JPH0334191A - スタティック型半導体メモリ - Google Patents

スタティック型半導体メモリ

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JPH0334191A
JPH0334191A JP1168588A JP16858889A JPH0334191A JP H0334191 A JPH0334191 A JP H0334191A JP 1168588 A JP1168588 A JP 1168588A JP 16858889 A JP16858889 A JP 16858889A JP H0334191 A JPH0334191 A JP H0334191A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bit line
memory cell
access transistor
storage node
flop circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP1168588A
Other languages
English (en)
Inventor
Masayoshi Sasaki
佐々木 正義
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP1168588A priority Critical patent/JPH0334191A/ja
Publication of JPH0334191A publication Critical patent/JPH0334191A/ja
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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、スタティック型半導体メモリに関する。
〔発明の概要〕
本発明は、スタティック型半導体メモリにおいて、一対
のCMOSインバータから戒るフリップフロップ回路と
アクセストランジスタとによりメモリセルが構成され、
上記フリップフロップ回路の一方のデータ入出力端に上
記アクセストランジスタを介して一本のビット線が接続
されている。
これによって、必ずしもビット線を細くすることなく、
メモリセルの高集積密度化を図ることができる。
〔従来の技術〕
スタティック型半導体メモリの一種としてスタティック
RAM (Randos Access Memory
)が知られている。従来、このスタティックRAMとし
ては、高抵抗多結晶シリコン(St )負荷型スタティ
ックRAMと完全CMO3型スタティックRAMとがあ
る。
第3図は従来の高抵抗多結晶Si負荷型スタティックR
AMのメモリセルを示す、第3図に示すように、この高
抵抗多結晶Si負荷型スタティックRAMのメモリセル
は、ドライバトランジスタT+及び高抵抗多結晶St抵
抗R,から成るインバータとドライバトランジスタT2
及び高抵抗多結晶Si抵抗R2から成るインバータとの
一対のインバータから成るフリップフロップ回路と、メ
モリセル外とのデータのやりとりのためのアクセストラ
ンジスタTs 、Taとにより構成されている。符号W
Lはワード線、符号BL、τ工はビット線を示す*VC
Cは電源である。
一方、第4図は従来の完全CMO3MO3型スタテイツ
クRAMリセルを示す、第4図に示すように、この完全
CMO3MO3型スタテイツクRAMリセルは、ドライ
バトランジスタとしてのnチャネルM OS F E 
T T s及び負荷としてのpチャネルM OS F 
E T T hから成るCMOSインバータと、ドライ
バトランジスタとしてのnチャネルMO3FETで、及
び負荷としてのpチャネルM OS F E T T 
mから成るCMOSインバータとの一対のCMOSイン
バータから成るフリップフロップ回路と、アクセストラ
ンジスタTs、Taとにより構成されている。
第3図に示す従来の高抵抗多結晶Si負荷型スタティッ
クRAM及び第4図に示す従来の完全CMO3MO3型
スタテイツクRAMては、−個のメモリセルに二本のビ
ツト線IBL、BLが接続されている。そして、これら
の高抵抗多結晶Si負荷型スタティックRAM及び完全
CMO3MO3型スタテイツクRAMては、書き込み時
には、ビット線BLとビット線「Tとに反対の信号を加
えることによりメモリセルのフリップフロップ回路にデ
ータを書き込む、一方、読み出し時には、ビット線BL
とビット線「Tとの間の電位差をセンスアンプで検出し
、これを増幅することによりデータを読み出す。
なお、完全CMO3MO3型スタテイツクRAMては、
例えば特開昭63−9095号公報において論じられて
いる。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述の第3図に示す従来の高抵抗多結晶St負荷型スタ
ティックRAM及び第4図に示す従来の完全CMO3M
O3型スタテイツクRAMては、各メモリセル毎に二本
のビット線BL、BLが必要である。そして、スタティ
ックRAMが高集積密度化してくると、これらのビット
線BL、ff工がメモリセルの面積を規定するようにな
ってくる。
従って、これらの従来の高抵抗多結晶Si負荷型スタテ
ィックRAM及び完全CMO3MO3型スタテイツクR
AMては、ビット線をいかに細くすることができるかが
メモリセルの高集積密度化を図る上で重要であった。
本発明の目的は、必ずしもビット線を細くすることなく
、メモリセルの高集積密度化を図ることができるスタテ
ィック型半導体メモリを提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明は、スタティック型
半導体メモリにおいて、一対のCMOSインバータから
成るフリップフロップ回路とアクセストランジスタ(Q
s)とによりメモリセルが構成され、フリップフロップ
回路の一方のデータ入出力端(A)にアクセストランジ
スタ(Qs )を介して一本のビット線(BL)が接続
されている。
〔作用〕
上記した手段によれば、各メモリセル毎に必要なビット
線の本数は一本となるので、その分だけ従来に比べてメ
モリセルの面積を低減することができる。これによって
、必ずしもビット線を細くすることなく、メモリセルの
高集積密度化を図ることができる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。この実施例は、本発明をスタティックRAMに
適用した実施例である。
第1図はこの実施例によるスタティックRAMのメモリ
セルを示す、第1図に示すように、この実施例によるス
タティックRAMのメモリセルは、ドライバトランジス
タとしてのnチャネルMO3FETQ、及び負荷として
のpチャネルMO3FETQ!から戒るCMOSインバ
ータと、ドライバトランジスタとしてのnチャネルMO
3FETQ、及び負荷としてのpチャネルMO3FET
Q。
から成るCMOSインバータとの一対のCMOSインバ
ータから成るフリップフロップ回路と、メモリセル外と
のデータのやりとりのための一個のアクセストランジス
タQ、とにより構成されている。この場合、上記フリッ
プフロップ回路の一方のデータ人出力端、すなわち一方
の記憶ノードAには、アクセストランジスタQsを介し
て一本のビット線BLが接続されている。一方、上記フ
リップフロップ回路の他方の記憶ノードBには何も接続
されていない。符号WLはワード線を示す。
また、VCCは電源である。
次に、上述のように構成されたこの実施例によるスタテ
ィックRAMの動作について説明する。
i)書き込み動作 最初に、記憶ノードAに“l”  (ハイレベル)を書
き込む場合を考える。この場合には、アクセストランジ
スタQsをオンし、このアクセストランジスタQ、を通
して記憶ノードAをI IIに充電する。すると、nチ
ャネルMO3FETQ、はオン、pチャネルMO3FE
T(hはオフになるので、記憶ノードBの電位は下がり
“0” (ローレベル〉になる、このように記憶ノード
Bの電位が“o”になると、nチャネルM OS F 
E T Q sはオフ、pチャネルMO3FETQ、は
オンになり、記憶ノードAの電位はl IIに固定され
る。
ここで、アクセストランジスタQ、をオフすると、記憶
〕・−ドAに“l”が書き込まれる。
このように記憶ノードAに“1°”を書き込む場合には
、上述のようにアクセストランジスタQsを通して充電
することにより記憶ノードAの電位を1″にするため、
このアクセストランジスタQsの電流駆動能力は、nチ
ャネルMO3FETQ3の電流駆動能力よりも大きくす
る必要がある。
また、この場合には、nチャネルM OS F E T
 Q sとアクセストランジスタQ、とが共にオンの時
には、記憶ノードAの電位は(Vbtt  ・Rt)I
) /(Ras+Re5)  (Vbtt  :ビット
線BLの電位、R,、s:nチャネルMO3FETQ3
のオン抵抗、R1111:アクセストランジスタQ、の
オン抵抗)となるので、この値がCMOSインバータの
しきい値電圧よりも大きいことが必要である。
次に、記憶ノードAにO”°を書き込む場合を考える。
この場合には、アクセストランジスタQ。
をオンし、pチャネルMO3FETQ、を通して電源V
CCより供給される電流をこのアクセストランジスタQ
、を通してビット線BLに放電させる。
すると、記憶ノードAの電位は“0″となり、−方、記
憶ノードBの電位は“1″となる。ここで、アクセスト
ランジスタQsをオフすると、記憶ノードAに0″が書
き込まれる。
このように記憶ノードAに“O″を書き込む場合には、
上述のようにpチャネルMO3FETQ4を通して電源
VCCより供給される電流をアクセストランジスタQs
を通してビット線BLに放電させることにより記憶ノー
ドAの電位を0”にするため、このアクセストランジス
タQsの電流駆動能力はpチャネルMO3FETQdの
電流駆動能力よりも大きくする必要がある。
il)読み出し動作 読み出し時には、まずビット線BLを(1/2)VCC
の電位にプリチャージし、その後このビット線BLをフ
ローティング状態にする。ここで、アクセストランジス
タQsをオンすると、記憶ノードAに“1″′が記憶さ
れている時には、pチャネルM OS F E T Q
 a及びアクセストランジスタQsを通して電源VCC
から電流が流れてビット線BLが充電され、これによっ
てこのビット線BLの電位はl″′に近づく、一方、記
憶ノードAに“0″が記憶されている時には、アクセス
トランジスタQs及びnチャネルMO3FETQ、を通
してビット線BLの電荷が放電され、このビット線BL
の電位は“0”に近づく。
そこで、この時のビット線BLの電位の変化を第2図に
示すようにセンスアンプSAで読み出す。
この場合、このセンスアンプSAの一方の入力にはダミ
ービット線BL、を接続しておき、このダミービット線
BLaの電位を(1/2)Vccとしておく、なお、符
号MCはメモリセルを示す。
読み出しが行われるメモリセルでは、アクセストランジ
スタQsがオンすると、フリップフロップ回路を構成す
るCMOSインバータへの人力が(1/2)Vceにな
る。この(1/2)VCCは、CMOSインバータのし
きい値電圧に相当するため、データが不確定になること
が心配されるが、これは、ビット線BLの容量に対して
メモリセルのpチャネルMO3FETQ4及びnチャネ
ルMo5FETQsの電流駆動能力を大きく設計するこ
とにより解決することができる。すなわち、アクセスト
ランジスタQsがオンした後に、ビット線BLの電位を
(1/2)VccからVcc(記憶ノードAに“1°°
が記憶されている場合)または接地電位(記憶ノードA
に°“0”が記憶されている場合)にすばやく変化させ
れば、読み出し時のデータの反転を防止することができ
る。
以上のように、この実施例によれば、一対のCMOSイ
ンバータから成るフリップフロップ回路とアクセストラ
ンジスタQ、とによりメモリセルが構成され、この一対
のCMOSインバータの一方のデータ人出力端子、すな
わち記憶ノードAにアクセストランジスタQsを介して
一本のビット線BLが接続されているので、各メモリセ
ル毎に必要なビット線の本数はただ一本だけであり、従
って各メモリセル毎に二本のビット線が必要であった従
来の高抵抗多結晶St抵抗負荷型スタティックRAMや
完全CMOS型スタティックRAMに比べてビット線の
本数を各メモリセル当たり一本少なくすることができる
。このため、この分だけメモリセル−個当たりの面積を
小さくすることができるので、必ずしもビット線を細く
しないでもメモリセルの高集積密度化を図ることができ
る。
ビット線BLを細く形成すれば、より一層の高集積密度
化を図ることができることは言うまでもない、さらに、
各メモリセル毎に一本のビット線BLだけを設ければよ
いので、従来に比べてメモリセルの構成も単純になる。
また、上述の実施例によるスタティックRAMにおいて
は、データ読み出し時に(1/2)VCCプリチャージ
方式を用いているので、データの非破壊読み出しを行う
ことが可能である。
以上、本発明の実施例につき具体的に説明したが、本発
明は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明
の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、一対のCMOS
インバータから成るフリップフロップ回路とアクセスト
ランジスタとによりメモリセルが構成され、フリップフ
ロップ回路の一方のデータ人出力端にアクセストランジ
スタを介して一本のビット線が接続されているので、各
メモリセル毎に必要なビット線の本数は一本だけであり
、これによって必ずしもビット線を細くすることなく、
メモリセルの高集積密度化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例によるスタティックRAMの
メモリセルの等価回路を示す回路図、第2図は第1図に
示すスタティックRAMのデータの読み出し方法を説明
するためのブロック図、第3図は従来の高抵抗多結晶S
t負荷型スタティックRAMのメモリセルの等価回路を
示す回路図、第4図は従来の完全CMO3型スタテスタ
ティックRAMリセルの等価回路を示す回路図である。 図面における主要な符号の説明 Q+ + Q3  : nチャネルMO5FET、  
Q! 。 Q4:PチャネルMO5FETS Qs :アクセスト
ランジスタ、 BL:ビット線、 WL:ワード線。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 一対のCMOSインバータから成るフリップフロップ回
    路とアクセストランジスタとによりメモリセルが構成さ
    れ、上記フリップフロップ回路の一方のデータ入出力端
    に上記アクセストランジスタを介して一本のビット線が
    接続されていることを特徴とするスタティック型半導体
    メモリ。
JP1168588A 1989-06-30 1989-06-30 スタティック型半導体メモリ Pending JPH0334191A (ja)

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JP1168588A JPH0334191A (ja) 1989-06-30 1989-06-30 スタティック型半導体メモリ

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5353251A (en) * 1992-09-21 1994-10-04 Sharp Kabushiki Kaisha Memory cell circuit with single bit line latch
US6625056B1 (en) 2002-04-04 2003-09-23 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor memory device having memory cells requiring no refresh operations
US6775176B2 (en) 2002-03-28 2004-08-10 Renesas Technology Corp. Semiconductor memory device having memory cells requiring no refresh operations
US6831852B2 (en) 2002-12-20 2004-12-14 Renesas Technology Corp. Semiconductor memory device having a latch circuit and storage capacitor

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