JPS593784A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPS593784A
JPS593784A JP57111525A JP11152582A JPS593784A JP S593784 A JPS593784 A JP S593784A JP 57111525 A JP57111525 A JP 57111525A JP 11152582 A JP11152582 A JP 11152582A JP S593784 A JPS593784 A JP S593784A
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JP
Japan
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potential
transistor
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Pending
Application number
JP57111525A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhiro Toyoda
豊田 和博
Hideaki Isogai
磯貝 英明
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPS593784A publication Critical patent/JPS593784A/ja
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Static Random-Access Memory (AREA)
  • Semiconductor Memories (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】 il+  発明の技術分野 本発明はバイポーラトランジスタを用いたスタティック
形半導体記憶装置に関し、特に、PNPトランジスタを
負荷とするメモリセル(以下PNPN形メモリセルと称
す)を具備するスタティック形半導体記憶装置に関する
○ (2)技術の背景 一般に、スタティック形半導体記憶装置においては、1
行のメモリセルが1つのワード線と1つのホールド線と
の間に接続され、各メモリセルの記憶状態すなわちフリ
ップフロップ状態を保持するために、ワード線からメモ
リセルを経てホールド線へ、ホールド(保持)電流が流
れている0このようなワード線の選択はワードドライバ
によってワード線電位を押上げることによって行われて
おり、この場合、ワードドライバはエミッタホロワであ
るので、ワード線の非選択状態から選択状態への変化時
間、すなわちワード線の立上り時間は短かい。これに対
し、ワード線の選択状態から非選択状態への変化時間、
すなわちワード線の立下シ時間はワード線の寄生容量に
蓄積された電荷量とホールド電流の大きさとに依存する
。特に、PNP )ランジスタを負荷としてNPN )
ランジスタを父差結合したPNPN形メモリセルにおい
ては、ホールド電流を小さくでき、従って、大容量化に
役立つものである。
(3)従来技術と問題点 従来、PNPN形メモリセルを具備するスタティック形
半導体記憶装置において、書込み速度を高めるだめに、
選択ビット線対の1つに流れるビット線電流を続出し時
より書込み時において大きく設定し、同時にデータ入力
に応じてビット線対の一方の電位を低レベルにし他方の
電位を高レベルにクランプする方式が提案されている。
しかしながら、上述の従来形においては一書込み指示信
号とワード線選択信号のタイミングが自由に設定されて
いるので、書込み速度が比較的小さいという問題点があ
る。
他方、読出モードにおける非選択ワード線と選択ワード
線との電位差(以下、ワード線振幅と称する)を書込み
モードにおけるワード線撮幅よシ小さく設定する方式に
より、読出し動作速度を高めることが行われている。こ
の理由は、ワード線が選択されて充電されるとき、ワー
ド線を主体とする浮遊容量が充電されるのf要する時間
を読出しモード時に小さくできるからである。
(4)発明の目的 本発明の目的は、ワード線が選択されるとPNPN形メ
モリセルのオントランジスタのコレクタ電位がワード線
電位に追随してオーバーシュート現象を引起こすことに
着目し、上述の2つの方式を組合わ研て訃込み動作を前
述のオントランジスタのオーバーシュートに同期させる
ことにより高速書込みをOT能圧することにある。
15)発明の構成 上述の目的を達成するために本発明によれば、複数のワ
ード線、複数のビ・ソト線対、および前記ワード線と前
記ビット線対との谷父差点に設けられた複数のPNPN
形メモリセルを具備する半導体記憶装置において一書込
み指示信号に応じて前記ワード線の選択電位を読出し時
より書込み時において高く設定する選択ワード線レベル
切替回路と、前記書込み指示信号およびデータ入力に応
じて前記ビット線対の一方の選択電流を読出し時より芹
込み時に大きく設定する選択ビット線電流切替回路と、
前記書込み指示信号および前記データ入力に応じて選択
ビット線対の一方の電位を低レベルに他方の電位を高レ
ベルに設定するビット線クランプ回路とを設けたことを
特徴とする半導体記憶装置が提供される。
(6)発明の実施例 以下、図面により本発明の詳細な説明する。
第1図は一般的なPNPN形メモリセルの回路図である
。第1図において、メモリセルは、フリップ70ツブを
構成するNPNマルチエミッタトランジスタT+ 、T
2、および負荷としてPNP形トランジスタT3. T
4 を具備する。マルテエミ・ツタトランジスタT、 
、 T2の第1のエミッタはビット線RO、BOにそれ
ぞれ接続され、第2のエミッタはホールド線W−に接続
されている。また−負荷のトランジスタT3. T4 
のエミッタはワード線Vに接続されている○ 第2図は第1図の回路動作を説明するためのタイミング
図である。第1図において、トランジスタT、がオン状
態、トランジスタT2がオフ状態にあ、るとすれば、オ
ントランジスタT、のコレクタCの電位はローレベル、
ベースBの電位はハイレベルにある。このとき、ワード
線W+の電位が上昇すると、トランジスタT3のg。が
大きいので、ベースBの1位およびコレクタCの電位は
共にワード線W+の電位に追随する。なお、このとき、
トランジスタT1のビット線Bo側のエミッタには電流
が流れていない。次に、ベースBの電位がビット線Bo
の電位に対しである一定値以上になると、トランジスタ
T、のg□が急に大きくなり、この結果、コレクタCの
電位は低下して安定する。すなわち−コレクタCの電位
は矢印Xに示すごとくオーバーシュート現象を起こす。
第2図におけるVID I VWIIはそれぞれリード
1/ベル電圧、ライトレベル電圧であって、図示しなイ
ヒット線クランプトランジスタのベースに印mされるも
のである。たとえば、記憶情報を反転させるために、ビ
ット線6に接続され且つトランジスタT、とカレントス
イッチを構成するクランプトランジスタのベースに電圧
VWIIを印加すると、トランジスタT2がオンとなシ
、この結果、トランジスタT、がオフとなる。このよう
な吾込みモードにおいて、その速度は、トランジスタT
!のペース電位すなわちトランジスタT、のコレクタC
の電位とライトレベル電圧vwRの電位差に依存する。
すなわち、第3図に示すように書込み時間tWI#はオ
ーバーシュートが発生したときに最小、すなわち、高速
の沓込み動作が得られる。
本発明は書込みタイミングを上述のオントランジスタの
コレクタ電位のオーバーシュートに合わせるようにして
四込み速度を大きくしている。
134図は本発明に係る牛導体記憶装置の一実施例を示
す回路図である。第4図において、4つのPNPN形メ
モツメモリセルC8OCo+ e CIG +’CB 
 が図示されている。たとえば、メ毫リセルC60はワ
ード線W+、ホールド線W−、ビット線Bo 、 Bo
に接続されている。トランジスタ’r、、、’r、□+
T、3uワ一ドドライバ部をf[し、ダイオードD1、
トランジスタT、いT8.は選択ワード線レベル切替回
路CIを構成する。すなわち、ワード線W+が選択され
たとき、そのハイレベルの選択ワード線画1位は書込み
指示信号WEによって異なる。たとえば、読出しモード
(■=”ビ)のときには、トランジスタT15がオンと
なり、従って、ダイオードD1もオンとなり、エミッタ
ホロワTI3のベース電位が低下するので、ワード線W
+の電位も低下する。
また、書込みモード(WE=”O”)においては。
トランジスタT11.がオフとなり、従って、ダイオー
ドD1もオフトなる。この結果、エミッタホロワTI!
のペース電位はハイレベルに保持され、ワード線W+の
′電位はハイレベルに保持される。すなわち、選択ワー
ド線電位の振幅は書込み時より読出し時において小さく
設定してあり、これにより、読出し速度を高めている。
tた、Tea 、 Toy (T’s’ 、 T+y’
 )  はビット線のクランプトランジスタ、T、8.
 TI、はセンスアンプSAに接続された検圧トランジ
スタ、T20 * T2□。
Tx* (Tz。I 、 T21F 、 T22/ )
  はタリ選択信号Y。(Y、)によって制御されるビ
ット線選択ゲートである。
トランジスタT8.〜T29、ダイオードD2. D、
は選択ビット線電流切替回路C2を構成する。ここでは
、読出し時のビット線電流は工、で定義され、酊込み時
のビット線1!流はビット線対の一方が■、で定義され
他方がIN +1wで定義される0たとえば、読出し時
にあっては、WE−”1”であるので、データ人力り、
Dに関係なく、カレントスイッチを構成するトランジス
タT、7. T2s、 T2.のうちトランジスタT2
Gのみがオンとなる。この結果、トランジスタT、5e
 T2gのベース電位カハイレベルとなり、従って、電
位VWI + V’A’2は共にノ・イレペルとなる。
従って、1!a Iwは、選択ビット線たとえばBo 
、 Boに流れず、トランジスタT231 ’r24に
流nる。すなわち、選択ビット線Bo 、 、3oは共
に■、となる。また、臀込み時(W、IIE = ” 
0”)にあって、データ人力D−”0″ 、すなわちD
=”l”であるときには、トランジスタT27 + T
25 + Ta。
のうち、トランジスタTZBのみがオンとなる。従って
、トランジスタT25はオンとなり、トランジスタTt
、はオフとなる。従って、トランジスタT93ノヘース
電位カローレベルに、トランジスタT24のペース電位
がハイレベルになり、この結果、選択ビット線Boには
t流■3が流れ、選択ビット線Boには電流IR+IW
が流れる。
トラン・ンスタT3o−T36、ダイオードI)4.D
、けトランジスタT16・Tly (T16’ 、 T
I?’ )  と共にビット線クランプ回路C3を構成
する。たとえば、読つチトランジスタT34がオンとな
り、また、−)yvントスイヅテを構成するトランジス
タT33 * T3T1のうちトランジスタT、4がオ
ンとなる。従って、トランジスタ’rso I TRI
のベース電位ハ共にロー”ベルトl I)、 ’21t
l VRDI e VID2 は共にローレベルとなる
。従って、トランジスタT16.r1□の’171は小
さく設定さノl、る。他方、視込み時(WE = ”l
)”)Kあってデータ人力D=wOwであれば、トラン
ジスタT35はオフとなシ、カレントスイッチを構成す
るトランジスタTaz e T331 Ta2のうちト
ランジスタT3□のみオンとなる。この結果、トランジ
スタT、。のベース電位はローレベルであるがトランジ
スタT0のベース電位はハイレベルとなシ、従って、ト
ランジスタT6のymは小さく設定されるがトランジス
タT7のyrnは大きく設定されるっ本発明によれば一
過択ワード線レベル切替回路−選択ビット線電流切替回
路およびビット線クランプ回路は共に書込み指示信号(
“vVE )に同勘しているので一1=35図(4)、
(B)に示すように、ワード線W+が選択されてその電
位が上昇し、それに伴ない、選択メモリセルのオントラ
ンジスタのコレクタ電位がオーバーシュートしたときに
、選択ビット線の1つの電位を1.→工a ” Iwに
変化させることができる。従って、書込み速度が大きく
なる。
第6図は本発明に係る半導体記憶装置の他の実施例を示
す1町路因であって、勇4図に対して、2つのインバー
タ回路I、 、 I2が付加されている。このインバー
タ回路I、 、 I、は書込み指示信号W羽を遅延させ
る回路である。従って、選択ワード線XV”の電位の立
上りは選択ビット線の電流■、→IR” Iwの変化に
対して遅れることになる。逆に言えば、相対的には、選
択ビット線の電流変化は選択ワード線の電位より進むこ
とになり、従って4第5図rF3+の点線に示すようK
なる。この状態であれば、選択メモリセルのオントラン
ジスタのコレクタCのオーバーシーート部分でより確実
に書込み動作が行われることになる。
(7)発明の詳細 な説明したように本発明によれば、メモリセルのオント
ランジスタのコレクタ電位のオーバーシーート部分にお
いて書込み動作を行うようにしであるので、高速の書込
み動作が期待できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は一般的なPNPN形メモサメモリセル図、第2
図はiN!1図の回路動作を説明するためのタイミング
図、第3図は第1図の回路の書込み時間を説明するため
のタイミング図、第4図は本発明に係る半導体記憶装置
の一実施例を示す回路図、第59(A) 、 IB+は
第4図の回路動作を説明するためのタイミング図、第6
図は本発明に係る半導体記憶装置の他の実施例を示す回
路図である。 Tt 、 Tz :フリップ70ツブを構成するマルチ
エミッタトランジスタ、 T、 、 ’r4:負荷のPNP形トシトランジスター
C3択ワード線レベル切替回路、 C2:選択ビット線電流切替回路、 C3:ビット線2277回路。 特許出願人 冨士通体式会社 特許出願代理人 弁理士 背 木    朗 弁理士 西 寵 和 之 弁理士 内 1)幸 男 弁理士 山 口 昭 之 手続補正書(自発) 昭和57年7月30日 特許庁長官 若杉和夫 殿 1、事件の表示 昭和57年 特許願  第111525号2、発明の名
称 半導体記憶装置 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 名称 (522)  冨士通株式会社 4、代理人 5、補正の対象 図 面 (第1図乃至第6図) 6、補正の内容 正式図面を遺児(、捷す。 (但し、内容に変更はありません。) 7、添付書類の目録

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、複数のワード線、複数のビット線対、および前記ワ
    ード線と前記ビット線対との各父差点に設けられ九PN
    PNトランジスタを負荷とするメモリセルを具備する半
    導体記憶装置において、書込み指示信号に応じて前記ワ
    ード線の選択電位を読出し時より書込み時において高く
    設定する選択ワード線レベル切替回路と、前記書込み指
    示信号およびデータ入力に応じて前記ビット線対の一方
    の選択電流を続出し時より書込み時に大きく設定する選
    択ビット線電流切替回路と、前記書込み指特信号および
    前記データ入力に応じて選択ビット線対の一方の電位を
    低レベルに他方の電位を高レベルに設定するビット線ク
    ランプ回路とを設けたことを特徴とする半導体記憶装置
    。 2、前記選択ワード線レベル切替回路が前記書込み指示
    信号を遅延回路を介して受信する特許請求の範囲第1項
    記載の半導体記憶装置。
JP57111525A 1982-06-30 1982-06-30 半導体記憶装置 Pending JPS593784A (ja)

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JP57111525A JPS593784A (ja) 1982-06-30 1982-06-30 半導体記憶装置

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JPS593784A true JPS593784A (ja) 1984-01-10

Family

ID=14563536

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JP57111525A Pending JPS593784A (ja) 1982-06-30 1982-06-30 半導体記憶装置

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JP (1) JPS593784A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02297797A (ja) * 1989-02-14 1990-12-10 Texas Instr Inc <Ti> 記憶装置
US5083292A (en) * 1989-03-13 1992-01-21 Fujitsu Limited Bipolar random access memory

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02297797A (ja) * 1989-02-14 1990-12-10 Texas Instr Inc <Ti> 記憶装置
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