JPS6151358B2 - - Google Patents

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JPS6151358B2
JPS6151358B2 JP54016399A JP1639979A JPS6151358B2 JP S6151358 B2 JPS6151358 B2 JP S6151358B2 JP 54016399 A JP54016399 A JP 54016399A JP 1639979 A JP1639979 A JP 1639979A JP S6151358 B2 JPS6151358 B2 JP S6151358B2
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JP
Japan
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transistor
collector
read
transistors
potential
Prior art date
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Application number
JP54016399A
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English (en)
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JPS55108992A (en
Inventor
Joji Nokubo
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.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Publication of JPS55108992A publication Critical patent/JPS55108992A/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
    • 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
    • G11C11/41Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming static cells with positive feedback, i.e. cells not needing refreshing or charge regeneration, e.g. bistable multivibrator or Schmitt trigger
    • G11C11/411Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming static cells with positive feedback, i.e. cells not needing refreshing or charge regeneration, e.g. bistable multivibrator or Schmitt trigger using bipolar transistors only
    • G11C11/4116Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming static cells with positive feedback, i.e. cells not needing refreshing or charge regeneration, e.g. bistable multivibrator or Schmitt trigger using bipolar transistors only with at least one cell access via separately connected emittors of said transistors or via multiple emittors, e.g. T2L, ECL

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Static Random-Access Memory (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はフリツプフロツプ回路より構成され
る半導体メモリセルに読出し、書込み回路が接続
された半導体記憶装置に関する。
最近の半導体記憶装置はますます大容量化、高
速化さらには低電力化が進んでいる。このような
大容量化、高速化を計るために従来は主として製
造プロセス上ホトエツチング技術の向上によるト
ランジスタ寸法の縮小、拡散プロセスにおいて酸
化膜絶縁法によるベースと絶縁距離の縮小、ある
いはベースとエミツタ間のマージを無くしたウオ
ールドエミツタ等によつてなされて来た。しかし
このような製造プロセス上の技術向上に加えて回
路上要求される性能を悪くせず使用される素子や
配線を削減できるならその効果は非常に大きいと
考えられる。
一般にフリツプフロツプを用いた従来の半導体
記憶装置は第1図に示すようにトランジスタ
Q1,Q2の一方のベースが他方のコレクタと互に
接続され、エミツタは共通に接続され、コレクタ
は抵抗R1,R2の一端にそれぞれ接続され、抵抗
R1,R2とそれぞれ並列にシヨツトキパリヤダイ
オードD1,D2が接続されてフリツプフロツプ、
つまりメモリセルが構成されていた。抵抗R1
R2の各他端は高レベルワード線WTに、トランジ
スタQ1,Q2のエミツタは低レベルワード線WB
それぞれ接続され読出し、書込み回路としてトラ
ンジスタQ3,Q4がトランジスタQ1,Q2にそれぞ
れマルチエミツタ構成として設けられ、これらト
ランジスタQ3,Q4の各エミツタはそれぞれ読出
し、書込み線、いわゆるデジツト線Diに接続
されていた。この従来の記憶装置では必要とする
配線量はこのフリツプフロツプの内容を検出ある
いは書込むための相補的な2本のデジツト線Di
とフリツプフロツプを構成するトランジスタ
Q1,Q2の共通エミツタを接続するワード線WB
負荷抵抗R1,R2の他端を接続するワード線WT
の2本の合計4本に対するものが必要であつた。
また素子数は負荷抵抗R1,R2の2個、マルチエ
ミツタトランジスタQ1,Q3,Q2,Q4の2個、抵
抗と並列に接続されるシヨツトキパリヤダイオー
ドD1,D2の2個計6素子である。このような記
憶装置C1,C2……が複数のワード線WT、WB
とデジツト線D対との各交叉点において接続さ
れていた。このように従来の記憶装置は配線数及
び素子数が多かつた。
この発明の第1の目的は従来1メモリセル当り
4本必要であつた配線数を3本に減ずることにあ
る。この発明の第2の目的は1メモリセル当りの
配線数を3本にし、しかも素子数を従来と実効的
に同一かあるいは減ずることにある。
例えば第2図に第1図と対応する部分に同一符
号を付けて示す。即ちトランジスタQ1,Q2、抵
抗R1,R2、によりフリツプフロツプFFが構成さ
れ、その抵抗R1,R2は高レベルワード線WTに接
続されトランジスタQ1,Q2のエミツタは低レベ
ルワード線WBに接続される。この発明において
は読出し、書込み回路11が設けられこの読出
し、書込み回路11はトランジスタQ1,Q2に接
続されると共に唯1本のデジツト線Diと接続さ
れる。
読出し、書込み回路11は例えば第3図に第2
図と対応する部分に同一符号を付けて示すように
トランジスタQ3が設けられ、そのベースはトラ
ンジスタQ1のベースと接続され、コレクタは抵
抗R3を通じてトランジスタQ1のコレクタと接続
され、エミツタはデジツト線Dに接続され、更に
コレクタ及びベース間にシヨツトキパリヤダイオ
ードD3が接続される。負荷抵抗R1,のみこれと
並列にシヨツトキパリヤダイオードD1が接続さ
れる。トランジスタQ1,Q3はマルチエミツタト
ランジスタと同様に構成される。
メモリセルの内容を読出すにはデジツト線Dの
一端に読出し用トランジスタQ5のエミツタが接
続され、そのトランジスタQ5のコレクタは抵抗
R4を通じて接地されコレクタより出力端子12
が導出され、デジツト線Dの他端は定電流源13
を通じて抵電位端に接続される。トランジスタ
Q5のベースには高レベルワード線WTのレベルよ
り約200mV低いレベル、即ちトランジスタQ3
ベース電位の高レベル状態と低レベル状態との中
間に相当するレベルが与えられ、トランジスタ
Q3のベース電位が高レベルにあるか低レベルに
あるかを検出する。
今もしトランジスタQ1が導通しているならそ
のベース電位はワード線WTのレベルと等しいは
ずであるので、トランジスタQ3が導通してデジ
ツト線Dのレベルが高くなり読出し用トランジス
タQ5は導通しない。よつて定電流源13の読出
し電流IDは情報検出用抵抗R4を流れない。逆に
トランジスタQ2が導通している場合はトランジ
スタQ3のベース電位はほぼ低レベルワード線WB
の電位にあり読出し用トランジスタQ5のベース
電位より低くなる。従つてトランジスタQ5が導
通して定電流源13の読出し電流IDは情報検出
用抵抗R4を流れる。このようにして第3図に示
したメモリセルの読出し動作は従来から公知であ
るマルチエミツタメモリセルの読出し動作とまつ
たく同様に行うことができる。
次に書込み動作について説明する。まずトラン
ジスタQ2が導通している場合、即ちメモリセル
が“1”の状態は読出し用トランジスタQ5のベ
ース電位を下げてデジツト線Dの電位を強制的に
トランジスタQ3が導通する程度に下げる。読出
し電流としてデジツト線に接続されている定電流
源13の電流IDは抵抗R1,R3、トランジスタQ3
を介して流れ、少なくとも抵抗R1の電圧降下が
150mV以上になるとワード線WBのインピーダン
スがワード線WB,WT間に存在する複数個のメモ
リセルのインピーダンスで決められる非常に低い
状態にあつてこれ等セルを流れる電流によりワー
ド線WBの電位はほぼ一定に保持されてワード線
Bの電位はデジツト線Dの電位低下に追従しな
いためトランジスタQ2は直ちにオフになる。
メモリセルの内容が“0”の場合、即ちトラン
ジスタQ1が導通している場合このセルを“1”
にするには“0”を書込む場合と同様にデジツト
線Dの電位を強制的に下げてトランジスタQ3
導通させると共にデジツト線Dにスイツチ14を
介して定電流源15を接続しデジツト線Dを流れ
る電流としてIDの他にIWを追加する。電流ID
及びIWの値を第4図に示すようにIDを単位1の
電流に、ID+IWを単位4の電流に選択する。ト
ランジスタQ1のコレクタ電位VC1はダイオード
D1の存在により電流単位3以上では一定に保持
されるためトランジスタQ1のベース電位、即ち
トランジスタQ2のコレクタ電位VC2はトランジ
スタQ2のベース電位、即ちトランジスタQ1のコ
レクタ電位VC1より低くなる。この状態ではトラ
ンジスタQ1,Q2は共に導通していないが、ここ
で電流ID及び電流IWをゼロにすると両コレクタ
電位VC1,VC2は上述の電流電流ID+電流IW
流れていた状態を初期値として抵抗R1及びその
コレクタ点の容量による時定数、抵抗R2及びそ
のコレクタ点の時定数によりそれぞれ高いレベル
に遷移する。これ等2つの時定数にそれほどの差
がないとすると初期値としての電位VC1の方が電
位VC2よりも高レベルにあるため最終状態ではト
ランジスタQ2が導通し、トランジスタQ1は導通
せず、“1”書込みが完了する。
第3図では抵抗R1と並列に入つているダイオ
ードD1はコレクタ電位VC1のレベルをクランプす
るためのものであり、この発明によるメモリセル
に特に必要と言うわけではない。またダイオード
D3はトランジスタQ1のベースとコレクタージヤ
ンクシヨンとの間をクランプしてそのコレクタ電
位VC3がそのベース電位よりも下らないようにす
るものであり、金拡散等によりトランジスタの飽
和領域での動作が保証されている場合は特に必要
としない。
抵抗R3は抵抗R1,R2同様に独立した抵抗領域
に作つても良いが、またマルチエミツタトランジ
スタQ1,Q3のコレクタ領域に存在する抵抗を利
用することができる。即ち一般にトランジスタに
おいてコレクタ領域内にその抵抗値を小さくする
ため同一導電形式の高濃の埋込層を設けることが
多い。従つてトランジスタQ3のエミツタ直下か
らトランジスタQ1のエミツタ直下部分のコレク
タ埋込層を除きこのコレクタ領域の抵抗により抵
抗R3を等価的に作ることができる。更にトラン
ジスタQ1のコレクタは第5図に示すようにトラ
ンジスタのQ3のコレクタに直接接続されていて
もよい。従つてマルチエミツタトランジスタ
Q1,Q3の埋込層を全面的にはぶき、トランジス
タの飽和抵抗を抵抗R3としても利用できる。こ
の場合で意識的にトランジスタQ3のコレクタ飽
和抵抗γSCを高くすることにより第3図に示した
ものと同様のメモリ動作が可能である。
以上説明したようにこの発明の半導体記憶装置
によれば読出し書込み回路11は1本のデジツト
線のみに接続すればよく、従来各メモリセルにつ
き4本の配線を必要としたが、この発明では3本
の配線で済み、しかも構成素子数は従来と同一乃
至は小とすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の半導体記憶装置の構成を示す
図、第2図はこの発明による半導体記憶装置の構
成を示す図、第3図はこの発明の半導体記憶装置
の具体的な実施例を示す図、第4図はこの発明の
半導体記憶装置の動作を説明するための電流―コ
レクタ電圧特性図、第5図はこの発明の半導体記
憶装置の他の実施例を示す図である。 WT,WB:ワード線、D,Di,Di:読出
し書込み線(デジツト線)、11:読出し書込み
回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 第1及び第2のトランジスタのベース及びコ
    レクタが互に接続され、これ等第1及び第2のト
    ランジスタのエミツタは共通に接続され、これ等
    第1及び第2のトランジスタのコレクタに第1及
    び第2の負荷抵抗がそれぞれ接続された半導体メ
    モリセルと、上記第1及び第2のトランジスタの
    両コレクタと唯1本の読出し書込み信号線との間
    に接続された読出し書込み回路とを含み、前記読
    出し書込み回路を介して前記第1及び第2の負荷
    抵抗の少なくとも一方に電流を流して書込み動作
    を行なうことを特徴とする半導体記憶装置。 2 前記読出し書込み回路は第3トランジスタを
    有し、このトランジスタのエミツタは前記読出し
    書込み信号線に、コレクタは、抵抗領域を通じて
    上記第1トランジスタのコレクタに、ベースは上
    記第2トランジスタのコレクタにそれぞれ接続さ
    れていることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の半導体記憶装置。
JP1639979A 1979-02-15 1979-02-15 Semiconductor memory device Granted JPS55108992A (en)

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JPS55108992A JPS55108992A (en) 1980-08-21
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5835032A (ja) * 1981-08-27 1983-03-01 Nissan Motor Co Ltd 歯面の追加工装置
JPS5835031A (ja) * 1981-08-27 1983-03-01 Nissan Motor Co Ltd 歯面の追加工装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5046454A (ja) * 1973-08-06 1975-04-25
JPS5362434A (en) * 1976-11-16 1978-06-03 Mitsubishi Electric Corp C-mos memory element

Patent Citations (2)

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