JPS6299976A - Semiconductor memory device - Google Patents

Semiconductor memory device

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JPS6299976A
JPS6299976A JP60237413A JP23741385A JPS6299976A JP S6299976 A JPS6299976 A JP S6299976A JP 60237413 A JP60237413 A JP 60237413A JP 23741385 A JP23741385 A JP 23741385A JP S6299976 A JPS6299976 A JP S6299976A
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Japan
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data line
data
level
line load
memory cells
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Hideo Miwa
三輪 秀郎
Hiromichi Yamauchi
宏道 山内
Masanori Odaka
小高 雅則
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Hitachi Solutions Technology Ltd
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Hitachi Ltd
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  • Static Random-Access Memory (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce a through current flowing through the memory cell of a nonselected data line side so as to reduce power consumption, by providing a data line load element at each data line and turning on the elements in accordance with the selected level of a data line selecting signal. CONSTITUTION:Pairs of input-output terminals of static memory cells 1a, 1b and 1c, 1d are connected with corresponding pairs of data lines D1 and the inverse of D1 and Dn and the inverse of Dn and the drain of a data line load MOSFET Q9 is coupled with the data lines and the source is coupled with a power supply terminal VCC through a level shift MOSFET Q11. When a data line selecting signal it at its non-selecting level and the data line connected with the signal is not selected, the MOSFET Q9 is turned on and gives a bias voltage or reference potential to the data line. Therefore, the through current flowing from transfer MOSFETs Q3 and Q4 of the memory cells having no relation with data readout through differential MOSFETs Q1 and Q2 is reduced.

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は半導体記憶’A置に係り、たとえばMOSFE
T (絶縁ゲート型電界効果トランジスタ)で構成され
たスタティックRAM(ラング15・アクセス・メモリ
)に適用して有効な技術に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to a semiconductor memory device, such as a MOSFE device.
The present invention relates to a technique that is effective when applied to a static RAM (Rung 15 access memory) configured with T (insulated gate field effect transistor).

〔背景技術〕[Background technology]

M OSスタテックRAMにおいて5通常、メモリセル
は、その複数個が71−リクス状に配置される。同一行
に配+i?さ才した複数のメモリセルの選択端子はその
行に対応する1つのワード線に共通接続され、同一列に
配置された複数のメモリセルのデータ入出力端子はその
列に対応するデータ線に共通接続される6複数のデータ
線は、カラムスイッチ回路を介して共通データ線に接続
される。
In a MOS static RAM, a plurality of memory cells are usually arranged in a 71-plex shape. Place +i on the same line? The selection terminals of the multiple memory cells arranged in the row are commonly connected to one word line corresponding to that row, and the data input/output terminals of the multiple memory cells arranged in the same column are commonly connected to the data line corresponding to that column. The six connected data lines are connected to a common data line via a column switch circuit.

上記共通データ線には、センスアンプの入力端子及び書
き込み回路の出力端子が結合される。
The input terminal of the sense amplifier and the output terminal of the write circuit are coupled to the common data line.

したがって、上記ワード線とカラムスイッチ回路によっ
て選択された1つのメモリセルにおけるデータが、上記
センスアンプに供給される。
Therefore, data in one memory cell selected by the word line and column switch circuit is supplied to the sense amplifier.

ところで、上記データ線と電源端子との間には、常時オ
ン状態にされたデータ線負荷MO8FETが設けられ、
このデータ線負荷MO8FETによって、データ読み出
し開始前にデータ線の電位を望ましいレベルにすること
ができる。
By the way, a data line load MO8FET which is always on is provided between the data line and the power supply terminal.
This data line load MO8FET allows the potential of the data line to be brought to a desired level before starting data reading.

このようなデータ線負荷MO8FETを設けた場合、所
定のワード線が選択されると、そのワード線につながる
全てのメモリセルの選択端子がオンされることにより、
それらの選択端子につながるメモリセルにおけるスタテ
ィックフリップフロップ回路には、データ線選択素子を
介して貫通電流が流れる。この貫通電流は、選択された
1本のワード線につながる全てのメモリセルで生じるに
のため、1つのメモリセル祭選択するにもかかbらず多
くのメモリセルで無駄な電流が流れ、消費電力が増大し
てしまう。
When such a data line load MO8FET is provided, when a predetermined word line is selected, the selection terminals of all memory cells connected to that word line are turned on.
Through-current flows through the static flip-flop circuit in the memory cell connected to these selection terminals via the data line selection element. This through current occurs in all memory cells connected to one selected word line, so even if only one memory cell is selected, a wasteful current flows in many memory cells. Power consumption will increase.

特に、データの高速読み出しを達成するには、データ線
負荷MO8FETの相互コンダクタンスを大きくするこ
とによってデータ線間に与えられる電位差を減少させる
ことが有効であるため、上記貫通電流による消費電力の
増大は一層増すことになる。
In particular, in order to achieve high-speed data readout, it is effective to reduce the potential difference applied between the data lines by increasing the mutual conductance of the data line load MO8FET. It will increase further.

なお、データ線負荷MO8FETを備えたMOSスタテ
ィックRAMについて記載された文献の例としては、特
開昭57−127989号公報がある。
An example of a document describing a MOS static RAM equipped with a data line load MO8FET is Japanese Patent Laid-Open No. 57-127989.

〔発明の[1的〕 本発明の目的は、データ線負荷素子からメモリセルを介
して流れる貫通電流を減らすことができ、もって消費電
力の低減化を達成することができる半導体記憶装置を提
供することにある。
[Object 1 of the Invention] An object of the present invention is to provide a semiconductor memory device that can reduce through current flowing from a data line load element through a memory cell, thereby achieving reduction in power consumption. There is a particular thing.

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう
The above and other objects and novel features of the present invention include:
It will become clear from the description of this specification and the accompanying drawings.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

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6すなわち、デ
ータ線選択信号に基づいて相補的にスイッチ制御される
高抵抗の第1データ線負MO3FETと低抵抗の第2デ
ータ線負荷MO8FETを各データ線に設け、データ線
選択信号の選択レベルによって第2データ線負荷MO8
FETをオン動作させると共にその非選択レベルによっ
て第1データ線負MO8FETをオン動作させることに
より、第1データ線負荷MO3FETからメモリセルを
介して流れる貫通電流を減らして消費電力を低減させる
ものである。
A brief overview of typical inventions disclosed in the present application is as follows. A MO3FET and a low-resistance second data line load MO8FET are provided on each data line, and the second data line load MO8 is set depending on the selection level of the data line selection signal.
By turning on the FET and turning on the first data line negative MO8FET by its unselected level, the through current flowing from the first data line load MO3FET through the memory cell is reduced, thereby reducing power consumption. .

〔実 施 例〕〔Example〕

第1図は本発明の1実施例であるスタティックRAMを
示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a static RAM which is one embodiment of the present invention.

同図のスタティックRAMは、公知の半導体集積回路技
術によって1つの半導体基板上に形成さレル。端子AX
I 〜AXk、AYI−AYk、Dout、Din及び
Vecはその外部端子とされる。このスタティックRA
Mは、その電源端子■ccと接地端子との間に設けられ
た図示しない外部電源装置から電源電圧が供給されるこ
とによって動作される。
The static RAM shown in the figure is formed on one semiconductor substrate using known semiconductor integrated circuit technology. Terminal AX
I to AXk, AYI-AYk, Dout, Din and Vec are its external terminals. This static RA
M is operated by being supplied with a power supply voltage from an external power supply device (not shown) provided between the power supply terminal cc and the ground terminal.

図に才?いて、1はメモリアレイであり、代表として示
されるスタティックメモリセルi a〜1d、ワード線
W L 〜W n、データ線Di、I’)1、Dn。
Are you talented at drawings? 1 is a memory array, representatively shown are static memory cells Ia to 1d, word lines WL to Wn, and data lines Di, I')1, Dn.

Dnから構成されている。It is composed of Dn.

スタティックメモリセル1a〜1dは、相互において同
じ構成にされており、特に制限されないが、1aを代表
として詳細に示されたように、差動MO8FETQI、
Q2と負荷抵抗R1,R2で構成されたスタティック型
フリップフロップ回路と、このスタティック型フリップ
フロップ回路の入出力端子と一対のデータ線Di、Di
との間にそれぞれ設けられたNチャンネル型のトランス
ファMO3FETQ3.Q4とで構成される。
The static memory cells 1a to 1d have the same configuration, and although not particularly limited, as shown in detail with 1a as a representative, differential MO8FETQI,
A static type flip-flop circuit composed of Q2 and load resistances R1 and R2, and an input/output terminal of this static type flip-flop circuit and a pair of data lines Di and Di.
N-channel type transfer MO3FETQ3. It consists of Q4.

上記スタティックメモリセルは、上記負荷抵抗R1,R
2の接続点に、電源端子Vccに印加される電源電圧が
供給されることによってデータを保持する。
The static memory cell has the load resistances R1, R
Data is held by supplying the power supply voltage applied to the power supply terminal Vcc to the connection point No. 2.

上記スタティックメモリセル1 a ” l dは1図
示のようにマトリクス状に配置されるゆこのマトリクス
状に配置されたスタティックメモリセル1a〜1dのう
ち、同じ行に配置されたスタティックメモリセルlap
 lc及びlb、ldの選択端子を構成するトランスフ
ァMO8FETQ3.Q4のゲートは、それぞれに対応
するワード線Wl。
The static memory cells 1a''ld are arranged in a matrix as shown in the figure.Among the static memory cells 1a to 1d arranged in a matrix, the static memory cells lap are arranged in the same row.
Transfer MO8FETQ3. constitutes selection terminals of lc, lb, and ld. The gate of Q4 is connected to the corresponding word line Wl.

Wnに接続され、一方、同じ列に配置されたスタティッ
クメモリセルla、lh及びlee ldの一対の入出
力端子は、それぞれに対応する一対のデータ線Di、D
i及びDn、Dnに接続される。
On the other hand, a pair of input/output terminals of static memory cells la, lh and lee ld arranged in the same column are connected to a pair of data lines Di and D corresponding to each other.
i, Dn, and Dn.

そしてこれらの各列に対応するデータ線Di、D1及び
Dn、Dnは、それぞれNチャンネル型のデータ線選択
MO3FETQ5.Q6及びQ7゜Q8を介して共通デ
ータ1icD、CDに接続される。
The data lines Di, D1 and Dn, Dn corresponding to each column are connected to N-channel type data line selection MO3FETQ5. It is connected to common data 1icD and CD via Q6 and Q7°Q8.

上記ワード線W1〜Wnは、Xアドレスデコーダ回路2
の出力端子に接続され、このXアドレスデコーダ回路2
から出力されるワード線選択信号によって選択される。
The word lines W1 to Wn are connected to the X address decoder circuit 2.
is connected to the output terminal of this X address decoder circuit 2.
The selected word line is selected by the word line selection signal output from the word line selection signal.

本実施例において、ワード線選択信号は、そのハイレベ
ルがワード線の選択レベルである。なお、このXアドレ
スデコーダ回路2には、外部信号としてのチップセレク
ト信号C8が供給される。チップセレクト信号O8がチ
ップ非選択レベルにされたときは、Xアドレスデコーダ
回路2は全てのワード線Wi、Wnを非選択状態にする
In this embodiment, the high level of the word line selection signal is the word line selection level. Note that this X address decoder circuit 2 is supplied with a chip select signal C8 as an external signal. When the chip select signal O8 is set to the chip non-select level, the X address decoder circuit 2 puts all the word lines Wi and Wn into a non-selected state.

メモリマトリクスの各列に対応して設けられた一対のデ
ータ線選択MOSFETQ5.Q6及びQ7.Q8のゲ
ートは、それぞれYアドレスデコーダ回路3の出力端子
に接続され、このYアドレスデコーダ回路3から出力さ
れるデータ線選択43号によって選択される。本実施例
において、データ線選択信号は、そのハイレベルがデー
タ線の選択レベルである。
A pair of data line selection MOSFETs Q5 provided corresponding to each column of the memory matrix. Q6 and Q7. The gates of Q8 are connected to the output terminals of the Y address decoder circuit 3, and are selected by data line selection No. 43 output from the Y address decoder circuit 3. In this embodiment, the high level of the data line selection signal is the data line selection level.

上記Xアドレスデコーダ回路2には、アドレス入力端子
AXI〜AXkに供給されたアドレス信号が、アドレス
バッファ回路BXI〜B X、 kを介して入力される
Address signals supplied to address input terminals AXI to AXk are input to the X address decoder circuit 2 via address buffer circuits BXI to BX,k.

上記Yアドレスデコーダ回路3には、同様にアドレス入
力端子AYI〜AYkに供給されたアドレス信号が、ア
ドレスバッファ回路BYI〜BYkを介して入力される
Similarly, address signals supplied to address input terminals AYI to AYk are input to the Y address decoder circuit 3 via address buffer circuits BYI to BYk.

一対の共通データ線CD、CDは、一方においてセンス
アンプ4の入力端子に接続され、他方において、書き込
み回路5の出力端子に接続される。
The pair of common data lines CD, CD are connected to the input terminal of the sense amplifier 4 on one side and the output terminal of the write circuit 5 on the other side.

センスアンプ4の出力信号は、出カバソファ回路6を介
してデータ出力端子Doutに供給され。
The output signal of the sense amplifier 4 is supplied to the data output terminal Dout via the output sofa circuit 6.

書き込み回路5には、データ入力端子1) i nから
入力された信号が入力バッファ回路7を介して供給され
る。
A signal input from the data input terminal 1) in is supplied to the write circuit 5 via the input buffer circuit 7.

上記それぞれのデータ線Di、Di、Dn、Dnには、
データの読み出し開始前にデータ線の電位を予め基準電
位にするため、データ線選択信号に基づいて相補的にス
イッチ制御される高オン抵抗を示すPチャンネル型第1
データ線負荷MO9FETQ9と、低オン抵抗を示すN
チャンネル型第2データ線負荷MO8FETQIOが設
けられる。
Each of the data lines Di, Di, Dn, and Dn has
In order to set the potential of the data line to a reference potential before starting data reading, the P-channel type
Data line load MO9FETQ9 and N exhibiting low on-resistance
A channel type second data line load MO8FETQIO is provided.

上記第1データ線負荷MO3FETQ9は、そのドレイ
ンがデータ線に結合され、そのソースは。
The first data line load MO3FETQ9 has its drain coupled to the data line, and its source.

ゲート・ドレイン間が結合されたNチャンネル型のレベ
ルシフトMO5FETQIIを介して電源端子V c 
cに結合される。断るM OS F’ E ’I” Q
 9は、データ線選択信号が非選択レベル(ロウレベル
)にされたとき、すなわち、それに接続されているデー
タ線が選択されないとき、オン状態にされるもので、そ
の選択されないデータ線にバイアス電圧若しくは基1!
!電位を与える。このバイアス電圧は、データの読み出
しが行われないメモリセルに接続されたデータ線に対し
てケえられるものであり、単に次のデータの読み出しに
備えてそのデータ線のレベルを所定レベルに維持させる
ことができる程度であれば充分である。このため、この
第1データ線負荷M OS F E TQ 9は、その
相互コンダクタンスが比較的小さく、すなわち、高抵抗
に設定され、そのサイズも小さくなっている。
The power supply terminal V c is connected via an N-channel level shift MO5FET QII whose gate and drain are coupled.
connected to c. Refuse M OS F' E 'I'Q
Reference numeral 9 is turned on when the data line selection signal is set to a non-selection level (low level), that is, when the data line connected to it is not selected, and a bias voltage or a bias voltage is applied to the unselected data line. Base 1!
! Give a potential. This bias voltage is applied to a data line connected to a memory cell from which data is not read, and simply maintains the level of the data line at a predetermined level in preparation for the next data read. It is sufficient if it is possible. Therefore, the first data line load MOSFE TQ 9 has a relatively small mutual conductance, that is, a high resistance, and is also small in size.

したがって、ワード線選択信号に基づいて選択されたワ
ード線に接続されているメモリセルのうち、データ線選
択信号に基づいて選択されないデータ線に接続されたも
の、即ちデータの読み出しとは関係のないメモリセルに
関しては、そのメモ’J セ)Ltノド−yンス7 y
Mo S F E TQ 3(O4)カら差動MO8F
E”l’Q1(O2)を介して流れる貫通電流が低減さ
れる。
Therefore, among the memory cells connected to the word line selected based on the word line selection signal, those connected to the data line not selected based on the data line selection signal, that is, those that are unrelated to data reading. Regarding memory cells, please refer to the memo'J
Mo S F E TQ 3 (O4) to differential MO8F
The through current flowing through E''l'Q1 (O2) is reduced.

なお、全てのデータ線が非選択とされるチップ非選択時
においては、全ての第1データ線負荷MOS F E 
TQ 9がオン状態にされて各データ線には上記バイア
ス電圧が供給されることになるが、このとき全てのワー
ド線も非選択レベルのチップセレクト信号C8によって
非選択状態にされ、全てのトランスファMO5FETQ
3.Q4はオフ状態にされる。したがって、チップ非選
択期間が長期に及んでも各データ線に供給されるバイア
ス電圧によってメモリセルの記憶情報が破壊されるおそ
れはない。
Note that when all the data lines are unselected (chip non-selection), all the first data line loads MOS F E
TQ 9 is turned on and the bias voltage is supplied to each data line. At this time, all word lines are also set to a non-selected state by the chip select signal C8 at a non-select level, and all transfer lines are turned on. MO5FETQ
3. Q4 is turned off. Therefore, even if the chip non-selection period extends for a long time, there is no risk that the information stored in the memory cells will be destroyed by the bias voltages supplied to each data line.

ここで、上記レベルシフトMO8FETQIIは、その
ゲート・ドレイン間が結合されていることによって、そ
のソース・ドレイン間にそのしきい値電圧にほぼ等しい
電圧降下を生ずる。このため、上記第1データ線負荷M
O5FETQ9を介してデータ線にダ、えられるバイア
ス電圧は、電源端子Vccに供給される電源電圧に対し
上記レベルシフトMO3FETQIIによってレベルダ
ウンされた電圧とされる。したがって、データ線選択(
4号に基づいて所定のデータ線が選択されるとき、その
データ線につながるデータ線選択MO8FETQ5.Q
6(O7,O8)の高速オン動作が保証され、データの
高速読み出しが達成される。
Here, since the level shift MO8FET QII has its gate and drain coupled together, a voltage drop approximately equal to its threshold voltage occurs between its source and drain. Therefore, the first data line load M
The bias voltage applied to the data line via the O5FETQ9 is a voltage whose level is lowered by the level shift MO3FETQII with respect to the power supply voltage supplied to the power supply terminal Vcc. Therefore, data line selection (
When a predetermined data line is selected based on No. 4, the data line selection MO8FETQ5. Q
6 (O7, O8) is guaranteed, and high-speed data reading is achieved.

上記第2データ線負荷MO8FETQIOは、そのソー
スがデータ線に結合され、ドレインは電源端子Vccに
結合される。斯るMO8FETQ10は、データ線選択
信号が選択レベル(ハイレベル)にされたとき、すなわ
ち、それに接続されているデータ線が選択されるとき、
オン状態にされるもので、その選択されるデータ線にバ
イアス電圧を与える。
The second data line load MO8FETQIO has its source coupled to the data line, and its drain coupled to the power supply terminal Vcc. Such MO8FETQ10, when the data line selection signal is set to selection level (high level), that is, when the data line connected to it is selected,
It is turned on and applies a bias voltage to the selected data line.

二こで、上記第2データ線負荷MO8FETQ10は、
その相互コンダクタンスが上記第1データ線負荷MO5
FETQ9よりも大きく、すなわち、低抵抗に設定され
る。この相互コンダクタンスは、従来各データ線と電源
端子との間に常時オンの状態で配置されたデータ線負荷
MO8FETとほぼ同様であり、データ読み出し時にロ
ウレベルにされるべきデータ線の電位を比較的高いレベ
ルにさせるような値に設定される。したがって、斯る負
荷MO8FETQIOによって所定のデータ線にバイア
ス電圧が与えられる場合、そのデータ線のレベル変化速
度が増大され、データを高速に読み出すことができる。
Here, the second data line load MO8FETQ10 is
The mutual conductance is the first data line load MO5.
It is set to be larger than FETQ9, that is, to have a low resistance. This mutual conductance is almost the same as a data line load MO8FET that is conventionally placed between each data line and a power supply terminal in a always-on state, and the potential of the data line that should be at a low level when reading data is kept at a relatively high level. It is set to a value that causes the level to change. Therefore, when a bias voltage is applied to a predetermined data line by such a load MO8FETQIO, the level change speed of that data line is increased, and data can be read out at high speed.

特に、斯る負荷MO5FETQIOは、データ線を選択
するためのMO5FETQ5.O6(O7、O8)のオ
ン動作にほぼ同期してオン状態にされる。したがって、
上記のようにバイアス電圧が与えられるデータ線のレベ
ルは比較的低くなり。
In particular, such load MO5FETQIO is connected to MO5FETQ5. It is turned on almost in synchronization with the on operation of O6 (O7, O8). therefore,
As mentioned above, the level of the data line to which the bias voltage is applied is relatively low.

読み出しデータの相補レベルが確定するまでの遷移時間
を短縮することができる。
The transition time until the complementary level of read data is determined can be shortened.

図において、O12は、データ線選択信号によってスイ
ッチ制御されるPチャンネル型のイコライザMO3FE
Tであり、そのドレイン・ソースが一対のデータ線Di
、Di及びDn、Dnに接続され、データ線選択信号の
非選択レベル(ロウレベル)でオン状態にされる。この
MO5FETQ12がオン状態にされると、データの読
み出しによって相補レベルにされた一対のデータ線間の
レベルがツ衡化される。例えば、互いに異なったデータ
が蓄えられ同一のデータ線に接続されたメモリセルをア
ドレスの切り換えによって順次読み出すとき、最初のメ
モリセルの読み出しで生じたデータ線間の電位差を、次
のメモリセルの読み出しで反転させる必要がある。即ち
、ハイレベルのデータ線をメモリセルでロウレベルに落
とし、ロウレベルのデータ線を上記第1.データ線負荷
M、 O3FETQ9でハイレベルに引き上げる。」−
記イコライザMO8FETQ12は、相補レベルにされ
いてる一対のデータ線間のレベルを強制的にip衡化さ
せることでそのデータ線の反転に要する時間遅れを低減
させる。特に本実施例の場合、ト述の如く非選択状態の
データ線には第1データ線負荷MO3F、ETQ9によ
ってバイアス電圧が供給されるが、その負荷MO5FE
TQ9は消費電力低減のために高抵抗に設定されている
から、その分データ線の反転に要する時間遅れを補うと
いう意味において上記イコライザMO8FETQ12を
設ける意義がある。
In the figure, O12 is a P-channel equalizer MO3FE whose switch is controlled by a data line selection signal.
T, whose drain and source are connected to a pair of data lines Di
, Di and Dn, and is turned on when the data line selection signal is at the non-selection level (low level). When MO5FETQ12 is turned on, the levels between the pair of data lines, which have been set to complementary levels by data reading, are balanced. For example, when memory cells that store different data and are connected to the same data line are sequentially read by switching addresses, the potential difference between the data lines that occurs when reading the first memory cell is used to read the next memory cell. need to be reversed. That is, the high level data line is lowered to the low level by the memory cell, and the low level data line is changed to the first. Pull data line load M to high level with O3FETQ9. ”−
The equalizer MO8FETQ12 reduces the time delay required for inversion of the data lines by forcibly equalizing the levels between the pair of data lines that are set to complementary levels. Particularly in the case of this embodiment, the bias voltage is supplied to the unselected data line by the first data line loads MO3F and ETQ9 as described above,
Since TQ9 is set to have a high resistance in order to reduce power consumption, it is significant to provide the equalizer MO8FETQ12 in the sense of compensating for the time delay required for inversion of the data line.

本実施例によれば、低抵抗の第2データ線負荷MO5F
ETQIOは、選択された1つのメモリセルにおけるデ
ータ線につながるものだけがオン状態にされ、その他の
データ線においては、高抵抗の第1データ線負荷MO8
FETQ9がオン状態にされる。その結果、データの読
み出しに係るデータ線だけにデータの高速読み出しに必
要なバイアス電圧が速やかに供給され、その他のデータ
線には上記データ線よりも緩慢な状態でバイアス電圧が
供給される。したがって、選択された1本ワード線に接
続されているメモリセルのうち、データ線選択信号に基
づいて選択されないデータ線につながるもの、即ちデー
タの読み出しとは関係のない大多数のメモリセルに関し
、そのメモリセルのトランスファMO3FETQ3(Q
4)から差動MO8FETQI(Q2)を介して流れる
貫通電流を低減させることができる。
According to this embodiment, the second data line load MO5F with low resistance
Only the ETQIO connected to the data line in one selected memory cell is turned on, and the other data lines are connected to the high resistance first data line load MO8.
FETQ9 is turned on. As a result, the bias voltage necessary for high-speed data reading is quickly supplied only to the data line involved in reading data, and the bias voltage is supplied to the other data lines more slowly than the data line. Therefore, among the memory cells connected to one selected word line, those connected to data lines that are not selected based on the data line selection signal, that is, the majority of memory cells that are unrelated to data reading, Transfer MO3FETQ3 (Q
From 4), the through current flowing through the differential MO8FET QI (Q2) can be reduced.

このように、データの読み出しに際して選択される1つ
のメモリセル以外の同一行の大多数のメモリセルにおい
ては、そこで流れる無駄な貫通電流が緩和され、著しく
消費電力を低減させることができる。しかも、その消費
電力の低減の度合は著しく大きいから、同様の目的で行
われるメモリセルアレイの分割構成にとられれることな
く自由にメモリセルをレイアウトすることができる。
In this manner, in the majority of memory cells in the same row other than one memory cell selected when reading data, wasteful through current flowing therein is alleviated, and power consumption can be significantly reduced. Moreover, since the degree of reduction in power consumption is extremely large, the memory cells can be freely laid out without having to adopt a divided configuration of the memory cell array that is used for the same purpose.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以」二説明したことから明らかな如く、本願において開
示された発明によれば、以下の効果を1!)るものであ
る。
As is clear from the following explanation, the invention disclosed in this application provides the following effects: 1! ).

(1)データ線選択信号の選択レベルでオン動作される
データ線負荷素子を各データ線に設け、データ線選択信
号の選択レベルによってこのデータ線負荷素子をオン動
作させることにより、選択されないデータ線側のメモリ
セルを介して流れる貫通電流を減らすことができ、消費
電力を著しく低減させることができる。
(1) A data line load element that is turned on at the selection level of the data line selection signal is provided on each data line, and by turning on the data line load element according to the selection level of the data line selection signal, the unselected data line Through current flowing through the side memory cells can be reduced, and power consumption can be significantly reduced.

(2)上記効果により、低消!&電力化のために行われ
るメモリセルアレイの分割構成にとられれることなく自
由にメモリセルをレイアウトすることができる。
(2) Due to the above effects, low consumption! & Memory cells can be freely laid out without being restricted to the divided configuration of memory cell arrays that is done for power generation.

(3)特に、データ線負荷素子を、データ線選択信号に
基づいて相補的にスイッチ制御される高抵抗の第1デー
タ線負荷素子と低抵抗の第2データ線負荷素子から構成
すると、上記効果の外にデータの高速読み出しをも達成
することができる。
(3) In particular, if the data line load element is composed of a high resistance first data line load element and a low resistance second data line load element which are switch-controlled in a complementary manner based on the data line selection signal, the above effects can be achieved. In addition, high-speed reading of data can also be achieved.

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づいて
具体的に説明したが、その要旨を逸脱しない範囲におい
て種々変更可能である。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained based on examples, various changes can be made without departing from the gist thereof.

上記実施例では、データ線負荷素子をデータ線選択信号
に基づいて相補的にスイッチ制御される高抵抗の第1デ
ータ線負荷素子と低抵抗の第2データ線負荷素子から構
成する場合について説明したが、非選択時のバイアス電
圧をメモリセルからの放電電圧などによって代替する場
合には、上記第1データ線負荷素子を省略することが可
能である。高抵抗の第1データ線負荷素子は、MOSF
ETのようなスイッチ動作可能な素子でなく、例えば半
導体基板上に絶縁膜を介して形成される高抵抗ポリシリ
コンから成る素子や、ポリシリコン高抵抗素子とそれに
直列接続されたポリシリコンから成る順方向動作のPN
接合素子との直列回路などから構成してもよい。
In the above embodiment, a case has been described in which the data line load element is composed of a first data line load element with high resistance and a second data line load element with low resistance, which are switch-controlled in a complementary manner based on a data line selection signal. However, if the bias voltage during non-selection is replaced by a discharge voltage from a memory cell, the first data line load element can be omitted. The high resistance first data line load element is a MOSFET.
For example, an element made of high-resistance polysilicon formed on a semiconductor substrate via an insulating film, or an element made of a polysilicon high-resistance element and polysilicon connected in series, rather than an element capable of switch operation such as an ET. PN of direction movement
It may also be constructed from a series circuit with a junction element.

更に、上記実施例で説明したイコライザMOSFETは
、アドレス信号の変化を検出して発生される内部制御信
号でスイッチ制御してもよく、また、それ自体を省いて
もよい。
Further, the equalizer MOSFET described in the above embodiment may be switch-controlled by an internal control signal generated by detecting a change in the address signal, or may be omitted.

〔利用分野〕[Application field]

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技術分野であるMOSスタティック
RAMに適用可能なものについて説明したが、これに限
定されるものではなく、種々の半導体記憶装置に広く利
用することができる。
In the above explanation, the invention made by the present inventor was mainly explained in terms of its application to MOS static RAM, which is the technical field behind the invention, but it is not limited to this, and can be applied to various semiconductor storage devices. Can be widely used.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の第1実施例であるスタティックRA、
Mを示す回路図である。 W1〜Wn・・・ワード線、Di、Di・・・データ線
。 Dn、Dn・・・データ線、CD、CD・・・共通デー
タ線、Q5〜Q8・・・データ線選択素子、Q9・・・
データ線負荷素子(高抵抗第1データ線負荷MO8FE
T)、QIO・・・データ線負荷素子(低抵抗第2デー
タ線負荷MO3FET)、Ql 1・・・レベルシフト
素子(レベルシフトMOS FET) 、Ql 2・・
・イコライザMO8FET、1・・・メモリアレイ、1
a〜1d・・・スタティックメモリセル。
FIG. 1 shows a static RA which is a first embodiment of the present invention.
It is a circuit diagram showing M. W1 to Wn...word line, Di, Di...data line. Dn, Dn...data line, CD, CD...common data line, Q5-Q8...data line selection element, Q9...
Data line load element (high resistance first data line load MO8FE
T), QIO... data line load element (low resistance second data line load MO3FET), Ql 1... level shift element (level shift MOS FET), Ql 2...
・Equalizer MO8FET, 1...Memory array, 1
a to 1d: static memory cells.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、ワード線及びデータ線に結合されたメモリセルをワ
ード線選択信号及びデータ線選択信号に基づいて選択す
る半導体記憶装置において、データ線選択に応答して比
較的低抵抗を持つようにされるデータ線負荷素子を各デ
ータ線に設けたことを特徴とする半導体記憶装置。 2、上記データ線負荷素子は、データ線選択時に動作さ
れる比較的低抵抗の第1データ線負荷素子とデータ線非
選択時に動作される比較的高抵抗の第2データ線負荷素
子とから成ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の半導体記憶装置。 3、第1データ線負荷素子及び第2データ線負荷素子は
、導電型の異なるMOSFETから成るものであること
を特徴とする特許請求の範囲第2項記載の半導体記憶装
置。 4、上記第1及び第2データ線負荷素子は、データ線選
択信号によってスイッチ制御されることを特徴とする特
許請求の範囲第3項記載の半導体記憶装置。 5、第2データ線負荷素子は、レベルシフト素子を介し
て電源端子に接続されるものであることを特徴とする特
許請求の範囲第2項乃至第4項の何れか1項記載の半導
体記憶装置。
[Claims] 1. In a semiconductor memory device in which memory cells coupled to a word line and a data line are selected based on a word line selection signal and a data line selection signal, a relatively low resistance 1. A semiconductor memory device comprising a data line load element provided on each data line. 2. The data line load element includes a first data line load element of relatively low resistance that is operated when the data line is selected and a second data line load element of relatively high resistance that is operated when the data line is not selected. A semiconductor memory device according to claim 1, characterized in that: 3. The semiconductor memory device according to claim 2, wherein the first data line load element and the second data line load element are composed of MOSFETs of different conductivity types. 4. The semiconductor memory device according to claim 3, wherein the first and second data line load elements are switch-controlled by a data line selection signal. 5. The semiconductor memory according to any one of claims 2 to 4, wherein the second data line load element is connected to the power supply terminal via a level shift element. Device.
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