JPS59132490A - 半導体メモリ - Google Patents

半導体メモリ

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JPS59132490A
JPS59132490A JP58007529A JP752983A JPS59132490A JP S59132490 A JPS59132490 A JP S59132490A JP 58007529 A JP58007529 A JP 58007529A JP 752983 A JP752983 A JP 752983A JP S59132490 A JPS59132490 A JP S59132490A
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JP
Japan
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word line
current
circuit
switching circuit
discharge
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JP58007529A
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Noriyuki Honma
本間 紀之
Hiroaki Nanbu
南部 博昭
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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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)
  • 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、半導体メモリに係り、特にバイポーラメモリ
に関する。
〔従来技術] 従来から1メモリセルアレーのワード線の立下がりを高
速化するために、釉々のワード線放電回路が知られてい
る。
第1図は、例えば1976年のIEBE  l5SCC
Dig、 Tech、 Papers 、 PP188
〜189  に記載されている放電回路である。メモリ
セルアレーのワード線の駆動には、一般的にQのような
エミッタホロワが使用される。ワード線の選択は、ワー
ド線電位を高レベルにすることにより行われる。
選択されるワード線は常に1個であるから、他の非選択
のワード線にはすべて低レベル電位が印加される。従っ
て、第1図の回路において、複数の電流切換用トランジ
スタQC8のうち電流源IC8からの電流が流れるトラ
ンジスタは、選択されたワード線に接続されているもの
1個のみである。
選択されたワード線か立下がる時、この電流により立下
かりを速めることを意図している。
ところで、ワード線の選択が、あるワード線から他のワ
ード線へと切換わると、それまで選択されていたワード
線の電位が下がり、別のワード線の電位が上がってくる
。従って、選択から非選択に移るワード線には、充分に
立下がる前に電流か流れなくなるために、第1図の回路
では、ワード線の立下がりを充分に高速化できない。
そこで、第2図9竿3図、第4図のような回路が考えら
れている。これらの回路ては、いずれもワード線(上側
ワード線UWまたは下側ワード線LW)の電位を遅延回
路2を介してトランジスタQC8のベースに印加してい
る。そのため、ワード線の立下がり時に切換トランジス
タQC8に流れる電流が遅延し、ワード線の立下がりを
充分に高速化できる。遅延回路2としては、抵抗とコン
デンサ(寄生容量を活用する場合もある)で構成するの
かも通である。なお、センス回路5は、選択されたワー
ド線に接続されている複数のメモリセル1の中から読出
し又は書込みを行うメモリセルを指定する。
ところで、第1図から第4図までの全ての従来例では、
切換用の電流源IC8は、下(tl、lIワード線LW
の、ワード線駆動回路Qとは反対側(図の右側)に接続
されている。その主な理由は3つある。
(1)電流切換回路からの畢1流を、選択されたワード
線に接続されているメモリセルに流すことにすれば、選
択されたメモリセルの情報保持電流を増加することにな
り、メモリセルの動作が安定となる0 (2)上側ワード線に切換用電流源を接続すると、上側
ワード線が急速に立下がり、一方、下側ワード線はゆっ
くりと立下がるため、メモリセルの情報が破壊される可
能性がある。従って、下側ワード線に切換用電流源を接
続すべきである。
(3)上記2つの理由で下側ワード線から放電電流を引
くとして、そり?「、流源IC8を第5図(a)のよう
にワード線駆動回路Qの反対側に接続すると、上側ワー
ド線IJ Wと下側ワードil’1lLWの霜1圧降下
はほぼ端一シいので、その電位はか5図(b)に示すよ
うにほぼ平行となり、全てのメモリセルlにほぼ同一の
電流を分配できる。一方、ワード線駆動回路Qに近いq
1^:に’ft流源IC8を接続すると、重圧降下によ
り、上側ワード線UWと下側ワード線L1Wの電位差は
、第5図(Q)に示すように、ワード線駆動回路(Jの
近くでは大きく、ワード線駆動回路Qから蓮ざかるにし
たかって小さくなる。
従って、ワード線駆動回路Q (l=、:+のセル1に
大きな電流か流れ、反対([↓j1のセルlには殆んど
電流が流れない。そのため、切換用電流源IC8はワー
ド線駆動回路Qの反対側に接続される。
以上のような理由で、上側ワード線と下側ワード線とヲ
備えたバイポーラメモリにおいては、放電電流の切換回
路は、従来、全て下側ワード線の、ワード線駆動回路と
は反対側に接続されていた。
しかし、メモリが非常に大容量化され、かつ、それを高
速化するために切換電流を大きくするには、上記のよう
な従来の方法では限界がある。
その理由の1つはメモリセルの動作に依る。
例えば、第6図(a)に示したメモリセルでは、情報保
持状態では保持筒、流’BTが高抵抗RF1を流れ、セ
ル電位■。0を決定している。一方選択時には、大きな
読出し電流IRが低抵抗RLを流れ、セル電位■。0.
■。。を決定している。これらの電流とセル電位■。l
、■00の関係を第6図(b)に示す。一般的に、第5
図に示したような、低抵抗と高抵抗とを備え、非選択時
と選択時とで抵抗を切換えて低消費電力と高速性とを図
ったメモリセルにおいては、第6図(b)に示すように
、切換の途中でセル電位■。1と■。0との差が小さな
領域、すなわち不安定領域aが存在する。メモリ容量が
比較的小さい場合には、RLと1迂、との比は比較的小
さく、lO〜10.0程度であるため、この不安定な領
域aは少ない。従って、ワード線当りlQmA程度まで
の放電用の切候雷、流を流してもメモリセルの動作点が
不安定領域aに入り込むことはない。しかし、より大容
量(4にないし16 K b以上)になると町とRHの
比はより大きい方が好ましく、その場合、不安定領域a
の範囲が非常に大きくなる。
非選択から選択へ移行するメモリセルは過渡的に不安定
領域aを通過するだけで、終局的にはセル電位の差は縮
まらない。しかし、選択ワード線に接続されているメモ
リセルのうち、選択セルを除いた他の全てのメモリセル
にはfFi W、用型、流か流れるため、放電電流の値
によっては不安定組成aに入ってしまう。従って、大容
量メモリでは、メモリセルの動作点か不安定領域aに入
り込まないようにするため、放電体2流は小さな値(例
えば1〜2mA以下)に制限される。
放電電流か制限される他の理由は、ワード線での電圧降
下と配線のマイグレーションによる制限である。すなわ
ち、メモリの大容量化心こ伴し)、配線の太さは着実に
細< t、Cつている。一方、大容量化が進むにつれ、
微i+11化の努力にもかかわらずチップ・サイズも着
実に増え続け、配線抵抗も増え続けている。そのため、
ワード線に流し得る電流値に制限が加えられる。
これらの理由により、メモリ容置を大きくするとワード
線に充分な放電電流を流すことができず、高速化が不可
能となる。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記の如き従来の欠点を改善し、充分
な放?(7,電流を流し得る大容量メモリを提供するこ
とにある。
〔発明の概要) 上記目的を達成するため、本発明は、複数個のメモリセ
ルが、上側ワード硼と下側ワード線とから成る初数対の
ワード線対の間に接続され、各々nす記−L側ワード線
の一端にワード線駆動回路か接続されているメモリセル
・アレーを有するメモリ回路において、前記複数対のワ
ード線対のうちの一つが選択されたことを検出し7て選
択された前記ワード線対にのみ大きな電流を流す電流切
換回路を前記上側ワード線および下側ワード線に接続し
、前記上側ワード線に接続した前記型、流切換回路は、
前記ワード線駆動回路と同じ側に、  前記下側ワード
線に接続した前記電流υ−1換回路は、nii記ワード
線駆動回路と反対側に配置したことを1JSJ徴とする
〔発明の実施例) 以下、1シ1面を用いて本発明の詳細な説明するが、理
解を容易にするため、前述した2つの於電電流制眼神由
に対するf’JT法手段を分けてWQ明する。
まず、メモリセルの動作が不安定にに゛ることを回避す
るために、放1号′屯流を制限している揚台の解決手段
について説明する。
第7図は、第1図の従来回路に対して上記解決手段を設
(・ツた例である。図示したように、本例では、下側ワ
ードiJ L Wに電流源IC3Lおよび電流切換用ト
ランジスタQC8Iの切換回路を接続するだけでなく、
上側ワード線tJWにも電流源IC82および電流切換
用トランジスタQC32の切換回路が接続されている。
このような構成にすることにより、下側ワード線L W
には、放電電流が流ねた状態でセル電位の差がひらき動
作か安定となるだけの電流を流し、上側ワード線UWに
は放電が高速となるのに必要な電流だけを流せはよい。
この駅、合、前述しまたように、上1則ワードHvWの
方か下側ワード線L Wより高速で立下がり、メモリセ
ルの記憶″I、i4 報が破壊される心配があるが、シ
ミュレーシロンおよび実験の結果では、上側ワード線U
Wに下側ワード線LWよりも10倍程度もの大きな電流
を流しても、下側ワード線LWにも電流を流[、ている
限り情報破壊の心配がないことが確紹された。
第8.9.10図は、それぞれ第2.3.4図の従来回
路に上記手段、すなわち上側ワード線UWに電流切換用
トランジスタQCS 2の切換回路を設けた例である。
また、第11図の回路は、第10図における遅延回路2
を2つの放電電流切換回路で共通に使用して、部品点数
を減らしたちのである。遅延回路2は、第11図では実
線で示したように下側ワード線に接続されているが、そ
の代りに破線で示すように上側ワード線に接続してもよ
い。これらの例でも、第7図の場合と同様、メモリセル
の動作上からの制限には無関係に、充分な放電市1流を
流し得ることは明らかである。
以上の例においては、上側ワード線と下側ワード線には
同じ型の11tZ @ ’i、流切換回路(および遅延
回路)が使用されているが、上側ワード線と下側ワード
線に異なる型の放電電流切換回路を接続してもよい。
その−例を第12図に示す。第12図では、上側ワード
線に連延型放電jlt流切換回路、下側ワード線には非
逓延型′f1(流切換回路が接続されている。
もちろん、−上側および下側ワード線にとのような放電
電流切換回路をa合わせて使用し7てもよいことは1う
までもない。
以上、詰6図と関連して「9明したメモリセルの動作上
の制限を排除して高速化を達成する例について説明して
きた。しかしながら、以上の例では、ワード線での電圧
降下とマイグレーションによる放′眠電7流の制限は克
服できない。そこで次に、これらの制限をも排除する本
発明の実施例について説、明する。
第13図は、ワード線での電圧降下およびマイグレーシ
ョンによる制限をも克服した本発明の一実IIl′IJ
例である。この実施例では、上側ワード線UWに対する
放電電流源IC82は、駆動回路Q使1に接続されてい
る。従来、放電用電流源が駆動回路とは反対側に配置さ
れていたのは、既に本1明した通り、下11I:1ワー
ド線の電位分布と一ヒ(l”、ljワード線の電位分布
とをできるたけ同一にし、各メモリセルに流れる放電市
1流を均一化するのが目的であった。しかし、上側ワー
ド廟からも放電電流を流す場合には、−上側ワード線用
放電電流源にはこの姿請は不要となる。そこで、第13
図のように上側ワード線用放電電流源IC32を駆動回
路Q側に配置することが可能となり、ワード線での電圧
降下およびマイグレーションを大幅に低減できる。
このように、上側ワード線用の放電電流切換回路を駆動
回路側に配置する場合にも、上側および下側ワード線用
の放電電流切換回路として、第13図に示した回路以外
に、社々の組合せが可能である。
第14図は、組合せの一例で、上側ワード線UWには述
延型放電雷1流切換回路を、また下側ワード線L Wに
は非遅延型数T7. ’tH流切換回路を配置している
第15図は、放電ηL流切換回路の別の紹合わせの例で
、下側ワード線LWには汗:2図の遅延型放電電流切換
回路(第3図の回路でも、もちろん良い)を配置し、上
側ワード線UWには第1図の非遅延型放電電流切換回路
と第4−図の遅延型数′峰電流切換回路とを並列にして
配置している。非遅延型数%、電流切換回路はワード線
がオンになった直後から放電預、流を流■7、一方、遅
延型放電電流切換回路はワード線かオフになった後もし
ばらく放電電流を流しおける。なお、第15図では、ワ
ード線駆動にダーリントン・エミッタホロワを使用して
いるが、これはワード線の立上がり時間を高速化するた
めのもので、他の実施例に対しても同様に使用できる。
、以−し、本発朔の実施例を説明するに当り、上側およ
び下側ワード線放電用電流切換帥1路として特定の回路
を用いて説明してきたが、放ητ′1]f流切換回路と
してどのような形式のものを用いようと本発明の成立性
を左右するものではない。また、ワード線の選択状態の
検出は、以上の例ではワード線自体の電位により行って
いるか、もちろん、ワード線li動回路用トランジスタ
のベース以前の電イ37を検出して1j5を宣電流切換
ン行っても良いことは言うまでもない。
〔発明の効果〕
以上説明した如く、本発明によれば、下翻り−ド純のみ
ならず上側ワード線にも放電電流切換回路回路を設け、
かつ前記上側ワード線用の放市1箱流切侠回路をワード
線駆動回路側に配することにより、充分な放電物流を流
し得、大容量で高速のメモリがn・:戻できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のメモリ回路図、第2.3.4図は、第1
図に示したメモリ回路を改良した従来のメモリ回路図、
館51;?Iは従来のメモリ回路の利点を説明するため
の図、第6図は従来のメモリ回路の欠点の一つを説、明
するための図、かニア、8.9.10.11.12R1
はφ1′・6図で説明した従来のメモリ回路の欠点の一
つを1ダを決する手段を股Oツだメモリ回路図、第13
.14.15図は本梵明の実施例を示す図である。 1:メモリセル、2:遅延IJ路、3:センス回路、U
W:上側ワード線、L W・下側ワード線、Q:ワード
線部ルJ:用トランジスタ、IC8,IC8l、IC8
2:ti9電電流切換用電流源、Q C3。 QC81,Q、C82ニア1メ密1ト1ンγ1巴切侠用
トランジスタ。 ゝ、1′−一 第、  1  図 第   2   図 第   3   図 第4図 第   6   図 第   5   図 第   7   図 第   8   図 第   9   図 第   10   図 第   11   図 第   12   図 第   13   図 第   14   図 第   15   図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 α)複数個のメモリセルが、上側ワード線と下側ワード
    線とから成る複数対のワード線対の間に接続され、各々
    前記上側ワード線の一端にワード線駆動回路が接続され
    ているメモリセル・アレーを有するメモリ回路において
    、前記枚数対のワード線対のうち、選択されたワード線
    対にのみ大きな電流を流す電流切換回路を前記上側ワー
    ド線および下側ワード線にそれぞれ接続したことを腸徴
    とする半導体メモリ。 ?)前記上側ワード線に接続した前記電流切換回路は、
    前記ワード線駆動回路と同じ側に、前記下側ワード線に
    接続したMij記電流切換回路は、前記ワード線駆動回
    路と反対側に配置したことを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の半導体メモリ。 (3)前記上側ワード線に接続した前記電流切換回路お
    よび前記下側ワード線に接続した前記電流切換回路のう
    ち、一方又は両方が、遅延回路を具備したことを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の半導体メモリ。 (4)前記ワード線駆動回路は、ダーリントン、エミッ
    タホロワ接続のトランジスタを有することを特徴とする
    特許請求の範囲第1項又は第2項記載の半導体メモリ。
JP58007529A 1983-01-20 1983-01-20 半導体メモリ Granted JPS59132490A (ja)

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JPH0551996B2 JPH0551996B2 (ja) 1993-08-04

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5398201A (en) * 1989-04-05 1995-03-14 Hitachi, Ltd. Bit-line drive circuit for a semiconductor memory

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5422731A (en) * 1977-07-22 1979-02-20 Hitachi Ltd Semiconductor memory circuit
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