JPS593791A - 半導体記憶回路 - Google Patents

半導体記憶回路

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Publication number
JPS593791A
JPS593791A JP57113109A JP11310982A JPS593791A JP S593791 A JPS593791 A JP S593791A JP 57113109 A JP57113109 A JP 57113109A JP 11310982 A JP11310982 A JP 11310982A JP S593791 A JPS593791 A JP S593791A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
collector
emitter
word line
word
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP57113109A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuhisa Sugao
菅生 靖久
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP57113109A priority Critical patent/JPS593791A/ja
Publication of JPS593791A publication Critical patent/JPS593791A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (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】 (1)発明の技術分野 本発明はバイポーラのランダムアクセスメモリ(RAM
)にかかり、特にワード線の負荷と電圧降下を軽減する
ワードドライブトランジスタを含む半導体記憶回路に関
する。
(2)技術の背景 最近の半導体技術の発展に伴い半導体記憶回路の高速化
も重要視されてきた。半導体記憶回路のうちグイナミソ
クMO3或いはスタティックMO3によるRAMはます
ます大規模集積化される傾向にある。一方パ゛イボーラ
RAMはMO3RAMよりも集積化しずらいが、その高
速性に特徴があり大型計算機の中央演算装置のワーキン
グレジスタ等のバッファメモリに応用されるので、ます
ますその高速性が重要視されている。
(3)従来技術と問題点 上記バイポーラRAMの一般的なセル構造は、第1図に
示す如きものである。すなわち、アドレスデコーダ(図
示せず)の出力にベース端子が接続され、エミッタ端子
がワード線W+に接続されているエミッタフォロワー型
のワードドライブトランジスタ1と、前記ワード線W+
にSBD (ショットキーバリアダイオード)2と負荷
抵抗rを介してコレクタ端子に接続さているマルチェミ
’7り型トランジスタTI、T2が、図に示すように一
方のトランジスタのベースが他方のトランジスタのコレ
クタに接続され、トランジスタTIの上側エミッタ端子
がビットラインBに接続されトランジスタT2の上側エ
ミッタ端子がピントラインBに接続され、それぞれのト
ランジスタT + 。
T2の下側エミッタ端子は共通的にワード線W−に接続
された構造になっている。
このような従来のバイポーラRAM構造において、アド
レスデコーダによってワードドライブトランジスタ1の
ベース端子がハイレベルに活性化されるとワード線W+
が前記ベース端子よりもベースエミッタ間順方向電圧降
下(0,8V)だけ下がった電圧に活性化され、このR
AMは読出し或いは書込みの動作を開始することになる
。このとき、ワードドライブトランジスタのコレクタか
らワード線W+を通してそのワード線W+に接続された
セルに電流が流れることになる。この場合、すべての電
流は前記ワードドライブトランジスタのみで供給するの
で非常にワードドライブトランジスタ負荷が大きくなり
、過渡応答が遅く従ってコレクタの読み書き動作が遅く
なるという欠点をもっていた。また、前記ワード線の電
圧降下も大きくなり、そのワード線に接続されたセル内
の電圧配分がその分だけ不均一になるという欠点をもっ
ていた。
(4)発明の目的 本発明は前記従来の欠点に鑑みて、RAMを構成するマ
ルチエミッタトランジスタのコレクタ端子とグランド間
に新しい逆動作NPN トランジスタを付加することに
よってバイポーラRAMの読み書き動作において流れる
電流を前記トランジスタを介して流すことによって、ワ
ードドライブトランジスタの負荷を軽減し、さらに、ワ
ード線の電圧降下を抑えて高速動作できると共にノイズ
等の影響を低減でき、信頼性のあるバイポーラ半導体記
憶回路を提供するものである。
(5)発明の構成 本発明の特徴とするところは、ワード線に負荷を介して
コレクタ端子がそれぞれ接続され、一方のトランジスタ
のベースが他方のトランジスタのコレクタに接続され、
それぞれ一つのエミッタが一対ノヒツト線に接続されて
なる一対のマルチエミッタトランジスタと、それぞれコ
レクタが電源に接続され、ベースが前記ワード線に接続
され、エミッタが前記一対のマルチエミッタトランジス
タの各コレクタに接続される一対のPNP トランジス
タとを有するメモリセルを具備してなることを特徴とす
る半導体記憶回路にある。
(6)発明の実施例 以下に、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第2図において、アドレスデコーダ(図示せず)の出力
にベース端子が接続され、エミッタ端子がワード線W+
に接続されているエミッタフォロワー型のワードドライ
ブトランジスタ1と、負荷抵抗rを介してコレクタ端子
に接続さているマルチエミッタ型トランジスタT1.T
2が、図に示すように一方のトランジスタのベースが他
方のトランジスタのコレクタに接続され、トランジスタ
T1の上側エミッタ端子がビットラインBに接続されト
ランジスタT2の上側エミッタ端子がビットラインBに
接続され、それぞれのトランジスタTI、T2の下側エ
ミッタ端子は共通的にワード線W−に接続された構造に
なっている。
以上の接続状態に加えて、本発明のRAMの特徴は、そ
れぞれのベース端子が前記ワード線W+に接続されそれ
ぞれのコレクタ端子は共通的にグランド端子に接続され
ているトランジスタT 3 。
T4を含むことを特徴とし、前記トランジスタT3のエ
ミッタ端子がトランジスタT1のコレクタ端子に、そし
て、前記トランジスタTaのエミッタ端子がトランジス
タT2のコレクタ端子に同−N層として接続されるよう
にトランジスタT 3 。
T4を逆動作NPN トランジスタに構成する。
このような逆動作のNPN )ランジスタT 3 。
T4を設けることによって読み書き動作時にセルに流れ
込む電流をワードドライブトランジスタのコレクタのみ
からの電流だけでなくこの逆動作NPN )ランジスタ
のコレクタからも電流を流すようにして、結果としてワ
ードドライブトランジスタ1に流れる電流を小としてそ
の負荷を軽減する。
第2図のバイポーラRAMセルにおいて、保持状態にお
いてはワード線W+は低レベルにあるので、マルチエミ
ッタトランジスタTI、T2のベース端子はアドレスデ
コーダセンスアンプSA内にあるレファレンストランジ
スタのベース端子電圧よりも低いので、マルチトランジ
スタT + 。
T2の上側エミッタ端子には電流が流れず、すなわち、
遮断状態にある。いま仮に、トランジスタT1がオン状
態でT2がオフ状態であるとき、保持電流は主にトラン
ジスタT3のコレクタからエミッタを介してトランジス
タT+のコレクタ及び下側エミッタ端子を介してワード
線W−に流れる。
このとき、0点の電圧はワード線W+の電圧よりもベー
ス、エミソク間順方向電圧降下(0,8V)だけ低いの
でトランジスタT2をオフ状態にし、従ってトランジス
タTIのベース端子はワード線W+の電流に保ちオン状
態を維持する。このような双安定化する。
一方、読出し時においては、アドレスデコーダADによ
ってワード線W+がハイレベルに持ち上げられるので相
対的にその持ち上げられた電圧の分だけマルチトランジ
スタのベース端子は持ち上げられる。このとき、アドレ
スデコーダセンスアンプ内にあるレファレンストランジ
スタのスレッショルドは高レベルにあるトランジスタT
1のベース電圧と低レベルあるトランジスタT2のベー
ス端子電圧の中間に接続されているのでトランジスタT
1の上側エミッタ端子がオン状態、トランジスタT2の
上側エミ、り端子がオフ状態となり読出し電流がビット
線Bに流れることによってセルの内容をアドレスデコー
ダセンスアンプSAに伝送することができる。すなわち
、トランジスタT1のベースが高レベルになるとアドレ
スデコーダセンスアンプSA内のエミッタが前記トラン
ジスタT1の上側エミッタ端子と共通になっているトラ
ンジスタ(図示せず)はカットオフされそのコレクタか
ら高レベル、すなわちトランジスタT1のベース電圧の
高レベル(セルの内容)が読出される。このとき、ビッ
ト線Bに流れる読出し電流は本発明のトランジスタT3
のコレクターエミッタ間を介して主として供給されるこ
ととなる。
また、書込み動作においては、読出し動作と同様にアド
レスデコーダADによってワード線W+が高レベルに持
ち上げられ、同様にトランジスタTI、T2のベース端
子もその分だけ持ち上げられるが、書込み動作において
は、アドレスデコーダセンスアンプSA内にあるレファ
レンストランジスタの各ベース端子電圧が各読出しモー
ドとは異なるように設定されている。いま、書込みデー
タはアドレスデコーダセンスアンプの方から供給される
がその書込みデータがセル内容(トランジスタT2のコ
レクタの高レベル)と一致する場合には、読出しモード
とほとんど変らずセル内容も変化しない。ところが、書
込みデータがセル内容、すなわちトランジスタT2のコ
レクタの高レベルとは異なる低レベルを供給したとき、
レファレンストランジスタのスレッショルドを参照電圧
を適切に設定することによって、オフであったトランジ
スタT2を強制的にオン状態にさせて瞬間的に書込み電
流をトランジスタT2の上側エミッタ端子を介して流す
ことによってトランジスタT 1゜T2の前記オン、オ
フの状態を逆転させてオフ。
オンにする。このときにビット綿Bに流す書込み電流は
やはりトランジスタT6のコレクタからエミッタを介し
て流されることになる。
以上説明したように、セルの保持状態及び読み書き状態
におけるセルへ流れ込む電流はトランジスタT3.T4
を介して流されるので、結果としてワードドライブトラ
ンジスタ1のコレクターエミッタ間に流れる電流が小さ
くなりそのトランジスタの負荷が軽減されると同時にワ
ード線W1に流れる電流も少なくワード線の電圧降下を
小さくすることができる。従って、ワード線の応答を速
(することができノイズ等による影響も少なくでき、信
頼性の高いRAMを構成することができる。
次に、第3図(al、 (blには本発明の第2図に示
した回路を半導体基板上に構成する場合の平面パターン
を示し、それぞれ第2図において左側部分と右側部分に
対応する。第3図の上側が本発明の逆動作NPN トラ
ンジスタT3の近傍で下側がマルチエミッタトランジス
タTIの部分に対応し、第2図に示す端子a −fは第
3図のパターン図のa〜fにそれぞれ対応する。すなわ
ち、eとfはマルチエミッタトランジスタT+のマルチ
ェミックであり、dは同じ(ベースコンタクトである。
Cは下層部のコレクタ層に接続されたコレクタコンタク
トである。前記下層部のコレクタ層は、逆動作トランジ
スタT3のエミッタも兼ねている。従って逆動作トラン
ジスタT3のコレクタは半導体基板の上層部にあり、b
はそのコレクタコンタクトである。コレクタコンタクト
bと下層部のエミッタとの間にベース層a′が形成され
aはベースコンタクトである。
フリップフロップ形メモリセルの負荷として逆動作のN
PN トランジスタを使用し、そのコレクタを接地(M
ost Po5itive )に接続することによって
、ワードドライブトランジスタの負荷を軽減しワード線
の応答を速くする。
また、ワード線を流れる電流を少なくできるので、ワー
ド線の電位ドロップを小さくすることによってノイズ等
の影響を減少でき均一な特性を得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の半導体記憶回路の回路図、第2図は本発
明にかかる半導体記憶回路の一実施例の回路図、第3図
(al 、 (blは第2図に示した回路の半導体装置
におけるパターン図である。 T1.T2.T3.Ta・・・トランジスタ、r・・・
抵抗、 AD・・・アドレスデーク、SA・・・アドレ
スデコーダ・センスアンプ。 第2図 第1図 B         B

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ワード線に負荷を介してコレクタ端子がそれぞれ
    接続され、一方のトランジスタのベースが他方のトラン
    ジスタのコレクタに接続され、それぞれ一つのエミッタ
    が一対のビット線に接続されてなる一対のマルチエミッ
    タトランジスタと、それぞれコレクタが電源に接続され
    、ベースが前記ワード線に接続され、エミッタが前記一
    対のマルチエミッタトランジスタの各コレクタに接続さ
    れる一対のPNP l−ランジスタとを有するメモリセ
    ルを具備してなることを特徴とする半導体記憶回路。
  2. (2)前記一対のPNP トランジスタは前記マルチエ
    ミッタトランジスタのコレクタ層をエミツタ層とする逆
    動作トランジスタであることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の半導体記憶回路。
JP57113109A 1982-06-30 1982-06-30 半導体記憶回路 Pending JPS593791A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57113109A JPS593791A (ja) 1982-06-30 1982-06-30 半導体記憶回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57113109A JPS593791A (ja) 1982-06-30 1982-06-30 半導体記憶回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS593791A true JPS593791A (ja) 1984-01-10

Family

ID=14603724

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57113109A Pending JPS593791A (ja) 1982-06-30 1982-06-30 半導体記憶回路

Country Status (1)

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JP (1) JPS593791A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0737391A (ja) * 1993-07-21 1995-02-07 Nec Corp 半導体メモリ装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0737391A (ja) * 1993-07-21 1995-02-07 Nec Corp 半導体メモリ装置

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