JP2590696B2 - 半導体スタティックメモリ用ワード線駆動回路 - Google Patents

半導体スタティックメモリ用ワード線駆動回路

Info

Publication number
JP2590696B2
JP2590696B2 JP5216024A JP21602493A JP2590696B2 JP 2590696 B2 JP2590696 B2 JP 2590696B2 JP 5216024 A JP5216024 A JP 5216024A JP 21602493 A JP21602493 A JP 21602493A JP 2590696 B2 JP2590696 B2 JP 2590696B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
terminal
high level
output
inverter
level
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP5216024A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0773673A (ja
Inventor
和之 中村
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.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP5216024A priority Critical patent/JP2590696B2/ja
Publication of JPH0773673A publication Critical patent/JPH0773673A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2590696B2 publication Critical patent/JP2590696B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Static Random-Access Memory (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路の低消費
電力化および高速化に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、高速・大容量の半導体スタティク
メモリ(SRAM) LSIにおいては、アクセス時間(メモリセ
ル内のデータを、アドレスを指定して読み出すまでの遅
延時間)を決定する信号経路は、同じビット線上のワー
ド線の異なる2つのメモリセル間での情報読みだし動作
である。中低速のSRAMでは、タイミングを発生し、読み
だし動作の前に、ビット線間の電圧レベルをイコライズ
(同電位化)する回路を用いるが、高速・超高速品で
は、イコライズを行う時間的余裕がなく、ビット線振幅
を小さくする、あるいは、微小信号をセンスできるバイ
ポーラセンス回路を用いる方法が用いられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この高速品で
も、同一ビット線上の異なるメモリセルをアクセスする
場合は、メモリセル電流のみで、ビット線対を反転させ
る必要がある。このメモリセル電流による、ビット線反
転時間の短縮化が高速アクセス実現のために重要であ
り、また、ワード線が高レベルであるメモリセルに絶え
ず流れ続けるメモリセル電流を効率的にカットすること
が低パワー化のために重要である。
【0004】図7に、従来の半導体スタティックメモリ
用ワード線駆動回路を示す。この回路は1989年国際
固体素子回路学会ダイジェスト(1989 ISSCC
Digest of Technical Pape
rs Vol.32)29頁における図5記載のワード
線駆動回路(Word Driver)と同一である。
図7の回路の出力レベルは、電源電圧と、グランドレベ
ルの2値であるために、ワード線駆動信号が入力されて
いる(入力がグランドレベル)あいだ中、出力は電源電
位となり、メモリセル電流が直流的に流れ続けることに
なる。
【0005】本発明の目的は、同一ビット線上の異なる
メモリセルのアクセス時間を短縮し、また、直流的に流
れるメモリセル電流を削減して、低消費電力化を同時に
実現する半導体スタティックメモリを実現するものであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに本発明は次の手段を提供する。 エンハンスメント型PチャンネルMISFET及びデ
プリッション型nチャンネルMISFETから構成され
るCMIS型インバータと、このインバータの電源電圧
端子と電源電圧間に順方向に接続されたダイオードと、
前記インバータの出力信号を遅延させる回路と、この遅
延回路の出力信号をゲート端子に受けるPチャンネルM
ISFETとを備え、このPチャンネルMISFETの
ソース端子およびドレイン端子を前記ダイオードに並列
に接続したことを特徴とする半導体スタティックメモリ
用ワード線駆動回路。 CMIS型インバータと、このCMIS型インバータ
の出力によりベース端子が駆動され、コレクタ端子が電
源電圧に接続され、エミッタが出力端子に接続されたパ
イポーラトランジスタと、ソース端子がグランド電位
で、ドレイン端子が前記出力端子に接続されたデプリッ
ション型nチャンネルMISFETとから構成され、こ
のデプリッション型nチャンネルMISFETのゲート
端子および前記CMIS型インバータの入力端子に入力
信号が印加され、前記バイポーラトランジスタのエミッ
タ面積は出力立ち上げ時にベース高注入状態になる程度
に小さいことを特徴とする半導体スタティックメモリ用
ワード線駆動回路。 エンハンスメント型PチャンネルMISFET及びデ
プリッション型nチャンネルMISFETから構成され
るCMIS型インバータと、このインバータの電源電圧
端子と電源電圧間に順方向に接続されたダイオードと、
前記インバータの出力信号を遅延させる回路と、この遅
延回路の出力信号をゲート端子に受けるPチャンネルM
ISFETとを備え、このPチャンネルMISFETの
ソース端子およびドレイン端子を前記ダイオードに並列
に接続し、出力高レベル値として、第1及び第2の高レ
ベルを持ち、第2の高レベルは第1の高レベルより低い
レベルであり、低レベルから高レベルへの遷移時に、一
時的に第1の高レベルを経由し、その後に第2の高レベ
ルに遷移し、高レベルから低レベルへの遷移時には、第
2の高レベルから低レベルに遷移することを特徴とする
半導体スタティックメモリ用ワード線駆動回路。 CMIS型インバータと、このCMIS型インバータ
の出力によりベース端子が駆動され、コレクタ端子が電
源電圧に接続され、エミッタが出力端子に接続されたパ
イポーラトランジスタと、ソース端子がグランド電位
で、ドレイン端子が前記出力端子に接続されたデプリッ
ション型nチャンネルMISFETとから構成され、こ
のデプリッション型nチャンネルMISFETのゲート
端子および前記CMIS型インバータの入力端子に入力
信号が印加され、前記バイポーラトランジスタのエミッ
タ面積は出力立ち上げ時にベース高注入状態になる程度
に小さく、出力高レベル値として、第1及び第2の高レ
ベルを持ち、第2の高レベルは第1の高レベルより低い
レベルであり、低レベルから高レベルへの遷移時に、一
時的に第1の高レベルを経由し、その後に第2の高レベ
ルに遷移し、高レベルから低レベルへの遷移時には、第
2の高レベルから低レベルに遷移することを特徴とする
半導体スタティックメモリ用ワード線駆動回路。
【0007】
【作用】本発明によれば、ワード線が、低レベルから高
レベルに遷移した後、一定時間経過後、自動的に、ワー
ド線の高レベルを若干低下させることで、メモリセルか
らの情報読みだし時間を犠牲にすることなく、定常的な
メモリセル電流を削減し、低消費電力化を同時に実現す
ることができるようになる。
【0008】
【実施例】次に図1〜図8を参照して、本発明の実施例
について説明する。
【0009】図1は、本発明の第1実施例であるワード
線駆動回路の回路図である。
【0010】図1において、DLは遅延回路を示し、出
力信号と同相の信号を、ある遅延時間後にpMISFET MP12
のゲートに伝送する。MN11はnMISFETであり、ゲート電
圧がグランドレベル(GND:0V)であっても、若干のリー
ク電流が流れるように、しきい値電圧は低く設定されて
いる。図2は、図1の回路の入出力信号波形を示す。入
力信号が高レベル(電源電圧[VCC]程度)の場合、図
1中のnMISFET MN11は導通し、出力は低レベル(VL=GN
D)となる。一方、入力が高レベルから、低レベルに遷移
するとき、MP12のゲートは、低レベルとなってお
り、MP12は遅延回路DLの遅延時間の間、導通状態にあ
る。入力信号が、高レベルから、低レベルとなり、MP11
が導通すると、MP11とMP12が共に導通となるために、出
力は、電源電圧レベル(VCC:VH1)まで、立ち上がる。し
かし、遅延回路をとうして、出力信号がMP12に伝わった
場合、MP12は遮断となる。このとき、MN11を流れるリー
ク電流のために、出力レベルは低下を始め、VCC-VFのレ
ベル(VH2)まで低下する。ここで、VFは、ダイオードの
順方向オン電圧(〜0.8V)である。図2の波形において、
出力がVH1レベルである時間は、遅延回路DLの遅延時
間によって設定できる。図3に、遅延回路DLの一例を
示す。偶数段のMISインバータ回路を用いることによっ
て、DLを構成することができる。所望の遅延時間を得
るためには、インバータの接続段数を調整すればよい。
図1に示す回路により、図2の波形が得られ、これを、
スタティックメモリのワード線駆動回路にもちいること
で、本発明の効果が得られる。以下、図4、図5を用い
て、その効果を説明する。
【0011】図4に、スタティックメモリの情報読みだ
し時の動作波形を示す。同図(a)に従来のスタティック
メモリの読みだし動作波形を示す。図7に従来のワード
線駆動回路、図8にその入出力波形を示す。図7の回路
の出力レベルは、電源電圧レベルと、グランドレベルの
みとなる。図5に、スタティックメモリのメモリセル周
辺回路図を示す。ビット線B,Bバー(図ではBにアッ
パーバーを付して示してある)は、ビット線負荷抵抗素
子RLにより電源電圧(VCC)レベルにプルアップされてい
る。ワード線(WL1,WL2)が高レベルであるメモ
リセルには、メモリセル内のノード電位(H:高レベル、
L:低レベル)により、どちらかのビット線からメモリセ
ルへ、メモリセル電流(Ic1,Ic2)がながれるために、RL
により電圧降下をおこし、ビット線対B,Bバーに電位
差△Vを発生する。異なる情報を保持したメモリセルか
ら、情報を交互に読み出せば、図4(a)に示すようなメ
モリ動作波形となる。しかし、メモリセル電流は、ワー
ド線の電圧レベルが高いほど多くなり、ビット線の放電
を高速化することができるが、一方、ビット線振幅△V
が増大するために、結果的に、ビット線の反転時間を短
縮化することはできない。また、△Vはセンスアンプ回
路の動作のために、ある一定値以上が必要となる。しか
し、本発明を適用した図4(b)に示す新方式では、ワー
ド線の高レベルが、図2のように、2段階となり、それ
に対応して、ビット線の振幅値が、△V1、△V2と変化す
る。ワード線のレベルがVH1の時、メモリセルの情報を
読みだし、その後、ワード線の高レベルをVH2に落と
し、メモリセル電流を削減し、消費電流の低減を図る。
また、次のメモリセルを読み出す時には、ビット線の振
幅が小さい(△V2)ために、異なるワード線のメモリセ
ルをアクセスするためのビット線反転時間が短縮され
る。
【0012】図6は、本発明の第2実施例であるワード
線駆動回路の回路図である。本回路を用いても、図2と
同等の波形が得られる。図6において、MN61は、しきい
値電圧の低いnMISFETである。また、Q61はバイポーラト
ランジスタで、出力プルアップ時には、pMISFETのMP61
からのベース電流により、高注入状態で動作するよう
に、エミッタサイズを小さく設定されている。図6の回
路では、出力高レベルは、直流的にはVCC−Vbe(Vbe
は、バイポーラトランジスタQ61のベース・エミッタ間
順方向オン電圧)となるが、出力のプルアップ時に、Q6
1のベースに電荷が過剰注入されるため、ベース電位が
電源電圧に達してもQ61が遮断せず、エミッタ電流が流
れつずけるために、一時的に、出力ノードがVCC−VFの
レベルを超える。しかし、さらに、時間が経過した後に
は、nMISFET MN61のリーク電流により、出力値はVCC-VF
のレベルとなる。よって、図6の回路により図2の回路
と同様の波形が得られることになる。
【0013】
【発明の効果】以上に実施例を挙げて詳しく説明したよ
うに、請求の範囲に記載した構成の発明によって、同一
ビット線上の異なるメモリセルのアクセス時間を短縮
し、また、直流的に流れるメモリセル電流を削減して、
低消費電力化を同時に実現する半導体スタティックメモ
リを実現するという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す回路図。
【図2】図1の回路の入出力波形図。
【図3】図1中の遅延回路(DL)の一例を示す回路図。
【図4】スタティックメモリの動作を示す波形図。
【図5】スタティックメモリのメモリセル周辺回路を示
す回路図。
【図6】本発明の第2実施例を示す回路図。
【図7】従来のワード線駆動回路図。
【図8】図7に示す回路の入出力波形図。
【符号の説明】
MP11,MP12、MP31,MP32,MP33,
MP34、MP61,MP71 pチャンネルMISト
ランジスタ MN11,MN31,MN32,MN33,MN34,
MN61,MN62,MN71 nチャンネルMISト
ランジスタ D11 ダイオード Q61 バイポーラトランジスタ VL 出力低レベル VH1 第1の出力高レベル VH2 第2の出力高レベル B ビット線 Bバー ビット線 △V、△V1、△V2 ビット線振幅 RL ビット線負荷抵抗 SA センスアンプ回路 Ic1,Ic2 メモリセルの読みだし電流 WL1,WL2 ワード線 MC1,MC2 メモリセル VCC 電源電圧 GND 接地電圧

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンハンスメント型PチャンネルMIS
    FET及びデプリッション型nチャンネルMISFET
    から構成されるCMIS型インバータと、このインバー
    タの電源電圧端子と電源電圧間に順方向に接続されたダ
    イオードと、前記インバータの出力信号を遅延させる回
    路と、この遅延回路の出力信号をゲート端子に受けるP
    チャンネルMISFETとを備え、このPチャンネルM
    ISFETのソース端子およびドレイン端子を前記ダイ
    オードに並列に接続したことを特徴とする半導体スタテ
    ィックメモリ用ワード線駆動回路。
  2. 【請求項2】 CMIS型インバータと、このCMIS
    型インバータの出力によりベース端子が駆動され、コレ
    クタ端子が電源電圧に接続され、エミッタが出力端子に
    接続されたパイポーラトランジスタと、ソース端子がグ
    ランド電位で、ドレイン端子が前記出力端子に接続され
    たデプリッション型nチャンネルMISFETとから構
    成され、このデプリッション型nチャンネルMISFE
    Tのゲート端子および前記CMIS型インバータの入力
    端子に入力信号が印加され、前記バイポーラトランジス
    タのエミッタ面積は出力立ち上げ時にベース高注入状態
    になる程度に小さいことを特徴とする半導体スタティッ
    クメモリ用ワード線駆動回路。
  3. 【請求項3】 エンハンスメント型PチャンネルMIS
    FET及びデプリッション型nチャンネルMISFET
    から構成されるCMIS型インバータと、このインバー
    タの電源電圧端子と電源電圧間に順方向に接続されたダ
    イオードと、前記インバータの出力信号を遅延させる回
    路と、この遅延回路の出力信号をゲート端子に受けるP
    チャンネルMISFETとを備え、このPチャンネルM
    ISFETのソース端子およびドレイン端子を前記ダイ
    オードに並列に接続し、出力高レベル値として、第1及
    び第2の高レベルを持ち、第2の高レベルは第1の高レ
    ベルより低いレベルであり、低レベルから高レベルへの
    遷移時に、一時的に第1の高レベルを経由し、その後に
    第2の高レベルに遷移し、高レベルから低レベルへの遷
    移時には、第2の高レベルから低レベルに遷移すること
    を特徴とする半導体スタティックメモリ用ワード線駆動
    回路。
  4. 【請求項4】 CMIS型インバータと、このCMIS
    型インバータの出力によりベース端子が駆動され、コレ
    クタ端子が電源電圧に接続され、エミッタが出力端子に
    接続されたパイポーラトランジスタと、ソース端子がグ
    ランド電位で、ドレイン端子が前記出力端子に接続され
    たデプリッション型nチャンネルMISFETとから構
    成され、このデプリッション型nチャンネルMISFE
    Tのゲート端子および前記CMIS型インバータの入力
    端子に入力信号が印加され、前記バイポーラトランジス
    タのエミッタ面積は出力立ち上げ時にベース高注入状態
    になる程度に小さく、出力高レベル値として、第1及び
    第2の高レベルを持ち、第2の高レベルは第1の高レベ
    ルより低いレベルであり、低レベルから高レベルへの遷
    移時に、一時的に第1の高レベルを経由し、その後に第
    2の高レベルに遷移し、高レベルから低レベルへの遷移
    時には、第2の高レベルから低レベルに遷移することを
    特徴とする半導体スタティックメモリ用ワード線駆動回
    路。
JP5216024A 1993-08-31 1993-08-31 半導体スタティックメモリ用ワード線駆動回路 Expired - Fee Related JP2590696B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5216024A JP2590696B2 (ja) 1993-08-31 1993-08-31 半導体スタティックメモリ用ワード線駆動回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5216024A JP2590696B2 (ja) 1993-08-31 1993-08-31 半導体スタティックメモリ用ワード線駆動回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0773673A JPH0773673A (ja) 1995-03-17
JP2590696B2 true JP2590696B2 (ja) 1997-03-12

Family

ID=16682106

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5216024A Expired - Fee Related JP2590696B2 (ja) 1993-08-31 1993-08-31 半導体スタティックメモリ用ワード線駆動回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2590696B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100365737B1 (ko) * 1998-12-24 2003-02-19 주식회사 하이닉스반도체 안정적인신호전달을위한보조구동회로를갖는반도체소자

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2507164B2 (ja) * 1990-10-04 1996-06-12 三菱電機株式会社 半導体記憶装置
JPH05110418A (ja) * 1991-10-16 1993-04-30 Hitachi Ltd ゲート回路およびそれを用いた半導体メモリ装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1991年電子情報通信学会秋季大会講演論文集、P.5−94

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0773673A (ja) 1995-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4983860A (en) Data output buffer for use in semiconductor device
US4751683A (en) Static semiconductor memory device comprising word lines each operating at three different voltage levels
JPH0253879B2 (ja)
JPH02201797A (ja) 半導体メモリ装置
KR970023375A (ko) 데이터 유지회로
KR980011453A (ko) 출력버퍼회로
JP3957823B2 (ja) 電圧検出回路
KR940009245B1 (ko) 다이내믹 ram의 판독회로
JP3357634B2 (ja) 構成可能なハーフ・ラッチによる高速シングルエンド・センシング
WO1998038645A1 (en) High speed memory output circuitry and methods for implementing same
JP3783889B2 (ja) ビットラインプリチャージ回路
JPH0612626B2 (ja) 半導体メモリ装置
JP2590696B2 (ja) 半導体スタティックメモリ用ワード線駆動回路
KR100255519B1 (ko) 안정한 데이터 래치 동작을 위한 에스램 및 그 구동방법
JP3554638B2 (ja) 半導体回路
JP2638046B2 (ja) I/o線負荷回路
US4435791A (en) CMOS Address buffer for a semiconductor memory
JPH0746509B2 (ja) スタテイツクram
KR940005692B1 (ko) 반도체 메모리장치의 데이타 출력 드라이버
US5420533A (en) Pull-down circuit for wide voltage operation
KR970008834A (ko) 오프셋 보상기능을 갖는 비트라인 감지 증폭기 및 그 제어방법
JP2723714B2 (ja) 半導体メモリ
JP3366457B2 (ja) 半導体記憶装置のデータ読み出し方法及び半導体記憶装置
JP2616724B2 (ja) 半導体メモリ装置
JP4543349B2 (ja) 半導体記憶装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19961022

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees