JPS6076085A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPS6076085A
JPS6076085A JP58182721A JP18272183A JPS6076085A JP S6076085 A JPS6076085 A JP S6076085A JP 58182721 A JP58182721 A JP 58182721A JP 18272183 A JP18272183 A JP 18272183A JP S6076085 A JPS6076085 A JP S6076085A
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JP
Japan
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port
word line
cell
memory cell
memory
Prior art date
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Pending
Application number
JP58182721A
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English (en)
Inventor
Takayuki Otani
大谷 孝之
Tetsuya Iizuka
飯塚 哲哉
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP58182721A priority Critical patent/JPS6076085A/ja
Publication of JPS6076085A publication Critical patent/JPS6076085A/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

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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〕 この発明は、同時に複数組のアドレスに対応する記憶デ
ータの読み出しが可能な半導体記憶装置に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
従来、0MO8(Complementary MOS
 )スタテイ、クメモリのメモリセルは、例えば第1図
に示すように構成されている。図において乳はワード線
、BL、BLはビット線で、これらワード線肌とビット
線BL 、 BLとの交差位置にメモリセル11が配設
される。このメモリセル11は、電源vDDと接地点間
に直列接続されるPチャネル形ノMOSトランジスタQ
1eNチャネル形のMOS )ランジスタQ2、および
Q31Q4から成る2個のCMOSインバータ1291
30入力端と出力端どうしがそれぞれ接続されて構成さ
れるフリップフロップと、このフリップフロップとビッ
ト線BLおよび瓦間にそれぞれ挿接され、トランスファ
ゲートとして働くNチャネル形のMOS )ランジスタ
Qs−Qeとから成り、上記MO8)ランジスタQs−
Qsのダートはそれぞれワード線肌に接続されている。
第2図は、上記第1図の回路を同時に2組のアドレスに
対応する記憶データの読み出しか可能となるように構成
した、いわゆるN−一トCM)Sスタティックメモリの
回路構成例を示している。このようなメモリセルについ
ては、例えばr Electronics July 
28 r 1982 、 P92 Jあるいはr198
2年Custom IntegratedClrcui
ts ConferenceJ等に示されている0図に
おいて、前記第1図と同一構成部には同じ符号を付して
その説明は省略する。すなわち、前記第1図の回路にお
けるワード練乳、ビット線BL。
BLK加えて、第2のアドレスを設定するためのワード
線2WL、ビ、ト線2BL、2BLが配設されるととも
に、上記フリラグフロッグの記憶ノード(インバータl
it 、 liの入力端と出力端との接続点)A、Bと
ビy ) m2 BL e丁庇間にはそれぞれトランス
ミッションゲートとして働くNチャネル形のMOS )
ランジスタQy−Qsが挿接される・そして、これらM
OS )ランジスタQ7 wQsのe−)はワード線2
WLに接続される。
上記のような構成において、単位記憶回路を構成するフ
リツプフロツプの記憶ノードA、Bは、第1ポート用ワ
ード線乳と第1ポート用ビツト線BL 、 ’131.
とによって設定される第1のアドレス、および第2ポー
ト用ワード線2WLと第2ポート用ビ、ト線2 BL 
、 2 BLとによって設定される第2のアドレスによ
って同時に選択される。
しかし、上記のような構成では、1つのアドレスでメモ
リセルを選択する場合に比べて、第2ポート用のワード
線2WL、1対のビット線2BL、2BLおよび転送用
MO8)ランジスタQy+Qs ′t−付加する必要が
あるため、メモリセルの面積が大幅に増大する欠点があ
る。
〔発明の目的〕
この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、メモリセルを構成する素子数
および配線数を低減することにより、メモリセル面積を
縮小化して高集積化を実現するとともに、動作速度の晶
速化および低消費電力化をも実現できるすぐれた半導体
記憶装置を提供することである。
〔発明の概要〕
すなわち、この発明においては、情報を記憶する単位記
憶回路の記憶ノードに複数のトランスファダートの一端
をそれぞれ接続するとともに、これらトランスファゲー
トの他端をそれぞれ複数のピッHI3に接続する。そし
て、この複数のビット線に交差するように、上記複数の
トランスファゲートそれぞれを独立に制御するワード線
を設け、上記単位記憶回路を異なるアドレスによって同
時にアクセス可能に構成したものである。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。第3図はN yJ? −)メモリのメモリセルを
示している。記憶保持回路(単位記憶回路)14の記憶
ノードには、トランスファデートとして働く複数(n個
)のMOS )ランジスタQ* # Qo r・・・の
一端が接続され、これらMOS )ランジスタQ9 m
 Qe r・・・の他端はそれぞれ第1〜第nポート用
のビット線IBL −nBLに接続される。さらに、上
記MO8l−ランジスタQesQe+・・・のゲートは
、第1〜第n&−ト用のワード線IWL〜IWLに接続
されて成る。
上記のような構成において、各ポートのワード線とビッ
ト線とによって選択されたアドレスのトランスファゲー
ト用MO8トランジスタがオン状態となり、記憶保持回
路14の記憶ノードにデータが書き込まれ、あるいは記
憶ノードからデータが読み出される。
なお、記憶保持回路14のアクセスは・同時に全デート
について、あるいは単一、f?−)、複数ポート等いず
れも可能である。
このような構成によれば、記憶保持回路1個に対してビ
ット線は各ポート当91本で良く、かつ各ホード当91
個のトランスファゲート用MO8)ランジスタでメモリ
セルを構成できるので、素子数および配線数を低減でき
、メモリセル面積を縮小化して高集積化を実現できる。
また、ワード線に接続されているトランスファゲートの
数が従来は1セル当たりテート数の2倍必要であったの
に対し、上記第3図の回路では1セル当た91個で良い
のでワード線の負荷容量を大幅に減少でき、スタテイ、
クメモリの動作遅延のうち最も大きな割合を占めていた
ワード線による遅延を小さくできる。これによって、半
導体記憶装置の動作速度を大幅に向上できるだけでなく
、回路のノード中で最も大きな容量を有するワード線の
容量が大幅に低減されることによって消費電力も低減で
きる。
第4図は上記第3図の回路の具体的な構成例を示す、2
ポ一ト用CMOSスタティックメモリのメモリセルであ
る。図において、前記第2図と同一部分には同じ符号を
付す。すなわち、平行罠配設される第1ポート用ワード
線IWLおよび第2ポート用ワード線2WLと、これら
ワード線と交差するように互いに平行に配設される第1
゜第2ボート用のビット線IBL 、 2BLとで囲ま
れた領域内にメモリセル11が配設されるものである。
上記メモリセル11は、CMOSインバータ12、工L
ノーの入力端と出力端とがそれぞれ接続されて構成され
るフリップフロップと、このフリップフロップの記憶ノ
ードA、Bと第1.第2ポート用ビツト線IBL 、 
2BL間にそれぞれ挿接されトランスファゲートとして
働(MOS )ランジスタQs=Qs とから成り、上
記MO8)ランジスタQ5のダートは第12−ト用ワー
ド線IWLに、MOS )ランジスタQllのデートは
第2−一ト用ワード線2wLに接続される。
上記のような構成において、il&−)用のワード線I
WLによってメモリセル1ノが選択されると、第1ポー
ト用ピツ)iflint、を介して上記メモリセル1ノ
からデータの読み出しおよびこのメモリセル11へのデ
ータ書き込みを行ない、第2ポート用ワード線2WLに
よってセル選択を行なうことによシ、第2ポート用ビ、
ト線2BLを介して読み出しおよび書き込みを行なう。
従って、同一セルに対するアクセスは同時に両ポート、
あるいは単一ポートいずれも可能である0 このような構成によれば、前記第2図の回路に比べて、
ビット線用の2本の配線と2個の転送用MO8)ランジ
スタとを削減でき、高集積化を実現できるとともに、動
作速度の高速化および低消費電力化を実現できる。
第5図は、この発明の他の実施例を示すもので、前記第
4図におけるフリップフロップを構成するCMOSイン
バータの負荷側MO8)ランジスタQ 1 # Q s
を抵抗素子R1* Rzに置き換えたものである。図に
おいて、前記第4図と同一構成部には同じ符号を付して
その説明は省略する。このような構成においても前記第
4図と同様な動作を行ない、同様な効果が得られる。
第6図は、さらにこの発明の他の実施例を示すもので、
フリップフロ、グの同一記憶ノードBからデータを読み
出し、この記憶ノードBヘデータを書き込むように、ト
ランスファゲート用MO8)ランジスタQs−Qaの一
端を一括してフリップフロップの記憶ノードBに接続し
たものである。このような構成においても上記各実施例
と同様な効果が得られる。また、この場合は、ビット線
への読み出し動作時、ドライバとして働くインバータエ
13−を構成するMOS )ランジスタQsmQaの相
互コンダクタンス9mは大きい必要があるが、データ保
持用のインバータ12を構成するMOS )ランノスタ
Ql eQzのflmは小さく設定でき、高集積化に好
適である。
なお、上記各実施例ではスタティック形のメモリセルに
ついて説明したが、ダイナミック形のものにも適応可能
である。
第7図は、この発明を適用した2ポートダイナミツクメ
モリのメモリセルを示している。図において、前記各実
施例と同一構成部には同じ符号を付してその説明は省略
する。すなわち、トランスファf−)用トランジスタQ
s−Qsの一端側記憶ノードA、Bと接地点間にそれぞ
れ情報記憶用のNチャネル形MO3)ランジスタQto
sQltを挿接したもので、上記MO8)ランジスタQ
loのゲートは記憶ノードB側に接続され、 MOS 
)ランジスタQllのデートは記憶ノードA側に接続さ
れて成る。このような構成においても記憶保持をダイナ
ミックに行なうがスタティックに行なうかが異なるのみ
で、上記各実施例と同様な動作を行ない同様な効果が得
られる。
第8図は、データ保持をセルキャパシタで行なうダイナ
ミックメモリにこの発明を適用した、2ポートダイナミ
ツクメモリのメモリセルを示シテいる。セルキャパシタ
Cの一端は接地す九他端はトランスファゲート用MO8
)ランジスタQg+Qsを介して第1.第2ポート用ビ
ツト線IBL 、 2BLに接続され、上記MO8)ラ
ンジスタQisQsのダートはそれぞれ第1.第2ポー
ト用ワード線IWL 、 2wLに接続されて成る。
この回路においては、第1.第2ポートによって同一セ
ルをアクセスする場合、例えば第1ポー)Kよる読み出
し動作後、ビット線およびセル内の記憶ノードのリフレ
ッシュによる再書き込みを行ない、その後第2ボートに
よる読み出しを行なえば、これによって第2/−ト用ピ
ット線に供給されるセルキャパシタCの電荷が第1ポー
トの場合に比べて減少することはない。
ところで、従来の1ポートおよび2ポートのメモリセル
においては、1対のビット線を介してメモリセルへの一
一タ書き込みおよび読み出しを行なう必要がある。しか
し、書き込み動作は例えば、片側のピット線電位を接地
電位まで下げることにより、メモリセル内の記憶ノード
の“高”、低”を逆転すれば、メモリセルの有するフリ
、fフロップの機能によシ書き込みデータの保持は充分
可能であるので特に問題はない。昔だ、読み出し動作に
おいては、例えば「IEEJ Journal of 
5o11d−8tate C1rcultsvol 5
a−8,No、5 Oct、1973. P、324〜
326 Jに示されている第9図に示すような単一デー
タ線の増幅が可能なセンスアンプを用いれば良い。
すなわち、第9図におじで、皿2皿は電源vDDと接地
点間に直列接続されるPチャネル形のPTiss )ラ
ンジスタQl!、Nチャネル形のMOSトランジスタQ
ll、およびQI41QIIIから成るCMOSイア 
バータテ、コノCMOSイア/Z−fi14゜L」の入
力端および出力端がそれぞれ接続されてフリップ70ツ
ゾが構成されている。上記CMOSインバータ14の入
力端とインバータ15の出力端との接続点にはビット線
BLが接続され、インバータ14.15の出力端間には
制御信号C8で導通制御されるNチャネル形のMOS 
)ランジスタQ1gが接続されて成る。
上記のような構成において、制御信号C8がI・イレペ
ルとなるとMOS )ランジスタQ16がオン状態とな
ってフリ、ゾフロップがリセット状態となシ、制御信号
C8がローレベルとなるとMOSトランジスタQ16が
オフ状態となるOこの状態でビット線BLの電位が変化
すると7リツプフロツデがセットされ、ビット線BLの
電位は安定な状態に急速に変化する。従って、単一デー
タ線(ビット線)の電位を増幅できる。
〔発明の効果〕
以上説明したようにこの発明によれば、メモリセルを構
成する素子数および配線数を低減することにより、メモ
リセル内積を縮小化して高集積化を実現するとともに、
動作速度の高速化および低消費電力化をも実現できるす
ぐれた半導体記憶装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図はそれぞれ従来の半導体記憶装置を
説明するための回路構成図、第3図はこの発明の一実施
例に係る半導体記憶装置を説明するための回路構成図、
第4図ないし第8図はそれぞれこの発明の他の実施例を
説明するための回路構成図、第9図はこの発明による半
導体記憶装置からデータを読み出すためのセンスアンプ
を示す回路構成図である。 14・・・記憶保持回路(単位記憶回路)、Q*−Qg
e・・・・・・MOS )ランジスタ(トランスファデ
ート)、IBIMBL−ビット線、IWL NnWL−
ワード線。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第5図 第7図 第8閏

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 情報を記憶する単位記憶回路と、この単位記憶回路の記
    憶ノーげに一端が接続される複数のトランスファゲート
    と、これらトランスファゲートの他端にそれぞれ接続さ
    れる複数のビット線と、この複数のビット線に交差する
    ように設けられ上記複数のトランスファr−)それぞれ
    を独立に制御する複数のワード線とを具備し、上記単位
    記憶回路は異なるアドレスによって同時にアクセス可能
    に構成したことを特徴とする半導体記憶装置。
JP58182721A 1983-09-30 1983-09-30 半導体記憶装置 Pending JPS6076085A (ja)

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JP58182721A JPS6076085A (ja) 1983-09-30 1983-09-30 半導体記憶装置

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JPS6076085A true JPS6076085A (ja) 1985-04-30

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ID=16123276

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