JP3154843B2 - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JP3154843B2 JP31720392A JP31720392A JP3154843B2 JP 3154843 B2 JP3154843 B2 JP 3154843B2 JP 31720392 A JP31720392 A JP 31720392A JP 31720392 A JP31720392 A JP 31720392A JP 3154843 B2 JP3154843 B2 JP 3154843B2
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • 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、スタティック型のメモ
リセルを用いた半導体記憶装置に係わり、特にメモリセ
ルが複数個直列に接続されたメモリセルユニットのアレ
イを有する半導体記憶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ランダムアクセスメモリ(RA
M)の中で、特に高速性を特徴とするものとしてスタテ
ィック型RAM(SRAM)が知られている。このSR
AMは、フリップ・フロップにスタティックにデータを
保持できるように構成されたもので、ダイナミック型R
AM(DRAM)のようなリフレッシュ動作は不要で、
高速性と共に低消費電力という特徴を持つ。
【0003】しかしながら、この種のSRAMを用いた
半導体記憶装置にあっては次のような問題があった。即
ち、SRAMは1つのメモリセルが6個の素子(4トラ
ンジスタ+2抵抗,或いは6トランジスタ)で形成され
るため、DRAMに対して1セル当りの面積が大きい
(約4倍)。このため、DRAMに比して大容量化が難
しく、同じメモリ容量では製造コストが高くなる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このように従来、SR
AMは高速であると言う利点があるものの、DRAMに
対してセル面積が大きいことによりコストが高いと言う
欠点があった。
【0005】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、SRAMを用いながら
セル面積を小さくすることができ、コストの低減及び大
容量化に寄与し得る半導体記憶装置を提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の骨子は、セル面
積を小さくするために、複数個のSRAMを直列に接続
してメモリセルユニットを構成することにあり、さらに
読み出し動作を安定に行うために、各メモリセルにデー
タの通過ゲートとしての機能を持たせることにある。
【0007】
【0008】即ち本発明は、スタティック型のメモリセ
ルを複数個直列接続し、データ読み出しの一端或いは両
端をビット線に接続したメモリセルユニットを構成し、
このメモリセルユニットを複数個配置してメモリセルア
レイを構成した半導体記憶装置において、メモリセルに
セルデータの保持を解除し、該セルを一時的にデータの
通過ゲートとするためのリセット端子を設けたことを特
徴とする。
【0009】
【作用】本発明によれば、複数個のSRAMを直列に接
続しているので、ビット線とメモリセルとのコンタクト
の数を減らすことができ、これによりセル面積を小さく
することができる。また、各メモリセルにリセット端子
を設けて、データの通過ゲートとしての機能を持たせて
いるので、データの読み出しを安定に行うことが可能と
なる。
【0010】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
【0011】図1は、本発明の第1の実施例に係わる半
導体記憶装置の要部(メモリセル部)を示す回路構成図
である。本実施例では、メモリセルの直列数を4にして
1つのメモリセルユニットを構成しているが、他の数で
も可能である。
【0012】メモリセルは、nチャネルMOSトランジ
スタQ11,Q12及びpチャネルMOSトランジスタQ1
3,Q14からなるCMOSのフリップ・フロップと、ス
イッチング用のnチャネルMOSトランジスタQ15,Q
16で構成されている。そして、セルデータを保持すると
きは低電位(例えばグランド電位)となり、解除すると
きはビット線プリチャージ電位となる信号端子/SNi
(i=0〜3)をそれぞれ有し、またセルデータを保持
するときは高電位(例えば供給電源電位)となり、解除
するときはビット線プリチャージ電位となる信号端子S
Pi(i=0〜3)をそれぞれ有している。
【0013】このようなメモリセルを4個直列に接続し
てメモリセルユニットが構成されている。なお、Q15,
Q16のゲートには、ワード線WLi(i=0〜3)が接
続されている。
【0014】図2に、本実施例におけるメモリセルアレ
イ及びその周辺回路の構成を示す。1つのビット線対
(BLi,/BLi)には複数のメモリセルユニット1
1が接続され、ビット線対は信号を読み出すためのセン
スアンプ回路12(S/A)、ビット線をイコライズ及
びプリチャージするための回路13(EQL)、に接続
されている。ここでは省略しているが、ダミーセル,ス
ペアセルについてはユニット単位で付加すればよい。ま
た、外部への入出力線は従来と同様にできるので省略し
ている。
【0015】また、この実施例では、各センスアンプ1
2にメモリセルユニット11のデータを読み出している
間、メモリセルユニット11のデータを一時記憶する4
ビットのレジスタ14(一時記憶レジスタ)を接続して
いる。この一時記憶レジスタ14は、メモリセルユニッ
ト11と同じ構成のセルでもよいし、従来のSRAMで
もよい。また、DRAMのセルでもよい。
【0016】図3に、本実施例における各信号WL,S
P,/SNのタイミング図を示す。まず、メモリセルユ
ニット11からのデータの読み出し(レジスタ14にデ
ータを記憶する)の例を説明する。1番目のデータを読
み出すには、ビット線BLをプリチャージしておきWL
0 を上げる。データがセンスアンプ12に出てきたとこ
ろで、センスアンプ12を動作させ、一時記憶レジスタ
14の一つのセル(TR0 )に蓄える。その後、SP0
をプリチャージ電位(ここではVcc/2としている)に
し、かつ/SN0 をプリチャージ電位にして、今読み出
したセルを非活性にする。次いで、センスアンプ12を
非活性にした後、イコライズ及びプリチャージを行い、
次のデータの読み出しに備える。
【0017】2番目のデータを読み出すには、WL0 を
“H”にしたままWL1 を“H”に上げ、1番目のセル
を通して、1番目のセルの読み出しと同様に行う。但
し、一時記憶レジスタ14は1番目のセルのデータが蓄
えられていないセル(TR1 )に蓄えられる。以下、3
番目,4番目も同様に行う。
【0018】メモリセルユニット11へのデータ再書き
込み(レジスタ14からのデータ読み出し)は、読み出
しと逆の順番で行う。まず、ビット線対をイコライズ及
びプリチャージへしておき、一時記憶レジスタ14のセ
ル(TR3 )から4番目のセルのデータを、センスアン
プ12に読み出す。次いで、センスアンプ12を動作さ
せて、メモリセルユニット11の4番目のセルに書き込
む。その後、/SN3を“L”にし、SP3 を“H”に
してデータをラッチし、WL3 を“L”にして再書き込
みを終え、イコライズ及びプリチャージを行って、次の
データに備える。3番目,2番目,1番目のセルも同様
に行い、再書き込みを完了する。
【0019】このように本実施例によれば、フリップ・
フロップからなるメモリセルを直列接続してメモリセル
ユニット11を構成し、かつメモリセルにセルデータの
保持を解除し、該セルを一時的に通過ゲートとして機能
させるリセット端子(SP,SN)を設けることによ
り、センスアンプ12に近い方のメモリセルから順次デ
ータを読み出すことができ、さらにセンスアンプ12に
遠い方のメモリセルから順次データを再書き込みするこ
とができる。そしてこの場合、ビット線とメモリセルと
のコンタクトの数を減らすことができるため、セル面積
を小さくすることができる。従って、製造コストの低減
及び大容量化をはかることができる。
【0020】図4は、本発明の第2の実施例に係わる半
導体記憶装置の要部を示す回路構成図である。この実施
例に用いたメモリセルは、図7に示すようにベース電位
によってベース電流の向きが変化するnpnバイポーラ
トランジスタQ21と、pチャネルMOSトランジスタQ
22のトランスファゲートにより構成されている(特開平
2−1129号公報)。図7に示す特性のバイポーラト
ランジスタは、ベース電位が上昇するに伴い、ベース電
流の向きがベースに流れ込む方向から、ベースから流れ
出す方向に変わるベース電位(0V,0.87V)の2点で
安定点を持つため、双安定素子として2値の記憶に用い
ることができる。これは、pnpバイポーラトランジス
タと、nチャネルMOSトランジスタのトランスファゲ
ートにより構成されていても構わない。
【0021】本実施例では、このようなメモリセルが4
個直列に接続されてメモリセルユニットが構成されてい
る。このメモリセルユニットにおいて、各々のメモリセ
ルのMOSトランジスタのゲートにはワード線WLi
(i=0〜3)が接続され、バイポーラトランジスタの
エミッタには制御信号線VEi(i=0〜3)が、コレ
クタには制御信号線VCi(i=0〜3)が、それぞれ
リセット端子として接続されている。
【0022】図5に、本実施例におけるメモリセルアレ
イ及びその周辺回路の構成を示す。これは、解放型ビッ
ト線構成で配置されている。第1の実施例と同様に、ビ
ット線対(BLi,/BLi)には複数のメモリセルユ
ニット21が接続され、ビット線対は、センスアンプ回
路22(S/A),イコライズ及びプリチャージするた
めの回路23(EQL)に接続され、さらにセンスアン
プ回路22には4ビットのレジスタ24(一時記憶レジ
スタ)も接続されている。
【0023】図6に、本実施例における各信号WL,V
E,VCのタイミング図を示す。VCi(i=0〜3)
は電源電位Vccにしておく。まず、メモリセルユニット
21からのデータの読み出し(レジスタ24にデータを
記憶する)の例を説明する。1番目のデータを読み出す
には、ビット線BLをプリチャージしておきWL0 を下
げる。データがセンスアンプ22に出てきたところで、
センスアンプ22を動作させ、一時記憶レジスタ24の
一つのセル(TR0 )に蓄える。その後、VE0 を
“H”にして、ベースとエミッタの接合を逆バイアスに
する。このようにすることにより、このベース端子は高
インピーダンスの状態になるため、セルは非活性にな
る。次いで、センスアンプ22を非活性にした後、イコ
ライズ及びプリチャージを行い、次のデータの読み出し
に備える。
【0024】2番目のデータを読み出すには、WL0 を
“L”にしたままWL1 を“L”に下げ、1番目のセル
を通して、1番目のセルの読み出しと同様に行う。但
し、一時記憶レジスタ24は1番目のセルのデータが蓄
えられていないセル(TR1 )に蓄えられる。以下、3
番目,4番目も同様に行う。
【0025】メモリセルユニット21へのデータ再書き
込み(レジスタ24からのデータ読み出し)は、読み出
しと逆の順番で行う。まず、ビット線対をイコライズ及
びプリチャージしておき、一時記憶レジスタ24のセル
(TR3 )から4番目のセルのデータを、センスアンプ
22に読み出す。次いで、センスアンプ22を動作させ
て、メモリセルユニット21の4番目のセルに書き込
む。その後、VE3 を“L”にしてデータをラッチし、
WL3 を“H”にして再書き込みを終え、イコライズ及
びプリチャージを行って、次のデータに備える。3番
目,2番目,1番目のセルも同様に行い、再書き込みを
完了する。
【0026】このように本実施例によれば、第1の実施
例と同様に、ビット線とメモリセルとのコンタクトの数
を減らすことができるため、セル面積を小さくして製造
コストの低減及び大容量化をはかることができる。しか
も、1つのメモリセルをバイポーラトランジスタとMO
Sトランジスタの2つの素子で形成しているので、第1
の実施例以上にセル面積の縮小をはかることができる。
【0027】また、第1及び第2の実施例では、セルに
リセット端子を設けているが、これはなくてもよい。そ
の場合、読出しの際にビット線を中間電位(プリチャー
ジ電位)にしたままワード線を上げ、その後にプリチャ
ージを解除することにより可能となる。
【0028】なお、本発明は上述した各実施例に限定さ
れるものではない。実施例では、メモリセルとしてSR
AMを用いたが、DRAMや不揮発性メモリに本発明を
適用することもできる。また、メモリセルを直列接続す
る個数、ビット線に接続するメモリセルユニットの数等
は、仕様に応じて適宜変更可能である。その他、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施すること
ができる。
【0029】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、複
数個のスタティック型メモリセルを直列に接続してメモ
リセルユニットを構成することにより、ビット線とメモ
リセルとのコンタクトの数を減らしてセル面積を小さく
することができる。しかも、各メモリセルにリセット端
子を設けてデータの通過ゲートとしての機能を持たせる
ことにより、読み出し動作を安定に行うことができる。
従って、SRAMを用いながらセル面積を小さくするこ
とができ、コストの低減及び大容量化に寄与し得る半導
体記憶装置を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例に係わる半導体記憶装置の要部を
示す回路構成図。
【図2】第1の実施例のメモリセルアレイ及びその周辺
回路を示す回路構成図。
【図3】第1の実施例における動作タイミングを示す信
号波形図。
【図4】第2の実施例に係わる半導体記憶装置の要部を
示す回路構成図。
【図5】第2の実施例のメモリセルアレイ及びその周辺
回路を示す回路構成図。
【図6】第2の実施例における動作タイミングを示す信
号波形図。
【図7】第2の実施例のメモリセルのバイポーラトラン
ジスタの特性を示す図。
【符号の説明】
11,21…メモリセルユニット 12,22…センスアンプ回路 13,23…イコライズ回路 14,24…一時記憶レジスタ Q11〜Q14,Q22…MOSトランジスタ Q21…バイポーラトランジスタ

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】スタティック型のメモリセルを複数個直列
    接続し、データ読み出しの一端或いは両端をビット線に
    接続したメモリセルユニットを構成し、このメモリセル
    ユニットを複数個配置してメモリセルアレイを構成した
    半導体記憶装置であって、 前記メモリセルは、セルデータの保持を解除し、該セル
    を一時的にデータの通過ゲートとするリセット端子を有
    することを特徴とする半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】前記メモリセルは、フリップ・フロップか
    らなる素子、又はベース電位によってベース電流の向き
    が変化するバイポーラトランジスタのベースにスイッチ
    ング用のMOSトランジスタを接続した素子であること
    を特徴とする請求項1に記載の半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】前記メモリセルユニット内のデータを読み
    出している間、一時的に該メモリセルユニット内のデー
    タを蓄えておくレジスタを有することを特徴とする請求
    1又は2に記載の半導体記憶装置。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4150392A (en) * 1976-07-31 1979-04-17 Nippon Gakki Seizo Kabushiki Kaisha Semiconductor integrated flip-flop circuit device including merged bipolar and field effect transistors
DE3742514A1 (de) * 1986-12-24 1988-07-07 Mitsubishi Electric Corp Variable verzoegerungsschaltung
US4912680A (en) * 1987-09-03 1990-03-27 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Image memory having plural input registers and output registers to provide random and serial accesses
JP2862877B2 (ja) * 1988-01-08 1999-03-03 株式会社東芝 半導体装置
US4975880A (en) * 1988-05-02 1990-12-04 Tektronix, Inc. Memory system for storing data from variable numbers of input data streams
US5060194A (en) * 1989-03-31 1991-10-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor memory device having a bicmos memory cell
US5058065A (en) * 1990-02-26 1991-10-15 Eastman Kodak Company Memory based line-delay architecture
JP3350045B2 (ja) * 1990-10-11 2002-11-25 株式会社日立製作所 半導体記憶装置

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