JPS6066387A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPS6066387A
JPS6066387A JP58173201A JP17320183A JPS6066387A JP S6066387 A JPS6066387 A JP S6066387A JP 58173201 A JP58173201 A JP 58173201A JP 17320183 A JP17320183 A JP 17320183A JP S6066387 A JPS6066387 A JP S6066387A
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JP
Japan
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word line
voltage
potential
circuit
transistor
Prior art date
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Pending
Application number
JP58173201A
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English (en)
Inventor
Koichi Kitano
北野 孝一
Yoshinori Okajima
義憲 岡島
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6066387A publication Critical patent/JPS6066387A/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)

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、単導体記憶装置に関し、特にスタティックラ
ンダムアクセスメモリの非選択ワード線の電位を安定化
する回路に関する。
〔従来技術と間退点〕
従来、例えばバイポーラ型のスタティックランダムアク
セスメモリにおいては、メモリセルが高電圧側のワード
線と低電圧τllのワード線との間に接続され、高電圧
側ワード線はワードドライバに接続され、低′に圧11
111のワード線は保持電流を流すための′電流源回路
に接続されていた。そして、ワード線の選択時にはワー
ドドライバによって高電圧側ワード線が選択レベルの高
電位にされてメモリセルに対するデータの読み書きが行
なわれていた。寸だ、ワード線の非選択時にはワードド
ライバの出力が選択時よりは低レベルの電圧すなわち非
選択レベルとされ、高電圧側ワード線からメモリセルお
よび低電圧側ワード線を介して電流源回路に流れ込む保
持電流によって各メモリセルのデータが保持されていた
しかしながら、前記従来形においては、各ワード線の非
選択時の電圧レベルがワードドライバ前段のアドレスデ
コーダの出力電圧によって定められ、該アドレスデコー
ダの出力電圧の低レベル時の電圧はアドレスデコーダ回
路の負荷抵抗の大きさと該負荷抵抗に流れる電流とによ
って定められるため、半導体記憶装置の製造条件等の相
違による素子特性のばらつきによシ、あるいは1つの半
導体記憶装置内においても各トランジスタおよび抵抗等
の特性のばらつきによ)、ワード線の非選択時の?b:
圧レベルのばらつきが太キ<外るという不−’FilX
合があった。また、特に、最近の大容祉の記憶装置にお
いでは各メモリセルの保持電流が極めて小さくなってい
るため前述のようなワード線電位のばらつきにJ:る影
響が大きくなり非選択ワード線の7征圧レベルが不安定
となり、時としてワード線の二重選択が行なわれるとい
う不都合があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、前述の従来形における問題点に鑑み、
半導体記憶装置において、ワード線′岨位に応じて保持
’mij’、流を調節するという構想に基づき、素子特
性のばらつき等によって生ずる非選択ワード線電位のば
らつきおよび不安定化を防止すると共に、ワード)′ハ
の選択状態から非選択状態への切9換わり時に該ワード
線を流れる保持電流を急速に増大してワード巌′亀位の
切シ換えが高速度で行なわれるようにすることにある。
〔発明の構成〕
そして、この目的は、本発明によれば、高′屯圧011
]ワード線と低電圧側ワード線との間にメモリセルが接
続され、該高電圧側ワード線の電位に応じて変化する電
圧を出力する電位検出回路と、該電位検出回路の出力電
圧を所定値だけシフトするレベルシフト回路と、該レベ
ルシフト回路出力に応じて低電圧側ワード線を流れる保
持電流を調節する′低流制御回路とを具備することを特
徴とする半導体記憶装置を提供することによって達成さ
れる。
〔発明の実施例〕
以下、図面によυ本発明の詳細な説明する。
第1図は、本発明の1実施例に係わる半導体記憶装置を
示す。同図の記憶装置は、エミッタが共通接続されたト
ランジスタQl−1,・・・、Ql−nおよびQ2.抵
抗R1,および定電流回路Is 1を具備するデコーダ
回路と、ワードドライバを構成するトランジスタQ3と
、該トランジスタQ3のエミッタに接続された高電圧側
ワードswL+と低電圧側ワード線WL−との間に接続
されたメモリセル八ICと、各回路1,2.3と、これ
らの各回路1.2.3にそれぞれ接続された定電流回路
IS、2.IS3.IS4等によって構成される。回路
1はエミッタが高電圧側ワード線WL+に接続されたク
ランプ用トランジスタQ 4 、抵抗R2、レベルシフ
ト回路LSI、およびコレクタが低電圧1則ワード線W
L−に接続されたトランジスタQ5を具備する。また、
回路2はダイオードD1によって構成され、回路3はレ
ベル7フタLS2 とコレクタがトランジスタQ4のコ
レクタと接続されたトランジスタQ6を具備する。なお
、高電圧事1jワード線WL+、低雑圧側ワード腺WL
−メモリセルMC,および各メモリセルMCVCW続さ
れたビット線BL、BLは共にそれぞれ記憶装置の等量
に応じて複数ずつ設けられているが、第1図においては
図面の簡略化のためこれらは1つずつ示されている。
第2図は、第1図の半導体記憶装置に用いられているメ
モリセルMCの1例を示す。同図のメモリセルMCは、
マルチエミッタトランジスタQ7゜Q8、負荷素子とし
てのダイオードD2.D3、そして抵抗R3,R4によ
って構成されるフリップフロップ型のものである。この
ようなメモリセルMCにデータを沓き込む場合には高電
圧側ワード線WL+を選択レベルとした状態で、すなわ
ち選択状態で、書き込みデータに応じていずれかのピッ
) 厭B LまたはBLを低レベルに引き下げる。
例えば、ビット線BLを低レベルに引き下げた場合には
、トランジスタQ8がオン、トランジスタQ7がオフと
なる。データ読み出しは、選択状態においてオン側のト
ランジスタ、例えばQ8、から対応ビット線BLに流れ
る電流を検出すること等によって行なう。非選択状態に
おいては、高電圧側ワード線WL+が非選択レベルに低
下するのでビット線BL、BLとメモリセルMCは分離
され、保持電流によるデータの保持が行なわれる。
そして、第2図のようなメモリセルを用いた第1図の半
導体記憶装置においては、アドレスデコーダのトランジ
スタQl−1,・・・、Ql−nの各ベースに印加され
るアドレス信号A。、・・・、A、。
がスヘて低レベルの場合にこれらのトランジスタQl−
1,・・・、Ql−nがすべてオフとなり、アドレスデ
コーダの出力′電圧が高レベルとなシ、トランジスタQ
3によって高電圧側ワード線WL十に選択レベルの高電
圧が印加される。この状態でメモリセルMCK接続され
たビット線BLまたはBLのうちの一方が低レベルとさ
れてデータの書き込みが行なわれ、あるいはメモリセル
MCの記憶データに応じてピント線BLまたはBLの一
方に′ば流が流れることによシデータ読み出しが行なわ
れる。この時、高電圧側ワード線WL+からメモリセル
MC,低電圧側ワード線WL−を流れる電流は回路2の
ダイオードD1を介して定電流回路IS3 に流れ込む
。まだ、トランジスタQ3のベース電圧が高レベルであ
るから、トランジスタQ6のベース電圧もレベルシフト
回路LS2だけシフトされた比較的高い電圧になシ、ト
ランジスタQ6がオンとなって回路1のトランジスタQ
4のコレクタを低電圧に引き下げる。したがって、回路
1のトランジスタQ5のベース電圧も低レベルとなシ該
トランジスタQ5がカットオフされる。
次に、アドレスデコーダに入力されるアドレス信号A。
、・・・、An−□のうち少なくとも1つが高レベルに
なると、アドレスデコーダのトランジスタQl−1,・
・・IQI−nのうちの少なくとも1つがオンとなりア
ドレスデコーダの出力が低レベルとなる。すなわち、ア
ドレスデコーダの出力電圧は電源電圧vcoよシも抵抗
R1による電圧降下分だけ低い電圧となシ、高電圧側ワ
ード線WL+および低電圧側ワード線Vv’L−の電位
が低下して非選択状態になる。この場合、回路1のクラ
ンプ用トランジスタQ4のベースに印加されている基準
電圧VR2が、アドレスデコーダの低レベルの出力電圧
の電位よシもやや高めに設定されているため高電圧側ワ
ード線WL+の電圧はクランプ用トランジスタQ4によ
って基準電圧VR2よシも該トランジスタQ4のベース
エミッタ間電圧分だけ低い非選択レベルの電圧゛にクラ
ンプされる。このように、クランプ用トランジスタ4お
よび基準電圧■R2によって非選択ワード線の電位をク
ランプすることによシ、デコーダ回路の出方電圧のばら
つき等によって非選択ワード線のは位が変動することを
防止できる。また、非選択状態において高電圧側ワード
1lWL十からメモリセルMCおよび低電圧側ワード線
WL−に流れる保持電流はトランジスタQ5を通シ定軍
流U1路IS2に流れ込むが、トランジスタQ5のベー
スにはクランプ用トランジスタQ4のコレクタ電圧をレ
ベルシフト回路LSIによってレベルシフトした電圧が
印加されているから、非選択ワード線の電位変動が一層
強力に抑止されている。すなわち、高電圧側ワード線W
L+の電位が何らかの原因で上昇した場合には、トラン
ジスタQ4のコレクタ電圧も上昇し、したがってトラン
ジスタQ5のベース電圧が上昇するから、:%面圧0i
11ワード栂wL+からメモリセルMCおよび低電圧側
ワード線WL−を流れる保持電流がより多くな#)高電
圧im+2−ド線WL十等の電圧を引き下げる。すなわ
ち、I!11*1を用いることによって非選択ワード線
の電位が自動的に安定化される。なお、非選択状態にお
いては、回路2のダイオードDIおよび回路3のトラン
ジスタQ6は共にカットオフ状態となっている。
さらに、第1図の記憶装置においては、ワード線WL+
およびWL−が選択状態から非選択状態になる場合に、
すなわち高電圧側ワード線WL−1−の電位が選択レベ
ルから非選択レベルに低下する場合に、トランジスタQ
4のコレクタ電圧が急速に上昇しトランジスタQ5の内
部インピーダンスを低下させて高電圧側ワード線wL十
からメモリセルMCを経て低電圧側ワード線WL−に大
きな保持電流を流す。これにょシ、ワード線電位が急速
に低下し、ワード線の選択状態から非選択状態への切シ
換え動作が極めて高速に行なわれるようになる。
また、第1図の回路においては、従来各ワード線ごとに
1個ずつ設けられ玉いた保持電流源回路が各ワード線に
共通な1個の定電流回路IS2 に置き換えられるため
、かつ他の定電流回路IS3およびIS4も各ワード線
に共通に使用されるため、回路構成が簡略化され集積度
を向上させることが可能に在る。
第3図は、本発明の他の実施例に係わる半導体記憶装置
を示す。同図の装置は、第1図の装置におけるクランプ
用トランジスタQ4と抵抗R2を除去し、ワードドライ
バ用のトランジスタQ3のコレクタに抵抗R5を接続し
該抵抗R5の電圧降下によってワード線電位の検出を行
なうものである。また、レベルシフト回路LS2 とト
ランジスターQ6を具備する回路3および定電流回路I
S4も除去されている。その他の部分の回路構成は第1
図のものと同じである。
M3図の装置においては、選択時にはアドレスデコーダ
の出力すなわちトランジスタQ、M)ペース電圧が高レ
ベルになシ、高電圧側ワード線WL+の電圧が選択レベ
ルの高電圧とされる。そして、この時トランジスタQ3
の電圧は抵抗R5によって電源V0゜から所定値だけ低
下した値となムこの値の電圧がレベルシフト回路LS3
を介してトランジスタQ5のペースに印加されているた
め、トランジスタQ5は高インピーダンス状態となる。
この場合、高電圧側ワード線WL+からメモリセルMC
および低電圧側ワード線WL−を流れる電流はダイオー
ドDIを介して定電流回路IS3 に流れ込む。
これに対して、非選択状態においてはアドレスデコーダ
の出力すなわちトランジスタQ3のベースは低レベルと
なり、高電圧側ワード線WL+の電圧が非選択レベルに
低下する。この時、トランジスタQ3のコレクタ電流が
減少するから抵抗R5による電圧降下が少なくなりトラ
ンジスタQ5のベース電圧が高くなる。したがって、ト
ランジスタQ5のコレクターエミッタ間抵抗が低くなシ
、高電圧側ワード線 低電圧側ワード線WL−を流れる保持電流がトランジス
タQ5を介して定′[E流回路IS2 に流れ込む。そ
して、このような非選択状態において、なんらかの原因
で高電圧側ワード線WL+の′電位が例えば上昇した場
合には、トランジスタQ3のコレクタ電圧が上昇するた
めトランジスタQ5(Dペース框圧が上昇し該トランジ
スタQ5のコレクターエミッタ間抵抗を低くする。その
ため、ワード線WL−から定電流回路IS2に流れる保
持電流が増加し高電圧倶]ワード線WL十等の電位を引
き下げる。逆に、何らかの原因によシ高電圧側ワード#
i!WL十の電圧が低下した場合は、トランジスタQ5
のベース′aL圧も低下し保持電流を減少させる。その
ため、高′α圧側ワード線WL十等の電位が引き上げら
れる。このように、第3図の回路においても、非選択時
に抵抗R5、レベルシフト回路LS3およびトランジス
タロ5等の回路にi夛高電圧側ワード線WL十等の′に
位が一定になるように制御される。すなわち、第3図の
回路においては簡単な回路構成によりワード線電位の安
定化を図ることができる。
〔発明の効釆〕
このように、本発明によれば、非選択時にワード線電位
を検出して該ワード線電位に基づき保持電流をIa節す
るから、簡単な回路にょシ非選択ワード腺の′−位の安
定化を図ることが可能になると共に、選択状態から非選
択状態への変化時点におけるワード線電位の切シ換えを
高速化することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の1実施例に係わる半導体記憶装置の概
略の構成を示すブロック回路図、第2図は第1図の装置
に用いられているメモリセルの1例を示す電気回路図、
そして第3図は本発明の他の実施例に係わる半導体記憶
装置の概略の構成を示すブロック回路図である。 QI I+ ++、Ql n、Q21 Q31 ・・・
rQ6;トランジスタ、 ISI 、 IS2 、 IS3 、 I’S4 ;定
電流回路、LSI、LS2.LS3 ;レベルシフト回
路、MC;メモリセル、 DI 、D2 、D3 ;ダイオード、R1,R2,・
・・、R5;抵抗、 WL十 :高電圧側ワード線、 WL−;低電圧側ワード線、 BL、BL ;ビット線。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 高電圧側ワード線と低電圧側ワード線との間にメモリセ
    ルが接続され、該高電圧lI411ワード線の電位に応
    じて変化する電圧を出力する電位検出回路と、該′闇位
    倹を旧Ijl路の出力電圧を所定値だけシフトスるレベ
    ルシフト回路と、該レベルシフト回路出力に応じて低電
    圧1Hリワード線を流れる保持電流を調節する電流制御
    回路とを具備することを特徴とする半導体i【シ鍾、装
    置1 。
JP58173201A 1983-09-21 1983-09-21 半導体記憶装置 Pending JPS6066387A (ja)

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