JPS59958A - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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Publication number
JPS59958A
JPS59958A JP58112645A JP11264583A JPS59958A JP S59958 A JPS59958 A JP S59958A JP 58112645 A JP58112645 A JP 58112645A JP 11264583 A JP11264583 A JP 11264583A JP S59958 A JPS59958 A JP S59958A
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JP
Japan
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signal
node
semiconductor integrated
integrated circuit
input
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Pending
Application number
JP58112645A
Other languages
English (en)
Inventor
Osamu Minato
湊 修
Toshiaki Masuhara
増原 利明
Toshio Sasaki
敏夫 佐々木
Hideaki Nakamura
英明 中村
Norimasa Yasui
安井 徳政
Kiyobumi Uchibori
内堀 清文
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 Ltd
Renesas Eastern Japan Semiconductor Inc
Original Assignee
Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd
Hitachi Ltd
Hitachi Ome Electronic Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd, Hitachi Ltd, Hitachi Ome Electronic Co Ltd filed Critical Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd
Priority to JP58112645A priority Critical patent/JPS59958A/ja
Publication of JPS59958A publication Critical patent/JPS59958A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/12Compensating for variations in line impedance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、ROM、RAM、PLAなどマトリクス状配
列を有する高速な半導体集積回路に関する。
〔発明の背景〕
第1図は半導体集積回路を用いたRAMの概念図である
。一般に、1ビツトを記憶するメモリセルMEMCがX
SY方向にマトシクス状に配列され、XおよびYデコー
ダ出力Cによって1つのメモリセルMEMCを選択し、
情報の書込み、読出しを行なう。通常、ワード線WLは
X方向の選択に用いられ、Y方向の選択およびデータの
入出力にデータ線d (d)を用いる。ワード線は、メ
モリセルの転送トランジスタに接続され、メモリセルの
トランジスタがn形MOS −F ETの場合は、ワー
ド線電位が低レベルから高レベルになった時に転送トラ
ンジスタが導通状態となって、メモリセル内情報の書込
み、読出しが可能になる。なお図中、WDRVはワード
ドライバ、l10OCTはデータ入出力制御回路である
通窩の半導体プロセスでチップ内の配線を形成する場合
、ポリシリコン、拡散層およびアルミニウムが、その材
料として用いられる。プロセスの関係上同一材料で交差
配線を行なうことは不可能で、セル面積を小さくしたい
場合、一般に、ワード線をポリシリコンで、データ線を
アルミニウムで形成する。この材料選択理由は、ワード
線のポリシリコンはメモリセルの転送トランジスタのゲ
ートと兼ねることができるためセル面積を縮小できるこ
と、データ線はデータ書込みを容易にするため極力抵抗
を小さくすることが望ましくアルミニウムが適している
こと、などによる。
半導体集積回路に対する高集積密度化、高速化の要求は
強まる一方であるが、この傾向の中で、高集積密度化に
伴いワード線の遅延時間が、・チップ上の回路全体の遅
延時間に対し大きな比率を示す様になり、集積回路の高
速化を困難にしている。第2図(a)は、従来のワード
線の一部を等価回路的に示す図である。DECC)UT
はデコーダ出力を示す。ワード線を駆動するドライバ回
路5はp形MO3−FETIとn形MO3−FET2よ
りなるCMO3(インバータ)回路である。図示の如く
、実際のワード線は、メモリセルMEMCのゲート容量
などからなる寄生容量3が並列に、また配線導体の寄生
抵抗4が直列に、分布定数的に付加される。このため第
2図(b)に示す如く、ドライバ回路5に入力されたデ
コーダ出力(DECOUT)信号は、反転されてワード
線に伝達きれるが、例えば第2図(a)中のA点からB
点へと信号が進行するにつれ時間遅れを生ずる。
ただしtは時間、■は電圧である。この時間遅れがワー
ド線材料の抵抗率に影響されるのは明らかであり、プロ
セス上の利点から現在上としてポリシリコンを用いてい
ることは前記の如くであるが、その抵抗率がアルミニウ
ムに比し極めて大きいことは止むを得ない。現在製品化
されているPLA、ROMSRAMにおいて、寄生容量
3が数pF、寄生抵抗4が数十にΩになる場合があり、
これらの寄生素子による遅延時間は数+ns以上にもな
り、前述の如く高密度高速化の際の重大な問題となって
いる。
〔発明の目的〕
本発明の目的は上記の如き問題のない高速な半導体集積
回路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に本発明においては、ワード線
の中途に、入出力同相の増幅器あるいはバッファ回路を
配設することとした。。
以下実施例によって本発明を更に詳説する。
第3図(a)は本発明の第1実施例図である。
図中、8.9はp形MO3−FET20.21とn形M
O3−FET22.23よりなるCMO3回路で、30
なる節点に達した信号を増幅し、同相で31なる節点に
伝達するバッファ回路を形成する。このようにすると、
前記バッファ回路を入れたことによって、節点30から
は、節点31から最遠端の節点Zまでの大きな容量が見
えなくなり、寄生容量6、寄生抵抗7による信号遅延時
間が小さくなる。同時に、前記バッファ回路の大きな増
幅作用によって、節点30に坤した信号の変化は、急激
な変化となって節点31から最遠端7点へと伝達さ屁る
。第3図(b)は、バッファ回路の有無による、デコー
ダ出力から最遠端7点に至るまでの信号の遅延時間の相
違をバッファ回路のある場合をWBUF、ない場合をN
BUFで示している。この図から本発明を実施すると、
従来よりも、信号の立上りが急で、遅延時間が大幅に短
縮されることがよくわかる。なお実験の結果によ°り前
記バッファ回路設置点を、ワード線中間点から全長の土
20%の範囲内とした場合に最良の結果が得られること
がわかった。
第4図は本発明の第2実施例図である。本実施例では、
p形MO3−FET41.42とn形MO3−FET4
0とでバッファ回路が形成されている。節点44に信号
が伝達され電位が上昇してくるとFET40が導通状態
となり、点45の電位が下がるにつれ、FET41が導
通状態となって、節点44の電位を高速に充電し、本発
明の目的を達成する。FET42のゲート43にはクロ
ック信号が入力され、全体回路が活性化した時には高電
位、活性化しない時には低電位となって点45を高電位
にプリチャージする。第5図は第2実施例各部の電圧波
形図である。外部制御信号丁が入力されチップが選択状
態CH3ELになると、アドレス信号に応じて選択され
たデコーダの出力が低レベルになり、節点44の電位は
低レベルから高レベルに移行する(第5図中でαと示す
)。あるレベルまで高くなるとFET40が導通して点
45の電位が低レベルとなり(第5図中βと示す)、F
ET41が導通し、点44は急速に高レベルに充電され
る(第5図中でTと示す)。
第6図は本発明の第3実施例図である。本実施例では、
バッファ回路はp形MO3−FET52.53とn形M
O3−FET50.51により形成されている。FET
53のゲート54には、第2実施例においてゲート43
に入力されていたのと同様なりロック信号が入力され、
一方FET51のゲート55には、ゲート54に入力す
る信号とは逆相の信号が入力される。第2実施例と同様
に動作するが、ワード線を分割し、寄生抵抗、寄生容量
を減少させた点で、第2実施例よりも効果が大きい。第
7図は本実施例各部の電圧波形を示し、上から順にゲー
ト54.55への入カクロソク信号、点56.58.5
7の電位である。
なお以上の実施例では、ワード線ドライバ回路およびバ
ッファ回路に0M08回路を用いていたが、第8図に示
す様なE/E回路を用いた第4実施例、第9図に示す様
なE/D回路を用いた第5実施例においても同様な効果
が得られることは明らかである。しかし消費電力低減の
上がらば0M08回路が最も望ましく、実験の結果によ
れば本発明に係るバッファ回路を挿入しても消費電力の
増加は100μWにすぎない。従ってメモリチップ全体
の消費電力に対しては0.1%以下の増加に止まる。
また上記各実施例ではワード線を例にとり、その中途に
1個のバッファ回路を設けて説明したが、ワード線に限
らず一般の信号伝達線において本発明を用いても同様の
効果が得られ、またバッファ回路も複数個用いれば一層
高い効果が得られる場合があることは明らかである。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、従来問題であった
信号伝達線での寄生容量、寄生抵抗による信号の遅延が
軽減されて信号が高速で伝達されるようになり、高速な
マトリクス状配列を有する半導体集積回路が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図はLSIによるRAMの概念図、第2図(a)は
従来のワード線の一部等価回路図、第2図(b)は従来
のワード線の信号遅延状態説明図、第3図(a)は本発
明の第1実施例図、第3図(b)は第1実施例に係るバ
ッファ回路の効果説明図、第4図は本発明の第2実施例
図、第5図は第2実施例各部の電圧波形図、第6図は本
発明の第3実施例図、第7図は第3実施例各部の電圧波
形図、第8図は本発明の第4実施例図、第9図は本発明
の第5実施例図である。 6・−・寄生容量、 7−寄生抵抗、 8.9−−− 
CMO3回路、 20.21−・p形MO3−FET、
 22.23−n形MO3−FET、  40−n形M
O3−FET、  4142−1)形MO3−FET、
  50,51−−−n形MO3−FET。 52.53−p形MO3−FET。 代理人  弁理士  中 村 純 之 助1F2図 (0) 1−3図 (θン f4図 才5図 十〇図 オフ図 IP8図 1’9図 社日立製作所武蔵工場内 26

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、マ) IJクス状配列を有する半導体集積回路のワ
    ード線の中途に、入出力同相の増幅器を配設したことを
    特徴とする半導体集積回路。 2、・入出力同相の増幅器としてCMOSインバータ回
    路を2段縦続接続して用いた特許請求の範囲第1項記載
    の半導体集積回路。 3、入出力同相ρ増幅器としてクロック信号により活性
    化されるCMOSインバータ回路出力をp形MO8−F
    ETのゲートに入力して用いた特許請求の範囲第1項記
    載の半導体集積回路。 4、入出力同相の増幅器としてクロック信号によシ活性
    化され、るCMOSインバータ回路を2段縦続接続して
    用いた特許請求の範囲第1項記載の半導体集積回路。 5、入出力同相の増幅器としてB/Eインバータ回路を
    2段縦続接続して用いた特許請求の範囲第1項記載の半
    導体集積回路。 6、入出力同相の増幅器としてE/Dインバータ回路を
    2段従属接続して用いた特許請求の範囲第1項記載の半
    導体集積回路。 7、上記入出力同相の増幅器を、上記ワード線の中間点
    から全長の土20%の範囲内に設置した特許請求の範囲
    第1項記載の半導体集積回路。 8、上記マトリクス状配列を有する半導体集積回路は、
    複数のメモリセルをマトリクス状に配列し、ワード線お
    よびデータ線により、メモリセルの1つを選択するメモ
    リ回路を形成してい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。
JP58112645A 1983-06-24 1983-06-24 半導体集積回路 Pending JPS59958A (ja)

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JP58112645A JPS59958A (ja) 1983-06-24 1983-06-24 半導体集積回路

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JPS59958A true JPS59958A (ja) 1984-01-06

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ID=14591912

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JP58112645A Pending JPS59958A (ja) 1983-06-24 1983-06-24 半導体集積回路

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JP (1) JPS59958A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4862241A (en) * 1984-12-18 1989-08-29 Sanyo Electric Co. Ltd. Semiconductor integrated circuit device
US6714039B2 (en) * 2002-05-13 2004-03-30 Agilent Technologies, Inc. Internal bus termination technique for integrated circuits with local process/voltage/temperature compensation

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4862241A (en) * 1984-12-18 1989-08-29 Sanyo Electric Co. Ltd. Semiconductor integrated circuit device
US6714039B2 (en) * 2002-05-13 2004-03-30 Agilent Technologies, Inc. Internal bus termination technique for integrated circuits with local process/voltage/temperature compensation

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