JPH0529564A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH0529564A
JPH0529564A JP3178157A JP17815791A JPH0529564A JP H0529564 A JPH0529564 A JP H0529564A JP 3178157 A JP3178157 A JP 3178157A JP 17815791 A JP17815791 A JP 17815791A JP H0529564 A JPH0529564 A JP H0529564A
Authority
JP
Japan
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word line
transistors
writing
data
transistor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3178157A
Other languages
English (en)
Inventor
Junichi Shikatani
順一 鹿谷
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Publication of JPH0529564A publication Critical patent/JPH0529564A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】簡単な回路構成で書き込み容易性とデータ保持
安定性との両立を図ることを目的とする。 【構成】インバータの入出力端子をたすき掛けに接続す
る記憶セルと、前記インバータの入力端子と一方のビッ
ト線との間に介在する第1のトランスファトランジスタ
と、前記インバータの出力端子と他方のビット線との間
に介在する第2のトランスファトランジスタと、を備え
る半導体記憶装置において、各々2個のトランジスタを
並列接続して前記第1のトランスファトランジスタ及び
第2のトランスファトランジスタを構成し、該並列トラ
ンジスタの一方のゲート電極を第1のワード線に接続す
ると共に、他方のゲート電極を第2のワード線に接続
し、前記記憶セルに対するデータの書き込みあるいはデ
ータの読み出しに応じて第1のワード線あるいは第2の
ワード線を択一的に選択レベルにすることを特徴とす
る。

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、特に
スタティクRAM(random access memory)に関する。
近年、ブックタイプやノート型のパソコンに、カード型
のRAMディスクが広く用いられるようになってきた。
RAMディスクはフロッピィと同様な感覚で取り扱うこ
とができ、しかも読み書き速度がフロッピィに比べて格
段に早いという優れた特長を持っている。
【0002】ところで、こうしたRAMディスクのデー
タ保持は、一般にカード内のバッテリによって賄われて
おり、かかる内蔵型バッテリの電力容量はきわめて少な
いものであるから、より低電力型のRAMディバイスが
要求される。
【0003】
【従来の技術】一般に、低電力型スタティクRAM(以
下、SRAM)の記憶セルは、図5に示すような構造を
有している。この図において、BLa、BLbは相補ビ
ット線、WLはワード線、Mはインバータ1、2の入出
力端子をたすき掛けに接続してフリップフロップを構成
する記憶セル、3、4はトランスファトランジスタであ
る。
【0004】記憶セルMへのデータ書き込みは、BLa
に例えば高電位レベル、BLbに例えば低電位レベルを
与えてWLを所定の選択レベルにすることにより行われ
る。すなわちWLの電位によって2つのトランスファト
ランジスタ3、4が導通し、一方のトランスファトラン
ジスタ3を介してBLaの高電位レベルがフリップフロ
ップの端子P1に与えられると同時に、他方のトランス
ファトランジスタ4を介してBLbの低電位レベルが端
子P2に与えられる。フリップフロップは、両端子P1
2の電位レベルを維持するようにその状態を決定して
データを保持する。他方、記憶セルMからのデータ読み
出しは、BLa、BLbを例えば中間電位にしてWLを
所定の選択レベルにすることにより行われる。WLの電
位によって2つのトランスファトランジスタ3、4が導
通し、これらのトランスファトランジスタを通してフリ
ップフロップに保持された電位レベルがBLa、BLb
に取り出される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の半導体記憶装置にあっては、書き込みと読み出し
の双方で共通のトランスファトランジスタを使用する構
成となっていたため、例えばトランスファトランジスタ
のチャネル幅を大きく(チャネル抵抗を小さく)した場
合には、書き込みが容易(高速化できる)になって好ま
しい反面、読み出しの際にフリップフロップが誤って反
転することがあり、データ保持の安定性が悪化するとい
った問題点があった。また、この逆に、トランスファト
ランジスタのチャネル幅を小さく(チャネル抵抗を大き
く)した場合には、データ保持の安定性を向上できる反
面、書き込みがしずらくなる(高速化の障害)といった
問題点があった。
【0006】なお、かかる問題点を生じない記憶セル構
造として、図6あるいは図7に示すものが知られてい
る。図6において、WBLa、WBLbは書き込み用の
相補ビット線、RBLa、RBLbは読み出し用の相補
ビット線、WWLは書き込み用のワード線、RWLは読
み出し用のワード線である。メモリセルMはトランスフ
ァトランジスタ5、6を介してWBLa、WBLbに接
続されると共に、バッファ7、8及びトランスファトラ
ンジスタ9、10を介してRBLa、RBLbに接続さ
れる。バッファ7、8によって読み出し時のデータ反転
を回避でき、書き込み容易性とデータ保持安定性とを両
立できる。
【0007】図7において、WBLa、WBLbは書き
込み用の相補ビット線、RBLa1、RBLb1は第1ポ
ート読み出し用の相補ビット線、RBLa2、RBLb2
は第2ポート読み出し用の相補ビット線、WWLは書き
込み用のワード線、RWL 1は第1ポート読み出し用の
ワード線、RWL2は第2ポート読み出し用のワード線
であり、記憶セルMは、バッファ11、12及びトラン
スファトランジスタ13、14(または15、16)を
介してRBLa1、RBLb1(またはRBLa 2、RB
Lb2)に接続される。図6と同様に、バッファ11、
12によって読み出し時のデータ反転を回避でき、書き
込み容易性とデータ保持安定性とを両立できる。
【0008】しかしながら、これら図6及び図7の従来
例にあっては、ポート数の増加とバッファによって読み
出し時のデータ反転を回避するものであったため、バッ
ファ用のゲートが別途に必要であり、回路構成が複雑化
するといった問題点がある。そこで、本発明は、簡単な
回路構成で書き込み容易性とデータ保持安定性との両立
を図ることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、インバータの入出力端子をたすき掛けに
接続する記憶セルと、前記インバータの入力端子と一方
のビット線との間に介在する第1のトランスファトラン
ジスタと、前記インバータの出力端子と他方のビット線
との間に介在する第2のトランスファトランジスタと、
を備える半導体記憶装置において、各々2個のトランジ
スタを並列接続して前記第1のトランスファトランジス
タ及び第2のトランスファトランジスタを構成し、該並
列トランジスタの一方のゲート電極を第1のワード線に
接続すると共に、他方のゲート電極を第2のワード線に
接続し、前記記憶セルに対するデータの書き込みあるい
はデータの読み出しに応じて第1のワード線あるいは第
2のワード線を択一的に選択レベルにすることを特徴と
する。
【0010】
【作用】本発明では、相補ビット線の各々と記憶セルの
間に並列トランジスタが接続され、書き込み時には並列
トランジスタの一方が導通し、あるいは読み出し時には
並列トランジスタの他方が導通する。したがって、並列
トランジスタのチャネル幅を調節したりあるいはトラン
ジスタの半導体タイプ(P型、N型)を選択したりする
だけで、回路構成を複雑化することなく、書き込み容易
性とデータ保持安定性との両立を図ることができる。
【0011】なお、データの書き込み時に第1及び第2
のワード線を共に選択レベルにすると、並列トランジス
タが両方とも導通して記憶セルとビット線間が低抵抗で
接続され、書き込み容易性が図られる一方、読み出し時
に第2のワード線だけを選択レベルにすると、記憶セル
とビット線間が高抵抗で接続され、データ保持安定性が
図られる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1〜図4は本発明に係る半導体記憶装置の一実
施例を示す図である。図1において、20は2個のイン
バータ20a、20bの入出力端子Pi、Poをたすき掛
けに接続する例えば全CMOSタイプの記憶セルであ
る。入力端子P iは、P型のMOSトランジスタTP21
N型のMOSトランジスタTN21を並列に接続した第1
のトランスファトランジスタ21を介して相補ビット線
の一方BLaに接続され、また、出力端子Poは、P型
のMOSトランジスタTP22とN型のMOSトランジス
タTN22を並列に接続した第2のトランスファトランジ
スタ22を介して相補ビット線の他方BLbに接続され
ている。
【0013】TP21及びTP22のゲートは共に第1のワー
ド線RWL(Read Word Lineの略)に接続され、TN21
及びTN22のゲートは共に第2のワード線WWL(WritW
ordLineの略)に接続されている。このような構成にお
いて、BLaとBLbに所定の書き込み電位を与えてW
WLを所定の選択レベルにすると、WWLの選択レベル
によって「TN21及びTN22」が導通し、BLa及びBL
b上の書き込み電位が記憶セル20に移動して書き込み
が行われる。
【0014】一方、BLaとBLbにゼロ電位を与えて
RWLを所定の選択レベルにすると、RWLの選択レベ
ルによって「TP21及びTP22」が導通し、記憶セル20
の保持電位に応答してBLa及びBLb上の電位が変化
し読み出しが行われる。ここで、書き込みと読み出しで
は、導通するトランジスタが異なる。すなわち書き込み
では「TN21及びTN22」が導通し、読み出しでは「T
P21及びTP22」が導通する。したがって、TN21及びT
N22は書き込み専用、TP21及びTP22は読み出し専用と
して動作し、一般にN型MOSトランジスタのチャネル
抵抗よりもP型MOSトランジスタのチャネル抵抗の方
が大きい(但し同一サイズでの比較)から、書き込み時
の抵抗を小さくできると共に、読み出し時の抵抗を大き
くでき、簡単な回路構成で書き込み容易性(書き込み速
度)とデータ保持安定性との両立を図ることができる。
因みに、TP21、TP22、TN21、TN22の好ましいチャネ
ル幅は、インバータ20a、20bを構成するトランジ
スタのチャネル幅を「1.0」とすると、「1.0から
0.5程度」が適当である。
【0015】なお、書き込み時には、TN21及びTN22
加えて、TP21及びTP22も導通させるようにすれば、よ
り一層抵抗を小さくすることができ、書き込み容易性を
さらに改善できるので好ましい。また、第1のトランス
ファトランジスタと第2のトランスファトランジスタと
を同じタイプのトランジスタで構成することもできる。
図2はその構成図であり、2個のN型MOSトランジス
タTN31a、TN31bを並列接続して第1のトランスファト
ランジスタ31を構成すると共に、2個のN型MOSト
ランジスタTN32a、TN32bを並列接続して第2のトラン
スファトランジスタ32を構成するようにしたものであ
る。
【0016】このようにした場合には、TN31a及びT
N32aのチャネル幅とTN32b及びTN32bのチャネル幅に差
をつけるか、あるいは書き込み時に全てのトランジスタ
を導通させるようにするのが望ましい。好ましいチャネ
ル幅は、インバータ20a、20bを構成するトランジ
スタのチャネル幅を「1.0」とすると、書き込み側の
N31b及びTN32bで「1.0から0.5程度」、読み出
し側のTN31a及びTN32aで「0.5から0.25程度」
が適当である。
【0017】図3は、上記実施例のレイアウト図であ
り、40はN型MOSトランジスタの形成領域、41は
P型MOSトランジスタの形成領域である。領域40の
トランジスタを図1のTN22及びTN21として使用し、領
域41のトランジスタをTP21及びTP22として使用する
と共に、これら領域40、41内のトランジスタを使用
してインバータ20a、20bを構成する。
【0018】また、図4も上記実施例のレイアウト図で
あり、50はN型MOSトランジスタの形成領域、51
はP型MOSトランジスタの形成領域、52はN型MO
Sトランジスタの形成領域である。領域50、51内の
トランジスタをインバータに使用するとともに、領域5
2内のトランジスタをトランスファトランジスタに使用
する。
【0019】なお、図3、図4において、右下がりのハ
ッチングはアルミ第1層、左下がりハッチングはアルミ
第2層、黒丸(●)はバルクとアルミ第1層とのコンタ
クトビア、黒四角(■)はアルミ第1層とアルミ第2層
とのコンタクトビアを表している。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、簡単な回路構成で書き
込み容易性とデータ保持安定性との両立を図ることで
き、書き込み速度が優れ、かつ信頼性の高い低電力型の
半導体記憶装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例の構成図である。
【図2】一実施例の他の構成図である。
【図3】一実施例のレイアウト図である。
【図4】一実施例の他のレイアウト図である。
【図5】従来例の構成図である。
【図6】従来例の他の構成図である。
【図7】従来例のさらに他の構成図である。
【符号の説明】
20a、20b:インバータ Pi、Po:入出力端子 20:記憶セル BLa、BLb:ビット線 21:第1のトランスファトランジスタ TP21及びTP22:並列トランジスタ 22:第2のトランスファトランジスタ TN21及びTN22:並列トランジスタ RWL:第1のワード線 WWL:第2のワード線 31:第1のトランスファトランジスタ TN31a、TN31b:並列トランジスタ 32:第2のトランスファトランジスタ TN32a、TN32b:並列トランジスタ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】インバータの入出力端子をたすき掛けに接
    続する記憶セルと、 前記インバータの入力端子と一方のビット線との間に介
    在する第1のトランスファトランジスタと、 前記インバータの出力端子と他方のビット線との間に介
    在する第2のトランスファトランジスタと、を備える半
    導体記憶装置において、 各々2個のトランジスタを並列接続して前記第1のトラ
    ンスファトランジスタ及び第2のトランスファトランジ
    スタを構成し、 該並列トランジスタの一方のゲート電極を第1のワード
    線に接続すると共に、他方のゲート電極を第2のワード
    線に接続し、 前記記憶セルに対するデータの書き込みあるいはデータ
    の読み出しに応じて第1のワード線あるいは第2のワー
    ド線を択一的に選択レベルにすることを特徴とする半導
    体記憶装置。
  2. 【請求項2】前記記憶セルに対するデータの書き込み時
    に、第1のワード線と第2のワード線を共に選択レベル
    とすることを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装
    置。
JP3178157A 1991-07-18 1991-07-18 半導体記憶装置 Withdrawn JPH0529564A (ja)

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JP3178157A JPH0529564A (ja) 1991-07-18 1991-07-18 半導体記憶装置

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JP3178157A Withdrawn JPH0529564A (ja) 1991-07-18 1991-07-18 半導体記憶装置

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JP (1) JPH0529564A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010165791A (ja) * 2009-01-14 2010-07-29 Seiko Epson Corp 半導体集積回路
US8175315B2 (en) 2007-08-08 2012-05-08 Victor Company Of Japan, Ltd. Headphone set and method of producing the same

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US8175315B2 (en) 2007-08-08 2012-05-08 Victor Company Of Japan, Ltd. Headphone set and method of producing the same
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Effective date: 19981008