JPH10270573A - Positive logic element sram memory cell circuit and positive logic element latch circuit - Google Patents

Positive logic element sram memory cell circuit and positive logic element latch circuit

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JPH10270573A
JPH10270573A JP9070259A JP7025997A JPH10270573A JP H10270573 A JPH10270573 A JP H10270573A JP 9070259 A JP9070259 A JP 9070259A JP 7025997 A JP7025997 A JP 7025997A JP H10270573 A JPH10270573 A JP H10270573A
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JP
Japan
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electrode
logic element
positive logic
gate
type
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Application number
JP9070259A
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Japanese (ja)
Inventor
Masami Hashimoto
正美 橋本
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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  • Static Random-Access Memory (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a memory cell circuit having a small number of elements and a static random access memory(SRAM) at low manufacturing cost. SOLUTION: A latch circuit is constituted by connecting a gate electrode and a drain electrode using two positive logic circuits of P-type and N-type on which an input signal and an output signal become unipolarity, and the latch circuit is used as an SRAM latch circuit. The circuit surrounded by a broken line 15 functions as a latch circuit, the circuit surrounded by a broken line 16 functions as a transmission gate, and the circuit surrounded by a broken line 10 corresponds to the SRAM memory cell circuit of the positive logic element. As a result, the memory cell circuit of the SRAM is obtained by four transistors, the latch circuit is obtained by two transistors, and a low cost SRAM can be provided. also, a latch circuit having a small number of element can be formed in the general circuit.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体集積回路を用
いたスタティックランダムアクセスメモリ(以下、SR
AMと略す)において、正論理素子を用いて集積度と素
子効率が高く、かつ高速動作に適したメモリセルの回路
構成に関する。
The present invention relates to a static random access memory (hereinafter referred to as SR) using a semiconductor integrated circuit.
AM), which relates to a circuit configuration of a memory cell which has a high degree of integration and element efficiency using a positive logic element and is suitable for high-speed operation.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のSRAMのメモリセル回路は図9
の如く絶縁ゲート電界効果型トランジスタ(以下、MO
SFETと略す)4個からなるラッチ回路915とその
両端からそれぞれN型(もしくはP型)のMOSFET
913、914を介してラッチ回路に記憶した信号とそ
の反転信号を2本のビット線919、920に取り出す
構成をとっていた。そして図10の全体の配置と構成を
示すように互いに反転の関係にある2本のビット線91
9、920の信号を差動型のコンパレータ回路1001
に入力し、メモリセルに記憶された信号を判断してい
た。
2. Description of the Related Art A conventional SRAM memory cell circuit is shown in FIG.
Insulated gate field effect transistor (hereinafter referred to as MO
(Abbreviated as SFET) Four latch circuits 915 and N-type (or P-type) MOSFETs from both ends thereof
In this configuration, the signal stored in the latch circuit via 913 and 914 and its inverted signal are taken out to two bit lines 919 and 920. Then, as shown in the overall arrangement and configuration of FIG.
9 and 920 are converted into differential comparator circuits 1001
To determine the signal stored in the memory cell.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】さて、前述した従来の
メモリセルの構成では1個のラッチ回路に4個のMOS
FETを使用し、かつトランスミッションゲートとして
2個のMOSFETを使用する。それが記憶容量分すべ
てに掛かってくる。SRAMでは一般的に、かつ年々大
容量が要求されるなかで、1個のメモリセルのラッチ回
路に4個のMOSFETが使用されるのは、製造コスト
を非常に高くしており、同一容量のダイナミックラム
(DRAM)に比較して約4倍のコストの主要因となっ
ているという問題点があっった。
In the above-described conventional memory cell configuration, four MOS transistors are provided in one latch circuit.
FETs are used, and two MOSFETs are used as transmission gates. That all depends on the storage capacity. In the SRAM, which generally requires a large capacity year by year, the use of four MOSFETs in the latch circuit of one memory cell increases the manufacturing cost and increases the manufacturing cost. There is a problem that the cost is about four times as large as that of the dynamic RAM (DRAM).

【0004】そこで、本発明はこのような問題点を解
決、あるいは少しでも軽減すべく、素子数の少ないメモ
リセル回路を提供し、かつ低製造コストのSRAMを提
供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a memory cell circuit having a small number of elements and to provide an SRAM with a low manufacturing cost in order to solve or alleviate such problems.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の正論理素子メモ
リセル回路は、P型とN型の正論理素子を2個用いて、
それぞれのドレイン電極、第1ゲート電極を互いにすべ
て接続して構成したラッチ回路と、正論理素子もしくは
MOSFETからなるトランスミッションゲートからな
ることを特徴とする。
The positive logic element memory cell circuit of the present invention uses two P-type and N-type positive logic elements.
It is characterized by comprising a latch circuit formed by connecting all the drain electrodes and the first gate electrode to each other, and a transmission gate formed of a positive logic element or a MOSFET.

【0006】[0006]

【作用】本発明の上記の構成によればラッチ回路がP型
とN型の正論理素子で構成できるのでラッチ回路に要す
る素子が2個ですむ。また、前記トランスミッションゲ
ートによって前記ラッチ回路の信号を読みとることも、
またラッチ回路にデータを書き込むことができる。
According to the above configuration of the present invention, the latch circuit can be composed of P-type and N-type positive logic elements, so that only two elements are required for the latch circuit. Also, reading the signal of the latch circuit by the transmission gate,
Further, data can be written to the latch circuit.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、実施例により本発明の詳細
を示す。まず本発明の重要な鍵となっている。正論理素
子から先に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. First, it is an important key of the present invention. The positive logic element will be described first.

【0008】図3は本発明に用いる正論理素子の実施例
を示す素子の断面図である。図3において31は第1の
ゲート電極で入力信号と接続されている。32,33は
P型拡散層からなり、ソース電極、もしくはドレイン電
極となる。また、ソース電極側には直接、もしくは他の
素子を経由して正極性の電源に接続されている。34、
35は直接には信号とは接続されていない、いわゆる浮
きゲートの第2ゲートであり、34の部分は拡散層3
2、33の間のチャネル36の上に形成されており、3
5はチャネル上には乗っていない部分を示している。ま
た、37、38は二酸化シリコンを主成分とする絶縁層
である。また、チャネル36は薄い濃度のN型拡散層で
できている。、第1ゲート11に正電位をかけると、第
2ゲートのチャネル上の部分34には第1ゲートの直下
にあるため負電荷が誘起される。第2ゲート自体は全体
としては電荷は0であるので、34に誘起された負電荷
と同量の正電荷が第2ゲートでチャネル上にない部分3
5に誘起される。この結果、チャネル上の第2ゲートの
部分34は下方部分を含め負電位が帯電することにな
る。したがってチャネル36には正電荷が誘起され、ソ
ース電極、もしくはドレイン電極となる32,33は互
いにオン(導通)する。なお、この様子を示したのが図
4である。この結果、正電位の入力信号に対し、正電位
の出力が得られる。また、第1ゲート31に負電位をか
けると図2における電荷の+,−がすべて逆になり、ソ
ース電極、もしくはドレイン電極となる32,33は互
いにオフ(非導通)となる。この様子を図5に示す。し
たがって、図3の素子は正論理の素子となっていること
が分かる。なお、拡散層にP型を用いているので以下に
おいてはP型正論理素子と呼ぶことにする。
FIG. 3 is a sectional view of an element showing an embodiment of a positive logic element used in the present invention. In FIG. 3, reference numeral 31 denotes a first gate electrode connected to an input signal. Reference numerals 32 and 33 are made of a P-type diffusion layer and serve as a source electrode or a drain electrode. The source electrode is connected to a positive power supply directly or via another element. 34,
Reference numeral 35 denotes a second gate of a so-called floating gate which is not directly connected to a signal.
Formed on the channel 36 between the two 33
Reference numeral 5 denotes a portion that does not ride on the channel. Reference numerals 37 and 38 denote insulating layers mainly containing silicon dioxide. The channel 36 is made of a lightly doped N-type diffusion layer. When a positive potential is applied to the first gate 11, a negative charge is induced in the portion 34 above the channel of the second gate because it is immediately below the first gate. Since the second gate itself has zero electric charge as a whole, a portion 3 where the same amount of positive electric charge as the negative electric charge induced at 34 is not on the channel at the second gate.
5 induced. As a result, the portion 34 of the second gate on the channel is charged with a negative potential including the lower portion. Therefore, a positive charge is induced in the channel 36, and the source and drain electrodes 32 and 33 are turned on (conducting) with each other. FIG. 4 shows this state. As a result, a positive potential output is obtained for a positive potential input signal. When a negative potential is applied to the first gate 31, the + and-of the charges in FIG. 2 are all reversed, and the source and drain electrodes 32 and 33 are turned off (disconnected). This is shown in FIG. Therefore, it can be seen that the element of FIG. 3 is a positive logic element. Since a P-type diffusion layer is used, it will be referred to as a P-type positive logic element hereinafter.

【0009】また、図3において、32,33はP型拡
散層、36は薄い濃度のN型拡散層の場合について説明
したが、32,33がN型拡散層、36が薄い濃度のP
型拡散層の場合には第1ゲート電極11に負電位がかけ
られたとき、ソース電極、もしくはドレイン電極となる
32,33は互いにオン(導通)し、第1ゲート電極3
1に正電位をかけると32,33は互いにオフ(非導
通)となる素子が実現する。なお、拡散層にN型を用い
ているので以下においてはN型正論理素子と呼ぶことに
する。
In FIG. 3, a case has been described where 32 and 33 are P-type diffusion layers and 36 is a lightly doped N-type diffusion layer. However, 32 and 33 are N-type diffusion layers and 36 is a lightly doped P-type diffusion layer.
In the case of the type diffusion layer, when a negative potential is applied to the first gate electrode 11, the source and drain electrodes 32 and 33 are turned on (conducting) with each other, and the first gate electrode 3 is turned on.
When a positive potential is applied to 1, elements 32 and 33 are turned off (disconnected) with each other. Since an N-type diffusion layer is used, it will be referred to as an N-type positive logic element hereinafter.

【0010】さて、図1は本発明の第1の実施例を示す
正論理素子SRAMメモリセル回路図である。図1にお
いて破線15で囲まれた中の回路はラッチ回路の役目を
し、破線16で囲まれた回路はトランスミッションゲー
トの役目をし、破線10で囲まれた中の回路が本発明の
正論理素子SRAMメモリセル回路に相当す。さて破線
15の中において、11はP型正論理素子であり、ソー
ス電極は正極の電源であるVDDに接続されており、第1
ゲート電極とドレイン電極は互いに接続されている。ま
た、12はN型正論理素子であり、ソース電極は正極の
電源であるVSSに接続されており、第1ゲート電極とド
レイン電極は互いに接続されている。また、P型正論理
素子11のドレイン電極とN型正論理素子12のドレイ
ン電極は互いに接続され、入出力端子17となってい
る。さて、P型正論理素子11は第1ゲート電極が正電
位のときオン(導通)し、正電位であるVDDがドレイン
電極に流れこみ、かつ第1ゲート電極に帰還されるの
で、正電位を安定的に保持する機能がある。なお、第1
ゲート電極が負電位であればオフ(非導通)している。
FIG. 1 is a circuit diagram of a positive logic element SRAM memory cell showing a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a circuit surrounded by a broken line 15 functions as a latch circuit, a circuit surrounded by a broken line 16 functions as a transmission gate, and a circuit surrounded by a broken line 10 corresponds to the positive logic of the present invention. It corresponds to an element SRAM memory cell circuit. Now, in the broken line 15, reference numeral 11 denotes a P-type positive logic element, and the source electrode is connected to V DD which is a positive power supply.
The gate electrode and the drain electrode are connected to each other. Further, 12 is an N-type positive logic element, the source electrode is connected to V SS a power supply of the positive electrode, the first gate electrode and the drain electrode are connected to each other. In addition, the drain electrode of the P-type positive logic element 11 and the drain electrode of the N-type positive logic element 12 are connected to each other to form an input / output terminal 17. The P-type positive logic element 11 is turned on (conducting) when the first gate electrode is at a positive potential, and the positive potential V DD flows into the drain electrode and is fed back to the first gate electrode. Has a function to stably hold. The first
If the gate electrode has a negative potential, it is off (non-conductive).

【0011】また、N型正論理素子12は第1ゲート電
極が負電位のときオン(導通)し、負電位であるVSS
ドレイン電極に流れこみ、かつ第1ゲート電極に帰還さ
れるので、負電位を安定的に保持する機能がある。な
お、第1ゲート電極が正電位であればオフ(非導通)し
ている。したがってP型正論理素子11とN型正論理素
子12で構成された回路は正電位(VDD)もしくは負電
位(VSS)どちらかを安定的に保持するラッチ回路15
となっていることが解る。13はP型正論理素子であ
り、ソース電極またはドレイン電極となる2端子がトラ
ンスミッションゲート16の第1端子と第2端子となっ
ており、かつ第1ゲート電極はワード線18に接続され
ている。また、14はN型MOSFETであり、ソース
電極またはドレイン電極となる2端子がトランスミッシ
ョンゲート16の第1端子と第2端子となっている。ま
た、ゲート電極はワード線18に接続されている。
The N-type positive logic element 12 is turned on (conducting) when the first gate electrode is at a negative potential, and the negative potential V SS flows into the drain electrode and is fed back to the first gate electrode. Has a function of stably maintaining a negative potential. Note that when the first gate electrode has a positive potential, it is off (disconnected). Therefore, the circuit composed of the P-type positive logic element 11 and the N-type positive logic element 12 has a latch circuit 15 that stably holds either the positive potential (V DD ) or the negative potential (V SS ).
It turns out that it becomes. Reference numeral 13 denotes a P-type positive logic element. Two terminals serving as a source electrode or a drain electrode serve as a first terminal and a second terminal of the transmission gate 16, and the first gate electrode is connected to a word line 18. . Reference numeral 14 denotes an N-type MOSFET, and two terminals serving as a source electrode or a drain electrode are a first terminal and a second terminal of the transmission gate 16. The gate electrode is connected to the word line 18.

【0012】トランスミッションゲートの第2端子はデ
ータ線19に接続され、第1端子はラッチ回路15の入
出力端子17に接続されている。P型正論理素子13と
N型MOSFETはともにワード線18が正電位のとき
オンし、負電位のときオフしする。また、13はP型、
14はN型であるので正電位も負電位も確実に伝達する
トランスミッションゲートとなっていることが解る。さ
て以上の構成より、ワード線が正電位となると、データ
線19からラッチ回路15へデータを書き込むことも出
来るし、またラッチ回路15の保持データをデータ線1
6へ取り出すことも出来る。またワード線18が負電位
のときラツチ回路15はデータ線19とは切り離されデ
ータを保持する。
The second terminal of the transmission gate is connected to the data line 19, and the first terminal is connected to the input / output terminal 17 of the latch circuit 15. Both the P-type positive logic element 13 and the N-type MOSFET turn on when the word line 18 has a positive potential, and turn off when the word line 18 has a negative potential. 13 is a P type,
It can be seen that 14 is an N-type transmission gate that reliably transmits both positive and negative potentials. With the above configuration, when the word line becomes positive potential, data can be written from the data line 19 to the latch circuit 15, and the data held in the latch circuit 15 can be transferred to the data line 1.
6 can also be taken out. When the word line 18 is at a negative potential, the latch circuit 15 is disconnected from the data line 19 and holds data.

【0013】図2は図1で説明した正論理素子SRAM
メモリセルがSRAM全体ではどのように使用されるか
をより判りやすく構成を示したものである。図2におい
て、破線10のブロックはすべて図1で説明したメモリ
セルである。図2で上から1行目(実際にはL行目)に
横に並んでいるメモリセル群にはL番目のワード線W L
が入力し、各メモリセルの中のトランスミッションゲー
トのP型正論理素子の第1ゲート電極および、N型MO
SFETのゲート電極をそれぞれ制御している。上から
2行目(実際にはL−1行目)に横に並んでいるメモリ
セル群には(L−1)番目のワード線WL-1が入力し、
同様に各メモリセルを制御している。また左から1列目
(実際にはM列目)に縦に並んでいるメモリセル群には
M番目のビット線BMが各トランスミッションゲートの
第2端子に接続されている。左から2列目(実際にはM
−1列目)に縦に並んでいるメモリセル群には(M−
1)番目のビット線BM-1が各トランスミッションゲー
トの第2端子に接続されている。また、21は書き込み
信号と列信号の合成信号WCによって制御される書き込
み回路であり、22は読み出し信号と列信号の合成信号
RCによって制御される読み出し回路である。ビット線
Mは書き込み回路21の出力端子と読み出し回路22
の入力端子に接続されている。また書き込み回路21と
読み出し回路22からなる列リードライト回路20は各
ビット線毎に設けられている。さて(L,M)番地のデ
ータを読み出す場合にはL番目のワード線を活性化さ
せ、M番目のビット線に接続された読み出し回路22を
動作させる。また同じく(L,M)番地のデータを書き
換える場合にはL番目のワード線を活性化させ、M番目
のビット線に接続された書き込み回路21を動作させ
る。以上により、任意の番地のデータを読み出すことも
書き込むことも出来ることが解る。なお、本発明の図
1、図2を従来回路の図9と図10を比較すると、1メ
モリセルにつき2個のトランジスタが少なく、また、メ
モリセルの1列につきデータ線が1本少ないことが解
る。これはSRAMとしての集積回路装置としては非常
に大きな構成要素の削減であり、コストダウン、あるい
は小型化に貢献する。
FIG. 2 shows the positive logic element SRAM described with reference to FIG.
How memory cells are used throughout SRAM
Are shown in a more understandable manner. Figure 2
The blocks indicated by the broken line 10 are all the memories described in FIG.
Cell. In FIG. 2, the first line from the top (actually the L-th line)
The Lth word line W L
Input the transmission gate in each memory cell.
The first gate electrode of the P-type positive logic element and the N-type MO
Each gate electrode of the SFET is controlled. From above
Memory that is arranged side by side in the second row (actually the L-1 row)
The cell group includes the (L-1) th word line WL-1Is entered,
Similarly, each memory cell is controlled. The first row from the left
(Actually, the M-th column)
M-th bit line BMOf each transmission gate
It is connected to the second terminal. The second column from the left (actually M
(M--1)
1) The first bit line BM-1Are each transmission game
Connected to the second terminal. 21 is write
Write controlled by composite signal WC of signal and column signal
22 is a combined signal of the read signal and the column signal.
This is a read circuit controlled by RC. Bit line
BMIs the output terminal of the write circuit 21 and the read circuit 22
Is connected to the input terminal of Also, the writing circuit 21
The column read / write circuit 20 including the read circuit 22
It is provided for each bit line. Well, the data at (L, M)
When reading data, the Lth word line is activated.
And the read circuit 22 connected to the M-th bit line
Make it work. Also write the data at address (L, M)
When replacing, the L-th word line is activated and the M-th word line is activated.
Operating the write circuit 21 connected to the bit line
You. As described above, data at any address can be read.
It turns out that you can also write. The diagram of the present invention
1 and FIG. 2 are compared with FIG. 9 and FIG.
There are two transistors per memory cell,
It turns out that there is one less data line per row of memory cells
You. This is very unusual for an integrated circuit device as an SRAM.
Reduction of large components, cost reduction, or
Contributes to miniaturization.

【0014】図6は本発明の第2の実施例を示す正論理
素子SRAMメモリセル回路図である。図6において破
線15で囲まれた中の回路はラッチ回路の役目をし、破
線66で囲まれた回路はトランスミッションゲートの役
目をし、破線60で囲まれた中の回路が本発明の正論理
素子SRAMメモリセル回路に相当する。ここで図1の
回路と異なるのはトランスミッションゲート66のなか
の構成と、ワード線18の反転信号の関係にある反転ワ
ード線68が加わったことである。トランスミッション
ゲートである破線66の中の回路において、P型正論理
素子13とN型正論理素子64が用いられている。N型
正論理素子64を用いたためワード線18の信号とは反
転信号の関係にある反転ワード線68がN型正論理素子
の第1ゲート電極に接続されている。これ以外は図1の
回路と構成も機能も同じである。
FIG. 6 is a circuit diagram of a positive logic element SRAM memory cell showing a second embodiment of the present invention. In FIG. 6, a circuit surrounded by a broken line 15 functions as a latch circuit, a circuit surrounded by a broken line 66 functions as a transmission gate, and a circuit surrounded by a broken line 60 corresponds to the positive logic of the present invention. The element corresponds to an SRAM memory cell circuit. Here, the difference from the circuit of FIG. 1 is that the configuration in the transmission gate 66 and the inversion word line 68 having the relationship of the inversion signal of the word line 18 are added. In the circuit in the broken line 66 that is the transmission gate, the P-type positive logic element 13 and the N-type positive logic element 64 are used. Since the N-type positive logic element 64 is used, the inverted word line 68 having an inverted signal relationship with the signal on the word line 18 is connected to the first gate electrode of the N-type positive logic element. Otherwise, the configuration and function are the same as those of the circuit of FIG.

【0015】図6の回路は反転ワード線が1本増加した
反面、正論理素子で統一されたという利点がある。な
お、図8は図6で説明したメモリセルがSRAM全体で
はどのように使用されるかを示したものである。図8に
おいて、破線60のブロックはすべて図6で説明したメ
モリセルである。図8で上から1行目(実際にはL行
目)に横に並んでいるメモリセル群にはL番目のワード
線WLとその反転信号のIWLが入力し、各メモリセルの
中のトランスミッションゲートのN型、P型のMOSF
ETのゲート電極をそれぞれ制御している。上から2行
目(実際にはL−1行目)に横に並んでいるメモリセル
群には(L−1)番目のワード線WL-1とその反転信号
のIWL-1が入力して、同様に各メモリセルを制御して
いる。また左から1列目(実際にはM列目)に縦に並ん
でいるメモリセル群にはM番目のビット線BMが各トラ
ンスミッションゲートの第2端子に接続されている。左
から2列目(実際にはM−1列目)に縦に並んでいるメ
モリセル群には(M−1)番目のビット線BM-1が各ト
ランスミッションゲートの第2端子に接続されている。
それ以外は図2と同じである。図8は図2に比較して複
数本の反転ワード線IWが全体の配置に加わっている。
The circuit shown in FIG. 6 has the advantage that the number of inverting word lines is increased by one, but is unified with positive logic elements. FIG. 8 shows how the memory cell described in FIG. 6 is used in the entire SRAM. In FIG. 8, all the blocks indicated by broken lines 60 are the memory cells described in FIG. 1 line from the top in FIG. 8 (actually L-th row) in the memory cell group are arranged laterally to enter the IW L of L th word line W L and an inverted signal, in each memory cell Transmission gate N-type and P-type MOSF
The gate electrodes of the ET are respectively controlled. The (L-1) th word line WL -1 and its inverted signal IWL -1 are input to the memory cell group arranged horizontally in the second row (actually the L-1 row) from the top. Thus, each memory cell is similarly controlled. Further, an M-th bit line B M is connected to the second terminal of each transmission gate in the memory cell group vertically arranged in the first column (actually, the M-th column) from the left. The (M-1) th bit line B M-1 is connected to the second terminal of each transmission gate in the memory cell group vertically arranged in the second column (actually the M-1 column) from the left. ing.
Otherwise, it is the same as FIG. FIG. 8 is different from FIG. 2 in that a plurality of inverted word lines IW are added to the overall arrangement.

【0016】なお、図8のような反転ワード線が必要な
場合、2層のアルミ配線を用いると平面上の面積の使用
効率は向上する。
When an inverted word line as shown in FIG. 8 is required, the use efficiency of the area on a plane is improved by using two layers of aluminum wiring.

【0017】図7は本発明の第3の実施例を示す正論理
素子SRAMメモリセル回路図である。図7において破
線15で囲まれた中の回路はラッチ回路の役目をし、破
線76で囲まれた回路はトランスミッションゲートの役
目をし、破線70で囲まれた中の回路が本発明の正論理
素子SRAMメモリセル回路に相当する。ここで図6の
回路と異なるのはトランスミッションゲート76のなか
の構成がP型MOSFET74およびN型のMOSFE
T73を使用したことである。全体の構成は図8と同じ
構成となる。図7の回路はトランスミッションゲートに
すべてMOSFETを使用しているので、素子密度がや
や向上する利点がある。
FIG. 7 is a circuit diagram of a positive logic element SRAM memory cell showing a third embodiment of the present invention. In FIG. 7, a circuit surrounded by a broken line 15 functions as a latch circuit, a circuit surrounded by a broken line 76 functions as a transmission gate, and a circuit surrounded by a broken line 70 corresponds to the positive logic of the present invention. The element corresponds to an SRAM memory cell circuit. Here, the difference from the circuit of FIG. 6 is that the configuration in the transmission gate 76 is a P-type MOSFET 74 and an N-type MOSFET.
That is, T73 was used. The overall configuration is the same as that of FIG. Since the circuit of FIG. 7 uses MOSFETs for all transmission gates, there is an advantage that the element density is slightly improved.

【0018】また、図1の回路のトランスミッションゲ
ートにおいて、N型の正論理素子とP型のMOSFET
を用いることも出来る。なお、以上はSRAMへの応用
を前提として説明したが、図1、図6、図7のなかで使
用されているラッチ回路15はSRAM以外の回路にお
いても、ラッチ回路として当然のことながら有用であ
る。
In the transmission gate of the circuit shown in FIG. 1, an N-type positive logic element and a P-type MOSFET
Can also be used. Although the above description has been made on the assumption that the present invention is applied to the SRAM, the latch circuit 15 used in FIGS. 1, 6, and 7 is naturally useful as a latch circuit in circuits other than the SRAM. is there.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上、述べたように本発明の正論理素子
SRAMメモリセル回路によればラッチ回路を2個の正
論理素子で構成しているので従来の4個の素子を必要と
したラッチ回路に比較して、素子数の少ない、効率のよ
いSRAMメモリセル回路を提供できるという効果があ
る。
As described above, according to the positive logic element SRAM memory cell circuit of the present invention, since the latch circuit is composed of two positive logic elements, the conventional latch requiring four elements is required. There is an effect that an efficient SRAM memory cell circuit having a smaller number of elements than a circuit can be provided.

【0020】したがって、安価なSRAMを提供できる
という効果がある。
Therefore, there is an effect that an inexpensive SRAM can be provided.

【0021】また、素子数が少なく、かつデータ読み出
の際、差動型回路を用いていないので、低消費電流、低
消費電力のメモリセル、およびSRAMを提供できると
いう効果がある。
Further, since the number of elements is small and a differential circuit is not used at the time of data reading, there is an effect that a memory cell with low current consumption and low power consumption and an SRAM can be provided.

【0022】また、本発明の正論理素子ラッチ回路はS
RAM以外にも用いることが出来て、少ない素子数で構
成できるという効果がある。
Further, the positive logic element latch circuit of the present invention has an S
It can be used for devices other than the RAM, and has an effect that it can be configured with a small number of elements.

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

【図1】本発明の第1の実施例を示す正論理素子SRA
Mメモリセル回路の回路図である。
FIG. 1 shows a positive logic element SRA according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram of an M memory cell circuit.

【図2】本発明の第1の実施例の正論理SRAMメモリ
セル回路とSRAM回路の中で周辺回路との関係を示す
回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a relationship between a positive logic SRAM memory cell circuit of the first embodiment of the present invention and peripheral circuits in the SRAM circuit;

【図3】本発明の正論理素子SRAMメモリセル回路の
中で用いている正論理素子の構成を示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing a configuration of a positive logic element used in the positive logic element SRAM memory cell circuit of the present invention.

【図4】本発明の正論理素子SRAMメモリセル回路の
中で用いている正論理素子の動作を示す電荷分布図であ
る。
FIG. 4 is a charge distribution diagram showing the operation of the positive logic element used in the positive logic element SRAM memory cell circuit of the present invention.

【図5】本発明の正論理素子SRAMメモリセル回路の
中で用いている正論理素子の動作を示す電荷分布図であ
る。
FIG. 5 is a charge distribution diagram showing the operation of the positive logic element used in the positive logic element SRAM memory cell circuit of the present invention.

【図6】本発明の第2の実施例を示す正論理素子SRA
Mメモリセル回路の回路図である。
FIG. 6 shows a positive logic element SRA according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram of an M memory cell circuit.

【図7】本発明の第3の実施例を示す正論理素子SRA
Mメモリセル回路の回路図である。
FIG. 7 shows a positive logic element SRA according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram of an M memory cell circuit.

【図8】本発明の第2の実施例の正論理SRAMメモリ
セル回路とSRAM回路の中で周辺回路との関係を示す
回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a relationship between a positive logic SRAM memory cell circuit according to a second embodiment of the present invention and peripheral circuits in the SRAM circuit;

【図9】従来回路例のSRAMメモリセル回路の回路図
である。
FIG. 9 is a circuit diagram of an SRAM memory cell circuit of a conventional circuit example.

【図10】従来回路例のRAM回路の中で周辺回路との
関係を示す回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram showing a relationship with peripheral circuits in a RAM circuit of a conventional circuit example.

【符号の説明】 10、60、70・・・正論理素子SRAMメモリセル
回路 11、13・・・P型正論理素子 12、64・・・N型正論理素子 14、73、913、914・・・N型MOSFET 74・・・P型MOSFET 15・・・ラッチ回路 16、66、76・・・トランスミッションゲート 17・・・入出力端子 18、WL、WL-1、WL-2、918・・・ワード線 68、IWL、IWL-1、IWL-2・・・反転信号のワー
ド線 19、BM、BM-1、BM-2、BM-3、919、920・・
・ビット線 20・・・列リードライト回路 21・・・書き込み回路 22・・・読み出し回路 910・・・メモリセル回路 1001・・・差動センスアンプ回路 WC・・・書き込み信号と列信号の合成信号 RC・・・読み出し信号と列信号の合成信号 VDD・・・正極の電源電位 VSS・・・負極の電源電位
[Description of Signs] 10, 60, 70... Positive logic element SRAM memory cell
Circuits 11, 13: P-type positive logic element 12, 64: N-type positive logic element 14, 73, 913, 914: N-type MOSFET 74: P-type MOSFET 15: Latch circuit 16 , 66, 76: transmission gate 17: input / output terminal  18, WL, WL-1, WL-2, 918 ... word line  68, IWL, IWL-1, IWL-2... Wave of inverted signal
Line 19, BM, BM-1, BM-2, BM-3, 919, 920 ...
-Bit line 20-Column read / write circuit 21-Write circuit 22-Read circuit 910-Memory cell circuit 1001-Differential sense amplifier circuit WC-Synthesis of write signal and column signal Signal RC: Composite signal of read signal and column signal VDD: Positive power supply potential VSS: Negative power supply potential

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】a)拡散層からなり、ソース電極もしくは
ドレイン電極となる第1電極と第2電極と、入力信号の
加わる第1ゲート電極と、直接には信号に接続されてい
ない浮きゲートの第2ゲート電極とからなり、前記第1
ゲート電極は前記拡散層からなる第1電極と第2電極の
間のチャネルの上方に位置し、前記浮きゲートの第2ゲ
ート電極の一部は前記拡散層からなる第1電極と第2電
極の間のチャネルと前記第1ゲート電極の間に位置し、
かつ残り部分は前記チャネル上以外に位置する構造から
なる正論理素子を具備する半導体集積回路装置におい
て、 b)第1のP型正論理素子と第2のN型正論理素子から
なり、第1のP型正論理素子のソース電極は正極の電源
に接続され、第2のN型正論理素子ソース電極は負極の
電源に接続され、第1のP型正論理素子の第1ゲート電
極とドレンン電極、および第2のN型正論理素子の第1
ゲート電極とドレンン電極がすべて互いに接続され入力
端子兼出力端子となっていることからなるラッチ回路
と、 c)第3のP型正論理素子とN型絶縁ゲート電界効果型
トランジスタからなり、前記第3の正論理素子とN型絶
縁ゲート電界効果型トランジスタのソース電極またはド
レイン電極がそれぞれ互いに接続されたことからなるト
ランスミッションゲートからなり、 d)前記ラッチ回路の入力端子兼出力端子は前記トラン
スミッションゲートの第2端子に接続され、前記トラン
スミッションゲートの第1端子はメモリとしてのビット
線に接続され、前記第3のP型正論理素子の第1ゲート
電極とN型絶縁ゲート電界効果型トランジスタのゲート
電極はともにメモリとしてのワード線に接続されたこと
を特徴とする正論理素子SRAMメモリセル回路。
A) a first electrode and a second electrode which are formed of a diffusion layer and serve as a source electrode or a drain electrode; a first gate electrode to which an input signal is applied; and a floating gate which is not directly connected to a signal. A second gate electrode;
A gate electrode is located above a channel between the first electrode and the second electrode made of the diffusion layer, and a part of the second gate electrode of the floating gate is a part of the first electrode and the second electrode made of the diffusion layer. Between the channel between the first gate electrode and
A semiconductor integrated circuit device having a positive logic element having a structure located other than on the channel; and b) a first P-type positive logic element and a second N-type positive logic element. The source electrode of the P-type positive logic element is connected to the positive power supply, the second N-type positive logic element source electrode is connected to the negative power supply, and the first gate electrode of the first P-type positive logic element is connected to the drain. An electrode, and a first of a second N-type positive logic element.
A latch circuit in which the gate electrode and the drain electrode are all connected to each other to serve as an input terminal and an output terminal; and c) a third P-type positive logic element and an N-type insulated gate field-effect transistor. 3) a transmission gate comprising a positive logic element and a source electrode or a drain electrode of an N-type insulated gate field effect transistor connected to each other, and d) an input terminal and an output terminal of the latch circuit are connected to the transmission gate. A first terminal of the transmission gate is connected to a bit line as a memory, and a first terminal of the third P-type positive logic element and a gate electrode of the N-type insulated gate field effect transistor are connected to a second terminal. Are connected to a word line as a memory. Moriseru circuit.
【請求項2】請求項1記載のトランスミッションゲート
が第4のN型正論理素子とP型絶縁ゲート電界効果型ト
ランジスタからなることを特徴とする正論理素子SRA
Mメモリセル回路。
2. The positive logic element SRA according to claim 1, wherein the transmission gate comprises a fourth N-type positive logic element and a P-type insulated gate field effect transistor.
M memory cell circuit.
【請求項3】a)拡散層からなり、ソース電極もしくは
ドレイン電極となる第1電極と第2電極と、入力信号の
加わる第1ゲート電極と、直接には信号に接続されてい
ない浮きゲートの第2ゲート電極とからなり、前記第1
ゲート電極は前記拡散層からなる第1電極と第2電極の
間のチャネルの上方に位置し、前記浮きゲートの第2ゲ
ート電極の一部は前記拡散層からなる第1電極と第2電
極の間のチャネルと前記第1ゲート電極の間に位置し、
かつ残り部分は前記チャネル上以外に位置する構造から
なる正論理素子を具備する半導体集積回路装置におい
て、 b)第1のP型正論理素子と第2のN型正論理素子から
なり、第1のP型正論理素子のソース電極は正極の電源
に接続され、第2のN型正論理素子ソース電極は負極の
電源に接続され、第1のP型正論理素子の第1ゲート電
極とドレンン電極、および第2のN型正論理素子の第1
ゲート電極とドレンン電極がすべて互いに接続され入力
端子兼出力端子となっていることからなるラッチ回路
と、 c)第3のP型正論理素子と第4のN型正論理素子から
なり、前記第3と第4の正論理素子のソース電極または
ドレイン電極がそれぞれ互いに接続されたことからなる
トランスミッションゲートからなり、 d)前記ラッチ回路の入力端子兼出力端子は前記トラン
スミッションゲートの第2端子に接続され、前記トラン
スミッションゲートの第1端子はメモリとしてのビット
線に接続され、前記第3のP型正論理素子の第1ゲート
電極はメモリとしての第1のワード線に接続され、前記
N型正論理素子の第1ゲート電極は前記第1のワード線
とは反転信号の関係にある第2のワード線に接続された
ことを特徴とする正論理素子SRAMメモリセル回路。
3. a) a first electrode and a second electrode comprising a diffusion layer and serving as a source electrode or a drain electrode; a first gate electrode to which an input signal is applied; and a floating gate not directly connected to a signal. A second gate electrode;
A gate electrode is located above a channel between the first electrode and the second electrode made of the diffusion layer, and a part of the second gate electrode of the floating gate is a part of the first electrode and the second electrode made of the diffusion layer. Between the channel between the first gate electrode and
A semiconductor integrated circuit device having a positive logic element having a structure located other than on the channel; and b) a first P-type positive logic element and a second N-type positive logic element. The source electrode of the P-type positive logic element is connected to the positive power supply, the second N-type positive logic element source electrode is connected to the negative power supply, and the first gate electrode of the first P-type positive logic element is connected to the drain. An electrode, and a first of a second N-type positive logic element.
A latch circuit in which the gate electrode and the drain electrode are all connected to each other to form an input terminal and an output terminal; and c) a third P-type positive logic element and a fourth N-type positive logic element, A transmission gate formed by connecting a source electrode or a drain electrode of each of the third and fourth positive logic elements to each other; and d) an input / output terminal of the latch circuit is connected to a second terminal of the transmission gate. A first terminal of the transmission gate is connected to a bit line as a memory; a first gate electrode of the third P-type positive logic element is connected to a first word line as a memory; A first gate electrode of the element is connected to a second word line having an inverted signal relationship with the first word line; AM memory cell circuit.
【請求項4】a)拡散層からなり、ソース電極もしくは
ドレイン電極となる第1電極と第2電極と、入力信号の
加わる第1ゲート電極と、直接には信号に接続されてい
ない浮きゲートの第2ゲート電極とからなり、前記第1
ゲート電極は前記拡散層からなる第1電極と第2電極の
間のチャネルの上方に位置し、前記浮きゲートの第2ゲ
ート電極の一部は前記拡散層からなる第1電極と第2電
極の間のチャネルと前記第1ゲート電極の間に位置し、
かつ残り部分は前記チャネル上以外に位置する構造から
なる正論理素子を具備する半導体集積回路装置におい
て、 b)第1のP型正論理素子と第2のN型正論理素子から
なり、第1のP型正論理素子のソース電極は正極の電源
に接続され、第2のN型正論理素子ソース電極は負極の
電源に接続され、第1のP型正論理素子の第1ゲート電
極とドレンン電極、および第2のN型正論理素子の第1
ゲート電極とドレンン電極がすべて互いに接続され入力
端子兼出力端子となっていることからなるラッチ回路
と、 c)N型絶縁ゲート電界効果型トランジスタとP型絶縁
ゲート電界効果型トランジスタからなり、前記N型とP
型の絶縁ゲート電界効果型トランジスタのソース電極ま
たはドレイン電極がそれぞれ互いに接続されたことから
なるトランスミッションゲートからなり、 d)前記ラッチ回路の入力端子兼出力端子は前記トラン
スミッションゲートの第2端子に接続され、前記トラン
スミッションゲートの第1端子はメモリとしてのビット
線に接続され、前記N型絶縁ゲート電界効果型トランジ
スタのゲート電極はメモリとしての第1のワード線に接
続され、前記P型絶縁ゲート電界効果型トランジスタの
ゲート電極は前記第1のワード線とは反転信号の関係に
ある第2のワード線に接続されたことを特徴とする正論
理素子SRAMメモリセル回路。
4. A first electrode and a second electrode comprising a diffusion layer and serving as a source electrode or a drain electrode, a first gate electrode to which an input signal is applied, and a floating gate which is not directly connected to a signal. A second gate electrode;
A gate electrode is located above a channel between the first electrode and the second electrode made of the diffusion layer, and a part of the second gate electrode of the floating gate is a part of the first electrode and the second electrode made of the diffusion layer. Between the channel between the first gate electrode and
A semiconductor integrated circuit device having a positive logic element having a structure located other than on the channel; and b) a first P-type positive logic element and a second N-type positive logic element. The source electrode of the P-type positive logic element is connected to the positive power supply, the second N-type positive logic element source electrode is connected to the negative power supply, and the first gate electrode of the first P-type positive logic element is connected to the drain. An electrode, and a first of a second N-type positive logic element.
A latch circuit in which the gate electrode and the drain electrode are all connected to each other to serve as an input terminal and an output terminal; and c) an N-type insulated gate field effect transistor and a P-type insulated gate field effect transistor. Type and P
A) a transmission electrode in which a source electrode or a drain electrode of an insulated-gate field-effect transistor is connected to each other; and d) an input / output terminal of the latch circuit is connected to a second terminal of the transmission gate. A first terminal of the transmission gate is connected to a bit line as a memory; a gate electrode of the N-type insulated gate field effect transistor is connected to a first word line as a memory; A positive logic element SRAM memory cell circuit, wherein a gate electrode of the type transistor is connected to a second word line having an inverted signal relationship with the first word line.
【請求項5】請求項3および請求項4記載の第1、第2
のワード線が2層以上の金属配線を用いた半導体集積回
路装置において互いに異なる層の金属配線であることを
特徴とする正論理素子SRAMメモリセル回路。
5. The first and second embodiments according to claim 3 and 4.
Wherein the word lines are metal wirings of different layers in a semiconductor integrated circuit device using two or more layers of metal wirings.
【請求項6】a)拡散層からなり、ソース電極もしくは
ドレイン電極となる第1電極と第2電極と、入力信号の
加わる第1ゲート電極と、直接には信号に接続されてい
ない浮きゲートの第2ゲート電極とからなり、前記第1
ゲート電極は前記拡散層からなる第1電極と第2電極の
間のチャネルの上方に位置し、前記浮きゲートの第2ゲ
ート電極の一部は前記拡散層からなる第1電極と第2電
極の間のチャネルと前記第1ゲート電極の間に位置し、
かつ残り部分は前記チャネル上以外に位置する構造から
なる正論理素子を具備する半導体集積回路装置におい
て、 b)第1のP型正論理素子と第2のN型正論理素子から
なり、第1のP型正論理素子のソース電極は正極の電源
に接続され、第2のN型正論理素子ソース電極は負極の
電源に接続され、第1のP型正論理素子の第1ゲート電
極とドレンン電極、および第2のN型正論理素子の第1
ゲート電極とドレンン電極がすべて互いに接続され入力
端子兼出力端子となっていることからなる正論理素子ラ
ッチ回路。
6. a) a first electrode and a second electrode comprising a diffusion layer and serving as a source electrode or a drain electrode, a first gate electrode to which an input signal is applied, and a floating gate which is not directly connected to a signal. A second gate electrode;
A gate electrode is located above a channel between the first electrode and the second electrode made of the diffusion layer, and a part of the second gate electrode of the floating gate is a part of the first electrode and the second electrode made of the diffusion layer. Between the channel between the first gate electrode and
A semiconductor integrated circuit device having a positive logic element having a structure located other than on the channel; and b) a first P-type positive logic element and a second N-type positive logic element. The source electrode of the P-type positive logic element is connected to the positive power supply, the second N-type positive logic element source electrode is connected to the negative power supply, and the first gate electrode of the first P-type positive logic element is connected to the drain. An electrode, and a first of a second N-type positive logic element.
A positive logic element latch circuit in which the gate electrode and the drain electrode are all connected to each other to serve as an input terminal and an output terminal.
JP9070259A 1997-03-24 1997-03-24 Positive logic element sram memory cell circuit and positive logic element latch circuit Withdrawn JPH10270573A (en)

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