JPS59186190A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPS59186190A
JPS59186190A JP58060884A JP6088483A JPS59186190A JP S59186190 A JPS59186190 A JP S59186190A JP 58060884 A JP58060884 A JP 58060884A JP 6088483 A JP6088483 A JP 6088483A JP S59186190 A JPS59186190 A JP S59186190A
Authority
JP
Japan
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gate
circuit
word line
signal
level
Prior art date
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Pending
Application number
JP58060884A
Other languages
English (en)
Inventor
Keisuke Miyamoto
佳介 宮本
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 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 JPS59186190A publication Critical patent/JPS59186190A/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)
  • Static Random-Access Memory (AREA)
  • Semiconductor Memories (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】 〔技術分野〕 この発明は、半導体集積回路装置に関するもので、例え
ば、データ線をプリチージする回路形態のスタティック
型RAM (ランダム・アクセス・メモリ)を具備する
ものに有効な技術に関するものである。
〔背景技術〕
メモリアレイのデータ線をプリチージする形態のスタテ
ィック型RAMにおいては、メモリセルを選択する時、
ブリチージMOS F ETをオフ状態にする必要があ
る。なぜなら、プリチージM05FETとメモリセルの
伝送ゲートMO5FET及びランチ形態の一対の駆動M
OS F ETのうちオン状態の駆動MO3FETとの
直列回路が構成され、そのコンダクタンス特性比に従っ
てオフ状態の駆動MO5FETのゲート電位を上昇させ
、そのしきい値電圧に達すると、記憶情報を破壊させて
しまう虞があるからである。
そこで、メモリアレイのプリチージ期間と、ワード線を
選択するアドレスデコーダの動作タイミングとが時間的
に重なることのないように遅延回路等を用いたパルス発
生回路によってタイミング制御を行うことが考えられる
しかしながら、記憶容量の大きなメモリアレイにあって
は、多数のメモリアレイが1つのワード線に接続される
ので、その配線長が長くなりワード線駆動回路から離れ
る従ってメモリセルの選択タイミングが遅れてしまう。
しかも、通常ワード線はメモリセルの伝送ゲートMO3
FETのゲート電極と一体的に構成される導電性ポリシ
リコン層を用いているので、その配線抵抗値のバラツキ
が大きいので、」二記のタイミング制御が極めて難しい
ものとなる。
〔発明の目的〕
この発明の目的は、メモリアレイのプリチージ動作とワ
ード線選択動作とが重なることにより発生する誤動作を
防止したスタティック型RAMを具備する半導体集積回
路装置を櫂供することにある。
この発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
この明細書の記述および添付図面から明らかになるであ
ろう。
〔発明の概要〕
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記の通りである。
すなわち、スタティック型RAMにおけるワード線遠端
でのレベル判定を行うことにより、全ワード線の非選択
状態の検出出力によりメモリアレイのブリチージ動作を
開始するとともに、このプリチージ動作の終了を確認し
てワード線の選択信号を形成するアドレスデコーダを動
作状態にするという回路形態によって、上記誤動作の発
生を防止するという目的を達成するものである。
〔実施例〕
第1図には、特に制限されないが、1チツプのマイクロ
コンピュータに内蔵されるスタティック型RAMにこの
発明を適用した場合の一実施例の回路図が示されている
。特に制限されないが、同図のRAMは、公知のCMO
3(相補型−金属一絶縁物一半導体)集積回路(IC)
技術によって1個のシリコン単結晶のような半導体基板
上にマイクロコンピュータを構成する他の回路とともに
形成される。
メモリセルMCは、その1つの具体的回路が代表として
示されており、ゲートとドレインが互いに交差結線され
たnチャンネル型の記憶MO3FETQI、Q2と、上
記MO3FETQI、Q2のドレインと電源電圧VOO
との間には、情報保持用のポリ(多結晶)シリコン層で
形成された高抵抗R1,R2が設けられている。そして
、上記MO3FETQI、Q2の共通接続点と相補デー
タ線Do、Doとの間にnチャンネル型の伝送ゲー)M
O3FETQ3.Q4が設けられいてる。他のメモリセ
ルMCも相互において同様な回路構成にされている。こ
れらのメモリセルは、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デー1〜型MO
3FETQ3.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、同じ列に配置さ
れたメモリセルの入出力端子は、それぞれ対応する一対
の相補データ線(又はビット線)DO,Do及びDI、
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、MOS F ETQlがオフ
状態にされているときのMOS F ETQ2のゲート
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、MO3FETQI
のドレインリーク電流によってMO5FETQ2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ぐ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MO3FETQI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
ズを小型化できる。そして、pチャンネルMO3FET
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が生じない。
同図において、ワード線W1は、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として
のインバータDVによって選択すれる。他のワード線W
2についても同様である。
上記XアドレスデコーダX−DCRは、特に制限されな
いが、縦型ROM、(リード・オンリー・メモリ)によ
って構成される。すなわち、同図の縦方向に走る入力線
と横方向に走る出力線との交点に○印で示した箇所にメ
モリセルとしてのエンハンスメント型MO3FETが形
成され、■印のない箇所にはディプレッション型MO3
FETが形成される。これらのメモリセルを構成するM
OSFETは、nチャンネルMO3FETによって構成
される。このようなMOSFETが横方向に直列形態に
接続され、その一端と電源電圧VDDとの間にプリチー
ジ手段としてのpチャンネルMO3FETが接続され、
上記直列形態の他端と回路の接地電位との間にディスチ
ャージ手段としてのnチャンネルMO5FETが接続さ
れている。そして、上記ブリチージMO3FETとの接
続端から出力信号(ワード線選択信号)を送出するもの
である。
このXアドレスデコーダX−DCRには、アドレス信号
xo、 xiと、インバータIVで反転されたアドレス
信号10,71との相補アドレス信号が供給される。
上記メモリアレイにおける一対のデータ線DO。
■0及びDI、DIは、それぞれデータ線選択のための
伝送ゲー)MO3FETQ9.QIO及びQll、Q1
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DrBの出力端子が接続される(図示せず)。
上記カラムスイッチ回路を構成するMO3FETQ9.
QIO及びQll、Q12のゲートには、それぞれYア
ドレスデコーダY−DCRから選択信号が供給される。
このYアドレスデコーダY−DCRは、上記同様な縦型
ROMによって構成され、上記同様に相補アドレス信号
VO,yl及びio。
Vlが供給されている。
この実施例では、メモリアレイのプリチージ動作とワー
ド線選択動作とが重なることにより発生する誤動作を防
止するため次の各回路によって動作タイミング信号が供
給される。
ワード線駆動回路DVに対して遠端側とされるワード線
信号は、アンド(AND)デー1−回路G1にそれぞれ
入力される。このゲート回路G1には、タイミング(プ
リチージ)信号φpが印加されている。このゲート回路
G1の出力Cは、上記データ線のプリチージ用pチャン
ネルMO5FETQ5〜Q8のゲートに共通に印加され
る。特に制限されないが、上記MO3FETQ5〜Q8
のゲート電極を共通接続する配線は、上記ワード線と異
なりアルミニュウム配線によって形成され、その一端か
ら上記ゲート回路G1で形成された出力Cが供給される
また、上記プリチージMO3FETQ5〜Q8の共通化
されたゲート電極の他端の信号は、上記タイミング信号
φpとともにオア(OR)ゲート回路G2に入力される
。特に制限されないが、この場合にも、上記タイミング
信号φpをゲート回路G2に供給する配線は、アルミニ
ュウム配線によって形成される。
上記ゲート回路G2の出力信号Aは、上記アドレスデコ
ーダX−DCR,Y−DCRのプリチージ及びディスチ
ャージMO3FETのゲートに共通に供給される。
次にこの実施例回路の動作を第2図のタイミング図に従
って説明する。
同図においては、ハイレベルを論理“0″とし、ロウレ
ベルを論理“1”とする負論理により構成される。
タイミング信号φpがロウレベルのとき、ゲート回路G
2の出力信号Aもロウレベルとなり、アドレスデコーダ
X−DCR及びY−DCRのプリチージMO3F:IE
Tがオン状態となり、その全出力をハイレベルとするの
で、ワード線駆動回路DVを通した全ワード線がロウレ
ベルになり、メモリセルの伝送ゲー)MOSFETをオ
フ状態とする非選択状態となる。したがって、デー1−
回路G1の出力信号Cもロウレベルになる。
この状態では、上記信号Cのロウレベルによりデータ線
のプリチージMO5FETQ5〜Q8がオン状態となり
、データ線のプリチージを行うものである。すなわち、
アドレスデコーダX−DCR及びY−DCRと、メモリ
アレイとがブリチージを行う非動作状態となるものであ
る。
次に、上記タイミング信号φpがハイレベル(論理“0
”)に変化する時、まずゲート回路G1がそのハイレベ
ル(論理“0°)によりハイレベルに変化して、データ
線のプリ千−ジM OS F IETQ5〜Q8をオフ
状態にする。これらのMO5FETQ5〜Q8のうち、
最もゲーi・回路G1がら離れて設けられたMO3F1
7Tがオフ状態となった時、ゲート回路G2への信号C
がハイレー・ルに変化するのを待って、デー1〜回1m
G2の出力信! A カハイレベルに変化する。この信
号Aのハイレベルにより、アドレスデコーダX−DCR
,Y−DCRのプリチージMO3FETがオフ状態とな
り、ディスチャージM OS F E Tがオン状態と
なって、1つのワード線選択信号と1つのデータ線選択
信号を形成する。例えば、XアドレスデコーダX−DC
Rにおいて、ワード線W1を選択す1す る場合には、第1行目の出力線のみがディスチャージさ
れてロウレベルとなり他はハイレベルのままに留まるの
で、ワード線W1だけがハイレベルに変化して、このワ
ード線に結合されたメモリセルを選択状態とする。この
選択動作に要する時間遅れをもって、遠端の信号Bがハ
イレベルに変化する。
なお、上記YアドレスデコーダY−DCRにより、一対
のカラムスイッチMO3FETがオン状態となり、一対
の相補データ線を共通データ線に接続する。書込み動作
ならば、共通データ線に書込み信号が供給されているの
で、1つのメモリセルにはその情報が記憶されるものと
なる。読み出し動作ならば、共通データ線に得られた1
つのメモリセルからの記憶情報が増幅して送出されるも
のとなる。
次に、上記タイミング信号φpがロウレベルに変化する
と、まず無条件にゲート回路G2の出力信号Aがロウレ
ベルに変化する。これにより、アドレスデコーダX−D
CR,Y−DCRのブリチ2 一ジMO3FETをオン状態とし全ワード線を非選択状
態とする。これにより、上記ワード線w1の遠端の信号
Bも遅れてロウレベルに変化する。
この信号Bのロウレベルにより、ゲート回路G1の全入
力信号が初めてロウレベル(論理“1”)になるので、
その出力信号Cがロウレベルに変化して、データ線のプ
リチージMO3FETQ5〜Q8をオン状態にするもの
である。
以下同様な動作の繰り返しによって、書込み又は読み出
し動作が行われる。
(効 果〕 (1)この実施例では、第2図のタイミング図から明ら
かなように、ワード線を選択状態とする時には、データ
線のプリチージM OS F ETのうち最も遅くオフ
状態とする信号Cのロウレベルを待って、信号Aをハイ
レベルとして、その選択信号を形成するという作用によ
って、メモリセルの伝送ゲートMO3FETとデータ線
のプリチージMO3FETとが同時にオン状態となるこ
とが無く、前述のような誤動作を発生させないという効
果が得られる。
(2)また、データ線のプリチージMO3FETをオン
状態とする時には、ワード線に結合されたメモリセルの
うち最も遅く非選択状態となるメモリセル遠端のロウレ
ベルを待って、そのプリチージ信%Ct−ロウレベルと
するという作用によって、メモリセルの伝送ゲー1〜M
O3FETとデータ線のブリチージMO3FETとが同
時にオン状態となることが無く、前述のような誤動作を
発生させないという効果が得られる。
(3)上記(1)及び(2)において、各動作を規定す
る信号は、入力側に対して最も遠端側の信号レベルを用
いているので、信号伝播遅延時間のバラツキに従って変
動し、最適タイミングにより各動作を規定するという作
用によって、無駄な時間マージンを設定する必要がない
から、高速動作化を達成できるという効果が得られる。
(4)各信号レベルを上述のようにシュミレーションす
るという作用によって、遅延回路を用いる場合のような
メモリ容量に合わせた時間設定を伴う回路設計が不用と
なるという効果が得られる。
(5)上記(4)によって、電源電圧、温度変化等の影
響を受けることなく、動作マージンの拡大を図ることが
できるという効果が得られる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることばいうまでもない。たとえば、上記ゲート
回路Gl、G2の論理構成は、ハイレベルをii*理“
1”とする正論理を採る場合には、ナンド(NAND)
、ノア(NOR)ゲート等を用いるものとすればよい。
また、アドレスデコーダX−DCR,Y−DCRは、ノ
アゲート回路等を利用するものであってもよい。メモリ
セルは、CMO3+¥21路により構成されるフリップ
フロップ回路を用いるものであってもよい。
〔利用分野〕
以−ヒの説明では主として本発明者によってなされた発
明をその背景となった利用分野である半導5 体集積回路装置に適用した場合について説明しかが、そ
れに限定されるものでなく、例えば、上記実施例のスタ
ティック型RAMは、1個の半導体メモリにも同様に適
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タイミング図である。 X−ADB−−X7トルスバ77 ア、Y−ADB・・
Yアドレスバッファ、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、 6 第  1  図 第  2  図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ワード線駆動回路に対してメモリアレイにおける遠
    端側のワード線レベルを受け、全ワード線の非選択状態
    を検出する論理ゲート回路と、メモリアレイにおけるデ
    ータ線をプリチージするプリチージMO3FETの共通
    ゲートの一端から上記論理ゲート回路の非選択検出信号
    によって開くゲート回路を通したプリチージ信号を供給
    するブリチージ回路と、このブリチージMOS F E
    Tの共通ゲートの他端の信号によって制御されるゲート
    回路を通した上記プリチージ信号を受けて上記プリチー
    ジMO3FETと相補的に動作状態とされ、上記ワード
    線選択信号を形成するアドレスデコーダ回路とを含むス
    タティック型RAMを具備することを特徴とする半導体
    集積回路装置。 2、上記ワード線は、メモリセルの伝送ゲートMO3F
    ETのゲート電極と一体的に構成された導電性ポリシリ
    コンを含む配線手段によって形成されるものであること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体集積回
    路装置。 3、上記プリチージ回路は、上記ワード線遠端のの非選
    択状態を検出する論理ゲート回路を利用して、その1つ
    の入力に上記プリチージ信号を供給することにより構成
    されるものであることを特徴とする特許請求の範囲第1
    又第2項記載の半導体・集積回路装置。
JP58060884A 1983-04-08 1983-04-08 半導体集積回路装置 Pending JPS59186190A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08180682A (ja) * 1994-12-21 1996-07-12 Nec Corp 半導体記憶装置
US5886941A (en) * 1996-08-20 1999-03-23 Oki Electric Industry Co., Ltd. Address decoder and address decoding method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH08180682A (ja) * 1994-12-21 1996-07-12 Nec Corp 半導体記憶装置
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