JPS6226690A - Semiconductor memory - Google Patents

Semiconductor memory

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Publication number
JPS6226690A
JPS6226690A JP60164097A JP16409785A JPS6226690A JP S6226690 A JPS6226690 A JP S6226690A JP 60164097 A JP60164097 A JP 60164097A JP 16409785 A JP16409785 A JP 16409785A JP S6226690 A JPS6226690 A JP S6226690A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
address
channel
complementary
mosfet
signals
Prior art date
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Pending
Application number
JP60164097A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shuichi Miyaoka
修一 宮岡
Masanori Odaka
小高 雅則
Katsumi Ogiue
荻上 勝己
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
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP60164097A priority Critical patent/JPS6226690A/en
Publication of JPS6226690A publication Critical patent/JPS6226690A/en
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  • Static Random-Access Memory (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

PURPOSE:To speed up operation by supplying intersectionally complementary signals sent out from two pairs of differential amplifier circuits, to an NPN type transistor and an N channel MOSFET a push-pull form. CONSTITUTION:A address buffer ADB receives address signals A0-A13 supplied from an external terminal and forms internal complementary address signals a0-a13 basing on them. The internal complementary address a0 is constituted of an internal address signal of the same phase with the address signal A0 and an internal address signal phase inverted to the address signal A0. Remaining internal complementary address signals a1-a13 are constituted similarly. A bipolar type transistor is used in the output circuit of the address buffer ADB. Thereby, operation is speed up.

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、半導体集積回路装置に関するもので、例え
ば、0MO3(相補型MO3>スタティック型RAM 
(ランダム・アクセス・メモリ)の周辺回路の一部にバ
イポーラ型トランジスタを組み込んで構成された半導体
記憶装置に利用して有効な技術に関するものである。
Detailed Description of the Invention [Technical Field] The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, for example, 0MO3 (complementary MO3 > static RAM).
The present invention relates to a technique that is effective for use in a semiconductor memory device configured by incorporating a bipolar transistor into a part of the peripheral circuit of a (random access memory).

〔背景技術〕[Background technology]

本願出願人においては、CM OSスタティック型RA
Mの高速化のために、アドレスバッファ、アドレスデコ
ーダ及び入出力回路の一部にバイポーラ型トランジスタ
を組み込んで、その高速化を実現したRAMを既に開発
した。このRAMにおいて、大記憶容量化といっそうの
高速動作化のために、メモリセルからの微少読み出し信
号を増幅して大きな電流駆動能力を持つようなセンスア
ンプが必要になった。
The applicant of this application uses CM OS static type RA
In order to increase the speed of M, we have already developed a RAM that incorporates bipolar transistors into the address buffer, address decoder, and part of the input/output circuit to achieve increased speed. In this RAM, in order to increase the storage capacity and operate at higher speed, a sense amplifier that amplifies the minute read signal from the memory cell and has a large current driving ability has become necessary.

なお、動作の高速化のために、その一部にバイポーラ型
トランジスタを用いたCMOSスタティック型RAMに
関しては、例えば、特開昭56−58193号公報を参
照。
For a CMOS static RAM that uses bipolar transistors as part of it to speed up its operation, see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 56-58193.

(発明の目的〕 この発明の目的は、高速動作化を図った半導体記憶装置
を提供することにある。
(Object of the Invention) An object of the invention is to provide a semiconductor memory device that operates at high speed.

この発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
この明細書の記述および添付図面から明らかになるであ
ろう。
The above and other objects and novel features of this invention include:
It will become clear from the description of this specification and the accompanying drawings.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記の通りである。
A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.

すなわち、メモリセルからの相補読み出し信号を交差的
に受けるMOSFET’により構成された二対の差動増
幅回路と、これら二対の差動増幅回路から送出される相
補出力信号をブシュプル形態にされたNPN型トランジ
スタとNチャンネルMOSFETに交差的に供給して出
力信号を形成するものである。
That is, two pairs of differential amplifier circuits constituted by MOSFET's that cross-receive complementary read signals from memory cells, and complementary output signals sent from these two pairs of differential amplifier circuits are arranged in a bush-pull configuration. The signal is supplied crosswise to an NPN transistor and an N-channel MOSFET to form an output signal.

〔実施例〕〔Example〕

第1図には、この発明が通用されるスタティック型RA
Mのブロック図が示されている。同図には、記憶容量が
約64にビット、出力が4ビツトのRAMの内部構成を
示している。同図において、破線で囲まれた各回路部は
、半導体集積回路技術によって、1個の単結晶シリコン
のような半導体基板上において形成される。
FIG. 1 shows a static type RA to which this invention is applicable.
A block diagram of M is shown. This figure shows the internal configuration of a RAM with a storage capacity of approximately 64 bits and an output of 4 bits. In the figure, each circuit section surrounded by a broken line is formed on a single semiconductor substrate such as single crystal silicon using semiconductor integrated circuit technology.

この実施例のスタティック型RAMは、それぞれが12
8列(ロウ)X12B行(カラム)=16384ビット
(約16にピント)の記憶容量を持つ4つのマトリック
ス(メモリアレイM−ARY1〜M−ARY4)を有し
、これにより合計で約64にビットの記憶容量を持つよ
うにされている。複数のメモリセルMCを有する各メモ
リアレイM−ARY1〜メモリアレイM−ARY4から
所望のメモリセルMCを選択するめのアドレス回路は、
アドレスバッファADB、  ロウアドレスデコーダR
−DCR,カラムアドレスデコーダC−DCR,カラム
スイッチC−3WI〜C−3W4等から構成される。
Each static type RAM in this embodiment has 12
It has four matrices (memory arrays M-ARY1 to M-ARY4) with a storage capacity of 8 columns (rows) x 12B rows (columns) = 16384 bits (approximately 16 bits), which makes a total of approximately 64 bits. It has a storage capacity of . An address circuit for selecting a desired memory cell MC from each memory array M-ARY1 to memory array M-ARY4 having a plurality of memory cells MC is as follows:
Address buffer ADB, row address decoder R
-DCR, column address decoder C-DCR, column switches C-3WI to C-3W4, etc.

上記メモリセルMCは、図示しないが、相互において同
じ構成とされており1.特に制限されないが、そのゲー
ト ドレイン間が互いに交差結線された一対のNチャン
ネル記憶MOSFETと、そのドレインにそれぞれ設け
られた情報保持用抵抗と、上記記憶MOS F ETと
一対の相補データ線(ビット線又はディジット線)D、
Dとの間にそれぞれ設けられたNチャンネル伝送ゲー)
MOSFETとで構成されている。上記メモリセルMC
は、上記抵抗の接続点に電源電圧Vccが供給されるこ
とによって記憶情報を保持する。上記抵抗は、記憶情報
の保持状態におけるメモリセルMCの消費電力を減少さ
せるため、例えば、数メグオームないし数ギガオームの
ような高抵抗値にされる。
Although not shown, the memory cells MC have the same configuration.1. Although not particularly limited, a pair of N-channel storage MOSFETs whose gates and drains are cross-connected to each other, an information retention resistor provided at each drain, and a pair of complementary data lines (bit lines) connected to the storage MOSFETs are or digit line)D,
N-channel transmission game installed between D and D)
It is composed of MOSFET. The above memory cell MC
holds stored information by supplying power supply voltage Vcc to the connection point of the resistor. The above-mentioned resistor is set to a high resistance value, for example, several megohms to several gigaohms, in order to reduce the power consumption of the memory cell MC in a state in which stored information is held.

また、上記抵抗は、メモリセルの占有面積を減少させる
ため、例えば、MOSFETを形成する半導体基板の表
面に比較的厚い厚さのフィールド絶縁膜を介して形成さ
れた比較的高抵抗のポリシリコン層から構成される。
Furthermore, in order to reduce the area occupied by the memory cell, the above-mentioned resistor is, for example, a relatively high-resistance polysilicon layer formed on the surface of the semiconductor substrate forming the MOSFET via a relatively thick field insulating film. It consists of

情報の読み出し/書き込みを扱う信号回路は、特に制限
されないが、データ入力口BDI B 1〜DIB4.
データ出力回f@D OB・〜DOB4. センスアン
プS A 1 = S A L 6から構成される。
Signal circuits that handle reading/writing of information are not particularly limited, but include data input ports BDI B 1 to DIB4.
Data output time f@D OB・~DOB4. It is composed of sense amplifiers S A 1 = S A L 6.

情報の読み出し/書き込み動作を制御するためのタイミ
ング回路は、特に制限されないが、内部制御信号発生回
路COM −G E 、センスアンプ選択回路GSから
構成されている。
The timing circuit for controlling the information read/write operation includes, but is not particularly limited to, an internal control signal generation circuit COM-G E and a sense amplifier selection circuit GS.

ロウ系のアドレス選択綿(ワード線W1〜W128)に
は、アドレス信号AO−A6に基づいて得られる128
通りのデコード出力信号がロウデコーダR−DCRより
送出される。このデコード出力信号は、特に制限されな
いが、ロウアドレスデコーダR−DCRを中心にして左
右に配置された2つづつのメモリアレイM−ARYI、
M−ARY2とメモリアレイM  ARY3−、M  
ARY4の上記ワード線W1〜W128に対して共通に
供給される。
The row address selection line (word lines W1 to W128) has 128 lines obtained based on address signals AO-A6.
A decoded output signal according to the row decoder R-DCR is sent out. This decode output signal is transmitted from two memory arrays M-ARYI arranged on the left and right sides of the row address decoder R-DCR, although not particularly limited.
M-ARY2 and memory array MARY3-, M
It is commonly supplied to the word lines W1 to W128 of ARY4.

カラム系のアドレス選択線Y1〜Y128には、アドレ
ス信号A7〜A13に基づいて得られる128通りのデ
コード出力信号がカラムデコーダC−DCRより送出さ
れる。このデコード出力信号は、特に制限されないが、
カラムアドレスデコーダC−DCRを中心にして左右に
配置された2つづつのカラムスイッチC−3WI、C−
5W2とC−3W3.C−、SW4に対して共通に供給
される。
128 decoded output signals obtained based on address signals A7 to A13 are sent to column-system address selection lines Y1 to Y128 from a column decoder C-DCR. This decoded output signal is not particularly limited, but
Two column switches C-3WI and C- are arranged on the left and right sides of the column address decoder C-DCR.
5W2 and C-3W3. C-, which is commonly supplied to SW4.

アドレスバッファADBは、外部端子から供給されたア
ドレス信号AO〜A13を受け、これに基づいた内部相
補アドレス信号10〜土13を形成する。なお、内部相
補アドレス信号aQは、アドレス信号AOと同相の内部
アドレス信号aOと、アドレス信号AOに対して位相反
転された内部アドレス信号子0とにより構成される。残
りの内部相補アドレス信号A1〜a13についても同様
に、同相の内部アドレス信号a1〜a13と位相反転さ
れた内部アドレス信号al−a13とにより構成される
。このアドレスバッファADBは、特に制限されないが
、その出力回路にバイポーラ型トランジスタを用いるこ
とによって、動作の高速化を図っている。
Address buffer ADB receives address signals AO to A13 supplied from external terminals and forms internal complementary address signals 10 to 13 based thereon. Note that the internal complementary address signal aQ is composed of an internal address signal aO having the same phase as the address signal AO, and an internal address signal 0 having a phase inverted with respect to the address signal AO. Similarly, the remaining internal complementary address signals A1-a13 are composed of the in-phase internal address signals a1-a13 and the phase-inverted internal address signal al-a13. This address buffer ADB is intended to operate at high speed by using bipolar transistors in its output circuit, although this is not particularly limited.

アドレスバッファADBによって形成された内部相補ア
ドレス信号aO−a13のうち、特に制限されないが、
内部相補アドレス信号17〜土13は、カラムアドレス
デコーダC−DCRに供給される。カラムアドレスデコ
ーダC−DCRは、これらの内部相補アドレス信号上7
〜a13を解読(デコード)し、デコードによって得ら
れた選択信号(デコード出力信号)を、カラムスイッチ
C−3WI 〜C−3W4内ノスイッチ用M OS F
ET (絶縁ゲート型電界効果トランジスタ)Q6゜Q
6〜Q7.Q7等のゲートに供給する。
Of the internal complementary address signals aO-a13 formed by address buffer ADB, although not particularly limited,
Internal complementary address signals 17 to 13 are supplied to column address decoder C-DCR. Column address decoder C-DCR uses these internal complementary address signals
~a13 is decoded, and the selection signal (decoded output signal) obtained by the decoding is sent to the column switch C-3WI ~C-3W4 internal switch MOS F.
ET (insulated gate field effect transistor) Q6゜Q
6~Q7. Supplied to gates such as Q7.

各メモリアレイM −A RY 1〜メモリアレイM−
ARY4におけるワード線Wl−W12Bのうち、外部
からのアドレス信号AO〜A6の組み合わせによって指
定された1本のワード線が上述したロウアドレスデコー
ダR−DCRによって選択され、上述したカラムアドレ
スデコーダC−0CRによって、外部からのアドレス信
号A7〜A13の組み合わせによって指定された1対の
相補データ線が128対の相補データ線のなかから選択
される。これにより、各メモリアレイM−ARY1〜M
−ARY4において、選択されたワード線と選択された
相補データ線との交点に配置されたそれぞれ1個のメモ
リセルMCが選択される。
Each memory array M-ARY 1 to memory array M-
Among the word lines Wl-W12B in ARY4, one word line designated by a combination of external address signals AO to A6 is selected by the above-mentioned row address decoder R-DCR, and is selected by the above-mentioned column address decoder C-0CR. Accordingly, a pair of complementary data lines designated by a combination of address signals A7 to A13 from the outside is selected from among 128 pairs of complementary data lines. As a result, each memory array M-ARY1 to M-ARY
-ARY4, each one memory cell MC arranged at the intersection of the selected word line and the selected complementary data line is selected.

なお、特に制限されないが、上記アドレスデコーダC−
DCR及びR−DCRは、それを構成する論理ゲート回
路の出力部がバイポーラ型トランジスタを用いて構成さ
れることによって、動作の高速化を図っている。
Note that, although not particularly limited, the address decoder C-
DCR and R-DCR are designed to operate at high speed by configuring the output section of the logic gate circuit that constitutes them using bipolar transistors.

上記選択されたメモリセルMCから読み出された記憶情
報は、4対のサブコモン相補データ線CDi、CDI〜
CD4.CD4のうちの1つに現れる。すなわち、サブ
コモン相補データ線CD1゜CDI 〜CD4.CD4
は、代表として示されたメモリアレイMARYIのよう
に、128対の相補データ線が32対づつに分割された
メモ・リブロックM1〜M4に対応している。センスア
ンプSAIないしSA4は、上記分割されたサブコモン
相補データ線CD1.CDI〜CD4.CD4に対応し
てそれぞれ設けられる。
The storage information read from the selected memory cell MC is stored on four pairs of sub-common complementary data lines CDi, CDI~
CD4. Appears on one of CD4. That is, the subcommon complementary data lines CD1°CDI to CD4. CD4
corresponds to memory blocks M1 to M4 in which 128 pairs of complementary data lines are divided into 32 pairs each, as in the representative memory array MARYI. Sense amplifiers SAI to SA4 are connected to the divided sub-common complementary data lines CD1. CDI~CD4. Each one is provided corresponding to CD4.

この様にサブコモン相補データ線CDI、CD1〜CD
4.CD4に分割し、それぞれにセンスアンプSAIな
いしSA4を設けたねらいは、コモン相補データ線の寄
生容量を分割(低減)し、メモリセルからの情報読み出
し動作の高速化を図ることるある。
In this way, subcommon complementary data lines CDI, CD1 to CD
4. The purpose of dividing into CD4 and providing sense amplifiers SAI to SA4 for each is to divide (reduce) the parasitic capacitance of the common complementary data line and to speed up the information read operation from the memory cell.

センスアンプ選択回路GSは、上記アドレス信号A12
.A13に基づいて4つの組合せに解読し、センスアン
プ選択信号m1〜m4を形成する。
The sense amplifier selection circuit GS receives the address signal A12.
.. Based on A13, it is decoded into four combinations to form sense amplifier selection signals m1 to m4.

上記4個のセンスアンプSAI〜SA4 (SA5〜S
A8、SA9〜5A12及び5A13〜5A16)のう
ち、それぞれカラムスイッチによって選択された相補デ
ータ線に対応した1つのセンスアンプが選択信号m1〜
m4とタイミング信号Sacによって動作状態にされ、
その出力をコモン相補データ線CDL、CDLに伝える
The above four sense amplifiers SAI to SA4 (SA5 to S
A8, SA9 to 5A12 and 5A13 to 5A16), one sense amplifier corresponding to the complementary data line selected by the column switch receives selection signals m1 to
is put into operation by m4 and timing signal Sac,
The output is transmitted to the common complementary data lines CDL, CDL.

このコモン相補データ線CDL、CDLは、データ出力
回路DOBの入力端子とデータ入力回路DIBの出力端
子に結合される。なお、書き込み動作にあっては、上記
分割されたサブコモン相補データ線CDi、CDI〜C
D4.CD4は、書き込み制御信号−+V eを受ける
伝送ゲートMOSFETQI、Qlへ−Q5.Q5によ
って短絡させられる。
The common complementary data lines CDL, CDL are coupled to the input terminal of the data output circuit DOB and the output terminal of the data input circuit DIB. In the write operation, the divided sub-common complementary data lines CDi, CDI~C
D4. CD4 is connected to transmission gate MOSFET QI, Ql which receives write control signal -+Ve -Q5. Shorted by Q5.

内部制御信号発生回路COM−GSは、2つの外部制御
信号CS(チップセレクト信号)、WE(ライ)ツネー
ブル信号)を受けて、内部チップ選択信号csl、sa
c (センスアンプ動作タイミング信号)、we(書込
み制御信号)、die(データ人力溜制御信号)及びd
oc (データ出力制御信号)等を送出する。
The internal control signal generation circuit COM-GS receives two external control signals CS (chip select signal) and WE (write enable signal) and generates internal chip selection signals csl and sa.
c (sense amplifier operation timing signal), we (write control signal), die (data manual accumulation control signal) and d
oc (data output control signal), etc.

第2図には、上記センスアンプSAIの一実施例の具体
的回路図が示されている。他のセンスアンプS A 2
〜5A16も相互において第2図に示した一ピンスアン
プSAIと同様な回路により構成される。
FIG. 2 shows a specific circuit diagram of one embodiment of the sense amplifier SAI. Other sense amplifier S A 2
.about.5A16 are also constituted by a circuit similar to the one-pin amplifier SAI shown in FIG.

サブコモン相補データ線CD、CDは、Nチ′ヤ7 ネ
/L/型の差動MOSFETQI O,Ql 1及びQ
l6.Ql7のゲートに交差的に結合される。
The subcommon complementary data lines CD and CD are connected to N-channel 7 line/L/ type differential MOSFETs QI O, Ql 1 and Q.
l6. Cross-coupled to the gate of Ql7.

上記差動MOSFETQI O,Ql 1及びQl6゜
Ql7の共通化されたソースと回路の接地電位点との間
には、上記タイミング信号m1・sacを受けるNチャ
ンネルMOSFETQI 4及びQ20がそれぞれ設け
られる。上記差動MOSFETQ10.Qll及びQl
6.Ql7のドレインには、それぞれ電流ミラー形態に
されたPチャンネルM OS F E T Q 12 
、 Q 13及びQl8.Ql9が設けられる。これら
のPチャンネルMOSFETQ12.Ql3及びQl8
.Ql9は、それぞれアクティブ負荷として動作する。
N-channel MOSFETs QI4 and Q20, which receive the timing signal m1·sac, are provided between the common sources of the differential MOSFETs QIO, Ql1 and Ql6°Ql7 and the ground potential point of the circuit, respectively. The above differential MOSFET Q10. Qll and Ql
6. At the drain of Ql7, there is a P-channel MOSFET Q12, each configured in a current mirror configuration.
, Q13 and Ql8. Ql9 is provided. These P-channel MOSFETQ12. Ql3 and Ql8
.. Ql9 each operates as an active load.

上記二対の差動増幅回路から送出される相補出力信号は
、次の出力回路に供給される。出力回路は、プッシュプ
ル形態にされたNPNトランジスタT1のベースととN
チャンネルMOSFETQ15のゲートにそれぞれ供給
される。また、同様にプッシュプル形態にされたNPN
 )ランジスタT2のベースとNチャンネルMOSFE
TQ21のゲートには、上記二対の差動増幅回路から送
出される相補出力信号が、交差的に供給される。言い換
えならば、トランジスタT1のベースとMOSFETQ
21のゲートニは、上記差動Mo5FETQI O,Q
l 1からの出力信号が共通に供給され、トランジスタ
T2のベースとMOSFETQ15のゲートには、上記
差動M OS F E TQ 16、Ql7からの出力
信号が共通に供給される。
Complementary output signals sent out from the two pairs of differential amplifier circuits are supplied to the next output circuit. The output circuit includes the base of the NPN transistor T1 in push-pull configuration and the N
These are respectively supplied to the gates of channel MOSFETQ15. Also, NPN similarly configured in push-pull configuration
) Base of transistor T2 and N-channel MOSFE
Complementary output signals sent out from the two pairs of differential amplifier circuits are cross-supplied to the gate of TQ21. In other words, the base of transistor T1 and MOSFETQ
Gate number 21 is the differential Mo5FETQI O,Q
The output signal from the differential MOSFET Q16 and Q17 is commonly supplied to the base of the transistor T2 and the gate of the MOSFET Q15.

これにより、トランジスタT1とMOSFETQ15及
びトランジスタT2とMOSFETQ21は相補的に動
作され、それぞれの接続点から相補出力信号が上記コモ
ン相補データ線CDL、CDLに伝えられる。
As a result, the transistor T1 and MOSFET Q15 and the transistor T2 and MOSFET Q21 are operated in a complementary manner, and complementary output signals are transmitted from their respective connection points to the common complementary data lines CDL and CDL.

コモン相補データ線CDL、CDL、は、合計で4個の
センスアンプSAI〜SA4の出力端子と1個のデータ
入力バッファDIBIの出力端子及び1[1のデータ出
力バッファDOB1を結合させるものである。したがっ
て、コモン相補データ線CDL、CDLは、その配線自
身が持つ容量に上記各回路を構成する回路素子における
ゲート容量や接合容量が付加されることによって、比較
的大きな値の寄生容量を持つものとされる。この実施例
では、電流供給能力の大きなNPN )ランジスタTl
、T2により、上記のような寄生容量を持つコモン相補
データ線CDL、CDLを相補的にハイレベルにチャー
ジアップさせるものであるので、PチャンネルMOSF
ETを用いる場合に比べてはるかに高速に読み出し信号
を送出させることができる。
The common complementary data lines CDL, CDL connect the output terminals of a total of four sense amplifiers SAI to SA4, the output terminal of one data input buffer DIBI, and the data output buffer DOB1 of 1[1. Therefore, the common complementary data lines CDL and CDL have a relatively large parasitic capacitance due to the gate capacitance and junction capacitance of the circuit elements constituting each of the circuits mentioned above being added to the capacitance of the wiring itself. be done. In this embodiment, an NPN transistor Tl with large current supply capacity is used.
, T2 complementarily charges up the common complementary data lines CDL and CDL, which have parasitic capacitances as described above, to a high level.
The read signal can be sent out much faster than when using ET.

第3図には、上記センスアンプSAIを構成するNチャ
ンネルMOSFET (NMO3) 、PチャンネルM
OSFET (PMO3)及びバイポーラ型トランジス
タ(Tl、T2)の概略構造断面図が示されている。
FIG. 3 shows an N-channel MOSFET (NMO3) and a P-channel MOSFET that constitute the sense amplifier SAI.
A schematic cross-sectional view of the structure of an OSFET (PMO3) and a bipolar transistor (Tl, T2) is shown.

この実施例では、P型半導体基板1が用いられ、その表
面に公知の半導体集積回製造方法により次の各半導体層
等が形成される。
In this embodiment, a P-type semiconductor substrate 1 is used, and the following semiconductor layers and the like are formed on its surface by a known semiconductor integrated circuit manufacturing method.

上記基板10表面の素子形成領域に選択的にいわゆるN
+コレクタ埋込層2が形成される。このコレクタ埋込層
2を含む上記基板1の表面にN″″ 。
So-called N is selectively applied to the element formation region on the surface of the substrate 10.
+Collector buried layer 2 is formed. N'''' is applied to the surface of the substrate 1 including the collector buried layer 2.

エピタキシアル成長層が形成され、このエピタキシ1ル
成長層は、P十素子分離領域4により3a及び3bのよ
うな素子形成領域として互いに電気的に分離される。
An epitaxially grown layer is formed, and this epitaxially grown layer is electrically isolated from each other by a P element isolation region 4 as device forming regions 3a and 3b.

素子形成領域3a中には、センスアンプSAIや他のC
MO3回路を構成するNチャンネルMOSFET (N
MO3)とPチャンネルMOSFET (PMOS)が
形成される。NチャンネルMOSFET (NMO3)
は、ウェル領域を構成するP型半導体領域内に形成され
たN生型のソースS。
In the element formation region 3a, there are sense amplifiers SAI and other C
N-channel MOSFET (N
MO3) and a P-channel MOSFET (PMOS) are formed. N-channel MOSFET (NMO3)
is an N-type source S formed in a P-type semiconductor region constituting a well region.

ドレインD領域と、この半導体基板の表面にゲート絶縁
膜を介して形成されたゲート電極Gとによって構成さる
。PチャンネルMOSFET (PMOS)は、上記素
子形成領域3aに形成されたP1型のソースS、ドレイ
ンD領域と、この半導体基板の表面にゲート絶縁膜を介
して形成されたゲート電極Gとによって構成される。
It consists of a drain D region and a gate electrode G formed on the surface of this semiconductor substrate with a gate insulating film interposed therebetween. A P-channel MOSFET (PMOS) is composed of P1 type source S and drain D regions formed in the element formation region 3a, and a gate electrode G formed on the surface of the semiconductor substrate with a gate insulating film interposed therebetween. Ru.

トランジスタT1とT2のコレクタは、共通に電源電圧
Vccが供給されることより、素子形成領域3b中に共
通に形成される。すなわち、この素子形成領域3bは、
両トランジスタTI、T2のコレクタ領域を構成し、こ
の素子形成領域3b中にそれぞれ形成されたP型領域は
、ベースBを構成し、このP型頭域中に形成されたN“
型領域は、エミッタEを構成する。なお、この素子形成
領域3b中に形成されたN4型領域は、コレクタCのオ
ーミックコンタクト領域を構成する。
Since the collectors of the transistors T1 and T2 are commonly supplied with the power supply voltage Vcc, they are formed in common in the element formation region 3b. That is, this element formation region 3b is
The P-type regions forming the collector regions of both transistors TI and T2 and formed in the element forming region 3b respectively constitute the base B, and the N" formed in the P-type head region constitutes the base B.
The mold region constitutes an emitter E. Note that the N4 type region formed in this element forming region 3b constitutes an ohmic contact region of the collector C.

この実施例では、上記実施例のように、公知のバイポー
ラ型半導体集積回路装置の製造方法とはソ゛同じ製造技
術によりMOS F ETと、バイポーラ型トランジス
タとを同一の半導体基板上に形成することができる。
In this embodiment, as in the above embodiment, a MOSFET and a bipolar transistor can be formed on the same semiconductor substrate using the same manufacturing technology as the known method for manufacturing bipolar semiconductor integrated circuit devices. can.

〔効 果〕〔effect〕

(1)メモリセルから読み出された微少な相補信号を、
MOSFETにより形成された二対の差動増幅回路によ
り形成された相補出力信号をNPN )ランジスタとN
チャンネルMOSFETとからなる二対のプッシュプル
出力回路に交差的に供給することによって、比較的大き
な寄生容量値を持つコモン相補データ線を高速に駆動す
ることができるという効果が得られる。
(1) A small complementary signal read out from the memory cell,
Complementary output signals formed by two pairs of differential amplifier circuits formed by MOSFETs are
By supplying the signal crosswise to two pairs of push-pull output circuits each consisting of a channel MOSFET, it is possible to drive a common complementary data line having a relatively large parasitic capacitance value at high speed.

(2)上記(1)により、大きな電流増幅利得を持つセ
ンスアンプを構成できるから、メモリセルから読み出さ
れた信号は、微少な信号でも充分に高速に出力される。
(2) According to the above (1), a sense amplifier having a large current amplification gain can be constructed, so that the signal read from the memory cell can be outputted at a sufficiently high speed even if it is a very small signal.

したがって、メモリセルを構成する素子の微細化や共通
のデータ線に多数のメモリセルを結合できるから、動作
の高速化を図りつつ大記憶容量化を実現できるという効
果が得られる。
Therefore, since the elements constituting the memory cells can be miniaturized and a large number of memory cells can be connected to a common data line, it is possible to achieve the effect of increasing the storage capacity while increasing the operation speed.

(3)センスアンプの出力回路として、NPN l−ラ
ンジスタとNチャンネルMOS F ETとの組み合わ
せにより構成することにより、公知のバイポーラ型トラ
ンジスタの製造技術を利用してMOSFET及びトラン
ジスタを形成できるとともに、トランジスタを同じ素子
形態領域内に形成できることによって高集積度とするこ
とができるという効果が得られる。
(3) By configuring the sense amplifier output circuit by a combination of an NPN l-transistor and an N-channel MOS FET, MOSFETs and transistors can be formed using known bipolar transistor manufacturing technology, and the transistor By being able to form both elements in the same element form region, it is possible to achieve the effect of achieving a high degree of integration.

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定される
ものではな(、その要旨を逸醜しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。例えば、第1図に示す
ようにコモン相補データ線CDL、CDLに複数のセン
スアンプが結合される場合、非動作状態のセンスアンプ
の出力を確実にハイインピーダンス状態にさせるため、
言い換えるならば、トランジスタTl、T2及びMOS
FETQ15.Q21をオフ状態にさせるため、上記差
動増幅回路の出力と回路の接地電位点との間に、それが
非動作状態にさるとき、オン状態にされるMOSFET
を設けるものであってもよい。また、サブコモン相補デ
ータ線を省略して、メモリセルが結合される相補データ
線にセンスアンプの入力端子が結合されるものであって
もよい。この場合、センスアンプの選択的な動作によっ
て実質的なカラム選択動作を行うようにすればよい。メ
モリセルMCは、抵抗に代えてPチャンネルMOSFE
Tを用いたCMOSフリップフロップ回路を用いるもの
であってもよい。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained based on Examples above, this invention is not limited to the above Examples (although it is understood that various changes can be made without deviating from the gist of the invention). Needless to say, for example, when a plurality of sense amplifiers are coupled to the common complementary data lines CDL and CDL as shown in FIG.
In other words, transistors Tl, T2 and MOS
FETQ15. In order to turn off Q21, a MOSFET is connected between the output of the differential amplifier circuit and the ground potential point of the circuit, which is turned on when it is in an inactive state.
may also be provided. Further, the subcommon complementary data line may be omitted, and the input terminal of the sense amplifier may be coupled to the complementary data line to which the memory cell is coupled. In this case, a substantial column selection operation may be performed by selective operation of the sense amplifier. Memory cell MC is a P-channel MOSFE instead of a resistor.
A CMOS flip-flop circuit using T may also be used.

また、スタティック型RAMを構成する他の周近回路の
具体的回路構成は、種々の実施形態を採ることができる
Furthermore, the specific circuit configurations of other peripheral circuits constituting the static RAM can take various embodiments.

〔利用分野〕[Application field]

この発明は、スタティック型RAMのような半導体記憶
装置に広く利用できる。
The present invention can be widely used in semiconductor memory devices such as static RAM.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、この発明の一実施例を示すスタティック型R
AMのブロック図、 第2図は、センスアンプの一実施例を示す具体的回路図
、 第3図は、センスアンプ等を構成するMOSFETとバ
イポーラ型トランジスタの概略構造断面図である。
FIG. 1 shows a static type R showing an embodiment of the present invention.
A block diagram of AM, FIG. 2 is a specific circuit diagram showing one embodiment of the sense amplifier, and FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the structure of MOSFETs and bipolar transistors constituting the sense amplifier and the like.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、メモリセルからの相補読み出し信号を交差的に受け
るMOSFETにより構成された二対の差動増幅回路と
、上記二対の差動増幅回路の出力信号がそれぞれベース
に供給されたNPN型トランジスタと、上記NPNトラ
ンジスタのエミッタ側に設けられ、上記差動増幅回路の
出力信号が交差的に供給されたNチャンネルMOSFE
Tとを含み、上記NPNトランジスタとそれに対応して
設けられたNチャンネルMOSFETとの接続点から相
補出力信号を送出するセンスアンプを具備することを特
徴とする半導体記憶装置。 2、差動増幅回路は、差動形態にされたNチャンネルM
OSFETと、その共通化されたソースと回路の接地電
位点との間に設けられ、動作タイミング信号を受けるN
チャンネル型のMOSFETと、上記差動形態にされた
NチャンネルMOSFETのドレインに設けられ、電流
ミラー形態にされたPチャンネル型負荷MOSFETと
により構成されるものであ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。 3、上記メモリセルは、スタティック型メモリセルであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第1又は第2項記載
の半導体記憶装置。
[Scope of Claims] 1. Two pairs of differential amplifier circuits configured by MOSFETs that receive complementary read signals from memory cells crosswise, and the output signals of the two pairs of differential amplifier circuits are respectively supplied to the base. and an N-channel MOSFE provided on the emitter side of the NPN transistor and to which the output signal of the differential amplifier circuit is cross-supplied.
1. A semiconductor memory device comprising: a sense amplifier that transmits a complementary output signal from a connection point between the NPN transistor and an N-channel MOSFET provided correspondingly thereto; 2. The differential amplifier circuit is an N-channel M in a differential configuration.
N is provided between the OSFET, its common source and the ground potential point of the circuit, and receives an operation timing signal.
Claims characterized in that it is constituted by a channel type MOSFET and a P channel type load MOSFET which is provided at the drain of the differential type N channel MOSFET and is configured as a current mirror. 2. The semiconductor memory device according to item 1. 3. The semiconductor memory device according to claim 1 or 2, wherein the memory cell is a static type memory cell.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01267894A (en) * 1988-04-19 1989-10-25 Seiko Epson Corp Semiconductor storage device
JPH0244598A (en) * 1988-08-03 1990-02-14 Hitachi Ltd Semiconductor storage device
US6781459B1 (en) 2003-04-24 2004-08-24 Omega Reception Technologies, Inc. Circuit for improved differential amplifier and other applications

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