JPS59117776A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPS59117776A
JPS59117776A JP57226303A JP22630382A JPS59117776A JP S59117776 A JPS59117776 A JP S59117776A JP 57226303 A JP57226303 A JP 57226303A JP 22630382 A JP22630382 A JP 22630382A JP S59117776 A JPS59117776 A JP S59117776A
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JP
Japan
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voltage
power supply
circuit
signal
supply voltage
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Pending
Application number
JP57226303A
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English (en)
Inventor
Hideaki Nakamura
英明 中村
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Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Microcomputer Engineering Ltd
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Publication date
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Publication of JPS59117776A publication Critical patent/JPS59117776A/ja
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Static Random-Access Memory (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ハソテリーハソクアソプ動作が行われる半
導体記憶装置に関する。
例えば、CMO3(相補型金属絶縁物半導体)で構成さ
れたスタティック型RAM (ランダム・アクセス・メ
モリ)を用いたメモリ装置では、停電等によって記憶情
報が失われてしまうのを防止するため、言い換えれば、
メモリ不揮発化のためにハノテリーハソクアンプ回路が
設けられる。
従来のハソテリーパソクアソプ回路は、例えば「電子技
術」誌の第21巻第4号の第25頁に記載されているよ
うな外部回路により構成されるものであった。したがっ
て、メモリ装置を構成する回路素子が多くなって、その
分コストを高くするとともに、メモリボードの実装面積
を小さくしてしまうという欠点がある。
そこで、本願発明者は、半導体記憶装置内に電源電圧の
低下を検出して、内部動作か自動的にハノテリーバノク
アノプ動作モートに切り換えられる機能の付加すること
を考えた。
この発明の目的は、新規な動作機能を付加して半導体記
1.a装置を提供することにある。
この発明の他の目的は、簡単な回路構成によって、電源
電圧の低下検出及びメモリ動作を禁止することのできる
半導体記憶装置を提供することにある。
この発明の更に他の目的は、以下の説明及び図面から明
らかになるであろう。
以下、この発明を実施例とともに詳細Gこ説明する。
第1図には、この発明の一実施例の回路図力く示されて
いる。特に制限されないが、同図のRAMは、公知のC
MO3(相ネ■j型−金属一絶縁物一半導体)集積回路
(IC)技術によって1個のシ1ノコン単結晶のような
半導体基板上うこ形成される。
端子Ax、Ay、Din、Dout 、WE、C3゜V
DD及びGNDは、その外部端子とされる。
メモリセルMCは、その1つの具体的回路力It表とし
て示されており、ゲートとドレイン力(互G′1に交差
結線された記(、QMO3FETQ1.Q2と、」1記
MO3FETQ1..Q2のトレインと電源電圧VDD
との間には、情報保持用の、1ぼり (多斧吉晶)シリ
コン層で形成された高抵抗R1,R2力く設番すられて
いる。そして、上記MO3FETQ1.Q2の共通接続
点と相補データ線DO,DOとの間に伝送ゲートも40
SFETQ3.Q4カ<言貸しすられいてる。他のメモ
リセルMCも相互Gこおシヘて同牢漿な回路構成にされ
ている。これらのメモ1ノセルしよ、マトリックス状に
配置されている。同じ行に配置されたメモリセルの伝送
ゲート型MO3FETQ3、Q4等のゲートは、それぞ
れ対応するワード線W1及びW2に共通に接続され、同
し列に配置されたメモリセルの入出力端子は、それぞれ
対応する一対の相補データ(又はヒソ1−)DO,DO
及びDl、DIに接続される。
上記メモリセルMCにおいて、それを低消費電力にさせ
るため、その抵抗R1は、MO3FETQ1がオフ状態
にされているときのMOS F ETQ2のケート電圧
をしきい値電圧以上に維持させることができる程度の高
抵抗値にされる。同様に抵抗R2も高抵抗値にされる。
言い換えると、上記抵抗R1は、MOS F ETQ 
1のトレインリーク電流によってMO3FETQ2のゲ
ート容量(図示しない)に蓄積されている情報電荷が放
電させられてしまうのを防く程度の電流供給能力を持つ
ようにされる。
この実施例に従うと、RAMがCMO3−IC技術によ
って製造されるにもかかわらず、上記のようにメモリセ
ルMCはnチャンネルMO3FETとポリシリコン抵抗
素子とから構成される。
上記ポリシリコン抵抗素子に代えてpチャンネルMO3
FETを用いる場合に比べ、メモリセル及びメモリアレ
イの大きさを小さくできる。すなわち、ポリシリコン抵
抗を用いた場合、駆動MO3F ETQ 1又はQ2の
ゲート電極と一体的に形成できるとともに、それ自体の
サイスを小型化できる。そして、pチャンネル八40S
FETを用いたときのように、駆動MO3FETQI、
Q2から比較的大きな距離を持って離さなければならな
いことがないので無駄な空白部分か生しない。
同図において、ソート線W1ば、XアドレスデコーダX
−DCRで形成された選択信号を受ける駆動回路DVI
によって選択される。他のワード線W2についても同様
である。
上記XアドレステコーダX−DCRは、相互において類
似のノアゲート回路G1.02等により構成される。こ
れらのノアゲート回路G1.02等の入力には、図示し
ない適当な回路装置から供給される外部アドレス信号A
xを受けるXアドレスハソファX−ADBで加工された
内部相補アドレス信号か所定の組合せにより印加される
上記メモリアレイにおける一対のデータ線DO。
DO及びDI、Diは、それぞれデータ線選択のだめの
伝送ケートMO3FETQ9、QIO及びQll、G1
2から構成されたカラムスイッチ回路を介してコモンデ
ータ線CD、CDに接続される。このコモンデータ線C
D、CDには、読み出し回路DOBの入力端子と、書込
み回路DIBの出力端子が接続される。上記読み出し回
¥&DOBの出力端子は、データ出力端子Doutに読
み出し信号を送出し、書込み回路DIBの入力端子は、
データ入力端子Dinから供給される書込みデータ信号
が印加される。
上記カラムスイッチ回路を構成するMO3FETQ9.
QIO及びQll、G12のゲートには、それぞれYア
ドレスデコーダY−DCRから選択信号か供給される。
このYアドレスデコーダY−DCRは、相互において類
似のノアゲー ト回路G3.04等により構成される。
これらのノアゲート回路G3.G4の入力には、図示し
ない適当な回路装置から供給される外部アドレス信号A
yを受けるYアドレスバッファY−ADBで加工された
内部相補アドレス信号が所定の組合せにより印加される
制御回路CONは、外部端子WEから供給される信号と
、後述する回路を通した外部端子CSからの信号を受け
て内部制御タイミング信号を形成する。
この実施例では、ハソテリーハンクアノプ動作のための
電源電圧の低下検出及びメモリ動作の禁止を行う機能を
付加するため、次の回路が設けられる。
外部端子C8から供給られる信号は、インハークIVI
によりその反転信号C81が形成され、さらにインバー
タIV2を通して同相の信号C82が形成される。
ダイオード形態のnチャンネルMO3FETQ13〜Q
15を直列形態に接続して、そのしきい値電圧を利用し
た定電用素子を構成する。この直列MO3FETQ13
〜Q15には、特に制限されないが、pチャンネルMO
3FETQI 7を通してバイアス電流が供給される。
したがって、こ(7)MO3FETQI 7のオン状態
でのコンダクタンス特性は、小さく設定されている。ま
た、このMO3FETQ17には、並列形態の高抵抗R
が設けられる。また、上記直列形態のMOS F ET
Q13〜Q15には、並列にキャパシタCが接続され、
その定電圧VTの安定化を図っている。
上記定電圧VTは、特に制限されないが、pチャンネル
Mo S F ETQ 18をilTIL7cMOsイ
ンハークTV3の入力に伝えられる。これらのMO3F
ETQ17及びG18のゲートには、上記インハークI
V2の出力信号ζ百2が印加されている。
上記インハークIV3の入力と電源電圧VDDとの間に
は、pチャンネルMO3FE’TQ18が設げられ、そ
のゲートには上記インバータ■■1の出力信号C3Iが
印加される。
そして、上記インハークIV3の出力と、インバータI
VIの出力信号C3Iとは、ナントゲート回路G5に入
力され、このゲート回路G5の出力信号C33が上記制
御回路COHに入力される。
上記回路において、定電圧VTは、検出すべき低電源電
圧VDDにおけるインパークIV3のロジ。
クスレッショルド電圧VLと等しく設定されている。
なお、この実施例では、特に制限されないが、ハノテリ
ーハノクアノプ動作でのメモリアレイでの低消費電力化
を図るため、上記ケート回路G5の出力信号C33は、
上記XアドレスデコーダX−DCRを構成する各ノアケ
ート回路Gl、G2等の入力に共通に供給される。
この実施例回路の動作を第2図の動作説明図を参照して
、次に説明する。
外部端子V DDから供給される電圧が十分に高いオペ
レーション状態では、図示のように上記定電圧VTがイ
ンパークIV3のロジソクスレノショルト電圧VLより
低くなっている。
したがって、外部端子31からの制御信号がロウレベル
のチップ選択期間において、上記信号C32がロウレベ
ル、C3Iがハイレベルになっている。このため上記M
O3FETQI 6,0.17がオン状態となり、MO
3FETQI 8がオフ状態となっているので、インバ
ータIV3には、定電圧VTがそのまま印加される。し
たかつて、インハークlV3の出力がハイレベルになり
、ナントゲート回路G5を開いた状態にしている。この
とき、上記信号C3Iがハイレベルなので、その出力信
号C33がロウレベルになる。
これにより制御回路CONには起動され、ここで形成さ
れたタイミング信号に従って、書込み又は読み出し動作
が行われる。なお、上記信号C83のロウレベルにより
XアドレスデコーダX−DCRは、アドレス信号に従っ
たワード線の選択動作を行う。
次に、電源電圧VDD−がバッテリー電圧に切りええら
れて低下スタンバイ動作モートでは、図示のように上記
定電圧VTがインハークIV3のロジックスレッショル
ド電圧VLより高くなっている。
この時に、外部端子C3からの制御信号をロウレベルに
すると上記信号C32がロウレベル、C31がハイレベ
ルになるため上記MO3FETQ16、C17がオン状
態となり、MO3FETQ18がオフ状態となっている
ので、インバータ■■3には、上記定電圧VTがそのま
ま印加される。
したがって、インハークJV3の出力がロウレベルにな
り、ナントゲート回路G5を閉じた状態にしてしまうの
で、上記信号C3Iがハイレベルなってもその出力信号
C53がハイレベルのままの非選択モードとする。これ
により制御回路CONは起動されない。またXアドレス
デコーダX−DCRは、そのハイレベルによってすべて
のワード線を非選択状態とする。これによって、メモリ
アレイにおけるデータ線負荷MO3FETQ5〜Q8か
らメモリセルに流れる電流も禁止するので、低消費電力
化を図ることができる。
なお、外部端子C8からの信号がハイレベルのチップ非
選択期間では、上記信号C31がロウレベル、C32が
ハイレベルになっている。したがって、MO3FETQ
6.Q7がオフ状態となり、MO3FETQ8がオン状
態になっている。このMO3FETQ8のオン状態によ
ってインバータIV3には電源電圧VDDのハイレベル
か印加されるので、上記電源電圧VDDのレベルに無関
係に出力信号C33はハイレベルになり、ゲート回路G
3を閉じてしまう。これにより、上記同様に制御回路C
ONは起動されず、メモリアレイの全ワード線が非選択
状態にされる。
なお、この状態においてはインハークIV3に貫通電流
か流れることもなく、またMO3FETQ6.Q7のオ
フ状態によって定電圧を形成するMO3FETQI 3
〜Q15にば高抵抗からの微少電流しか流れない。
この実施例では、半導体記憶装置内にバッテリー電圧を
検出して、内部動作を上述のようなスタンバイモー1・
に自動的に切り換えることかできる。
したがって、この実施例の半導体記憶装置を用いてメモ
リ装置を構成する場合、電源切り換え回路の大幅な簡素
化を図ることができる。
また、ハ/テリーハックアップ機能を設けない場合でも
、システム電源電圧の低下した時のメモリ保護を行うこ
とができる。すなわち、その下限電圧以下での不確実な
書込みによる情報の破壊を防止することもできる。
この発明は、前記実施例に限定されない。
上記ハ・ノテリー電圧への切り換え等による電源電圧の
低下を検出する回路は、例えば電圧比較器等種々の実施
形態をとることができる。
また、上記スタティック型RAMの他、例えば自動リフ
レノツユ機能を持つクイナミンク型RAMにも同様に適
用することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の一実施例を示す回路図、第2図は
、その動作を説明するための図である。 X−ADB・ ・Xアドレスバッファ、Y−ADB・・
Yアトレスハ゛ソファ、X−DCR・・Xアドレスデコ
ーダ、Y−DCR・・Yアドレスデコーダ、MC・・メ
モリセル、DIB・・書込め回路、DOB・・読み出し
回路、CON・・制御回路。 第  1  図 第  2 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、電源電圧端子から供給される電圧を受け、所定の電
    圧ツ下に低下したことを検出して、そのメモリ動作を禁
    止する機能を具備することを特徴とする半導体記憶装置 2、上記半導体記憶装置は、スクティソク型MO3RA
    Mであることを特徴とする特許請求の範囲第1JJj記
    載の半導体記憶装置。 3、上記電源電圧の低下を検出して、そのメモリ動作を
    禁止させる回路は、CMOSインバータ回路と、規格内
    の電源電圧での上記インバータ回路のロジックスレッシ
    ョルド電圧より小さく、検出すべき低電源電圧での上記
    インバータ回路のロジノクスレノンヨルト電圧より大き
    な定電圧を形成する定電圧素子と外部から供給されるチ
    ップ選択信号C8又はこれに基づいて形成された信号を
    受け、チップ選択貼間にオン状態となって上記定電圧素
    子にバイアス電流を供給する小コンダククンス特性のM
    O3FETQI 6及び上記チップ選択期間にオン状態
    となって上記定電圧素子で形成した定電圧を上記インバ
    ータ回路の人力に伝えるM○5FETQ17と、上記イ
    ンバータ回路の入力と電源電圧との間に設けられ、上記
    チップ選択信号σゑ又はこれに基づいて形成された信号
    を受け、チップ非選択期間にオン状態になる比較的大き
    なコンダクタンス特性のMO3FETQI 8とを含み
    、上記インバータ回路の出力からメモリ動作を禁止する
    制御信号を得るものであることを特徴とする特許請求の
    範囲第1又は第2項記載の半導体記憶装置。
JP57226303A 1982-12-24 1982-12-24 半導体記憶装置 Pending JPS59117776A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01112589A (ja) * 1987-10-26 1989-05-01 Hitachi Ltd 半導体記憶装置
JPH04212785A (ja) * 1990-01-30 1992-08-04 Nec Corp 集積回路装置
US5384748A (en) * 1992-10-07 1995-01-24 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Memory card with two SRAM arrays with different data holding voltages and power back-up

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57167196A (en) * 1981-04-06 1982-10-14 Nec Corp Memory circuit

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