JPS6124092A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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Publication number
JPS6124092A
JPS6124092A JP14535184A JP14535184A JPS6124092A JP S6124092 A JPS6124092 A JP S6124092A JP 14535184 A JP14535184 A JP 14535184A JP 14535184 A JP14535184 A JP 14535184A JP S6124092 A JPS6124092 A JP S6124092A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
memory cell
line
transistors
transistor
memory cells
Prior art date
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Pending
Application number
JP14535184A
Other languages
English (en)
Inventor
Takayasu Sakurai
貴康 桜井
Tetsuya Iizuka
飯塚 哲哉
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP14535184A priority Critical patent/JPS6124092A/ja
Publication of JPS6124092A publication Critical patent/JPS6124092A/ja
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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] この発明は半導体スタティック記憶装置(以下、スタテ
ィックRAMと称する)に係り、特に大容量のRAMに
使用されるものである。
[発明の技術的前m!] 従来、スタティックRAMに用いられているメモリセル
は、6トランジスタ構成のものや4トランジスタ構成の
ものが一般的である。ところが、最近ではわずか3個の
トランジスタと負荷抵抗とによって構成された3トラン
ジスタ構成のスタティック型メモリセルが提案されてい
る。
第3図は上記3トランジスタ構成のスタティック型メモ
リセルの回路図である。このセルは、MoSトランジス
タ11および12のソースを共通に接ttiシ、このソ
ース共通接続点を書き込み線(ライト$1り WRに接
続し、MOSトランジスタ11のゲートおよびドレイン
をMOSトランジスタ12のドレインおよびゲートに交
互に接続し、MOSトランジスタ11のドレインとMO
Sトランジスタ12のゲートが接続されている節点13
と電源電圧■DDとの間に負荷としての抵抗14を挿入
し、同様にMOSトランジスタ12のドレインとMOS
 トランジスタ11のゲートが接続されている節点15
と電源電圧VDDとの間に負荷としての抵抗16を挿入
して双安定回路11を構成し、さらに上記MO8t−ラ
ンジスタ11のドレインにMOSトランジスタ18のド
レインを接続し、このMOS l−ランジスタ18のソ
ースをピット線BLに、ゲートをワード線WLにそれぞ
れ接続して構成されている。なお、上記各トランジスタ
11.12.18はすべてNチャネルのものであるとす
る。またこれらトランジスタのしきい値電圧はVTであ
るとする。
第4図は、上記メモリセルのデータ読み出し時の主要な
制御信号および主要な節点の動作波形を示すタイミング
チャートである。ここでは−例としてワード線WLの゛
1゛ルベルが電源電圧V。
DよりもVlだけ大きくされている場合を考える。
このとき、節点13にVDDがそのまま出力されるため
には、上記V!は、 Vr >Vr  ・・・ 1 を満たすことが望ましい。第4図では、節点13゜15
にもともと“1″“レベルが記憶されている場合(“1
”ストア)と、dI OI+レベルが記憶されている場
合(“O”ストア)とに別けて示しである。
第4図に従ってまずデータ読み出し時の動作を考える。
“′1”読み出しく 111 PIリード)では、節点
13はVDD%節点15はVssなのでワード線Wしが
″1″レベルすなわちVo o +V1になってトラン
ジスタ18がオンしても、ピット線BLはそのままVD
Dのレベルを保つ。他方、“OH読み出しく0”リード
)のとき、ワード線WLが“1″レベルになってトラン
ジスタ18がオンすると、ピット線8mからトランジス
タ18.11を通してライト線WRに電流が流れ、ピッ
ト線8LのレベルはV、ssに向かって落ちていく。従
って、節点13のレベルは最高Voまで浮く。ここで節
点15のVooレベルを下げないために、V(lは、V
s <Vt  ・・・ 2 を満たすことが望ましい。これはトランジスタ18゜1
1のフンダクタンス比を適当に選ぶことによって実現さ
れる。
第′5図は、上記メモリセルのデータ書き込み時の主要
な制御信号および主要な節点の動作波形を示すタイミン
グチャートである。まず、もともと“1”が記憶されて
いる場合(1g 11+ストア)について考える。ライ
ト線WRがvDDになると、もともとVDDだった節点
13はトランジスタ12のゲート容量によりカップリン
グでVDD+V2なるレベルになる。この時、同時に節
点15はVDDにチャージアップされる。次にリードI
IWLがVDD+V1なる゛1″レベルになる。これに
より、トランジスタ18がオンし、節点13はvDDレ
ベルになる。次に書き込むべきデータに従ってピット線
8LをVDDのまま保つか、もしくはVssに低下させ
る。これとほぼ同じかやや遅れたタイミングでライト線
WRをVesに戻す。
“1″書き込み(1”ライト)のときはトランジスタ1
8がオンしていることにより節点13がVDDに、節点
15がVesにそれぞれ設定され、0”書き込み(゛0
″ライト)のときはピット線BLがVssに低下するこ
とにより節点13はVesに、節点15はトランジスタ
11のゲート容量のカップリングによってVoo−Va
なるレベルにそれぞれ設定される。これは時間が経過す
れば抵抗16を通じて、Vooレベルになる。これで書
き込みが終了する。
他方、もともと“0”が記憶されている場合(1(OI
!ストア)の動作は次の通りである。“1″ストアの時
と同様、ライト線WRがVDDになることにより、節点
15はVDDレベルになる。この後、ワード線WLがV
DD+V1になり、トランジスタ18がオンする。この
後、“1”書き込みの場合にはピット線BLをVDDの
ままでライト線WRをVssに低下させ、節点13をv
DDに、節点15゛をVssにそれぞれ設定する。この
とき、ライト線WRのレベルが低下する前は節点13の
レベルが■DD1節点15のレベルがVss+V2にな
っているが、節点13の方にはトランジスタ18を通し
てビット線BLが接続されているので、最終的に節点1
3をVooに、節点15をVssにそれぞれすることが
できる。
110 N書き込みの場合にはビット線BLをVssレ
ベルに低下させ、これと同時かやや遅れたタイミングで
ライト線WRをVssに低下させる。これにより、節点
13はVssに、また節点15はトランジスタ11のゲ
ート容量によるカップリングで引き下げられ、■DDレ
ベルにそれぞれ書き込まれる。これにより、u Onス
トアの場合のデータ書き込みが行われる。
[背景技術の問題点] このように、従来のメモリセルでは1つのセルに関して
は、動作が正常に行われる。しかしながら、このメモリ
セルを第6図に示すように行および列方向に配列し、同
一行に配列されている(図中横方向を行方向とする)メ
モリセル毎に前記ワード線WLを共通接続するとともに
、同一列に配列されている(図中縦方向を列方向とする
)メモリセル毎に前記ライト線WRを共通接続してメモ
リセルアレイを構成すると問題が発生する。例えばメモ
リセルMlkにデータを書込む場合、ワード線WLiを
前記のようにVo D+Vtのレベルに設定するもので
あるが、ライト線WRkもライトパルス信号を印加して
■DDレベルにしなければならない。このようなことが
連続的に起こったり、ライト線WRkのパルス信号のパ
ルス幅がかなり大きい場合には、上記メモリセルMlk
と同一列に配列され、非選択状態の他のメモリセルMj
kなどではトランジスタ11.12のソースに、等測的
にVsseレベルの電位が長期間印加されない事態が発
生する。このような事態が発生するとメモリセル内の記
憶情報が破壊されてしまう。すなわち、これは誤動作で
あり、極めて重要な問題である。
[発明の目的] この発明は上記のような事情を考慮してなされたもので
あり、その目的は誤動作を起こすことがなく、しかも高
集積化が実現できる半導体記憶装置を提供することにあ
る。
[発明の概要] 上記目的を達成するためこの発明にあっては、各メモリ
セルを3個のMOSトランジスタで構成し、しかも同一
列に配列されているメモリセル毎にライト線およびワー
ド線それぞれを共通接続することにより、非選択のメモ
リセルにはVB8レベルをライト線から供給可能にし、
これにより非選択のメモリセルにおけるデータ破壊を防
止するようにしている。
[発明の実施例] 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
第1図はこの発明に係る半導体記憶装置(メモリ)の構
成を示す回路図である。各メモリセルMはそれぞれ従来
のものと同様に、3個のMOSトランジスタ11.12
.18および2個の負荷用の抵抗14、16で構成され
ている。上記メモリセルM内のトランジスタ18のゲー
トは同一行に配列されているもの毎に対応するワード線
WLに共通に接続され、メモリセルM内のトランジスタ
11.12のソース共通接続点は同一行に配列されてい
るもの毎に対応するライト線WRに共通に接続されてい
る。
さらにメモリセルM内のトランジスタ18のソースは同
一列に配列されているもの毎に対応するビット線BLに
共通に接続されている。ただし、メモリセルMの配列方
向は、図中横方向を行方向、縦方向を列方向としている
このように構成されたメモリでは、ライト線WRのライ
トパルス信号が印加されるメモリセルMは、すべてワー
ド線WLによって選択されていることになる。これによ
り、選択された同一行のメモリt?JI/IMに対して
並列的にデータの書き込みもくしは読み出しが行われる
。選択された各メモリセルMが正常動作するのは当然で
ある。他方、他の行に配列されている非選択状態の各メ
モリセルには、それぞれ対応するライト線WRからVs
sレベルの電位が印加されているので、従来のようにこ
れら非選択のメモリセルMの記憶データが破壊されると
いう誤動作は発生しない。しかも各メモリセルそのもの
は従来と同様に3個のMOSトランジスタで構成されて
いるので、従来と同様にメモリの高集積化が実現できる
なお、この発明は上記の一実施例に限定されるものでは
なく、種々の変形が可能であることはいうまでもない。
例えば、上記実施例では各メモリセルを3個のMOSト
ランジスタで構成する場合について説明したが、これは
例えば第2図に示すように前記負荷抵抗14.16の代
わりにノーマリ−オン型のMOSトランジスタ24.2
6を用いるような構成にしてもよい。ただしこの場合に
は1セル当りのトランジスタの数が増加するので第1図
の場合よりは集積度が低下する。また上記負荷抵抗14
、16の代わりにPチャネルのMOSトランジス、  
夕を用いた5トランジスタ構成のセルも使用可能である
また、上記実施例のメモリの動作波形については第4図
および第5図と同様であるが、ライトパルス信号の時間
的位置とワード線の信号の関係等はこのままでな(とも
よい。
[発明の効果] 以上説明したようにこの発明によれば、誤動作を起こす
ことがなく、しかも高集積化が実現できる半導体記憶装
置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例に係る半導体記憶装置の構
成を示す回路図、第2図はこの発明の変形例によるメモ
リセルの構成を示す回路図、第3図は3トランジスタ構
成のスタティック型メモリセルの回路図、第4図および
第5図はそれぞれ上記第3図のメモリセルの動作を示す
タイミングチャート、第6図は上記第3図のメモリセル
を複数個用いて構成される従来のメモリの回路図である
。 11、12.18・・・MOSトランジスタ、14.1
6・・・抵抗、11・・・双安定回路、WL・・・ワー
ド線、8L・・・ビット線、WR・・・ライト線、M・
・・メモリセル。 第1図 第2図 −51; 第3図 第4図 第5図 第6図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  第1、第2のトランジスタのソースを共通に接続し、
    第1のトランジスタのゲートおよびドレインを第2のト
    ランジスタのドレインおよびゲートに交互に接続すると
    ともに、第1、第2のトランジスタのドレインと電源と
    の間に負荷素子をそれぞれ挿入して構成される双安定回
    路と、上記双安定回路内の第1のトランジスタのドレイ
    ンにドレイン、ソースの一方が接続される第3のトラン
    ジスタとからなるメモリセルを行方向および列方向に配
    列し、同一行に配列された上記メモリセルの各第3のト
    ランジスタのゲートを複数のワード線のうち対応するも
    のに共通接続し、同一列に配列された上記メモリセルの
    各第3のトランジスタのソース、ドレインの一方を複数
    のビット線のうち対応するものに共通接続し、同一行に
    配列された上記メモリセルの第1、第2のトランジスタ
    のソース共通接続点を共通接続し、その共通接続点を、
    上記双安定回路に2進情報を書き込む際にパルス信号が
    供給される複数の制御線のうち対応するものに共通に接
    続するように構成したことを特徴とする半導体記憶装置
JP14535184A 1984-07-13 1984-07-13 半導体記憶装置 Pending JPS6124092A (ja)

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JP14535184A JPS6124092A (ja) 1984-07-13 1984-07-13 半導体記憶装置

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JP14535184A Pending JPS6124092A (ja) 1984-07-13 1984-07-13 半導体記憶装置

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63202451U (ja) * 1987-06-12 1988-12-27
US5276652A (en) * 1991-09-20 1994-01-04 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Static random access memory including a simplified memory cell circuit having a reduced power consumption
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JPS56134389A (en) * 1980-03-22 1981-10-21 Toshiba Corp Semiconductor memory cell

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