JPH04298896A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH04298896A
JPH04298896A JP3062253A JP6225391A JPH04298896A JP H04298896 A JPH04298896 A JP H04298896A JP 3062253 A JP3062253 A JP 3062253A JP 6225391 A JP6225391 A JP 6225391A JP H04298896 A JPH04298896 A JP H04298896A
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transistors
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Toshihiro Hashizumi
橋住 敏広
Mitsuhiro Koyanagi
小柳 光広
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体記憶装置に関し、
特に差動型のセンス増幅器を備えたスタティック型の半
導体記憶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の半導体記憶装置は、一例
として図4に示すように、第1及び第2の入出力端をも
つスタティック型のメモリセル11と、一端をメモリセ
ル11の第1及び第2の入出力端とそれぞれ対応して接
続しワード選択信号WSによりオン,オフする第1及び
第2のトランジスタQ1,Q2とを備えたメモリセル回
路1と、第1及び第2のトランジスタQ1,Q2の他端
とそれぞれ対応して接続しメモリセル回路1への書込み
用のデータ及びメモリセル回路1からの読出しデータを
伝達する第1及び第2のディジット線DL1,DL2と
、トランジスタQ8,Q9を備えこれら第1及び第2の
ディジット線DL1,DL2をプリチャージ制御信号P
Cに従って所定のタイミングで電源電圧Vddのレベル
にプリチャージする第1のプリチャージ回路3aと、ソ
ースを共通接続しゲートを第1及び第2のディジット線
DL1,DL2とそれぞれ対応して接続するトランジス
タQ3,Q4、ドレインをこれらトランジスタQ3,Q
4と接続しソースを基準電位点(接地電位点)と接続し
ゲートに活性化制御信号SEを入力してオン,オフする
トランジスタQ5、並びに一端をトランジスタQ3,Q
4のドレインとそれぞれ対応して接続し他端に電源電位
Vddが供続される負荷素子のトランジスタQ6,Q7
を備えトランジスタQ5がオン状態のとき活性化してト
ランジスタQ3,Q4のゲート間の電位差を増幅しトラ
ンジスタQ4のドレインから出力するセンス増幅器2と
、トランジスタQ10〜Q12を備えプリチャージ制御
信号PCに従ってセンス増幅器2のトランジスタQ3,
Q4,ゲートを所定のタイミングで電源電位Vddレベ
ルにプリチャージする第2のプリチャージ回路3bとを
有する構成となっていた。
【0003】次にこの回路の動作について説明する。図
5はこの回路の動作を説明するための各部信号の波形図
である。
【0004】プリチャージ制御信号PCが低レベルにな
ると、PチャネルMOS型のトランジスタQ8〜Q12
はオン状態となり、ディジット線DL1,DL2及びセ
ンス増幅器2の入力端N3,N4は電源電位Vddに充
電される。ワード選択信号WS及び活性化制御信号SE
がそれぞれ高レベルになると、NチャネルMOS型のト
ランジスタQ1,Q2,Q5はオン状態となり、メモリ
セル11の値はディジット線DL1,DL2にはき出さ
れ、その値はそれぞれセンス増幅器2の入力端N3,N
4へ伝えられる。
【0005】メモリセル11の入出力端N2が高レベル
,N1が低レベルの場合、センス増幅器2のNチャネル
MOS型のトランジスタQ4はオン状態、トランジスタ
Q3はオフ状態となり、出力信号OUTは低レベルとな
る。メモリセル11の入出力端N1,N2のレベルが逆
の場合は出力信号OUTは高レベルとなる。
【0006】メモリセル11内のトランジスタは、高集
積化のためできるだけ小さなトランジスタであるうえに
一般的にその電流駆動能力は低い。また、ディジット線
DL1,DL2には多くのメモリセル回路が接続されて
いるので、一般的にその負荷容量が大きくなる。従って
ディジット線DL1,DL2は、ワード選択信号WSが
高レベルになってから一方が高レベルを保ち他方がメモ
リセル11内のトランジスタにより高レベルから低レベ
ルに変わっていくが、この変化がきわめて緩やかである
【0007】また、センス増幅器2の入力端N3,N4
は電源電位Vddレベルにプリチャージされており、入
力端N3,N4のレベルがこの電源電位Vdd付近だと
トランジスタQ3,Q4が非飽和領域となるためゲイン
が低く、センス増幅器が実質的に増幅動作を始めるのは
入力端N3,N4の電位がVdd/2付近である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の半導体
記憶装置は、高集積化のためメモリセル11のトランジ
スタの電流駆動能力が小さいため、このメモリセル11
によるディジット線DL1,DL2のレベル変化は緩や
かであり、また、センス増幅器2の入力端N3,N4が
電源電位Vddレベルにプリチャージされる構成となっ
ているので、センス増幅器2の増幅開始時点が遅れ、読
出し動作が遅いという欠点があった。
【0009】本発明の目的は、読出し動作を速くするこ
とかできる半導体記憶装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体記憶装置
は、第1及び第2の入出力端をもつスタティック型のメ
モリセルと、一端を前記第1及び第2の入出力端とそれ
ぞれ対応して接続しワード選択信号によりオン,オフす
る第1及び第2のトランジスタとを備えたメモリセル回
路と、前記第1及び第2のトランジスタの他端とそれぞ
れ対応して接続し前記メモリセル回路への書込み用のデ
ータ及び前記メモリセル回路からの読出しデータを伝達
する第1及び第2のディジット線と、これら第1及び第
2のディジット線を所定のタイミングで電源電圧のレベ
ルにプリチャージする第1のプリチャージ回路と、一端
を前記第1及び第2のディジット線とそれぞれ対応して
接続する第1及び第2の容量素子と、ソースを共通接続
しゲートを前記第1及び第2の容量素子の他端とそれぞ
れ対応して接続する第3及び第4のトランジスタ、ドレ
インをこれら第3及び第4のトランジスタと接続しソー
スを基準電位点と接続しゲートに活性化制御信号を入力
してオン,オフする第5のトランジスタ、並びに一端を
前記第3及び第4のトランジスタのドレインとそれぞれ
対応して接続し他端に前記電源電位が供続される第1及
び第2の負荷素子を備え前記第5のトランジスタがオン
状態のとき活性化して前記第3及び第4のトランジスタ
のゲート間の電位差を増幅するセンス増幅器と、前記電
源電位と基準電位の中間の電位を発生する中間電位発生
回路と、前記第3及び第4のトランジスタのゲートを所
定のタイミングで前記中間の電位にプリチャージする第
2のプリチャージ回路とを有している。
【0011】
【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。
【0012】図1は本発明の第1の実施例を示す回路図
である。
【0013】この実施例が図4に示された従来の半導体
記憶装置と相違する点は、ディジット線DL1をセンス
増幅器2のトランジスタQ3のゲートとプリチャージ回
路3bの一方の出力端との接続点(N3)から切離して
このディジット線DL1とトランジスタQ3のゲート及
びプリチャージ回路3bの一方の出力端との間に第1の
コンデンサC1を設け、ディジット線DL2をセンス増
幅器2のトランジスタQ4のゲートとプリチャージ回路
3bの他方の出力端との接続点(N4)から切離してこ
のディジット線DL2とトランジスタQ4のゲート及び
プリチャージ回路3bの他方の出力端との間に第2のコ
ンデンサC2を設け、トランジスタQ13,Q14を備
え電源電位Vddと接地電位との間の中間電位Vdd/
2を発生する中間電位発生回路4を設けてこの中間電位
Vdd/2をプリチャージ回路3bに供給し、このプリ
チャージ回路3bにより、センス増幅器2の入力端N3
,N4を中間電位Vdd/2にプリチャージする構成と
した点にある。
【0014】図2はこの実施例の動作を説明するための
各部信号の波形図である。
【0015】ワード選択信号WSが高レベルになりメモ
リセル11の記憶内容によりディジット線DL1,DL
2のレベルが変化する速度は従来例と同様に緩やかであ
る。しかし、センス増幅器2の入力端N3,N4は、セ
ンス増幅器2のゲインが最も高い中間電位Vdd/2に
プリチャージされており、活性化制御信号SEにより活
性化すると、コンデンサC1,C2を介してディジット
線DL1,DL2によりこの中間電位Vdd/2から変
化する入力端N3,N4の電位差を増幅するので、ディ
ジット線DL1,DL2のレベル変化が直ちに増幅され
、従来例より大幅に読出し動作が速くなる。具体的には
、従来例では数十〜数百nsであったものが、本発明で
はたかだか数nsとなる。
【0016】図3は本発明の第2の実施例を示す回路図
である。
【0017】この実施例は、容量素子を、ソース及びド
レインを共通接続してこのソース及びドレイを一つの電
極とし、ゲートを他の電極とするトランジスタQ15,
Q16により形成したもので、信号のカップリング用と
して必要な0.1pF程度の容量素子が極めて小さく実
現できるという利点がある。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、各センス
増幅器の入力端及び第2のプリチャージ回路の出力端の
接続点と各ディジット線との間にそれぞれ容量素子を設
け、センス増幅器の各入力端を電源電位と接地電位の中
間電位にプリチャージする構成とすることにより、容量
素子を介して入力される各ディジット線間のレベル変化
を、センス増幅器の最もゲインの高い中間電位から変化
する各入力端の電位差として直ちに増幅するので、読出
し動作を大幅に速くすることかできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す回路図である。
【図2】図1に示された実施例の動作を説明するための
各部信号の波形図である。
【図3】本発明の第2の実施例を示す回路図である。
【図4】従来の半導体記憶装置の一例を示す回路図であ
る。
【図5】図4に示された半導体記憶装置の動作及び課題
を説明するための各部信号の波形図である。
【符号の説明】
1    メモリセル回路 2    センス増幅器 3a,3b    プリチャージ回路 4    中間電位発生回路 11    メモリセル C1,C2    コンデンサ DL1,DL2    ディジット線 Q1〜Q16    トランジスタ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  第1及び第2の入出力端をもつスタテ
    ィック型のメモリセルと、一端を前記第1及び第2の入
    出力端とそれぞれ対応して接続しワード選択信号により
    オン,オフする第1及び第2のトランジスタとを備えた
    メモリセル回路と、前記第1及び第2のトランジスタの
    他端とそれぞれ対応して接続し前記メモリセル回路への
    書込み用のデータ及び前記メモリセル回路からの読出し
    データを伝達する第1及び第2のディジット線と、これ
    ら第1及び第2のディジット線を所定のタイミングで電
    源電圧のレベルにプリチャージする第1のプリチャージ
    回路と、一端を前記第1及び第2のディジット線とそれ
    ぞれ対応して接続する第1及び第2の容量素子と、ソー
    スを共通接続しゲートを前記第1及び第2の容量素子の
    他端とそれぞれ対応して接続する第3及び第4のトラン
    ジスタ、ドレインをこれら第3及び第4のトランジスタ
    と接続しソースを基準電位点と接続しゲートに活性化制
    御信号を入力してオン,オフする第5のトランジスタ、
    並びに一端を前記第3及び第4のトランジスタのドレイ
    ンとそれぞれ対応して接続し他端に前記電源電位が供続
    される第1及び第2の負荷素子を備え前記第5のトラン
    ジスタがオン状態のとき活性化して前記第3及び第4の
    トランジスタのゲート間の電位差を増幅するセンス増幅
    器と、前記電源電位と基準電位の中間の電位を発生する
    中間電位発生回路と、前記第3及び第4のトランジスタ
    のゲートを所定のタイミングで前記中間の電位にプリチ
    ャージする第2のプリチャージ回路とを有することを特
    徴とする半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】  容量素子がコンデンサで形成された請
    求項1記載の半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】  容量素子が、ソース及びドレインを共
    通接続してこのソース及びドレインを一つの電極としゲ
    ートを他の電極とするトランジスタにより形成された請
    求項1記載の半導体記憶装置。
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DE69217565T DE69217565T2 (de) 1991-03-27 1992-03-18 Statische Direktzugriffspeicheranordnung mit an einem Bitleitungenpaar durch Kapazitäten gekoppelten Differenzverstärker
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EP0505915B1 (en) 1997-02-26
KR920018765A (ko) 1992-10-22
DE69217565D1 (de) 1997-04-03
KR950014259B1 (ko) 1995-11-23
US5289419A (en) 1994-02-22
EP0505915A3 (en) 1993-12-22

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