JPS60242580A - Mosスタテイツク型ram - Google Patents

Mosスタテイツク型ram

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JPS60242580A
JPS60242580A JP59096534A JP9653484A JPS60242580A JP S60242580 A JPS60242580 A JP S60242580A JP 59096534 A JP59096534 A JP 59096534A JP 9653484 A JP9653484 A JP 9653484A JP S60242580 A JPS60242580 A JP S60242580A
Authority
JP
Japan
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gate
circuit
mos
signal
address signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP59096534A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Tachimori
央 日月
Hiroshi Fukuda
宏 福田
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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 JP59096534A priority Critical patent/JPS60242580A/ja
Publication of JPS60242580A publication Critical patent/JPS60242580A/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)

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、MOSFET (絶縁ゲート形電界効果ト
ランジスタ)で構成されたスタティック型RAM (ラ
ンダム・アクセス・メモリ)に関するもので、例えば、
C’MO3(相補型MO3)回路で構成されたものに利
用して有効な技術に関するものである。
〔背景技術〕
MOSスタティック型RAMにおけるメモリアレイは、
メモリセルを構成するスタティック型フリップフロップ
回路の入出力端子が伝送ゲー)MOSFETを介して一
対の相補データ線り、Dに接続される(ISSCC82
DIGESTTECHNICAL PAPER3第25
6〜257頁)。この相補データ線り、Dには、負荷抵
抗としてのMOSFETが設けられる。この負荷抵抗と
してのMOS F ETのコンダクタンス特性は、小さ
な値に設定される。なぜなら、大記憶容量化のためにメ
モリアレイには、多数のメモリセルを構成するために、
その素子サイズが小さく形成される。そして、上記伝送
ゲー1−MO3FETがオン状態となって、上記フリッ
プフロップ回路の入出力端子が接続されとき、フリップ
フロップ回路を構成するオン状態となっている駆動MO
5FET及び上記伝送ゲートMO5FETのコンダクタ
ンス特性と、上記負荷MO3FETのコンダクタンス特
性とのコンダクタンス特性比に従って相補データ線の読
み出しロウレベルが決定されるから、必然的に上記負荷
MO3FETのコンダクタンス特性は小さく設定される
。したがって、同じ相補データ線に対して設けられたメ
モリセルの読み出し動作において、反転読み出しを行う
とき、言い換えるならば、論理“0”の記憶情報の読み
出しの後に論理“1″の記憶情報の読み出しを行う場合
、相補データ線には前の論理“0”の情報が残ったまま
であるため、上記小さなコンダクタンス特性の負荷MO
3FETによりロウレベルからハイレベルに変化させる
のに比較的長時間を費やすこととなってしまうという問
題が生じる。
そこで、アドレス信号の変化を検出して、相補データ線
を短絡して両相補データ線の電位を等しくするというア
ドレスクロックによるイコライズ方式が行われている(
特開昭54−152931号公報)。しかし、このよう
なイコライズ方式のMOSスタティック型RAMにあっ
ては、素子特性の不良が検出しにくくなるという問題の
生じることが本願発明者の研究によって明らかにされた
すなわち、素子特性の不良により記憶情報のレベル不良
等があっても、上記イコライズにより相補データ線の電
位が等しくなってtJ)るから、多少レベル不良があっ
ても正しく読み出されしまうからである。ところが、上
記素子特性の不良が進行性のものであったり、又は電源
電圧が低下した時等厳しい動作条件の下で上記素子特性
による読み出し不良が生じるものとなる。
〔発明の目的〕
この発明の目的は、高信頼性のMOSスタティック型R
AM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、外部端子からの信号によって、相補データ線
のイコライズ動作を選択的に停止させる機能を設けて、
動作試験等では上記イコライズ動作を停止させて行うこ
とができるようにするものである。
〔実施例〕
第1図には、この発明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CM
O3(相補型−金属一絶縁物一半導体)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C
S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MO5FETQI、Q2と、上記MO3FETQ
I、Q2(7))’レインと電源電圧Vcc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M
O3FETQ1..Q2の共通接続点と相補データ線D
O,DOとの間に伝送ゲートMO3FETQ3,0.4
が設けられいてる。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1−M03FETQ3゜Q4等の
ゲートは、それぞれ例示的に示された対応するワード線
WO,Wl及びWn等に共通に接続され、同じ列に配置
されたメモリセルの入出力端子は、それぞれ例示的に示
された対応する一対の相補データ(又はピッ1線Do、
Do及びDI、DI等に接続される。
上記メモリセルMCにおいて、それを低消Ipl電力に
させるため、その抵抗R1ば、MOS F ETQlが
オフ状態にされているときのMO3FETQ2のゲート
電圧をしきい値電圧以上に維持さ廿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R1は、MO3’FETQ
I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N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。
同図において、ワード線WOは、XアドレスデコーダX
−DCRを構成するノア(NOR)ゲート回路G1で形
成された出力信号によって選択される。このことは、他
のワード線Wl、Wnについても同様である。
上記XアドレスデコーダX−DCRは、相互において類
似のノアゲート回路Gl、G2,03等により構成され
る。これらのノアゲート回路Gl。
G2.c、3等の入力端子には、複数ビットからなる外
部アドレス信号AX(図示しない適当な回路装置から出
力されたアドレス信号)を受けるXアドレスバッファX
−ADBで加工形成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。また、特に制限されないが
、デツプ選択状態時の無駄な消費電流の発生を防止する
ため、上記ノアゲート回路01〜G3等には、内部制御
信号φが共通に供給される。この内部制御信号φのハイ
レベル(論理“1″)により、チップ非選択期間に全ワ
ード線が非選択状態される。
上記メモリアレイにおける一対の相補データ線DO,D
o及びDI、DIは、それぞれデータ線選択のための伝
送ゲートMO3FETQI 3.G14及びG15.Q
l、6から構成されたカラムスイッチ回路を介してコモ
ン相補データ線CD、CDに接続される。このコモン相
補データ線CD。
CDには、読み出し回路RAの入力端子と、書込み回路
WAの出力端子が接続される。上記読み出し回路RAの
出力端子6主、データ出力端子1)outに読み出し信
号を送出し、書込み回路WA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MO3FETQ1
3.G14及びG15.Ql、6のゲートには、それぞ
れYアドレスデコーダY−DCHによって形成さた選択
信号YO,Yl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
似のノアゲート回路G4.、G5等により構成される。
これらのノアゲート回路G4.G5等には、複数ビット
からなる外部アドレス信号AY(図示しない適当な回路
装置から出力されたアドレス信号)を受けるYアドレス
バッファY−ADBで加工形成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C0NTは、外部端子WE、C3からの制御信
号を受けて、上記内部制御信号φ等を形成する。
上記メモリアレイにおける代表として示された一対の相
補データ線DO,Do及びDI、DIの負荷手段として
NチャンネルMO3FE”FQ5〜Q8が設けられる。
これらのMO3FETQ5〜Q8は、そのゲートとドレ
インとが共通接続され電源電圧Vccが供給されること
によって、定常的に動作状態にされる。これらのMO3
FETQ5〜Q8は、そのコンダクタンス特性が上記メ
モリセルMCにおける情報記憶用MO5FETQI’。
G2及び伝送ゲートMO3FE、TQ3.Q4との合成
コンダクタンス特性に比べて十分小さく設定される。例
えば、相補データ線Do、DOにおけるハイレベルが3
,5■で、ロウレベルが3■程度になるように設定され
る。
この実施mにおいては、読み出し動作の高速化を図るた
めに、次のイコライゼーション回路が設けられる。すな
わら、アドレス信号AXとAYとは、アドレス信号変化
検出回路ΔT’Dに供給され、ここでアドレス信号の変
化検出パルスφqが形成される。この検出パルスφqは
、各相補データ線Do、五〇及びDi、百1等を短絡す
るMO5FETQ9.QIOのゲートに供給される。
これによって、アドレス信号AX、AYが変化したタイ
ミングで上記MO3FETQ9.QIO等がオン状態と
され、前の動作サイクルにより残っている相補アドレス
信号の上述のようなノーイレベルとロウレベルとを短絡
して両者を同電位にするものである。この後、ワード線
が選択されて1つのメモリセルMCが選択された時、そ
の記憶情報に従って、上記相補データ線Do、Do及び
DI、Dl等の電位が決定される。このようにすること
によって、メモリセルMCの反転読み出しを高速にする
ことができる。
この実施例では、メモリセルMCを構成する素子特性の
不良を高精度に検出する等のため、上記アドレス信号変
化検出回路ΔTDには、外部端子からの信号によって選
択的にその動作が停止させられる。この実施例では、特
に制限されないが、上記制御信号としてライトイネーブ
ル信号WEが用いられ、その信号レベルを通常の電FA
電圧Vccより高い、例えば、7vのような高い電圧に
した時、それを検出して上記動作の停止が行われる。
第2図には、上記アドレス信号変化検出回路ATDの一
実施例の回路図が示されている。
アドレス信号の変化を検出する回路は、外部端子らか供
給されるアドレス信号AXOと、遅延回路DLOにより
形成したその遅延信号とを受ける排他的論理和回路EX
Oにより構成される。この排他的論理和回路EXOは、
アドレス信号AXOが変化した時上記遅延回路D L 
Oの遅延時間に相当するパルス幅のアドレス信号変化検
出パルスを形成する。他のアドレス信号AXI〜AXi
に対し7ても上記類似の回路が設けられる。これらのア
ドレス信号の変化検出パルスは、オア(OR)ゲート回
路ORに供給され、その出力端子から上記MO3FET
Q9.QIO等に供給されるイコライズパルスφqとし
て送出される。
この実施例では、ライトイネーブル信号WEをの信号レ
ベルを通常の信号レベルより高いレベルとした時、上記
パルスφqの送出を停止させるために、上記オアゲート
回路ORの出力には、アンド(AND)ゲート回路AN
Dが設けられ、その制御信号を形成するために次の回路
が設けられる。
すなわち、外部端子から供給されたライトイネーブル信
号WEは、MO3FETQ12のゲートに供給される。
このMO3FIETQI 2は、そのしきい値電圧が電
源電圧Vccより高い値に設定される。このように高レ
ベルのしきい値電圧とするため、特に制限されないが、
フィールド絶縁膜をゲート絶縁膜とするMOSFETが
用いられる。こ(7)MO3FETQI 217)ドレ
インと電源電圧vccとの間には、負荷としてのMO3
FETQIIが設けられる。そして、上記MO3FET
QI 2のドレイン出力は、上記アンドゲート回路AN
Dに制御信号として供給される。例えば、ライトイネー
ブル信号WEを7■のようなハイトノベルにすると、M
O3FETQ’12がオン状態になって、ドレイン出力
をロウレベル(論理″0″)する。これにより、アンド
ゲート回路ANDを閉じるので、上記パルスφqの送出
が停止させられる。なお、通常の信号レベルでは、上記
MO8F+F、TQ12は常にオフ状態であるので、上
記アンドゲート回路ANDはゲートを開いたままとなる
ので、上記アドレス信号の変化に従ったイコライズパル
スφqが送出される。
このようにイコライズ動作を選択的に停止ヒさせるIa
能を設けた球出を、第3図に示し7た動作波形図に従っ
て説明する。
上記のようにしてイコライズ動作を停止させると、例え
ば、第1図の相補データ線1)O,DOには点線で示す
ように前の動作での読み出しレベルが残ったままとなる
。今、データ線DOがハイレベルでデータ線Doがロウ
レベルであるとする。
そして、次に選択されるメモリセルはMO5FETQI
がオン状態でMOS F ETQ 2がオフ状態のよう
に反転信号が記憶されている時にば、MO3FETQI
のドレイン電位がロウレベルに、MO3FETQ2のド
レイン電位がハイレベルになっている。ところが、ワー
ド線が選択されて伝送ゲートMO3FETQ3.Q4が
オン状態になると、その寄生容量により交流的低インピ
ーダンスの下で残っている前のデータ線DOのハイレベ
ルによりオン状態のMO3FETQIのドレイン電位が
持ち上げられ、同様に残っている前のデータ線DOのロ
ウレベルによりオフ状態のMO3FETQ2のドレイン
電位が引き下げられる。これによりメモリセルの記憶レ
ベルが低下してしまう。
したがって、もしも、素子特性の悪化したMO3FET
QI、Q2等があると、上記読み出し動作でメモリセル
の記憶情報が反転してしまう。このようにイコラズ動作
を停止させることにより、厳しい動作条件を作り出すこ
とができるから、機能試験での不良ピッj−の検出精度
を高くできるものとなる。
〔効 果〕
(1)イコライズ機能を選択的に停止させる機能を付加
することにより、その機能試験を厳しい動作条件で行う
ことができるから、その検出精度が高くなり、結果とし
て高信頼性のMOSスタティック型RAM)!E−fJ
ることかできるという効果が得られる。
(2)ライトイネーブル信号WEを利用して、その高レ
ベルを検出して上記イコイズ動作を停止させるものであ
るから、外部端子を追加することなく極めて簡単な回路
により、上記高信頼性を達成することができるという効
果を得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
能であることはいうまでもない。上記イコライズ動作を
停止させるための回路は、種々の実施形態を採ることが
できるものである。例えば、上記ライトイネーブル信号
WEを高電圧にしてそれを検出する回路は、MOSFE
Tのしきい値電圧等を利用L2て、その信号レベルをレ
ベルダウンさせて、MOS F E T又はインバータ
回路に供給して、レベル判定を行うものであってもよい
。また、ポンディングパッドのみを設けておいて、機能
試験の時にのみプローブからイコライズ停止用の信号を
供給するもの、あるいは外部端子を追加するものであっ
てもよい。
また、スタティック型RAMを構成する。メモリセルは
、PチャンネルMO3FETとNチャンネルM、03F
ETとを組合せて構成されたスタティック型フリップフ
ロップ回路を用いるものであってもよい。このようにメ
モリアレイの構成及びその周辺回路の具体的回路構成は
、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〕
この発明は、MOSスタティック型RAMに広く適用す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の一実施例を示す回路図、第2図は
、そのアドレス信号変化検出回路の一実施例を示す回路
図、 第3図は、その読み出し動作の一例を示す波形図である
。 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、M C・・メモ
リセル、WA・・書込み回路、RA・・読み出し回路、
C0NT・・制御回路、A T D・・アドレス信号変
化検出回路、EXO〜EX1・・排他的論理和回路、D
LO〜DLi・・遅延回路、OR・・オアゲート回路、
AND・第1図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、アドレス信号の変化を検出するアドレス信号変化検
    出回路と、このアドレス信号変化検出回路の検出出力パ
    ルスによりメモリアレイを構成する一対の相補データ線
    を短絡するイコライゼーションMO3FETとを含み、
    所定の外部端子からの信号により、上記検出パルスの送
    出を停止させる機能を付加したことを特徴とするM、O
    Sスタティック型RAMu 2、上記MOSスタティック型RAMを構成するメモリ
    セルは、そのゲート、ドレインが交差結線された情報記
    憶用MOS F ETと、それぞれのドレインと電源電
    圧との間に設けられた情報保持用の高抵抗手段とを含む
    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MOSスタティック型RAM。
JP59096534A 1984-05-16 1984-05-16 Mosスタテイツク型ram Pending JPS60242580A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59096534A JPS60242580A (ja) 1984-05-16 1984-05-16 Mosスタテイツク型ram

Applications Claiming Priority (1)

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JP59096534A JPS60242580A (ja) 1984-05-16 1984-05-16 Mosスタテイツク型ram

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JPS60242580A true JPS60242580A (ja) 1985-12-02

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JP59096534A Pending JPS60242580A (ja) 1984-05-16 1984-05-16 Mosスタテイツク型ram

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JP (1) JPS60242580A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6470991A (en) * 1987-09-01 1989-03-16 Sgs Thomson Microelectronics Address change detection circuit
JPH02101694A (ja) * 1988-10-07 1990-04-13 Hitachi Ltd 半導体記憶装置と半導体記憶装置の動作方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6470991A (en) * 1987-09-01 1989-03-16 Sgs Thomson Microelectronics Address change detection circuit
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