JPS6013391A - Mos記憶装置 - Google Patents

Mos記憶装置

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JPS6013391A
JPS6013391A JP58118340A JP11834083A JPS6013391A JP S6013391 A JPS6013391 A JP S6013391A JP 58118340 A JP58118340 A JP 58118340A JP 11834083 A JP11834083 A JP 11834083A JP S6013391 A JPS6013391 A JP S6013391A
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JP
Japan
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circuit
address
signal
output
input
Prior art date
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Pending
Application number
JP58118340A
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English (en)
Inventor
Isao Akima
勇夫 秋間
Kiyouo Ookubo
大久保 京夫
Osamu Takahashi
収 高橋
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.)
Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Microcomputer Engineering Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi Microcomputer Engineering Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP58118340A priority Critical patent/JPS6013391A/ja
Publication of JPS6013391A publication Critical patent/JPS6013391A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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)

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】 〔技術分野〕 この発明は、MO3記憶装置に関するもので、例えば、
アドレス信号の変化タイミングを検出して、内部動作の
タイミング制御に用いる内部同期式のCMOSスタティ
ック型RAMに有効な技術に関するものである。
〔背景技術〕
CMOSスタティック型RAMにおけるアドレスバッフ
ァとして、インバータ回路を複数個縦列接続して構成し
たものが考えられる。
CMO3回路はその入力信号が変化する遷移期間のみ、
直流電流を流すので極めて低消費電力であるという特長
をもっている。しかし、その一方では上記信号が遷移期
間の中間レベルの時、nチヤンネルMO3FETとpチ
ャンネルM OS FETの双方が比較的大きなコンダ
クタンス特性のもとてオン状態になるので、比較的大き
な貫通電流を流すものである。
したがって、上記のようなアドレスバッファを用いた場
合にあっては、その入力アドレス信号の変化が遅い場合
、全インバータ回路に一斉に比較的大きな貫通電流が流
れることになる。また、アドレスバッファの出力信号が
中間レベルのとき、それに従ってアドレスデコーダ回路
にも、大きな貫通電流が流れるとともに誤選択が行われ
てしまう。上記のように一斉に貫通電流が流れると、そ
の消費電流が大きくなるばかりでなく、寄生サイリスク
素子が動作状態になり、ラッチアップの原因になるとい
う問題も生じる虞れがある。
〔発明の目的〕
この発明の目的は、低消費電力とランチアップの防止と
アドレスデコーダの誤選択防止を図ったMO3記憶装置
を提供することにある。
この発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
この明細書の記述および添付図面から明らかになるであ
ろう。
〔発明の概要〕
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記の通りである。
すなわち、ラッチ回路の正帰還増幅動作を利用して、急
峻に変化するアドレス信号を形成して」二記アドレスバ
ッファの増幅動作を助長させること、又はアドレスバッ
ファの出力信号の遷移期間を検出してアドレスバッファ
の出力信号の伝達を禁止することによって、貫通電流の
発生を減少させるものである。
〔実施例〕
第1図には、この発明をCMOSスタティック型RAM
に適用した場合の一実施例の回路図が示されている。特
に制限されないが、同図のRAMは、公知のCMO3(
相補型−金屈一絶縁物一半導体)集積回路(IC)技術
によって1個のシリコン単結晶のような半導体基板上に
形成される。
端子Ax、Ay、Din、Dout 、WE及びCSは
、その外部端子とされる。なお、同図において電源供給
端子は省略されている。
メモリセルMCは、その1つの具体的回路が代表として
示されており、ゲートとドレインが互いに交差結線され
た記憶(駆動)MO3FETQI。
Q2と、上記MO3FETQI、Q2のドレインと電源
電圧VDDとの間には、情報保持用のポリ(多結晶)シ
リコン層で形成された高抵抗R1,R2が設けられてい
る。そして、上記MO3FETQl、Q2の共通接続点
と相補データ線Do、DOとの間に伝送ゲートMO3F
ETQ3.Q4が設けられている。他のメモリセルMC
も相互において同様な回路構成にされている。これらの
メモリセルは、マトリックス状に配置されている。同じ
行に配置されたメモリセルの伝送ゲート型M。
5FETQ3.Q4等のゲートは、それぞれ対応するワ
ード線W1及びW2に共通に接続され、同じ列に配置さ
れたメモリセルの入出力端子は、それぞれ対応する一対
の相補データ線(又はピント上記メモリセルMCにおい
て、それを低消費電力にさせるため、その抵抗R1は、
MOS F ETQlがオフ状態にされているときのM
O3FETQ2のゲート電圧をしきい値電圧以上に維持
させることができる程度の高抵抗値にされる。同様に抵
抗R2も高抵抗値にされる。言い換えると、上記抵抗R
1は、MO3FETQIのドレインリーク電流によって
MO3FETQ2のゲート容量(図示しない)に蓄積さ
れている情報電荷が放電させられてしまうのを防ぐ程度
の電流供給能力を持つようにされる。
この実施例に従うと、RAMがCMO3−IC技術によ
って製造されるにもかかわらず、上記のようにメモリセ
ルMCはnチャンネルMO3FETとポリシリコン抵抗
素子とから構成される。
上記ポリシリコン抵抗素子に代えてpチャンネルMO3
FETtl−用いる場合に比べ、メモリセル及びメモリ
アレイの大きさを小さくできる。すなわち、ポリシリコ
ン抵抗を用いた場合、駆動M○5FETQI又はQ2の
ゲート電極と一体的に形成できるとともに、それ自体の
サイズを小型化できる。そして、pチャンネルMOS 
F ETを用いたときのように、駆動MO3FETQI
、Q2から比較的大きな距離を持って離さなければなら
ないことがないので無駄な空白部分が生じない。
同図において、ワード線W1は、XアドレスデコーダX
−DCRで形成された選択信号を受ける駆動回路DVI
によって選択される。他のワード線W2についても同様
である。
上記XアドレスデコーダX−DCRは、相互ニおいて類
(1uのノアゲート回路Gl、02等により構成される
。これらのノアゲート回路Gl、’02等の入力には、
図示しない適当な回路装置から供給される外部アドレス
信号Axを受けるXアドレスバッファX−ADBで加工
された内部相補アドレス信号が所定の組合せにより印加
される。
上記メモリアレイにおける一対のデータ線DO2DO及
びDI、Diは、それぞれデータ線選択のための伝送ゲ
ートMO3FETQ9.QIO及びQll、G12から
構成されたカラムスイッチ回路を介してコモンデータ線
CD、CDに接続される。このコモンデータ線CD、C
Dには、読み出し回路DOBの入力端子と、書込み回路
DIBの出力端子が接続される。上記読み出し回路DO
Bの出力端子は、データ出力端子Doutに読み出し信
号を送出し、書込み回1?3D I Bの入力端子は、
データ入力端子Dinから供給される書込みデータ信号
が印加される。
上記カラムスイッチ回路を構成するMO3FETQ9.
QIO及びQll、G12のゲートには、それぞれYア
ドレスデコーダY−DCRから選択信号が供給される。
このYアドレスデコーダY−DCRは、相互において類
似のノアデー1〜回路G3.04等により構成される。
これらのノアゲート回路G3.G4の入力には、図示し
ない適当な回路装置から供給される外部アドレス信号A
yを受けるYアドレスバッファY−ADBで加工された
内部相補アドレス信号が所定の組合せにより印加される
制御回路CONは、外部を111子WE、G3からの制
御信号を受けて、内部制御タイミング信号を形成する。
なお、特に制限されないが、この制御回路CONで形成
された内部制御信号csは、上記XアドレスデコーダX
−DCRを構成するノアゲート回路Gl、02等に入力
される。これにより、上記制御信号csのチップ非選択
時のハイレベル(論理“1”)により全ワード線を非選
択状態として、負荷MO3FETQ5等とメモリセルの
MO3FETQ3.Ql等を通して直流電流が流れるの
を防止している。
第2図には、上記アドレスバッファX−ADB(Y−A
DB)の一実施例の回路図が示されている。この実施例
では、縦列形態に接続されたCMOSインバータIVI
〜IV6によって構成されたアドレスバッファに次のラ
ッチ回路FFが設けられる。なお、インバータIV7は
、入力アドレス信号Aiに対して逆相の反転アドレス信
号atを形成するものである。
上記ラッチ回路FFは、nチャンネルMO3FETQ2
0 (G22)とpチャンネルMO3FETQ21 (
G23)とで構成された2つのインバータ回路の入力、
出力間を交差結線したものであり、その一対の入出力端
子は、」二記インバータIV3の入力端子と出力端子と
の間にそれぞれ接続される。
この実施例では、上記インパークIV3の入力信号と出
力信号を受けるランチ回路FFによって、その信号がラ
ッチ回路FFの反転するレヘルに達したとき、その正帰
還動作によって急峻に応答するとともに、それをインパ
ークIV3の入力側と、出力側に伝えるので、このイン
パークIV3で形成されるアドレス信号も急峻に変化さ
せることができる。なお、上記ラッチ回路FFを構成す
るMOSFETのコンダクタンス特性は、上記インバー
タIV3の出力に従って容易に反転するようにするため
、比較的小さな値に設定されるものである。
第3図には、上記アドレスバッファの他の一実施例の回
路図が示されている。
この実施例では、上記インバータIVI〜IV6からな
るアドレスバッファに次の各回路が設けられる。すなわ
ち、上記と同様なM OS F E T Q20〜Q2
3によってラッチ回路FFが構成され、その一方の入出
力端子は、上記インバータTV3の入力信号が供給され
る。そして、このランチ回路FFの出力信号は、インバ
ータIV8を介して排他的論理和回路EXの一方の入力
端子に供給される。この排他的論理和回路EXの他方の
入力端子には、上記最終段のインバータIV6の出力信
号が供給される。そして、この排他的論理和回路EXの
出力信号は、上記インバータIV6で形成されたアドレ
ス信号の伝達を制御するノアゲート回路NORの制御信
号として用いられる。
なお、特に制限されないが、後述するように排他的論理
和回路EXの出力信号は、そのアドレス信号Aiが変化
した時に論理“1”のエツジ検出を行うので、これを内
部動作のタイミング制御、例えば、相補データ線対り、
Dを短絡するイコライズ動作等に用いるものであっても
よい。
次に、第4図のタイミング図を参照して、この実施例回
路の動作を説明する。
今、」二記インバータ丁V3の入力端子のノードN1の
信号が破線で示すようにハイレベルからロウレベルに変
化すると、インバータIV3〜IV6を通して形成され
るインバータTV6の出力端子のノードN2の信号も遅
れてハイレベルからロウレベルに変化する。この時、上
記ノードN1の信号の変化を受けてラッチ回1i!l’
Fが反転するので、インバータIV8の出力端子のノー
ドN3は、急峻にハイレベルからロウレベルに変化する
。したがって、上記ノードN2がロウレベルに変化する
までの期間、排他的論理和回路EXの入カレヘルが不一
致となるので、その間出力端子のノードN4がハイレベ
ル(論理“1”)となる。このためノアゲート回路NO
Rが閉じられて、強制的に反転アドレス信号atをロウ
レベルに固定するものである。そして、上記不一致期間
が経過すると、排他的論理和回路EXの出力端子のノー
ドN4がロウレベルになるので、」二記インハ゛−夕I
V6によって形成されたアドレス信号が伝えられる。な
1 お、非反転アドレス信号atは、インバータ回路を通し
て形成されるものである(図示せず)。
これによって、アドレスデコーダ回路においては、中間
レベルのアドレス信号atが供給されないので、N通電
流が流れることはなく、また二重選択動作を行うことは
ない。
〔効 果〕
(11ラッチ回路FFの正帰還動作を利用して、インバ
ータrV3の入力信号及び出力信号が急峻に変化するの
で、アドレス信号の遷移期間を短くできるので、インバ
ータrV3以降のアドレスバッファを構成するインバー
タ回路及びアドレスデコーダ回路での貫通電流を大幅に
小さくできるという効果が得られる。
(2)ラッチ回路FFの出力信号と、最終段のインバー
タIV6の出力信号とを排他的論理和回路に入力するこ
とによってアドレス信号の遷移期間を検出するとともに
、アドレスデコーダ回路へのアドレス信号の送出を禁止
するものであるので、アドレスデコーダ回路での貫通電
流を大幅に削減でき2 るという効果が得られる。
(3)上記(IL (2)により、貫通電流の大幅な削
減が達成できることによって、その消費電力を大幅に小
さくできるという効果が得られる。
(4)上記(11,(21により、■通電流の大幅な削
減が達成できることによって、寄生サイリスク素子によ
るラッチアップの発生を防止できるという効果が得られ
る。
(5)上記(1)又は(2)により、アドレス信号の変
化速度を太き(できることによって、ワード線の二重選
択を防止できるという効果が得られる。
(6)排他的論理和回路EXからアドレス信号の変化タ
イミング信号が形成できるから、これを利用して内部同
期式の半導体記憶装置を実現することができるという効
果が得られる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることばいうまでもない。第2又は第3図の実施
例回路において、入力端子Aiに設けられたインバータ
IV1.IV2は、その入力インピーダンスを高く保つ
ために設けられるものであり、その数は1個で構成する
ものであってもよい。また、縦列形態のインバータ回路
の数も必要に応じて種々の実施形態を採ることができる
ものである。
〔利用分野〕
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるCMOSスタティッ
ク型RAMに適用した場合について説明したが、それに
限定されるものではなく、例えば、アドレスバッファ、
アドレスデコーダ回路等がCMO3回路又は単チャンネ
ルMO3FETで構成されるROM (リード・オンリ
ー・メモリ)、RAM又はプログラマブルROM等の各
種半導体記憶装置に広く適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明をCMOSスタティック型RAMに
適用した場合の一実施例を示す回路図、第2図は、その
アドレスバッファ回路の一実施例を示す回路図、 第3図は、上記アドレスバッファの他の一実施例を示す
回路図、 第4図は、その動作を説明するためのタイミング図であ
る。 X−ADB・・Xアドレスバッファ、Y−ADB・・Y
アドレスバッファ、X−DCR・・Xアドレスデコーダ
、Y−DCR・・Yアドレスデコーダ、MC・・メモリ
セル、DIB・・書込み回路、DOB・・読み出し回路
、CON・・制御回路 5 第 1 図 6 第 2 図 L 第 3 図 第 4 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、外部から供給されるアドレス信号を受ける縦列形態
    の複数のインパーク回路と、このインバータ回路列にお
    ける所定の接続点の信号を受けるラッチ回路と、このラ
    ッチ回路の出力信号によってインバータ回路列の所定の
    端子に正帰還させる機能又は上記ラッチ回路の出力信号
    と最終段のインバータ回路の出力信号との不一致検出出
    力によりアドレスデコーダへの伝達を禁止する機能を付
    加したアドレスバッファを具備することを特徴とするM
    O3記憶装置。 2、上記不一致検出出力を形成する回路は、排他的論理
    和回路で構成されるものであることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載のMO3記憶装置。 3、上記アドレスバッファは、ワード線選択を行うため
    のアドレスバッファであることを特徴とする特許請求の
    範囲第1又は第2項記載のMO3記憶装置。 4、上記排他的論理和回路の出力信号は、内部回路の動
    作タイミングを制御するためにも用いられるものである
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1、第2又は第3項
    記載のMO3記憶装置。
JP58118340A 1983-07-01 1983-07-01 Mos記憶装置 Pending JPS6013391A (ja)

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JP58118340A JPS6013391A (ja) 1983-07-01 1983-07-01 Mos記憶装置

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JP58118340A JPS6013391A (ja) 1983-07-01 1983-07-01 Mos記憶装置

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JP (1) JPS6013391A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63122092A (ja) * 1986-11-11 1988-05-26 Mitsubishi Electric Corp 半導体記憶装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63122092A (ja) * 1986-11-11 1988-05-26 Mitsubishi Electric Corp 半導体記憶装置

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