JPH0459717B2 - - Google Patents

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JPH0459717B2
JPH0459717B2 JP1051898A JP5189889A JPH0459717B2 JP H0459717 B2 JPH0459717 B2 JP H0459717B2 JP 1051898 A JP1051898 A JP 1051898A JP 5189889 A JP5189889 A JP 5189889A JP H0459717 B2 JPH0459717 B2 JP H0459717B2
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JP
Japan
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node
normally
potential
memory cell
type
Prior art date
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JP1051898A
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Japanese (ja)
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JPH02232896A (en
Inventor
Hiroyuki Makino
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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Agency of Industrial Science and Technology
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ガリウム砒素半導体記憶装置に関
し、特にそのメモリセルの構造に関するものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a gallium arsenide semiconductor memory device, and particularly to the structure of its memory cell.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第3図は、例えば1981年IEDM(International
Electron Device Meeting)予稿集83ページ記載
の従来のガリウム砒素半導体記憶装置におけるメ
モリセルの回路構成を示す図である。この図にお
いて、1及び2はノーマリオン型金属−半導体電
果効果トランジスタ(以下、金属−半導体電果効
果トランジスタをMESFETと略記する)、3ない
し6はノーマリオフ型MESFETである。
Figure 3 shows, for example, the 1981 IEDM (International
83 is a diagram showing the circuit configuration of a memory cell in a conventional gallium arsenide semiconductor memory device described on page 83 of the proceedings of the Electron Device Meeting. In this figure, 1 and 2 are normally-on type metal-semiconductor effect transistors (hereinafter, metal-semiconductor effect transistors are abbreviated as MESFET), and 3 to 6 are normally-off type MESFETs.

ノーマリオン型MESFETとノーマリオフ型
MESFET3は、ノーマリオン型MESFET1を負
荷、ノーマリオフ型MESFET3をドライバとし、
入力をノード9、出力をノード8とする第1の
E/Dインバータ回路を構成し、ノーマリオン型
MESFET1はドレインが電源ノード7に接続さ
れ、ゲート及びソースが共通でノーマリオフ型
MESFET3のドレインに接続される。ノーマリ
オフ型MESFET3はゲートが入力ノード9に、
ソースが接地電位にそれぞれ接続される。また同
様に、ノーマリオン型MESFET2とノーマリオ
フ型MESFET4は、ノーマリオン型MESFET2
を負荷、ノーマリオフ型MESFET4をドライバ
とし、入力をノード8、出力をノード9とする第
2のE/Dインバータ回路を構成し、ノーマリオ
ン型MESFET2はドレインが電源ノード7に接
続され、ゲート及びソースが共通でノーマリオフ
型MESFET4のドレインに接続される。ノーマ
リオフ型MESFET4はゲートが入力ノード8に、
ソースが接地電位にそれぞれ接続される。さら
に、上記第1及び第2のE/Dインバータ回路は
それぞれの入力と出力を交差接続される。ノード
8及びノード9はデータの蓄えられるストレージ
ノードとなる。
Normally-on type MESFET and normally-off type
MESFET3 uses normally-on type MESFET1 as a load and normally-off type MESFET3 as a driver.
The first E/D inverter circuit has an input as node 9 and an output as node 8, and is a normally-on type.
MESFET1 has a drain connected to power supply node 7, a gate and a common source, and is normally off type.
Connected to the drain of MESFET3. The gate of normally-off type MESFET 3 is connected to input node 9,
The sources are each connected to ground potential. Similarly, normally-on type MESFET2 and normally-off type MESFET4 are normally-on type MESFET2.
A second E/D inverter circuit is constructed with the normally-off type MESFET 4 as the load, the normally-off type MESFET 4 as the driver, the input as the node 8, and the output as the node 9. is commonly connected to the drain of normally-off type MESFET4. Normally-off type MESFET 4 has its gate connected to input node 8,
The sources are each connected to ground potential. Further, the inputs and outputs of the first and second E/D inverter circuits are cross-connected. Node 8 and node 9 become storage nodes where data is stored.

また、ノーマリオフ型MESFET5はトランス
フアゲートであり、ストレージノード8とビツト
線10の間に接続され、ゲートはワード線12と
なる。同様に、ノーマリオフ型MESFET6もト
ランスフアゲートであり、ストレージノード9と
ビツト線11の間に接続され、ゲートはワード線
12となる。
Further, the normally-off type MESFET 5 is a transfer gate, and is connected between the storage node 8 and the bit line 10, and its gate becomes the word line 12. Similarly, the normally-off type MESFET 6 is also a transfer gate, and is connected between the storage node 9 and the bit line 11, with its gate serving as the word line 12.

次に動作について説明する。メモリセルが非選
択状態のとき、ワード線12はLowレベルとな
り、トランスフアゲート5,6は共に非導通状態
となるため、メモリセルはビツト線10,11か
ら切り離される。このとき、以下のような機構に
よつてメモリセルにはHigh、Low1対のデータが
保持される。
Next, the operation will be explained. When the memory cell is in a non-selected state, the word line 12 is at a low level and the transfer gates 5 and 6 are both non-conductive, so that the memory cell is separated from the bit lines 10 and 11. At this time, one pair of high and low data is held in the memory cell by the following mechanism.

まず、第4図に上記第1あるいは第2のE/D
インバータの伝達特性を示す。図中、実線18は
上記インバータの伝達特性であり、破線19は実
線18をy=xに関して対称に折り返した曲線で
ある。入力がLowレベルのとき、ドライバFET
が非導通状態となるため、出力は負荷FETによ
つてHighレベルに引き上げられる。ここで仮に
電源7の電位を1.5Vとすると、出力のHighレベ
ルは1.5Vまで引き上げられようとするが、実際
には出力がもう一方のインバータのゲートに入力
するため、ドライバFETのゲート・ソース間に
形成される寄生シヨツトキダイオードの存在によ
つてシヨツトキバリア高さφB程度でクランプさ
れ、通常この値は0.6V程度となる。次にインバ
ータへの入力レベルが上昇してドライバFETの
しきい値電圧を越えると、ドライバFETは導通
し、通常ドライバFETの電流駆動能力は負荷
FETの電流駆動能力よりも数倍以上大きく設定
されるため、出力レベルは急速にLowレベルに
低下する。入力レベルがさらに上昇すると、今度
はドライバFETのゲート・ドレイン間に形成さ
れる寄生シヨツトキダイオードの存在によつて出
力レベルが徐々に引き上げられる。このようにし
て、メモリセルの非選択時における上記第1ある
いは第2のE/Dインバータの伝達特性は第4図
の実線18のようになる。
First, Fig. 4 shows the above first or second E/D.
This shows the transfer characteristics of the inverter. In the figure, a solid line 18 is the transfer characteristic of the inverter, and a broken line 19 is a curve obtained by folding the solid line 18 symmetrically with respect to y=x. When the input is low level, the driver FET
becomes non-conductive, so the output is pulled to a high level by the load FET. Here, if the potential of the power supply 7 is set to 1.5V, the high level of the output will try to be raised to 1.5V, but in reality, the output is input to the gate of the other inverter, so the gate source of the driver FET Due to the presence of a parasitic shot diode formed in between, the shot barrier height is clamped at approximately φB , and this value is normally approximately 0.6V. Next, when the input level to the inverter rises and exceeds the threshold voltage of the driver FET, the driver FET becomes conductive and normally the current drive capability of the driver FET is reduced by the load.
Since the current drive capacity is set several times higher than the current drive capacity of the FET, the output level quickly drops to low level. When the input level rises further, the output level is gradually raised due to the presence of a parasitic shotgun diode formed between the gate and drain of the driver FET. In this way, the transfer characteristic of the first or second E/D inverter when a memory cell is not selected becomes as shown by the solid line 18 in FIG. 4.

さらに、上記第1及び第2のE/Dインバータ
は入力と出力が互いに交差接続されるため、非選
択状態におけるストレージノード8,9の電位
は、実線18と破線19の交点(安定点)A,B
で決定される。すなわち、ストレージノード8,
9にはHigh、Low1対のデータが保持される。
Furthermore, since the inputs and outputs of the first and second E/D inverters are cross-connected to each other, the potential of the storage nodes 8 and 9 in the non-selected state is at the intersection (stable point) A of the solid line 18 and the broken line 19. ,B
determined by That is, storage node 8,
9 holds one pair of high and low data.

次に、メモリセルが選択状態になると、読出し
時においてはワード線12がHighレベルとなり、
トランスフアゲート5,6が導通して保持されて
いたデータがビツト線10,11に読出される。
ビツト線に読出されたデータは、さらに後段の回
路で増幅され外部へ出力される。
Next, when the memory cell is in the selected state, the word line 12 becomes high level during reading,
Transfer gates 5 and 6 are rendered conductive and the held data is read onto bit lines 10 and 11.
The data read onto the bit line is further amplified by a subsequent circuit and output to the outside.

また、メモリセルへのデータの書込みは、ワー
ド線12をHighレベルとしてメモリセルを選択
状態にして、さらにビツト線10,11を書込み
回路により強く一方をHighレベル、他方をLow
レベルとすることによつて、ビツト線のデータを
メモリセルのストレージノードへ書込む。
To write data to a memory cell, the word line 12 is set to a high level to put the memory cell in a selected state, and the bit lines 10 and 11 are also set to a high level by a write circuit, one of which is set to a high level, and the other set to a low level.
By setting the bit line to the level, the data on the bit line is written to the storage node of the memory cell.

一般にMESFETはガリウム砒素半導体基板上
に不純物を混入した活性領域を有するが、この活
性領域が高電位になつている場合、α線の入射に
よつて基板内に生成された電子は、この高電位の
活性領域へ収集される。従つて、メモリセルの
High側のストレージノードの活性層にα線が入
射すると電子が収集され、このノードの電位が低
下する。この低下量は通常0.6Vを上回る値とな
り、従つてHigh側のストレージノードへのα線
の入射によつて、High側のストレージノードの
電位がLow側のストレージノードの電位よりも
低下してデータの反転が起こる。これは次の書込
みまで回復不可能なものとなる。
MESFETs generally have an active region doped with impurities on a gallium arsenide semiconductor substrate, but when this active region is at a high potential, the electrons generated in the substrate by the incidence of alpha rays are collected into the active area of the Therefore, the memory cell
When α rays enter the active layer of the high-side storage node, electrons are collected, and the potential of this node decreases. The amount of this decrease is usually more than 0.6V, and therefore, due to the incidence of α rays on the High side storage node, the potential of the High side storage node becomes lower than the potential of the Low side storage node, and data is lost. A reversal occurs. This becomes unrecoverable until the next write.

α線の入射に対してメモリセルの耐性を高め、
データの反転する確率を低減するためには、第5
図に示すように、ストレージノード8,9と
GNDとの間にシヨツトキダイオード14,13
を順方向に挿入することにより、ストレージノー
ド8,9の容量を高める方法が考えられる。すな
わち、ストレージノードの容量を高めることによ
つて同じ電荷収集量に対する電位の変化量が低減
されソフトエラー率が低減される。しかし、この
方法では次のような問題点がある。仮に第5図に
おいてノード8にHighレベル、ノード9にLow
レベルのデータが保持されているとすると、
High側のストレージノード8とGNDとの間に
は、ドライバFET4のゲート・ソース間のシヨ
ツトキダイオードの他に、付加したシヨツトキダ
イオード14が並列に接続されることになり、ノ
ード8に対するシヨツトキダイオードのシヨツト
キ電流が増加してノード8の電位が低下する。特
にメモリセルにおいては、低消費電力化のために
負荷のノーマリオン型MESFET1,2の電流供
給能力を極力低減しているため、ノード8と
GNDとの間に接続されるシヨツトキダイオード
の実質的な面積の増加によるノード8の電位の低
下が著しい。High側のノード8の電位が低下す
るとメモリセルに保持されるデータの電圧振幅が
低下するため、ダイオードの付加によるソフトエ
ラー率低減の効果があがらないだけでなく、ノイ
ズマージンも低下してしまう。
Increases the resistance of memory cells to the incidence of alpha rays,
In order to reduce the probability of data inversion, the fifth
As shown in the figure, storage nodes 8, 9 and
Shortcut diodes 14, 13 between GND
One possible method is to increase the capacity of the storage nodes 8 and 9 by inserting them in the forward direction. That is, by increasing the capacitance of the storage node, the amount of change in potential for the same amount of charge collection is reduced, and the soft error rate is reduced. However, this method has the following problems. For example, in Figure 5, node 8 has a high level and node 9 has a low level.
Assuming that level data is maintained,
In addition to the short-circuit diode between the gate and source of the driver FET 4, an additional short-circuit diode 14 is connected in parallel between the storage node 8 on the High side and GND. The shot current of the diode increases and the potential of node 8 decreases. In particular, in memory cells, the current supply capacity of normally-on MESFETs 1 and 2 of the load is reduced as much as possible to reduce power consumption.
Due to the substantial increase in the area of the Schottky diode connected between GND and GND, the potential of node 8 is significantly reduced. When the potential of the high-side node 8 decreases, the voltage amplitude of data held in the memory cell decreases, so not only does the effect of reducing the soft error rate by adding the diode not increase, but the noise margin also decreases.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

従来のガリウム砒素半導体記憶装置におけるメ
モリセルは以上のような構成を有しているので、
メモリセルに保持されるデータのHighレベルが、
ドライバFET3あるいは4のゲート・ソース間
のシヨツトキバリア高さで制限され0.6V程度と
なつてしまい、このため、メモリセルが保持する
データの電圧振幅が小さく、α線の入射によるソ
フトエラーを起こし易いという問題があつた。ま
た、第5図のような容量付加を行つてこのα線に
よるソフトエラーの低減を図つたとしても、デー
タの電圧振幅が低下して効果があがらないだけで
なくノイズマージンが低下するという問題があつ
た。
Since the memory cell in the conventional gallium arsenide semiconductor memory device has the above configuration,
The high level of data held in memory cells is
The voltage is limited to about 0.6V due to the height of the shot barrier between the gate and source of driver FET 3 or 4, and as a result, the voltage amplitude of the data held by the memory cell is small, making it easy to cause soft errors due to the incidence of alpha rays. There was a problem. Furthermore, even if it is attempted to reduce soft errors caused by α rays by adding a capacitor as shown in Figure 5, there is a problem that not only the data voltage amplitude decreases and the effect is not improved, but also the noise margin decreases. It was hot.

この発明は、上記のような問題点を解決するた
めになされたもので、ストレージノードの容量付
加に用いるシヨツトキダイオードの基板上での面
積を小さく抑えることができ、しかもこのストレ
ージノードの容量増大を該ノードの電位振幅の低
下を小さく抑えつつ行うことができ、これにより
上記容量増大によるソフトエラー低減効果が相殺
されたり、ノイズマージンが低下したりするのを
防止することができるガリウム砒素半導体記憶装
置を得ることを目的とする。
This invention was made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to reduce the area on the substrate of the Schottky diode used to add capacity to a storage node, and to increase the capacity of this storage node. gallium arsenide semiconductor memory that can perform this while suppressing a decrease in the potential amplitude of the node to a small extent, thereby preventing the soft error reduction effect due to the increase in capacitance from being canceled out and the noise margin from decreasing. The purpose is to obtain equipment.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明に係るガリウム砒素半導体記憶装置は、
シヨツトキダイオードをメモリセルのストレージ
ノードに順方向に接続して容量を付加するととも
に、該付加したシヨツトキダイオードのカソード
電位を、メモリトランジスタが接続された低電位
側電源より高い電位としたものである。
The gallium arsenide semiconductor memory device according to the present invention includes:
A Schottky diode is connected in the forward direction to the storage node of a memory cell to add capacitance, and the cathode potential of the added Schottky diode is set to be higher than the low potential power supply to which the memory transistor is connected. be.

〔作用〕[Effect]

この発明においては、ストレージノードにシヨ
ツトキダイオードを順方向に接続して容量を付加
したから、ダイオードの接続によるストレージノ
ードの容量増大量が逆方向接続によるものと比べ
て大きくなり、ソフトエラー低減に用いるシヨツ
トキダイオードが基板上で占める面積を小さくす
ることができる。また上記シヨツトキダイオード
のカソードをメモリトランジスタの低電位電源よ
り高い電位に固定しているため、上記ストレージ
ノードの電位振幅を低下させるダイオードの順方
向電流が低減することとなり、これによりストレ
ージノードの電位振幅の低下を抑えて、該電位振
幅の低下により上記ソフトエラー低減効果が相殺
されたり、ノイズマージンが低下したりするのを
回避することができる。
In this invention, since the capacity is added by connecting the Schottky diode to the storage node in the forward direction, the amount of increase in capacity of the storage node by connecting the diode is greater than that by connecting the diode in the reverse direction, which reduces soft errors. The area occupied by the Schottky diode used on the substrate can be reduced. In addition, since the cathode of the Schottky diode is fixed at a potential higher than the low potential power supply of the memory transistor, the forward current of the diode that reduces the potential amplitude of the storage node is reduced, and this reduces the potential of the storage node. By suppressing the decrease in amplitude, it is possible to avoid canceling out the soft error reduction effect or reducing the noise margin due to the decrease in potential amplitude.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第1図において、1及び2はノーマリオン型
MESFET、3ないし6はノーマリオフ型
MESFET、13及び14はシヨツトキダイオー
ドである。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In Figure 1, 1 and 2 are normally on type
MESFET, 3 to 6 are normally off type
MESFETs 13 and 14 are shotgun diodes.

ノーマリオン型MESFET1とノーマリオフ型
MESFET3は、ノーマリオン型MESFET1を負
荷、ノーマリオフ型MESFET3をドライバとし、
入力をノード9、出力をノード8とする第1の
E/Dインバータ回路を構成し、ノーマリオン型
MESFET1はドレインが電源ノード7に接続さ
れ、ゲート及びソースが共通でノーマリオフ型
MESFET3のドレインに接続される。また、ノ
ーマリオフ型MESFET3はゲートが入力ノード
9に、ソースが接地電位にそれぞれ接続される。
また同様に、ノーマリオン型MESFET2とノー
マリオフ型MESFET4は、ノーマリオン型
MESFET2を負荷、ノーマリオフ型MESFET4
をドライバとし、入力をノード8、出力をノード
9とする第2のE/Dインバータ回路を構成し、
ノーマリオン型MESFET2はドレインが電源ノ
ード7に接続され、ゲート及びソースが共通でノ
ーマリオフ型MESFET4のドレインに接続され
る。また、ノーマリオフ型MESFET4はゲート
が入力ノード8に、ソースが接地電位にそれぞれ
接続される。さらに、上記第1及び第2のE/D
インバータ回路はそれぞれの入力と出力を交差接
続される。ノード8及びノード9はデータの蓄え
られるストレージノードとなる。
Normally-on type MESFET1 and normally-off type
MESFET3 uses normally-on type MESFET1 as a load and normally-off type MESFET3 as a driver.
The first E/D inverter circuit has an input as node 9 and an output as node 8, and is a normally-on type.
MESFET1 has a drain connected to power supply node 7, a gate and a common source, and is normally off type.
Connected to the drain of MESFET3. Further, the normally-off type MESFET 3 has its gate connected to the input node 9 and its source connected to the ground potential.
Similarly, normally-on type MESFET2 and normally-off type MESFET4 are normally-on type MESFET2 and normally-off type MESFET4.
Load MESFET2, normally-off type MESFET4
constitutes a second E/D inverter circuit with a driver as a driver, an input as a node 8, and an output as a node 9,
The drain of the normally-on type MESFET 2 is connected to the power supply node 7, and the gate and source are commonly connected to the drain of the normally-off type MESFET 4. Further, the normally-off type MESFET 4 has its gate connected to the input node 8 and its source connected to the ground potential. Furthermore, the first and second E/D
The inverter circuits have their respective inputs and outputs cross-connected. Node 8 and node 9 become storage nodes where data is stored.

また、ノーマリオフ型MESFET5はトランス
フアゲートであり、ストレージノード8とビツト
線10の間に接続され、ゲートはワード線12と
なる。同様に、ノーマリオフ型MESFET6もト
ランスフアゲートであり、ストレージノード9と
ビツト線11の間に接続され、ゲートはワード線
12となる。
Further, the normally-off type MESFET 5 is a transfer gate, and is connected between the storage node 8 and the bit line 10, and its gate becomes the word line 12. Similarly, the normally-off type MESFET 6 is also a transfer gate, and is connected between the storage node 9 and the bit line 11, with its gate serving as the word line 12.

さらに、シヨツトキダイオード13はノード9
をアノードとし、カソードが電源15に接続され
る。同様に、シヨツトキダイオード14はノード
8をアノードとし、カソードが電源15に接続さ
れる。
Furthermore, the Schottky diode 13 is connected to the node 9
is used as an anode, and a cathode is connected to the power supply 15. Similarly, Schottky diode 14 has node 8 as its anode and cathode connected to power supply 15.

次に動作について説明する。メモリセルが非選
択状態のとき、ワード線12はLowレベルとな
り、トランスフアゲート5,6は共に非導通状態
となるため、メモリセルのストレージノードはビ
ツト線10,11から切り離される。このとき、
メモリセルのストレージノードには、従来例の場
合と同様の原理でHigh、Low1対のデータが保持
される。従来例においてはシヨツトキダイオード
13及び14の付加によりこれらを流れる電流に
よつて内部ノードのHighレベルの低下が起こつ
ていたが、本実施例ではシヨツトキダイオード1
3,14のカソードが接続される電源15を接地
電位から切り離してあるため、電源15の電位を
高めることにより内部ノードのHighレベルの低
下を防止することができる。すなわち、通常シヨ
ツトキダイオードは、シヨツトキバリア程度のバ
イアス条件においては、バイアス電圧に対し指数
関数的に電流が増大するため電流の増加率が大き
く、従つて電源15の電位を高めることにより、
シヨツトキダイオード13あるいは14を流れる
電流は急速に小さくなる。仮にノード8がHigh
レベルとなつているとすると、シヨツトキ電流
は、ノード8からドライバFET4のゲート・ソ
ースを経てGNDへ流れる経路と、シヨツトキダ
イオード14を通じて電源15へ流れる経路の2
つを通つて流れるが、電源15の電位を高めるこ
とにより、シヨツトキダイオード14を流れる電
流をドライバFETのゲート・ソースを経て流れ
る電流以下に抑えれば、シヨツトキダイオード1
4の付加によるノード8の電位の低下を小さく抑
えることができる。ただし、シヨツトキダイオー
ドの付加による容量は、アノード・カソード間の
バイアス電圧が大きいほど大きいため、振幅と容
量の両面から電源15の電位の最適値を選ぶ必要
がある。
Next, the operation will be explained. When the memory cell is in a non-selected state, word line 12 is at a low level and transfer gates 5 and 6 are both non-conductive, so that the storage node of the memory cell is disconnected from bit lines 10 and 11. At this time,
A pair of high and low data is held in the storage node of the memory cell using the same principle as in the conventional example. In the conventional example, the addition of the Schottky diodes 13 and 14 caused a drop in the high level of the internal node due to the current flowing through these diodes, but in this embodiment, the Schottky diodes 1
Since the power supply 15 to which the cathodes 3 and 14 are connected is separated from the ground potential, by increasing the potential of the power supply 15, it is possible to prevent the high level of the internal node from decreasing. That is, in a normal shottock diode, under a bias condition of about the shottock barrier, the current increases exponentially with respect to the bias voltage, so the rate of increase in current is large. Therefore, by increasing the potential of the power supply 15,
The current flowing through the Schottky diode 13 or 14 decreases rapidly. If node 8 is High
level, the short-circuit current flows through two paths: one from the node 8 through the gate and source of the driver FET 4 to GND, and the other through the short-circuit diode 14 to the power supply 15.
However, if the current flowing through the Schottky diode 14 is suppressed to below the current flowing through the gate and source of the driver FET by increasing the potential of the power supply 15, the Schottky diode 1
The drop in the potential of node 8 due to the addition of node 4 can be suppressed to a small level. However, since the capacitance due to the addition of the Schottky diode increases as the bias voltage between the anode and cathode increases, it is necessary to select the optimum value for the potential of the power supply 15 from both the amplitude and capacitance.

このように本実施例では、メモリセルのストレ
ージノード8,9にシヨツトキダイオード14,
13を順方向に接続して容量を付加したので、ダ
イオードの付加によるストレージノードの容量増
大を逆方向接続によるものと比べてより大きなも
のとでき、ソフトエラー低減に用いるシヨツトキ
ダイオードが基板上で占める面積を小さくするこ
とができる。しかも上記付加したシヨツトキダイ
オードを接地電位より高い電源15に接続してい
るので、上記ストレージノード8,9の電位振幅
を低下させるダイオード14,13の順方向電流
が低減することとなり、これによりストレージノ
ードの電位振幅の低下を小さく抑えて、該電位振
幅の低下によりソフトエラー低減効果が阻害され
たり、ノイズマージンが低下したりするのを回避
することができる。
In this embodiment, shot diodes 14 and 14 are connected to storage nodes 8 and 9 of memory cells.
13 in the forward direction to add capacitance, the capacity of the storage node can be increased by adding a diode to a greater extent than by connecting it in the reverse direction, and the Schottky diode used to reduce soft errors can be The area occupied can be reduced. Moreover, since the added Schottky diode is connected to the power supply 15 which is higher than the ground potential, the forward current of the diodes 14 and 13, which lowers the potential amplitude of the storage nodes 8 and 9, is reduced. It is possible to suppress the decrease in the potential amplitude of the node to a small level, and to prevent the soft error reduction effect from being inhibited or the noise margin from decreasing due to the decrease in the potential amplitude.

なお、上記実施例では負荷素子としてゲート・
ソース共通のノーマリオン型MESFETを用いた
メモリセルについて説明したが、これは第2図に
示すような抵抗負荷型のメモリセルであつてもよ
く、上記実施例と同様の効果を奏する。
Note that in the above embodiment, the gate/load element is used as a load element.
Although a memory cell using a normally-on MESFET with a common source has been described, this may be a resistive load type memory cell as shown in FIG. 2, and the same effects as in the above embodiment can be obtained.

また、上記実施例ではメモリセルのドライバ
FETのソースが接地されている場合について説
明したが、この電位は接地電位以外のどのような
電位でもよく、上記実施例と同様の効果を奏す
る。
In addition, in the above embodiment, the memory cell driver
Although the case has been described in which the source of the FET is grounded, this potential may be any potential other than the ground potential, and the same effects as in the above embodiments can be achieved.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のようにこの発明に係るガリウム砒素半導
体記憶装置によれば、シヨツトキダイオードをメ
モリセルのストレージノードに順方向に接続して
容量を付加し、しかも上記シヨツトキダイオード
のカソード電位をメモリセル低電位側電源より高
い電位としたので、ダイオードの接続によるスト
レージノードの容量増大量が逆方向接続によるも
のと比べて大きくなり、ソフトエラー低減に用い
るシヨツトキダイオードが基板上で占める面積を
小さくすることができ、しかも上記カソード電位
の高電位化により、上記ストレージノードの電位
振幅を低下させるダイオードの順方向電流が低減
することとなり、これによりストレージノードの
電位振幅の低下を抑えて、該電位振幅の低下によ
る上記ソフトエラー低減効果の阻害やノイズマー
ジンの低下を回避することができる効果がある。
As described above, according to the gallium arsenide semiconductor memory device of the present invention, a Schottky diode is forwardly connected to the storage node of a memory cell to add capacitance, and the cathode potential of the Schottky diode is lowered to a lower level than the memory cell. Since the potential is higher than the potential side power supply, the capacity increase of the storage node due to connection of the diode is greater than when connected in the reverse direction, and the area occupied by the Schottky diode used for soft error reduction on the board can be reduced. Moreover, by increasing the cathode potential, the forward current of the diode that lowers the potential amplitude of the storage node is reduced, thereby suppressing the decrease in the potential amplitude of the storage node and increasing the potential amplitude. There is an effect that it is possible to avoid inhibiting the soft error reduction effect and reducing the noise margin due to the decrease.

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

第1図は本発明の一実施例によるガリウム砒素
半導体記憶装置のメモリセルを示す回路構成図、
第2図は本発明の他の実施例によるガリウム砒素
半導体記憶装置のメモリセルを示す回路構成図、
第3図は従来のガリウム砒素半導体記憶装置のメ
モリセルを示す回路構成図、第4図は従来のガリ
ウム砒素半導体記憶装置のメモリセルにおける
E/Dインバータの伝達特性を示す図、第5図は
従来のガリウム砒素半導体記憶装置のメモリセル
にシヨツトキダイオードによる容量付加を行つた
回路を示す構成図である。 図中、1,2はノーマリオン型MESFET、3
ないし6はノーマリオフ型MESFET、7,15
は電源、8,9はストレージノード、10,11
はビツト線、12はワード線、13,14はシヨ
ツトキダイオード、16,17は抵抗素子であ
る。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を
示す。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing a memory cell of a gallium arsenide semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing a memory cell of a gallium arsenide semiconductor memory device according to another embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a circuit configuration diagram showing a memory cell of a conventional gallium arsenide semiconductor memory device, FIG. 4 is a diagram showing the transfer characteristics of an E/D inverter in a memory cell of a conventional gallium arsenide semiconductor memory device, and FIG. 1 is a configuration diagram showing a circuit in which a Schottky diode is used to add capacitance to a memory cell of a conventional gallium arsenide semiconductor memory device; FIG. In the figure, 1 and 2 are normally-on MESFETs, and 3
to 6 are normally-off MESFETs, 7, 15
is the power supply, 8 and 9 are storage nodes, 10 and 11
12 is a bit line, 12 is a word line, 13 and 14 are shotgun diodes, and 16 and 17 are resistance elements. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ガリウム砒素基板上に形成された、直列接続
の負荷素子及びMESFETからなる2つのインバ
ータ回路を高電位側及び低電位側電源間に並列に
接続し、上記各インバータ回路の入力及び出力を
交差接続して、該各接続点をストレージノードと
するフリツプフロツプ型のメモリセルを構成した
ガリウム砒素半導体記憶装置において、 シヨツトキダイオードを上記メモリセルの各ス
トレージノードにこれがアノードとなるよう順方
向に接続して該ノードに容量を付加し、 該各シヨツトキダイオードのカソードを上記低
電位側電源より電位の高い第3の電源に接続した
ことを特徴とするガリウム砒素半導体記憶装置。
[Claims] 1. Two inverter circuits formed on a gallium arsenide substrate and consisting of a load element and a MESFET connected in series are connected in parallel between a high potential side power source and a low potential side power source, and each of the above inverter circuits is In a gallium arsenide semiconductor memory device in which inputs and outputs are cross-connected to form a flip-flop type memory cell in which each connection point serves as a storage node, a Schottky diode is connected to each storage node of the memory cell so that this serves as an anode. A gallium arsenide semiconductor memory device, characterized in that the Schottky diodes are connected in a forward direction to add a capacitance to the node, and the cathode of each Schottky diode is connected to a third power source having a higher potential than the low potential side power source.
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