Seite
des Zellenfeldes AR angeordnet sind und außerdem der jeweils
adressierten Spalte zugeordnet sind. Beim Speicher dieses
Ausführungsbeispiels geschieht die Aktivierung der Lesever
stärker SA mittels eines UND-Gatters A, dessen Ausgang mit
einem Aktivierungseingang des entsprechenden Leseverstärkers
SA, dessen erster Eingang mit der jeweiligen Spaltenauswahl
leitung LCSLk und dessen zweiter Eingang mit der entsprechen
den oberen Aktivierungsleitung Sb bzw. unteren Aktivierungs
leitung St verbunden ist.
Beim hier beschriebenen Speicher werden über die Spaltenaus
wahlleitungen LCSLk also gleichzeitig immer vier Bitleitungs
paare BLi, bBLi selektiert. Über die Steuerleitungen STBb,
STBt erfolgt dann eine weitere Unterauswahl zweier dieser
vier selektierten Bitleitungspaare. Es werden dann über die
Aktivierungsleitungen Sb, St nur die beiden diesen Bitlei
tungspaaren zugeordneten Leseverstärker SA aktiviert. Aus
diesem Grunde unterscheidet sich beim erfindungsgemäßen Spei
cher die Anzahl der einer der Spaltenauswahlleitungen LCSLk
zugeordneten Bitleitungen von der Anzahl der gleichzeitig bei
einem Speicherzugriff zu aktivierenden Leseverstärker SA. So
mit kann durch die Erfindung die Anzahl der einer gemeinsamen
Spaltenauswahlleitung LSCLk zugeordneten Bitleitungen, die
maßgeblich für die Anzahl der insgesamt benötigten Spalten
auswahlleitungen und damit für den Platzbedarf der Spalten
auswahlleitungen innerhalb des Zellenfeldes AR ist, doppelt
so groß gewählt werden, wie die Anzahl der gleichzeitig zu
aktivierenden Leseverstärker SA.
Da den Leseverstärkern SA am oberen und am unteren Rand des
Zellenfeldes AR jeweils unterschiedliche Aktivierungsleitun
gen Sb, St zugeordnet sind, die zu unterschiedlichen Zeit
punkten aktiviert werden, ist deren jeweils umzuladende Lei
tungskapazität nur halb so groß, als wenn beide Aktivierungs
leitungen gleichzeitig aktiviert würden. Hierdurch ergibt
sich eine deutliche Reduzierung der Leistungsaufnahme des
Speichers, da die Abmessungen der Zellenfelder AR oft sehr
groß und aus diesem Grund die Aktivierungsleitungen Sb, St
sehr lang sind.
Bei anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung ist es auch
möglich, daß der Speicher zwei Betriebsarten hat, wobei sich
der Speicher in der ersten Betriebsart wie der anhand der
Fig. 1 beschriebene Speicher verhält und wobei in der zweiten
Betriebsart die beiden Steuerleitungen STBb, STBt, die beiden
Vorladesteuerleitungen PREb, PREt und die beiden Aktivie
rungsleitungen Sb, St jeweils gleichzeitig aktiviert und de
aktiviert werden, so daß in der zweiten Betriebsart ein Spei
cherzugriff auf alle Bitleitungspaare einer Spalte gleichzei
tig erfolgt. In der ersten Betriebsart sind dann halb so vie
le Leseverstärker SA bei einem Zugriff auf eine der Spalten
aktiv, wie in der zweiten Betriebsart. Bei diesem Ausfüh
rungsbeispiel kann also mittels der Steuerleitungen, Vorlade
steuerleitungen und Aktivierungsleitungen eine unterschiedli
che Datenbreite und eine unterschiedliche Leistungsaufnahme
des Speichers in den beiden Betriebsarten erreicht werden.
Bei anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung ist es auch
möglich, die dritten Transistoren C auf der vom jeweiligen
Leseverstärker SA abgewandten Seite der ersten Transistoren
A, also innerhalb des Zellenfeldes AR, anzuordnen. Allerdings
steht im Zellenfeld AR im allgemeinen viel weniger Platz zur
Verfügung als an dessen Rand.
Fig. 2 zeigt einen anderen Ausschnitt des in Fig. 1 darge
stellten integrierten Speichers. Dargestellt sind zwei be
nachbarte Zellenfelder AR1, AR2 sowie jeweils ein Bitlei
tungspaar BLi, bBLi innerhalb jedes Zellenfeldes. Der Fig. 2
ist zu entnehmen, daß jeder Leseverstärker SA (von denen in
der Fig. 2 nur einer dargestellt wurde) jeweils einem Bit
leitungspaar aus beiden Zellenfelder AR1, AR2 zugeordnet ist.
Den mit demselben Leseverstärker SA verbundenen Bitleitungs
paaren BLi, bBLi sind jeweils unterschiedliche Spaltenaus
wahlleitungen LCSLk zugeordnet. Der Fig. 2 läßt sich auch
entnehmen, daß die jedem Leseverstärker SA zugeordneten drit
ten Transistoren C und vierten Transistoren D ebenfalls je
weils zwei Bitleitungspaaren zugeordnet sind.
Claims (5)
1. integrierter Speicher
- - mit Speicherzellen (MC), die in Kreuzungspunkten von er sten (BL0, bBL0, BL2, bBL2) und zweiten (BL1, bBL1, BL3, bBL3) Bitleitungen mit Wortleitungen (WLi) in einem Zel lenfeld (A) angeordnet sind,
- - bei dem bei Adressierung einer der Speicherzellen (MC) de ren Speicherinhalt nicht beeinflußt wird, sofern die zuge hörige Bitleitung ein Bereitschaftspotential (VSTB) hat,
- - mit Leseverstärkern (SA) zum Verstärken von aus den Spei cherzellen (MC) auf die Bitleitungen (BLi, bBLi) ausgele senen Daten, wobei die den ersten bzw. zweiten Bitleitun gen zugeordneten Leseverstärker jeweils an entgegengesetz ten Seiten des Zellenfeldes (AR) angeordnet sind,
- - mit ersten Schaltelementen (A), über die jede Bitleitung (BLi, bBLi) mit dem zugehörigen Leseverstärker (SA) ver bunden ist und die leitend sind, wenn an ihren Steueran schlüssen ein erster logischer Zustand (1) auftritt,
- - mit zweiten Schaltelementen (B), über die jede Bitleitung (BLi, bBLi) auf der vom zugehörigen Leseverstärker (SA) abgewandten Seite ihres ersten Schaltelementes (A) mit dem Bereitschaftspotential (VSTB) verbunden ist und die lei tend sind, wenn an ihren Steueranschlüssen ein zweiter lo gischer Zustand (0) auftritt,
- - mit Spaltenauswahlleitungen (LCSLk), die jeweils mit den Steueranschlüssen der ersten (A) und der zweiten (B) Schaltelemente wenigstens einer der ersten (BL0, bBL0, BL2, bBL2) und einer der zweiten (BL1, bBL1, BL3, bBL3) Bitleitungen verbunden sind,
- - mit dritten Schaltelementen (C), über die jede Bitleitung (BLi, bBLi) mit dem Bereitschaftspotential (VSTB) verbun den ist,
- - mit einer ersten Steuerleitung (STBb), die mit je einem Steuereingang aller dritten Schaltelemente (C) der ersten Bitleitungen (BL0, bBL0, BL2, bBL2) verbunden ist,
- - und mit einer zweiten Steuerleitung (STBt), die mit je ei nem Steuereingang aller dritten Schaltelemente (C) der zweiten Bitleitungen (BL1, bBL1, BL3, bBL3) verbunden ist.
2. Integrierter Speicher nach Anspruch 1,
deren dritte Schaltelemente (C) auf der dem zugehörigen Lese
verstärker (SA) zugewandten Seite des ersten Schaltelementes
(A) der entsprechenden Bitleitung (BLi, bBLi) angeordnet
sind.
3. Integrierter Speicher nach Anspruch 1 oder 2,
dessen Spaltenauswahlleitungen (LCSLk) im wesentlichen paral
lel zu den Bitleitungen (BLi, bBLi) und dessen erste (STBb)
und zweite (STBt) Steuerleitungen im wesentlichen parallel zu
den Wortleitungen (WLi) verlaufen.
4. Integrierter Speicher nach einem der vorstehenden Ansprü
che,
- - mit vierten Schaltelementen (D), über die jede Bitleitung (BLi, bBLi) mit einem Vorladepotential (VPRE) verbunden ist,
- - mit einer ersten Vorladesteuerleitung (PREb), die mit je einem Steuereingang aller vierten Schaltelemente (D) der ersten Bitleitungen (BL0, bBL0, BL2, bBL2) verbunden ist,
- - und mit einer zweiten Vorladesteuerleitung (PREt), die mit je einem Steuereingang aller vierten Schaltelemente (D) der zweiten Bitleitungen (BL1, bBL1, BL3, bBL3) verbunden ist.
5. Integrierter Speicher mit an gegenüberliegenden Seiten ei
nes Zellenfeldes angeordneten Leseverstärkern nach einem der
vorstehenden Ansprüche,
der ein ferroelektrischer Speicher ist, dessen Speicherzellen
(MC) jeweils einen Auswahltransistor (T) und einen Speicher
kondensator (C) mit ferroelektrischem Dielektrikum aufwei
sen.
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