JPH04337597A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH04337597A
JPH04337597A JP3138485A JP13848591A JPH04337597A JP H04337597 A JPH04337597 A JP H04337597A JP 3138485 A JP3138485 A JP 3138485A JP 13848591 A JP13848591 A JP 13848591A JP H04337597 A JPH04337597 A JP H04337597A
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JP
Japan
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node
bit line
becomes
potential
inverter
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Pending
Application number
JP3138485A
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English (en)
Inventor
Takamori Terada
寺田 孝守
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は半導体記憶装置、特に
半導体集積回路に内蔵するスタティックRAMの消費電
力低減を図ったものに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図3は従来の半導体記憶装置(スタティ
ックRAM)を示す回路図であり、図において、1はN
MOSFET、2はPMOSFET、3はインバータ素
子、4はNAND素子、5はNOR素子、6はOR素子
であり、インバータ素子3が2つ逆並列に接続されてで
きたデータラッチがメモリセルとして用いられている。 またインバータ素子3は導電型の異なる一対のMOST
が電源18−接地間に直列に接続された構造を有してい
る。
【0003】またDIは書き込みデータの指定を行なう
データ入力信号、Wは書込み/読出しを制御する書込み
/読出し制御信号、AEはアドレスイネーブル信号、O
Cはチップ選択状態/非選択状態を指定するチップイネ
ーブル信号であり、語尾の*は該当する信号がLになっ
た時に有効な動作を行なうものであることを示す。
【0004】図4(a)は図3より単位メモリセル分を
抜粋した一部回路図であり、また図4(b)はメモリセ
ルの構造を詳細に示したものであり、この図に従って動
作を説明する。まず、データの読み出し時の動作につい
て説明する。今、ノードN8bが“L”(ノードN8a
は“H”)の時を考える。読み出し動作を行うため読出
し/書込み制御信号W*=“H”であり、ノードN9=
“L”は明らかである。またNMOSFETM12,M
13は書き込みデータドライバであるため、通常、読出
時にはオフとなっている。ここで、アドレスが決定され
ワード線W=“H”となった時を考える。等価的にノー
ドN8bとノードN10の電圧を考えると、M10,M
11のPMOSFET及び、M14a,M14bのNM
OSFET(アクセストランジスタ)がオン,インバー
タV4を構成するドライバトランジスタ(NMOST)
41bがオンして、電源電位18→トランジスタM10
,11→ノードN10→アクセストランジスタM14b
→ドライバトランジスタM41b→接地19によるショ
ートパスが発生し貫通電流が流れ、トランジスタ41b
,アクセストランジスタM14b,トランジスタM10
,M11で抵抗分圧された値がノードN10に出力され
る。ここで、ノードN8bが“L”であれば、ノードN
10の電圧もインバータV6の論理閾値より“L”にな
るように設計しなければならない。
【0005】次に、インバータV5側の電流の流れを説
明するために、本来ノードN8a=“H”として説明す
る代わりにノードN8bを“H”として考えてみると、
同じく読み出し動作のため読み出し/書き込み制御信号
W*=“H”で、ノードN9=“L”であることは上記
と同様である。また読出時であるためM12,M13の
NMOSFETも同様にオフ状態となっている。しかし
上記同様にアドレスが決定され、ワード線W=“H”と
なっても、インバータV5を構成するドライバトランジ
スタ41aがオフしているため接地19に到るショート
パスが発生しないため、貫通電流は流れず、“H”のデ
ータを読み出すことが可能となる。
【0006】次にデータの書き込み時の動作を説明する
。今、初期状態としてN8b=“H”,N8a=“L”
とし、ノードN8bにLを書き込む時を考える。 DI*=“L”で、書き込み動作のためW*=“L”で
あり、ノードN9  =“H”となっている。そしてワ
ード線W=“H”となった時、等価的にノードN8b,
N10の電圧を考えると、インバータV5のNMOSF
ET41aがオン、アクセストランジスタM14a,1
4bがオン、NMOSFETM12,M13がオンとな
りビット線のノードN10を接地に接続させる経路、ト
ランジスタ41a→アクセストランジスタM14a→ノ
ードN10→トランジスタM12,M13のショートパ
スが発生し、ノードN10がプルダウンされる。ここで
ノードN8bの値がインバータV5の論理閾値より“L
”になることよりはじめて書き込みが完了する。そして
書き込みが完了すれば、ショートパスはなくなり電流の
消費はストップする。
【0007】次に、ノードN8b=“L”に、DI*=
“H”を用いてHレベルを書き込む場合を考える。先と
同様に考えると、ワード線W=“H”の時ノードN9=
“L”のため、等価的にノードN8b,N10の電圧を
考えると、トランジスタM10,M11のPMOSFE
Tがオン、インバータV4のNMOSFET41bがオ
ンとなり、ビット線のノードN10を電源電位18に接
続させる経路、トランジスタ41b→アクセストランジ
スタM14b→ノードN10→トランジスタM10,M
11のショートパスが発生し、ノードN10が電源電位
にプルアップされる。ここで、ノードN8bの値がイン
バータV5の論理閾値より“H”になることより書き込
みが完了する。そして上記同様に電流の消費はストップ
する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体記憶装置
(スタティックRAM)は以上のように構成されている
ので、データ書き込み及び読み出し時に貫通パスが発生
し、特にデータ読み出し時に電源電位からメモリセルの
接地に到る経路で多大な消費電流が流れるなどの問題点
があった。
【0009】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、データ読み出し時の貫通パスに
よる多大な消費電流を抑えることができる半導体記憶装
置(スタティックRAM)を得ることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体記
憶装置(スタティックRAM)は、書き込みドライバト
ランジスタ前段に、データ読出時に上記ビット線電位を
浮遊状態にするビット線浮遊化手段を設け、これをライ
トイネーブル信号で制御するようにしたものである。
【0011】
【作用】この発明においては、書き込みドライバトラン
ジスタ前段に、データ読出時に上記ビット線電位を浮遊
状態にするビット線浮遊化手段を設け、ライトイネーブ
ル信号で制御して読出時のショートパス部をカットする
ようにしたから、データ読み出し時の貫通電流がなくな
り電流の消費を抑えることができる。
【0012】
【実施例】図1において、1はNMOSFET、2はP
MOSFET、3はNAND素子、7はM1,M2のN
MOSTとM3,M4のPMOSTからなるクロックド
インバータ、8はプリチャージ用PMOSFETである
【0013】次にデータの読み出し時の動作について説
明する。今、初期状態としてノードN4が“L”の時を
考える。読み出し動作を行うため、W*=“H”であり
、M3,M2のトランジスタはOFF状態となり、ビッ
ト線のノードN5がフローティング状態となり、アドレ
スイネーブル信号AE*が“H”の時はプリチャージ用
PMOSFET8がオンして、ノードN5の電位を電源
電位と接続し“H”固定にする。この状態で、アドレス
イネーブル信号AE*が“L”となり、かつワード線W
0 が“H”となれば、アクセストランジスタM6がO
N状態してノードN4の電位がビット線のノードN5に
読み出され同電位”L”となり、このようにしてメモリ
の情報が読み出される。
【0014】このとき、電源電位18はクロックドイン
バータ7を構成するPMOSTN2及びNMOSTM3
がオフしているため電源電位18からノードN5に到る
貫通パスがカットされ、電源電位18からインバータV
1の接地を流れる貫通電流はなくなる。
【0015】次にノードN4が“H”の時を考える。こ
こでもノードN4の電位が“L”の時と同様に考えると
、アドレスイネーブル信号AE*が“L”となり、かつ
ワード線W0 が“H”となるが、アクセストランジス
タM6がNMOSFETで構成されているため、N4の
“H”の電位を直接N5に与えることができないが、プ
リチャージ用PMOSFET8によりノードN5の電位
は“H”となる。この場合もやはり電源電位18からノ
ードN5の貫通パスは発生せず上記場合と同様貫通電流
は流れない。
【0016】次にデータの書き込み時の動作を説明する
。今、初期状態としてノードN4が“H”であり、デー
タ入力信号DIが“L”の時を考える。書き込み動作の
ためW*=“L”であり、クロックドインバータ7を構
成するトランジスタM3,M2はON状態となり、ノー
ドN5はデータ入力信号DIの電位となる。ここでアド
レスイネーブル信号AE*が“L”となり、かつワード
線W0が“H”になった場合、インバータV1のPMO
SFET、及びアクセストランジスタM6,M3,M4
の各NMOSFETのパスによる貫通電流が流れる。 しかし、ノードN4が抵抗分圧でインバータV2の論理
閾値より低くなれば、インバータV2の出力は“H”と
なり、ノードN4も“L”となり安定状態となり貫通パ
スもカットされ、電流は流れなくなる。以上のようにし
てノードN4に“L”を書き込むことが可能となる。
【0017】次に、“L”レベルのノードN4を“H”
レベルに書き換える場合について説明する。データ入力
信号DIとしてDI=“H”とし、同様に考えると、書
き込む瞬間はノードN5が“H”となり、アドレスイネ
ーブル信号AE*が“L”,かつワード線W0 が“H
”となり、M1,M2,M6の各トランジスタがON状
態となり、インバータV1のNMOSFETがON状態
となり貫通パスが流れる。しかしノードN4がインバー
タV2の論理閾値より高くなれば、インバータV2の出
力は“L”となりノードN4も“H”となり安定状態と
なり貫通パスもカットされることになる。以上のように
してノードN4に“H”を書き込むことが可能となる。
【0018】次に本発明の他の実施例について説明する
。図2は本発明の他の実施例による半導体記憶装置(S
RAM)のメモリセル周辺の回路構成図を示し、書き込
みドライバトランジスタにトライステート回路を組合せ
たものである。図2において1はNMOSFET、2は
PMOSFET、3はインバータ、4はNAND素子、
5はNOR素子である。
【0019】このような構成において、書込み/読出し
制御信号W*が“L”の時は、データ入力信号DIのレ
ベルがM7,M8の各トランジスタに入力され、トラン
ジスタM7,M8がインバータの動作を行い、また書込
み/読出し制御信号W*が“H”の時はトランジスタM
7,M8それぞれがOFF状態となりノードN7をフロ
ーティング状態にして貫通電流をカットする。つまり、
書き込みの時はデータ入力信号DIの信号をノードN7
に伝え、ワード線W0 が“H”になった瞬間に貫通電
流を流しデータを書き込む。
【0020】一方、読み出しの場合は、ワード線W0 
が“H”になる時の貫通パスをカットするためトランジ
スタM7,M8をOFF状態とし、ノードN6のデータ
をノードN7に伝えデータを読み出すことができる。
【0021】なお上記実施例ではメモリセルにCMOS
型のものを用いたが、抵抗負荷型のものを用いて構成さ
れたものであってもよい。
【0022】
【発明の効果】以上のように、この発明に係る半導体記
憶装置によれば、書き込みドライバトランジスタ前段に
、データ読出時にビット線電位を浮遊状態にするビット
線浮遊化手段を設けたから、データ読み出し時の電源電
位からメモリセルの接地による貫通パスをカットするこ
とができ、動作時の消費電流の少ないスタティックRA
Mを得ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例による半導体記憶装置(S
RAM)を示す回路図。
【図2】この発明の他の実施例による半導体記憶装置(
SRAM)を示す回路図。
【図3】従来の半導体記憶装置(SRAM)を示す回路
図。
【図4】従来の半導体記憶装置(SRAM)をのメモリ
セル及びメモリセル周辺の回路図。
【符号の説明】
1    NMOSFET 2    PMOSFET 3    インバータ 4    NAND 7    クロックドインバータ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  複数のビット線及びワード線と、該ビ
    ット線及びワード線の交点毎に設けられたメモリセルと
    、上記ビット線と電源電位との間に設けられた書き込み
    ドライバトランジスタとを備えた半導体記憶装置におい
    て、上記書き込みドライバトランジスタ前段に、データ
    読出時に上記ビット線電位を浮遊状態にするビット線浮
    遊化手段を備えたことを特徴とする半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】  上記ビット線浮遊化手段は、ライトイ
    ネーブル信号を用いて制御され、その出力端が上記ビッ
    ト線に接続されたクロックドインバータであることを特
    徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】  上記ビット線浮遊化手段は、ライトイ
    ネーブル信号を用いて制御され、その出力端が上記ビッ
    ト線に接続されたトライステート回路であることを特徴
    とする請求項1記載の半導体記憶装置。
JP3138485A 1991-05-13 1991-05-13 半導体記憶装置 Pending JPH04337597A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3138485A JPH04337597A (ja) 1991-05-13 1991-05-13 半導体記憶装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP3138485A JPH04337597A (ja) 1991-05-13 1991-05-13 半導体記憶装置

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JPH04337597A true JPH04337597A (ja) 1992-11-25

Family

ID=15223195

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3138485A Pending JPH04337597A (ja) 1991-05-13 1991-05-13 半導体記憶装置

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JP (1) JPH04337597A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07202647A (ja) * 1993-12-29 1995-08-04 Nec Corp D型フリップフロップ回路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07202647A (ja) * 1993-12-29 1995-08-04 Nec Corp D型フリップフロップ回路

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