DE2354734C3 - MOS-Speicher - Google Patents
MOS-SpeicherInfo
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Description
45
Die Erfindung betrifft einen MOS-Speicher mit mehreren in integrierter Schaltungstechnik auf einem
Substrat aufgebauten, jeweils vier MOS-Bauelemente aufweisenden Speicherzellen, wobei in jeder Speicherzelle
erste und zweite MOS-Bauelemente mit ersten Zonen an eine erste Spannung anlegbar und mit zweiten
Zonen an jeweils die ersten Zonen des dritten bzw. vierten MOS-Bauelements angeschaltet sind, die zweiten
Zonen der dritten bzw. vierten Bauelemente mit einer ersten bzw. zweiten, auf eine zweite Spannung
vorladbaren (Spalten-) Leitung und die Gate-Elektroden der dritten und vierten MOS-Bauelemente mit einer
Adressenleitung verbunden sind und das Substrat an die erste Spannung anlegbar ist.
Bekanntlich haben MOS-Speicherzellen gegenüber herkömmlichen Bipolarspeicherzellen eine niedrige
Leistungsaufnahme und eine relativ geringe Zellengröße, so daß höhere Packungsdichten auf einem Chip
erzielbar sind. Dynamische MOS-Speicherzellen bedürfen jedoch einer periodischen Regeneration (nach
jeweils wenigen Millisekunden), wobei die Regenerierungsfolge so eingestellt werden muß, daß die die
gespeicherte Information darstellenden statischen Ladungen nicht unter einen bestimmten Pegel absinken,
also die Information erhalten bleibt. Durch die Regeneration wird der normale Betrieb des Speichers
jeweils während der Regenerationsdauer unterbrochen, so daß dynamische Speicherzellen einen gewissen
Prozentsatz ihrer Zeit für die Ausführung der Regeneration benötigen.
Aus IBM Technical Disclosure Bulletin, Juli 1970, Seiten 302, 303 ist bereits eine Speicherzelle mit einem
Zellenaufbau ähnlich demjenigen der eingangs angegebenen Art bekannt. Bei dieser aus vier Feldeffekttransistoren
aufgebauten Speicherzelle werden die kreuzgekoppelten Gate-Elektroden von den Leckströmen
durch zwei als Lasten dienende Schottkydioden aufgeladen. Bei einer aus »IBM Technical Disclosure
Building«, Mai Ϊ966, Seiten 1838/39 Speicherzelle
ähnlichen Aufbaus mit Kreuzkopplung der Transistoren des linken und rechten Zellenzweiges und Ankopplung
der Zelle mit je einer Bifleitung für die beiden entgegengesetzten Zustände (Hbzw. L) vermittels je
eines Transistorschalters, dessen Gate-Elektrode mit der Wortwählleitung verbunden ist, sind anstelle der
Schottkydioden Lastwiderstände vorgesehen.
Die beispielsweise aus »Control Engineering, Januar 1972, Band 19, Heft 1, Seiten 57 bis 63 bekannten
CMOS-Speicher sind statische Speicher, die keiner Regeneration bedürfen und gegenüber den Bipolarzellen
den Vorteil der für MOS-Speicherzellen typischen niedrigen Leistungsaufnahme haben. CMOS-Speicher
bedürfen jedoch im Zuge ihrer Fabrikation eines zusätzlichen Diffusionsschritts, da die Herstellung eines
komplementären MOS-Bauelements eine Umkehrung des Leistungstyps in einigen Zonen des Substrats vor
der Bildung des komplementären Bauelements voraussetzt. Hierdurch geht auch ein gewisser Teil der auf dem
Chip zur Verfugung stehenden Fläche verloren, so daß
die Packungsdichten der CMOS-Speicherzellen in der Regel niedriger sind als diejenigen einfacher MOS-Speicherzellen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Halbleiterspeicher aus statischen Zellen, also ohne die
Notwendigkeit periodischer Regenerationen, mit einer dynamischen Zellen oder CMOS-Zellen vergleichbar
niedrigen Leistungsaufnahme anzugeben, der ohne den physikalischen und herstellungsmäßigen Aufwand von
CMOS-Speichern herstellbar ist.
Ausgehend von einem MOS-Speicher der eingangs angegebenen Art, sieht die Erfindung zur Lösung dieser
Aufgabe vor, daß jede Speicherzelle ein erstes und ein zweites Ladungspumpelement mit einer Gate-Elektrode
und einer ersten Zone aufweist, die erste Zone des ersten Ladungspumpelements mit der Gate-Elektrode
des zweiten MOS-Bauelements, die erste Zone des zweiten Ladungspumpelements mit der Gate-Elektrode
des ersten MOS-Bauelements und die Gate-Elektrode beider Ladungspumpelemente mit einem Wechselspannungsanschluß
verbunden sind. Ein aus derartigen Speicherzellen bestehender MOS-Speicher vereinigt
die Vorteile herkömmlicher dynamischer Speicher, nämlich relativ geringe Zellengröße und hohe Pakkungsdichte
bei niedriger Leistungsaufnahme, mit denjenigen statischer Speicherzellen, also Vermeidung
einer periodischen Regeneration und damit des Verlusts an Zugriffszeit.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Wechselspannungsanschluß von
■ m Wechselspannungsgenerator mit einer Wechsel-
ein nnung beaufschlagt ist, deren Frequenz wenigstens
win kHz beträgt und deren Spitzenamplitude an einer
ρ iremstelle die erste Spannung übersteigt und an der
Heren Extremstelle die zweite Spannung um wenig-
die Schwellenspannung de,- MOS-Bauelemente
Übfm folgenden wird die Erfindung anhand eines in der
."" gezeigten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In
Λ r Fieur *t ein Schaltbild der Speicherzellenmatrix mit
«hörigem Abtastverstärker und Kopplungseinrichneen
zur Kopplung des Ausgangssignals des Abtast-Trstärkers
an die Ausgangsanschlüsse dargestellt. Bei dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbei-Pi
handelt es sich um einen 1024 Bit-Speicher mit • 1-1024x1 Bit-Organisation. Bei dem Ausführungsheisoiel
werden n-Kanal-Bauelemente verwendet, die °,if herkömmliche Weise hergestellt werden können.
NI Kanal-Bauelemente haben folgende elektrische Chaakteristiken:
Sie besitzen erste und zweite, gewöhnlich als Source- und Drain-Zone bezeichnete Zonen, welche
voneinander elektrisch isoliert sind, wenn sich die Pate Spannung im L-Zustand befindet, die jedoch über
einen Leitungsweg unterhalb der Gate-Elektrode verbunden sind, wenn die Gate-Spannung den W-Zustand
erreicht. Daher können derartige Bauelemente als leitend oder »eingeschaltet« angesehen werden, wenn
sich die Gate-Spannung auf dem Η-Zustand befindet, nnd-als nichtleitend oder »ausgeschaltet« wenn die
Gate-Spannung im L-Zustand ist. Wie sich aus der nachfolgenden Erläuterung ergeben wird besitzen
derartige Bauelemente jedoch eine beträchtliche Impedanz selbst dann, wenn sie leitend sind, so daß zwei, in
Reihe geschaltete Bauelemente im eingeschalteten Zustand zum Teilen einer Betriebsspannung ohne die
Gefahr einer Beschädigung der Bauelemente oder unzweckmäßig großen Energieverbrauch verwendet
werden Selbstverständlich können auch andere Bauelemente ζ B p-Kanal-Bauelemente, sowie andere MOS-Bauelemente
bei der beschriebenen Speicheranordnung verwendet werden. ,
In der Figur ist die Speicher-Grundmatrix fur das beschriebene Ausführungsbeispiel gezeigt. Die Matrix
ist eine 32x32 Zellenmatrix, wobei der Übersichtlichkeit
wegen nur die die Ecken der Matrix darstellenden Zellen gezeigt sind. Bei einer mit MCl-I bezeichneten
Zelle bedeutet das MC eine Abkürzung für Speicherzelle die erste (1) bezeichnet die erste Zeile, und die zweite
(I) bezeichnet die erste Zelle in der ersten Zeile. Daher
ist auch die letzte Zelle in der ersten Zeile nut MC 1-32
bezeichnet. In ähnlicher Weise ist die unterste Zelle am linken Rand der Matrix, die die erste Zelle in der letzten
Reihe darstellt, mit MC32-1 und die Zelle an der unteren rechten Ecke welche die 32. Zelle in der
Zeile darstellt, als MC32-32 bezeichnet. Sowohl in der
ersten als auch in der letzten Zeile gibt es daher weitere Zellen zwischen den beiden Eckzellen, und
außerdem sind 30 weitere Zeilen mit 32 Zellen zw.scnen den oberen und unteren, in der Zeichnung durch die
Eckzellen dargestellten Zeilen angeordnet. E9ge der Speicherzellen, z. B. die Zelle MCl-I weist
zwei Bauelemente C1 und Q 2 auf, die mit dem als VSS
bezeichneten Anschluß 20 verbunden sind, we'cher den
negativen Betriebsspannungsanschluß fur dieL-Spanrtühg
darstellt. Zwei Ladungspumpelemente CPi und
CP2, die nachfolgend genauer beschrieben werden, . Mem einen sehr kleinen Strom sowohl an das
Schaltungselement <?1 als auch an Q2, um mögliche
Rest- bzw. Kriechströme in den zuletzt genannten Schaltungselementen zu kompensieren. Wenn sich die
Gate-Elektrode des Bauelements Ql auf dem H-Zustand befindet, ist Ql leitend und hält dadurch die
Gate-Elektrode von Q 2 auf dem L-Zustand und Q 2 im
abgeschalteten Zustand. Daher hält das Ladungspumpelement CP2 die Gate-Spannung des Schaltungselements
Q1 aufrecht, welch letzteres den vom Ladungspumpelement
CPl gelieferten Strom führt und den
ίο Anstieg des Gate-Potentials des Bauelements Q2
verhindert. Demgemäß halten die Ladungspumpelemente CPl und CP2 die Schaltungselemente Ql und
Q 2 unbegrenzt auf diesem Zustand. Es ist außerdem zu sehen, daß das Bauelement Q1 infolge Einschaltens des
Bauelements Q 2 ausgeschaltet bzw. gesperrt wird, und diese Bedingung wird ebenfalls so lange aufrechterhalten,
bis eine Änderung über die Ladungspumpelemente
erfolgt.
Daher bildet die Kombination der vier Bauelemente Ql, Q2, CPl und CP2 eine Gleichstrom-stabile
Schaltung des Flipfloptyps, wobei die Ladungspumpelemente nur so viel Strom zuführen, wie vernünftigerweise
nötig ist, um eine Zustandsänderung oder eine Unsicherheit im Zustand der Bauelemente Ql und Q2
aufgrund von Kriech- oder Restströmen zu verhindern. Demzufolge ist keine Regeneration erforderlich, und
der Zustand der verschiedenen Speicherzellen bleibt nach dem Setzen oder bis zur bewußt herbeigeführten
Änderung unbegrenzt erhalten, solange die Vorspannung des Substrats und das Ladungspumpsignal
bestehen.
jede der 32 Speicherzellen in jeder Spalte der Speichermatrix ist über die Schaltungselemente Q 3 und
Q 4 mit Spaltenleitern gekoppelt, die generell durch die Buchstaben CCL, gefolgt von einer Spaltennummer und
einem a oder b bezeichnet werden. Die Buchstaben a und b bezeichnen jeweils einen von zwei Spaltenleitern
für jede Spalte. Daher ist in der ersten Spalte jede Speicherzelle über Bauelemente Q 3 und Q 4 mit
40 Spaltenleitern CCL la und CCL \b verbunden, während
alle Zellen in der 32. Spalte mit den Spaltenleitern CCL 32a und CCL 32b gekoppelt sind. Alle Gate-Elektroden
der Bauelemente Q 3 und Q 4 innerhalb einer Zellenzeile sind zusammengeschlossen. Daher sind alle
45 Gate-Elektroden in der ersten Zeile aus 32 Zellen an eine mit RAL 1 bezeichnete Leitung angeschaltet, und
alle Gate-Elektroden der Bauelemente Q3 und Q 4 in der 32. Zeile sind mit einer Leitung RAL 32 gekoppelt.
Diese Leitungen bilden die Zeilenadressenleiter für die 50 Matrix von Speicherzellen. Wenn sich beispielsweise die
Zeilenadressenleitung RAL1 im tf-Zustand befindet,
sind alle Bauelemente. Q 3 und Q 4 für jede Speicherzelle in der Zeile eingeschaltet, wodurch der Zustand der
Speicherzellen in der Zeile zu den entsprechenden 55 Spaltenleitern übertragen wird.
Die Ladungspumpelemente CPl und CP2 sind mit dem Aufbau anderer Bauelemente in der Speicherschaltung
kompatibel, da sie über isolierte Gate-Elektroden und eine Zone ähnlich den Source- und Drain-Zonen in
60 den anderen Bauelementen verfügen. Bei Anlegen einer Wechselspannung an die Gate-Elektroden der Bauelemente,
speziell an Anschlüsse 22, fließt ein sehr kleiner Strom. Der gepumpte Strom hat selbstverständlich eine
Spannungsspitze, die von der an den Anschluß 65 angelegten Wechselspannung bestimmt wird, und die
Strompumpgeschwindigkeit bzw. folge an der Gate-Elektrode, die von der Frequenz, Spannung usw.
abhängig ist, ist in jedem Fall sehr gering, jedoch
ausreichend, um Kriech- bzw. Restströme in den Bauelementen Ql und Q 2 und der umgebenden
Schaltung zur Aufrechterhaltung eines vorgegebenen Zustandes in diesen beiden Bauelementen zu überwinden.
Das Ladungspumpen ist in Proceedings of the IEEE
International Solid-Slate Circuits Conference in einem Artikel mit der Bezeichnung »Charge Pump Random-Access
Memory« im Jahre 1972 beschrieben. Eine weitere Beschreibung ist in einem Artikel mit der
Bezeichnung »Charge Pumping in MOS Devices« von Bürgler und ) espers, publiziert in IEEE Transactions
On Electron Devices, Band ED-17, Nr. 3, März
1969;; erschienen.- ;ln Abweichung von bekannter
Technologie benutzen die hier beschriebenen Ladungspumpen vorzugsweise eine Frequenz oberhalb von
50kHz,, insbesondere oberhalb von>
100 kHz, und verwenden ein .Wechselstrom-Treibersignal mit einer
positiven Auslenkung, die VREF (Anschluß 24) vorzugsweise^ um den Sehwellenwert der Bauelemente übersteigt, und einer negativen Auslenkung, welche die
Substratvorspannung VSS vorzugsweise um mehr als zwei Volt zur negativen Seite hin überschreitet.
^Wenn 'zur-, Erläuterung angenommen wird, daß QI eingeschaltet^ und rQ2 ausgeschaltet ist, so führt Ql selbstverständlich in; geeigneter Weise die von dem Ladurigspumpelemerit CPl gepumpte Ladung. Zu dieser Zeit ist Q2 ausgeschaltet; nimmt man an, daß Q4 ebenfalls ausgeschaltet ist, so pumpt das Ladungspumpelement' CP2 die Ladung in erster Linie in die Gate^Elektrode des Bauelements Q1. Die Spitzenspannung an der Gate-Elektrode des Bauelements QI wird jedoch unter diesen Bedingungen durch Begrenzung der Amplitude der Wechselspannung an dem Anschluß 22 begrenzt. Selbstverständlich ist die Ladungspumpfähigkeit der Bauelemente CP1 und CP2 extrem gering im Vergleich zur Leitfähigkeit der anderen Bauelemente, z.B. von:Q3 und Q4, so daß die Einbeziehung der Bauelemente CPX und CP2 über die Erhaltung der Gleichstromstabilität hinaus nur einen vernachlässigbaren Einfluß auf die Betriebsweise des Gesamlspeichers hat. -./>·;;■ ■'■{<. ■■■:.'.■.-■■.'■: ■ ■■ '
^Wenn 'zur-, Erläuterung angenommen wird, daß QI eingeschaltet^ und rQ2 ausgeschaltet ist, so führt Ql selbstverständlich in; geeigneter Weise die von dem Ladurigspumpelemerit CPl gepumpte Ladung. Zu dieser Zeit ist Q2 ausgeschaltet; nimmt man an, daß Q4 ebenfalls ausgeschaltet ist, so pumpt das Ladungspumpelement' CP2 die Ladung in erster Linie in die Gate^Elektrode des Bauelements Q1. Die Spitzenspannung an der Gate-Elektrode des Bauelements QI wird jedoch unter diesen Bedingungen durch Begrenzung der Amplitude der Wechselspannung an dem Anschluß 22 begrenzt. Selbstverständlich ist die Ladungspumpfähigkeit der Bauelemente CP1 und CP2 extrem gering im Vergleich zur Leitfähigkeit der anderen Bauelemente, z.B. von:Q3 und Q4, so daß die Einbeziehung der Bauelemente CPX und CP2 über die Erhaltung der Gleichstromstabilität hinaus nur einen vernachlässigbaren Einfluß auf die Betriebsweise des Gesamlspeichers hat. -./>·;;■ ■'■{<. ■■■:.'.■.-■■.'■: ■ ■■ '
Ί Im folgenden Teil der Beschreibung wird neben dem
Anschluß 20 ^VSS/aufandere gemeinsameEingangsanschlüsse
mit Anschlüssen 24(V7?£F/und Anschlüssen 26 ('VDÖ/Bezug genommen.
Der beschriebene Halbleiterspeicher arbeitet mit einem einzigen Taktsignal, das abhängig von dem
angelegten Lese/Schreib-Befehlssignal die Ausführung einer Lese- oder Schreiboperation bewirkt und die in
die Adressenspeicherzelle eingeschriebene oder aus dieser ausgelesene Information auf zwei Datcn-Ausgabeleitungen
aufrecht erhält. Selbstverständlich sind wegen der Ausführung des Speichers als Gleichstromstabiler Speicher keine Zeitgabe- oder andere Signale
zur Regeneration des Speichers erforderlich, so daß das
Auftreten des Taktsignals an einem besonderen Speicherchip im Effekt ein grobes Adressieren dieses
besonderen Chips aus einem größeren Speichersystem bedeutet, das in einer typischen Ausführung aus einer
großen Anzahl derartiger Chips besteht. Daher ist dieses Taktsignal im Effekt auch ein Chip-Auswahlsignal,
das am Anschluß 28 ansteht und mit CSbezeichnet ist. Wie sich hier aus der folgenden Beschreibung ergibt,
wird der Speicher ständig in einem Bcrcitschaftszusiand gehalten, wobei die Lndungspumpclcmcntc den Zustand
jeder Speicherzelle uhnltcn und ein Rückset/signal
verschiedene Leitungen im Speicher in einem vorgeladenen Zustund hüll. Wenn eins Chip-Aiiswalilsignnl zu
einem Zeitpunkt t\ in den Η-Zustand überwechselt, wird an Anschlüssen 30 ein Rücksetzsignal entwickelt und
automatisch eine Lese- oder Schreiboperation ausgeführt.
Im folgenden wird die Funktionsweise des Speichers beschrieben. Vor dem Zeitpunkt /|, befinden sich auch
Spalten-Leseieitungen (CRL) auf dem L-Zustand.
Demgemäß sind die Bauelemente Q100 ebenso wie die
• Bauelemente Q 3 und Q 4 für jede der 1024Speicherzellen
gesperrt. Auch das Rücksetzsignal an den Anschlüssen 30 ist im H^Zustand, wodurch die Bauelemente
Q102 (vier pro Spalte) leitend gemacht werden, um die Spalten-Zellenleitcr auf VREF, die Spannung an den
Anschlüssen 24, aufzuladen. Das Rücksctzsignal schaltet auch die Bauelemente; Q104 zum Aufladen der
Leitungen 81 auf VREF durch. Daher sind die ähnlich einem Flipflop aufgebauten Bauelemente Q106 gesperrt,
wobei die Gate-; Source- und Drain-Zonen der Bauelemente auf derselben Spannung liegen.
:■■ Für jede Spalte werden die: Bauelemente Q108 und
Q110 durch Anlegen von VREFm deren Gate-Elektroden
aufgesteuer,1. Da sich die Bauelemente Q112 im
Sperrzustand befinden und die Bauelemente Q114
durch das Rücksetzsignal eingeschaltet sind, werden auch die Leitungen 82 und 84 auf VREFaufgeladen. Die
Spannung auf den Leitungen 82 und 84 wird jedoch nicht zu den Daten-Ausgangsanschlüssen DO1 und
O02 durchgekoppelt,;■■■■da die Bauelemente : Q116
aufgrund des L-Zustands des an ihre Gate-Elektroden angelegten Xhip-Auswahlsignäls im Sperrzustand gehalten
werden. ; ;.V > ■: ■ ; ν
Wie zuvor erwähnt, /Wird der Zustand jeder
Speicherzelle von den Ladungspumpelementen CPl und CP2 für die Zellen aufrechterhalten. Zum Zeitpunkt
U wechselt das Chip-Auswählsignal am Anschluß 28 auf
den Η-Zustand, und dasRücksetzsignal am Anschluß 30 erhält den L-Zustand: Dadurch werden die Bauelemente
Q102 und Q114 gesperrt und die Bauelemente Q116
eingeschaltet. Generell werden dadurch die verschiedenen Leitungen von Bezugsspännungen abgekoppelt, so
daß die Leitungen ihren Zustand durch, die auf ihnen gespeicherten Ladungen erhalten. Zu einem Zeitpunkt
f2 springt eine der Zeilen-Adressenleitungen RAL (die
adressierte Zeile) auf den Η-Zustand und steuert die Bauelemente Q 3 und Q 4 für jede Speicherzelle dieser
Zeile durch. Demgemäß wird, der Zustand jeder Speicherzelle dieser Leitung oder Zeile zur Spaltenleitung
für die zugehörige Spalte durchgesteuert. Für die erste Zeile und die erste Spalte gilt also folgendes:
Wenn die Zeilenadressenleitung &4L 1 adressiert
wurde, und demgemäß die Bauelemente Q3 und Q 4 für diese zugehörige Zelle eingeschaltet wurde, und der
Zustand der Zelle so war, daß das Bauelement Q 1 leitend war, so beginnt sich die Spalten-Zellcnlcitung
CCLXa sofort langsam auf VSS, die Spannung am Anschluß 20, zu entladen. Da Q 2 sich unter dieser
Bedingung im Sperrzustand befindet, so wird sich die Spalten-Züllenlcitung CCLXb nicht wesentlich entladen.
Auch zum Zeitpunkt h wechselt eine der Spalten-Loselcitungen CRL in den Η-Zustand und
steuert die Bauelemente QlOO und Q112 für diese
adressierte Spalte auf. Demgemäß erreicht die Spannung auf der Leitung 81 für die adressierte VSS, die
Spannung am Anschluß 20. Daher wird das aus den beiden Bauelementen Q106 bestehende Flipflop für
diese Spalte aktiviert und erkennt die geringe Differenzüpannung zwischen den adressierten Spaltenleitern.
Dns Flipflop wirkt als AblitMvmtitrkcr hoher
S S ti d Ιο
d S L e u A
Verstärkung und treibt die Spaltenleiter auf die vollen MOS-Binärpegel entsprechend der Zellenbedingung.
Bei Betrieb neigt der Abtastverstärker dazu, beide Spalten-Abtastleitungen zu entladen. Zu diesem Zweck
werden relativ hochohmige Bauelemente QlOl, die ständig eingeschaltet bzw. leitend sind, mit jedem
Spaltenleiter verbunden, um eine Ladungsquelle für die Spaltenleiter und insbesondere für den einen Spaltenleiter
jeder Spalte zu bilden, der abhängig vom Zustand der adressierten Zelle der Spalte im Η-Zustand bleibt.
Daher wird eines der Bauelemente Q108 und Q110 für
diese Spalte eingeschaltet, ebenso wie das entsprechende Bauelement Q112 als Ergebnis des auf der
Spalten-Leseleitung (CRL) anstehenden Signals. Die Leitungen 82 und 84 werden daher auf. den L-Zustand
entladen, der wiederum zu einem der Ausgänge DO1
und DO 2 über die vom Chip-Auswahlsignal am Anschluß 28 eingeschalteten Bauelemente Q116 durchgekoppelt
wird. Daher wird der Zustand einer Einzelzelle innerhalb der adressierten Zeile durch
Adressierung der diese Zelle enthaltenden Spalte zu den Leitungen 82 und 84 über Bauelemente C? 116 zu den
Ausgangsanschlüssen DO1 und DO 2 durchgekoppelt.
Wenn ein Schreibbefehl ansteht, wird einer der Spalten-Schreibleiter (CWL) für diese Spalte auf den
Η-Zustand gesetzt, wobei der andere der beiden Leiter auf den L-Zustand wechselt. Der Zustand dieser
Leitungen wird selbstverständlich von dem TTL-Daten-Eingangsbit bestimmt. Wenn der Zustand der adressierten
Zelle nicht mit dem Zustand der Spalten-Schreibleiter für die adressierte Spalte übereinstimmt, übersteuern
die Spalten-Schreibleiter die Zelle und bewirken eine Zustandsänderung der Zelle, wodurch der Zustand
so in die Zelle eingeschrieben wird, wie er von dem anstehenden TTL-Daten-Eingangssignal bestimmt ist.
Die zuvor beschriebene Speicheranordnung verwendet MOS-Bauelemente und macht vom Ladungspumper
zur Aufrechterhaltung des Speicherzustandes ohn< Ladungsregeneration Gebrauch. Da die beschrieben«
Speichermatrix keiner Ladungsregeneration bedarl kann sie mit einem einzigen unkritischen Taktsignal bi
zur vollständigen Ausführung einer Lese- oder Schreib operation betrieben werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 70963;
Claims (3)
1. MOS-Speicher mit mehreren in integrierter Schaltungstechnik auf einem Substrat aufgebauten,
jeweils vier MOS-Bauelemente aufweisenden Speicherzellen, wobei in jeder Speicherzelle erste
und zweite MOS-Bauelemente mit ersten Zonen an eine erste Spannung anlegbar und mit zweiten
Zonen an jeweils die ersten Zonen des dritten bzw. vierten MOS-Bauelements angeschaltet sind, die
zweiten Zonen der dritten bzw. vierten Bauelemente mit einer ersten bzw. zweiten, auf eine zweite
Spannung vorladbaren (Spalten-) Leitung und die Gate-Elektroden der dritten und vierten MOS-Bauelemente
mit einer Adressenleitung verbunden sind und das Substrat an die erste Spannung anlegbar ist,
dadurch gekennzeichne!, daß jede Speicherzelle (AfCl-I) ein erstes (CfI) und ein
zweites (CP2) Ladungspumpelement mit einer Gate-E/ektrode und einer ersten Zone aufweist, die
erste Zone des ersten Ladungspumpelements (CPl) mit der Gate-Elektrode des zweiten MOS-Bauelements
(Q2), die erste Zone des zweiten Ladungspumpelements (CP2) mit der Gate-Elektrode des
ersten MOS-Bauelements (Qi) und die Gate-Elektrode beider Ladungspumpelemente mit einem
Wechselspannungsanschluß (22) verbunden sind.
2. MOS-Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselspannungsan-Schluß
(22) von einem Wechselspannungsgenerator mit Wechselspannung beaufschlagt ist, deren Frequenz
wenigstens 100 kHz beträgt und deren Spitzenamplitude an einer Extremstelle die erste
Spannung (VSS) übersteigt und an der anderen Extremstelle die zweite Spannung (VREF) um
wenigstens die Schwellenspannung der MOS-Bauelemente«?!, <?2, <?3, (?4).übersteigt;
3. MOS-Speicher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitzenamplitude der
Wechselspannung an einer Extremstelle die erste Spannung um mehr als 2 V übersteigt.
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
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US30342072 | 1972-11-03 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2354734A1 DE2354734A1 (de) | 1974-05-09 |
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DE2354734C3 true DE2354734C3 (de) | 1977-09-15 |
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