JP3256868B2 - Static semiconductor memory - Google Patents

Static semiconductor memory

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JP3256868B2
JP3256868B2 JP07931796A JP7931796A JP3256868B2 JP 3256868 B2 JP3256868 B2 JP 3256868B2 JP 07931796 A JP07931796 A JP 07931796A JP 7931796 A JP7931796 A JP 7931796A JP 3256868 B2 JP3256868 B2 JP 3256868B2
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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】本発明は、高閾値電圧のMO
Sトランジスタを用いたインバータを交差接続して構成
したフリップフロップと、該フリップフロップの一対の
記憶節点と一対のビット線との間に接続されワード線の
電位により制御される高閾値電圧の一対の選択MOSト
ランジスタとからなるメモリセルを具備するスタティッ
ク形半導体メモリに係り、特に携帯機器のように低電源
電圧であってもスタンバイ時のリーク電流を増大させる
ことなく高速動作を可能にしたスタティック形半導体メ
モリに関するものである。
The present invention relates to a high threshold voltage MO.
A flip-flop formed by cross-connecting inverters using S transistors, and a pair of high threshold voltages connected between a pair of storage nodes of the flip-flop and a pair of bit lines and controlled by the potential of a word line. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a static semiconductor memory having a memory cell composed of a selection MOS transistor, and more particularly to a static semiconductor capable of high-speed operation without increasing a leakage current in a standby mode even at a low power supply voltage as in a portable device. It is about memory.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体メモリの性能を表す指標の一つと
して、アクセス時間がある。このアクセス時間とは、指
定されたアドレスのメモリセルに対してデータを読み書
きするのに要する時間のことである。アクセス時間を決
定づける主要な要因にメモリセルの構成がある。従来の
メモリセルおよびその周辺部の構成を図5に示す。
2. Description of the Related Art An access time is one of indexes indicating the performance of a semiconductor memory. The access time is the time required to read and write data from and to a memory cell at a specified address. The main factor that determines the access time is the configuration of the memory cell. FIG. 5 shows a configuration of a conventional memory cell and its peripheral portion.

【0003】図5において、1’はメモリセル、2はデ
ータ入出力回路、WL1はメモリセル1’の選択信号を
伝送するワード線、BL1、*BL1はデータを差動信
号の形で伝送する一対のビット線、Cb1、*Cb1は
各ビット線BL1、*BL1の寄生容量である。メモリ
セル1’は高閾値電圧の2個のインバータ3、4、およ
び一対の選択MOSトランジスタとして機能する2個の
高閾値電圧のN型電界効果トランジスタ(以下、MOS
トランジスタと呼ぶ。)Q1、Q2から構成されてい
る。
In FIG. 5, 1 'is a memory cell, 2 is a data input / output circuit, WL1 is a word line for transmitting a selection signal of the memory cell 1', and BL1, * BL1 transmit data in the form of a differential signal. A pair of bit lines, Cb1 and * Cb1, are parasitic capacitances of the bit lines BL1 and * BL1. The memory cell 1 ′ includes two high threshold voltage inverters 3 and 4 and two high threshold voltage N-type field effect transistors (hereinafter, MOS transistors) functioning as a pair of select MOS transistors.
Called a transistor. ) Q1 and Q2.

【0004】2個のインバータ3、4は一方の入力を他
方の出力に接続する交差接続(逆並列接続)によってフ
リップフロップを構成している。このフリップフロップ
には、インバータ3、4の入力端子と出力端子が共通接
続される2箇所の記憶節点の一方が「H」(高レベル電
圧)、他方が「L」(低レベル電圧)になる性質があ
り、その回路状態の違いによって1ビットの情報を記憶
する。
[0004] The two inverters 3 and 4 form a flip-flop by a cross connection (anti-parallel connection) connecting one input to the other output. In this flip-flop, one of two storage nodes where the input terminals and the output terminals of the inverters 3 and 4 are commonly connected becomes "H" (high-level voltage) and the other becomes "L" (low-level voltage). It has a property, and stores 1-bit information depending on the difference in the circuit state.

【0005】なお、一対のビット線BL1、*BL1に
は通常多数のメモリセルが接続されるが、図5ではこれ
を省略し、データ入出力回路2に近い一つのメモリセル
1’だけを表記している。寄生容量Cb1、*Cb1は
ビット線BL1、*BL1に接続されるメモリセルの数
に応じて増大する。
Although a large number of memory cells are usually connected to the pair of bit lines BL1 and * BL1, they are omitted in FIG. 5 and only one memory cell 1 'close to the data input / output circuit 2 is shown. are doing. The parasitic capacitances Cb1 and * Cb1 increase according to the number of memory cells connected to the bit lines BL1 and * BL1.

【0006】メモリセル1’からのデータ読み出しは次
の通りである。まず、ワード線WL1を全て非選択状態
(「L」)に制御し、適当な手段を用いてビット線BL
1、*BL1を等しく一定のレベルにプリチャージす
る。しかる後、読み出し対象のメモリル1’のワード線
WL1だけを選択状態(「H」)に制御する。
The data reading from the memory cell 1 'is as follows. First, all word lines WL1 are controlled to a non-selected state ("L"), and the bit lines BL1 are
1, * BL1 is precharged equally to a constant level. Thereafter, only the word line WL1 of the memory 1 ′ to be read is controlled to the selected state (“H”).

【0007】これにより、メモリセル1’の記憶内容に
応じてMOSトランジスタQ1又はQ2が導通状態とな
り、その導通したMOSトランジスタQ1又はQ2を介
してビット線BL1又は*BL1の電荷がメモリセル
1’に流れ込む。その結果、導通したMOSトランジス
タ側に接続されているビット線BL1又は*BL1の電
位が徐々に低下する。通常、このビット線の電位の変化
は極めて遅い。ビット線BL1、*BL1の他方はプリ
チャージ時の電位を保つので、対となるビット線BL
1、*BL1の相互間の電位差をデータ入出力回路2内
に設けた高感度なセンス回路で検出することで、高速化
を図る。
As a result, the MOS transistor Q1 or Q2 is turned on in accordance with the stored contents of the memory cell 1 ', and the charge on the bit line BL1 or * BL1 is transferred to the memory cell 1' via the turned on MOS transistor Q1 or Q2. Flow into As a result, the potential of the bit line BL1 or * BL1 connected to the conductive MOS transistor side gradually decreases. Usually, the change in the potential of the bit line is extremely slow. Since the other of the bit lines BL1 and * BL1 maintains the potential at the time of precharging, the bit line BL forming the pair
1, * 1 is detected by a highly sensitive sense circuit provided in the data input / output circuit 2 to increase the speed.

【0008】センス回路で検出した信号は、読み出しデ
ータとして、データ入出力回路2から外部に出力され
る。データ入出力回路2内には、入力データをメモリセ
ル1’に書き込むための書き込み回路も含まれるが、メ
モリのアクセス時間を決めるのは、読み出し動作なの
で、その説明は省略する。
The signal detected by the sense circuit is output from the data input / output circuit 2 to the outside as read data. The data input / output circuit 2 also includes a write circuit for writing input data to the memory cell 1 '. However, since a memory access time is determined by a read operation, a description thereof will be omitted.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、携帯機器で
は、小形軽量化の要請から、ニッカド電池1本(1.2
V)という低電圧でメモリを動作させることが必要とな
る。しかし、メモリは5〜3Vの電源電圧を標準に設計
されており、これを1.2Vまで低下させると、著しく
アクセス時間の増大を招く。
However, in portable equipment, there has been a demand for smaller and lighter portable devices, so that one NiCad battery (1.2%) is required.
It is necessary to operate the memory at a low voltage of V). However, the memory is designed with a power supply voltage of 5 to 3 V as a standard, and when this is reduced to 1.2 V, the access time is significantly increased.

【0010】これに対し、電源電圧に応じてMOSトラ
ンジスタの閾値電圧を下げることで改善することは可能
であるが、これによればMOSトランジスタのサブスレ
ッショルド電流(MOSトランジスタが非導通状態時に
ソース・ドレイン間を流れる漏れ電流)が指数関数的に
増大する。このサブスレッショルド電流は、スタンバイ
状態におけるメモリの消費電流となるので、携帯機器の
ように待ち受け時間中の電池の消耗を極力抑える必要の
ある場合は、MOSトランジスタの単純な低閾値電圧化
は問題である。
On the other hand, it is possible to improve by lowering the threshold voltage of the MOS transistor in accordance with the power supply voltage. However, according to this, the sub-threshold current of the MOS transistor (the source / source current when the MOS transistor is non-conductive) is improved. The leakage current flowing between the drains increases exponentially. Since this sub-threshold current becomes the current consumption of the memory in the standby state, when it is necessary to minimize the consumption of the battery during the standby time as in a portable device, simply lowering the threshold voltage of the MOS transistor is a problem. is there.

【0011】本発明の目的は、上述した問題を解決し
て、スタンバイ状態での消費電力を増大させることな
く、メモリセルからのデータ読み出しを高速化できるよ
うにしたスタティック型半導体メモリを提供せんとする
ものである。
An object of the present invention is to provide a static semiconductor memory capable of solving the above-mentioned problem and speeding up data reading from a memory cell without increasing power consumption in a standby state. Is what you do.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、高閾値電
圧のMOSトランジスタを用いたインバータを交差接続
して構成したフリップフロップと、該フリップフロップ
の一対の記憶節点と第1の一対のビット線との間に接続
され第1のワード線の電位により制御される高閾値電圧
の一対の第1の選択MOSトランジスタとからなるメモ
リセルを具備するスタティック形半導体メモリにおい
て、低閾値電圧の第2の一対の選択MOSトランジスタ
および低閾値電圧の一対のドライブMOSトランジスタ
を前記メモリセルに追加すると共に、疑似電源線および
該疑似電源線と接地間に接続される高閾値電圧のスイッ
チMOSトランジスタを設け、前記第2の一対の選択M
OSトランジスタの各々を、前記第1の一対のビット線
の各々と前記一対のドライブMOSトランジスタの各々
との間に接続すると共に前記第1のワード線の電位によ
り制御し、前記一対のドライブMOSトランジスタの各
々を、前記第2の一対の選択MOSトランジスタの各々
と前記疑似接地線との間に接続すると共に前記フリップ
フロップの各々の記憶節点の電位により制御し、前記高
閾値電圧のスイッチMOSトランジスタを前記メモリセ
ルが選択されるとき導通させるようにした、ことを特徴
とするスタティック形半導体メモリとして構成した。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a flip-flop formed by cross-connecting inverters using MOS transistors having a high threshold voltage, a pair of storage nodes of the flip-flop, and a first pair of memory nodes. A static semiconductor memory including a memory cell including a pair of first selection MOS transistors having a high threshold voltage and controlled by the potential of a first word line and connected between the bit line and a first word line. Two pairs of selection MOS transistors and a pair of low threshold voltage drive MOS transistors are added to the memory cell, and a pseudo power supply line and a high threshold voltage switch MOS transistor connected between the pseudo power supply line and ground are provided. , The second pair of selections M
Each of the OS transistors is connected between each of the first pair of bit lines and each of the pair of drive MOS transistors, and is controlled by the potential of the first word line; Are connected between each of the second pair of select MOS transistors and the pseudo ground line, and are controlled by the potential of each storage node of the flip-flop, and the high threshold voltage switch MOS transistor is When the memory cell is selected, it is made conductive, so that the memory cell is configured as a static semiconductor memory.

【0013】第2の発明は、第1の発明において、前記
第2の一対の選択MOSトランジスタの各々を、前記第
1の一対のビット線に代えて第2の一対のビットに接続
し、且つ前記第1のワード線に代えて第2のワード線に
より制御するようにしたことを特徴とするスタティック
形半導体メモリとして構成した。
In a second aspect based on the first aspect, each of the second pair of select MOS transistors is connected to a second pair of bits in place of the first pair of bit lines, and The semiconductor memory is configured to be controlled by a second word line instead of the first word line.

【0014】第3の発明は、第1の発明において、前記
第2の一対の選択MOSトランジスタの各々を前記第1
の一対のビット線に代えてその一方を第3のビット線に
接続すると共に他方を第4のビット線に接続し、且つ前
記第2の一対の選択MOSトランジスタの一方を第3の
ワード線により制御すると共に他方を第4のワード線に
より制御するようにしたことを特徴とするスタティック
形半導体メモリとして構成した。
In a third aspect based on the first aspect, each of the second pair of select MOS transistors is connected to the first pair of the select MOS transistors.
Instead of the pair of bit lines, one of them is connected to a third bit line, the other is connected to a fourth bit line, and one of the second pair of select MOS transistors is connected to a third word line. This is configured as a static semiconductor memory characterized in that it is controlled and the other is controlled by a fourth word line.

【0015】[0015]

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

[第1の実施の携帯]図1は本発明の第1の実施の形態
のスタティック半導体メモリを示す回路図である。前述
した図5に示したものと同一のものには同一の符号を付
した。1はメモリセルであって、図5に示したメモリセ
ル1’の構成に対して、低閾値電圧の第2の一対の選択
用のN形のMOSトランジスタQ4、Q5、低閾値電圧
の一対のN形のドライブMOSトランジスタQ5、Q6
を追加し、さらに一対のビット線BL1、*BL1に並
走するように疑似接地線5を設けている。
[First Embodiment] FIG. 1 is a circuit diagram showing a static semiconductor memory according to a first embodiment of the present invention. The same components as those shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals. Reference numeral 1 denotes a memory cell which is different from the configuration of the memory cell 1 'shown in FIG. 5 in that a second pair of low threshold voltage selection N-type MOS transistors Q4 and Q5 and a pair of low threshold voltage N-type drive MOS transistors Q5, Q6
And a pseudo ground line 5 is provided so as to run in parallel with the pair of bit lines BL1 and * BL1.

【0016】そして、この疑似接地線5に前記MOSト
ランジスタQ5、Q6のソースを接続すると共に、この
疑似接地線5と接地との間を遮断時のサブスリセッショ
ルドリーク電流が問題とならない程度に閾値電圧の高い
N型MOSトランジスタQ7で接続している。このトラ
ンジスタQ7はメモリセルアレイの周辺部に設けられる
もので、メモリセル1と異なりトランジスタサイズの制
約は少ない。すなわち、高閾値電圧のMOSトランジス
タを適用するが、そのチャネル幅を大きく設定すること
で、導通時の抵抗を充分小さくできる。
The sources of the MOS transistors Q5 and Q6 are connected to the pseudo ground line 5, and the sub-threshold leakage current when the connection between the pseudo ground line 5 and the ground is not a problem does not matter. They are connected by an N-type MOS transistor Q7 having a high threshold voltage. This transistor Q7 is provided at the peripheral portion of the memory cell array, and unlike the memory cell 1, there is little restriction on the transistor size. That is, although a MOS transistor having a high threshold voltage is applied, the resistance during conduction can be sufficiently reduced by setting the channel width to be large.

【0017】メモリセル1からのデータの読み出しは次
の通りである。説明の都合上、インバータ3の出力を
「H」、インバータ4の出力を「L」とする。まず、ワ
ード線WL1を全て非選択状態(「L」)に制御し、適
当な手段を用いてビット線BL1、*BL1を等しく一
定のレベルにプリチャージする。
Reading of data from the memory cell 1 is as follows. For convenience of explanation, the output of the inverter 3 is “H” and the output of the inverter 4 is “L”. First, all the word lines WL1 are controlled to be in a non-selected state ("L"), and the bit lines BL1, * BL1 are precharged equally to a constant level using appropriate means.

【0018】しかの後、読み出し対象となるメモリセル
1のワード線WL1だけを選択状態(「H」)に制御す
る。メモリセル1の記憶内容は前述の通りであるので、
トランジスタQ1が導通状態となり、このトランジスタ
Q1を介してビット線BL1の電荷がメモリセル1に流
れ込む。同時にトランジスタQ3、Q5も導通状態にな
るので、トランジスタQ7を導通状態に制御すること
で、接地への放電経路が開かれ、ビット線BL1のディ
スチャージ動作を高速化できる。
After that, only the word line WL1 of the memory cell 1 to be read is controlled to the selected state ("H"). Since the storage contents of the memory cell 1 are as described above,
The transistor Q1 is turned on, and the charge of the bit line BL1 flows into the memory cell 1 via the transistor Q1. At the same time, the transistors Q3 and Q5 are also turned on. By controlling the transistor Q7 to be turned on, a discharge path to the ground is opened, and the discharging operation of the bit line BL1 can be speeded up.

【0019】他方のビット線*BL1については、プリ
チャージ時の電位を保つ。ビット線BL、*BL間の電
位差をデータ入出力回路2内に設けた高感度なセンス回
路で検出し高速化を図ることは従来技術での説明と同じ
である。
The other bit line * BL1 keeps the potential at the time of precharge. Detecting the potential difference between the bit lines BL and * BL with a high-sensitivity sense circuit provided in the data input / output circuit 2 to increase the speed is the same as described in the related art.

【0020】メモリセル1へのデータの書き込みには、
データ入出力回路2の書き込み回路を使用する。すなわ
ち、書き込み対象のメモリセル1のワード線WL1を選
択した状態(「H」)で、入力データに応じて一対のビ
ット線BL1、*BL1の一方を「L」に、他方を
「H」に制御する。この操作により、フリップフロップ
の状態を強制的にいずれかの状態にセットする。フリッ
プフロップがいずれの状態をとる場合であっても、トラ
ンジスタQ5、Q6は常にいずれかが非導通状態になる
ので、MOSトランジスタQ3〜Q6を付加したことに
よる書き込み動作への支障はない。
To write data to the memory cell 1,
The write circuit of the data input / output circuit 2 is used. That is, in a state where the word line WL1 of the memory cell 1 to be written is selected (“H”), one of the pair of bit lines BL1 and * BL1 is set to “L” and the other is set to “H” according to the input data. Control. By this operation, the state of the flip-flop is forcibly set to one of the states. Regardless of the state of the flip-flop, any of the transistors Q5 and Q6 is always in a non-conductive state, so that the addition of the MOS transistors Q3 to Q6 does not hinder the write operation.

【0021】上述のように、MOSトランジスタQ7を
導通状態に制御することで、メモリセル1からデータを
読み出す際にビット線の動作(ディスチャージ)を加速
できる。このMOSトランジスタQ7の活性化のタイミ
ングについて特に制約はないが、アクセス時間の短縮と
いう見地からは、メモリセル1がワード線WL1で選択
される前に活性化できれば充分である。MOSトランジ
スタQ7の活性化の方法には、例えば外部から供給され
るチップセレクト信号を用いることができる。また、ビ
ット線BL1、*BL1をマルチプレクスする場合は、
ビット線BL1、*BL1を特定するコラム信号をMO
SトランジスタQ7の制御に用いることも可能である。
As described above, by controlling the MOS transistor Q7 to be conductive, the operation (discharge) of the bit line can be accelerated when data is read from the memory cell 1. There is no particular restriction on the timing of activation of the MOS transistor Q7, but from the viewpoint of shortening the access time, it is sufficient if the memory cell 1 can be activated before being selected by the word line WL1. As a method for activating the MOS transistor Q7, for example, a chip select signal supplied from the outside can be used. When multiplexing the bit lines BL1 and * BL1,
The column signal specifying bit lines BL1 and * BL1 is
It can be used for controlling the S transistor Q7.

【0022】スタンバイ状態では、特別な理由がない限
り、一対のビット線BL1、*BL1は通常プリチャー
ジ状態に制御される。すなわち、ビット線BL1、*B
L1は電源に接続された状態となる。その際、高閾値電
圧のMOSトランジスタで実現されるトランジスタQ7
を遮断に制御することで、接地へのリーク電流経路を遮
断できる。これにより、スタンバイ時のリーク電流が無
くて、低電圧でも高速なメモリを実現できるのである。
In the standby state, the pair of bit lines BL1 and * BL1 are normally controlled to the precharge state unless otherwise specified. That is, the bit lines BL1, * B
L1 is connected to the power supply. At this time, a transistor Q7 realized by a high threshold voltage MOS transistor
, The leakage current path to the ground can be interrupted. This makes it possible to realize a high-speed memory even at a low voltage without a leak current at the time of standby.

【0023】[第2の実施の形態]図2は本発明の第2
の実施の形態のスタティック型半導体メモリを示す回路
図である。基本的な構成は図1に示したものと同じであ
り、疑似接地線5がワード線WL1に並走するように設
けられていることが異なる。Q7’は遮断時のサブスレ
ッショルドリーク電流を無視し得る程度に高い閾値電圧
を有するN型MOSトランジスタである。このMOSト
ランジスタQ7’の導通/遮断の制御には、チップセレ
クト信号を用いることができる。また、ワード線選択信
号をMOSトランジスタQ7’の制御信号に適用するこ
とも可能である。スタンバイ時のリーク電流を増大させ
ずに、読み出し動作を高速化できることは、図1の回路
と同様であり、同様の効果を有する。
[Second Embodiment] FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a static semiconductor memory according to an embodiment. The basic configuration is the same as that shown in FIG. 1, except that pseudo ground line 5 is provided so as to run in parallel with word line WL1. Q7 'is an N-type MOS transistor having a threshold voltage high enough to ignore the sub-threshold leakage current at the time of interruption. A chip select signal can be used for controlling the conduction / interruption of the MOS transistor Q7 '. It is also possible to apply the word line selection signal to the control signal for the MOS transistor Q7 '. The ability to speed up the read operation without increasing the leakage current during standby is similar to the circuit of FIG. 1 and has the same effect.

【0024】[第3の実施の形態]図3は本発明の第3
の実施の形態のメモリを示す図である。ここでは、2ポ
ートメモリへ適用した例を示した。基本的な構成は図1
に示したものと同じてあり、第2の一対の選択用MOS
トランジスタQ3、Q4のゲート電極を別ポートのワー
ド線WL2に接続し、ドレインを別ポートの一対のビッ
ト線BL2、*BL2に接続した点が異なる。一対のビ
ット線BL1、*BL1のペアを書き込みポート、一対
の高速動作が可能なビット線BL2、*BL2のペアを
読み出しポートに適用することで、データの書き込みと
読み出しを同時に行なうことが可能である。Cb2、*
Cb2はビット線BL2、*BL2の寄生容量である。
[Third Embodiment] FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a memory according to the embodiment. Here, an example in which the present invention is applied to a two-port memory is shown. Figure 1 shows the basic configuration
And a second pair of selecting MOSs.
The difference is that the gate electrodes of the transistors Q3 and Q4 are connected to a word line WL2 of another port, and the drains are connected to a pair of bit lines BL2 and * BL2 of another port. By applying a pair of bit lines BL1 and * BL1 to a write port and a pair of bit lines BL2 and * BL2 capable of high-speed operation to a read port, data can be written and read at the same time. is there. Cb2, *
Cb2 is a parasitic capacitance of the bit lines BL2, * BL2.

【0025】[第4の実施の形態]図4は本発明の第4
の実施の形態のメモリを示す図である。ここでは、3ポ
ートメモリへ適用した例を示した。図3に示した2ポー
トメモリの構成とは、第2の選択用MOSトランジスタ
Q3、Q4のゲート電極がそれぞれ別のワード線WL
3、WL4に接続されている点が異なる。Cb3、Cb
4はビット線BL3、BL4の寄生容量である。一対の
ビット線BL1、*BL1のペアを書き込みポート、高
速動作が可能なシングルビット線BL3、BL4をそれ
ぞれ読み出しポートに用いることで、データの書き込み
と2つのデータの読み出しを同時に行なう3ポートメモ
リを実現できる。
[Fourth Embodiment] FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a memory according to the embodiment. Here, an example in which the present invention is applied to a three-port memory is shown. The configuration of the two-port memory shown in FIG. 3 is different from that of the two-port memory in that the gate electrodes of the second selection MOS transistors Q3 and Q4
3 is different in that it is connected to WL4. Cb3, Cb
Reference numeral 4 denotes a parasitic capacitance of the bit lines BL3 and BL4. By using a pair of bit lines BL1 and * BL1 as a write port and using single bit lines BL3 and BL4 capable of high-speed operation as a read port, a three-port memory for simultaneously writing data and reading two data can be provided. realizable.

【0026】この図4に示したメモリでは、読み出しポ
ートはシングルビット線の構成となるので、ペアビット
線の構成を用いる図3のメモリ比べると速度性能の点で
は不利である。しかし、よく知られているように、シン
グルビット線の信号と基準電圧を組み合せた疑似的な差
動信号にすることで、速度性能を改善できる。
In the memory shown in FIG. 4, since the read port has a single bit line configuration, it is disadvantageous in terms of speed performance as compared with the memory of FIG. 3 using a pair bit line configuration. However, as is well known, the speed performance can be improved by forming a pseudo differential signal in which the signal of the single bit line and the reference voltage are combined.

【0027】[その他の実施の形態]なお、前記した第
3、第4の実施の形態において、図2の実施の形態で説
明したように、疑似接地線5をワード線WLに並べて設
けることは可能であり、同様な効果を有する。
[Other Embodiments] In the third and fourth embodiments, as described in the embodiment of FIG. 2, the pseudo ground line 5 may be provided side by side with the word line WL. It is possible and has a similar effect.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上から本発明によれば、低電圧電源で
あってもスタンバイ時のリーク電流を増大させることな
く高速動作を実現できる。このため、携帯機器のように
スタンバイ状態での消費電流が問題になるような用途に
使用して、待ち受け期間中の電池消耗を抑えつつ、高速
動作を行なうことができるという大きな利点がある。
As described above, according to the present invention, a high-speed operation can be realized without increasing the leakage current during standby even with a low-voltage power supply. For this reason, there is a great advantage that high-speed operation can be performed while suppressing battery consumption during a standby period, for use in an application such as a portable device in which current consumption in a standby state poses a problem.

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

【図1】 本発明の第1の実施の形態のスタティック形
半導体メモリを示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a static semiconductor memory according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の第2の実施の形態のスタティック形
半導体メモリを示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a static semiconductor memory according to a second embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の第3の実施の形態のスタティック形
半導体メモリを示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a static semiconductor memory according to a third embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の第4の実施の形態のスタティック形
半導体メモリを示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a static semiconductor memory according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】 従来のスタティック形半導体メモリを示す回
路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a conventional static semiconductor memory.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、1’:メモリセル、2、2’、2”:データ入出力
回路、3、4:高閾値電圧のMOSトランジスタで構成
されたインバータ、5:疑似接地線、Q1、Q2、Q
7、Q7’:高閾値電圧のN型MOSトランジスタ、Q
3〜Q6:低閾値電圧のN型MOSトランジスタ。
1, 1 ': memory cell, 2, 2', 2 ": data input / output circuit, 3, 4: inverter constituted by MOS transistor with high threshold voltage, 5: pseudo ground line, Q1, Q2, Q
7, Q7 ': high threshold voltage N-type MOS transistor, Q
3-Q6: N-type MOS transistor with low threshold voltage.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11C 11/41 - 11/4197 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G11C 11/41-11/4197

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】高閾値電圧のMOSトランジスタを用いた
インバータを交差接続して構成したフリップフロップ
と、該フリップフロップの一対の記憶節点と第1の一対
のビット線との間に接続され第1のワード線の電位によ
り制御される高閾値電圧の一対の第1の選択MOSトラ
ンジスタとからなるメモリセルを具備するスタティック
形半導体メモリにおいて、 低閾値電圧の第2の一対の選択MOSトランジスタおよ
び低閾値電圧の一対のドライブMOSトランジスタを前
記メモリセルに追加すると共に、疑似電源線および該疑
似電源線と接地間に接続される高閾値電圧のスイッチM
OSトランジスタを設け、 前記第2の一対の選択MOSトランジスタの各々を、前
記第1の一対のビット線の各々と前記一対のドライブM
OSトランジスタの各々との間に接続すると共に前記第
1のワード線の電位により制御し、 前記一対のドライブMOSトランジスタの各々を、前記
第2の一対の選択MOSトランジスタの各々と前記疑似
接地線との間に接続すると共に前記フリップフロップの
各々の記憶節点の電位により制御し、 前記高閾値電圧のスイッチMOSトランジスタを前記メ
モリセルが選択されるとき導通させるようにした、 ことを特徴とするスタティック形半導体メモリ。
A first flip-flop connected between a pair of storage nodes of the flip-flop and a first pair of bit lines; In a static semiconductor memory including a memory cell including a pair of first selection MOS transistors having a high threshold voltage controlled by the potential of the word line, a second pair of selection MOS transistors having a low threshold voltage and a low threshold voltage A pair of drive MOS transistors having a high voltage and a high threshold voltage switch M connected between the pseudo power supply line and the ground.
An OS transistor is provided, and each of the second pair of select MOS transistors is connected to each of the first pair of bit lines and the pair of drives M.
Connected between each of the OS transistors and controlled by the potential of the first word line, and each of the pair of drive MOS transistors is connected to each of the second pair of select MOS transistors and the pseudo ground line. Wherein the high-threshold voltage switch MOS transistor is turned on when the memory cell is selected, and is controlled by the potential of each storage node of the flip-flop. Semiconductor memory.
【請求項2】前記第2の一対の選択MOSトランジスタ
の各々を、前記第1の一対のビット線に代えて第2の一
対のビットに接続し、且つ前記第1のワード線に代えて
第2のワード線により制御するようにしたことを特徴と
する請求項1に記載のスタティック形半導体メモリ。
2. A method according to claim 1, wherein each of said second pair of select MOS transistors is connected to a second pair of bits in place of said first pair of bit lines, and said second pair of select MOS transistors is connected in place of said first word line. 2. The static semiconductor memory according to claim 1, wherein said static semiconductor memory is controlled by two word lines.
【請求項3】前記第2の一対の選択MOSトランジスタ
の各々を前記第1の一対のビット線に代えてその一方を
第3のビット線に接続すると共に他方を第4のビット線
に接続し、且つ前記第2の一対の選択MOSトランジス
タの一方を第3のワード線により制御すると共に他方を
第4のワード線により制御するようにしたことを特徴と
する請求項1に記載のスタティック形半導体メモリ。
3. Each of said second pair of select MOS transistors is replaced with said first pair of bit lines, one of which is connected to a third bit line and the other is connected to a fourth bit line. 2. The static semiconductor according to claim 1, wherein one of said second pair of select MOS transistors is controlled by a third word line and the other is controlled by a fourth word line. memory.
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