JPH02146198A - Semiconductor memory - Google Patents

Semiconductor memory

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JPH02146198A
JPH02146198A JP63299984A JP29998488A JPH02146198A JP H02146198 A JPH02146198 A JP H02146198A JP 63299984 A JP63299984 A JP 63299984A JP 29998488 A JP29998488 A JP 29998488A JP H02146198 A JPH02146198 A JP H02146198A
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JP
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potential
transistor
emitter
transistors
memory cell
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JP63299984A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeyoshi Irikita
入來 重好
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Abstract

PURPOSE:To confirm the held voltage of all the memory cells and to obtain a high quality semiconductor memory by variably controlling read out control potential from the external terminal of the semiconductor memory applied prescribed connection with the respective cells. CONSTITUTION:A memory cell composed of transistors QR1 and QR2 of the semiconductor memory composed of a memory cell array and a read/write circuit as partially shown in a figure is selected, and write data are inverted, and signal terminals WDT and WDF are respectively set to high potential and low potential when this cell is under a holding state in which the cell never outputs information to a bit line. Further, when the potential of an external terminal VHC is gradually lowered, and the potential of a terminal RC, for which potential change corresponds to that of the VHC in the ratio of 1:1, is lowered accompanying the lowering of the potential of the VHC, the potential of the RC becomes lower than that of the WDT, QRT1 and the QWT1 are respectively switched to an ON state, and the holding state never changes. When the potential is further lowered, the cell is inverted at a point where the potential of the RC becomes lower than the base potential of a QH1. Here, the potential variation of the VHC is expressed as the held voltage in the cell. A data inverted state can be also grasped from the output waveform of a sense amplifier. The same processing is also executed for the other cells.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は半導体メモリに関し、特に、検査機能を有する
半導体メモリに間する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor memory, and particularly to a semiconductor memory having a test function.

[従来の技術] 従来の半導体メモリに関し、図面を参照して説明する。[Conventional technology] A conventional semiconductor memory will be described with reference to the drawings.

第3図は従来における半導体メモリのメモリセル部周辺
を示した回路図である。メモリセル300はマルチエミ
ッタを有するトランジスタQHI、QRI、Q)12.
QR2のコレクタとベースを相互に交差結合したフリッ
プフロップ構成で、各々にトランジスタのコレクタは抵
抗負荷RF及びRTを介しワード線WTHに接続されト
ランジスタQHI側のエミッタは保持線WBHに、他方
QRI側のエミッタはビット線DFに接続され、トラン
ジスタのQ Hl 側のエミッタは保持線WBHに、他
方QR2側のエミッタはビット線DTに接続される。メ
モリセルU12.U21.U22についても同様の構成
てワード線〜VTH,WTL、保持線WBH,WBL、
ビット線DF、DT、DF2.DT2に接続される。ビ
ット線DFには書込用トランジスタQWIのエミッタ及
び読出用トランジスタQRFIのエミッタが接続され、
ビット線DTには書込用トランジスタQWT 1のエミ
ッタ及び読出用トランジスタQRTIのエミッタが接続
される。ビット線DF2.DT2に間しても同様に書込
用トランジスタQWF2.QWT2及び読出用トランジ
スタQRF2.QRT2のエミッタが接続される。読出
用トランジスタQRFIとQRF2のコレクタは共通に
センス抵抗R5Fに接続され、センスアンプSAに入力
され、読出用トランジスタQRT 1とQRT2のコレ
クタは共通にセンス抵抗RSTに接続されセンスアンプ
SAに入力される。書込用トランジスタQWF1とQW
F2のベースは共通して書込データ端子WDFに、トラ
ンジスタQWTIとQWT2のベースは共通して書込デ
ータ端子〜VDTに接続され、読出用トランジスタQR
FI、QRF2.QRTI、QRT2のベースは共通し
てトランジスタQRC1のエミッタフォロア回路のエミ
ッタ出力に接続され、トランジスタQRC1のベースは
読出制御端子RCIに接続されている。ビット線DFと
DF2はトランジスタQDFIとQDF2をエミッタ共
通としており、またビット線DTとDT2はトランジス
タQDTIとQDT2をエミッタ共通としておりトラン
ジスタQDF 1とQDTlのベース入力端子B1とト
ランジスタQDF2とQDT2のベース入力端子のベー
ス入力端子B2に印加されるビット線選択信号により選
択的に読出電流rD1.ID2をビット線を流すことが
できる。ワード線WTH,WTLは各々ワードドライバ
用トランジスタQWDI、QWD2を介してワード線選
択端子WDH,WDLに接続される。メモリセルトラン
ジスタはフリップフロップ構成となっており一対のマル
チエミッタトランジスタのいずれか一方が導通状態に、
他方が遮断状態にあり、負荷RF及びRTに生ずる電位
効果の差により、安定な状態を保っている。ここでメモ
リセルの動作状態を第4図の電位図を参照して説明する
。説明のためここでトランジスタQRIとQR2からな
るメモリセルを選択とする。このためにはワード線選択
信号WDH、ビット線選択信号Blは高電位に、ワード
線選択信号WDL、  ビット線選択信号B2は低電位
に設定されている。
FIG. 3 is a circuit diagram showing the periphery of a memory cell portion of a conventional semiconductor memory. The memory cell 300 has multi-emitter transistors QHI, QRI, Q)12.
It has a flip-flop configuration in which the collector and base of QR2 are cross-coupled with each other, and the collector of each transistor is connected to the word line WTH through resistive loads RF and RT, the emitter on the transistor QHI side is connected to the holding line WBH, and the emitter on the other QRI side is connected to the holding line WBH. The emitter is connected to the bit line DF, the emitter on the Q Hl side of the transistor is connected to the holding line WBH, and the emitter on the QR2 side is connected to the bit line DT. Memory cell U12. U21. The same configuration applies to U22, including word lines ~VTH, WTL, holding lines WBH, WBL,
Bit lines DF, DT, DF2. Connected to DT2. The emitter of the write transistor QWI and the emitter of the read transistor QRFI are connected to the bit line DF.
The emitter of the write transistor QWT1 and the emitter of the read transistor QRTI are connected to the bit line DT. Bit line DF2. Similarly, write transistor QWF2. QWT2 and read transistor QRF2. The emitter of QRT2 is connected. The collectors of read transistors QRFI and QRF2 are commonly connected to sense resistor R5F and input to sense amplifier SA, and the collectors of read transistors QRT1 and QRT2 are commonly connected to sense resistor RST and input to sense amplifier SA. . Write transistors QWF1 and QW
The base of F2 is commonly connected to the write data terminal WDF, the bases of transistors QWTI and QWT2 are commonly connected to the write data terminal ~VDT, and the read transistor QR
FI, QRF2. The bases of QRTI and QRT2 are commonly connected to the emitter output of the emitter follower circuit of the transistor QRC1, and the base of the transistor QRC1 is connected to the read control terminal RCI. The bit lines DF and DF2 have transistors QDFI and QDF2 as common emitters, and the bit lines DT and DT2 have transistors QDTI and QDT2 as common emitters, so that the base input terminal B1 of transistors QDF1 and QDTl and the base input terminal of transistors QDF2 and QDT2 A bit line selection signal applied to the base input terminal B2 of the terminal selects the read current rD1. ID2 can be passed through the bit line. Word lines WTH and WTL are connected to word line selection terminals WDH and WDL via word driver transistors QWDI and QWD2, respectively. The memory cell transistor has a flip-flop configuration, and one of the pair of multi-emitter transistors is in a conductive state,
The other is in the cut-off state and remains stable due to the difference in potential effects occurring between the loads RF and RT. Here, the operating state of the memory cell will be explained with reference to the potential diagram of FIG. For the sake of explanation, a memory cell consisting of transistors QRI and QR2 will be selected here. For this purpose, the word line selection signal WDH and bit line selection signal Bl are set to high potential, and the word line selection signal WDL and bit line selection signal B2 are set to low potential.

ここではトランジスタQF(2,QR2のマルチエミッ
タを有する側のトランジスタが導通状態にある情報を持
っているとして説明する。
Here, explanation will be given assuming that the transistor QF(2, QR2) on the side having a multi-emitter has information indicating that it is in a conductive state.

メモリセルが読出状態(4−a)にある時、読出制御信
号RCは選択されたメモリセルのトランジスタQR2の
ベース、コレクタの電位VBとVCの中間の電位間係に
あり、また書込データWDT、WDF信号入力はメモリ
セルのコレクタ電位VCよりも十分低い電位にあり、こ
の電位間係においてトランジスタQR2は導通し、トラ
ンジスタQDTIを介し、読出電流ID2を流している
When the memory cell is in the read state (4-a), the read control signal RC is at a potential between the base and collector potentials VB and VC of the transistor QR2 of the selected memory cell, and the write data WDT , WDF signal input is at a potential sufficiently lower than the collector potential VC of the memory cell, and in this potential relationship, the transistor QR2 is conductive, and the read current ID2 flows through the transistor QDTI.

トランジスタQRT1及びQWT 1は遮断状態である
。一方トランジスタQRI及びQWFlは遮断状態であ
り、読出電流はセンス抵抗RSF及びトランジスタQR
FIとQDF 1を介して流れメモリセルの情報が読出
される。
Transistors QRT1 and QWT1 are in the cutoff state. On the other hand, transistors QRI and QWFl are in a cutoff state, and the read current flows through sense resistor RSF and transistor QR.
Information of the flow memory cell is read out via FI and QDF1.

メモリセルの書込状態(4−b)においては、読出ル制
御信号RCをメモリセルのコレクタ電位VCより充分低
くし、書込データ信号の一方の入力〜VDTをメモリセ
ルのベース電位VBより高電位に設定することにより、
いままで導通状態であったメモリセルトランジスタQR
2を遮断状態にし、またコレクタ電位及びトランジスタ
QRIのベース電位VCは他方の書込データ入力WDF
より充分高いため、トランジスタQRIが導通となり書
込動作が完了する。
In the write state (4-b) of the memory cell, the read control signal RC is made sufficiently lower than the collector potential VC of the memory cell, and one input of the write data signal ~VDT is made higher than the base potential VB of the memory cell. By setting the potential,
Memory cell transistor QR that was in a conductive state until now
2 is cut off, and the collector potential and the base potential VC of the transistor QRI are set to the other write data input WDF.
Since the voltage is sufficiently higher than that, the transistor QRI becomes conductive and the write operation is completed.

保持状態(4−c)においてはワード線WT)!電位及
びメモリセルベース、コレクタ電位VB。
In the holding state (4-c), the word line WT)! Potential and memory cell base, collector potential VB.

VCが読出制御信号RC及び書込信号WDT、WDFよ
り低電位にあり、メモリセルトランジスタQRI、QR
2は遮断状態にあり、メモリセル情報はトランジスタQ
H2を介して流れる電流源IH1による保持電流により
保たれる。ここで、保持状態でのトランジスタQR2の
コレクタ・ベース間電圧である保持電圧VHは、VH=
IH1(RT−RF/hFE)てあり、電流増幅率hF
Eが充分大きければVHKIHIRTであり、この時ベ
ース節点VBはほぼワード線電位WTHに等しい状態で
ある。メモリセルの保持電圧VHは、電圧VHが小さい
と情報保持マージンが小さくなりメモリセルが安定動作
しなくなり、またアルファ線ソフトエラーに対してエラ
ー比率が高くもなり、またVHが大きすぎると、読出の
アドレスアクセスの遅延及び書込時にセル反転を要する
時間が増大するため書込時間が大きくなるといったAC
特性悪化を生ずるためメモリセル保持電圧VHを適性値
に設定するのが設計上のキーポイントであり、またその
確認ができるメモリが必要である。
VC is at a lower potential than read control signal RC and write signals WDT, WDF, and memory cell transistors QRI, QR
2 is in the cut-off state, and the memory cell information is transferred to the transistor Q.
It is maintained by a holding current by current source IH1 flowing through H2. Here, the holding voltage VH, which is the collector-base voltage of the transistor QR2 in the holding state, is VH=
IH1 (RT-RF/hFE), current amplification factor hF
If E is sufficiently large, VHKIHIRT occurs, and at this time, the base node VB is approximately equal to the word line potential WTH. If the holding voltage VH of the memory cell is small, the information retention margin will be small and the memory cell will not operate stably, and the error ratio will be high for alpha ray soft errors, and if the voltage VH is too large, the readout AC, which increases the write time due to the address access delay and the time required for cell inversion during writing.
The key point in design is to set the memory cell holding voltage VH to an appropriate value to avoid deterioration of characteristics, and a memory that can confirm this is required.

[発明が解決しようとする問題点] 上述した従来の半導体メモリてはメモリセルの保持電圧
VHを外部端子より確認できる手段がなく、各々のトラ
ンジスタや抵抗の特性から保持電圧推定するよりなかっ
た。また半導体製造においては全てのメモリセルを常に
均一な特性に保っているのは困難でありメモリセル特性
にばらつき、あるいは結晶欠陥等による、1個のメモリ
セル特有の特性不良等が発生することもあり、メモリセ
ルの動作不良に直接結びつく。この様な場合全てのセル
1個ずつ検査することが必要であり、通常は動作試験に
より選別を実施し、ある程度不良の除去はできるが、保
持電圧のメモリセル間での大小ばらつきの度合まで確認
はできず選別で品質を上げるには限界があるという欠点
があった。
[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional semiconductor memory described above, there is no means for confirming the holding voltage VH of a memory cell from an external terminal, and the only way is to estimate the holding voltage from the characteristics of each transistor and resistor. Furthermore, in semiconductor manufacturing, it is difficult to maintain uniform characteristics of all memory cells at all times, and variations in memory cell characteristics or defective characteristics unique to a single memory cell may occur due to crystal defects, etc. This is directly linked to memory cell malfunction. In such cases, it is necessary to inspect all cells one by one, and although it is possible to remove defects to some extent by sorting through operation tests, it is difficult to confirm the degree of variation in holding voltage between memory cells. The drawback was that there was a limit to how much quality could be improved through sorting.

[発明の従来技術に対する相違点] 上述した従来のメモリセルに対し本発明は外部端子より
読出制御電位を可変に制御することにより、すべてメモ
リセルの保持電圧VHを確認できるという相違点を有す
る。
[Differences between the Invention and the Prior Art] The present invention differs from the conventional memory cells described above in that it is possible to check the holding voltage VH of all memory cells by variably controlling the read control potential from an external terminal.

[問題点を解決するための手段] 本発明の要旨は複数のメモリセルと複数のワード線及び
複数のビット線を有する半導体メモリにして、各メモリ
セルは第1.第2のエミッタを有する第1のマルチエミ
ッタトランジスタと第3゜第4のエミッタを有する第2
のマルチエミッタトランジスタとの第1のエミッタと第
3のエミッタとを第1の保持線に接続し、第2のエミッ
タを第1のビット線に、第4のエミッタを第2のビット
線にそれぞれ接続し、第1のトランジスタのコレクタは
第2のトランジスタのベースに第2のトランジスタのコ
レクタは第1のトランジスタのベースに交互に接続し、
第1のトランジスタのコレクタは第1の負荷手段を介し
て第1のワード線に接続され、第2のトランジスタのコ
レクタは第2の負荷手段を介して第1のワード線に接続
され、前記第1.第2のビット線は選択的に電流を流す
ことがてき、第1のビット線は書込用の第3のトランジ
スタのエミッタと読出用の第4のトランジスタのエミッ
タが接続され、第2のビット線には書込用の第5のトラ
ンジスタのエミッタと読出用の第6のトランジスタのエ
ミッタがそれぞれ接続され、第3と第5のトランジスタ
のベースに各々書き込みデータ出力端子が接続され第4
.第5のトランジスタのコレクタは各々読出データ出力
回路の人力に接続され、第4.第5のトランジスタのベ
ースは互いに接続され、読出制御信号をベース人力とす
る第6のトランジスタと保持電圧制御信号をベース入力
とする第7のトランジスタの各々のエミッタを共通に接
続した構成からなる電流スイッチの共通エミッタを前記
第4.第5のトランジスタの共通ベースに接続したこと
である。
[Means for Solving the Problems] The gist of the present invention is to provide a semiconductor memory having a plurality of memory cells, a plurality of word lines, and a plurality of bit lines, each memory cell having a first . a first multi-emitter transistor having a second emitter; a second multi-emitter transistor having a third and fourth emitter;
The first emitter and the third emitter of the multi-emitter transistor are connected to the first holding line, the second emitter is connected to the first bit line, and the fourth emitter is connected to the second bit line, respectively. the collector of the first transistor is alternately connected to the base of the second transistor and the collector of the second transistor is connected to the base of the first transistor;
The collector of the first transistor is connected to the first word line through the first load means, the collector of the second transistor is connected to the first word line through the second load means, and the collector of the second transistor is connected to the first word line through the second load means. 1. The second bit line can selectively conduct current, and the first bit line is connected to the emitter of the third transistor for writing and the emitter of the fourth transistor for reading, and the second bit line is connected to the emitter of the third transistor for writing and the emitter of the fourth transistor for reading. The emitter of a fifth transistor for writing and the emitter of a sixth transistor for reading are respectively connected to the line, write data output terminals are connected to the bases of the third and fifth transistors, and the fourth
.. The collectors of the fifth transistors are each connected to the output of the read data output circuit; The bases of the fifth transistors are connected to each other, and the emitters of the sixth transistor whose base input is the readout control signal and the seventh transistor whose base input is the holding voltage control signal are connected in common. The common emitter of the switch is connected to the fourth. It is connected to the common base of the fifth transistor.

[実施例コ 次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。[Example code] Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明による半導体メモリの一実施例を構成す
るメモリセルアレイと、読出書込制御回路の一部を示し
た回路図である。各メモリセルU11、U12.U21
.U22は従来例と同様にトランジスタQRI、QR2
,QHI、QH2と負荷抵抗RF、RTとにより構成さ
れ、ワード線1vVTH1保持線WBH、ビット線DF
、DTに各々接続されており保持線WBHにはメモリセ
ル保持状態ての保持電流が電流源IHIから供給され、
ビット線DFまたはDTにはビット選択時に読出電流■
D1およびID2が流れる。ワード線WTHはワードド
ライバQ〜VDIにて駆動され、ワード線選択時にはそ
の制御電位WDHは高電位である。ビット線DF、DT
には各々書き込みデータトランジスタQWF 1.  
Q”vVT 1、読出用トランジスタQRFI、QRT
Iが接続され、読出用トランジスタQRFI、QRTI
のベースは共通に読出し制御用トランジスタQRCIと
保持電圧検出用トランジスタQRC2とからなる電流切
換スイッチの共通エミッタ端子RCに接続されている。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a memory cell array and part of a read/write control circuit constituting an embodiment of a semiconductor memory according to the present invention. Each memory cell U11, U12 . U21
.. U22 is the transistor QRI, QR2 as in the conventional example.
, QHI, QH2 and load resistors RF, RT, word line 1vVTH1 holding line WBH, bit line DF
, DT, and a holding current in the memory cell holding state is supplied from a current source IHI to the holding line WBH.
A read current is applied to the bit line DF or DT when selecting a bit.
D1 and ID2 flow. The word line WTH is driven by word drivers Q to VDI, and its control potential WDH is at a high potential when the word line is selected. Bit line DF, DT
Each write data transistor QWF 1.
Q”vVT 1, read transistor QRFI, QRT
I is connected to read transistors QRFI and QRTI.
The bases of the transistors are commonly connected to a common emitter terminal RC of a current changeover switch consisting of a readout control transistor QRCI and a holding voltage detection transistor QRC2.

読出制御トランジスタQRC1のベースには読出制御信
号が印加され、また保持電圧検出トランジスタQRC2
のベースは抵抗RCHを介して外部制御端子VHCに接
続され、且つダイオ−F’ D HCのアノードに接続
され、このダイオードDHCはダイオードDRCとカソ
ードを共通として電源スィッチを構成している。次にこ
の回路について動作を説明する。
A read control signal is applied to the base of the read control transistor QRC1, and a holding voltage detection transistor QRC2 is applied to the base of the read control transistor QRC1.
The base of is connected to an external control terminal VHC via a resistor RCH, and is also connected to the anode of a diode F'DHC, which has a common cathode with a diode DRC and constitutes a power switch. Next, the operation of this circuit will be explained.

通常のメモリ動作の状態において、保持電圧検出外部端
子VHCは端子VRH,RCIに対して充分低い電位に
、通常は最低電位にクランプした状態としておく。この
状態で保持電圧検出トランジスタQRC2は遮断状態に
あり読出制御トランジスタQRC1は導通状態にあり、
メモリ動作は従来例と全く同様の動作を行う。ここで説
明のため端子〜VDH,BIは高電位にあり、トランジ
スタQRI、QR2よりなるメモリセルが選択されてお
り、かつ、このメモリセルが書き込み状態で書込データ
端子WDFが高電位、WDTが低電位のデータ信号が印
加されているとする。この時の電位関係を第2図(2−
a)に示す。
In a normal memory operation state, the holding voltage detection external terminal VHC is kept at a sufficiently low potential with respect to the terminals VRH and RCI, usually clamped to the lowest potential. In this state, the holding voltage detection transistor QRC2 is in a cutoff state, and the read control transistor QRC1 is in a conduction state.
The memory operation is exactly the same as in the conventional example. For the sake of explanation, terminals VDH and BI are at high potential, a memory cell consisting of transistors QRI and QR2 is selected, and when this memory cell is in a write state, write data terminal WDF is at high potential and WDT is at high potential. Assume that a low potential data signal is applied. The potential relationship at this time is shown in Figure 2 (2-
Shown in a).

ここでメモリセルトランジスタQRIは遮断状態であり
、またトランジスタQR2は導通状態で電流ID2が流
れている。また読出用トランジスタQRFI、QRTI
(7)ベース電位RC!、f!込状態で書込データ信号
WDFおよびメモリセルVc端子、VB端子より充分低
電位にあり、遮断状態に書込みトランジスタQWFIは
ベース信号入力がセル端子VCより高電位にあるため導
通状態となり電流IDIを流している。
Here, the memory cell transistor QRI is in a cut-off state, and the transistor QR2 is in a conductive state, through which current ID2 flows. In addition, read transistors QRFI and QRTI
(7) Base potential RC! , f! In the write state, the write transistor QWFI is at a sufficiently lower potential than the write data signal WDF and the memory cell Vc and VB terminals, and in the cutoff state, the write transistor QWFI becomes conductive because the base signal input is at a higher potential than the cell terminal VC, allowing current IDI to flow. ing.

ここで保持電圧検出のため、外部端子VHCを最低電位
より最高電位、ここでは接地レベルまで引き上げる。こ
れにより端子CCHの電位は端子VRH,PCIのいず
れより高い電位に設定されるため、ダイオードDHCお
よびトランジスタQRC2が導通状態となる。抵抗RC
Hおよび電流源IVHはレベル調整用の回路であり、外
部端子VHCを最高電位である接地電位にしたとき、ワ
ード線の選択時制御電位WDHに等しくなるよう設定さ
れており、またワードドライバQWD 1と導通時の保
持検出トランジスタQRC2のペースエミッタ間電圧も
等しくなるようトランジスタの電流密度はそろえてあり
、この状態で選択ワード線WTHと保持検出トランジス
タQRC2のエミッタ電位RCは等しくなっている。こ
の状態でトランジスタQRI、QR2のベース電位VB
、VCはいずれも保持検出電位RCより低くなるためト
ランジスタQRI、QR2はいずれも遮断状態となり、
メモリセルは選択されながらもビット線に情報を出さな
い保持状態となる。
Here, in order to detect the holding voltage, the external terminal VHC is raised from the lowest potential to the highest potential, here the ground level. As a result, the potential of the terminal CCH is set to a higher potential than either of the terminals VRH and PCI, so that the diode DHC and the transistor QRC2 become conductive. Resistance RC
The current source IVH and the current source IVH are level adjustment circuits, and are set to be equal to the word line selection control potential WDH when the external terminal VHC is set to the highest potential, which is the ground potential. The current densities of the transistors are made equal so that the emitter voltages of the hold detection transistor QRC2 when conductive are also equal, and in this state, the emitter potentials RC of the selected word line WTH and the hold detection transistor QRC2 are equal. In this state, the base potential VB of transistors QRI and QR2
, VC are both lower than the holding detection potential RC, so the transistors QRI and QR2 are both cut off,
Although the memory cell is selected, it enters a holding state in which no information is output to the bit line.

この状態でメモリセルトランジスタはQH2が導通状態
となっており、コレクタ端子VCはワード線レベルWT
HよりIHI・RTの電圧降下分低い電位にあり、また
トランジスタQHIは遮断状態で端子V Bの電位はト
ランジスタの電流増幅率が充分大きければほぼワード線
のWTHのDに等しい状態にあり、メモリセルの保持電
圧VH=VB−VC= I H1・RTである。
In this state, QH2 of the memory cell transistor is in a conductive state, and the collector terminal VC is at the word line level WT.
The potential of the terminal VB is approximately equal to D of the word line WTH if the current amplification factor of the transistor is large enough, and the transistor QHI is in a cut-off state. The cell holding voltage VH=VB-VC=I H1·RT.

この状態で書き込みデータを反転し、VDTを高電位に
WDFは低電位に設定する。この状態では全てのメモリ
セルは保持状態となっているため書込みはなされない。
In this state, the write data is inverted, and VDT is set to a high potential and WDF is set to a low potential. In this state, all memory cells are in a holding state, so no writing is performed.

この状態での電位関係を第2図(2−b)に示す。The potential relationship in this state is shown in FIG. 2 (2-b).

この状態から外部端子VHCの電位を徐々に下げ、従っ
てこれにともなって1対1て電位変化が対応する端子R
Cの電位を下げていくと、まず端子RCの電位が書込デ
ータ高電位であるVDTより低くなり、トランジスタQ
RTIが遮断状態に、そしてトランジスタQWTIが導
通状態に切り換わる。
From this state, the potential of external terminal VHC is gradually lowered, and accordingly, a one-to-one potential change occurs at the corresponding terminal R.
When the potential of C is lowered, the potential of terminal RC first becomes lower than VDT, which is the high potential of the write data, and transistor Q
RTI switches to the cut-off state and transistor QWTI to the conductive state.

この状態でメモリセルの保持状態には変わりはない。さ
らに外部端子VHCの電位を下げ端子RCの電位を下げ
ていくと、端子RCの電位がメモリセルで非導通となっ
ているトランジスタQHIのベース電位VCより低くな
った時、トランジスタQRF 1は遮断状態となりメモ
リセルトランジスタQRIが導通状態となりメモリセル
が反転する(第2図の(2−C)参照)。
In this state, the holding state of the memory cell remains unchanged. When the potential of the external terminal VHC is further lowered and the potential of the terminal RC is lowered, when the potential of the terminal RC becomes lower than the base potential VC of the non-conducting transistor QHI in the memory cell, the transistor QRF1 is in a cut-off state. Then, the memory cell transistor QRI becomes conductive and the memory cell is inverted (see (2-C) in FIG. 2).

ここでトランジスタQHIのベース電位VCはワード線
WTHよりIHI・RT夕VHだけ低いから外部端子V
HCの最高電位からの電位の変化量がメモリセル内部の
保持電圧となって表される。
Here, the base potential VC of the transistor QHI is lower than the word line WTH by IHI・RTVH, so the external terminal V
The amount of change in potential from the highest potential of HC is expressed as a retention voltage inside the memory cell.

またメモリセルのデータ反転の状態は読出用トランジス
タQRFI、QRTIの遮断、導通の変化がセンスアン
プを介して出力波形の変化となるため、容易に観察でき
る。
Further, the data inversion state of the memory cell can be easily observed because changes in the cutoff and conduction of the read transistors QRFI and QRTI result in changes in the output waveform via the sense amplifier.

以上、選択されたメモリセルについての保持電圧検出に
ついて述べたが、非選択状態のメモリセルについてはい
ずれも保持状態を保っており、全く影響を与えない。ま
たアドレス信号を変えて別のメモリセルを選択すること
により個々のメモリセル保持電圧の検出が可能である。
The holding voltage detection for the selected memory cell has been described above, but all non-selected memory cells maintain their holding state and have no effect at all. Furthermore, by changing the address signal and selecting another memory cell, it is possible to detect the holding voltage of each memory cell.

QRI、QR2・・・メモリセル用トランジスタ、[発
明の効果コ 以上説明したように、本発明は外部端子より尿持電圧制
御信号を印加することにより選択したメモリセルを保持
状態に安定させること、及びメモリセル内容反転動作を
外部端子により判定できることによりメモリセル保持電
圧をメモリ回路内の各々のメモリセルについて試験をす
ることができ高品質の半導体メモリを提供することがで
きる。
QRI, QR2...Memory cell transistors, [Effects of the Invention] As explained above, the present invention stabilizes a selected memory cell in a holding state by applying a holding voltage control signal from an external terminal; Since the memory cell content inversion operation can be determined by external terminals, the memory cell holding voltage can be tested for each memory cell in the memory circuit, and a high quality semiconductor memory can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による半導体メモリのメモリセルアレイ
及びその周辺回路を示した回路図、第2図は第1図によ
る回路の電位関係を説明する図、第3図は従来における
メモリセルアレイ及びその周辺回路を示した回路図、第
4図は第3図による回路図の電位関係を説明する図であ
る。 QHI、  QH2゜ QWTI、  QWT2゜ Q”vVFl、QWF2・・・・・・・書込データ用ト
ランジスタ、 QRTI、  QRT2゜ QRFI、QRF2・・・・読出用トランジスタ、QW
DI、QWD2・・・・ワード・ドライバ用トランジス
タ、 QDFl、  QDTI。 QDF2.QDT2・・・・・・読出電流切換用トラン
ジスタ、 QRCI・・・・・・・読出制御用トランジスタ、QR
C2・・・・・保持電圧検出用トランジスタ、DHC,
DRC・・・・レベル調整用ダイオード、SA・・・・
・・・・・センスアンプ、IDI、  ID2 ・ IHI、  IH2・ U12.  U21゜ RCH,R9F。 WDH,WDL φ Bl、B2・ ・ ・ WDT、WDF ・ Zl 命 Φ ・ ・ φ 拳 RCI  ・ ・ ・ ・ ・ VHC・ ・ ・ ・ φ VB、  VCφ ◆ ・
FIG. 1 is a circuit diagram showing a memory cell array of a semiconductor memory according to the present invention and its peripheral circuit, FIG. 2 is a diagram explaining the potential relationship of the circuit according to FIG. 1, and FIG. 3 is a conventional memory cell array and its peripheral circuit. FIG. 4, a circuit diagram showing the circuit, is a diagram for explaining the potential relationship in the circuit diagram shown in FIG. 3. QHI, QH2゜QWTI, QWT2゜Q"vVFl, QWF2...Transistor for write data, QRTI, QRT2゜QRFI, QRF2...Transistor for reading, QW
DI, QWD2...Word driver transistor, QDFl, QDTI. QDF2. QDT2...Transistor for read current switching, QRCI...Transistor for read control, QR
C2...Holding voltage detection transistor, DHC,
DRC...Level adjustment diode, SA...
...Sense amplifier, IDI, ID2/IHI, IH2/U12. U21°RCH, R9F. WDH, WDL φ Bl, B2 ・ ・ ・ WDT, WDF ・ Zl Life Φ ・ ・ φ Fist RCI ・ ・ ・ ・ ・ VHC ・ ・ ・ φ VB, VCφ ◆ ・

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 複数のメモリセルと複数のワード線及び複数のビット線
を有する半導体メモリにして、各メモリセルは第1、第
2のエミッタを有する第1のマルチエミッタトランジス
タと第3、第4のエミッタを有する第2のマルチエミッ
タトランジスタとの第1のエミッタと第3のエミッタと
を第1の保持線に接続し、第2のエミッタを第1のビッ
ト線に、第4のエミッタを第2のビット線にそれぞれ接
続し、第1のトランジスタのコレクタは第2のトランジ
スタのベースに第2のトランジスタのコレクタは第1の
トランジスタのベースに交互に接続し、第1のトランジ
スタのコレクタは第1の負荷手段を介して第1のワード
線に接続され、第2のトランジスタのコレクタは第2の
負荷手段を介して第1のワード線に接続され、前記第1
、第2のビット線は選択的に電流を流すことがてき、第
1のビット線は書込用の第3のトランジスタのエミッタ
と読出用の第4のトランジスタのエミッタが接続され、
第2のビット線には書込用の第5のトランジスタのエミ
ッタと読出用の第6のトランジスタのエミッタがそれぞ
れ接続され、第3と第5のトランジスタのベースに各々
書き込みデータ出力端子が接続され第4、第5のトラン
ジスタのコレクタは各々読出データ出力回路の入力に接
続され、第4、第5のトランジスタのベースは互いに接
続され、読出制御信号をベース入力とする第6のトラン
ジスタと保持電圧制御信号をベース入力とする第7のト
ランジスタの各々のエミッタを共通に接続した構成から
なる電流スイッチの共通エミッタを前記第4、第5のト
ランジスタの共通ベースに接続したことを特徴とする半
導体メモリ。
A semiconductor memory having a plurality of memory cells, a plurality of word lines and a plurality of bit lines, each memory cell having a first multi-emitter transistor having first and second emitters and third and fourth emitters. A first emitter and a third emitter of a second multi-emitter transistor are connected to the first hold line, the second emitter is connected to the first bit line, and the fourth emitter is connected to the second bit line. the collectors of the first transistors are alternately connected to the bases of the second transistors, the collectors of the second transistors are alternately connected to the bases of the first transistors, and the collectors of the first transistors are connected to the first load means. the collector of the second transistor is connected to the first word line via a second load means;
, the second bit line is capable of selectively passing current, and the first bit line is connected to the emitter of the third transistor for writing and the emitter of the fourth transistor for reading,
The emitter of a fifth transistor for writing and the emitter of a sixth transistor for reading are connected to the second bit line, and write data output terminals are connected to the bases of the third and fifth transistors, respectively. The collectors of the fourth and fifth transistors are each connected to the input of the read data output circuit, the bases of the fourth and fifth transistors are connected to each other, and the sixth transistor whose base input is the read control signal and the holding voltage A semiconductor memory characterized in that a common emitter of a current switch is connected to a common base of the fourth and fifth transistors, the common emitter of a current switch having a configuration in which the emitters of each of a seventh transistor whose base input is a control signal are connected in common. .
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