JPH05342876A - 半導体記憶回路 - Google Patents

半導体記憶回路

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JPH05342876A
JPH05342876A JP4171946A JP17194692A JPH05342876A JP H05342876 A JPH05342876 A JP H05342876A JP 4171946 A JP4171946 A JP 4171946A JP 17194692 A JP17194692 A JP 17194692A JP H05342876 A JPH05342876 A JP H05342876A
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JP
Japan
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signal line
transistor
write
read
blc
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Withdrawn
Application number
JP4171946A
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English (en)
Inventor
Atsuo Koshizuka
淳生 越塚
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 信号線間の結合容量の影響による誤動作を防
止することができる半導体記憶回路を提供する。 【構成】 本発明は、CMOS型でフリップフロップ回
路構成とした記憶素子2を有する半導体記憶回路1にお
いて、記憶素子2の一対のノードa,bに各々接続した
一対の読み出し信号線R−blt,R−blcと、記憶
素子2の一方のノードaにこの記憶素子2を構成する記
憶動作用のトランジスタT2 と同等若しくは同等以上の
駆動能力を有する駆動トランジスタ8を介して接続した
一本の書き込み信号線W−blとを有する。この構成に
より、1本の書き込み信号線W−blと2本の読み出し
信号線R−blt,R−blcの合計3本の信号線で結
合容量による誤動作の無い安定した動作を発揮させるこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体記憶回路に関
し、より詳しくは、記憶素子に対する書き込み、読み出
し動作が独立して行われる半導体記憶回路に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の半導体記憶回路の従来例を図5
を参照して説明する。同図に示す半導体記憶回路50
は、CMOS型でフリップフロップ回路構成とした記憶
素子51と、この記憶素子51の対称のノードa,bに
各々書き込み動作用の駆動トランジスタ53,54を介
して書き込み信号を送る一対の書き込み信号線W−bl
t,W−blcと、記憶素子51の対称のノードa,b
に各々読み出し動作用の駆動トランジスタ55,56を
介して接続した一対の読み出し信号線R−blt,R−
blcと、駆動トランジスタ53,54のゲートに各々
接続した書き込みワードラインWWLと、駆動トランジ
スタ55,56のゲートに各々接続した読み出しワード
ラインRWLと、一対の読み出し信号線R−blt,R
−blcに読み出す記憶素子の記憶内容を検出し増幅す
る差動センスアンプ57とを具備している。
【0003】記憶素子51は、P型トランジスタ61と
N型トランジスタ62との接続点をノードaとし、P型
トランジスタ63とN型トランジスタ64との接続点を
ノードbとするとともに、これらを相補的に接続してフ
リップフロップ回路構成としたものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、集積回路が
微細化して線間のピッチが狭くなると、線間容量が無視
できなくなり、一の信号線の信号の変動により、他の信
号線の信号に悪影響を及ぼすことがある。図5に示す半
導体記憶回路50の場合、書き込み信号はその振幅が大
きく、電源とグランド間でフルに振幅するので、相補信
号の電位差は数ボルトである。これに対して、読み出し
信号は記憶素子51に記憶した信号であるから、その振
幅が小さく、通常数十ミリボルトから数百ミリボルトで
ある。このため、図5に示すように書き込み信号線と読
み出し信号線とが隣接している場合、書き込み信号線の
信号が電源電圧からグランド電圧或いはグランド電圧か
ら電源電圧へと変動すると、容量結合により読み取り信
号線に意図しない電流が流れ、読み出しに時間がかかっ
たり、誤動作する原因となる。
【0005】図6は、従来の半導体記憶回路の信号線間
の結合容量を示す説明図である。以下図6をも参照し
て、図5に示す従来の半導体記憶回路の結合容量の影響
について詳述する。図5に示す従来の半導体記憶回路5
0において、書き込み動作時の初期状態として、書き込
みワードラインWWLをハイ、読み出しワードラインR
WLをハイ、書き込み信号線W−bltをハイ、書き込
み信号線W−blcをローとしておき、また、読み出し
信号線R−bltをハイ、読み出し信号線R−blcを
ローとしておくものとする。
【0006】この状態では、書き込み信号線W−blt
と読み出し信号線R−bltとの間の結合容量Ctは、
書き込み信号線W−bltの電位レベルが読み出し信号
線R−bltの電位レベルよりも大きいので、図6に示
すように書き込み信号線W−blt側がプラス、読み出
し信号線R−blt側がマイナスとなる。一方、書き込
み信号線W−blcと読み出し信号線R−blcとはい
ずれもローの状態であるが、書き込み信号線W−blc
の電位レベルが読み出し信号線R−blcの電位レベル
よりも低く、この結果、書き込み信号線W−blcと読
み出し信号線R−blcとの間の結合容量Ccは、図6
に示すように書き込み信号線W−blc側がマイナス、
読み出し信号線R−blc側がプラスとなる。
【0007】この状態で、書き込み信号線W−bltを
ローに、書き込み信号線W−blcをハイにして書き込
み動作を行うと、結合容量Ctのプラス側の電位が下が
りマイナス側の電位もより低くなってしまう。一方、結
合容量Ccにおいては、マイナス側の電位が上昇するの
でプラス側の電位はより上昇してしまう。このため、読
み出し信号線R−bltのハイ信号は低くなり、読み出
し信号線R−blcのロー信号は高くなり、両者の信号
レベルが逆転してしまうこともある。
【0008】このように従来の半導体記憶回路50で
は、読み出し動作時に、結合容量Cc,Ctの電位変動
による不要な信号が発生し、記憶素子51に記憶した信
号を正確に読み出すことができないという問題がある。
【0009】本発明は上記事情に基づいてなされたもの
であり、信号線間の結合容量の影響による誤動作を防止
することができる半導体記憶回路を提供することを目的
とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに請求項1記載の発明は、CMOS型でフリップフロ
ップ回路構成とした記憶素子を有する半導体記憶回路に
おいて、前記記憶素子の一対のノードに各々接続した一
対の読み出し信号線と、前記記憶素子の一方のノードに
この記憶素子を構成する記憶動作用のトランジスタと同
等若しくは同等以上の駆動能力を有する駆動トランジス
タを介して接続した一本の書き込み信号線とを有するも
のである。
【0011】請求項3記載の発明は、CMOS型でフリ
ップフロップ回路構成とした記憶素子を有する半導体記
憶回路において、前記記憶素子の一対のノードに各々接
続した一対の書き込み信号線と、前記記憶素子の一方の
ノードにこの記憶素子を構成する記憶動作用のトランジ
スタと少なくとも同等の駆動能力を有する駆動トランジ
スタを介して接続した一本の読み出し信号線とを有する
ものである。
【0012】
【作用】上述した構成の発明の作用を以下に説明する。
請求項1記載の半導体記憶回路は、一対の読み出し信号
線と一本の書き込み信号線の合計3本の信号線を用いた
構成であり、かつ、一本の書き込み信号線は記憶素子の
一方のノードにこの記憶素子を構成する記憶動作用のト
ランジスタと同等若しくは同等以上の駆動能力を有する
駆動トランジスタを介して接続したものであるから、書
き込み動作を記憶動作用のトランジスタと同等若しくは
同等以上の駆動能力を有する駆動トランジスタにより適
確に行うことができ、かつ、この際の一本の書き込み信
号線と2本の読み出し信号線との各結合容量は2本の読
み出し信号線の信号レベルを一緒に上昇又は下降するも
のであり、結合容量が変化しても2本の読み出し信号線
間の相対的な信号レベルの差は変わらない。
【0013】請求項3記載の半導体記憶回路は、一対の
書き込み信号線と一本の読み出し信号線の合計3本の信
号線を用いた構成であり、かつ、一本の読み出し信号線
は記憶素子の一方のノードにこの記憶素子を構成する記
憶動作用のトランジスタと少なくとも同等の駆動能力を
有する駆動トランジスタを介して接続したものであるか
ら、書き込み動作の際の一本の読み出し信号線と一対の
書き込み信号線との各結合容量は相殺される。したがっ
て、結合容量が変化しても読み出し信号線の信号レベル
は変わらない。また、読み出し動作を記憶動作用のトラ
ンジスタと同等の駆動能力を有する駆動トランジスタに
より誤動作無く適確に行うことができる。
【0014】
【実施例】以下に本発明の第1の実施例を詳細に説明す
る。図1に示す半導体記憶回路1は、CMOS型でフリ
ップフロップ回路構成とした記憶素子2と、この記憶素
子2の一対のノードa,bに各々読み出し用の駆動トラ
ンジスタ3,4を介して接続した一対の読み出し信号線
R−blt,R−blcと、記憶素子2の一方のノード
aにこの記憶素子2を構成する記憶動作用のトランジス
タT2 と同等若しくは同等以上の駆動能力を有する駆動
トランジスタ5を介して接続した一本の書き込み信号線
W−blと、駆動トランジスタ5のゲートに接続した書
き込みワードラインWWLと、駆動トランジスタ3,4
のゲートに各々接続した読み出しワードラインRWL
と、一対の読み出し信号線R−blt,R−blcによ
り読み出す記憶素子2の記憶内容を検出し増幅する差動
センスアンプ57とを具備している。
【0015】記憶素子2は、P型トランジスタT1 とN
型トランジスタT2 との接続点をノードaとし、P型ト
ランジスタT3 とN型トランジスタT4 との接続点をノ
ードbとするとともに、これらを相補的に接続してフリ
ップフロップ回路構成としたものである。
【0016】従来の回路は、前述のように2つのトラン
ジスタを用いて書き込み動作を制御していたが、本実施
例では、1つのトランジスタ5で書き込み動作を制御す
る。このため、トランジスタ5はトランジスタT2 に比
べてドライブ能力が大きいものを用いる。トランジスタ
5のドライブ能力がトランジスタT2 のドライブ能力よ
りも小さいと、ノードaをローからハイにすることがで
きないからである。
【0017】図2は、書き込み信号線W−blと一対の
読み出し信号線R−blt,R−blcとの間の結合容
量C1 ,C2 を示すものである。次に、上述した半導体
記憶回路1の動作を図2をも参照しつつ説明する。書き
込み動作時の初期状態として、書き込みワードラインW
WLをハイ、読み出しワードラインRWLをハイ、書き
込み信号線W−blをローとしておき、また、読み出し
信号線R−bltをハイ、読み出し信号線R−blcを
ローとしておくものとする。
【0018】この状態では、書き込み信号線W−blと
読み出し信号線R−bltとの間の結合容量C1 は、書
き込み信号線W−blの電位レベルが読み出し信号線R
−bltの電位レベルよりも低いので、図2に示すよう
に書き込み信号線W−bl側がマイナス、読み出し信号
線R−blt側がプラスとなる。一方、書き込み信号線
W−blと読み出し信号線R−blcとはいずれもロー
の状態であるが、書き込み信号線W−blの電位レベル
が読み出し信号線R−blcの電位レベルよりも低く、
この結果、書き込み信号線W−blと読み出し信号線R
−blcとの間の結合容量C2 は、図2に示すように書
き込み信号線W−bl側がマイナス、読み出し信号線R
−blc側がプラスとなる。
【0019】この状態で、書き込み信号線W−blをハ
イにして書き込み動作を行うと、結合容量C1 のマイナ
ス側の電位が上りプラス側の電位はより上昇する。一
方、結合容量C2 においては、マイナス側の電位が上昇
するのでプラス側の電位はより上昇する。この結果、結
合容量C1 ,C2 が変化しても、2本の読み出し信号線
R−blc,R−blt間の信号レベルは全体として上
昇するが、両信号レベルの相対的な信号レベルの差は変
わらない。したがって、結合容量C1 ,C2 による誤動
作発生を無くし、また結合容量C1 ,C2 による動作マ
ージン・スピード等の悪化を軽減することができる。
【0020】また、書き込み動作は、書き込み信号線が
1本であっても、確実に行われる。今、ノードaはハイ
を、ノードbはローを保持しているとして、これをノー
ドaがローを、ノードbがハイを保持するように書き換
えるには、まず書き込みワードラインWWLをハイに、
書き込み信号線W−blをローにする。これにより、ト
ランジスタ5がONとなり、ノードaはローとなる。こ
れによりトランジスタT3 がONに、トランジスタT4
がOFFとなり、ノードbはハイを保持する。ノードb
がハイになると、トランジスタT1 はOFFにトランジ
スタT2 はONになりノードaはローを保持する。
【0021】次に、ノードaがローを、ノードbがハイ
を保持しているときに、ノードaがハイを、ノードbが
ローを保持するように書き換えるには、まず書き込みワ
ードラインWWLをハイに、書き込み信号線W−blを
ハイにする。これにより、トランジスタ5がONとな
る。ここで、前述のようにトランジスタ5の駆動能力は
トランジスタT2 の駆動能力よりも同じか又は大きいの
で、ノードaはトランジスタT2 がONしていても、ハ
イとなる。これによりトランジスタT3 がOFFに、ト
ランジスタT4 がONになり、ノードbにはローが保持
される。ノードbがローになると、トランジスタT1 が
ONに、トランジスタT2 がOFFになりノードaには
ハイを保持する。尚、読み込み動作は従来と同様である
ので、詳細な説明は省略する。
【0022】上述したように本実施例によれば、一本の
書き込み信号線W−blのみで記憶素子2に対する書き
込み動作を適確に行うことができる。また、本実施例に
よれば、従来のものに比べて書き込み信号線が一本少な
いので、集積度を向上させることができる。
【0023】次に、本発明の第2の実施例を図3、図4
を参照して詳細に説明する。尚、図3に示す半導体記憶
回路1Aにおいて、半導体記憶回路1と同等の機能を有
するものには同一の符号を付することにより、その詳細
な説明を省略する。図3に示す半導体記憶回路1Aは、
記憶素子2の一対のノードa,bに各々書き込み動作用
のトランジスタ6,7を介して接続した一対の書き込み
信号線W−blt,W−blcと、記憶素子2の一方の
ノードaにこの記憶素子2を構成する記憶動作用のトラ
ンジスタT2 と少なくとも同等の駆動能力を有する駆動
トランジスタ8を介して接続した一本の読み出し信号線
R−blと、この読み出し信号線R−blに接続したシ
ングルインプットセンスアンプ9とを具備することが特
徴である。
【0024】上述した半導体記憶回路1Aの動作を図4
をも参照しつつ説明する。書き込み動作時の初期状態と
して、書き込みワードラインWWLをハイ、読み出しワ
ードラインRWLをハイ、書き込み信号線W−bltを
ローとし、書き込み信号線W−blcをハイとしてお
き、また、読み出し信号線R−blをハイとしておくも
のとする。
【0025】この状態では、書き込み信号線W−blt
と読み出し信号線R−blとの間の結合容量C3 は、書
き込み信号線W−bltの電位レベルが読み出し信号線
R−blcの電位レベルよりも小さいので、図4に示す
ように書き込み信号線W−blt側がマイナス、読み出
し信号線R−bl側がプラスとなる。
【0026】一方、書き込み信号線W−blcと読み出
し信号線R−blとはいずれもハイの状態であるが、書
き込み信号線W−blcの電位レベルが読み出し信号線
R−blの電位レベルよりも高く、この結果、書き込み
信号線W−blcと読み出し信号線R−blとの間の結
合容量C4 は、図4に示すように書き込み信号線W−b
lc側がプラス、読み出し信号線R−bl側がマイナス
となる。
【0027】この状態で、書き込み信号線W−bltを
ハイにし、書き込み信号線W−blcをローにして書き
込み動作を行うと、結合容量C3 のマイナス側がプラス
に転じプラス側がマイナスに転じる。一方、結合容量C
4 においても、マイナス側がプラスに転じ、プラス側が
マイナスに転じる。この結果、結合容量C3 ,C4 の電
位変動は相殺されることになり、読み出し動作時の結合
容量C3 ,C4 による影響は全くなく、誤動作の発生を
防止することができ、また結合容量C3 ,C4 による動
作マージン・スピード等の悪化を軽減することができ
る。なお、書き込み信号線W−bltがハイで、書き込
み信号線W−blcがローの状態であるときに、書き込
み信号線W−bltをローにし、書き込み信号線W−b
lcをハイにして書き込み動作を行う場合も同様であ
る。
【0028】また、読み出し動作は、記憶動作用のトラ
ンジスタT2 と同等の駆動能力を有する駆動トランジス
タ8をONにすることにより行うので、一本の読み込み
信号線W−blのみで記憶素子2に対する読み込み動作
を適確に行うことができる。更に、本実施例によれば、
従来のものに比べて読み出し信号線が一本少ないので、
集積度を向上させることができる。
【0029】本発明は、上述した実施例に限定されるも
のではなく、その要旨の範囲内で種々の変形が可能であ
る。たとえば、上記の第1の実施例では、書き込み信号
線W−blを記憶素子2と読み出し信号線R−bltと
間に配置した場合について説明したが、書き込み信号線
W−blを記憶素子2と読み出し信号線R−blc間に
配置してもよい。また、同様に第2の実施例では、読み
出し信号線R−blを記憶素子2と書き込み信号線W−
blcとの間に配置してもよい。
【0030】
【発明の効果】以上詳述した本発明によれば以下の効果
を奏する。請求項1記載の発明によれば、上述した構成
としたので、1本の書き込み信号線と2本の読み出し信
号線の合計3本の信号線により結合容量による誤動作の
無い安定した動作を発揮させることが可能な半導体記憶
回路を提供することができる。
【0031】請求項2記載の発明によれば、上述した構
成としたので、1本の読み出し信号線と2本の書き込み
信号線の合計3本の信号線により結合容量による誤動作
の無い安定した動作を発揮させることが可能な半導体記
憶回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体記憶回路の第1の実施例を示す
回路図である。
【図2】第1の実施例における信号線間の結合容量を示
す説明図である。
【図3】本発明の半導体記憶回路の第2の実施例を示す
回路図である。
【図4】第2の実施例における信号線間の結合容量を示
す説明図である。
【図5】従来の半導体記憶回路を示す回路図である。
【図6】従来の半導体記憶回路の信号線間の結合容量を
示す説明図である。
【符号の説明】
1 半導体記憶回路 1A 半導体記憶回路 2 記憶素子 5 駆動トランジスタ 8 駆動トランジスタ W−bl 書き込み信号線 W−blt 書き込み信号線 W−blc 書き込み信号線 R−bl 読み出し信号線 R−blt 読み出し信号線 R−blc 読み出し信号線

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CMOS型でフリップフロップ回路構成
    とした記憶素子を有する半導体記憶回路において、前記
    記憶素子の一対のノードに各々接続した一対の読み出し
    信号線と、前記記憶素子の一方のノードにこの記憶素子
    を構成する記憶動作用のトランジスタと同等若しくは同
    等以上の駆動能力を有する駆動トランジスタを介して接
    続した一本の書き込み信号線とを有することを特徴とす
    る半導体記憶回路。
  2. 【請求項2】 前記読み出し信号線はスイッチィング素
    子を介して前記ノードに接続されている請求項1記載の
    半導体記憶回路。
  3. 【請求項3】 CMOS型でフリップフロップ回路構成
    とした記憶素子を有する半導体記憶回路において、前記
    記憶素子の一対のノードに各々接続した一対の書き込み
    信号線と、前記記憶素子の一方のノードにこの記憶素子
    を構成する記憶動作用のトランジスタと少なくとも同等
    の駆動能力を有する駆動トランジスタを介して接続した
    一本の読み出し信号線とを有することを特徴とする半導
    体記憶回路。
  4. 【請求項4】 前記書き込み信号線はスイッチィング素
    子を介して前記ノードに接続されている請求項3記載の
    半導体記憶回路。
JP4171946A 1992-06-05 1992-06-05 半導体記憶回路 Withdrawn JPH05342876A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009076200A (ja) * 2008-12-05 2009-04-09 Renesas Technology Corp 半導体記憶装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009076200A (ja) * 2008-12-05 2009-04-09 Renesas Technology Corp 半導体記憶装置

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Effective date: 19990831