JPH117775A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH117775A
JPH117775A JP9160056A JP16005697A JPH117775A JP H117775 A JPH117775 A JP H117775A JP 9160056 A JP9160056 A JP 9160056A JP 16005697 A JP16005697 A JP 16005697A JP H117775 A JPH117775 A JP H117775A
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transistor
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read
bit line
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JP9160056A
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Toru Ueda
亨 上田
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 面積の増加を抑制でき、低消費電力を実現で
きるマルチポート半導体記憶装置を実現する。 【解決手段】 トランジスタTW1のゲートを書き込み
ワード線WLWに接続し、一方の拡散層を書き込みビッ
ト線BLWに接続し、他方の拡散層をノードN1に接続
し、トランジスタTW2のゲートをノードN1に接続
し、一方の拡散層をノードN2に接続し、他方の拡散層
を接地して書き込みポートを形成し、トランジスタTR
1のゲートを読み出しワード線WLRに接続し、一方の
拡散層を読み出しビット線BLRに接続し、他方の拡散
層をトランジスタTR2の一方の拡散層に接続し、トラ
ンジスタTR2のゲートをノードN2に接続し、他方の
拡散層を接地して読み出しポートを形成するので、メモ
リセルを構成するトランジスタ数を低減でき、低消費電
力のマルチポートメモリを実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の入出力ポー
トを有する、いわゆるマルチポート半導体記憶装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】書き込みと読み出しポートを有する、い
わゆる1書き込み1読み出しマルチポートメモリセルの
一例を図5に示している。図示のように、本例のメモリ
セルは、ノードN1とN2にそれぞれ入力端子と出力端
子が接続されているインバータINV1,INV2によ
り構成されたラッチ回路を有する。さらに、書き込みワ
ード線WLWと読み出しワード線WLRが配線され、ま
た、書き込みビット線BLW1,BLW2と読み出しビ
ット線BLR1がそれぞれ配線されている。ノードN
1,N2はメモリセルの記憶ノードを構成しており、書
き込みワード線WLWが活性化した場合、即ち、ハイレ
ベルに保持されている場合に、書き込みビット線BLW
1,BLW2のレベルに応じて、記憶ノードN1,N2
がそれぞれ反転する論理レベルに保持される。即ち、ノ
ードN1がハイレベル、例えば電源電圧VDDレベルに保
持されているとき、ノードN2はローレベル、例えば、
接地電位GNDに保持され、逆にノードN1がローレベ
ルに保持されているとき、ノードN2はハイレベルに保
持される。なお、書き込み時に書き込みビット線BLW
1,BLW2は書き込みデータに応じて互いに反転する
論理レベルに設定される。
【0003】読み出しポートはnMOSトランジスタT
R1,TR2により構成され、書き込みポートは、nM
OSトランジスタTWL1,TWL2,TWR1,TW
R2により構成されている。読み出しポートにおいて、
トランジスタTR1のゲートは読み出しワード線WLR
に接続され、その一方の拡散層は読み出しビット線BL
Rに接続されている。トランジスタTR2のゲートはノ
ードN2に接続され、一方の拡散層はトランジスタTR
1の拡散層と接続され、他方の拡散層は接地されてい
る。
【0004】書き込みポートにおいて、トランジスタT
WL1,TWR1のゲートは書き込みワード線WLWに
共通に接続され、ドレインはそれぞれノードN1,N2
に接続されている。トランジスタTWL2,TWR2の
ゲートはそれぞれビット線BLW1,BLW2に接続さ
れ、ドレインはそれぞれトランジスタTWL1,TWL
2のソースに接続され、トランジスタTWL2,TWR
2のソースは共に接地されている。
【0005】書き込み時に、まず書き込みデータに応じ
て書き込みビット線BLW1,BLW2がそれぞれ反転
する論理レベルに設定される。例えば、書き込みデータ
が“0”の場合に、ビット線BLW1,BLW2がそれ
ぞれ“L”と“H”レベルに設定される。ここで、
“L”は論理ローレベル、“H”は論理ハイレベルをそ
れぞれ表す。一方、書き込みデータが“1”の場合に、
ビット線BLW1,BLW2がそれぞれ“H”と“L”
レベルに設定される。そして、書き込みワード線WLW
は、例えば、デコーダにより活性化状態、例えば、ハイ
レベルに保持される。これに応じてトランジスタTWL
1,TWL2がともに導通状態に設定され、ノードN
1,N2がビット線BLW1,BLW2のレベルに応じ
て設定される。
【0006】例えば、ビット線BLW1が“L”レベ
ル、ビット線BLW2が“H”レベルの場合、トランジ
スタTWL2がオフ(非導通)状態、トランジスタTW
R2がオン(導通)状態にそれぞれ保持され、これに応
じてノードN2がディスチャージされ、接地電位GND
に保持される。ラッチ回路により、ノードN1はハイレ
ベル、例えば、電源電圧VDDレベルに保持される。逆
に、ビット線BLW1が“H”レベル、ビット線BLW
2が“L”レベルの場合、トランジスタTWL2がオン
状態、トランジスタTWR2がオフ状態にそれぞれ保持
され、これに応じてノードN1がディスチャージされ、
接地電位GNDに保持される。ラッチ回路により、ノー
ドN2はハイレベル、例えば、電源電圧VDDレベルに保
持される。
【0007】上述したように、書き込みデータが“0”
の場合に、ノードN1が“L”、ノードN2が“H”レ
ベルにそれぞれ保持され、逆に書き込みデータが“1”
の場合に、ノードN1が“H”、ノードN2が“L”レ
ベルにそれぞれ保持される。ノードN1,N2のレベル
はラッチ回路により保持されるので、次回の書き込みに
より書き換えられるまでその状態が保持される。
【0008】読み出し時に、読み出しワード線WLRが
デコーダにより活性化され、ハイレベルに保持される。
これに応じて、トランジスタTR1がオン状態に保持さ
れる。ノードN2のレベルに応じてトランジスタTR2
のオン/オフ状態が設定され、それに応じて読み出しビ
ット線BLRの電位レベルが決まる。
【0009】例えば、メモリセルにデータ“0”が記憶
している場合、即ち、ノードN1が“L”、ノードN2
が“H”レベルの状態において、トランジスタTR2が
オン状態に設定される。これに応じて読み出しビット線
BLRがトランジスタTR1,TR2を介してディスチ
ャージされ、ローレベル、例えば、接地電位GNDレベ
ルに設定される。一方、メモリセルにデータ“1”が記
憶している場合、即ち、ノードN1が“H”、ノードN
2が“L”レベルの状態において、トランジスタTR2
がオフ状態に設定される。なお、読み出し前に、例え
ば、読み出しビット線BLRが予め所定の電位にプリチ
ャージされるので、読み出しビット線BLRの電位がそ
のまま保持される。
【0010】読み出しビット線BLRに接続されている
センスアンプにより、ビット線BLRの電位が検出さ
れ、センスアンプの検出結果に応じてメモリセルの記憶
データが読み出される。
【0011】図6は、マルチポート記憶装置を構成する
メモリセルの他の例を示している。本例のメモリセルも
1書き込み1読み出しポートを有しているが、図4に示
すメモリセルと構造が異なる。本例のメモリセルにおい
て、書き込みビット線、読み出しビット線がそれぞれ1
本ずつ配線されている。書き込みポートはトランジスタ
TW1,TW2,TW3により構成され、読み出しポー
トはトランジスタTR1,TR2により構成されてい
る。
【0012】書き込みポートにおいて、トランジスタT
W1のゲートは書き込みワード線WLWに接続され、一
方の拡散層はノードN1に接続され、他方の拡散層はト
ランジスタTW3の一方の拡散層に接続されている。ト
ランジスタTW3のゲートは書き込みビット線BLWに
接続され、他方の拡散層は接地されている。トランジス
タTW2のゲートは書き込みワード線WLWに接続さ
れ、一方の拡散層はビット線BLWに接続され、他方の
拡散層はノードN2に接続されている。
【0013】読み出しポートにおいて、トランジスタT
R2のゲートは読み出しワード線WLRに接続され、一
方の拡散層は読み出しビット線BLRに接続され、他方
の拡散層はトランジスタTR1の一方の拡散層に接続さ
れている。トランジスタTR1のゲートはノードN1に
接続され、他方の拡散層は接地されている。
【0014】書き込み時に、まず、書き込みデータに応
じて書き込みビット線BLWの電位が設定される。即
ち、書き込みデータが“0”または“1”の場合に、書
き込みビット線BLRはそれぞれ“L”または“H”レ
ベルに保持される。そして、デコーダにより書き込みワ
ード線WLWが活性化される。これに応じてトランジス
タTW1,TW2がともにオン状態に保持される。例え
ば、ビット線BLWが“L”レベルのとき、ノードN2
がそれに応じて“L”レベルに保持される。このとき、
トランジスタTW3がオフ状態にあるので、ノードN1
の電位はラッチ回路により“H”レベルに保持される。
ビット線BLWが“H”レベルのとき、ノードN2がそ
れに応じて“H”レベルに保持される。このとき、トラ
ンジスタTW3がオン状態にあるので、ノードN1はト
ランジスタTW1,TW3を介してディスチャージさ
れ、“L”レベルに保持される。
【0015】このように、書き込みデータに応じて、ノ
ードN1,N2のレベルがそれぞれ設定される。例え
ば、書き込みデータが“0”の場合に、ノードN1が
“H”、ノードN2が“L”レベルにそれぞれ保持さ
れ、逆に書き込みデータが“1”の場合に、ノードN1
が“L”、ノードN2が“H”レベルにそれぞれ保持さ
れる。ノードN1,N2のレベルはラッチ回路により保
持されるので、次回の書き込みにより書き換えられるま
でその状態が保持される。
【0016】読み出し時に、読み出しワード線WLRが
デコーダにより活性化され、ハイレベルに保持されるの
で、トランジスタTR2がオン状態に保持される。この
とき、ノードN1のレベルに応じてトランジスタTR1
のオン/オフ状態が設定され、さらに読み出しビット線
BLRの電位レベル設定される。
【0017】例えば、メモリセルにデータ“0”が記憶
している場合、即ち、ノードN1が“H”、ノードN2
が“L”レベルの状態において、読み出しポートのトラ
ンジスタTR1がオン状態に設定される。これに応じて
読み出しビット線BLRがトランジスタTR1,TR2
を介してディスチャージされ、ローレベル、例えば、接
地電位GNDレベルに設定される。一方、メモリセルに
データ“1”が記憶している場合、即ち、ノードN1が
“L”、ノードN2が“H”レベルの状態において、読
み出しポートのトランジスタTR1がオフ状態に設定さ
れる。読み出し前に、例えば、読み出しビット線BLR
が予め所定の電位にプリチャージされるので、読み出し
ビット線BLRの電位がそのまま保持される。
【0018】読み出しビット線BLRに接続されている
センスアンプにより、ビット線BLRの電位が検出さ
れ、センスアンプの検出結果に応じてメモリセルの記憶
データが読み出される。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のマルチポート半導体記憶装置においては、一つのメ
モリセルを構成するためのトランジスタが多く、メモリ
セルの面積が大きく、且つ消費電力が大きいという不利
益がある。
【0020】ラッチ回路は二つのインバータからなるフ
リップフロップ回路により構成された場合に、例えば、
図5に示すメモリセルは、合計10個のトランジスタに
より構成される。また、図6に示すメモリセルは合計9
個のトランジスタにより構成される。
【0021】今後、マルチポートメモリを利用する要求
は増大するものと予想されており、ポート数の増大はメ
モリセル面積および消費電力の増大を招く問題がある。
【0022】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、メモリセル面積の増大を抑制
し、低消費電力化を実現できるマルチポート半導体記憶
装置を提供することにある。
【0023】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の半導体記憶装置は、入力信号に応じて第1
および第2のノードをそれぞれ異なるレベルに保持する
ラッチ回路と、少なくとも第1と第2のワード線および
第1と第2のビット線とを有し、書き込み時上記第1の
ワード線の信号に応じて上記第1および第2のノードの
レベルを上記入力信号に基づき設定し、読み出し時上記
第2のワード線の信号に応じて、上記第1および第2の
ノードのレベルに基づき上記第1および第2のビット線
のレベルを設定する半導体記憶装置であって、ゲートが
上記第1のワード線に接続し、上記第1のビット線と上
記第1のノード間に接続されている第1のトランジスタ
と、ゲートが上記第1のノードに接続し、上記第2のノ
ードと基準電位間に接続されている第2のトランジスタ
と、ゲートが上記第2のワード線に接続されている第3
のトランジスタと、ゲートが上記第2のノードに接続さ
れている第4のトランジスタとを有し、上記第3と第4
のトランジスタが上記第2のビット線と上記基準電位間
に直列に接続して構成されている。
【0024】また、本発明では、好適には第3のワード
線と、第3のビット線と、ゲートが上記第3のワード線
に接続されている第5のトランジスタと、ゲートが上記
第1のノードに接続されている第6のトランジスタとを
有し、上記第5と第6のトランジスタが上記第3のビッ
ト線と上記基準電位間に直列に接続して構成されてい
る。
【0025】さらに、本発明では、好適には上記ラッチ
回路は、入力端子が上記第1のノードに接続し、出力端
子が上記第2のノードに接続されている第1のインバー
タと、入力端子が上記第2のノードに接続し、出力端子
が上記第1のノードに接続されている第2のインバータ
とを有し、上記第1および第2のトランジスタの駆動能
力が上記第1および第2のインバータを構成するトラン
ジスタの駆動能力より大きく設定されている。
【0026】本発明によれば、第1および第2のトラン
ジスタにより、メモリセルの入力ポートが形成され、第
3および第4のトランジスタにより、メモリセルの出力
ポートが形成されている。書き込み時に入力信号、即ち
書き込みデータに応じて第1のビット線の電位が設定さ
れ、それに応じて第1および第2のノードのレベルがそ
れぞれ設定されるので、書き込みデータがメモリセルに
より記憶される。読み出し時に、第1および第2のノー
ドのレベルに応じて、第2のビット線のレベルが設定さ
れ、さらに、例えば、センスアンプにより第2のビット
線の電位が検出され、検出結果に応じてメモリセルの記
憶データが読み出される。
【0027】このため、少ないトランジスタで複数の入
出力ポートを有するマルチポートメモリセルを構成で
き、回路面積の増加を抑制でき、消費電力の低減を実現
できる。
【0028】
【発明の実施の形態】第1実施形態 図1は本発明に係るマルチポート半導体記憶装置の第1
の実施形態を示す回路図であり、メモリセルの構成を示
す回路図である。図示のように、本実施形態のメモリセ
ルは、一つの書き込みポートおよび一つの読み出しポー
トを持つ、いわゆる1書き込み1読み出しメモリセルで
ある。書き込みポートは、トランジスタTW1,TW2
により構成され、読み出しポートは、トランジスタTR
1,TR2により構成されている。記憶データを保持す
るため、二つのインバータINV1,INV2からなる
ラッチ回路が設けられている。このため、本例のメモリ
セルは、8個のトランジスタにより構成されている。
【0029】メモリセルに書き込みワード線WLW、読
み出しワード線WLR、書き込みビット線BLWおよび
読み出しビット線BLRが接続されている。書き込みポ
ートにおいて、トランジスタTW1のゲートは、書き込
みワード線WLWに接続され、一方の拡散層は書き込み
ビット線BLWに接続され、他方の拡散層はノードN1
に接続されている。トランジスタTW2のゲートは、ノ
ードN1に接続され、一方の拡散層はノードN2に接続
され、他方の拡散層は接地されている。
【0030】読み出しポートにおいて、トランジスタT
R1のゲートは読み出しワード線WLRに接続され、一
方の拡散層は読み出しビット線BLRに接続されてい
る。トランジスタTR2のゲートはノードN2に接続さ
れ、一方の拡散層はトランジスタTR1の他方の拡散層
に接続され、他方の拡散層は接地されている。
【0031】図2は、図1に示すマルチポートメモリセ
ルの書き込み動作を示す波形図である。以下、図1およ
び図2を参照しつつ、本実施形態のマルチポートメモリ
セルの書き込みおよび読み出し動作についてそれぞれ説
明する。書き込み動作により、書き込みデータに応じて
メモリセルの記憶ノードN1,N2の電位が設定され、
設定した電位はラッチ回路により保持され、次回の書き
込みにより書き換えられるまで維持される。読み出し動
作により、メモリセルの記憶データ、即ち、ノードN
1,N2の電位レベルに応じて読み出しビット線BLR
の電位が設定され、読み出しビット線BLRに接続され
ているセンスアンプにより、読み出しビット線BLRの
電位が検出され、それに応じてメモリセルの記憶データ
が読み出される。
【0032】書き込み時に、まず、書き込みデータに応
じて書き込みビット線BLWの電位が設定される。例え
ば、書き込みデータが“0”のとき、書き込みビット線
BLWが“L”レベルに設定され、逆に書き込みデータ
が“1”のとき、書き込みビット線BLWが“H”レベ
ルに設定される。
【0033】そして、デコーダにより書き込みワード線
WLWが活性化される。即ち、図2に示すように、書き
込みパルスPW1およびPW2が書き込みワード線WL
Wに印加される。書き込みパルスPW1,PW2が書き
込みワード線WLWに印加されている間に、トランジス
タTW1がオン状態に保持される。これにより、書き込
みビット線BLWの電位に応じてノードN1,N2のレ
ベルが設定される。例えば、図2に示すように、書き込
みパルスPW1が印加されているとき、書き込みビット
線BLWが“H”レベルに保持されており、ノードN1
はそれに応じて“H”に設定される。これに応じてトラ
ンジスタTW2がオン状態に保持され、ノードN2は接
地電位に保持され、即ち、“L”レベルに保持される。
一方、書き込みパルスPW2が印加されているとき、書
き込みビット線BLWが“L”レベルに保持されてお
り、ノードN1はそれに応じて“L”レベルに設定され
る。このとき、トランジスタTW2がオフ状態にあり、
ノードN2はラッチ回路により“H”レベルに保持され
る。
【0034】このように、書き込みデータに応じて、ノ
ードN1,N2のレベルがそれぞれ設定される。例え
ば、書き込みデータが“0”の場合に、ノードN1が
“L”、ノードN2が“H”レベルにそれぞれ保持さ
れ、逆に書き込みデータが“1”の場合に、ノードN1
が“H”、ノードN2が“L”レベルにそれぞれ保持さ
れる。ノードN1,N2のレベルはラッチ回路により保
持されるので、次回の書き込みにより書き換えられるま
でその状態が保持される。
【0035】読み出し時に、読み出しワード線WLRが
デコーダにより活性化され、ハイレベルに保持されるの
で、トランジスタTR1がオン状態に保持される。この
とき、ノードN2のレベルに応じてトランジスタTR2
のオン/オフ状態が設定され、さらに読み出しビット線
BLRの電位レベルが設定される。
【0036】例えば、メモリセルにデータ“0”が記憶
している場合、即ち、ノードN1が“L”、ノードN2
が“H”レベルの状態において、読み出しポートのトラ
ンジスタTR2がオン状態に設定される。これに応じて
読み出しビット線BLRがトランジスタTR1,TR2
を介してディスチャージされ、ビット線BLRが“L”
レベル、例えば、接地電位GNDレベルに設定される。
一方、メモリセルにデータ“1”が記憶している場合、
即ち、ノードN1が“H”、ノードN2が“L”レベル
の状態において、読み出しポートのトランジスタTR1
がオフ状態に設定される。読み出し前に、例えば、読み
出しビット線BLRが予め所定の電位にプリチャージさ
れるので、読み出しビット線BLRの電位がそのまま保
持される。
【0037】読み出しビット線BLRに接続されている
センスアンプにより、ビット線BLRの電位が検出さ
れ、センスアンプの検出結果に応じてメモリセルの記憶
データが読み出される。
【0038】図3は図1に示すメモリセルの内、インバ
ータINV1,INV2および書き込みポートの構成を
示す回路図である。インバータINV1,INV2はそ
れぞれpMOSトランジスタPT1、nMOSトランジ
スタNT1およびpMOSトランジスタPT2、nMO
SトランジスタNT2により構成されている。pMOS
トランジスタPT1とnMOSトランジスタNT1のド
レインが共通に接続され、接続点はインバータINV1
の出力端子、即ちノードN2を構成し、同じくpMOS
トランジスタPT2とnMOSトランジスタNT2のド
レインが共通に接続され、接続点はインバータINV2
の出力端子、即ちノードN1を構成している。
【0039】pMOSトランジスタPT1とnMOSト
ランジスタNT1のゲートが共通に接続され、接続点は
インバータINV1の入力端子を構成し、さらにインバ
ータINV2の出力端子に接続されている。同じく、p
MOSトランジスタPT2とnMOSトランジスタNT
2のゲートが共通に接続され、接続点はインバータIN
V2の入力端子を構成し、さらに、インバータINV1
の出力端子に接続されている。
【0040】即ち、インバータINV1とINV2の入
力端子と出力端子が互いに接続され、フリップフロップ
回路を構成し、このフリップフロップ回路はラッチ回路
として用いられ、このラッチ回路により、メモリセルの
ノードN1,N2の電位が保持される。
【0041】ここで、ノードN1が“L”レベル、ノー
ドN2が“H”レベルの状態に保持されているメモリセ
ルに対して、書き込みによりノードN1,N2の状態を
反転する、即ち、ノードN1を“H”レベル、ノードN
2を“L”レベルになるように書き込みを行う場合の動
作について考える。書き込み時にビット線BLWが
“H”レベルに保持された後、書き込みワード線WLW
が活性化され、例えば、トランジスタTW1を導通させ
る程度のハイレベルに設定される。これに応じて、ノー
ドN1がビット線BLWにより駆動され、レベルが上昇
していく。
【0042】ノードN1のレベルがトランジスタTW2
のしきい値電圧より高くなると、トランジスタTW2が
オン状態となり、これに応じてノードN2がトランジス
タTW2を介してディスチャージされ、レベルが低下
し、“L”レベル、例えば、接地電位GNDレベルに保
持される。このため、インバータINV2を構成するp
MOSトランジスタPT2の動作抵抗が低下し、ノード
N1はpMOSトランジスタPT2を介して電源電圧V
DDによりチャージされ、レベルが上昇し、“H”レベ
ル、例えば、電源電圧VDDレベルに保持される。
【0043】次いで、ノードN1が“H”レベル、ノー
ドN2が“L”レベルの状態に保持されているメモリセ
ルに対して、書き込みによりノードN1を“L”レベ
ル、ノードN2を“H”レベルに設定する場合の動作に
ついて考える。書き込み時にビット線BLWが“L”レ
ベルに保持された後、書き込みワード線WLWが活性化
され、トランジスタTW1を導通させる程度のハイレベ
ルに設定される。
【0044】ノードN1はトランジスタTW1を介して
ディスチャージされ、そのレベルが低下していく。この
とき、例えば、トランジスタTW1の動作抵抗がインバ
ータINV2を構成するpMOSトランジスタPT2の
動作抵抗より低く設定されている場合に、ノードN1が
電位が降下し、書き込みビット線BLWの“L”レベル
に達する。
【0045】ノードN1の電位の低下に伴い、トランジ
スタTW2がオフ状態に保持され、さらにインバータI
NV1を構成するpMOSトランジスタPT1がオフ状
態からオン状態に切り換わり、これに応じてノードN2
の電位が上昇し、“H”レベル、例えば、電源電圧VDD
のレベルに保持される。
【0046】このように、ノードN1が“L”レベル、
ノードN2が“H”レベルに保持されている状態に、ノ
ードN1に“H”レベルお書き込みために、オン状態時
のトランジスタTW2の動作抵抗を小さくする必要があ
る。また、ノードN1が“H”レベル、ノードN2が
“L”レベルに保持されている状態に、ノードN1に
“L”レベルを書き込みために、オン状態時のトランジ
スタTW1の動作抵抗をインバータINV2を構成する
pMOSトランジスタPT2の動作抵抗より十分小さく
設定することが必要である。
【0047】一方、インバータINV1,INV2を構
成するpMOSトランジスタPT1,PT2およびnM
OSトランジスタNT1,NT2の駆動能力を低く設定
する、即ち、動作抵抗を大きく設定することができる。
このため、インバータINV1,INV2を構成するト
ランジスタの駆動能力を1とすると、トランジスタTW
1の駆動能力を、例えば、2.0程度に設定し、トラン
ジスタTW2の駆動能力を、例えば、1.2〜1.5程
度に設定することにより、メモリセルが正常に書き込み
動作を実行でき、且つ書き込んだデータを正常に保持す
ることができる。なお、トランジスタの駆動能力は、ト
ランジスタのチャネル幅Wに比例し、チャネル長Lに反
比例するので、それぞれのトランジスタチャネルの長さ
Lおよび幅Wを制御することにより、駆動能力を設定す
ることができる。
【0048】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、トランジスタTW1のゲートを書き込みワード線W
LWに接続し、一方の拡散層を書き込みビット線BLW
に接続し、他方の拡散層をノードN1に接続し、トラン
ジスタTW2のゲートをノードN1に接続し、一方の拡
散層をノードN2に接続し、他方の拡散層を接地して書
き込みポートを形成し、トランジスタTR1のゲートを
読み出しワード線WLRに接続し、一方の拡散層を読み
出しビット線BLRに接続し、他方の拡散層をトランジ
スタTR2の一方の拡散層に接続し、トランジスタTR
2のゲートをノードN2に接続し、他方の拡散層を接地
して読み出しポートを形成し、書き込み時書き込みデー
タに応じてノードN1,N2のレベルを設定し、ラッチ
回路により設定したレベルを保持し、読み出し時ノード
N1,N2のレベルに応じて読み出しビット線BLRの
レベルを設定し、センスアンプにより記憶データを読み
出すので、メモリセルを構成するトランジスタ数を低減
でき、低消費電力のマルチポートメモリを実現できる。
【0049】第2実施形態 図4は本発明に係るマルチポート半導体記憶装置の第2
の実施形態を示す回路図である。図示のように、本実施
形態のマルチポートメモリセルにおいて、書き込みポー
トは、図1に示す第1の実施形態のメモリセルと同じで
ある。読み出しポートは第1の実施形態とは異なる。以
下、読み出しポートについて詳細に説明し、書き込みポ
ートにおいては、その構成およびそれに応じた書き込み
動作は、第1の実施形態と同様であるため、それに関す
る説明を省略する。
【0050】本実施形態のメモリセルは、一つの書き込
みポートと二つの読み出しポートを有する。書き込みポ
ートは、第1の実施形態と同様にトランジスタTW1,
TW2により構成されている。読み出しポートRPT1
は、トランジスタTR11,TR22により構成され、
読み出しポートRPT2は、トランジスタTR21,T
R22により構成されている。
【0051】読み出しポートRPT1において、トラン
ジスタTR11のゲートは読み出しワード線WLR1に
接続され、一方の拡散層は読み出しビット線BLR1に
接続され、他方の拡散層はトランジスタTR12の一方
の拡散層に接続されている。トランジスタTR12のゲ
ートはノードN1に接続され、他方の拡散層は接地され
ている。読み出しポートRPT1により、読み出しワー
ド線WLR1の読み出し信号に応じて、ノードN1のレ
ベルに応じた信号が読み出しビット線BLR1に読み出
される。
【0052】読み出しポートRPT2において、トラン
ジスタTR21のゲートは読み出しワード線WLR2に
接続され、一方の拡散層は読み出しビット線BLR2に
接続され、他方の拡散層はトランジスタTR22の一方
の拡散層に接続されている。トランジスタTR22のゲ
ートはノードN2に接続され、他方の拡散層は接地され
ている。読み出しポートRPT2により、読み出しワー
ド線WLR1の読み出し信号に応じて、ノードN2のレ
ベルに応じた信号が読み出しビット線BLR1に読み出
される。
【0053】即ち、読み出しポートRPT1,RPT2
により、それぞれ論理レベルが反転するデータが読み出
される。以下、図4を参照しつつ、読み出し動作につい
てさらに詳細に説明する。
【0054】ここで、例えば、書き込みによりノードN
1が“H”レベルに設定され、ノードN2が“L”レベ
ルに設定されている。読み出しポートRPT1により読
み出しを行う場合に、まず、読み出しビット線BLR1
がプリチャージされ、例えば、所定の電位に保持され
る。そして、デコーダにより、読み出しワード線WLR
1が活性化され、これに応じてトランジスタTR11が
オン状態に設定される。
【0055】ノードN1が“H”レベルに保持されてい
るので、トランジスタTR12もオン状態に設定されて
いる。このため、ビット線BLR1は、トランジスタT
R1,TR2を介してディスチャージされ、接地電位G
NDに引き下げられる。読み出しビット線BLR1に接
続されているセンスアンプにより、読み出しビット線B
LR1の電位が検出され、検出結果に応じて、例えば、
データ“0”が出力される。
【0056】読み出しポートRPT2により読み出しを
行う場合に、まず、読み出しビット線BLR2がプリチ
ャージされ、例えば、所定の電位に保持される。そし
て、デコーダにより、読み出しワード線WLR2が活性
化され、これに応じてトランジスタTR21がオン状態
に設定される。
【0057】ノードN2が“L”レベルに保持されてい
るので、トランジスタTR22がオフ状態に設定されて
いる。このため、ビット線BLR2は、ディスチャージ
されることなく、その電位はほぼプリチャージ後の電位
に保持されている。読み出しビット線BLR2に接続さ
れているセンスアンプにより、読み出しビット線BLR
2の電位が検出され、検出結果に応じて、例えば、デー
タ“1”が出力される。
【0058】なお、メモリセルの記憶ノードであるノー
ドN1,N2のレベルが上述した状態と反転する場合に
は、読み出しポートRPT1,PRT2の読み出し動作
は、上述した読み出し時とほぼ同様である。ただし、読
み出しポートRPT1,PRT2により、上述した読み
出しデータとは論理反転のデータが読み出される。
【0059】上述したように、読み出しポートRPT
1,PRT2がそれぞれメモリセルのノードN1,N2
に接続されているので、読み出し時にそれぞれ反転した
論理データが読み出される。
【0060】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、トランジスタTW1,TW2からなる書き込みポー
トを設け、書き込み時に書き込みビット線BLWのデー
タに応じて記憶ノードN1,N2のレベルを設定し、さ
らに、トランジスタTR11,TR12からなる読み出
しポートRPT1およびトランジスタTR21,TR2
2からなる読み出しポートRPT2を設け、読み出し時
に読み出し記憶ノードN1,N2のレベルに応じて信号
をそれぞれ読み出しビット線BLR1,BLR2に読み
出すので、数少ないトランジスタにより、1書き込み2
読み出しマルチポートメモリセルを構成することがで
き、メモリセルの面積の増大を抑制し、消費電力の低減
を実現する。
【0061】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体記
憶装置によれば、メモリセルを構成するトランジスタ数
を低減することにより、面積の増加を抑制でき、さらに
低消費電力のマルチポートメモリを実現できる利点があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る半導体記憶装置の第1の実施形態
を示す回路図である。
【図2】本発明の第1の実施形態の動作を示す波形図で
ある。
【図3】第1の実施形態のメモリセルの構成を示す回路
図である。
【図4】本発明に係る半導体記憶装置の第2の実施形態
を示す回路図である。
【図5】従来のマルチポートメモリセルの第1の構成例
を示す回路図である。
【図6】従来のマルチポートメモリセルの第2の構成例
を示す回路図である。
【符号の説明】
WLW…書き込みワード線、WLR…読み出しワード
線、BLW…書き込みビット線、BLR…読み出しビッ
ト線、TR1,TR2,TW1,TW2…トランジス
タ、INV1,INV2…インバータ、N1,N2…ノ
ード、PT1,PT2…pMOSトランジスタ、NT
1,NT2…nMOSトランジスタ、VDD…電源電圧、
GND…接地電位。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力信号に応じて第1および第2のノード
    をそれぞれ異なるレベルに保持するラッチ回路と、少な
    くとも第1と第2のワード線および第1と第2のビット
    線とを有し、書き込み時上記第1のワード線の信号に応
    じて上記第1および第2のノードのレベルを上記入力信
    号に基づき設定し、読み出し時上記第2のワード線の信
    号に応じて、上記第1および第2のノードのレベルに基
    づき上記第1および第2のビット線のレベルを設定する
    半導体記憶装置であって、 ゲートが上記第1のワード線に接続し、上記第1のビッ
    ト線と上記第1のノード間に接続されている第1のトラ
    ンジスタと、 ゲートが上記第1のノードに接続し、上記第2のノード
    と基準電位間に接続されている第2のトランジスタと、 ゲートが上記第2のワード線に接続されている第3のト
    ランジスタと、 ゲートが上記第2のノードに接続されている第4のトラ
    ンジスタとを有し、 上記第3と第4のトランジスタが上記第2のビット線と
    上記基準電位間に直列に接続して構成されている半導体
    記憶装置。
  2. 【請求項2】第3のワード線と、 第3のビット線と、 ゲートが上記第3のワード線に接続されている第5のト
    ランジスタと、 ゲートが上記第1のノードに接続されている第6のトラ
    ンジスタとを有し、 上記第5と第6のトランジスタが上記第3のビット線と
    上記基準電位間に直列に接続して構成されている請求項
    1記載の半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】上記ラッチ回路は、入力端子が上記第1の
    ノードに接続し、出力端子が上記第2のノードに接続さ
    れている第1のインバータと、 入力端子が上記第2のノードに接続し、出力端子が上記
    第1のノードに接続されている第2のインバータとを有
    する請求項1記載の半導体記憶装置。
  4. 【請求項4】上記第1および第2のインバータは、ゲー
    トおよび一方の拡散層が共通に接続されている第1導電
    性トランジスタと第2導電性トランジスタとにより構成
    され、トランジスタの他方の拡散層はそれぞれ電源電圧
    供給線および上記基準電位に接続され、上記共通に接続
    したゲートによりインバータの入力端子が構成され、上
    記共通に接続した拡散層によりインバータの出力端子が
    構成されている請求項3記載の半導体記憶装置。
  5. 【請求項5】上記第1および第2のトランジスタの駆動
    能力が上記第1および第2のインバータを構成するトラ
    ンジスタの駆動能力より大きく設定されている請求項4
    記載の半導体記憶装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7345909B2 (en) * 2003-09-24 2008-03-18 Yen-Jen Chang Low-power SRAM memory cell
WO2010092767A1 (ja) * 2009-02-12 2010-08-19 パナソニック株式会社 半導体記憶装置
JP2011165313A (ja) * 2000-07-10 2011-08-25 Renesas Electronics Corp 記憶装置
JP2012501512A (ja) * 2008-08-27 2012-01-19 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド メモリデバイスとその駆動方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011165313A (ja) * 2000-07-10 2011-08-25 Renesas Electronics Corp 記憶装置
US7345909B2 (en) * 2003-09-24 2008-03-18 Yen-Jen Chang Low-power SRAM memory cell
JP2012501512A (ja) * 2008-08-27 2012-01-19 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド メモリデバイスとその駆動方法
WO2010092767A1 (ja) * 2009-02-12 2010-08-19 パナソニック株式会社 半導体記憶装置
JP2010186513A (ja) * 2009-02-12 2010-08-26 Panasonic Corp 半導体記憶装置
US8125820B2 (en) 2009-02-12 2012-02-28 Panasonic Corporation Semiconductor memory device

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