JPH0744224B2 - Semiconductor memory device - Google Patents

Semiconductor memory device

Info

Publication number
JPH0744224B2
JPH0744224B2 JP60023436A JP2343685A JPH0744224B2 JP H0744224 B2 JPH0744224 B2 JP H0744224B2 JP 60023436 A JP60023436 A JP 60023436A JP 2343685 A JP2343685 A JP 2343685A JP H0744224 B2 JPH0744224 B2 JP H0744224B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
word line
transistors
bit
memory cell
memory device
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP60023436A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS61183951A (en
Inventor
隆博 岡部
勝博 則末
誠 林
知行 渡部
圭三 松本
誠 降旗
節生 小倉
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP60023436A priority Critical patent/JPH0744224B2/en
Publication of JPS61183951A publication Critical patent/JPS61183951A/en
Publication of JPH0744224B2 publication Critical patent/JPH0744224B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B10/00Static random access memory [SRAM] devices
    • H10B10/10SRAM devices comprising bipolar components

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は集積回路に係り、特に設計性、拡張性に優れた
半導体記憶装置に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an integrated circuit, and more particularly to a semiconductor memory device excellent in designability and expandability.

〔発明の背景〕[Background of the Invention]

従来、アナログ・ディジタル共存LSIにおける、内蔵型
のI2L RAMについては、電子通信学会論文誌J66−C巻
第9号 第668頁乃至675頁における、金子等による「高
耐圧アナログ回路共存256ビットI2L RAM」と題する文
献、並びに特開昭58−159294号公報において論じられて
いる。
Conventionally, for the built-in I 2 L RAM in analog / digital coexistence LSI, the IEICE Transactions J66-C
No. 9, pp. 668 to 675, discussed in Kaneko et al., "High-breakdown-voltage analog circuit coexistence 256-bit I 2 L RAM", and JP-A-58-159294.

また、I2L RAMに関して、特開昭55−21179号公報、特開
昭55−67995号公報および特開昭56−19658号公報におい
て論じられている。
Further, I 2 L RAM is discussed in JP-A-55-21179, JP-A-55-67995 and JP-A-56-19658.

第1図(a)は、従来のI2L素子によるメモリセルの回
路図である。
FIG. 1A is a circuit diagram of a memory cell using a conventional I 2 L element.

第1図(a)のメモリセルは、2コレクタのI2L 2素子
を用い、それぞれのI2Lのベースと、それぞれの2コレ
クタのうち1コレクタを相互に交差接続し、残りの1コ
レクタをそれぞれビット線B,に接続している。また、
I2Lのインジエクタをワード線W+,I2Lのエミツタをワー
ド線W-としている。
The memory cell shown in FIG. 1 (a) uses an I 2 L 2 element having two collectors, each I 2 L base and one of the two collectors are cross-connected to each other, and the remaining one collector is used. Are connected to the bit lines B, respectively. Also,
The I 2 L injector is used as the word line W + , and the I 2 L emitter is used as the word line W .

それぞれ、Q11,Q12はpnpトランジスタ、Q13,Q14は2コ
レクタの逆方向動作するnpnトランジスタである。
Q 11 and Q 12 are pnp transistors, and Q 13 and Q 14 are 2-collector npn transistors operating in the reverse direction.

第1図(b)は、第1図(a)の動作を説明するための
等価回路である。第1図(a)の2コレクタ逆npnトラ
ンジスタQ13,Q14は第1図(b)では等価的に、ベース
とコレクタを相互に交差接続した逆npnトランジスタ
Q23,Q24と、読み出し、書き込みを行なう際の外部との
結合素子として働く、逆npnトランジスタQ25,Q26とに分
離して表わしてあり、Q23とQ25はQ13に、Q24とQ26はQ14
に相当する。
FIG. 1 (b) is an equivalent circuit for explaining the operation of FIG. 1 (a). The two-collector reverse npn transistors Q 13 and Q 14 in FIG. 1 (a) are equivalent to each other in FIG. 1 (b).
Q 23 and Q 24 are shown separately as reverse npn transistors Q 25 and Q 26 , which serve as coupling elements between the outside when reading and writing, and Q 23 and Q 25 are shown as Q 13 and Q 25. 24 and Q 26 are Q 14
Equivalent to.

ワード線W+には定電流源Iinjが接続され、pnpトランジ
スタQ21,Q22はそれぞれ逆npnトランジスタQ23,Q24およ
びQ25,Q26の負荷として働く。また、逆npnトランジスタ
Q25,Q26のコレクタはそれぞれビツト線B,に接続さ
れ、B,は負荷抵抗RBを通して電源VBBに接続されてい
る。
A constant current source I inj is connected to the word line W + , and the pnp transistors Q 21 and Q 22 function as loads on the reverse npn transistors Q 23 and Q 24 and Q 25 and Q 26 , respectively. Also, reverse npn transistor
The collectors of Q 25 and Q 26 are connected to the bit line B, respectively, and B, is connected to the power supply V BB through the load resistance R B.

以下、第1図(b)の等価回路図を用いて、読み出し動
作と、その条件について述べる。
The read operation and its conditions will be described below with reference to the equivalent circuit diagram of FIG.

いま、逆npnトランジスタQ23,Q25が導通状態であれば、
Q24,Q26は非導通である。Q25には、pnpトランジスタQ22
を通じて供給されるベース電流に応じたコレクタ電流が
流れる。この場合のコレクタ電流は負荷抵抗RBを通じて
電源VBBより供給され、ビツト線Bの電位VBは、負荷抵
抗RBの電圧降下による分だけ、VBBより低くなる。
Now, if the reverse npn transistors Q 23 and Q 25 are conductive,
Q 24 and Q 26 are non-conductive. Q 25 is a pnp transistor Q 22
A collector current corresponding to the base current supplied through the current flows. The collector current in this case is supplied from the power source V BB through the load resistance R B , and the potential V B of the bit line B becomes lower than V BB by the amount of the voltage drop of the load resistance R B.

一方、ビツト線の電位は、Q26が非導通であるためVBB
と同電位であり、このビツト線Bとの電位差を検出す
ることにより、メモリー内部の情報を読み出すことが可
能である。
On the other hand, the potential of the bit line is V BB because Q 26 is non-conductive.
It is possible to read out the information in the memory by detecting the potential difference with the bit line B.

以上1ビツトのみの読み出し動作について述べたが、実
際のRAMでは、ビツト線B,を共用する複数個のメモリ
セルが存在する。
The read operation of only one bit has been described above, but in an actual RAM, there are a plurality of memory cells sharing the bit line B.

したがつて、選択,非選択のメモリセルが電気的に分離
できないため非選択のメモリセルも、ビツト線よりコレ
クタ電流を吸い込むことになる。
Therefore, since the selected and unselected memory cells cannot be electrically separated, the unselected memory cells also absorb the collector current from the bit line.

そこで、メモリセルの選択,非選択を行なう方法とし
て、選択したセルのインジエクタ電流Iinjを増やし、非
選択のセルが吸い込む電流との差をつけるという手段が
取られる。この場合、ビツト線間の電位差が最も少なく
なる最悪条件は、すべての非選択のメモリセルが、選択
されたメモリセルと反対の情報を保持している場合であ
る。選択されたメモリセルのインジエクタ電流をIS,非
選択のメモリセルのインジエクタ電流をIUSとすると、
選択されたセルの吸い込み電流IB、及び非選択セルの全
吸い込み電流IUSTは、 となる。
Therefore, as a method of selecting and deselecting a memory cell, a means of increasing the injector current I inj of the selected cell to make a difference from the current drawn by the non-selected cell is taken. In this case, the worst condition in which the potential difference between the bit lines is the smallest is when all the non-selected memory cells hold the opposite information to the selected memory cell. When the injector current of the selected memory cell is I S and the injector current of the non-selected memory cell is I US ,
The sink current I B of the selected cell and the total sink current I UST of the non-selected cell are Becomes

ここで、αPはそれぞれ、pnpトランジスタQ21,Q22
のベース接地電流増巾率、逆npnトランジスタQ25,Q26
電流増巾率である。またNはビツト線B,に接続される
メモリセルの個数である。選択されたメモリセルの情報
が読み出し可能な条件は IB>IUST (3) であるから、インジエクタ電流、IUS,IS間の関係は、 IS>IUS(N−1) (1.4) とならなければならない。
Here, α P and β n are pnp transistors Q 21 and Q 22 respectively.
Is the base grounding current amplification factor of and the current amplification factors of the reverse npn transistors Q 25 and Q 26 . N is the number of memory cells connected to the bit line B. Since the condition that the information of the selected memory cell can be read is I B > I UST (3), the relationship between the injector currents, I US and I S is I S > I US (N-1) (1.4) ) Must be.

例えば、1KビツトのRAMを1ワード8ビツトの構成で作
つたとすると、ビツト線を共有するメモリセルは128個
となり、ISはIUSの127倍以上としなければならない。こ
のことにより、RAMの規模,構成が異なると、ビツト線
を共有するメモリセルの数が異なつてくるので、周辺回
路をその都度設計しなければならない。また、安定動作
のためにはIS/IUSは102以下にするのが望ましい。従つ
て従来I2L RAM回路は1Kビツト以上のRAMには適さない。
For example, if a 1K-bit RAM is made up of 1 word and 8 bits, the number of memory cells sharing a bit line is 128, and I S must be 127 times or more of I US . As a result, the number of memory cells sharing a bit line varies depending on the scale and configuration of the RAM, and the peripheral circuit must be designed each time. Further, for stable operation, I S / I US is preferably 10 2 or less. Therefore, the conventional I 2 L RAM circuit is not suitable for 1K bit or more RAM.

〔発明の目的〕[Object of the Invention]

本発明の目的は、設計性、拡張性に優れた半導体記憶装
置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a semiconductor memory device having excellent designability and expandability.

〔発明の概要〕[Outline of Invention]

本発明では上記目的を達成するために、ベースおよびコ
レクタが相互に交差接続され、それぞれのエミッタが共
に第1のワード線に接続された第1極性の第1及び第2
のトランジスタと、 上記第1及び第2のトランジスタの負荷として働き、そ
れぞれの1端がそれぞれ上記第1及び第2のトランジス
タのコレクタに接続され、それぞれ他の1端が共に第3
のワード線に接続された第1及び第2の負荷素子と、 ベースがそれぞれ上記第1及び第2のトランジスタのコ
レクタに接続され、エミッタが共に第2のワード線に接
続され、コレクタがそれぞれ第1及び第2のビット線に
接続された第1極性の第1及び第2の結合トランジスタ
とからなるメモリセルを有することを特徴とする半導体
記憶装置とした。
In the present invention, in order to achieve the above object, the first and second polarities of the first polarity, in which the base and the collector are cross-connected to each other and the respective emitters are both connected to the first word line, are provided.
And the first and second transistors as a load, one end of each of which is connected to the collectors of the first and second transistors, and the other one end of which is the third.
First and second load elements connected to the first word line, the bases connected to the collectors of the first and second transistors, respectively, the emitters connected to the second word line, and the collectors respectively connected to the second word line. A semiconductor memory device having a memory cell including first and second coupling transistors of the first polarity connected to the first and second bit lines is provided.

〔発明の実施例〕Example of Invention

以下、本発明の第1の実施例を第2図を用いて説明す
る。第2図は、本発明によるI2Lメモリセル1ビツト分
の等価回路である。
The first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 2 is an equivalent circuit of one bit of the I 2 L memory cell according to the present invention.

第2図において、相互に交差接続されたnpnトランジス
タQ3,Q4と、負荷として働くpnpトランジスタQ1,Q2は、
第1の実施例では、I2L 2ゲート分を相互配線すること
により構成されている。それぞれ、Q1とQ4およびQ2とQ3
でI2L 1ゲートに対応する。また、Q5,Q6は通常のnpnト
ランジスタすなわち順方向動作のnpnトランジスタであ
る。またQ3とQ4はI2L ゲート内の逆方向動作トランジス
タである。したがつてQ5,Q6はQ3,Q4とは逆方向に動作す
るものである。またワード線W+は、I2Lのインジエクタ
ラインである。
In FIG. 2, cross-connected npn transistors Q 3 and Q 4 and pnp transistors Q 1 and Q 2 acting as loads are
The first embodiment is constructed by interconnecting I 2 L 2 gates. Q 1 and Q 4 and Q 2 and Q 3, respectively
Corresponds to the I 2 L 1 gate. Further, Q 5 and Q 6 are normal npn transistors, that is, forward-direction npn transistors. Also, Q 3 and Q 4 are reverse acting transistors in the I 2 L gate. Therefore, Q 5 and Q 6 operate in the opposite direction to Q 3 and Q 4 . The word line W + is an I 2 L injector line.

動作時、ワード線W+には、定電流源が接続される。During operation, a constant current source is connected to the word line W + .

次に、本発明によるメモリセルの動作を説明する。Next, the operation of the memory cell according to the present invention will be described.

第3図は、第2図のメモリセルのワード線WC,WSと、ビ
ツト線B,の電位変化を表わしており、本発明によるメ
モリセルの動作を明らかにしたタイミングチヤート図で
ある。第3図のa点では、ワード線WCの電位VWCはほぼ0
V程度の低レベル、WSのレベルVWSは0.7V程度の高レベ
ル、また、ビツト線B,の電位VB,V は共に高レベルと
なつており、スイツチトランジスタQ5,Q6はオフ状態に
ある。このため、メモリセル内部の情報は保たれ、待期
状態となつている。b点では、ワード線WC,WSの電位
VWC,VWSは共に高レベル、又、ビツト線Bの電位VBは低
レベル、の電位V は高レベルにある。このため、ス
イツチトランジスタQ5のベース−コレクタ間は順バイア
スとなり逆方向動作し、Q5のベース電位はワード線WC
電位VWCとほぼ同じとなる。よつてQ4のベース・エミツ
タ間は順バイアスされなくなり、強制的に非導通状態と
なり書き込みが行なわれる。c点では、ワード線WC,WS
の電位VWC,VWSは共に低レベルとなつている。この状態
では、b点で行なわれた書き込みによりスイツチトラン
ジスタQ6のベース電位が高レベルとなつているので、Q6
は順方向動作しの電位V を低レベルとする。このと
きのビツト線B,の電位差(VB−V )を検出すること
により読み出しが可能となる。
FIG. 3 shows the word line W of the memory cell of FIG.C, WSAnd
It represents the potential change of the test line B, and
In the timing chart that clarified the behavior of the molysel
is there. At point a in FIG. 3, word line WCPotential VWCIs almost 0
Low level about V, WSLevel VWSIs a high level of about 0.7V
And the potential V of bit line B,B, V Are both high level
Switching transistor QFive, Q6Turned off
is there. Therefore, the information inside the memory cell is retained and the
It is in a state. At point b, word line WC, WSPotential of
VWC, VWSAre both high level and the potential V of the bit line BBIs low
Level, potential V Is at a high level. For this reason,
Ittsu transistor QFiveBias between base and collector of
Becomes Q and operates in the opposite direction, QFiveThe base potential of word line WCof
Potential VWCIs almost the same as. Yotsute QFourBass Emitsu
Forward bias is no longer applied between the
In fact, writing is performed. At point c, word line WC, WS
Potential VWC, VWSAre both low level. This state
Then, by the writing done at point b
Dista Q6Since the base potential of is at a high level, Q6
Is a forward operating potential V To a low level. This and
Potential difference of the bit line B, (VB-V ) Is detected
Makes it possible to read.

d点では、ワード線の状態はb点と同じで書き込み状態
となつているが、ビツト線はb点と反対にが低レベル
となつている。このことによりQ6が順方向動作し、Q3
非導通状態となる。b点において行なわれた書き込みを
“1"とすると、d点では“0"を書き込んでいることにな
る。また、e点では、c点と同じく、ワード線を読み出
し状態として読み出しを行なつているが、読み出されて
いる情報は、c点とは逆であり、Bが低レベルが高レ
ベルとなつている。c点で読み出された情報を“1"とす
ると、e点で読み出された情報は“0"に相当する。
At the point d, the state of the word line is the same as that at the point b and it is in the written state, but the bit line is at the low level on the opposite side of the point b. This causes Q 6 to operate in the forward direction and Q 3 to be non-conductive. If the writing performed at the point b is "1", "0" is written at the point d. Further, at the point e, as with the point c, the word line is read while the word line is in the read state. However, the information being read is the opposite of that at the point c, and the low level of B is the high level. ing. If the information read at point c is "1", the information read at point e corresponds to "0".

本実施例ではQ1,Q4とQ2,Q3を各々I2Lゲートで形成する
ため、2つのトランジスタがほぼ1素子に近い小面積で
構成できる。したがつてセル面積が小さい効果を有す
る。また結合npnトランジスタQ5,Q6が順方向トランジス
タのため、利得が大きい。このため読出しが安定に行な
える効果がある。また、本発明のセル回路構成では従来
と異なりWC,WSを互いに分離して独立に電位を与える。
このため、セルの選択と非選択が電気的に確実に行なえ
る効果を有する。
In this embodiment, each of Q 1 , Q 4 and Q 2 , Q 3 is formed by an I 2 L gate, so that two transistors can be formed in a small area which is almost one element. Therefore, it has an effect of reducing the cell area. Further, since the coupled npn transistors Q 5 and Q 6 are forward transistors, the gain is large. Therefore, there is an effect that reading can be stably performed. Further, in the cell circuit configuration of the present invention, W C and W S are separated from each other and a potential is independently applied unlike the conventional case.
Therefore, there is an effect that the selection and non-selection of the cells can be surely performed electrically.

第4図(a)は、本発明によるメモリセリを集積回路上
で構成する場合の平面パターンの1実施例を示す。第4
図(b)は、第4図(a)のX−X′面での断面構造図
である。
FIG. 4 (a) shows an embodiment of a plane pattern when the memory cell according to the present invention is formed on an integrated circuit. Fourth
FIG. 4B is a sectional structural view taken along the line XX ′ in FIG.

第4図(a)において、破線内でメモリセル1ビツト分
であり、第2図におけるトランジスタ対Q3,Q4およびQ1,
Q2はI2L領域内に、Q5,Q6はnpn領域に形成されている。
また、I2L領域と、npn領域内の個々のnpnトランジスタ
は、素子分離領域41により電気的に分離された上で相互
配線されている。ワード線WCはI2L領域内のn+埋め込み
層424端に取り出し電極45を設けることにより配線で
き、素子領域上の配線を必要としない。
In FIG. 4 (a), one bit of the memory cell is shown within a broken line, and the transistor pair Q 3 , Q 4 and Q 1 , in FIG.
Q 2 is formed in the I 2 L region, and Q 5 and Q 6 are formed in the npn region.
Further, the I 2 L region and the individual npn transistors in the npn region are electrically isolated by the element isolation region 41 and then interconnected. The word line W C can be wired by providing the extraction electrode 45 at the end of the n + buried layer 424 in the I 2 L region and does not require wiring on the element region.

また、npnトランジスタは下段のメモリセルのnpnトラン
ジスタと、コレクタとなるn型領域429,n+拡散層433お
よび、n+埋め込み層430を共有し、1つの分離領域内に
ある。本実施例では、ビツト線B′,′,B,は2層
配線を用いているが、これらを1層配線を用いて配線す
ることも可能である。
The npn transistor shares the n-type region 429 serving as a collector, the n + diffusion layer 433, and the n + buried layer 430 with the npn transistor of the memory cell in the lower stage, and is in one isolation region. In the present embodiment, the bit lines B ',', B, use the two-layer wiring, but it is also possible to wire them using the one-layer wiring.

第5図は、第2の実施例を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing the second embodiment.

第5図はメモリセル1ビツト分を示しており、第2図の
メモリセルの負荷となるpnpトランジスタQ1,Q2を負荷抵
抗R51,R52に置き換えたものである。また第2図と同じ
くトランジスタQ51,Q52は逆方向、Q53,Q54は、順方向動
作するnpnトランジスタである。
FIG. 5 shows one bit of the memory cell, in which the pnp transistors Q 1 and Q 2 which become the load of the memory cell of FIG. 2 are replaced with load resistors R 51 and R 52 . Also, as in FIG. 2, the transistors Q 51 and Q 52 are npn transistors that operate in the reverse direction, and Q 53 and Q 54 are npn transistors that operate in the forward direction.

第6図は第3の実施例を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a third embodiment.

第6図はメモリセル1ビツト分を示しており、第2図の
メモリセルの負荷となるpnpトランジスタQ1,Q2をダイオ
ードD61,D62に置き換えたものである。また第2図と同
じく、トランジスタQ61,Q62は逆方向、Q63,Q64は順方向
に動作するnpnトランジスタである。
FIG. 6 shows one bit of the memory cell, in which the pnp transistors Q 1 and Q 2 which are the loads of the memory cell of FIG. 2 are replaced with diodes D 61 and D 62 . Also, as in FIG. 2, the transistors Q 61 and Q 62 are npn transistors which operate in the reverse direction and Q 63 and Q 64 operate in the forward direction.

次に、本発明第4の実施例について説明する。回路的に
は第2図と同様の構成である。第4の実施例では、Q1,Q
2を通常のpnpトランジスタとし、Q3,Q4,Q5,Q6をすべて
通常の順方向npnトランジスタで形成する。本実施例で
は、Q3,Q4,Q5,Q6がすべて高利得のため、製造バラツキ
等により利得が低下しても余裕がある。このため製造マ
ージンが広い効果がある。ただし、第1の実施例よりセ
ル面積は大きくなる。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. The circuit has the same configuration as in FIG. In the fourth embodiment, Q 1 , Q
2 is a normal pnp transistor, and Q 3 , Q 4 , Q 5 , and Q 6 are all normal forward npn transistors. In this embodiment, since Q 3 , Q 4 , Q 5 , and Q 6 are all high gain, there is a margin even if the gain is reduced due to manufacturing variations or the like. Therefore, the manufacturing margin is wide. However, the cell area is larger than in the first embodiment.

第5の実施例について説明する。回路的には、第2図と
同様の構成である。第5の実施例ではQ1,Q4とQ2,Q3を各
々I2Lゲートで形成し、Q5,Q6を逆方向npnトランジスタ
で形成する。本実施例では、Q3,Q4及びQ5,Q6がそれぞれ
エミツタを共通とする逆方向npnトランジスタであるた
め、ワード線用配線が不要となり、セル面積を低減でき
る効果がある。
A fifth embodiment will be described. The circuit has the same configuration as in FIG. In the fifth embodiment, Q 1 , Q 4 and Q 2 , Q 3 are formed by I 2 L gates respectively, and Q 5 , Q 6 are formed by reverse npn transistors. In the present embodiment, Q 3 , Q 4 and Q 5 , Q 6 are reverse npn transistors having a common emitter, so that the word line wiring is not necessary and the cell area can be reduced.

さらに、本実施例において、Q3,Q4のみを順方向npnトラ
ンジスタで形成した場合も有効である。
Further, in this embodiment, it is also effective when only Q 3 and Q 4 are formed by forward npn transistors.

第7図(a)は、第5の実施例によるメモリセルを集積
回路上で構成する場合の平面パターンの1例を示す。第
7図(b)は、第7図(a)のX−X′面での断面構造
図である。
FIG. 7A shows an example of a plane pattern when the memory cell according to the fifth embodiment is formed on an integrated circuit. FIG. 7 (b) is a sectional structural view taken along the line XX 'in FIG. 7 (a).

第7図(a)において、破線内がメモリセル1ビツト分
であり、第2図におけるトランジスタ対Q3,Q4およびQ1,
Q2はI2L領域内に、Q5,Q6はnpn領域に形成されている。
また、I2L領域と、npn領域は、素子分離領域41により電
気的に分離されている。ワード線WCはI2L領域内のn+
め込み層424端に取り出し電極45を設けることにより配
線でき、素子領域上の配線を必要としない。
In FIG. 7 (a), the inside of the broken line is one bit of the memory cell, and the transistor pair Q 3 , Q 4 and Q 1 , in FIG.
Q 2 is formed in the I 2 L region, and Q 5 and Q 6 are formed in the npn region.
Further, the I 2 L region and the npn region are electrically isolated by the element isolation region 41. The word line W C can be wired by providing the extraction electrode 45 at the end of the n + buried layer 424 in the I 2 L region and does not require wiring on the element region.

同様にワード線WSもnpn領域内のn+埋め込み層430に取り
出し電極412設けることにより配線でき、素子領域上の
配線を必要としない。本実施例では、ビツト線B′,
′,B,は2層配線を用いているが、これらを1層配
線を用いて配線することも可能である。
Similarly, the word line W S can also be wired by providing the extraction electrode 412 on the n + buried layer 430 in the npn region, and does not require wiring on the element region. In this embodiment, the bit lines B ',
Although ', B, use two-layer wiring, it is also possible to wire these by using one-layer wiring.

第8図は、本発明によるメモリセルを用いて構成した1K
ビツトのRAMのブロツク図の1例である。本発明による
第1〜第4の実施例のメモリセルのいずれも用いても第
8図の構成でメモリを実現することが可能である。
FIG. 8 shows a 1K constructed using the memory cell according to the present invention.
It is an example of a block diagram of a bit RAM. Even if any of the memory cells of the first to fourth embodiments according to the present invention is used, the memory can be realized with the configuration of FIG.

第8図のブロツク図中、セルブロツクCB(1,1)〜CB(1
6,8)は、1つのブロツク中にワード線を共通とする8
ビツトのメモリセルを含んでいる。本回路では、さらに
このセルブロツクを横方向に8個つなぎ合計64個のメモ
リセルでワード線を共有している。また一対のビツト線
には16個のメモリセルが接続されており、縦方向には16
個のセルブロツクを重ねた構成となつている。
In the block diagram of FIG. 8, cell blocks CB (1,1) to CB (1
6,8) have a common word line in one block 8
It contains a bit memory cell. In this circuit, eight cell blocks are laterally connected to each other, and a total of 64 memory cells share a word line. Also, 16 memory cells are connected to the pair of bit lines, and 16 memory cells are connected in the vertical direction.
It is constructed by stacking individual cell blocks.

ワード線端には16個のワードドライバWD1〜WD16が接続
され、ビツト線端にはセンスアンプ、及びビツトドライ
バブロツクSABD1〜SABD8が8個接続されている。
Sixteen word drivers WD1 to WD16 are connected to the word line ends, and eight sense amplifiers and bit driver blocks SABD1 to SABD8 are connected to the bit line ends.

本回路での読み出し、書き込みは、セルブロツクごとに
行なう。よつて、入出力のデータ線721,722は8本ずつ
備わつているが、センスアンプ,ビツトドライバの回路
を変え、リードライト線の信号を利用することにより入
出力線を共用して、データ線を合計8本とすることも可
能である。セルブロツクの選択方法は、Xアドレスデコ
ーダ717、及びYアドレスデコーダ723によつて行なう。
また、読み出しか書き込みかの選択は、リードライト線
719によつて行なう。
Reading and writing in this circuit are performed for each cell block. Therefore, eight input / output data lines 721 and 722 are provided, but by changing the circuits of the sense amplifier and bit driver and using the signals of the read / write lines, the input / output lines are shared and the data lines are provided. It is also possible to make a total of eight. The cell block selecting method is performed by the X address decoder 717 and the Y address decoder 723.
In addition, read or write is selected as read or write.
719.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、動作状態にあるメモリセルと保持状態
のメモリセルとの電気的分離が容易にでき、周辺回路の
標準化RAMの構成の自由度の増大が得られる。このため
設計性、拡張性の向上に効果がある。
According to the present invention, the memory cells in the operating state and the memory cells in the holding state can be easily electrically separated, and the degree of freedom in the configuration of the standardized RAM of the peripheral circuit can be increased. Therefore, it is effective in improving designability and expandability.

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

第1図は従来のI2L RAMセルの回路図、及びその等価回
路図、第2図は本発明によるメモリセルの一実施例の回
路図、第3図は本発明によるメモリセルの制御パルスチ
ヤートを示す図、第4図は第1の実施例のメモリセルの
平面パターン及び断面構造を示す図、第5図及び第6図
は本発明によるメモリセルの第2,第3の実施例の回路
図、第7図は第5の実施例のメモリセルの平面パターン
及び断面構造を示す図、第8図は本発明によるメモリセ
ルを用いた1KビツトRAMの構成を示すブロツク図であ
る。 Q11,Q12,Q21,Q22……pnpトランジスタ、Q13,Q14……2
コレクタnpnトランジスタ、Q23,Q24,Q25,Q26……npnト
ランジスタ、Q27,Q28……ダイオード、W+,W-……ワード
線、B,……ビツト線、RB……負荷抵抗、VBB……ビツ
ト線電源、Iinj……電流源、WC,WS……ワード線、Q1,Q2
……pnpトランジスタ、Q3,Q4,Q5,Q6……npnトランジス
タ、VWC……ワード線WCの電位、VWS……ワード線WSの電
位、VB……ビツト線Bの電位、B ……ビツト線の電
位、41,422,428,433……素子分離領域、42,43,45,423,4
26,431……p形不純物拡散領域、44,47,411,413,424,42
7,430,432,433……n形不純物拡散領域、45,46,48,410,
412,416,……コンタクト穴、437……p形基板、425,429
……n形エピタキシヤル層、417,418,419,420,421……
電極及び配線、436,435……絶縁膜、R51,R52……負荷抵
抗、Q51,Q52,Q53,Q54……npnトランジスタ、W+,WC,WS
…ワード線、B,……ビツト線、D61,D62……ダイオー
ド、Q61,Q62,Q63,Q64……npnトランジスタ、W+,WC,WS
…ワード線、B,……ビツト線、CB(1,1)〜CB(16,
8)……メモリセルブロツク、WD1〜WD16……ワードドラ
イバ、SABD1〜SABD8……センスアンプ,ビツトドライバ
ブロツク、717……Xアドレスデコーダ、723……Yアド
レスデコーダ、718……Xアドレスデコーダ入力、720…
…Yアドレスデコーダ入力、719……リードライト信号
ライン、721……データ入力ライン、722……データ出力
ライン。
 Figure 1 shows the conventional I2Circuit diagram of L RAM cell and its equivalent circuit
FIG. 2 is a circuit diagram of an embodiment of the memory cell according to the present invention.
FIG. 3 is a control pulse diagram of a memory cell according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a gate of the memory cell of the first embodiment.
FIG. 5, FIG. 6 and FIG. 6 showing a plane pattern and a sectional structure
Are circuits of the second and third embodiments of the memory cell according to the present invention.
FIG. 7 and FIG. 7 are plane patterns of the memory cell of the fifth embodiment.
And FIG. 8 is a view showing a sectional structure, and FIG.
Block diagram showing the configuration of a 1K bit RAM using a controller
It Q11, Q12, Qtwenty one, Qtwenty two...... pnp transistor, Q13, Q14…… 2
Collector npn transistor, Qtwenty three, Qtwenty four, Qtwenty five, Q26...... npn
Langista, Q27, Q28...... Diode, W+, W-……word
Line, B, ... Bit line, RB...... Load resistance, VBB...... Bits
Power source, Iinj...... Current source, WC, WS...... Word line, Q1, Q2
...... pnp transistor, Q3, QFour, QFive, Q6...... npn Transis
T, VWC...... Word line WCPotential of VWS...... Word line WSElectric power
Rank, VB...... The potential of bit line B, B ...... Bit line power
, 41,422,428,433 …… Element isolation region, 42,43,45,423,4
26,431 …… p-type impurity diffusion region, 44,47,411,413,424,42
7,430,432,433 ... n-type impurity diffusion region, 45,46,48,410,
412,416, ... Contact hole, 437 ... p-type substrate, 425,429
…… N-type epitaxial layer, 417,418,419,420,421 ……
Electrodes and wiring, 436,435 ... Insulating film, R51, R52...... Load resistance
Anti, Q51, Q52, Q53, Q54...... Npn transistor, W+, WC, WS
… Word line, B, …… bit line, D61, D62...... Dio
Do, Q61, Q62, Q63, Q64...... Npn transistor, W+, WC, WS
… Word line, B, …… bit line, CB (1,1) to CB (16,
8) …… Memory cell block, WD1 to WD16 …… Word drive
IBA, SABD1 to SABD8 ... Sense amplifier, bit driver
Block, 717 ... X address decoder, 723 ... Y add
Response decoder, 718 ... X address decoder input, 720 ...
... Y address decoder input, 719 ... Read / write signal
Line, 721 ... Data input line, 722 ... Data output
line.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 誠 東京都小平市上水本町1479番地 日立超エ ル・エス・アイ・エンジニアリング株式会 社内 (72)発明者 渡部 知行 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 松本 圭三 東京都小平市上水本町1479番地 日立超エ ル・エス・アイ・エンジニアリング株式会 社内 (72)発明者 降旗 誠 群馬県高崎市西横手町111番地 株式会社 日立製作所高崎工場内 (72)発明者 小倉 節生 群馬県高崎市西横手町111番地 株式会社 日立製作所高崎工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Makoto Hayashi 1479 Kamimizuhonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Hitachi Ultra ESL Engineering Co., Ltd. In-house (72) Inventor Tomoyuki Watanabe 1-chome, Higashi Koikeku, Kokubunji, Tokyo 280 In the Central Research Laboratory of Hitachi, Ltd. (72) Inventor Keizo Matsumoto 1479 Kamimizuhonmachi, Kodaira-shi, Tokyo In-house Hitachi Ultra ELS Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Makoto Furihata Nishi, Takasaki, Gunma Prefecture 111 Yokotemachi, Takasaki Plant, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Setsuo Ogura 111, Nishiyotecho, Takasaki City, Gunma Hitachi, Ltd., Takasaki Plant

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ベースおよびコレクタが相互に交差接続さ
れ、それぞれのエミッタが共に第1のワード線に接続さ
れた第1極性の第1及び第2のトランジスタと、 上記第1及び第2のトランジスタの負荷として働き、そ
れぞれの1端がそれぞれ上記第1及び第2のトランジス
タのコレクタに接続され、それぞれ他の1端が共に第3
のワード線に接続された第1及び第2の負荷素子と、 ベースがそれぞれ上記第1及び第2のトランジスタのコ
レクタに接続され、エミッタが共に第2のワード線に接
続され、コレクタがそれぞれ第1及び第2のビット線に
接続された第1極性の第1及び第2の結合トランジスタ
とからなるメモリセルを有することを特徴とする半導体
記憶装置。
1. A first and a second transistor of a first polarity whose base and collector are cross-connected to each other and whose respective emitters are both connected to a first word line, and said first and second transistors. , Each of which is connected to the collectors of the first and second transistors, and the other one of which is connected to the third transistor.
First and second load elements connected to the first word line, the bases connected to the collectors of the first and second transistors, respectively, the emitters connected to the second word line, and the collectors respectively connected to the second word line. A semiconductor memory device comprising a memory cell including first and second coupling transistors of a first polarity connected to first and second bit lines.
【請求項2】上記第1及び第2の負荷素子は、それぞれ
第2極性の第3及び第4のトランジスタであり、それぞ
れのベースは共に上記第1のワード線に接続され、それ
ぞれのコレクタはそれぞれ上記第1及び第2のトランジ
スタのコレクタに接続され、それぞれのエミッタは共に
上記第3のワード線に接続されていることを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の半導体記憶装置。
2. The first and second load elements are third and fourth transistors of the second polarity, respectively, the bases of which are both connected to the first word line, and the collectors of the first and second load elements are respectively connected to the first word line. 2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the semiconductor memory device is connected to the collectors of the first and second transistors, respectively, and the emitters thereof are both connected to the third word line.
【請求項3】上記第1及び第2の負荷素子は、それぞれ
抵抗であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の半導体記憶装置。
3. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein each of the first and second load elements is a resistor.
【請求項4】上記第1及び第2の負荷素子は、それぞれ
ダイオードであることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の半導体記憶装置。
4. The first and second load elements are diodes, respectively.
The semiconductor memory device according to the item.
JP60023436A 1985-02-12 1985-02-12 Semiconductor memory device Expired - Fee Related JPH0744224B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60023436A JPH0744224B2 (en) 1985-02-12 1985-02-12 Semiconductor memory device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60023436A JPH0744224B2 (en) 1985-02-12 1985-02-12 Semiconductor memory device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61183951A JPS61183951A (en) 1986-08-16
JPH0744224B2 true JPH0744224B2 (en) 1995-05-15

Family

ID=12110448

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60023436A Expired - Fee Related JPH0744224B2 (en) 1985-02-12 1985-02-12 Semiconductor memory device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0744224B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61183951A (en) 1986-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4282314B2 (en) Storage device
US4078261A (en) Sense/write circuits for bipolar random access memory
JPS6161198B2 (en)
JPS5846794B2 (en) memory array
EP0023792B1 (en) Semiconductor memory device including integrated injection logic memory cells
US4926378A (en) Bipolar static RAM having two wiring lines for each word line
US5966324A (en) Static semiconductor memory device driving bit line potential by bipolar transistor shared by adjacent memory cells
JP2531671B2 (en) Semiconductor memory device
US7755937B2 (en) Semiconductor device
EP0028157B1 (en) Semiconductor integrated circuit memory device with integrated injection logic
US4122542A (en) Memory array
EP0078223B1 (en) Bit line powered translinear memory cell
JPH0432547B2 (en)
JPH0345478B2 (en)
EP0023408B1 (en) Semiconductor memory device including integrated injection logic memory cells
JPH0744224B2 (en) Semiconductor memory device
EP0181819A2 (en) Memory cell power scavenging apparatus and method
US4697251A (en) Bipolar RAM cell
JP2548737B2 (en) Driver circuit
US4604729A (en) Static-type semiconductor memory device
JPS61294686A (en) Memory circuit
US4701882A (en) Bipolar RAM cell
JP2569986B2 (en) Semiconductor storage device
JPS6079772A (en) Semiconductor memory device
US4703458A (en) Circuit for writing bipolar memory cells

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees