JPS61208693A - メモリ回路 - Google Patents
メモリ回路Info
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- JPS61208693A JPS61208693A JP60048791A JP4879185A JPS61208693A JP S61208693 A JPS61208693 A JP S61208693A JP 60048791 A JP60048791 A JP 60048791A JP 4879185 A JP4879185 A JP 4879185A JP S61208693 A JPS61208693 A JP S61208693A
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- Japan
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- bit line
- transistor
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野〕
本発明は半導体メモリ回路、詳しくはMESFETを用
いたSRAMのビット線プルアップ回路に関する。
いたSRAMのビット線プルアップ回路に関する。
半導体基板にヒ化ガリウム(GaAs)を用いた半導体
装置では、MOS (Metal 0xide Sem
1−conductor )型のFET (電界効果ト
ランジスタ)を作りにくいので、接合型又はショットキ
バリヤ型つまりM E S (Metal 5esi−
conductor)型のFETを用いる。なおこの接
合型にはPN接合型とへテロ接合型があり、後者の一部
はHEMT(Hi−gh I!Iectron Nob
ility Transistor )と呼ばれ、動作
原理が異なるが、こ−ではこれらを単にMES FE
Tという。
装置では、MOS (Metal 0xide Sem
1−conductor )型のFET (電界効果ト
ランジスタ)を作りにくいので、接合型又はショットキ
バリヤ型つまりM E S (Metal 5esi−
conductor)型のFETを用いる。なおこの接
合型にはPN接合型とへテロ接合型があり、後者の一部
はHEMT(Hi−gh I!Iectron Nob
ility Transistor )と呼ばれ、動作
原理が異なるが、こ−ではこれらを単にMES FE
Tという。
MES FETを用いたS RA M (Stati
c Ras+−dos Access Memory
)は第5図の構成を有する。
c Ras+−dos Access Memory
)は第5図の構成を有する。
Q+〜Q4はフリップフロップを構成するMESFET
、Qs、Qaはトランスファゲート用MES FET
であり、これらの6トランジスタで1つのメモリセルM
Cを構成する。Bl、B2は一対のビット線でメモリセ
ルデータの入出力を司どる。Wはワード線で、トランス
ファゲートトランジスタQa、Qaの開閉を行なう。こ
のようなビット線対およびワード線はメモリでは多数あ
り、それらの各交点にメモリセルMCが接続される。
、Qs、Qaはトランスファゲート用MES FET
であり、これらの6トランジスタで1つのメモリセルM
Cを構成する。Bl、B2は一対のビット線でメモリセ
ルデータの入出力を司どる。Wはワード線で、トランス
ファゲートトランジスタQa、Qaの開閉を行なう。こ
のようなビット線対およびワード線はメモリでは多数あ
り、それらの各交点にメモリセルMCが接続される。
このメモリでワード線Wが選択されてHレベルになりト
ランジスタQa、Qaをオンにすると、そしてメモリセ
ルMCではトランジスタQ+がオン、Q2がオフとする
と、トランジスタQ?、Qllにより電源VDDヘプル
アップされているビット線B1、B2のうちBlはゲー
) Q s、トランジスタQ+を通してグランドへプル
ダウンされるので電位が低下し、B2はQa、Q2を通
してのプルダウンはないので電位は低下せず、こうして
Bl。
ランジスタQa、Qaをオンにすると、そしてメモリセ
ルMCではトランジスタQ+がオン、Q2がオフとする
と、トランジスタQ?、Qllにより電源VDDヘプル
アップされているビット線B1、B2のうちBlはゲー
) Q s、トランジスタQ+を通してグランドへプル
ダウンされるので電位が低下し、B2はQa、Q2を通
してのプルダウンはないので電位は低下せず、こうして
Bl。
B2に電位差がついてセル記憶データの読出しが行なわ
れる。
れる。
このようにMES FETを用いたSRAMも、MO
S FETを用いたSRAMと同様な動作を行なうが
、MES FETはゲートがダイオードであってMO
S FETのように絶縁性ではないという特徴から、
若干の相違はある。例えば上記で、ビット線B2からQ
ll、Q2を通ってグランドへの電流はないが、Qs、
Q+のゲートを通ってグランドへの電流はあり、このた
めビット線B2の電位はMES FETのゲートのビ
ルトイン電圧(約0.7V)に制限される。ゲートが絶
縁性であるMOS FET使用のメモリではこのよう
なことはない。
S FETを用いたSRAMと同様な動作を行なうが
、MES FETはゲートがダイオードであってMO
S FETのように絶縁性ではないという特徴から、
若干の相違はある。例えば上記で、ビット線B2からQ
ll、Q2を通ってグランドへの電流はないが、Qs、
Q+のゲートを通ってグランドへの電流はあり、このた
めビット線B2の電位はMES FETのゲートのビ
ルトイン電圧(約0.7V)に制限される。ゲートが絶
縁性であるMOS FET使用のメモリではこのよう
なことはない。
トランジスタQ+がオン、Q2がオフ、とすると、ビッ
ト線B1からの電流はトランジスタQs+QIを通して
グランドへ流れ、トランジスタQ+のドレイン電圧は0
.1V程度に低下するので、トランジスタQ2のゲート
電流は流れない。しかしビット線B1の電位が高いとト
ランジスタQa+QI、グランドの経路の電流は大にな
り、トランジスタQ+のドレイン電圧が上ってトランジ
スタQ2のゲート電流が流れ、該トランジスタQ2をオ
ンにする恐れがある。また前記のトランジスタQa、Q
+のゲート、グランドの経路の電流もビット線B2の電
位が高いと大になり、トランジスタQ1のゲートを焼損
する恐れがある。このようにMES FETではゲー
ト電流が流れるので、ビット線電位は適正値に抑える必
要かあ・す、高過ぎるとゲート焼損、記憶データ破壊な
どの問題がある。
ト線B1からの電流はトランジスタQs+QIを通して
グランドへ流れ、トランジスタQ+のドレイン電圧は0
.1V程度に低下するので、トランジスタQ2のゲート
電流は流れない。しかしビット線B1の電位が高いとト
ランジスタQa+QI、グランドの経路の電流は大にな
り、トランジスタQ+のドレイン電圧が上ってトランジ
スタQ2のゲート電流が流れ、該トランジスタQ2をオ
ンにする恐れがある。また前記のトランジスタQa、Q
+のゲート、グランドの経路の電流もビット線B2の電
位が高いと大になり、トランジスタQ1のゲートを焼損
する恐れがある。このようにMES FETではゲー
ト電流が流れるので、ビット線電位は適正値に抑える必
要かあ・す、高過ぎるとゲート焼損、記憶データ破壊な
どの問題がある。
プルアップ回路としては図示のゲート、ソース短絡のデ
ィプリーシツンMES FET Qv。
ィプリーシツンMES FET Qv。
Qaを用いる代りに、ドレイン、ゲート短絡のエンハン
スメントMES FETを使用するものもある。前者
は定電流型であり、後者は定電圧源型(ダイオードと同
じ特性)である。いずれにしてもビット線電位を正しく
所望値にするのに問題がある。即ち前者では電位が変動
しくビット線電流が少ないとビット線電位は電源VDD
まで上る)、後者では一定値以上−の電流を流した状態
で一定の電圧降下を生じるだけであるから、それで所望
ビット線電位が得られるようビット線電源電圧それ自体
を所望値にする、このためセル電源とは異なるビット線
プルアップ電源を使用する、などが必要になる。
スメントMES FETを使用するものもある。前者
は定電流型であり、後者は定電圧源型(ダイオードと同
じ特性)である。いずれにしてもビット線電位を正しく
所望値にするのに問題がある。即ち前者では電位が変動
しくビット線電流が少ないとビット線電位は電源VDD
まで上る)、後者では一定値以上−の電流を流した状態
で一定の電圧降下を生じるだけであるから、それで所望
ビット線電位が得られるようビット線電源電圧それ自体
を所望値にする、このためセル電源とは異なるビット線
プルアップ電源を使用する、などが必要になる。
MES FET使用SRAMのビット線電位は上記ゲ
ート電流を阻止する観点から最高でもビルトイン電圧程
度であるのがよく、また読出し書込みを行なう必要から
ビット線をトランジスタでグランドへ接続すればその電
位はOV(グランドレベル)程度に下る必要があり、プ
ルアンプ回路はか\る機能を備えることが望まれる。本
発明はか−る機能を持つビット線プルアップ回路を提供
しようとするものである。
ート電流を阻止する観点から最高でもビルトイン電圧程
度であるのがよく、また読出し書込みを行なう必要から
ビット線をトランジスタでグランドへ接続すればその電
位はOV(グランドレベル)程度に下る必要があり、プ
ルアンプ回路はか\る機能を備えることが望まれる。本
発明はか−る機能を持つビット線プルアップ回路を提供
しようとするものである。
本発明は、MES FETで構成されるフリップフロ
ップおよび該フリップフロップの一対の入出力端を一対
のビット線へ接続するトランスファゲートからなるメモ
リセルを備える半導体メモリ回路において、該一対のビ
ット線を電源へプルアップする回路を、ゲート、ソース
短絡のディプリーション型MES FETと、該ME
S FETのゲートとグランドとの間に、陽極をゲー
ト側にして接続されるダイオードとで構成したことを特
徴とするものである。
ップおよび該フリップフロップの一対の入出力端を一対
のビット線へ接続するトランスファゲートからなるメモ
リセルを備える半導体メモリ回路において、該一対のビ
ット線を電源へプルアップする回路を、ゲート、ソース
短絡のディプリーション型MES FETと、該ME
S FETのゲートとグランドとの間に、陽極をゲー
ト側にして接続されるダイオードとで構成したことを特
徴とするものである。
本発明では第1図に示すようにゲート、ソース短絡のデ
ィプリーション型MES FET Qt。
ィプリーション型MES FET Qt。
Qaのゲートを図示極性のダイオードDI、D2よりグ
ランドへ接続する。このようにすればビット線Bl、B
2の電位は該ダイオードの順方向電圧(0,6〜0.7
V)に制限され、それ以上には上昇しない。またワード
線WがHレベルになってトランジスタQ5.Q6がオン
になり、メモリセルMCが選択されると、このメモリセ
ルではトランジスタQ1がオン、C2がオフとすればビ
ット線BlはQs、Q+の経路でグランドへ落され、ト
ランジスタQ?の電圧降下でビット線はOV(実際には
o、 i v程度)に下る。ビット線B2ではQ a
。
ランドへ接続する。このようにすればビット線Bl、B
2の電位は該ダイオードの順方向電圧(0,6〜0.7
V)に制限され、それ以上には上昇しない。またワード
線WがHレベルになってトランジスタQ5.Q6がオン
になり、メモリセルMCが選択されると、このメモリセ
ルではトランジスタQ1がオン、C2がオフとすればビ
ット線BlはQs、Q+の経路でグランドへ落され、ト
ランジスタQ?の電圧降下でビット線はOV(実際には
o、 i v程度)に下る。ビット線B2ではQ a
。
C2によるプルダウンはないから0.6〜0. T V
の非選択レベルを保つ。
の非選択レベルを保つ。
第2図はこれをグラフで示す図で、C1は非選択側ビッ
ト線本例ではB2の電位変化を、C2は選択側ビット線
本例ではB1の電位変化を示す。
ト線本例ではB2の電位変化を、C2は選択側ビット線
本例ではB1の電位変化を示す。
この図の縦軸はビット線電位を、横軸はワード線電位を
示す。ワード線のドライバもMES FETで構成さ
れるので選択Hレベルはビルトイン電圧程度本例では0
.5vであり、非選択Lレベルは0〜0. I Vであ
る。こ\で数値例を挙げると、エンハンスメント(E)
型MES FET Q+。
示す。ワード線のドライバもMES FETで構成さ
れるので選択Hレベルはビルトイン電圧程度本例では0
.5vであり、非選択Lレベルは0〜0. I Vであ
る。こ\で数値例を挙げると、エンハンスメント(E)
型MES FET Q+。
C2,C5,QSの閾値電圧vthは+〇、 I V
+ 0゜05V、ディプIJ−’ia 7 (D)型M
ES FET C3,C41Qt、Qeのvthは
−0,5v±0、IV、電源VDDの電圧は2vである
。ダイオードDI、D2はトランジスタQl、Q2のゲ
ートに合わせて、該ゲートのダイオードが接合型なら接
合型、ショットキバリヤ型ならショットキバリヤ型にす
るとよい。
+ 0゜05V、ディプIJ−’ia 7 (D)型M
ES FET C3,C41Qt、Qeのvthは
−0,5v±0、IV、電源VDDの電圧は2vである
。ダイオードDI、D2はトランジスタQl、Q2のゲ
ートに合わせて、該ゲートのダイオードが接合型なら接
合型、ショットキバリヤ型ならショットキバリヤ型にす
るとよい。
MES FET使用SRAMのセンスアンプは第3図
に示すようにE型MES FET C4r 。
に示すようにE型MES FET C4r 。
Ql2.ゲートソース短絡のD型ME’S PETQ
13、及び抵抗R1,R2からなる差動アンプで構成さ
れる。このアンプの正電源VDDはやはり2V、そして
負電源Vssは−IVである。このセンスアンプを第4
1!+のようにE−D型インバータ2個で構成すると、
ビット線プルアップ回路のダイオードD1.D2は不要
になる。この第4図でC14,QlBはEfilMES
FET、 Ql、 。
13、及び抵抗R1,R2からなる差動アンプで構成さ
れる。このアンプの正電源VDDはやはり2V、そして
負電源Vssは−IVである。このセンスアンプを第4
1!+のようにE−D型インバータ2個で構成すると、
ビット線プルアップ回路のダイオードD1.D2は不要
になる。この第4図でC14,QlBはEfilMES
FET、 Ql、 。
Ql 7はゲートソース短絡のD型MES FETで
あり、Ql 6 、 Ql ?とC14,Ql15はそ
れぞれ直列に接続されて2つのE−Dインバータを形成
する。この型のセンスアンプではドライバトランジスタ
Ql 4 、 Ql 5のゲート、ソースがビット線を
グランドへ接続するダイオードになるから、ダイオード
DI、D2は不要である。また第3図のように定電流源
トランジスタQl 、3を設ける必要はないので、負電
源Vssを設ける必要はなくて、ドライバトランジスタ
Ql 4 * Ql 5のソースは単にグランドへ接続
することができる。唯、トランジスタQl 4 、 Q
l 5のゲートは常時電流を流すから、この通電に耐え
られるように大型にする必要はある。センスアンプはメ
モリセルとは異なり、各ビット線対従つで各コラムに1
つ設けられるだけであるから、サイズを若干大きくして
もそれ程集積度にはひびかない。
あり、Ql 6 、 Ql ?とC14,Ql15はそ
れぞれ直列に接続されて2つのE−Dインバータを形成
する。この型のセンスアンプではドライバトランジスタ
Ql 4 、 Ql 5のゲート、ソースがビット線を
グランドへ接続するダイオードになるから、ダイオード
DI、D2は不要である。また第3図のように定電流源
トランジスタQl 、3を設ける必要はないので、負電
源Vssを設ける必要はなくて、ドライバトランジスタ
Ql 4 * Ql 5のソースは単にグランドへ接続
することができる。唯、トランジスタQl 4 、 Q
l 5のゲートは常時電流を流すから、この通電に耐え
られるように大型にする必要はある。センスアンプはメ
モリセルとは異なり、各ビット線対従つで各コラムに1
つ設けられるだけであるから、サイズを若干大きくして
もそれ程集積度にはひびかない。
以上説明したように本発明によれば極めて簡単な手段に
よりビット線電位過大によるゲート焼損、記憶データの
破壊などを防止することができる。
よりビット線電位過大によるゲート焼損、記憶データの
破壊などを防止することができる。
またビット線プルアップ電源としてはメモリセル電源と
同じ電源VDDを使用するので電源種類数の増加を招く
ことがなく、また必要な電圧0.6〜0゜7vより充分
高い電圧2. OVを使用し、それをトランジスタQ?
、QllとダイオードDI、D2でいわば安定化して該
必要電圧を得るようにしているので高安定度が得られ、
甚だ有効である。
同じ電源VDDを使用するので電源種類数の増加を招く
ことがなく、また必要な電圧0.6〜0゜7vより充分
高い電圧2. OVを使用し、それをトランジスタQ?
、QllとダイオードDI、D2でいわば安定化して該
必要電圧を得るようにしているので高安定度が得られ、
甚だ有効である。
第1図は本発明の詳細な説明する回路図、第2図はビッ
ト線電位の変化を示すグラフ、第3図はセンスアンプの
回路図、第4図は本発明の他の実施例を示す回路図、第
5図は従来例を示す回路図である。 図面でQ1〜Q4はフリップフロップを構成するMES
FET、Qs、Qeはトランスファゲートを構成す
るMES FET5Bl、B2は一対のビット線、M
Cはメモリセル、Qv、Qeはプルアップ回路のMES
FET5DI、D2は同タイ;t−1’、Ql 4
* Qt sはインバータ型センスアンプのドライ
バを形成するMES FETである。
ト線電位の変化を示すグラフ、第3図はセンスアンプの
回路図、第4図は本発明の他の実施例を示す回路図、第
5図は従来例を示す回路図である。 図面でQ1〜Q4はフリップフロップを構成するMES
FET、Qs、Qeはトランスファゲートを構成す
るMES FET5Bl、B2は一対のビット線、M
Cはメモリセル、Qv、Qeはプルアップ回路のMES
FET5DI、D2は同タイ;t−1’、Ql 4
* Qt sはインバータ型センスアンプのドライ
バを形成するMES FETである。
Claims (2)
- (1)MESFETで構成されるフリップフロップおよ
び該フリップフロップの一対の入出力端を一対のビット
線へ接続するトランスファゲートからなるメモリセルを
備える半導体メモリ回路において、 該一対のビット線を電源へプルアップする回路を、ゲー
ト、ソース短絡のディプリーション型MESFETと、
該MESFETのゲートとグランドとの間に、陽極をゲ
ート側にして接続されるダイオードとで構成したことを
特徴とする半導体メモリ回路。 - (2)ダイオードが、センスアンプを構成する一対のイ
ンバータのドライバを形成するMESFETのゲート及
びソースで構成されたことを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載のメモリ回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60048791A JPH0632221B2 (ja) | 1985-03-12 | 1985-03-12 | メモリ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60048791A JPH0632221B2 (ja) | 1985-03-12 | 1985-03-12 | メモリ回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61208693A true JPS61208693A (ja) | 1986-09-17 |
JPH0632221B2 JPH0632221B2 (ja) | 1994-04-27 |
Family
ID=12813056
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60048791A Expired - Lifetime JPH0632221B2 (ja) | 1985-03-12 | 1985-03-12 | メモリ回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0632221B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6299981A (ja) * | 1985-10-25 | 1987-05-09 | Hitachi Vlsi Eng Corp | スタテイツクram |
EP0366332A2 (en) * | 1988-10-25 | 1990-05-02 | Texas Instruments Incorporated | Digital memory system |
-
1985
- 1985-03-12 JP JP60048791A patent/JPH0632221B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6299981A (ja) * | 1985-10-25 | 1987-05-09 | Hitachi Vlsi Eng Corp | スタテイツクram |
EP0366332A2 (en) * | 1988-10-25 | 1990-05-02 | Texas Instruments Incorporated | Digital memory system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0632221B2 (ja) | 1994-04-27 |
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