JPH04111297A - スタティック・ランダム・アクセス・メモリセル - Google Patents

スタティック・ランダム・アクセス・メモリセル

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JPH04111297A
JPH04111297A JP2229766A JP22976690A JPH04111297A JP H04111297 A JPH04111297 A JP H04111297A JP 2229766 A JP2229766 A JP 2229766A JP 22976690 A JP22976690 A JP 22976690A JP H04111297 A JPH04111297 A JP H04111297A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
level
transistors
line
memory cell
Prior art date
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Pending
Application number
JP2229766A
Other languages
English (en)
Inventor
Atsuo Koshizuka
淳生 越塚
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.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
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Priority to US07/751,535 priority patent/US5305258A/en
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Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C8/00—Arrangements for selecting an address in a digital store
    • G11C8/16—Multiple access memory array, e.g. addressing one storage element via at least two independent addressing line groups

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Static Random-Access Memory (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体メモリ装置に関し、特に、スタティッ
ク・ランダム・アクセス・メモリ (以下、rsRAM
Jと呼ぶ。)に用いるメモリセルに関するものである。
〔従来の技術〕
第4図は、従来のSRAMのメモリセルの構成を示す回
路図である。従来のSRAMセルは、第4図に示すよう
に、第1のNチャンネルトランジスタ81のゲート81
aと第4のNチャンネルトランジスタ84のゲート84
aが選択線85に接続され、これら第1および第4のN
チャンネルトランジスタ81.84の各ドレイン81b
、84bが2つの続出し線(書き込み線を兼ねる)86
87にそれぞれ接続されている。また第1のNチャンネ
ルトランジスタ81のソース81cは第2のNチャンネ
ルトランジスタ82のドレイン82bおよび第3のNチ
ャン2、ルトランジスタ83のゲー)83aに接続され
ており、第4のNチャンネルトランジスタ84のソース
84cは第3のNチャンネルトランジスタ83のドレイ
ン83bおよび第2のNチャンネルトランジスタ82の
ゲート82aに接続されている。第2および第3のNチ
ャン2ルトランジスタ82.83の各ソース82C18
3Cは接地されている。さらに、N ’a vA88と
第2のNチャンネルトランジスタ82のドレイン82b
との間には第1のインピーダンス素子89が接続されて
おり、電fiL’i88と第3のNチャンネルトランジ
スタ83のドレイン83bとの間には第2のインピーダ
ンス素子90が接続されている。
以上のように構成された従来のメモリセルにビット情報
を書き込む場合、先ず選択vA85をI]レレベにする
ことによりこの図に示すメモリセルが選択され、2木の
読出し線(書き込み線)8687の一方をI−(レベル
、他方をLレベルにすることによりこのメモリセルにビ
ット情報が書き込まれる。
ここで読出し線(書き込み線)86をLレベル、読出し
線(書き込み線)87をHレベルとした場合について説
明する。先ず選択紙85がHレベルとなることにより第
1および第4のトランジスタ81.84がオン状態とな
り、この状態において読出し線(Vき込み線)86がL
レベル、読出し&?t(書き込み線)87がHレベルと
なるとA点が1(レベルとなり、これにより第2のトラ
ンジスタ82がオン状態となり、これによりB点がこの
トランジスタ82を介して接地された状態となってB点
がLレベルとなる。このB点がLレベルとなることによ
り第3のトランジスタ83はオフ状態となる。この状態
で選択線85がLレベルに戻ると、第1および第4のト
ランジスタ81.84がオフ状態となり、A点がHレベ
ル、B点がLレベルの状態に保持される。ここで第1お
よび第2のインピーダンス素子89.90は、各トラン
ジスタのリーク電流により上記のメモリ状態(A点とB
点の一方がHレベル、他方がLレベルとなった状態)が
時間の経過とともに変化してしまうことを防止するため
に、各トランジスタのリーク電流分だけ電源線88から
電流を補給するためのものであり、例えばテラオーム程
度の高インピーダンス素子が用いられる。尚、上記説明
とは逆にA点をLレベル、B点をHレベルの状態にする
ためには、上記説明とは逆に読出し線(書き込み線)8
6をHレベル、読出し線(書き込み線)87をLレベル
として書込み動作を行なえばよい。
次に、A点がHレベル、B点がLレベルに保持されたメ
モリ状態を読み出すには、選択vA85をHレベルとす
ることにより第1および第4のトランジスタ81.84
がオン状態となり、A点がHレベル、B点がLレベルの
メモリ状態にあることが読出し線86.87を介して読
み出される。またA点がLレベル、B点がHレベルの状
態にある場合も同様である。
以上のようなメモリセルを格子上に多数配列することに
より、メモリが構成され、また選択線と続出し線(書き
込み線)とにより任意のメモリセルをアクセスすること
が可能となる。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記のような機構を備えた従来のSRAMセルでは、一
つのセルあたり最低4個のトランジスタが必要であり、
またこの4個のトランジスタとも読出し線のドライブに
関与するため、読出し線のドライブ能力を確保する必要
からこの4個のトランジスタとも基板上に形成する必要
がある。このため、従来のSRAMセルでは、その面積
が大きくなってしまい集積度を向上させることができな
いという問題がある。
本発明は、上記事情に基づいてなされたものであり、基
板上に形成する必要のあるトランジスタの数を減らし、
これにより集積度を向上させることのできるスタティッ
ク・ランダム・アクセス・メモリセルを提供することを
目的をする。
〔課題を解決するための手段〕
上記の目的を達成するための本発明は、ドレインが読出
し線に接続されるとともにゲートが選択線に接続された
第1のトランジスタと、ドレインが前記第1のトランジ
スタのソースに接続されるとともにソースが接地された
第2のトランジスタと、ゲートが前記第1のトランジス
タのソースに接続されるとともにドレインが前記第2の
トランジスタのゲートに接続され、さらにソースが接地
された第3のトランジスタと、電源線と前記第2のトラ
ンジスタのドレインとの間に接続された第1のインピー
ダンス素子と、電tX線と前記第3のトランジスタのド
レインとの間に接続された第2のインピーダンス素子か
らなることを特徴とするものである。
ここで、前記第1および第2のインピーダンス素子とし
ては、例えばトランジスタや高抵抗ロード等が用いられ
る。
〔作用〕
本発明は上記構成により、このメモリセルをアクセスす
る際に読出し線のドライブに関与するトランジスタは前
記第1のトランジスタおよび前記第2のトランジスタの
2個のみとなり、この2個のトランジスタのみを基板上
に形成すればよい。
また、前記第3のトランジスタはこのメモリセルのメモ
リ状態を安定に保持する役割を有しており、この第3の
トランジスタはデータの読み出しには関与しないのでド
ライブ能力は要求されない。したがって、この第3のト
ランジスタは基板上に形成する必要がなく、基板上に形
成された回路の上に積層して形成することができる。こ
のように基板上に形成する必要のあるトランジスタは各
メモリセルあたり2個で済むため、その分集積度を増す
ことができ、メモリの大容量化をはかることができる。
〔実施例〕
以下、本発明の1実施例について第1図乃至第3図を参
照して説明する。
第1図は本発明のSRAMセルの構成を表した回路図で
ある。
第1のNチャンネルトランジスタ11のドレインllb
は読出し線16に接続されており、この第1のNチャン
ネルトランジスタ11のゲート11aは選択線15に接
続されている。また、この第1のNチャンネルトランジ
スタ11のソース11Cは第2のNチャンネルトランジ
スタ12のドレイン12bおよび第3のNチャンネルト
ランジスタ13のゲート13aに接続されている。第2
のNチャンネルトランジスタ12のゲート12aは第3
のNチャンネルトランジスタ13のドレイン13bと接
続されている。また、これら第2および第3のトランジ
スタ12.13の各ソース12c、13cは接地されて
いる。さらに電源線18と第2のトランジスタ12のド
レイン12bとの間には第1の高インピーダンス素子1
9が接続されており、電源線18と第3のトランジスタ
13のドレイン13bとの間には高インピーダンス素子
20が接続されている。
上記のように構成されたSRAMセルにデータを書き込
む際は、先ず選択線15を電源レベルVccとし、つい
で読出し線(書き込み線)16をHレベルもしくはLレ
ベルとすることにより、A点もしくはB点のいずれが一
方が■]レベル、他方がLレベルとなる。ここでA点を
Hレベル、B点をLレベルとするには、読出しvA(書
き込み線)16をLレベルとすればよい。読出し線(書
き込み線)16でLレベルとするとB点がLレベルとな
り第3のトランジスタ13がオフ状態となり、したがっ
てA点がHレベルとなり、このHレベルの電圧が第2の
トランジスタのゲート12aに印加されて第2のトラン
ジスタ12がオン状態となり、したがってこの第2のト
ランジスタ12を介してB点が接地された状態となりB
点がLレベルに保持される。同様にしてA点をLレベル
、B点を1ルベルとするには読出し線(書き込み線)1
6をHレベルとすればよい。
次に、このSRAMセルのメモリ状態を読み出すには、
選択線15に接地レベルGNDと電源レベルVccとの
中間レベルの電圧を印加する。これによりB点がHレベ
ルがLレベルに応じて続出し線16にそれぞれHレベル
、Lレベルの信号が現われ、このS RAMセルのメモ
リ状態の読み出しが行われる。
第1図に示すようなSRAMセルを構成することにより
、読出し線16のドライブには2個のトランジスタ、即
ち第1および第2のトランジスタ11.12のみが関与
し、第3のトランジスタ13はこのメモリセルのメモリ
状態を安定に保持する役割を有するのみであって、続出
し線16のドライブには関与しないこととなる。したが
って、基板上には第1および第2のトランジスタ11】
2のみ形成すればよく、第3のトランジスタ13はその
上に積層させて形成することが可能であり、これにより
各メモリセルが占有する面積を小さくすることが可能と
なる。
第2図は、第1図に示した第1および第2のインピーダ
ンス素子の一例としてPチャンネルトランジスタを用い
た例を示した回路図である。第1図に示したものと同一
の残油を有するものには第1図で用いた符号と同一の符
号を用いることにより、その詳細な説明を省略する。
この回路では第1図に示す第1および第2のインピーダ
ンス素子19.20の例として第1および第2のPチャ
ンネルトランジスタ39.40が用いられており、これ
は、CMO3型のSRAMメモリに適した構成である。
これら第1および第2のPトランジスタ39.40のソ
ース39c40Cは電源線18に接続されており、また
第1および第2のPチャンネルトランジスタ39.40
の各ドレイン39b、40bは、それぞれ第2および第
3のNチャンネルトランジスタ12.13の各ドレイン
12b、13bに接続されている。
また、これら第1および第2のPチャンネルトランジス
タ39.40の各ゲート39a、40aはそれぞれ第2
および第3のNチャンネルトランジスタ12.13の各
ゲート12a、13aに接続されている。
上記のように構成すると、例えばA点がHレベル、B点
がLレベルにあるとき、B点に関しては、第1のPチャ
ンネルトランジスタ39はオフ状態となるとともに第2
のNチャンネルトランジスタ12がオン状態となってい
るためB点のしレベルが保持され、A点に関しては第2
のPチャンネルトランジスタ40がオン状態となるとと
もに第3のNチャンネルトランジスタがオフ状態となり
、A点のHレベルが保持される。
上記第2図に示した構成においても読出し線16のドラ
イブに関与するトランジスタは第1および第2のNチャ
ンネルトランジスタ11.12のみである。他のトラン
ジスタ13,39.40はこのメモリセルに記憶された
データを安定に保持するのに寄与するものであって、ポ
リシリコン・トランジスタ等のSO1構造のトランジス
タを採用することが可能である。
第3図は第1図に示した第1および第2のインピーダン
ス素子の一例として高抵抗ロードを用いた例を示した回
路図である。第2図の場合と同様、第1図に示したもの
と同一の機能を有するものには第1図で用いた符号と同
一の符号を用いることにより、その詳細な説明を省略す
る。
この回路は、第1図に示す第1および第2のインピーダ
ンス素子19.20の例として、それぞれ第1および第
2の高抵抗ロード59.60を用いており、高抵抗ロー
ド型SRAM・セルに適した回路である。第3のNチャ
ンネルトランジスタ13、及び第1および第2の高抵抗
ロード5960はデータを安定に保持するのに寄与する
ものであり、それぞれポリシリコントランジスタ、及び
ポリシリコン抵抗を採用することが可能である。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、読出し線のドライ
ブに関与するトランジスタを2個に減少したことにより
、面積を小さくしてメモリの大容量化を実現することが
できるSRAMセルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のSRAMセルの構成を表した回路図、
第2図はインピーダンス素子の一例としてPチャンネル
トランジスタを用いた例を示した回路図、第3図はイン
ピーダンス素子の一例として高抵抗ロードを用いた例を
示した回路図、第4図は従来のSRAMセルの構成を示
す回路図である。 11 ・・ 2 ・・・ 3 ・・ 6 ・・・ 9.2 第1のトランジスタ、 第2のトランジスタ、 第3のトランジスタ、15・・・選択線、続出し線、1
8・・・電源線・ 0・・・インピーダンス素子、 0・・・Pチャンフル1−ランジスタ、0・・・高抵抗
ロード。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ドレインが読出し線に接続されるとともにゲート
    が選択線に接続された第1のトランジスタと、ドレイン
    が前記第1のトランジスタのソースに接続されるととも
    にソースが接地された第2のトランジスタと、ゲートが
    前記第1のトランジスタのソースに接続されるとともに
    ドレインが前記第2のトランジスタのゲートに接続され
    、さらにソースが接地された第3のトランジスタと、電
    源線と前記第2のトランジスタのドレインとの間に接続
    された第1のインピーダンス素子と、電源線と前記第3
    のトランジスタのドレインとの間に接続された第2のイ
    ンピーダンス素子からなることを特徴とするスタティッ
    ク・ランダム・アクセス・メモリセル。
  2. (2)前記第1および第2のインピーダンス素子がトラ
    ンジスタであることを特徴とする請求項1記載のスタテ
    ィック・ランダム・アクセス・メモリセル。
  3. (3)前記第1および第2のインピーダンス素子が高抵
    抗ロードであることを特徴とする請求項1記載のスタテ
    ィック・ランダム・アクセス・メモリセル。
JP2229766A 1990-08-30 1990-08-30 スタティック・ランダム・アクセス・メモリセル Pending JPH04111297A (ja)

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