JPH04298893A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

Info

Publication number
JPH04298893A
JPH04298893A JP9143A JP4391A JPH04298893A JP H04298893 A JPH04298893 A JP H04298893A JP 9143 A JP9143 A JP 9143A JP 4391 A JP4391 A JP 4391A JP H04298893 A JPH04298893 A JP H04298893A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transfer gate
inverter
input
resistance
output line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP9143A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshinori Watanabe
渡 辺 吉 規
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.)
Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Microelectronics Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP9143A priority Critical patent/JPH04298893A/ja
Publication of JPH04298893A publication Critical patent/JPH04298893A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Static Random-Access Memory (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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体記憶装置に関する
もので、特にゲートアレイ方式のLSIメモリーに好適
なものである。
【0002】
【従来の技術】ゲートアレイ方式のRAMにおいて従来
一般的に用いられているメモリセルの回路図を図6に示
す。
【0003】図6から明らかなように、この回路は、ル
ープ接続された2つのインバータ4および5よりなるF
/F型メモリセルに対して、読出しポートと書込みポー
トを備えている。書込みポートには入力線と、この入力
線1およびインバータ4との間に設けられたトランスフ
ァゲート2、インバータ5とインバータ4間に設けられ
たトランスファゲート3が設けられている。また、読出
しポートには出力線8、この出力線8とセル間に設けら
れたインバータ6およびトランスファゲート7が設けら
れている。ここで、トランスファゲート2,3,7はそ
れぞれNチャネルMOS(以下、NMOSという)トラ
ンジスタとPチャネルMOS(以下、PMOSという)
トランジスタを並列接続したもので、トランスファゲー
ト2のNMOSトランジスタおよびトランスファゲート
3のPMOSトランジスタには書込み制御信号Wが、ト
ランスファゲート2のPMOSトランジスタおよびトラ
ンスファゲート3のNMOSトランジスタにはその反転
信号であるバーWが与えられ、トランスファゲート7の
NMOSトランジスタには読出し制御信号Rが、PMO
Sトランジスタにはその反転信号であるバーRが与えら
れるようになっている。
【0004】このメモリセルの動作を説明する。書込み
時には、信号Wをローレベルにしてトランスファゲート
2を開いて入力線1のデータがメモリセルに転送される
。このとき、トランスファゲート3は閉じているので、
セル内のデータが入力側に現れていわゆるデータの衝突
を起こすことを防止している。
【0005】読出し時には、読出し制御信号Rをローレ
ベルとしてトランスファゲート7を開き、セル内のデー
タをインバータ6を介して出力線8に読み出す。ここで
、インバータ6を設けたのは、トランスファゲート7が
開いた時に出力線8に伴う容量に蓄えられていた電荷が
流入してセル内のデータが破壊されることを防止するた
めである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のセル
構造では、1つのメモリーセルを構成するトランジスタ
の数が非常に多く、ゲートアレイ内に大規模なRAMを
構成することは困難である。
【0007】特に書込みポート側については制御すべき
トランスファゲートが2個となっているため、書込み制
御線の負荷が重く、書込みの高速化が困難となっている
【0008】セル構造についてはF/F型のメモリセル
構造よりもトランジスタの数が少なくてすむシングルエ
ンドタイプのメモリセルが知られている。しかしながら
、ゲートアレイでは予めゲート回路が固定的に配置され
ており、トランジスタの一つ一つについて最適動作を行
わせるようにサイズを変えることはできない。したがっ
て、安定動作を行わせることは事実上不可能であった。
【0009】したがって、本発明は、ゲートアレイ内に
構成するRAMのメモリセルを、少ないトランジスタで
構成でき、大容量化、高集積化が容易で、かつ高速化が
可能な半導体記憶装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、入出力
線と、入力インバータと帰還インバータをループ接続し
たシングルエンドタイプのメモリセルと、前記入出力線
と前記メモリセルとの間に設けられたトランスファゲー
トとを備え、書込み時には前記帰還インバータのオン抵
抗が前記トランスファゲートのオン抵抗よりも十分に大
きくなり、読出し時には前記トランスファゲートのオン
抵抗が前記入出力線の電荷の流入を防止する程度に大き
くされたことを特徴とする半導体記憶装置が提供される
【0011】トランスファゲートが並列接続されたNチ
ャネルMOSトランジスタおよびPチャネルMOSトラ
ンジスタの2個のトランジスタで構成され、書込み時に
は両トランジスタがオンされ、読出し時はその一方のみ
がオンされるように制御されると良い。
【0012】トランスファゲートが、書込み時にはその
ゲート電極に電源電位が与えられ、書込み時には電源電
位と接地電位の中間電位が与えられるものであり、かつ
前記帰還インバータのトランジスタサイズが前記入力イ
ンバータのトランジスタサイズよりも小さく形成される
と良い。
【0013】帰還トランジスタの電源電位および接地電
位の少なくとも一方は、書込み時にそのオン抵抗値を増
加させるように制御されると良い。
【0014】
【作用】本発明によれば、トランジスタ数の少ないシン
グルエンドタイプのメモリセルを用い、トランスファゲ
ートのオン抵抗、セル内の帰還インバータの電源電圧、
セル内のトランジスタサイズなどを適切に制御し、帰還
インバータとトランスファゲートのオン抵抗比を高めて
動作の安定性を向上させている。また、入出力線からの
電荷の流入によるデータ破壊を防止するため、トランス
ファゲートの抵抗を書込み時よりも高めて、電荷流入を
防止している。これにより、トランジスタ数を減少させ
て、大規模、大容量なメモリをゲートアレイ中に形成す
ることが可能となる。
【0015】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例のい
くつかを詳細に説明する。
【0016】図1は本発明の第1の実施例を示す回路図
である。この回路は2つのインバータ13および14を
ループ接続し、フィードバック点をデータのやりとりを
行う唯一のノードとしたいわゆるシングルエンドタイプ
のメモリセルと、このセルと入出力線11との間にトラ
ンスファゲート12を設けた構成を有している。このセ
ル内のトランジスタは全て同じサイズで構成されており
、また、トランスファゲート12はNMOSおよびPM
OSを並列接続したものとしている。
【0017】図2は図1の構成をマトリクス状に配置し
た状態を示す説明図である。同図においては、図1のメ
モリセル13,14をMC、トランスファゲート2をT
Gとして表わしている。MCおよびTGは対となってm
行n列に配置されており、同一行のTGのうち、NMO
Sはワード線W1に、PMOSはワード線バーW1にそ
れぞれ接続されている。これらのワード線は図示しない
行選択回路に接続され、データの書込み、読出し時には
デコードされた該当セルのアドレス信号により関連する
一対のワード線が選択される。
【0018】また、入出力線としてのビット線が各列に
設けられており、同一列のTGに接続されている。これ
らのビット線にはトランスファゲートよりなるゲートG
が接続され、そのメモリセル側にはセンスアンプSAが
、反対側にはライトバッファWBUFが接続されている
。そして、デコードされたアドレス信号によりゲートの
一つが選択されてビット線が選択され、かつ書込みと読
出しを選択する。
【0019】次に、図1における動作を図3を用いて説
明する。
【0020】書込み時には、該当するメモリセルに接続
された入出力線についてゲートを選択するとともにライ
トバッファで駆動し、さらに、該当セルのトランスファ
ゲートTGに接続されたワード線WiおよびバーWiを
図3のように駆動する。すなわち、ワード線Wiをロー
レベル、ワード線バーWiをハイレベルにするこれによ
り、トランスファゲートのNMOS、PMOS両方をO
Nさせ、セル内にデータを書込む。この際問題になるの
が、書込みデータとセル内データが異なる場合である。 インバータ13の入力電位はトランスファゲートのON
抵抗とインバータ14のON抵抗の比で決まる。このセ
ルでは、トランスファゲート12を2個のトランジスタ
の並列接続としているため、インバータ14に対して、
ON抵抗が小さく、インバータ13の入力電位が安定に
決まるため、十分に書込みができる。
【0021】次に、読出しについては、書込みとは逆で
、インバータ14がトランスファゲート12を通して、
入出力線11を駆動し、入出力線11に接続されている
センスアンプを通して、データを読み出す。この場合の
問題点としては、入出力線11の容量が、非常に大きく
、ここに蓄えられている電荷が、セル内のデータと逆の
場合、トランスファゲート12を通してセル内に流れ込
み、セルデータを破壊することがある点である。このた
め、このセルにおいては、図3に示されるように、読出
し時はWiのみローレベルとして、トランスファゲート
のNチャネルMOSのみをONさせる。これにより、ト
ランスファゲート12のON抵抗を高くし、セル内のデ
ータを壊さない様に読出しを行なうことが可能となる。
【0022】この様にトランスファゲートの動作を読出
し、書込みそれぞれ適切に制御することにより、シング
ルエンドタイプのメモリセルであっても、安定なRAM
動作を行なうことが可能となる。
【0023】本発明の第2の実施例を図4を用いて説明
する。
【0024】この実施例では、2つのインバータ22お
よび23をループ接続したシングルエンドタイプのメモ
リセルを使用している点では図1の例と同じであるが、
インバータ23のトランジスタサイズがインバータ22
のそれよりも小さいこと、入出力線11とメモリセルと
の間に設けられるトランスファゲート21がNチャネル
MOSトランジスタ1個のみで形成されている点が異な
る。
【0025】この構成の動作を次に説明する。
【0026】書込み時の問題点は第1の実施例で述べた
のと同様である。したがって、トランスファゲート21
のON抵抗に対してインバータ23のON抵抗が十分に
大きければ書込みが可能である。このため、この実施例
では、トランジスタ1個で大きくなったON抵抗を補償
するようにインバータ23のトランジスタサイズを小さ
くしてON抵抗を増加させた結果、トランスファゲート
21のON抵抗に対して、インバータ23のON抵抗が
十分大きくなり、データの書込みを行なえる。
【0027】一方、読出し時にはトランスファゲートの
ON抵抗をセルデータが破壊されない程度に大きくする
必要がある。このため、図3に破線で示されるように、
トランスファゲート21のゲート電位を例えば1/2・
VDDとしてON抵抗を増加させ、読出し動作をする。
【0028】この実施例では、セルサイズをさらに小型
化することができる。
【0029】本発明の第3の実施例を図5に示す。
【0030】この実施例では回路的には図4の実施例と
同様であり、トランスファゲート31はNMOS1個で
構成している。セルを構成するインバータ32および3
3のトランジスタサイズは同一となっている。
【0031】この実施例では、前述した読出し、書込み
に関する問題点を解決するために、図5のインバータ3
3の接地電位、電源電位を変えて動作させる。すなわち
、書込みに関して、インバータ3の電源電圧及びGND
のうちのいずれか1つのレベルを変えることによりON
抵抗値を上げ、トランスファゲート1個でも書込みが可
能なようにする。また、読出し時には、インバータ3の
電源電圧、GNDを正常電位に戻し、読出しを行なう。
【0032】このように、以上の実施例ではシングルエ
ンドタイプのメモリセルを用い、書込み時には書込み条
件を満足するように、トランスファゲートのON抵抗値
とセル内の帰還トランジスタのON抵抗値を調整し、読
出し時には入出力線の電荷がセルに逆流しないようにし
ているので、従来より使用されてきた、F/Fタイプの
メモリセルに対して、本発明による記憶装置ではトラン
ジスタ数が約半分となり、メモリ全体では同じ記憶容量
に対して面積を半分近くに減少させることができる。
【0033】なお、以上説明した第1から第3の実施例
を適宜組合わせることもでき、それにより、ゲートアレ
イに最適なメモリを構成することができる。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
シングルエンドタイプのメモリセルを用い、書込み時に
は書込み条件を満足するように、トランスファゲートの
ON抵抗値とセル内の帰還トランジスタのON抵抗値を
調整し、読出し時には入出力線の電荷がセルに逆流しな
いようにしているので、高集積、大容量のメモリをゲー
トアレイ内に形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による第1の実施例のゲートアレイ用R
AMセルを示す回路図。
【図2】図1のセルを用いた記憶装置の構成図。
【図3】図1における制御信号を示す波形図。
【図4】本発明による第2の実施例のゲートアレイ用R
AMセルを示す回路図。
【図5】本発明による第3の実施例のゲートアレイ用R
AMセルを示す回路図。
【図6】従来用いられているF/F型セルを用いたRA
Mセルを示す回路図。
【符号の説明】
11  入出力線 12  トランスファゲート 21  トランスファゲート 31  トランスファゲート 13  インバータ 14  インバータ 22  インバータ 23  インバータ 32  インバータ 33  インバータ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入出力線と、入力インバータと帰還インバ
    ータをループ接続したシングルエンドタイプのメモリセ
    ルと、前記入出力線と前記メモリセルとの間に設けられ
    たトランスファゲートとを備え、書込み時には前記帰還
    インバータのオン抵抗が前記トランスファゲートのオン
    抵抗よりも十分に大きくなり、読出し時には前記トラン
    スファゲートのオン抵抗が前記入出力線の電荷の流入を
    防止する程度に大きくされたことを特徴とする半導体記
    憶装置。
  2. 【請求項2】トランスファゲートが並列接続されたNチ
    ャネルMOSトランジスタおよびPチャネルMOSトラ
    ンジスタの2個のトランジスタで構成され、書込み時に
    は両トランジスタがオンされ、読出し時はその一方のみ
    がオンされるように制御されることを特徴とする請求項
    1記載の半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】トランスファゲートが、書込み時にはその
    ゲート電極に電源電位が与えられ、書込み時には電源電
    位と接地電位の中間電位が与えられるものであり、かつ
    前記帰還インバータのトランジスタサイズが前記入力イ
    ンバータのトランジスタサイズよりも小さく形成された
    ことを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。
  4. 【請求項4】帰還トランジスタの電源電位および接地電
    位の少なくとも一方は、書込み時にそのオン抵抗値を増
    加させるように制御されることを特徴とする請求項1記
    載の半導体記憶装置。
JP9143A 1991-01-04 1991-01-04 半導体記憶装置 Withdrawn JPH04298893A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9143A JPH04298893A (ja) 1991-01-04 1991-01-04 半導体記憶装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9143A JPH04298893A (ja) 1991-01-04 1991-01-04 半導体記憶装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04298893A true JPH04298893A (ja) 1992-10-22

Family

ID=11463268

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9143A Withdrawn JPH04298893A (ja) 1991-01-04 1991-01-04 半導体記憶装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04298893A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2417588A (en) * 2004-08-23 2006-03-01 Seiko Epson Corp Memory cell with transmission gate for controlling feedback between inverters
JP2009151844A (ja) * 2007-12-19 2009-07-09 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Sramセル回路およびその駆動方法
WO2013146563A1 (ja) * 2012-03-29 2013-10-03 国立大学法人九州工業大学 半導体記憶装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2417588A (en) * 2004-08-23 2006-03-01 Seiko Epson Corp Memory cell with transmission gate for controlling feedback between inverters
US7295459B2 (en) 2004-08-23 2007-11-13 Seiko Epson Corporation Static random access memory (SRAM) cell
GB2417588B (en) * 2004-08-23 2008-06-04 Seiko Epson Corp Memory cell
JP2009151844A (ja) * 2007-12-19 2009-07-09 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Sramセル回路およびその駆動方法
WO2013146563A1 (ja) * 2012-03-29 2013-10-03 国立大学法人九州工業大学 半導体記憶装置
JP2013206512A (ja) * 2012-03-29 2013-10-07 Kyushu Institute Of Technology 半導体記憶装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3307571B2 (ja) 単一のビットラインを有する4デバイス型sramセル
US20090154213A1 (en) Semiconductor memory device with hierarchical bit line structure
US7161868B2 (en) Multiport semiconductor memory device capable of sufficiently steadily holding data and providing a sufficient write margin
TWI261249B (en) Semiconductor integrated circuit apparatus
US20030026150A1 (en) Low power SRAM memory cell having a single bit line
US7986547B2 (en) Semiconductor memory device
US6215694B1 (en) Self-restoring single event upset (SEU) hardened multiport memory cell
US6862245B2 (en) Dual port static memory cell and semiconductor memory device having the same
JPH0454318B2 (ja)
JP2604276B2 (ja) 半導体記憶装置
JP2000207886A (ja) 半導体記憶装置
JPH08273364A (ja) 共有される電源線を具備する5トランジスタメモリセル
JPH0587916B2 (ja)
JPH1027476A (ja) Sramセル
JPH076588A (ja) ランダムアクセスメモリ
US6879524B2 (en) Memory I/O buffer using shared read/write circuitry
US7489581B2 (en) Semiconductor memory
JPH01158693A (ja) 高インピーダンスを用いたスタティックramのデータ出力バッファ
JP2937719B2 (ja) 半導体記憶装置
JPH04298893A (ja) 半導体記憶装置
US7345927B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
US7142465B2 (en) Semiconductor memory
JP2002352581A (ja) 半導体集積回路
US6643214B2 (en) Semiconductor memory device having write column select gate
JPS63222386A (ja) ダイナミツク型半導体記憶装置

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19980514