JPH03278396A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH03278396A
JPH03278396A JP2078127A JP7812790A JPH03278396A JP H03278396 A JPH03278396 A JP H03278396A JP 2078127 A JP2078127 A JP 2078127A JP 7812790 A JP7812790 A JP 7812790A JP H03278396 A JPH03278396 A JP H03278396A
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JP
Japan
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digit
transistor
impedance
current
selection signal
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JP2078127A
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English (en)
Inventor
Takehisa Shimokawa
下川 健寿
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/41Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming static cells with positive feedback, i.e. cells not needing refreshing or charge regeneration, e.g. bistable multivibrator or Schmitt trigger
    • G11C11/413Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing, timing or power reduction
    • G11C11/417Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing, timing or power reduction for memory cells of the field-effect type
    • G11C11/419Read-write [R-W] circuits
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Static Random-Access Memory (AREA)
  • Dram (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はMOSトランジスタのフリップフロップで構成
されたメモリセルがワード線とデジット線対とに接続さ
れ、配列されたセルアレイを有する半導体記憶装置に関
する。
〔従来の技術〕
第4図はこの種の半導体記憶装置の従来例を示す回路図
である。
256本のワード線Wエ (上−1,2,〜256)と
256対のデジット線DJ、D、+(j=1.2.〜.
256>に65536ビツト分のメモリセルAi、jが
接続されている。そしてこれらのメモリセルAよ、jは
、128本のワード線と128対のデジット線に接続さ
れたものを1ブロツクとして4ブロツクに分割されてい
る。
例えば、1本のワード線W1と選択信号Y1とによりデ
ジット線D+ 、Dtが選択されたとき、1つのメモリ
セルAnが選択状態となる。このときワード線W1には
128ケのメモリセルA11゜A12.〜.A1128
が接続されており、選択メモリセルAnのオン側のトラ
ンスファゲートMLnに電源Vccから電流rcが流れ
込むとともに、非運択メモリセルA12.A+3.〜.
A1T28のオン側例えばトランスファゲートML12
.ML+3.〜ML   にもそれぞれ電源VCCより
セル電流1c128 が流れ込む。したがって、選択されたワード線W1上の
128ケのメモリセルはデジット線が選択・非選択にか
かわらず一様にメモリセルオン側のデジット線の負荷M
OSトランジスタQL11゜Q  、〜” L1128
からセル電流rcをひく12 ことになる。負荷MOSトランジスタQ、1j。
Q ・ (j=1.2.〜,128)はゲート幅WIJ = 40pm、ゲート長し=1.3趨、メモリセルのト
ランスファーゲートML、j、MR1jはゲート幅W=
3tIJA、ゲート長し・・1.8珈である。したがっ
てこの装置の電源を5Vの設定すると上記トランジスタ
のインピーダンスはそれぞれ1にΩ、24にΩ程度であ
るからセル電流ICは式(1)で示される。
5V/(1にΩ+24にΩ)=200μA   ・・・
・・・・・・ (1)ゆえに4分割された65536ビ
ツトのメモリセルのうち、選択された1ブ[コック中の
選択されたワード線上の128ケのメモリセルは一様に
各デジット線の負荷MO8l−ランジスタから200μ
Aの電流をひくので合計128本×200μ八−25、
6mAのiI流をII高電位Vccからメモリセルに供
給することになる。
〔発明が解決しようとする課題〕
上)ホした従来の半導体記憶装置は、ワード線により選
択されたメモリセルは、選択信号による選択を受けてい
ない場合も電源から不要な?!流をひくという欠点があ
り、この不要な電流を削減するためには同一ワード線上
に接続するセルの数をへらしたり、メモリセルアレイの
分割をさらに行えばよいが、そのことはデコーダの段数
を増し、動作を遅らせ、しかも素子数の増加によるレイ
アウト上の面積を大きくさせる欠点がある。
本発明は上記の欠点に鑑み、メモセルの分割数を増加せ
ず、選択されたワード線上の非選択セルが負荷MO8l
−ランジスタからひく電流を従来の172程度に削減で
きる半導体記憶装置を提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段) 本発明の半導体記憶装置は、MOSトランジスタのフリ
ップフロップで構成されたメモリセルがワード線と接続
されたデジット線対を選択する選択信号がアクティブの
とき、該デジット線対に電源電流を供給する、ロウイン
ピーダンスの第1のMOSトランジスタ回路と、選択信
号がインアクティブのとき、該デジット線対に電m電流
を供給する、ハイインピーダンスの第2のMOS l−
ランジスタ回路とを有する。
〔作用] デイジット線対が選択されているときは低インピーダン
スの第1のMOS)−ランジスタ回路がデジット線に電
源電流を供給し、デジット線対が選択されないときは、
高インピーダンスの第2のMOSトランジスタ回路がデ
ジット線に電源電流を供給する。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
第1図は本発明の半導体記憶装置の第1の実施例を示す
回路図である。
本実施例は第4図の従来例の負荷PMO8l−ランジス
タQ、、Q(上==1.2.〜,12[1JR1j 8、J=1.2.〜,128)の代りに、ゲートに選択
信号YJを入力する負荷PMOSトランジスタQ  、
Q  と、インバータIjを介して[3JR3j ゲートに選択信号Yjを入力する負荷PMOSトランジ
スタQ、4j、QR4Jとを具備したものである。
負荷PMOSトランジスタQ ・、Q  (以L3J 
  R3J 降、トランジスタQ  、Q   と記す)は従来のし
3J、    R3J 負荷PMOSトランジスタQ ・、Q 、と同構し1J
      RIJ 造でゲート幅W・・40t*、ゲート長L・・1.3趨
を有し、導通時低インピーダンス(1にΩ)である。
一方負荷nMO8l−ランジスタQ ・、Q ・は・1
.4J   R4J そのゲート幅W=3趨、ゲート長側−・=1.8amで
あり、導通時高インピーダンス(24にΩ)である。
次に第1図の実施例の動作について説明する。
ワード線W1とデジット線D+ 、D+が選択されメモ
リセルAnが選択されたとする。デジット選択信号Y1
はロウレベル(以降、“L”と記す)になり、トランジ
スタQ  、QR21,Q、31゜21 QR31がオンし、トランジスタQE1.Q141 。
QR41がオフする。
したがって、メモリセルA11のセル電流1cはトラン
ジスタQ  からひかれ、このときの電流31 1cの値は従来の200μAである。
次に、非選択の例えばデジット線D2 、D2はデジッ
ト選択信号Y2がハイレベル〈以降、“H”と記す)で
あるためトランジスタQ、22.QR22゜Q   、
QR32はオフする。しかしインバータ回[32 路I2を介して選択信号Y2を入力するトランジスタQ
   、QR42はオンする。したがって同一[42 ワード線上の非選択のメモリセルA12はトランジスタ
QL42からセル電流1c’をひく。このときのセル電
流1c’ はトランジスタQ[42、M L12のイン
ピーダンスで決まる。トランジスタQ142’M112
のインピーダンスはともに24にΩと設定しているので
電流■C′は式(1)で示されるようになる。
Ic’ =5V/ (24にΩ+24にΩ)−104μ
A −・−山したがって選択されたワード線上の非選択
のメモリセルがひくセル電RIc’ は従来の約172
となる。次に各デジット線のレベルについて説明する。
デジット線選択時にはデジット線電流io。
Io (=2mA)をひく。このときデジット線D1の
レベルV。1はトランジスタQ、31を流れる電流1c
、roで決まり、トランジスタQ、3.のインピーダン
スが1にΩである。
VD1=5V−(200μA+2mA) xl KΩ=
2.8V  ・−・・−<2)同様にデジット線D1の
レベルVD1はトランジスタQ R31を流れる電流1
oで決まり、式(3)で示めされる。
Vo2−5V−2mAx1 KΩ−3,OV   −・
・・−・−・(3)次に非選択のデジット線D2〜D2
の場合選択信号Y2がH++であるからトランジスタQ
、42はオンし、デジット線D2.02はイコライズさ
れる。このときデジット線D2 、D2のレベルはトラ
ンジスタQ142を流れる電流IC′で決まり、式(4
)で示めされる2、5にクランプされる。
5V’−104μAX24にΩ−2,5V   ・・・
・・・・・・ (4)第2図は本実施例のデジット線の
レベルの時間的推移を従来と比較したものを示すグラフ
である。
時間t1でデジット線が非選択から選択へむかうとき、
非選択時の2,5vから選択時の2,8v及び3、Ov
にひらく時間は従来と比較してもおくれることはない。
また非選択のデジット線D2 、D2のレベルは従来の
4.8vに比べ約2,5vと低くなっているが、メモリ
セルを構成しているnMO8t−ランジスタのスレッシ
ョールド電圧より十分高いのでデータ破壊を起すことは
ない。
第3図は本発明の第2の実施例を示す開路図である。
本実施例は第1図の実施例の高インピーダンスの負荷P
MO8i−ランジスタQ  、、Q  、のかL4J 
  R4J わりに同程度の高インピーダンスの負荷nMOsトラン
ジスタQL5j、QR5jを用いている。その結果第1
図の実施例で必要であったインバータ回路1jが不要と
なり、素子数の削減となる利点がある。他の点では第1
の実施例と同じである。
〔発明の効果] 以上説明したように本発明は、各デジット線対にインピ
ーダンスの異なる負荷用に第1.第2のMOS t−ラ
ンジスタ回路を接続し、該デジット線選択時には低イン
ピーダンスの第1のMOS トランジスタ回路のみオン
させ、非選択時には高インピーダンスの第2のMOS 
トランジスタ回路のみをオンさせることにより、選択さ
れたワード線上の非選択のメモリセルが電源からひく電
流をスイッチングスピードには全く影響を与えないで、
従来の172程度に削減し、低消費電力化を実現するこ
とができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の半導体記憶装置の第1の実施例を示す
回路図、第2図は第1図の実施例の動作を示す図、第3
図は本発明の第2の実施例を示す回路図、第4図は従来
例を示す回路図である。 A ・・・・メモリセル(ただし上、J=1.2.〜J 128)、 DJ、DJ・・・デジット線、 Wi・・・ワード線、 QLij  ′ QRij  ・     ゛ ・ M
Rij  ・MLi、I F  、F 、、QEj・・・トランジスタ、1JRi
J Y」・・・選択信号。 特許311n人 目本′世気株式会社 代 理 人  弁理士 内 捏  B 1 !IA2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、MOSトランジスタのフリップフロップで構成され
    たメモリセルがワード線とデジット線対とに接続され、
    配列されたセルアレイを有する半導体記憶装置において
    、 該デジット線対を選択する選択信号がアクティブのとき
    、該デジット線対に電源電流を供給する、低インピーダ
    ンスの第1のMOSトランジスタ回路と、 選択信号がインアクティブのとき、該デジット線対に電
    源電流を供給する、高インピーダンスの第2のMOSト
    ランジスタ回路とを有することを特徴とする半導体記憶
    装置。
JP2078127A 1990-03-27 1990-03-27 半導体記憶装置 Pending JPH03278396A (ja)

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