JP2002313083A - Semiconductor memory integrated circuit device - Google Patents

Semiconductor memory integrated circuit device

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JP2002313083A
JP2002313083A JP2001116255A JP2001116255A JP2002313083A JP 2002313083 A JP2002313083 A JP 2002313083A JP 2001116255 A JP2001116255 A JP 2001116255A JP 2001116255 A JP2001116255 A JP 2001116255A JP 2002313083 A JP2002313083 A JP 2002313083A
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JP
Japan
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bit line
pair
circuit
write
line pair
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2001116255A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Noguchi
賢治 野口
Hitoshi Endo
均 遠藤
Takashi Ikewaki
隆司 池脇
Yayoi Hayashi
弥生 林
Yoichi Sato
陽一 佐藤
Kazuyoshi Sato
和善 佐藤
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.)
Hitachi Ltd
Hitachi Solutions Technology Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi ULSI Systems Co Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi ULSI Systems Co Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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  • Static Random-Access Memory (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor integrated circuit device provided with a memory circuit whose operation speed is accelerated with a simple configuration. SOLUTION: In the memory circuit, in which memory cells are provided at intersections of a plurality of word lines and a plurality of pairs of complementary bit line, the circuit is provided with a pair of common bit line for read operation, a pair of common bit line for write operation, a P-channel MOSFET is provided between the pair of bit line and the pair of common bit line for read operation, and a N channel MOSFET is provided between the pair of bit line and the pair of common bit line for write operation. Then these are switch-controlled based on a Y selection signal in the same way.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体集積回路
装置に関し、特にスタティック型RAM(ランダム・ア
クセス・メモリ)が搭載された特定用向半導体集積回路
装置等に利用して有効な技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device and, more particularly, to a technology effective for use in a specific semiconductor integrated circuit device having a static RAM (random access memory). is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、ASIC(アプリケーション
・スペシファイド・インテグレーテッド・サーキッツ)
すなわち特定用途ICがあり、それにはCPUやスタテ
ィック型RAMのようなメモリ回路が搭載される。AS
ICは、一般的には特定用途に向けられた入出力回路
と、論理回路とからなると理解されるであろうけれど
も、近年の技術進歩は、複数個の中央処理ユニットを含
むプロセッサと、その周辺回路とを含むより複雑な構成
とすることも可能としている。
2. Description of the Related Art Conventionally, ASICs (Application-Specified Integrated Circuits) have been used.
That is, there is a special purpose IC, in which a memory circuit such as a CPU or a static RAM is mounted. AS
Although it will be understood that ICs generally comprise input / output circuits and logic circuits that are dedicated to a particular application, recent technological advances have focused on a processor including a plurality of central processing units and its surroundings. A more complicated configuration including a circuit and the like is also possible.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本願発明者等において
は、ASIC搭載用のSRAMマクロの開発に当たり、
高速化の要求に応えるべくSRAMにリード用とライト
用のそれぞれにコモンビット線を設けることを考えた。
しかしながら、このようにリード用とライト用のコモン
ビット線を設けると、それに対応してそれぞれにカラム
スイッチを設けることが必要となり、カラムスイッチ及
びその選択信号が増加してレイアウト面積が増加すると
いう問題に直面した。
SUMMARY OF THE INVENTION In developing the SRAM macro for mounting the ASIC, the present inventors have
In order to respond to the demand for higher speed, it has been considered to provide a common bit line for each of read and write in the SRAM.
However, when the read and write common bit lines are provided in this manner, it is necessary to provide corresponding column switches, and the column switches and their selection signals increase, thereby increasing the layout area. Faced.

【0004】この発明の目的は、簡単な構成で高速化を
実現したメモリ回路を備えた半導体集積回路装置を提供
することにある。この発明の前記ならびにそのほかの目
的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から
明らかになるであろう。
An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit device provided with a memory circuit which has a high speed with a simple configuration. The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】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、複数のワード線と複数の相
補のビット線対との交点にメモリセルが設けられたモリ
回路において、読み出し用のコモンビット線対と、書き
込み用のコモンビット線対を設け、上記ビット線対と読
み出し用のコモンビット線対との間にはPチャンネル型
MOSFETを、上記ビット線対と書き込み用のコモン
ビット線対との間にはNチャンネル型MOSFETを設
けて、これらをY選択信号に基づいて同様にスイッチ制
御する。
The following is a brief description of an outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application. That is, in a memory circuit in which a memory cell is provided at an intersection of a plurality of word lines and a plurality of complementary bit line pairs, a read common bit line pair and a write common bit line pair are provided, A P-channel MOSFET is provided between the pair and the common bit line pair for reading, and an N-channel MOSFET is provided between the pair of bit lines and the common bit line for writing. Switch control based on the

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

【0007】図1には、この発明に係る半導体集積回路
装置に搭載されるメモリ回路の一実施例のブロック図が
示されている。この実施例のメモリ回路は、特に制限さ
れないが、マイクロコンピュータ機能を持つ前記ASI
C(特定用途向)集積回路に搭載されるRAMマクロを
構成する。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a memory circuit mounted on a semiconductor integrated circuit device according to the present invention. Although the memory circuit of this embodiment is not particularly limited, the ASI having a microcomputer function
It constitutes a RAM macro mounted on a C (specific application) integrated circuit.

【0008】Xアドレス信号XA、Yアドレス信号YA
は、それぞれラッチ機能を持つアドレスバッファXAD
B、YADBに取り込まれる。上記アドレスバッファX
ADBに取り込まれたX系アドレス信号は行デコーダX
DECに、上記アドレスバッファYADBに取り込まれ
たY系アドレス信号は列デコーダYDECにそれぞれ伝
えられる。
[0008] X address signal XA, Y address signal YA
Are address buffers XAD each having a latch function.
B, YADB. Address buffer X
The X-system address signal taken into the ADB is applied to the row decoder X.
The Y-system address signal taken into the address buffer YADB is transmitted to the column decoder YDEC.

【0009】メモリアレイ部は、ワード線と相補のビッ
ト線対の交点にメモリセルMCがマトリックス配置され
て構成される。メモリセルは、特に制限されないが、後
述するようなCMOSラッチ回路からなるスタティック
型メモリセルにより構成される。この実施例では、上記
メモリアレイ部のビット線対には、前記メモリセルMC
の他に、ビット線対を同電位にするプリチャージとイコ
ライズを行うプリチャージ回路PCが設けられる。
The memory array section is configured by arranging memory cells MC in a matrix at intersections of word lines and complementary bit line pairs. The memory cell is not particularly limited, but is constituted by a static memory cell including a CMOS latch circuit as described later. In this embodiment, the bit line pair of the memory array section includes the memory cell MC.
In addition, a precharge circuit PC for precharging and equalizing the bit line pair to the same potential is provided.

【0010】この実施例では、高速化のためにコモンビ
ット線対は、相補のコモンビット線(リード)と相補の
コモンビット線(ライト)とが別々に設けられる。上記
メモリアレイの複数のビット線対のうち、列選択回路Y
Sにより選択されたものが上記2組のコモンビット線対
(リードとライト)に接続される。上記コモンビット線
対のうち、リード用のコモンビット線対には、センスア
ンプSAが設けられる。センスアンプSAは、SA活性
化信号によりその増幅動作の制御が行われる。センスア
ンプSAの出力信号は、出力バッファDOBを通して出
力端DOUTから出力される。
In this embodiment, a complementary bit line (read) and a complementary common bit line (write) are separately provided in the common bit line pair for speeding up. Among the plurality of bit line pairs of the memory array, the column selection circuit Y
The one selected by S is connected to the two pairs of common bit lines (read and write). Of the common bit line pairs, a read common bit line pair is provided with a sense amplifier SA. The amplification operation of the sense amplifier SA is controlled by the SA activation signal. The output signal of the sense amplifier SA is output from the output terminal DOUT through the output buffer DOB.

【0011】入力端子DINから入力された書き込み信
号は、入力バッファDIBに伝えられる。この入力バッ
ファの出力信号は、上記ライト用のコモンビット線対に
供給され、上記列選択回路YSにより選択されたビット
線対に上記書き込み信号を伝える。書き込み信号が伝え
られたビット線対には、ワード線の選択により1つのメ
モリセルが選択されているので、かかるメモリセルに上
記書き込み信号が伝えられる。
The write signal input from the input terminal DIN is transmitted to the input buffer DIB. The output signal of the input buffer is supplied to the write common bit line pair, and transmits the write signal to the bit line pair selected by the column selection circuit YS. Since one memory cell is selected by the word line selection to the bit line pair to which the write signal has been transmitted, the write signal is transmitted to the memory cell.

【0012】特に制限されないが、外部クロック信号E
CLKは、クロックバッファCKGに入力される。この
クロックバッファCKGで形成されたクロック信号CL
Kは、前記アドレスバッファXADB,YADB等に供
給される。制御信号R/Wは、制御バッファRWBを介
して、リードライト制御回路RWCに伝えられる。この
リードライト制御回路により、リード動作時にはセンス
アンプSAに活性化パルスが供給され、ライト動作時に
は入力バッファDIBに活性化信号が供給される。上記
制御信号RWは、リード/ライト制御信号の他に、RA
Mマクロ選択信号(チップ選択信号)や出力イネーブル
信号等の制御信号も含ませるようにしてもよい。
Although not particularly limited, the external clock signal E
CLK is input to the clock buffer CKG. The clock signal CL formed by the clock buffer CKG
K is supplied to the address buffers XADB, YADB and the like. The control signal R / W is transmitted to the read / write control circuit RWC via the control buffer RWB. The read / write control circuit supplies an activation pulse to the sense amplifier SA during a read operation and an activation signal to the input buffer DIB during a write operation. The control signal RW includes RA / RA in addition to the read / write control signal.
Control signals such as an M macro selection signal (chip selection signal) and an output enable signal may be included.

【0013】図2と図3には、この発明に係る半導体集
積回路装置に搭載されるメモリ回路の一実施例の回路図
が示されている。図2は、図1のメモリアレイ、プリチ
ャージ回路、列選択回路(Yセレクタ)の具体的回路が
示されている。図3には、図1のプリチャージ回路、列
選択回路(Yセレクタ)及び入力バッファ、アンプ及び
出力バッファの具体的回路が示されている。図2及び図
3においては、Pチャンネル型MOSFETは、そのゲ
ートに〇を付すことにより、Nチャンネル型MOSFE
Tと区別される。
FIGS. 2 and 3 are circuit diagrams of an embodiment of a memory circuit mounted on a semiconductor integrated circuit device according to the present invention. FIG. 2 shows specific circuits of the memory array, precharge circuit, and column selection circuit (Y selector) of FIG. FIG. 3 shows specific circuits of the precharge circuit, column selection circuit (Y selector), input buffer, amplifier and output buffer of FIG. 2 and 3, the P-channel MOSFET has an N-channel MOSFET by adding a 〇 to its gate.
T is distinguished.

【0014】メモリセルは、Nチャンネル型MOSFE
TQ1とPチャンネル型MOSFETQ2からなるCM
OSインバータ回路と、Nチャンネル型MOSFETQ
3とPチャンネル型MOSFETQ4からなるCMOS
インバータ回路との入力と出力とが互いに交差接続され
てCMOSラッチ形態にされる。このCMOSラッチ回
路の一対の入出力ノードと、相補のビット線対との間に
Nチャンネル型MOSFETQ5とQ6が設けられる。
これらのMOSFETQ5とQ6のゲートは、ワード線
に接続される。特に制限されないが、同様なメモリセル
が1つの相補のビット線に256個設けられる。かかる
メモリセルのそれぞれに対応してワード線WD(0)〜
WD(255)が設けられる。
The memory cell is an N-channel type MOSFE
CM consisting of TQ1 and P-channel MOSFET Q2
OS inverter circuit and N-channel MOSFET Q
3 and a CMOS comprising a P-channel MOSFET Q4
The input and output of the inverter circuit are cross-connected to each other to form a CMOS latch. N-channel MOSFETs Q5 and Q6 are provided between a pair of input / output nodes of this CMOS latch circuit and a complementary bit line pair.
The gates of these MOSFETs Q5 and Q6 are connected to a word line. Although not particularly limited, 256 similar memory cells are provided for one complementary bit line. Word lines WD (0) to WD (0) to
A WD (255) is provided.

【0015】プリチャージ回路は、〇で示した電源電圧
端子VDDと上記相補のビット線対との間に設けられた
Pチャンネル型MOSFETQ7とQ8及び上記ビット
線対の間に設けられたPチャンネル型MOSFETQ9
から構成される。これらのMOSFETQ7〜Q9のゲ
ートには、インバータ回路N1を介してYセレクト信号
(列選択信号)YSW(0)が供給される。
The precharge circuit is composed of P-channel MOSFETs Q7 and Q8 provided between the power supply voltage terminal VDD indicated by 〇 and the complementary bit line pair, and a P-channel MOSFET provided between the bit line pair. MOSFET Q9
Consists of The gates of these MOSFETs Q7 to Q9 are supplied with a Y select signal (column select signal) YSW (0) via an inverter circuit N1.

【0016】Yセレクタは、上記相補のビット線対とラ
イト用のコモンビット線対との間に設けられたNチャン
ネル型MOSFETQ10、Q11と、上記相補のビッ
ト線対とリード用のコモンビット線対との間に設けられ
たPチャンネル型MOSFETQ12、Q13により構
成される。上記Nチャンネル型MOSFETQ10とQ
11のゲートには、上記プリチャージ回路の入力と同じ
くインバータ回路N1の出力信号が供給される。上記P
チャンネル型MOSFETQ12とQ13のゲートに
は、上記MOSFETQ10とQ11のゲートに伝えら
れるYセレクト信号がインバータ回路N2により反転さ
れて供給される。
The Y selector includes N-channel MOSFETs Q10 and Q11 provided between the complementary bit line pair and the write common bit line pair, the complementary bit line pair and the read common bit line pair. And P-channel type MOSFETs Q12 and Q13 provided between them. The N-channel MOSFETs Q10 and Q
The output signal of the inverter circuit N1 is supplied to the gate of the gate 11 in the same manner as the input of the precharge circuit. The above P
The Y select signal transmitted to the gates of the MOSFETs Q10 and Q11 is inverted and supplied to the gates of the channel type MOSFETs Q12 and Q13 by the inverter circuit N2.

【0017】この実施例では、上記のようにコモンビッ
ト線対がリード及びライト用に分離される。このことに
より、コモンビット線容量が低減されアクセス時間を高
速化できる。つまり、リード動作時においては、ビット
線はVDD近傍で動作する。Yセレクタにおいて、選択
されたNチャンネル型MOSFETのゲートには、電源
電圧VDDのようなハイレベルが供給される。それ故、
VDD近傍ではNチャンネル型MOSFETQ10、Q
11のゲート,ソース間に印加される電圧が小さくな
り、そこに流れる電流は微少となる。
In this embodiment, the common bit line pair is separated for reading and writing as described above. As a result, the common bit line capacity is reduced, and the access time can be shortened. That is, during a read operation, the bit line operates near VDD. In the Y selector, a high level such as the power supply voltage VDD is supplied to the gate of the selected N-channel MOSFET. Therefore,
In the vicinity of VDD, N-channel MOSFETs Q10 and Q10
The voltage applied between the gate and the source 11 becomes small, and the current flowing therethrough becomes very small.

【0018】これに対して、選択されたPチャンネル型
MOSFETQ12とQ13のゲート電圧は、インバー
タ回路N2の出力信号により回路の接地電位のようなロ
ウレベルにされる。このため、リードのYセレクタは、
実質的にPチャンネル型MOSFETのみにすることが
できる。このようなYセレクタの動作により、リード動
作時のYセレクタにPチャンネル型MOSFETとNチ
ャンネル型MOSFETの並列接続のCMOSスイッチ
を使用したときより、コモンビット線(リード)に接続
される拡散容量が低減され、アクセス時間を高速化でき
る。
On the other hand, the gate voltages of the selected P-channel MOSFETs Q12 and Q13 are set to a low level such as the ground potential of the circuit by the output signal of the inverter circuit N2. Therefore, the Y selector of the lead
Substantially only a P-channel MOSFET can be used. Due to such an operation of the Y selector, the diffusion capacitance connected to the common bit line (lead) becomes smaller than when a CMOS switch in which a P-channel MOSFET and an N-channel MOSFET are connected in parallel is used for the Y selector during the read operation. The access time can be shortened.

【0019】ライト動作時において、Yセレクタはビッ
ト線から電荷を引き抜く働きをする。ビット線の電圧が
VDDからVSSに変化するとき、Pチャンネル型MO
SFETに流れる電流は微少であるため、ライト動作時
のYセレクタはNチャンネル型MOSFETQ10又は
Q11のみにすることができる。このことにより、Yセ
レクタにPチャンネル型MOSFETとNチャンネル型
MOSFETを並列接続したCMOSスイッチを使用し
たものよりNチャンネル型MOSFETQ10、Q11
のゲート幅を大きくすることができるため、サイクル時
間を高速化できる。
At the time of a write operation, the Y selector functions to extract charges from the bit lines. When the bit line voltage changes from VDD to VSS, the P-channel type MO
Since the current flowing through the SFET is very small, the Y selector at the time of the write operation can be only the N-channel MOSFET Q10 or Q11. As a result, the N-channel MOSFETs Q10 and Q11 can be replaced by a CMOS switch in which a P-channel MOSFET and an N-channel MOSFET are connected in parallel to the Y selector.
, The cycle time can be shortened.

【0020】この実施例では、前記のようにリード動作
時のYセレクタをPチャンネル型MOSFETのみ、ラ
イト動作時のYセレクタをNチャンネル型MOSFET
のみにする。前記のようにリード動作時、ビット線はV
DD近傍で動作するため、ライトのYセレクタが選択さ
れてもNチャンネル型MOSFETに流れる電流は微少
であり、リード動作に大きな影響は与えない。一方、ラ
イト動作時には、書き込み信号に対応してビット線対の
一方がVDDからVSSに変化するため、リードのYセ
レクタが選択されてもPチャンネル型MOSFETに流
れる電流は微少であり、ライト動作に大きな影響は与え
ない。このため、Yセレクト信号を共通化して、リード
とのYセレクタを同時に選択することができる。このこ
とによりYセレクト信号数が、前記リード用とライト用
のコモンビット線のそれぞれにCMOSスイッチ回路を
設ける場合に比べて、1/2になること及び制御部内の
素子数が減少することからレイアウト面積を低減でき
る。
In this embodiment, as described above, only the P-channel MOSFET is used for the Y selector during the read operation, and the N-channel MOSFET is used for the Y selector during the write operation.
Only. During the read operation as described above, the bit line
Since the operation is performed in the vicinity of the DD, even if the write Y selector is selected, the current flowing through the N-channel MOSFET is very small and does not significantly affect the read operation. On the other hand, during the write operation, one of the bit line pairs changes from VDD to VSS in response to the write signal. Therefore, even if the read Y selector is selected, the current flowing through the P-channel MOSFET is very small, and Has no significant effect. Therefore, the Y select signal can be shared and the read and Y selectors can be simultaneously selected. As a result, the number of Y select signals is reduced to half and the number of elements in the control unit is reduced as compared with the case where a CMOS switch circuit is provided for each of the read and write common bit lines. The area can be reduced.

【0021】特に制限されないが、アンプ(センスアン
プ)の一対の入力端子には、前記ビット線対と同様なプ
リチャージ回路が設けられる。このプリチャージ回路
は、タイミング信号CDPCGによってプリチャージ動
作が制御される。アンプ(センスアンプ)は、コモンビ
ット線(リード)の信号がNチャンネル型MOSFET
のゲートに供給される。この入力MOSFETのソース
側には、ソースが共通化されたNチャンネル型の差動M
OSFETが設けられる。これらの差動MOSFETの
ソースには、センスアンプ活性化信号SAK(0)、上
記制御信号CDPCGに対応して形成されたセンスアン
プ活性化信号を受けるNチャンネル型MOSFETが設
けられる。
Although not particularly limited, a pair of input terminals of an amplifier (sense amplifier) are provided with a precharge circuit similar to the bit line pair. The precharge operation of this precharge circuit is controlled by a timing signal CDPCG. The amplifier (sense amplifier) uses an N-channel MOSFET for the signal on the common bit line (lead).
Is supplied to the gate. On the source side of this input MOSFET, an N-channel differential M
An OSFET is provided. The sources of these differential MOSFETs are provided with N-channel MOSFETs that receive a sense amplifier activation signal SAK (0) and a sense amplifier activation signal formed in response to the control signal CDPCG.

【0022】上記入力MOSFETのドレイン側には、
Pチャンネル型MOSFETが設けられる。これらのP
チャンネル型MOSFETと上記差動MOSFETのゲ
ートが共通化され、それと上記入力MOSFETのドレ
イン出力とが交差接続されてラッチ形態にされる。上記
Pチャンネル型MOSFETには、並列形態にプリチャ
ージ用のPチャンネル型MOSFETが設けられて、上
記入力MOSFETのドレイン出力を電源電圧にプリチ
ャージする。出力バッファは、ゲート回路により構成さ
れたラッチ回路と、その出力信号を出力端子OUTへ送
出する出力インバータ回路により構成される。
On the drain side of the input MOSFET,
A P-channel MOSFET is provided. These P
The gate of the channel MOSFET and the gate of the differential MOSFET are shared, and the drain and the output of the input MOSFET are cross-connected to form a latch. The P-channel MOSFET is provided with a P-channel MOSFET for precharging in a parallel form, and precharges the drain output of the input MOSFET to a power supply voltage. The output buffer includes a latch circuit formed by a gate circuit and an output inverter circuit that sends an output signal of the latch circuit to an output terminal OUT.

【0023】入力バッファは、入力端子DINから入力
された書き込み信号を受ける複数段のインバータ回路
と、リード/ライト制御信号RWにより書き込み動作の
ときにオン状態にされるNチャンネル型のスイッチMO
SFETを通して上記インバータ回路列を通して入力さ
れた書き込み信号がラッチ回路に取り込まれる。このラ
ッチ回路に取り込まれた入力信号は、書き込み信号WE
によって動作させらるライトアンプを通してコモンビッ
ト線(ライト)の一方をVDDからVSSのようなロウ
レベルにする。
The input buffer includes a plurality of stages of inverter circuits that receive a write signal input from an input terminal DIN, and an N-channel switch MO that is turned on at the time of a write operation by a read / write control signal RW.
The write signal input through the inverter circuit row through the SFET is taken into the latch circuit. The input signal taken into the latch circuit is a write signal WE
One of the common bit lines (write) is changed from VDD to a low level such as VSS through a write amplifier that is operated.

【0024】この実施例では、特に制限されないが、R
AMマクロのテストのために、テスト信号TESTによ
り入力バッファから入力される書き込み信号が、上記出
力バッファを通してそのまま出力させられるテスト用回
路が設けられる。
In this embodiment, although not particularly limited, R
For testing the AM macro, there is provided a test circuit that allows a write signal input from an input buffer by a test signal TEST to be output as it is through the output buffer.

【0025】この実施例では、前記のようにリード用の
YセレクタをPチャンネル型MOSFET、ライト用の
YセレクタをNチャンネル型MOSFETで構成して、
Yセレクト信号をリードとライト共通にする。このよう
にYセレクタをリード/ライト共通にしたことにより、
Yセレクト信号配線数が半減して、Yセレクト信号を生
成する回路の素子数が減少する。このため、レイアウト
面積を低減できる。
In this embodiment, the read Y selector is constituted by a P-channel MOSFET and the write Y selector is constituted by an N-channel MOSFET as described above.
The Y select signal is common to read and write. By making the Y selector read / write common,
The number of Y select signal lines is reduced by half, and the number of elements of the circuit that generates the Y select signal is reduced. Therefore, the layout area can be reduced.

【0026】図4には、この発明に係るメモリ回路のリ
ード動作の一例を説明するためのタイミング図が示され
ている。外部クロックとアドレスにより、ワード線及び
Yセレクト信号が選択状態になる。これらの信号により
メモリセルが選択される。選択されたメモリセルは、ビ
ット線の片側の電位を下げてビット線に電位差を生じさ
せる。このビット線の電位差を作動増幅回路であるセン
スアンプにより増幅することで、リード動作を行う。
FIG. 4 is a timing chart for explaining an example of the read operation of the memory circuit according to the present invention. The word line and the Y select signal enter a selected state according to the external clock and the address. A memory cell is selected by these signals. The selected memory cell lowers the potential on one side of the bit line to cause a potential difference on the bit line. The read operation is performed by amplifying the potential difference of the bit line by a sense amplifier which is an operation amplifier circuit.

【0027】このようなリード動作において、相補のビ
ット線は電源電圧VDDにプリチャージされており、ビ
ット線対の一方の電位がワード線の選択状態によってオ
ン状態にされるメモリセルのアドレス選択MOSFET
Q5(又はQ6)と、記憶情報に対応してオン状態にな
っているNチャンネル型MOSFETQ1(又はQ3)
によって、ビット線対の一方と、前記カラムスイッチを
構成するPチャンネル型MOSFETのオン状態によっ
てリード用のコモンビット線対の一方とをロウレベルに
向かって変化させる。
In such a read operation, the complementary bit line is precharged to the power supply voltage VDD, and one potential of the bit line pair is turned on by the word line selection state.
Q5 (or Q6) and an N-channel MOSFET Q1 (or Q3) that is turned on corresponding to stored information
As a result, one of the pair of bit lines and one of the pair of common bit lines for reading are changed toward the low level depending on the ON state of the P-channel MOSFET constituting the column switch.

【0028】前記のように、ビット線には多数のメモリ
セルが接続されていることにより比較的大きな寄生容量
を持つこと、及び前記のようにPチャンネル型MOSF
ETからなるリード用のYセレクタを介してリード用の
コモンビット線の一方が接続されることにより、これら
の信号の変化は徐々に行われる。センスアンプは、高感
度のアンプであるので、上記ビット線対及びコモンビッ
ト線対の電位差が小さくとも充分に応答してその読み出
し動作が可能である。つまり、センスアンプの増幅動作
に必要な電圧差が得られるタイミングで、センスアンプ
活性化信号であるリード制御信号が発生されてそのセン
ス動作が行われ、データ出力信号が形成される。
As described above, the bit line is connected to a large number of memory cells, so that it has a relatively large parasitic capacitance.
These signals are gradually changed by connecting one of the read common bit lines via a read Y selector made of ET. Since the sense amplifier is a high-sensitivity amplifier, even if the potential difference between the bit line pair and the common bit line pair is small, the read operation can be sufficiently performed in response. That is, at a timing when a voltage difference required for the amplification operation of the sense amplifier is obtained, a read control signal, which is a sense amplifier activation signal, is generated, the sense operation is performed, and a data output signal is formed.

【0029】上記のようにリード時には、ビット線対及
びコモンビット線対の電位は、電源電圧VDD近傍であ
るので、ライトのYセレクタが選択されてもNチャンネ
ル型MOSFETに流れる電流は微少であり、リード動
作に大きな影響は与えなく、前記のような高速動作が可
能になるものである。なお、Yセレクト信号は、図2の
インバータ回路N1の出力信号を表している。このこと
は、以下の図5においても同様である。
As described above, at the time of reading, the potentials of the bit line pair and the common bit line pair are near the power supply voltage VDD. Therefore, even if the write Y selector is selected, the current flowing through the N-channel MOSFET is very small. The read operation is not greatly affected, and the high-speed operation as described above can be performed. Note that the Y select signal represents an output signal of the inverter circuit N1 in FIG. This is the same in FIG. 5 below.

【0030】図5には、この発明に係るメモリ回路のラ
イト動作の一例を説明するためのタイミング図が示され
ている。前記同様に外部クロックとアドレスにより、ワ
ード線及びYセレクト信号が選択状態になる。ライトデ
ータ信号がビット線を介して、選択されたメモリセルに
書き込まれることによりライト動作が行われる。つま
り、コモンビット線(ライト)とビット線とがNチャン
ネル型MOSFETからなるYセレクタにより接続され
ており、ライトデータ信号に対応して、上記コモンビッ
ト線とビット線の一方がVDDのようなプリチャージ電
位からVSS(0V)のようなロウレベルに変化させら
れる。
FIG. 5 is a timing chart for explaining an example of the write operation of the memory circuit according to the present invention. As described above, the word line and the Y select signal are set to the selected state by the external clock and the address. The write operation is performed by writing the write data signal to the selected memory cell via the bit line. In other words, the common bit line (write) and the bit line are connected by a Y selector composed of an N-channel MOSFET, and one of the common bit line and the bit line is connected to a pre-voltage such as VDD in response to a write data signal. The charge potential is changed to a low level such as VSS (0 V).

【0031】メモリセルの反転書き込みでは、オン状態
にされた記憶MOSFETQ1(又はQ3)のゲート電
圧が、上記ビット線のロウレベルに対応してロウレベル
に引き抜かれるので、オフ状態にされる。このMOSF
ETQ1(又はQ3)のゲート電圧のロウレベルによ
り、Pチャンネル型MOSFETがオン状態となり、出
力信号をロウレベルからハイレベルに変化させ、メモリ
セルの反転書き込み動作が行われる。
In the inversion write of the memory cell, the gate voltage of the storage MOSFET Q1 (or Q3) which is turned on is pulled down to a low level corresponding to the low level of the bit line, so that it is turned off. This MOSF
The P-channel MOSFET is turned on by the low level of the gate voltage of the ETQ1 (or Q3), the output signal is changed from the low level to the high level, and the inversion write operation of the memory cell is performed.

【0032】上記のようにライト時には、その反転書き
込みを支配するビット線対及びコモンビット線対のロウ
レベルの電位に対し、Pチャンネル型MOSFETQ1
2(又はQ13)に流れる電流は微少であるため、上記
のようなライト動作時のYセレクタはNチャンネル型M
OSFETQ10又はQ11のみにすることができるも
のとなる。
As described above, at the time of writing, the P-channel MOSFET Q1 is applied to the low-level potentials of the bit line pair and the common bit line pair that govern the inversion writing.
2 (or Q13) is very small, so the Y selector during the write operation as described above is
Only the OSFET Q10 or Q11 can be used.

【0033】上記の実施例から得られる作用効果は、下
記の通りである。すなわち、 (1) 複数のワード線と複数の相補のビット線対との
交点にメモリセルが設けられたモリ回路において、読み
出し用のコモンビット線対と、書き込み用のコモンビッ
ト線対を設け、上記ビット線対と読み出し用のコモンビ
ット線対との間にはPチャンネル型MOSFETを、上
記ビット線対と書き込み用のコモンビット線対との間に
はNチャンネル型MOSFETを設けて、これらをY選
択信号に基づいて同様にスイッチ制御することより、簡
単な構成で高速化を実現したメモリ回路を得ることがで
きるという効果が得られる。
The operation and effect obtained from the above embodiment are as follows. (1) In a memory circuit in which memory cells are provided at intersections between a plurality of word lines and a plurality of complementary bit line pairs, a read common bit line pair and a write common bit line pair are provided, A P-channel MOSFET is provided between the bit line pair and the read common bit line pair, and an N-channel MOSFET is provided between the bit line pair and the write common bit line pair. By similarly performing switch control based on the Y selection signal, it is possible to obtain an effect that a memory circuit that achieves high speed with a simple configuration can be obtained.

【0034】(2) 上記に加えて、上記ビット線対に
それぞれ電源電圧を供給する一対のPチャンネル型のM
OSFETと、上記ビット線対間を短絡させるPチャン
ネル型のスイッチMOSFETからなるプリチャージ回
路を設け、上記プリチャージ回路は、上記Y選択信号に
応答して上記Yセレクタが非選択状態のときにプリチャ
ージ動作を行うことを特徴とする半導体集積回路装置。
(2) In addition to the above, a pair of P-channel type Ms for supplying a power supply voltage to the bit line pair, respectively.
An OSFET and a precharge circuit comprising a P-channel type switch MOSFET for short-circuiting the bit line pair are provided. The precharge circuit responds to the Y selection signal when the Y selector is in a non-selection state. A semiconductor integrated circuit device performing a charging operation.

【0035】(3) 上記に加えて、上記Y選択信号を
上記プリチャージ回路を経由して上記Yセレクタに伝え
るようにすることにより、回路の簡素化を図りつつ、プ
リチャージ終了後にリード用のYセレクタをオン状態に
させることができるという効果が得られる。
(3) In addition to the above, by transmitting the Y selection signal to the Y selector via the precharge circuit, it is possible to simplify the circuit, and to make the read signal available after the precharge is completed. The effect that the Y selector can be turned on can be obtained.

【0036】以上本発明者よりなされた発明を実施例に
基づき具体的に説明したが、本願発明は前記実施例に限
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。例えば、メモ
リ回路のセンスアンプは、CMOSラッチ回路と、その
動作電流を流すパワースイッチMOSFETから構成さ
れてもよい。センスアンプの活性化信号をできるだけ早
いタイミングで安定的に発生させるために、固定情報が
記憶されたダミーメモリセルを設けてその読み出し信号
をモニタしてセンスアンプの活性化信号を生成するよう
にしてもよい。入力バッファや出力バッファ等の周辺回
路の構成は、種々の実施形態を採ることができる。
The invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments. However, the invention of the present application is not limited to the above-described embodiments, and can be variously modified without departing from the gist of the invention. Needless to say. For example, the sense amplifier of the memory circuit may be composed of a CMOS latch circuit and a power switch MOSFET that flows the operation current. In order to stably generate a sense amplifier activation signal as quickly as possible, a dummy memory cell in which fixed information is stored is provided, a read signal thereof is monitored, and a sense amplifier activation signal is generated. Is also good. Various embodiments can be adopted for the configuration of the peripheral circuits such as the input buffer and the output buffer.

【0037】メモリアレイ部は、ワード線を階層化する
ものであってもよい。つまり、ワード線をメインワード
線と、メモリセルが接続されるローカルワード線に分
け、上記メインワード線に複数のローカルワード線を設
けるようにしてもよい。この発明に係るメモリ回路は、
前記のようなASIC向けのRAMマクロの他、マイク
ロコンピュータ等のような各種半導体集積回路装置に搭
載されるものに広く利用できる。
The memory array section may have a structure in which word lines are hierarchized. That is, the word line may be divided into a main word line and a local word line to which a memory cell is connected, and a plurality of local word lines may be provided in the main word line. The memory circuit according to the present invention includes:
In addition to the RAM macro for the ASIC as described above, the present invention can be widely used for those mounted on various semiconductor integrated circuit devices such as a microcomputer.

【0038】[0038]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、複数のワード線と複数の相
補のビット線対との交点にメモリセルが設けられたモリ
回路において、読み出し用のコモンビット線対と、書き
込み用のコモンビット線対を設け、上記ビット線対と読
み出し用のコモンビット線対との間にはPチャンネル型
MOSFETを、上記ビット線対と書き込み用のコモン
ビット線対との間にはNチャンネル型MOSFETを設
けて、これらをY選択信号に基づいて同様にスイッチ制
御することより、簡単な構成で高速化を実現したメモリ
回路を得ることができる。
The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, in a memory circuit in which a memory cell is provided at an intersection of a plurality of word lines and a plurality of complementary bit line pairs, a read common bit line pair and a write common bit line pair are provided, A P-channel MOSFET is provided between the pair and the common bit line pair for reading, and an N-channel MOSFET is provided between the pair of bit lines and the common bit line for writing. By performing switch control in the same manner based on the above, it is possible to obtain a memory circuit that achieves high speed with a simple configuration.

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

【図1】この発明に係る半導体集積回路装置に搭載され
るメモリ回路の一実施例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a memory circuit mounted on a semiconductor integrated circuit device according to the present invention.

【図2】この発明に係る半導体集積回路装置に搭載され
るメモリ回路の一実施例を示す一部の回路図である。
FIG. 2 is a partial circuit diagram showing one embodiment of a memory circuit mounted on the semiconductor integrated circuit device according to the present invention.

【図3】この発明に係る半導体集積回路装置に搭載され
るメモリ回路の一実施例を示す残り一部の回路図であ
る。
FIG. 3 is a remaining part circuit diagram showing one embodiment of a memory circuit mounted on the semiconductor integrated circuit device according to the present invention.

【図4】この発明に係るメモリ回路のリード動作の一例
を説明するためのタイミング図である。
FIG. 4 is a timing chart for explaining an example of a read operation of the memory circuit according to the present invention;

【図5】この発明に係るメモリ回路のライト動作の一例
を説明するためのタイミング図である。
FIG. 5 is a timing chart for explaining an example of a write operation of the memory circuit according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

CKG…クロックバッファ、XADB,YADB…アド
レスバッファ、RWB…制御バッファ、XDEC…行デ
ケーダ、YDEC…列デコーダ、MC…メモリセル、P
C…プリチャージ回路、YS…Yセレクタ、SA…セン
スアンプ、DOB…出力バッファ、DIN…入力バッフ
ァ、Q1〜Q13…MOSFET、
CKG: clock buffer, XADB, YADB: address buffer, RWB: control buffer, XDEC: row decoder, YDEC: column decoder, MC: memory cell, P
C: precharge circuit, YS: Y selector, SA: sense amplifier, DOB: output buffer, DIN: input buffer, Q1 to Q13: MOSFET,

フロントページの続き (72)発明者 野口 賢治 東京都小平市上水本町5丁目22番1号 株 式会社日立超エル・エス・アイ・システム ズ内 (72)発明者 遠藤 均 東京都小平市上水本町5丁目22番1号 株 式会社日立超エル・エス・アイ・システム ズ内 (72)発明者 池脇 隆司 東京都小平市上水本町5丁目22番1号 株 式会社日立超エル・エス・アイ・システム ズ内 (72)発明者 林 弥生 東京都小平市上水本町5丁目22番1号 株 式会社日立超エル・エス・アイ・システム ズ内 (72)発明者 佐藤 陽一 東京都小平市上水本町5丁目22番1号 株 式会社日立超エル・エス・アイ・システム ズ内 (72)発明者 佐藤 和善 東京都青梅市新町六丁目16番地の3 株式 会社日立製作所デバイス開発センタ内 Fターム(参考) 5B015 HH01 HH03 JJ21 JJ36 JJ37 KA33 KB08 RR00 Continued on the front page. (72) Inventor Kenji Noguchi 5-2-12-1 Kamimizuhoncho, Kodaira-shi, Tokyo Inside Hitachi Super-LSI Systems Co., Ltd. (72) Inventor Hitoshi Endo On Kodaira-shi, Tokyo 5-22-1, Mizumotocho Inside Hitachi Ultra-LII Systems Co., Ltd. (72) Inventor Takashi Ikewaki 5-2-2-1, Kamimizu-Honcho, Kodaira-shi, Tokyo Hitachi Ultra-LSE Corporation・ Inside I-Systems (72) Inventor Yayoi Hayashi 5-2-12-1 Kamimizu Honcho, Kodaira-shi, Tokyo In-house Hitachi Cho LSI Systems Inc. (72) Inventor Yoichi Sato Kodaira, Tokyo 5-22-1, Ichijomizuhoncho, Japan Inside Hitachi Ultra-LII Systems Co., Ltd. (72) Inventor Kazuyoshi Sato Hitachi, Ltd. Device Development Center 3-6-1, Shinmachi, Ome-shi, Tokyo F term (reference) 5B015 HH01 HH03 JJ21 JJ36 JJ37 KA33 KB08 RR00

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のワード線と、 複数のビット線対と、 上記ワード線とビット線対の交点に設けられたメモリセ
ルと、 読み出し用のコモンビット線対と、 書き込み用のコモンビット線対と、 Y選択信号に対応してオン状態にされ、上記ビット線対
と読み出し用のコモンビット線対との間に設けられたP
チャンネル型MOSFETと、上記ビット線対と書き込
み用のコモンビット線対との間に設けられたNチャンネ
ル型MOSFETとからなるYセレクタとを含むメモリ
回路を備えてなることを特徴とする半導体集積回路装
置。
1. A plurality of word lines, a plurality of bit line pairs, a memory cell provided at an intersection of the word line and the bit line pair, a read common bit line pair, and a write common bit line And a pair of P bits provided between the bit line pair and the read common bit line pair, which are turned on in response to the Y selection signal.
A semiconductor integrated circuit comprising a memory circuit including a channel type MOSFET and a Y selector including an N-channel type MOSFET provided between the bit line pair and the write common bit line pair. apparatus.
【請求項2】 請求項1において、 上記ビット線対には、それぞれ電源電圧を供給する一対
のPチャンネル型のMOSFETと、上記ビット線対間
を短絡させるPチャンネル型のスイッチMOSFETか
らなるプリチャージ回路が設けられ、 上記プリチャージ回路は、上記Y選択信号に応答して上
記Yセレクタが非選択状態のときにプリチャージ動作を
行うことを特徴とする半導体集積回路装置。
2. The precharge circuit according to claim 1, wherein the pair of bit lines includes a pair of P-channel MOSFETs for supplying a power supply voltage, and a P-channel switch MOSFET for short-circuiting the pair of bit lines. A semiconductor integrated circuit device provided with a circuit, wherein the precharge circuit performs a precharge operation in response to the Y selection signal when the Y selector is in a non-selection state.
【請求項3】 請求項2において、 上記Y選択信号は、上記プリチャージ回路を経由して上
記Yセレクタに伝えられるものであることを特徴とする
半導体集積回路装置。
3. The semiconductor integrated circuit device according to claim 2, wherein the Y selection signal is transmitted to the Y selector via the precharge circuit.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006093696A (en) * 2004-09-20 2006-04-06 Samsung Electronics Co Ltd Integrated circuit memory device
JP2007026614A (en) * 2005-07-21 2007-02-01 Renesas Technology Corp Semiconductor memory device
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