JPS583184A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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Publication number
JPS583184A
JPS583184A JP56100516A JP10051681A JPS583184A JP S583184 A JPS583184 A JP S583184A JP 56100516 A JP56100516 A JP 56100516A JP 10051681 A JP10051681 A JP 10051681A JP S583184 A JPS583184 A JP S583184A
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JP
Japan
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cell
current
bit line
state
bit
Prior art date
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Pending
Application number
JP56100516A
Other languages
English (en)
Inventor
Chikau Ono
大野 誓
Kazuo Oami
大網 和夫
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS583184A publication Critical patent/JPS583184A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store

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  • Static Random-Access Memory (AREA)
  • Logic Circuits (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】 本発明はl2L(インテグレーテッド・インジェクタW
/・ロジック)を用いたRAM (ランダム・アクセス
・メモリ)Kおいで、アクセス時の過渡状態の間ピッ)
!電流を制御することVCj J) 、アクセスされた
セルに一定時間絖出し電流を流さないようにして、読出
し誤動作を防止した半導体記憶装置に関するものである
I″LLセルいては絖出し、及び薔込みの制御はビット
巌VC供給する電流値IBによって行なっている。すな
わち、書込み閾値電流をIwth  とすれば次のよう
になる。
・絖出し時:  I、=I□〈Iwth   ・・・・
・・ ■轡書込み時”  ■B=’W、>Iwtn  
 ’・・・・・ ■ところで1通常、セル内を流れる電
流IOは非選択時のIa<選択時のIO であL  したがって 非111択時の■載nく選択時の■航りとなる。続出し
速Ii倉速くするという一点からはできるだけIRは大
きいほうがよいが、■8  を大きくすると、上述した
続出し時の栄件弐〇の余裕(マージン)が悪くなる。ざ
らに非選択から選択への過渡状態においては、直流的な
電流が流れ0式のマージンが小さくなる傾向がある。
従来回路ではアクセス時にビット線電流はた友ちに選択
セルを通して流れるので、上述のことよリIikめま9
大きく設定で迫ない。すなわち。
続出し状態でセルが反転してしまう続出し誤動作の危険
が生じるという問題がめった。
d出し誤動作を避けるためには、従来は読出し電流を減
少ぎざるを得ず、d出し′電流の減少により挽出し速度
が損われる。
本発明の目的は、上述の従来回路における絖出し誤動作
および読出し速度の減少にかんがみ、逆内容のセルを絖
出す過渡状態において、 、14Ifjそうとしている
セルに流れる絖出し=tpの流れ始める時点rl!延さ
せるとく八う構+dK基づき、I”I、  を用いたR
AMにおいて、d出し速度を熾うことなくd出し誤動作
を防止すること全確実化することにある。
上述の目的を達成するために、不発明にニジ提供される
ものは、1オン」と「オフ」の2つの状態を保持するI
2Lメモリセルに耐して誓込み電流又Fi続出しN流を
供給するためのビット線に。
d出し電流供給用の電流スイッチ全接続し、この電流ス
イッチにより、ILメモリセルの内容続出し時のメモリ
セルのアドレス切侠の過渡時に低tばから高′亀泣Vこ
変るビット瞼に対しで、アドレス切戻時からM足時間経
過後1でビット酸への読出し′電位の供給を行わないよ
うにしたこと金特畝とする半導体記憶装置でるる。
以F誼附の図面VC基づいて本発明の実施例を従来例と
同化しながら説明する。
第1図はILで4!14Q5tされたメモリセルの等価
回路である。第1図におりて、W+W−は各々ワード線
を示し、Bφ B、はビット線である。Q、〜Q、は谷
々トランジスタr示すが1周昶の如く。
QI  L=J2は慣方回PNP トランジスタで形成
し。
lたQs、 Q4 VC逆方向トランジスタを用いるこ
とにLD、QI、Qtのベース、及びQ3〜Q6のコレ
クターさらにはW−までが共連畝導碩域(この例でri
N型伝型頭4領域形成することが可能となシ。
非′l@VciIij1缶度のメモリ・セルを実現して
いる。
このセルの基本的な動作特性は次の通9である。
まず情報の保持は、W+またはW−よ!Ill沫持電流
をトランジスタQl、Q!全通して、又差結合するトラ
ンジスタQs、Q<のベースに供給することにjL Q
s、 Q4の内どちらか一力が1オン」、・曲刃が「オ
フ」と^う状rNAkつくることりこよりなされる。保
持電流はRAMの低電力化のだめt(は。
f′jf報保持に必安な電流値の範囲でできるだけ小さ
h櫨に設定することが望ましり。%に大容量ルA114
においては、保持lit流瀘の全電力に幻する割合が大
になるので重要である。次に、このセルに所望の情報を
曹込むためには、7M望のビット線に曹込み電流Iwを
供給し、トランジスタQfiI またはQ6を通して、
上記盛込み電流工wt−セルに供給する。このとき、旙
込み電流IWを供給したビット線−のトランジスタQs
、箇たは−4(例えに。
ビット#BφにIWが供給δれた場合には6Q、)が1
オン」していたときのみ、セルの状態が反転する。これ
は、Qs、’!たは(J4t”lオン」の状態に保つた
めに、Q、またはQ、のベースに供給されてLAkt流
がIWが供給されるトランジスタQa+またはQ6のベ
ース電流によって奪い去られる(Current Ha
gging)  ために、1゛オン」シてhたQs +
 ま7’(はQ4はもはや1オ/」状態が保てl〈な9
1オフ」状態へ向り、その結果セルの状態が反転するか
らでるる。ところで盛込みit流■wは0周方の如くめ
る一定の閾値電流11yth以上の電流値を設定する必
要がある。次に、清報の絖出し法の一例としては次の方
法かめ^。すなわち。
続出し電流IR=i上記閾埴′岨流IWtn以Fに設定
し2両側ピット疎Bφ、B1に供給し、トランジスタQ
s 、Qa k通してセルに流せば、セルの内部電IM
 (= Qs 、 Q4のベース電位)が+Qa、Qa
を圃してビットSに現われる。このと@「オン」側のビ
ット−が制電α(ハイ)、「オフ」側のそれが低IiL
に(O−)となシ、この電位差を適当な回路千成にエリ
検出すれば、セルの1肯報が絖出せる。
第2図に、I”L形メモリ・セルr用を八て。
ルAyiを実現したときの従来回路の要部を示すもので
ある。第2図VCおい′C,セルの部分は第1図と同様
な記号を用いて藝る。Qa、 Qb Id 7  h’
?Ia駆動用トランジスター、Qg、 Qfはビット線
電泣差を検出するトランジスターである。Qfi、 Q
h、 Q7は選択コラムに書込み電流工w、絖出しi流
IR。
及びQ、QjK慣出電流Isを洪貼するトランジスタで
ある。Qj、Qkは入力・清報り、 L)  に訓伽さ
れるトランジスタであ!りIwt−供給するビット線を
選択する。SAは検出したピット練電位差を増巾する増
巾回路を表わす。lHは、上述した保持電流である。ダ
イオード店、D2はワード線の廊下り時にワード線を放
電するための電流ID?を供給するためのものである。
このワード磁放tIIi瀧を供給する手段として、l々
の方法が知られている。
IL形メモリセルを用いたRAiA  VC′&いては
ワード艇W−がバルクで形成されているためその寄生容
量が大きく、伺らかの放電+寂が必須でめる。VBOL
 ri?ランジスタQc  Qct によって ビット
−のローレベルをある一定電位にクランプするビット線
クランプ電位である。したがって、読出し時tCは、セ
ルの状態の「オン」誠のビット線を流れるIRはセルを
通して流れノ・イ状態となるが、「゛オフ」1則のビッ
ト線を流れるIRはQ。またFiQdを通して流れVB
OLによpクランプされるレベルとなり、他方のビット
電位よシ低いローレベル状態となる。
以上の従来回路VCおいては次のような欠点が存在した
第3図のa、bは第2図の従来回路の欠点を説明する図
でめる。すなわち第3図aはあるコラム内のセルの切り
替4)?r説明するための回路図であp、第3図bLr
it(0で第3図alcQけるセルCB又はセルC8が
選択されてめだ状態から1=0 でセルC3に選択状態
が変ったときの電圧、 電流波形の峨略會示す波形図で
るる。
1″Lセルに2いては上述したように、 続出し曹込み
は閾値電流値i wtaを基準とし、 続出し電aid
及び優込み電流IWをI W;> Iwth ) IH
になるよう設定した電流値によって制御される。
したかってIwthとIRのボ裕(マージン)が少ない
場合、d出し時にもかかわらずセルが反転してし箇う(
これを続出しIA!iIJ作と呼ぶことにする。)危威
性を生じる。このd出し誤動作の危険性はセルが非選択
状態から選択状1へ移る過渡状態において最も大となる
。なぜなら該過渡状態においてはセルは低電流レベルの
動作(*持を流IHで動作してhた)から高電流レベル
の動作(第2図で示したワード巌放電1!訛ID及び続
出し′[流IR等がIHにブンスされる。プヘ謬る44
であり。
周知の通りIWtnはセル11直に比例するから。
IRトIwtaのマージンはこの過渡状態の初期の時点
はど狭くなる。δらに、該過咳状−においては異なるセ
ル6谷を読み出すときビット線の″電位変化が生じるた
め、ピントHの畜生容量(第3図aKおけるcB>  
t−充放電する過g 電vLがd出し電流IRにブブス
されるためI wthに灼するマージンが狭くなる。
上述のことがらt第3図a、bを用いてさらrC旺細に
説明する。
’dC3V a 、  b ニオr テ、 VX □、
  VX 2.  VX3  u谷々第3図a I/C
νける9−ドIVl!駆動用トランジスタQa、 Qb
、 Qc  のベース入力Ilt位の波形である。
v、、v、は谷々セルC,,C,の「オン」餓のトラン
ジスタのベース電位(第1図において+ Qsが「オン
」状態にあるとすると、 Qsのベース電位を示す。)
の応4波形であり、 Vk3OLはビット總クランプ1
ittcである。lたl  IC1は1=0  で選択
状態になるセルC1に流れる1を流を示し、これは当然
のことながら定常状態に寂いては続出し電流IHKJ4
L(なる。名らにvBφはビット腺Bφ側のX泣の応答
波形でめる。谷々のセルC1゜Ct &びC8の斜縁全
施した部分がオフ側、そうでない部分が1オン」側であ
る。
第3図aに3いてセルC6ρ)らセルC1に遣択状蛾が
移る場合、すなわち同一データを保持していたてルt続
出す楊脅、セルC1にビット緘電流が流れ出す点はセル
C1とC2の1[流スイッチ特注で次軍さnるから第3
図すに示すようにVCよとV。、の交点、すなわちt=
t、tlit近で始まる。
またこのとさビット線Bφの電位V8φ はハイ状態か
らハイ状態への変化でめ9第3図に冥巌で示すようにf
社とんど変化しない。
ところが一方、第3図aKvいてセルC,からセルC1
に選択状態が移る場合、すなわち逆データを保持してい
たセルを絖出す場合、セルC3にビット線’邂aが流れ
出す点はセルC1とビット巌りツンブレベル用のトラン
ジスタQd との電流スイッチ特注で決定されるから第
3図bVc示すようにVI?lとvHOLとの交点、す
なわちt=td2で始まる。このと@ VBOLの電位
が第3図すに示すような位置IC設定されていた場合r
Ldg〈1d□の関係にな9.しかもビット練Bφの電
位もロー状態からハイ状態に変化するため、第3図a形
で、第3図すの点線で示す■。、のように応答セルCI
の絖出し時にもかかわらす、セルCIに反転情報のd込
みが行なわれてし1う。
以上の説明から解るようにd出し状−において最も誤動
作の危漠が従じるのは、−t層選択状−に入る過渡状−
1tCwいて、該過渡状・法の比較的早い時点でd出し
電υ1eIRがセルに共相され、 かつピッtsttw
生容量CBの充電電流が工、にカロわる形で流nる状態
が生じる場合、すなわち以前ののセル内容とは逆の山谷
のセルを耽出す場合である。続出し誤動作r避げるため
には、従来は胱出し電流を減少せさるを慢ず、絖出し電
流の減少によりd出し連数が損われた。
本発明リエ上連の従来回路の待つ欠点を除去するもので
必9.逆内谷のtル葡読出す過護状愈におい−L、読出
そうとしているセル(IC流れる読出し電流IRの流れ
始める時点倉遅砥させることにより過、&を流とd出し
t流I□ とが1櫃しないようにし、絖出し速diを須
うことpx < d出し誤動作全防止することを意図し
てなされた。
以下1本発明の実施例を詳細に説明する。
第4図aは本発明による第1の礪施例を示す要部回路図
である。第4図a ItCひいで1点線で囲った部分が
本発明による回路部分である。ここでは本発明回路を適
用した代表的なコクムを示すが。
実際ri谷ココラム同様に適用される。また周辺回路V
Cついては本発明を説明するのにム要な部分だけ?il
−ボし朋は省略して藝る。
第4図aの本実施例に係る点線で示された部分の構成1
l−j仄の通りである。トランジスタQ7およびQAの
コレクタはそれぞれ、抵抗g+とダイオードDIからな
るJj荷回路および抵抗R2とダイオードD!からなる
負荷回路を弁して、基準電源憩vREFVc接続されて
いる。抵抗R3とダイオードD、からなる負荷回路はト
ランジスタQAのベースに、抵抗R3とダイオードD、
からなる負荷回路はトランジスタQ!l のベースにも
それぞれ接続されている。ビット線Bφ とトランジス
タQ、のエミッタ間にダイオードD、がそのアノードを
ビット線側にして接続されている。ビット線B、とトラ
ンジスタQ、のエミッタ間にもダイオードD4が同様に
して接続されている。 トランジスタQ!i およびQ
h のエミッタは七れぞれトランジスタQ、  s・よ
びQL (11−介して続出し*流源に接続されている
。この構成により、トランジスタQy  (!: QA
 がフリップフロップ會構成し、またトランジスタQ、
とダイオードD3およびトランジスタQh  と夕゛イ
オードD4はそれぞれ、電流スイッチを構成している。
第4図すは、第4図a&Cおいて1=0で選択状態がセ
ルC6からセルC1に変った場合の電圧型1jIt応答
の概略波形図である。第4図すにおいて”REFは本実
ky11回路部分に供給さnる基準電位であり、ΔVは
g4図のダイオードl)I又はD2に電流が流れたとき
の顕方同醒→反114丁を示し通常0.7〜0.8vの
値を示すものである。池の符号は第3図すにおいて用い
た符号と同一である。
1=0で逆同谷のデータを保持し之セルC7からセルC
1へ選択状態にした場合の動作は次のようになる。VR
EFの値は第4図すに示されるように、ビット線のハイ
レベルより烏い1直で、且つ。
VREFからダイオードD1またはり、の電圧降下分Δ
Vを引いた1直(VR14F−ΔV)かビット線のロー
レベルニジ^藝1直に設定しである。
1ず 1<0に2いて、セルC2が選択状態にありビッ
ト@iB、の電位vB1かHでピント線Bφの゛嵯位v
BφがLになる。従って本発明の回路部において、トラ
ンジスタQ、  とダイオード1)3及びトランジスタ
QA  とダイオードD4とがそれぞれ電流スイッチを
構成して藝るために、Q、は1オン」、D、は「オフ」
さらにQAは]オフ」。
D4は「オン」になる。すなわちQ、、 QA  より
なるフリップフロップはQ、がオンの状態にあるため、
Q!10ベースiIl泣VB!Iu ホホV REF 
ルヘルに、またQA のベースilI位VBA (Q、
のコレクタ電位)はダイオードD、がオンしてhるため
VREF−ΔVのレベルになっている。そしてビット巌
B、側の読出し゛駐流工RはダイオードD4 +ビット
線B、を通して流れるが、ビット@Bφ側の工RはQy
、D+を流れピッt1111Bφには流れなり。すなわ
ち定常状態ではオン側ビット線にのみ■□が供給される
そこで1=0 でセルC2からC1に選択状態が移ると
矢の様になる。
まずビット線Bφには洸出しt流IRが供給されなhま
ま’lit位V3φが立上る。そしてVBφが十分Hに
なっても、Q のペース電位VB!IであるVあFがビ
ット線のHよシ^い電位値に設定されているため、ダイ
オードD、のオフ、Q!1のオンは変らず、ピッ)?1
M8φに電流■Rは依然として流れない。
一方ビッ)MB、は続出し電流■4によってビット線B
、の妊生容量全放電しながら立ち下り。
その電位vBユがQA のベース電位vB)、inゎち
vREF・−ΔVまでFがったところでQhがオン。
D、がオフし、フリップ70ツブの他のトランジスタ赳
のペース電位VB!1t−トげる。七゛の結果Q、がオ
フ、D、がオンし、ここで初めてビット線Bφに続出し
暖流■□が供給される。
以上のように本実施例では1反転情報tl−有するセル
C2からC3への過杖状態の時に、 LからHに光′酸
されるビット線Bφには絖出し′亀流工Rを流さなりよ
うVCしているため前述した・10〈、充電電流と工、
とかfdすることが防止されC3へり誤書込みt防止す
ることができる。
またその手段として、ビット線Bφ B、のレベルを利
用した電流スイッチDs 、Qy 及び04゜QA t
−設けさらにQ、、QA  でフリップフロップを構成
するようにしている。そして、絖出し電流工Rは尾常状
態ではオン側のビット線(Hレベル)にのみ供給するよ
うにし、過渡状態では、そのオン側のピットlll1i
IをIRにより放電させLレベルにし、そのレベルνC
よりフリップフロップヲ反転せしめて他方のピッ)[に
初めてIRk供給するようVCしてhる。
本来続出し1[流工□は、d出し時の情報反転に伴うピ
ッ)&lの1(→Lへの放電のために利用されるもので
ある。従って本実施例の様に、過渡状態におけるL−H
に光電されるビット線、及び定常状態に2けるオフ−の
ビット線に読出し電流IRが供給されなくとも例ら支障
はないわけである。
第5図及びfig6図は不発明による他の実施例を示す
回路図である。ここでは第4図aに点脳で示した部分に
附応する2本質的な部分のみを示す。
第5図は第4図aで示したQ、、QAの負荷のダイオー
ドに代えてシiソトキーダイオードを用いた場合であシ
1本発明回路部の応答速度を更に改善できる。
第6図は、Q、、QAの負荷としてPf’JP トラン
ジスタを用いたものでるる。IL−セルも負荷としてP
N)’ k用いt5す、セルと同一コフム上VC付設す
る本発明回路にとって、裂zN上、及びパターンレイア
ウト上利点がある。
以上の説明から明らかなように、不発明によればILを
用いたRAMKおいで、 読出し速度を損うことなく読
出し誤動作か4央に防止される。
なお1本発明は前述の実施例に限足されるものではなく
、様々の変形が4えられる。
【図面の簡単な説明】
第1図は111して構成さnた周知のメモリセルの等1
曲回路図、第2図はfL形メモリセルを用いてRAMk
実現したときの従来回路の要部回路図、第3図aU第2
図の従来回路の欠点t”説明するための装部回路図、第
3図すは第3図aの回路の要部の電圧・電流彼形図、第
4図aは本発明による第10遁施列を示す・d部回路図
、第4図すは第4図aの回路の要部の′電圧・電流波形
図、第5図は本発明による第2の実施例ヶ示すIIi部
回路図、そして第6図は不発明VCよる第3の実施例を
示す要部回路図である。 特許出願人 冨士通株式会社 %粁出願代理人 弁坤士宵木 朗 弁理士 西 甜 和 之 弁理士 内 1)辛 男 弁理士 山 口 陥 之 特開昭58−3184(力

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、「オン」と「オフ」の2つの状態を保持するI”L
    メモリセルに対して書込みt流又は続出し電流を供給す
    るためのビット線に該続出し電流供給用の電流スイッチ
    を接続し、該電流スイッチにより、該ILメモリセルの
    内容続出し時の該メモリセルのアドレス切換の過渡時に
    低電位から高電位に変るビット線rC対しては、該アド
    レス切換時から所定時間経過後まで該ピッifへの該続
    出し電流の供給を行なわないようVごしたことを物像と
    する半導体記憶装置。
JP56100516A 1981-06-30 1981-06-30 半導体記憶装置 Pending JPS583184A (ja)

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JP56100516A JPS583184A (ja) 1981-06-30 1981-06-30 半導体記憶装置

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JP56100516A JPS583184A (ja) 1981-06-30 1981-06-30 半導体記憶装置

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JPS583184A true JPS583184A (ja) 1983-01-08

Family

ID=14276109

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JP (1) JPS583184A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5083292A (en) * 1989-03-13 1992-01-21 Fujitsu Limited Bipolar random access memory

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5083292A (en) * 1989-03-13 1992-01-21 Fujitsu Limited Bipolar random access memory

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