JPH06169067A - Semiconductor memory device - Google Patents

Semiconductor memory device

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JPH06169067A
JPH06169067A JP4341330A JP34133092A JPH06169067A JP H06169067 A JPH06169067 A JP H06169067A JP 4341330 A JP4341330 A JP 4341330A JP 34133092 A JP34133092 A JP 34133092A JP H06169067 A JPH06169067 A JP H06169067A
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pair
transistors
read
npn transistors
write
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Takayuki Mogi
孝之 茂木
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Abstract

PURPOSE:To provide a semiconductor memory device which facilitates the prevention of the reduction of an internal holding voltage caused by a reading current and the setting of a large current as a reading current. CONSTITUTION:A pair of P-N-P transistors Q3 and Q4 are used as the loads of a pair of information holding N-P-N transistors Q1 and Q2 in a P-N-P load cell. In addition to a pair of reading N-P-N transistors Q7 and Q8 in the load cell, a pair of exclusive writing transistors Q5 and Q6 are provided. The collectors of the reading N-P-N transistors Q7 and Q8 are fixed to a ground potential and the collectors of the reading N-P-N transistors Q7 and Q8 are used as nodes different from the voltage holding nodes (a) and (b). With this constitution, a reading current is not applied to the voltage holding nodes (a) and (b).

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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、バイポーラSRAMであってかつ情報保持用トラ
ンジスタの負荷としてPNPトランジスタを用いたいわ
ゆるPNPロード(load)セルからなる半導体記憶装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device,
In particular, the present invention relates to a semiconductor memory device which is a bipolar SRAM and includes a so-called PNP load cell that uses a PNP transistor as a load of an information holding transistor.

【0002】[0002]

【従来の技術】バイポーラSRAMの1種として、図6
に示すように、情報を保持するためのマルチエミッタタ
イプのNPNトランジスタQ51,Q52の負荷としてPN
PトランジスタQ53,Q54を用いたPNPロードセルが
周知である。このPNPロードセルはマトリクス状に配
置され、セルを選択するための上側ワード線UWLにP
NPトランジスタQ53,Q54のエミッタが、下側ワード
線LWLにマルチエミッタタイプのNPNトランジスタ
Q51,Q52のエミッタの1つがそれぞれ共通接続され、
ビット線BL0,BL1にNPNトランジスタQ52,Q
51のエミッタの他の1つが接続されることによってメモ
リ回路を構成する。
2. Description of the Related Art FIG. 6 shows one type of bipolar SRAM.
As shown in, PN is used as a load of multi-emitter type NPN transistors Q51 and Q52 for holding information.
A PNP load cell using P transistors Q53 and Q54 is well known. The PNP load cells are arranged in a matrix, and P is provided on the upper word line UWL for selecting cells.
The emitters of the NP transistors Q53 and Q54 are commonly connected to the lower word line LWL and one of the emitters of the multi-emitter type NPN transistors Q51 and Q52, respectively.
NPN transistors Q52 and Q are connected to the bit lines BL0 and BL1.
The other one of the emitters of 51 is connected to form a memory circuit.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成のPNPロードセルでは、図7に示すように、情報の
読出し動作を行う際の読出し電流Ireadが電圧保持ノー
ドa,bを流れることから、PNPトランジスタQ53,
Q54のコレクタ抵抗RC や大電流が流れたときのh
fe(エミッタ接地閉路小信号順電流増幅率)の減少によ
り、内部保持電圧が低下するため、読出し電流を適切な
値に設定する必要があった。
However, in the PNP load cell having the above-described configuration, as shown in FIG. 7, the read current I read at the time of performing the information read operation flows through the voltage holding nodes a and b. Transistor Q53,
Q54 collector resistance RC or h when a large current flows
Due to the decrease in fe (grounded emitter closed-circuit small-signal forward current amplification factor), the internal holding voltage drops, so it was necessary to set the read current to an appropriate value.

【0004】また、PNPトランジスタQ53,Q54のエ
ミッタ抵抗やワード線UWLとの接続抵抗などの寄生抵
抗RP ,RX を読出し電流Ireadが流れることによる電
圧降下によって内部保持電圧がシフトし、読出しできな
くなる可能性があるため、読出し電流Ireadとしてあま
り大きな電流を設定することができず、さらには読出し
マージンを大きくとる必要があった。一般的に、ビット
線BL0,BL1には多数のメモリセルが接続され、ま
た配線などによる寄生容量が付加されていることから、
これをドライブする読出し電流Ireadが大きければ大き
い程、ビット線BL0,BL1の電圧の開く速度が上が
り、より高速なアクセス時間が得られるため、読出し電
流Ireadは大きい方が望ましい。
Further, the internal holding voltage is shifted by the voltage drop caused by the read current I read flowing through the parasitic resistance R P , R X such as the emitter resistance of the PNP transistors Q53, Q54 and the connection resistance with the word line UWL. Since there is a possibility that the read current I read may not be set, a large current cannot be set as the read current I read , and it is necessary to secure a large read margin. In general, since many memory cells are connected to the bit lines BL0 and BL1 and a parasitic capacitance due to wiring is added,
The larger the read current I read that drives this is, the faster the voltage of the bit lines BL0 and BL1 is opened, and the faster access time is obtained. Therefore, the larger the read current I read is, the more preferable.

【0005】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、読出し電流による内部保持電圧の低下を防止で
きるとともに、読出し電流として大電流を設定可能な半
導体記憶装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor memory device capable of preventing a decrease in internal holding voltage due to a read current and setting a large current as a read current. To do.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明による半導体記憶
装置は、フリップフロップ回路構成の一対の情報保持用
NPNトランジスタと、この一対の情報保持用NPNト
ランジスタとワード線との間に接続された一対の負荷用
PNPトランジスタと、各コレクタが一対の情報保持用
NPNトランジスタの各電圧保持ノードに接続されかつ
各ベースがワード線に接続された一対の書込み用NPN
トランジスタと、一対の情報保持用NPNトランジスタ
の各々と各ベースが共通接続されかつ各コレクタが基準
電位に固定された一対の読出し用NPNトランジスタと
を具備し、一対の書込み用NPNトランジスタの各エミ
ッタが書込み用ビット線に接続されるとともに、一対の
読出し用NPNトランジスタの各エミッタが書込み用ビ
ット線とは別に設けられた読出し用ビット線に接続され
て用いられる構成となつている。
A semiconductor memory device according to the present invention includes a pair of information holding NPN transistors having a flip-flop circuit configuration, and a pair of information holding NPN transistors connected to a word line. Load PNP transistor and a pair of write NPNs in which each collector is connected to each voltage holding node of a pair of information holding NPN transistors and each base is connected to a word line.
A pair of read NPN transistors each having a base commonly connected to each of the pair of information holding NPN transistors and each collector fixed to a reference potential, and each emitter of the pair of write NPN transistors is provided. In addition to being connected to the write bit line, the emitters of the pair of read NPN transistors are used by being connected to the read bit line provided separately from the write bit line.

【0007】[0007]

【作用】PNPロードセル構成の半導体記憶装置におい
て、一対の読出し用NPNトランジスタとは別に一対の
書込み専用のトランジスタを設けるとともに、読出し用
NPNトランジスタのコレクタを基準電位に固定し、こ
の読出し用NPNトランジスタのコレクタをメモリセル
の電圧保持ノードとは別ノードとすることで、読出し電
流が電圧保持ノードを流れないようにする。これによ
り、読出し電流が電圧保持ノードを流れることに起因す
る内部保持電圧の低下を防止できるとともに、読出し電
流として大電流を流すことができるため、アクセス時間
の短縮化(高速化)及び安定度の向上が図れる。
In the semiconductor memory device having the PNP load cell structure, a pair of write-only transistors are provided separately from the pair of read NPN transistors, and the collector of the read NPN transistor is fixed to the reference potential. By making the collector different from the voltage holding node of the memory cell, the read current is prevented from flowing through the voltage holding node. As a result, it is possible to prevent a decrease in the internal holding voltage due to the read current flowing through the voltage holding node, and it is possible to flow a large current as the read current, which shortens the access time (speeds up) and stabilizes the stability. Can be improved.

【0008】また、書込み専用のトランジスタのコレク
タを電圧保持ノードに接続しかつそのベースをワード線
に接続することで、本セルを用いてメモリ回路を構成し
た際に、必ず高い電位のワード線に接続されている書込
み専用トランジスタから書込み電流が流れるようになる
ため、ワード線振幅を可及的に小さくしても良好に動作
させることができる。したがって、従来1.1v程度は
必要であったワード線振幅を、バラツキその他を考えて
0.3v程度のマージンを加えても0.6v程度にする
ことができるため、アクセスのより高速化が図れる。
Further, by connecting the collector of the write-only transistor to the voltage holding node and connecting the base thereof to the word line, when a memory circuit is constructed by using this cell, the word line of high potential is surely applied. Since the write current flows from the connected write-only transistor, the word line can be satisfactorily operated even if the word line amplitude is made as small as possible. Therefore, the word line amplitude, which was required to be about 1.1v in the past, can be set to about 0.6v even if a margin of about 0.3v is added in consideration of variations and the like, and the access speed can be further increased. .

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図1は、本発明に係るPNPロードセルの
一実施例を示す回路図である。図1において、情報を保
持する一対のNPNトランジスタQ1,Q2がフリップ
フロップ回路構成にて相互に接続されており、その負荷
として一対のPNPトランジスタQ3,Q4が用いられ
ている。この一対のPNPトランジスタQ3,Q4の各
エミッタは上側ワード線UWLに共通接続され、また一
対のNPNトランジスタQ1,Q2の各エミッタは下側
ワード線LWLに共通接続される。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a PNP load cell according to the present invention. In FIG. 1, a pair of NPN transistors Q1 and Q2 holding information are connected to each other in a flip-flop circuit configuration, and a pair of PNP transistors Q3 and Q4 are used as their loads. The emitters of the pair of PNP transistors Q3 and Q4 are commonly connected to the upper word line UWL, and the emitters of the pair of NPN transistors Q1 and Q2 are commonly connected to the lower word line LWL.

【0010】一対のNPNトランジスタQ1,Q2の各
コレクタ、即ち電圧保持ノードa,bには、書込み専用
の一対のNPNトランジスタQ5,Q6の各コレクタが
接続されている。この一対のNPNトランジスタQ5,
Q6の各ベースは上側ワード線UWLに共通接続され、
また各エミッタは書込み用ビット線WBL0,WBL1
にそれぞれ接続される。
To the collectors of the pair of NPN transistors Q1 and Q2, that is, the voltage holding nodes a and b, the collectors of the pair of write-only NPN transistors Q5 and Q6 are connected. This pair of NPN transistors Q5,
The bases of Q6 are commonly connected to the upper word line UWL,
In addition, each emitter has write bit lines WBL0 and WBL1.
Respectively connected to.

【0011】一方、一対のNPNトランジスタQ1,Q
2の各ベースには、読出し専用の一対のNPNトランジ
スタQ7,Q8の各ベースが共通接続されている。この
一対のNPNトランジスタQ7,Q8の各コレクタには
接地電位、即ち本メモリセルの動作範囲内の最大電位が
印加され、また各エミッタは読出し用ビット線RBL
1,RBL0にそれぞれ接続される。
On the other hand, a pair of NPN transistors Q1 and Q
The bases of a pair of read-only NPN transistors Q7 and Q8 are commonly connected to the respective bases of 2. The ground potential, that is, the maximum potential within the operating range of the memory cell is applied to the collectors of the pair of NPN transistors Q7 and Q8, and the emitters are read bit lines RBL.
1 and RBL0 are respectively connected.

【0012】このように、書込み専用の一対のNPNト
ランジスタQ5,Q6を設けるとともに、読出し専用の
一対のNPNトランジスタQ7,Q8の各コレクタを電
圧保持ノードa,bとは別ノード(本例では、接地電
位)としたことにより、図2にに示すように、読出し電
流Ireadは電圧保持ノードa,bを流れず、読出し専用
の一対のNPNトランジスタQ7,Q8の各コレクタ接
地ノードから流れることになる。
Thus, the pair of write-only NPN transistors Q5 and Q6 are provided, and the collectors of the pair of read-only NPN transistors Q7 and Q8 are different from the voltage holding nodes a and b. As shown in FIG. 2, the read current I read does not flow through the voltage holding nodes a and b but from the collector ground node of the pair of read-only NPN transistors Q7 and Q8. Become.

【0013】これにより、一対のPNPトランジスタQ
3,Q4のコレクタ抵抗RC や、大電流が流れたときの
feの減少により内部保持電圧が低下することはなく、
またエミッタ抵抗やワード線UWLとの接続抵抗などの
寄生抵抗RP ,RX による保持電圧のシフトも起こらな
いことから、その分、読出し電流Ireadとして大電流を
流すことができるので、高速な読出しが可能になるとと
もに、読出しの安定度を向上できることになる。
As a result, the pair of PNP transistors Q
The internal holding voltage does not decrease due to the decrease in collector resistance R C of Q3 and h fe when a large current flows,
In addition, since the holding voltage is not shifted by the parasitic resistances R P and R X such as the emitter resistance and the connection resistance with the word line UWL, a large current can be flown as the read current I read , and thus the high speed operation can be achieved. This makes it possible to read and improve the stability of reading.

【0014】このように構成された本発明に係るPNP
ロードセルを用いて、メモリ回路の選択回路を構成した
回路例を図3に示す。図3の選択回路において、今、ワ
ード線UWL1に接続されている第1のメモリセル11
が選択(Select)状態で、ワード線UWL2に接続されて
いる第2のメモリセル12が非選択(Deselect)状態であ
り、トランジスタQ11のベース電位がLow、トランジ
スタQ21のベース電位がHighのときを考える。
The PNP according to the present invention configured as described above
FIG. 3 shows a circuit example in which a load circuit is used to configure a memory circuit selection circuit. In the selection circuit of FIG. 3, the first memory cell 11 now connected to the word line UWL1
Is in the Select state, the second memory cell 12 connected to the word line UWL2 is in the Deselect state, the base potential of the transistor Q11 is Low, and the base potential of the transistor Q21 is High. Think

【0015】この状態において、書込み専用のトランジ
スタQ15,Q25を持たない従来のメモリセル(図6参
照)を用いた場合には、ワード線UWL振幅は、選択状
態のメモリセル11のLow側電圧値と非選択状態のメ
モリセル12のHigh側の電圧値とから決定されてい
た。したがって、従来は、バラツキその他を考慮した場
合、トランジスタのVf を約0.8vとすると、ワード
線UWL振幅は、マージンとして0.3v程度を加える
と、少なくとも1.1v(=0.8v+0.3v)は必
要であった。
In this state, when the conventional memory cell having no write-only transistors Q15 and Q25 (see FIG. 6) is used, the word line UWL amplitude is the low side voltage value of the memory cell 11 in the selected state. And the voltage value on the High side of the memory cell 12 in the non-selected state. Therefore, conventionally, in consideration of variations and the like, assuming that Vf of the transistor is about 0.8v, the word line UWL amplitude is at least 1.1v (= 0.8v + 0.3v) when a margin of about 0.3v is added. ) Was necessary.

【0016】しかし、本発明に係るPNPロードセルを
用いた場合には、書込み専用のトランジスタQ15,Q25
のベースがワード線UWL1,UWL2にそれぞれ接続
されており、書込み電流は必ず高い電位(選択側)のワ
ード線UWL1にベースが接続されている書込み専用の
トランジスタQ15から流れるようになるため、ワード線
UWL振幅を可及的に小さくしても良好に動作させるこ
とができる。したがって、従来1.1v以上は必要であ
ったワード線UWL振幅を、バラツキその他を考えて
0.3v程度のマージンを加えても0.6v程度にする
ことができるため、アクセス時間を短縮(高速化)させ
ることができる。
However, when the PNP load cell according to the present invention is used, write-only transistors Q15 and Q25 are used.
Is connected to the word lines UWL1 and UWL2 respectively, and the write current always flows from the write-only transistor Q15 whose base is connected to the high potential (selected side) word line UWL1. Good operation can be achieved even if the UWL amplitude is made as small as possible. Therefore, the word line UWL amplitude, which was conventionally required to be 1.1 v or more, can be set to about 0.6 v even if a margin of about 0.3 v is added in consideration of variations and the like, which shortens the access time (high speed). Can be changed.

【0017】また、図3の選択回路において、読出し用
ビット線RL1,RL2間には、このビット線RL1,
RL2間の電圧を所定電位にクランプするクランプ回路
13が接続されている。このクランプ回路13は、各ベ
ースが共通接続されかつ各コレクタが接地電位(基準電
位)に固定されるとともに、各エミッタがビット線RL
1,RL2に接続された一対のNPNトランジスタQ5
1,Q52によって構成されている。
In the selection circuit of FIG. 3, the bit lines RL1, RL1 are connected between the read bit lines RL1, RL2.
A clamp circuit 13 that clamps the voltage between RL2 to a predetermined potential is connected. In the clamp circuit 13, each base is connected in common, each collector is fixed to the ground potential (reference potential), and each emitter is connected to the bit line RL.
1, a pair of NPN transistors Q5 connected to RL2
It is composed of 1 and Q52.

【0018】このクランプ回路13において、一対のN
PNトランジスタQ51,Q52のベース電位は、選択され
ているメモリセルの保持電圧(選択状態での保持電圧)
の略中間電位になるように抵抗Rclによって設定されて
いる。このように、クランプ回路13を構成するトラン
ジスタQ51,Q52のベース電位を、選択状態での保持電
圧の略中間電位に設定することにより、ビット線RL
1,RL2の選択振幅を略半分にすることができるの
で、読出し速度の高速化に寄与できることになる。
In this clamp circuit 13, a pair of N
The base potential of the PN transistors Q51 and Q52 is the holding voltage of the selected memory cell (holding voltage in the selected state).
It is set by the resistor Rcl so that the potential becomes substantially the intermediate potential. In this way, by setting the base potentials of the transistors Q51 and Q52 that configure the clamp circuit 13 to a substantially intermediate potential of the holding voltage in the selected state, the bit line RL
Since the selection amplitudes of 1 and RL2 can be halved, it is possible to contribute to the increase of the reading speed.

【0019】次に、本発明に係るPNPロードセルの基
本セルについて説明する。図4は、図1に示した基本セ
ルの半分を示した回路図であり、これを線対称に配置接
続すると図1のメモリセルが完成する。このハーフセル
は、情報保持用のNPNトランジスタQ1と、負荷用の
PNPトランジスタQ3と、書込み専用のNPNトラン
ジスタQ5と、読出し専用のNPNトランジスタQ7の
合計4個のトランジスタで構成されている。
Next, the basic cell of the PNP load cell according to the present invention will be described. FIG. 4 is a circuit diagram showing half of the basic cell shown in FIG. 1. When the basic cells are arranged and connected in line symmetry, the memory cell of FIG. 1 is completed. This half cell is composed of a total of four transistors including an information holding NPN transistor Q1, a load PNP transistor Q3, a write-only NPN transistor Q5, and a read-only NPN transistor Q7.

【0020】図5はハーフセルの構成図であり、(A)
はパターンレイアウトの一例を示す平面図、(B)は
(A)のB‐B′線断面図である。先ず、書込み専用の
NPNトランジスタQ5のベースはP+ 領域21で形成
され、P−Poly22を介してコンタクト(UWL)
23に接続されている。また、エミッタはN+ 領域24
で形成されてコンタクト(WE)25に接続され、コレ
クタはN‐エピ層26で形成されてコンタクト(NC)
に接続されている。
FIG. 5 is a block diagram of a half cell, which is (A).
FIG. 3A is a plan view showing an example of a pattern layout, and FIG. 3B is a sectional view taken along line BB ′ of FIG. First, the base of the write-only NPN transistor Q5 is formed of the P + region 21, and a contact (UWL) is formed through the P-Poly 22.
It is connected to 23. The emitter is the N + region 24
Is formed by the N-epi layer 26 and is connected to the contact (WE) 25.
It is connected to the.

【0021】一方、負荷用のPNPトランジスタQ3の
エミッタは、P+ 領域21で形成されてP−Poly2
2を介してコンタクト(UWL)23に接続されてい
る。また、ベースはN‐エピ層26で形成されてコンタ
クト(NC)に接続され、コレクタはP+ 領域28で形
成されてP−Poly29を介してコンタクト30に接
続されている。すなわち、負荷用のPNPトランジスタ
Q3は、横形(lateral) PNP構造となっている。
On the other hand, the emitter of the load PNP transistor Q3 is formed by the P + region 21 and is formed of P-Poly2.
It is connected to the contact (UWL) 23 via 2. The base is formed of the N-epi layer 26 and connected to the contact (NC), and the collector is formed of the P + region 28 and connected to the contact 30 via the P-Poly 29. That is, the load PNP transistor Q3 has a lateral PNP structure.

【0022】次に、情報保持用のNPNトランジスタQ
1のエミッタは、N+ 領域31で形成されてコンタクト
(CE)32に接続されている。また、ベースはP+
域28で形成され、P−Poly29を介してコンタク
ト30に接続され、コレクタはN‐エピ層26で形成さ
れてコンタクト(NC)に接続されている。このトラン
ジスタQ1,Q3,Q5の構造においては、図5(A)
のパターンレイアウトから明らかなように、PNPトラ
ンジスタQ3のエミッタとNPNトランジスタQ5のベ
ースとが同一の拡散領域(P+ 領域21)で形成され、
NPNトランジスタQ1のベースとPNPトランジスタ
Q3のコレクタとが同一領域(P+ 領域28)で形成さ
れ、NPNトランジスタQ1のコレクタとNPNトラン
ジスタQ5のコレクタとPNPトランジスタQ3のベー
スとが同一領域(N‐エピ層26)で形成されている。
Next, an NPN transistor Q for holding information.
The emitter of 1 is formed of the N + region 31 and connected to the contact (CE) 32. The base is formed of the P + region 28, is connected to the contact 30 through the P-Poly 29, and the collector is formed of the N-epi layer 26 and is connected to the contact (NC). The structure of the transistors Q1, Q3 and Q5 is shown in FIG.
As is clear from the pattern layout of, the emitter of the PNP transistor Q3 and the base of the NPN transistor Q5 are formed in the same diffusion region (P + region 21),
The base of the NPN transistor Q1 and the collector of the PNP transistor Q3 are formed in the same region (P + region 28), and the collector of the NPN transistor Q1 and the collector of the NPN transistor Q5 and the base of the PNP transistor Q3 are formed in the same region (N-epi). Layer 26).

【0023】一方、読出し専用のNPNトランジスタQ
7は、コレクタを接地する必要があることから、トラン
ジスタQ1,Q3,Q5とは絶縁された別の領域に形成
されている。すなわち、読出し専用のNPNトランジス
タQ7のエミッタはN+ 領域33で形成されてコンタク
ト(RE)34に接続され、ベースはP+ 領域35で形
成されてP−Poly29を介してコンタクト30に接
続され、コレクタはN‐エピ層36で形成されコンタク
ト37を介して接地(GND)されている。
On the other hand, a read-only NPN transistor Q
7 is formed in another region insulated from the transistors Q1, Q3 and Q5 because it is necessary to ground the collector. That is, the emitter of the read-only NPN transistor Q7 is formed in the N + region 33 and connected to the contact (RE) 34, and the base is formed in the P + region 35 and connected to the contact 30 via the P-Poly 29. The collector is formed of the N-epi layer 36 and is grounded (GND) through a contact 37.

【0024】上記構造のハーフセルは、図5(B)のセ
ル断面図から明らかなように、基板(P‐Sub)38
上に形成されたN‐エピ層26のさらにその上に形成さ
れ、P‐絶縁層39によって他のセルと分離されてい
る。なお、本例では、セル間の電気的分離をP+ 拡散層
で形成された絶縁層39によって行っているが、これに
限定されるものではなく、トレンチ等を用いてセル間を
電気的に分離する方法も考えられる。
The half-cell having the above structure has a substrate (P-Sub) 38, as is apparent from the cell sectional view of FIG.
It is formed further on the N-epi layer 26 formed above and is separated from other cells by the P-insulating layer 39. In this example, the cells are electrically separated by the insulating layer 39 formed of the P + diffusion layer, but the invention is not limited to this. A method of separation is also possible.

【0025】上述したセル構造によれば、ハーフセルの
レイアウト面積としては、読出し専用のNPNトランジ
スタQ7のコレクタを電圧保持ノードとは別ノードとし
た分だけ大きなものとなってしまうが、NPNトランジ
スタQ7はコレクタ接地となり、ワード選択時の負荷と
はならないので、読出し速度の高速化の妨げとなること
はない。
According to the above-described cell structure, the layout area of the half cell becomes large because the collector of the read-only NPN transistor Q7 is different from the voltage holding node, but the NPN transistor Q7 is large. Since the collector is grounded and does not become a load at the time of word selection, it does not hinder an increase in read speed.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
PNPロードセル構成の半導体記憶装置において、一対
の読出し用NPNトランジスタとは別に一対の書込み専
用のトランジスタを設けるとともに、読出し用NPNト
ランジスタのコレクタを基準電位に固定し、この読出し
用NPNトランジスタのコレクタをセルの電圧保持ノー
ドとは別ノードとしたことにより、読出し電流がメモリ
セルの電圧保持ノードを流れないため、読出し電流が電
圧保持ノードを流れることに起因する内部保持電圧の低
下を防止できるとともに、読出し電流として大電流を流
すことができる。これにより、アクセス時間の短縮化
(高速化)及び安定度の向上が図れることになる。
As described above, according to the present invention,
In a semiconductor memory device having a PNP load cell configuration, a pair of write-only transistors are provided separately from a pair of read NPN transistors, the collector of the read NPN transistor is fixed to a reference potential, and the collector of the read NPN transistor is used as a cell. Since the read current does not flow through the voltage holding node of the memory cell by setting it as a node different from the voltage holding node of, the decrease of the internal holding voltage due to the read current flowing through the voltage holding node can be prevented and the read voltage can be prevented. A large current can be passed as the current. This makes it possible to shorten the access time (speed up) and improve the stability.

【0027】しかも、書込み専用のトランジスタのコレ
クタを電圧保持ノードに接続しかつそのベースをワード
線に接続したことにより、本メモリセルを用いてメモリ
回路を構成した際に、必ず高い電位のワード線に接続さ
れている書込み専用トランジスタから書込み電流が流れ
るようになり、ワード線振幅を可及的に小さくしても良
好に動作させることができるので、アクセスのより高速
化が図れるという効果もある。
Moreover, since the collector of the write-only transistor is connected to the voltage holding node and the base thereof is connected to the word line, when the memory circuit is constructed by using the present memory cell, the word line of high potential is surely held. Since a write current flows from the write-only transistor connected to, and the word line can be satisfactorily operated even if the amplitude of the word line is made as small as possible, there is an effect that the access speed can be further increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1の等価回路図である。FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of FIG.

【図3】本発明に係るPNPロードセルを用いて構成し
たメモリ回路の選択回路の回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram of a selection circuit of a memory circuit configured by using a PNP load cell according to the present invention.

【図4】本発明に係るPNPロードセルのハーフセルの
回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram of a half cell of a PNP load cell according to the present invention.

【図5】本発明に係るPNPロードセルのハーフセルの
構成図であり、(A)はそのパターンレイアウト図、
(B)は(A)のB‐B′線断面図である。
FIG. 5 is a configuration diagram of a half cell of a PNP load cell according to the present invention, in which (A) is a pattern layout diagram thereof,
(B) is a sectional view taken along line BB ′ of (A).

【図6】従来例の回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram of a conventional example.

【図7】図6の等価回路図である。FIG. 7 is an equivalent circuit diagram of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 第1のメモリセル 12 第2のメモリセル 13 クランプ回路 Q1,Q2 情報保持用NPNトランジスタ Q3,Q4 負荷用PNPトランジスタ Q5,Q6 書込み用NPNトランジスタ Q7,Q8 読出し用NPNトランジスタ a,b 電圧保持ノード 11 first memory cell 12 second memory cell 13 clamp circuit Q1, Q2 information holding NPN transistor Q3, Q4 load PNP transistor Q5, Q6 write NPN transistor Q7, Q8 read NPN transistor a, b voltage hold node

フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 27/10 481 7210−4M 6741−5L G11C 11/40 305 Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Office reference number FI technical display location H01L 27/10 481 7210-4M 6741-5L G11C 11/40 305

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フリップフロップ回路構成の一対の情報
保持用NPNトランジスタと、 前記一対の情報保持用NPNトランジスタとワード線と
の間に接続された一対の負荷用PNPトランジスタと、 各コレクタが前記一対の情報保持用NPNトランジスタ
の各電圧保持ノードに接続されかつ各ベースが前記ワー
ド線に接続された一対の書込み用NPNトランジスタ
と、 前記一対の情報保持用NPNトランジスタの各々と各ベ
ースが共通接続されかつ各コレクタが基準電位に固定さ
れた一対の読出し用NPNトランジスタとを具備し、 前記一対の書込み用NPNトランジスタの各エミッタが
書込み用ビット線に接続されるとともに、前記一対の読
出し用NPNトランジスタの各エミッタが前記書込み用
ビット線とは別に設けられた読出し用ビット線に接続さ
れて用いられることを特徴とする半導体記憶装置。
1. A pair of information holding NPN transistors having a flip-flop circuit configuration, a pair of load PNP transistors connected between the pair of information holding NPN transistors and a word line, and each collector having the pair. A pair of write NPN transistors connected to respective voltage holding nodes of the information holding NPN transistor and having respective bases connected to the word line, and a base commonly connected to each of the pair of information holding NPN transistors. And a pair of read NPN transistors each having a collector fixed to a reference potential, each emitter of the pair of write NPN transistors being connected to a write bit line, and a pair of read NPN transistors of the pair. Each emitter has a read-out bit provided separately from the write-in bit line. The semiconductor memory device characterized by being used is connected to the bets line.
【請求項2】 前記基準電位は、動作範囲内の最大電位
であることを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装
置。
2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the reference potential is a maximum potential within an operating range.
【請求項3】 前記一対の読出し用NPNトランジスタ
は、前記一対の情報保持用NPNトランジスタ、前記一
対の負荷用PNPトランジスタ及び前記一対の書込み用
NPNトランジスタとは電気的に分離された領域に形成
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。
3. The pair of read NPN transistors are formed in an area electrically separated from the pair of information holding NPN transistors, the pair of load PNP transistors, and the pair of write NPN transistors. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the semiconductor memory device is a semiconductor memory device.
【請求項4】 各ベースが共通接続されかつ各コレクタ
が基準電位に固定されるとともに、各エミッタが前記読
出し用ビット線に接続された一対のトランジスタからな
り、前記読出し用ビット線間の電圧を所定電位にクラン
プするクランプ回路を有し、前記一対のトランジスタの
ベース電位が選択状態での保持電圧の略中間電位に設定
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. A pair of transistors in which each base is connected in common, each collector is fixed to a reference potential, and each emitter is connected to the read bit line, and a voltage between the read bit lines is set. 2. The semiconductor memory device according to claim 1, further comprising a clamp circuit for clamping at a predetermined potential, wherein the base potential of the pair of transistors is set to a substantially intermediate potential of the holding voltage in the selected state.
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