JPS6059589A - 半導体メモリ装置 - Google Patents

半導体メモリ装置

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JPS6059589A
JPS6059589A JP58167841A JP16784183A JPS6059589A JP S6059589 A JPS6059589 A JP S6059589A JP 58167841 A JP58167841 A JP 58167841A JP 16784183 A JP16784183 A JP 16784183A JP S6059589 A JPS6059589 A JP S6059589A
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JP
Japan
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normally
word line
column switch
gaas
line
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JP58167841A
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Katsue Kanazawa
金沢 克江
Nobuyuki Toyoda
豊田 信行
Akimichi Hojo
北條 顕道
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、GaAsシ、、トキーデート形電界効果トラ
ンジスタ(MPSFET )を用いて構成される半導体
メモリ装置に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
GaA s −MESFET k用いた集積回路は、従
来のSlを用いたものに比べて高速動作が可能であるこ
とから注目を集めている。このMFI:8FETを用い
た集積回路のひとつの応用分野は高速メモリ装置、特に
スタテイ、りRAMである。スタティックRAMのメモ
リセル構成法にはいくつかあるが、最も一般的なものは
、ノーマリオフ形MESFETをスイッチングFETと
し、ノーマリオン形MEsFETを負荷としてフリップ
フロップを構成する6トランジスタ・セルである。その
−例を第1図に示す。Q1+Qzがノーマリオフ形NI
ESFET% Qs + Q4がノーマリオン形部5F
ETであり、これらによシフリップフロ、ゾFFが構成
されている。このフリップフロップFFの二つのノード
Nl # N、はそれぞれノーマリオフ形MESFET
 −Qs 、Qaからなるトランスファr−)を介して
ピット線BL1 a BL2に接続されている。Qm 
−Qsのダートはワード線乳に接続されている。このよ
うなメモリセルをマトリクス配列することにより、スタ
ティックRAMが構成される。
ワード線肌はワード線駆動回路鼎に接続されている。又
、ビット線BLt * BL2はノーマリオフ形MES
FET −Qy 、Qsからなるカラムスイッチを介し
てセンス回路に接続されている。Qt + Qaのダー
トは共通にカラムスイッチ駆動線CLヲ介してカラムス
イッチ駆動回路CDに接続されている。
このような構成において、′°1”、′0#の情報の読
出し、書込みのためのメモリセル選択は、ワード線肌と
カラムスイッチによシ行う。つ1シ、ワード線肌および
カラムスイッチ選択線CLがHレベルとなったメモリセ
ルが選択される。
第1図のように、トランスファダートおよびカラムスイ
ッチとしてノーマリオフ形GaAs−MESFET ’
i用いる場合、これらをオンにするにはデートに正のバ
イアスを印加することが必要である。そのために、ワー
ド線駆動回路鼎、カラムスイッチ駆動回路CDは、例え
ば図示のように出力段を、ノーマリオフ形GaAa −
MESFET −Qg 。
QxxThスイッチングFETとしノーマリオン形Ga
Aa−MESFET−QIO+ Q12 ’FC負荷F
ETとした帥インバータにより構成することが多い。
以上のような一般的々メモリ回路構成において、電源電
圧vDDが大きくなった場合にひとつの問題が発生する
。VDnが約0.8 [V、]以上であって、選択され
たワード線肌とカラムスイッチ選択線CLの高レベル電
位が約O,S (V)以上になると、トランスフアク9
−ト用FET −Qs+ Qsおよびカラムスイッチ用
FET −Qy t Qsのデートからメモリセル内へ
電流が流れ込む。これは、各FETのショットキーゲー
トが順バイアスされるからである。そしてこの電流流入
によってメモリセル内の各点の電位が変化する。
具体的な数値例を挙げる。いま、MESFETのダQ2
で20/1、Qs lQ4で4/8 、Qs m Q6
で10/1、QysQ8で40/1とする。電源電圧を
V。D−1〔v〕としたとき、情報保持状態でフリップ
フロップFFの低レベル側、例えばノードNlの電位は
約0.15〔v〕、高レベル側のノードN2の電位11
JJ0.7〔v〕である。読出しのためトランスファr
−)のQs+QsおよびカラムスイッチのQt −Qs
 ’?cオンにしたとき、この電源電圧ではダートから
の電流流入はなく、正常な読出しが行われる。即ち、選
択セルの低レベル側ノードN1につながるビット線BL
lの電位は約0.3 (V〕、反対側のビット線BL、
の電位は約0.7 [V:]となシ、この電位差をセン
スすることができる。また、非選択セルでの情報破壊も
ない。ところが、電源電圧をvDD=2〔v〕にすると
、選択されたセルの低レベル側ノードN、に対して、ワ
ード線鼎からQ5のr−)’i介して電流流入があり、
同時にカラムスイッチ駆動線CLからQ7のゲート→ビ
ット線BLI−+Q5を通して電流流入があるため、こ
の低レベル側のノードN1の電位が約0.5 〔V:]
にまで上昇する。一方、高レベル側のノードN2の電位
は、電源電圧■DDを高くしても%Q1のダート・ソー
ス間の順方向電圧降下でクランプされるか5− ら約0.7 [V]である。この結果、選択セルにつな
がるビット線BLI + BL2の電位は共に約0.7
〔v〕程度となって、情報読出しはできなくなる。
才た同じワード線肌につながる他のメモリセルについて
も、カラムスイッチからの電流流入はないが、ワード線
肌から同様の電流流入によって、低レベル側電位が約0
.5 [:V〕となり、高レベル側電位約0.7 (V
〕との電位差が小さくなるため、僅かの外乱によって情
報が破壊され易い。
〔発明の目的〕
本発明は、上述したGaAs −MESFETを用いた
場合の特有の問題を解決した半導体メモリ装置を提供す
ることを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は前述したよりなGaAs−MESFETを用い
たメモリ装置において、ワード線およびカラムスイッチ
駆動線をそれぞれGaAsショットギーダイオードを介
して接地したことを特徴としている。
6− 〔発明の効果〕 本発明によれば、高い電源電圧を用いても、トランスフ
ァゲートおよびカラムスイッチとしてのGaAs −M
ESFETのデート電位がGaAsシB ッl’キーダ
イオードのショットキー障壁電位にクランプされるから
、従来のようなメモリセル内への無用な電流流入がなく
なシ、従って情報の破壊が防止され、また正常な読出し
動作が可能となる。
〔発明の実施例〕
本発明の一実施例の構成を第2図に示す。第1図と対応
する部分には第1図と同じ符号を付して詳細な説明は省
く。第1図と異なる点は、ワード線肌をGaAsショッ
トキーダイオードSDIを介して接地し、カラムスイッ
チ駆動線CLを同様にGaA1ショットキーダイオード
5D11’(l:介して接地したことである。
このような構成とすれば、電源電圧vDDとして例えば
2 [V) ’(z用いた場合にも、ワード線肌はショ
ットキーダイオードSD、によシ約0.8〔V〕にクラ
ンプされ、トランスファタートのFET −Qs e 
Qeのデートから電流流入ば々い。同様にカラムスイッ
チ駆動線CLの電位はショットキーダイオードSD2に
よシ約0.8 [V:]にクランプされ、カラムスイッ
チとしてのFET −Qy r Qaのデートからビッ
ト線BLI # BL2 k介してメモリセル内に電流
が流入することはない。
具体的な数値例を説明する。各MESFETのデート幅
(W)とデート長(L)の比は、Qle Q2で20/
1、Q3sQ4で4/8 、Qs = Qsで10/1
、Qy −Qsで10/1、に設定した。またショット
キーダイオードSDIおよびSD、は接合面積を5×5
〔μm2〕とした。
電源電圧をvDD=2〔v〕としたとき、選択セルノ低
レベル側ノード例えばN1の電位は約0.2〔V〕、こ
れにつながるビット線BL!の電位は約0、35 (V
’3であり、高レベル側ノードN2およびこれにつなが
るビット線BL、の電位は共に0.7〔V〕であり、通
常のセンス回路で十分センス可能であった。また、選択
されたワード線肌につながる他のメモリセルについても
、低レベル側のノード電位は約0.2 [V:]に保た
れ、配憶保持特性は十分であった。
【図面の簡単な説明】
第1図はGaAII −MESFFiTを用いた従来の
スタテイ、りRAMの構成を示す図、第2図は本発明の
一実施例のスタテイ、りRAMの構成を示す図である。 Ql、Q2・・・ノーマリオフ形GaAs −MESF
ET (スイ、チングFET) 、Qs e Q4−ノ
ーマリオン形GaAs−耶5FET (負荷FET )
 、FF’・・・フリップフロップ、Qs、Qe・・・
ノーマリオフ形GaAa−■5FET()ランスファダ
ート)、Qy*Qs・・・ノーマリオフ形GaAs−M
ESFET (カラムスイッチ) 、BLt + BL
2 ”・ヒy) 線、WL−・・ワード線、VIID・
・・ワード線駆動回、路、CD・・・カラムスイッチ駆
動回路、SDI 、 SD2・・・GaAsショットキ
ーダイオード。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦9− 手続補正書 昭和 5旧1’I4+1片51:1 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、事件の表示 特願昭58−167841号 2、発明の名称 半導体メモリ装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 (3(’17) 東京芝浦電気株式会社4、代理人 6 補正の対象 明細書 7、補正の内容 (1)特許請求の範囲を別紙のとおり訂正する。 (2) 明細書第6頁第17行の「駆動線をそれぞれ」
を[駆動線のうち少くとも一方を4と訂正する。 (3) 同第9頁第2行の「十分であった。−1の次に
下記の文を加入する。 「なお、ワード線WLに設けるショットキーダイオード
SD1の位置は、ワード線駆動回路WDの出力端に近い
方が好ましい。何故なら、集積ビット数が大きくなりワ
ード線WLが長くなると、その抵抗に゛よる電圧降下が
無視できなくなp 例えばワード線駆動回路WDから遠
い方の端部にショットキーダイオードSD、を設けた場
合には、ワード線駆動回路WDの出力端に近い部分で十
分に補償がなされなくなるからである。 また実施例では、ワード線WLとカラムスイッチ駆動線
CLの奴方にショットキーダイオードを設けたが、いず
れか一方にのみ設けることによっても一定の効果が得ら
れる。」2、特許請求の範囲 ノーマリオフ型GaAs−MBSFETをスイッチング
FBTとしたフリップフロップと、このフリラグフロッ
グのノードをビット線に接続するノーマリオフ型GaA
s−MESFETからなるトランスファゲートとからな
るメモリセルをマトリクス配列し、前記ビット線をノー
マリオフ型GaAs −MESFF)Tから力るカラム
スイッチを介してセンス回路に接続して構成される半導
体メモリ装置において、前記トランスファゲートを制御
するワード線およびカラムスイッチを制御するカラムス
イッチ駆動線のうち少くとも一方をGaAs ショット
キーダイオードを介して接地したことを%徴とする半導
体メモリ装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ノーマリオフ形GaAa −MESFET fr−スイ
    ッチングFETとしたフリップフロップと、このフリッ
    プフロップのノードをビット線に接続するノーマリオフ
    形GaAsFETからなるトランスファダートとからな
    るメモリセルをマトリクス配列し、前記ビット線をノー
    マリオフ形GaAs−MESFE實為らなるカラムスイ
    ッチを介してセンス回路に接続して構成される半導体メ
    モリ装置において、前記トランスファr−)を制御する
    ワード線およびカラムスイッチを制御するカラムスイッ
    チ駆動線をそれぞれGaAs’7mットキーダイオード
    を介して接地したことを特徴とする半導体メモリ装置。
JP58167841A 1983-09-12 1983-09-12 半導体メモリ装置 Pending JPS6059589A (ja)

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JP58167841A JPS6059589A (ja) 1983-09-12 1983-09-12 半導体メモリ装置
DE8484305917T DE3483408D1 (de) 1983-09-12 1984-08-30 Statische randomspeicheranordnung.
EP84305917A EP0136106B1 (en) 1983-09-12 1984-08-30 Static random-access memory device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004538596A (ja) * 2001-08-08 2004-12-24 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ ダイオード付きバッファを有するランダムアクセスメモリデバイス

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JPS58125290A (ja) * 1982-01-20 1983-07-26 Hitachi Ltd 半導体記憶装置

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DE3483408D1 (de) 1990-11-22
EP0136106B1 (en) 1990-10-17
EP0136106A2 (en) 1985-04-03
EP0136106A3 (en) 1986-02-19

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