JPH04113588A - メモリ装置 - Google Patents

メモリ装置

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JPH04113588A
JPH04113588A JP2230521A JP23052190A JPH04113588A JP H04113588 A JPH04113588 A JP H04113588A JP 2230521 A JP2230521 A JP 2230521A JP 23052190 A JP23052190 A JP 23052190A JP H04113588 A JPH04113588 A JP H04113588A
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JP
Japan
Prior art keywords
nmos transistor
transistor
nmos
source
level
Prior art date
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Pending
Application number
JP2230521A
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English (en)
Inventor
Katsunori Senoo
克徳 妹尾
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPH04113588A publication Critical patent/JPH04113588A/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〕 本発明は書き込み回路を有するメモリ装置に関し、特に
SRAM(スタチックRAM)等のメモリ装置に関する
〔発明の概要〕
本発明は、nMOSトランジスタを駆動用に有する書き
込み回路を有してなるメモリ装置において、その書き込
み回路のnMOSトランジスタのソースと接地線との間
に、基板バイアス効果によってデータ線やビット線のレ
ベルの振幅を制限するnMo5トランジスタを配するこ
とにより、ライドリカバリー特性の改善を図るものであ
る。
〔従来の技術〕
SRAMは、フリップフロップ回路から構成されるメモ
リセルを配列させたメモリセルアレイを有し、そのデー
タの書き込みには、一対のビット線や一対のデータ線が
使用される。データの書き込み時では、例えば、高電位
にプルアップされたビット線の一方が接地レベル側に引
き下げられ、その結果、セルのラッチが反転して、その
セルに反転したデータが書き込まれる。
第4図は従来のメモリ装置の一例の書き込み回路とメモ
リセルの一部を示す図である。フリップフロップ回路か
らなるメモリセル41はビット線対42.43に接続さ
れ、さらにそのヒント線対42.43は列選択用のCM
OSスイッチ4445を介してデータ線対46.47に
接続される。
このデータ線対46.47には、データを書き込むため
の書き込み回路か接続される。書き込み回路は、4つの
nMOSトランジスタ51〜54からなるプッシュプル
構成とされ、nMOSトランジスタ51,52が負荷用
、0MO3)ランシスタ53.54か駆動用に使用され
る。nMOSトランジスタ51.54のゲートにはデー
タか供給され、同時に0MO3)ランジスタ52,53
のゲートには、反転したレベルのデータが供給される。
このような書き込み回路を用いてデータを書き込む場合
、第5図に示すように、Vcc−Vthの高レベルにプ
ルアップ(イコライズ)されたビット線42.43の一
方か、nMOSトランジスタ53.54の一方の動作に
よって接地レベルまで弓き下げられ、そのビット線のレ
ベルを反映してメモリセル41のラッチかなされて書き
込みか行われる。
〔発明か解決しようとする課題〕 ところが、書き込み(ライト)動作から読み出しくリー
ド)動作に遷移する際には、第5図に示すように、メモ
リセルのデータの破壊を防止するために、−度、データ
線対やビット線対(BB)の電位差を解消し、さらに電
源電圧Vcc側の高レベルにプリチャージする必要かあ
る。
しかしながら、前述のように、ヒツト線対やデータ線対
の低レベル側のレベルを接地レベルまでプルダウンした
場合では、そのビット線やデータ線のレベルを接地レベ
ルから電源電圧Vcc側の高レベルまて引き上げるため
に、それだけビット線やデータ線の充電に時間がかかる
ことになる。このようにライドリカバリー時の動作が遅
くなれば、それだけ高速化が達成できなくなり、誤動作
なとも発生してしまうことになる。
そこて、本発明は、その技術的な課題に鑑み、ライドリ
カバリー特性を改善して、高速化等を成し得るようなメ
モリ装置の提供を目的とする。
〔課題を解決するだめの手段〕
上述の目的を達成するために、本発明のメモリ装置は、
駆動トランジスタをnMOSトランジスタとする書き込
み回路を有してなるメモリ装置において、その書き込み
回路のnMOSトランジスタのソースと接地線との間に
、基板バイアス効果によってレベルの振幅を制限するn
MOSトランジスタか配されることを特徴とする。
〔作用〕
駆動用のnMOSトランジスタのソースと接地線の間に
nMOSトランジスタを配することで、その駆動用の0
MO3)ランジスタのソース電位が上昇し、その結果、
該駆動用のnMOSトランジスタの閾値電圧vthが見
かけ上高くなる基板バイアス効果か発生する。従って、
データ線やビット線の電位が接地レベルまで引き下げら
れる前に、該駆動用のMOS)ランジスタの駆動能力か
低下し、振幅が制限されることになる。そして、このよ
うな振幅の制限から、データ線等を再度充電するような
ライドリカバリー時では、小さい電位差を充電すれば良
いため、その高速化が実現されることになる。
〔実施例〕
本発明の好適な実施例を図面を参照しなから説明する。
本実施例はSRAMの例であり、その書き込み回路のレ
ベル振幅かプッシュプル構成のソース側に配された0M
O3)ランジスタによって制限されるため、その高速動
作か可能である。
第1図はその書き込み回路及びメモリセル等の一部を示
す図である。
まず、書き込み回路は、6つの0MO3)ランジスタl
〜6から構成される。プッシュプル回路は、0MO3)
ランジスタ3〜6から構成され、駆動用の0MO3)ラ
ンジスタ3のトレインは0MO3)ランジスタロのソー
スに接続され、駆動用のnMOSトランジスタ4のトレ
インはnMOSトランジスタ5のソースに接続される。
nM。
Sトランジスタ3のゲートは、nMOSトランジスタ5
のゲートと共通に、NOR回路11の出力端子に接続さ
れ、nMOSトランジスタ4のゲトは、nMOSトラン
ジスタロのゲートと共通に、NOR回路12の出力端子
に接続される。NOR回路11.12の各出力端子から
メモリセル10に書き込むべきデータが出力される。n
MOSトランジスタ5.6は、負荷として機能して、共
にそのソースは電源電圧Vccか供給される。nM。
Sトランジスタ3のドレインは、データ線りが接続され
、nMOSトランジスタ4のドレインは、データ線■が
接続され、これらデータ線り、 DはメモリセルlOと
の間の配線として機能する。
このようなnMOSトランジスタ3〜6からなるプッシ
ュプル構成により、CMO3構成の書き込み回路に比較
して、立ち上かり特性をするとくすることができ、トラ
イステートバッファを簡単な回路で実現できる。また、
nMOSトランジスタ5,6の各ウェル領域は、各ノー
スに接続されており、これらnMOSトランジスタ5,
6での基板バイアス効果か抑制されて、データ線の上昇
(プルアップ)時の駆動能力は高く維持されている。
このようなブッンユプル構成とされた駆動用のnMOS
トランジスタ3.4のソース側には、接地線との間に、
nMOSトランジスタ1. 2か配される。すなわち、
nMOSトランジスタ1のトレインは、nMO3hラン
ソスタ3のソースに接続され、nMOSトランジスタ2
のトレインは、nMOSトランジスタ4のソースに接続
される。
nMOSトランジスタ1,2のソースは接地線に接続さ
れ、接地電圧GNDがその接地線より供給される。これ
らnMO3hランジスタ1.2の各ゲートは電源電圧V
CCか供給される。
従来例(第4図参照)のように、nMOSトランジスタ
3,4の各ソースは、直接接地電圧GNDか供給されて
も、書き込みバッファとして十分に作動するか、本実施
例では、特にnMOSトランジスタ1. 2か接地線と
の間に介在するため、nMOSトランジスタ5,6とは
逆に駆動用のnMOSトランジスタ3.4に基板バイア
ス効果か生じて、その結果、ライドリカバリー時の高速
化か可能である。ここで、nMOSトランジスタ12に
よって基板バイアス効果が生ずることは、次のように説
明される。例えばデータ線りの電圧を引き下げる場合を
考えると、データ線りの電位は、nMOSトランジスタ
3.1を経路とした電流か接地線側に流れることで引下
げられるか、nMOSトランジスタlの存在により、n
MOSトランジスタ3のソース電圧は接地電圧よりも高
い電圧となる。この時、そのnMOSトランジスタ3の
ウェルには、接地電圧が供給されていることから、ソー
ス電圧に比べてウェル電圧が低電圧となり、ソース−ウ
ェル間は逆バイアスされて空乏層が成長する。すると、
見かけ上その間値電圧vthが基板効果67分だけ高く
なることになる。従って、nMOSトランジスタ3〜6
によるプッシュプル構成のバッファは、後述するように
、Vcc−VthとΔVの間の振幅を有し、その高速な
ライドリカバリーか達成されることになる。
データ線対り、 Dは、複数本のヒツト線対で共通に使
用される配線であり、とのビット線対と接続するかは、
カラムセレクタとして機能するM○Sトランジスタによ
り決定される。第1図に図示の例では、メモリセルlO
にかかる列のビット線B、  Bは、それぞれnMO3
hランラスタ14とpMO3)ランジスタ15からなる
CMOSスイッチと、9MOsトランジスタ16とnM
OSトランジスタ17からなるCMOSスイッチによっ
て、データ線対り、 Dに接続される。データ線対り、
 Dとビット線B、πは共に電源電圧Vcc側の高レベ
ル(例えばVcc−Vth)にプルアップされており、
共にリードモードに移る際には、イコライズ(或いはプ
リチャージ)される。
メモリセルlOは、第1図では1つのみ図示しているが
、半導体基板上にマトリクス状に配列される複数のメモ
リセルてあって、例えば、第3図に示すようなメモリセ
ルの構造を有する。ここで、簡単にメモリセルの回路構
成について説明すると、そのメモリセル内のフリップフ
ロップ回路は、対のインバーターからなり、インバータ
ーは、pMOSトランジスタ21とnMOSトランジス
タ25の組及びpMOSトランジスタ22とnMOSト
ランジスタ26の組からそれぞれ構成される。
pMO3)ランンスタ21,22のソースは共通に電源
電圧Vccか供給され、nMOSトランジスタ25.2
6のソースは共通に接地電圧GNDか供給される。ビッ
ト線Bは、アクセストランジスタ23を介して、pMO
Sトランジスタ21.nMOSトランジスタ25の各ト
レインに接続されると共に、I)MOSトランジスタ2
2.nMOSトランジスタ26のゲートに接続され、ま
た、ビット線■は、アクセストランジスタ24を介して
、p(OSトランジスタ22.nMOSトランジスタ2
6の各トレインに接続されると共に、pMOSトランジ
スタ21.nMOSトランジスタ25のゲートに接続さ
れる。アクセストランジスタ23.24のゲートは、ワ
ード線WLとされ、ワード線WLの電位か上昇すると、
フリップフロップ回路とビット線B、  Bか電気的に
接続されることになる。なお、本実施例では、メモリセ
ル10は、低レベル側の書き込みレベルかΔ■程度でも
十分に書き込みてきるように構成される。
上述のプッシュプル構成の書き込み回路には、NOR回
路11.12及びインバーター13を介してデータか供
給される。第1図に示すように、書き込むべきデータは
、外部よりNOR回路11の一方の入力端子に供給され
、インバーター13を介してNOR回路12の一方の端
子に供給される。インバーター13を介することて、N
OR回路12には反転したデータが供給される。そして
、NOR回路11.12の他方の各入力端子には、CE
−WE倍信号供給される。このCE−WE倍信号低レベ
ルの時、書き込み状態に遷移することになる。また、逆
にCE−WE倍信号高レベルの時、書き込み回路はハイ
インピーダンス状態となる。NOR回路11の出力端子
は、nMOSトランジスタ5,3のゲートに接続され、
NOR回路12の出力端子は、nMOSトランジスタロ
、4のゲートに接続される。そして、これらnMOsM
OSトランジスタ22データに応じて作動して、データ
線り、 Dのレベルが制御されて書き込みか行われるこ
とになる。
概ね上述の如き構造を有する本実施例のSRAMは、上
述のようなnMO3)ランシスタ1.2の機能によって
、書き込み回路の出力レベルの振幅が制限され、特にラ
イドリカバリー時の高速化かなされる。
ここで、ビット線B、  Bの電位を示す第2図を参照
しながら、ライドリカバリー時の動作について説明する
と、先ず、時刻t1にデータかNOR回路11.12か
ら書き込み回路に供給されるものとすると、当初、電圧
Vcc−Vthのレベルにブルーツブされていたビット
線B、Bの一方が、データに応じて引き下げられる。例
えば、入力したデータによりNOR回路11の出力レベ
ルか高レベルになったものとすると、nMOsトランジ
スタ3かオン状態になり、データ線りかプルダウンされ
、それに応じてビット線対の一方の電位も弓き下げられ
る。
このようなデータ線(ヒツト線)のレベルか下かって行
く状態では、nMOSトランジスタ31を介して電流が
流れ、そのnMO3)ランシスタ3のソース電位は、接
地電圧に比べて高い電圧となる。その結果、nMOsト
ランジスタ3ては、ソース−ウェルが逆バイアスとなっ
て、基板バイアス効果か発生し、見かけ上、nMOsト
ランジスタ3の閾値電圧vthが△Vだけ高くなり、第
2図に示すように、データ線(ビット線)のプルダウン
のレベルはΔVのレベルで止まることになる(時刻11
)。
次に、ライトモードからリートモードに移るライドリカ
バリー時では、その振幅の制限から、高速な遷移が行わ
れる。すなわち、遷移開始時点の時刻t、では、低レベ
ル側のデータ線(ビット線)が既にΔVの電位を有して
おり、時刻t4に、Vcc−Vthのイコライズ・プリ
チャージのレベルまでプルアップするのに、必要な時間
は、接地レベルからプルアップするのに比へて大幅に短
時間化されることになる。従って、本実施例のSRAM
では、ライドリカバリー時の高速化か実現されることに
なる。
〔発明の効果〕
本発明のメモリ装置は、駆動用のnMOSトランジスタ
のソース側にnMOSトランジスタを追加するたけて、
書き込み回路の出力レベルの振幅の制限か成される。こ
のため高速なレヘルの立ち上げが可能となり、ライドリ
カバリー特性を改善することができる。
図である。
1〜6・・・nMO3hランシスタ 10・ メモリセル B、B・・・ビット線 り、 D・・・データ線 特許出願人    ソニー株式会社 代理人弁理士 小泡 晃 (他2名)
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のメモリ装置の一例の要部回路図、第2
図はその一例のライドリカバリー時のビット線の電位を
示す波形図、第3図はCMO3構成のメモリセルの回路
図、第4図は従来のメモリ装置の一例の回路図、第5図
はその従来の一例のライドリカバリー時のビット線の電
位を示す波形CMO5型ス七リセlし 第3図 従来例 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 駆動トランジスタをnMOSトランジスタとする書き込
    み回路を有してなるメモリ装置において、その書き込み
    回路のnMOSトランジスタのソースと接地線との間に
    、基板バイアス効果によってレベルの振幅を制限するn
    MOSトランジスタが配されることを特徴とするメモリ
    装置。
JP2230521A 1990-09-03 1990-09-03 メモリ装置 Pending JPH04113588A (ja)

Priority Applications (1)

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JP2230521A JPH04113588A (ja) 1990-09-03 1990-09-03 メモリ装置

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JP2230521A JPH04113588A (ja) 1990-09-03 1990-09-03 メモリ装置

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JPH04113588A true JPH04113588A (ja) 1992-04-15

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ID=16909051

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JP2230521A Pending JPH04113588A (ja) 1990-09-03 1990-09-03 メモリ装置

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