JPS6258077B2 - - Google Patents

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JPS6258077B2
JPS6258077B2 JP13857382A JP13857382A JPS6258077B2 JP S6258077 B2 JPS6258077 B2 JP S6258077B2 JP 13857382 A JP13857382 A JP 13857382A JP 13857382 A JP13857382 A JP 13857382A JP S6258077 B2 JPS6258077 B2 JP S6258077B2
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JP
Japan
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memory cells
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memory cell
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JP13857382A
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JPS5930294A (ja
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Takayasu Sakurai
Tetsuya Iizuka
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Toshiba Corp
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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Priority to US06/517,419 priority patent/US4618945A/en
Priority to DE19833328042 priority patent/DE3328042A1/de
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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
    • G11C11/401Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
    • G11C11/4063Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing
    • G11C11/407Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing for memory cells of the field-effect type
    • G11C11/409Read-write [R-W] circuits 
    • G11C11/4096Input/output [I/O] data management or control circuits, e.g. reading or writing circuits, I/O drivers or bit-line switches 

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、記憶装置の低消費電力化に関するも
ので、特に、大容量の半導体記憶装置に使用され
るものである。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
従来の記憶装置の構成図を第1図に示す。この
図はロー方向とカラム方向にマトリクス状に配置
されたメモリセル群の1つのロー、すなわち1つ
のワード線に接続されているメモリセルのみを抽
出したものである。ワード線WLは、このワード
線の駆動回路WLDに接続されており、このロー
が選択された場合は、ワード線は例えば5Vにな
り、選択されていない場合は0Vである。選択さ
れた場合は、メモリセルMCp〜MCoに蓄積されて
いた情報は、ビツト線BLp〜BLoに出力される。
出力にBLp〜BLoのどの情報に送り出すかとい
うことはカラム選択回路CDCによつて決定す
る。それぞれのビツト線BLp〜BLoには、多数の
メモリセルが接続されているが、その内の1つの
メモリ・セルのみがワード線によつて活性化され
ているので、ビツト線上で多数のメモリ・セルの
情報が重なつてしまう事はない。
第1図に示すようにメモリ・セル群をマトリク
ス状に配置する事により、高密度にメモリ・セル
を集積することが可能となつたが、選択されたワ
ード線に接続されたメモリセルMCp〜MCNは1
度にすべて活性化される。あるメモリ・セルが活
性化し、そのメモリ・セルに蓄積された情報をビ
ツト線に出力する際に必ず電力を消費する。その
ため、1つのワード線に接続された最終的に利用
されない情報を含むメモリ・セルもすべて活性化
される従来の方式では、この部分で多大な電力を
消費していた。例として、相補型MOS構成の半
導体集積回路メモリでは、この部分で、メモリチ
ツプ内で消費する全電力の90%以上を消費してい
た。消費電力の問題は発熱の問題となるため、従
来の方式は、高密度化及び低消費電力に難があつ
た。
〔発明の目的〕
本発明は、従来問題であつた消費電力を低減す
べくなされたもので、これにより高集積密度で、
又、消費電力を他の部分に適正に配分する事によ
り、高速の半導体記憶装置を提供することを目的
とするものである。
〔発明の概要〕
本発明は、複数のメモリ・セル群に接続された
複数個の第1ワード線と、この複数個の第1ワー
ド線に接続された第2ワード線と、この第2ワー
ド線とカラム選択系の信号によつて前記第1ワー
ド線を活性制御する制御手段とを具備したことを
特徴とする半導体記憶装置である。
〔発明の実施例〕
以下、実施例に従つて本発明を詳細に説明す
る。本発明の基本的な構成例を第2図に示す。第
1ワード線1WLO〜1WLNにそれぞれ比較的少
数個のメモリ・セルMCp〜MCi,MCj〜MCoが接
続されている。第2ワード線はロー選択信号によ
つて駆動されるワード線駆動回路WLDによつ
て、活性化された場合は、例えば、5Vに、活性
化されなかつた場合は例えば0Vに駆動される。
第2ワード線にはワード線中継回路WAがあつた
方が高速化できるが、これはなくても良い。第2
ワード線と第1ワード線の接続部には、カラム選
択系の信号CSO〜CSNによつて制御される制御手
段、例えばトランスフア・ゲートTRO〜TRNが配
置されている。このトランスフア・ゲート部分の
具体例を第3図〜第9図に示す。第3図〜第9図
に示すように、トランスフアゲートはpチヤネ
ル、あるいはnチヤネルのMOSFETQ10〜Q15
よつて構成されている。これらの図において、カ
ラム選択信号CDは、第1ワード線1WLiに接続
したメモリセルMCkp〜MCkl、又はMCk1〜MCkM
が選択された時ハイレベルになる信号で、は
CDとハイレベル、ローレベルが逆転した逆位相
の電位を有する信号である。信号φiは、ワード
線を非選択にするための信号で、第10図に代表
的な信号波形を示す。
次に、第3図に示す実施例に従い詳細に説明す
る。第3図においてメモリ・セルMCkp〜MCkl
アクセスしたい時、第2ワード線2WLは、ワー
ド線駆動回路WLDによつてハイレベルに上が
る。又、カラム選択系の信号+φiはローレベ
ルに下がる。すると、トランスフアゲートを構成
するpチヤネルトランジスタQ10ははオン状態に
なり、第2ワード線の信号を第1ワード線1WLi
に伝達する。その時、第1ワード線非選択用トラ
ンジスタQ20はオフであるため、直流路は形成さ
れない。さて、第1ワード線がハイレベルになる
と、メモリ・セルMCkp〜MCklが活性化し、それ
ぞれのメモリ・セルに接続されているビツト線
(図示せず)に蓄積情報を出力する。この実施例
では、第1ワード線1WLiがハイレベルになつた
時、メモリ・セルMCkp〜MCklが活性化される
が、その逆に、ローレベルで活性化されるメモ
リ・セルの場合は、pチヤネル、nチヤネルを逆
転すると共に、信号波形のハイレベルとローレベ
ルを逆転すれば良い。又、本実施例では第1ワー
ド線1WLiを駆動するトランジスタQ10,Q20は、
この第1ワード線の端についているが、第1ワー
ド線内の遅延が、第2ワード線の遅延と同程度の
時には、第6図〜第9図に示した様に、第1ワー
ド線の中央で駆動した方がワード線遅延が少ない
こともある。
本発明においてたとえ、第2ワード線2WLが
選択されても、それにつながるすべてのメモリ・
セルは活性化されず、その第2ワード線に接続さ
れている多数の第1ワード線の中、少数の(普通
は唯一の)第1ワード線が選択され、その第1ワ
ード線に直接接続されているメモリ・セルのみが
活性化される点が重要である。
さて、メモリ・セルを非選択にするのは、トラ
ンジスタQ20である。このトランジスタのゲート
はメモリ・セルが非選択に移行する時、ハイレベ
ルになり、従つて今まで、ハイレベルにあつた第
1ワード線1WLiをローレベルに落とし、メモリ
セルMCkp〜MCklの非活性化が実現される。
第4図に示す実施例も、動作は第3図に示す実
施例と同様である。第5図に示す実施例では、第
2ワード線2が、トランスフア・ゲートQ12
のゲートに、カラム選択信号CDが、ソースに入
つている。この方が、第2ワード線から見える全
静電容量が少さくなり、従つて、第2ワード線の
遅延が少なくなる。本実施例では、第10図に示
すように信号2WLの逆位相の2の信号を使
用する。第6図に示す実施例では、トランスフ
ア・ゲートQ13はnチヤネルMOSFETで構成され
ている。このトランジスタは、エンハンスメント
形でも、デプレツシヨン形でも良いが、エンハン
スメント形の場合は、第1ワード線1WLiが、第
2ワード線2WLよりも閾値電圧だけ低電位にな
つてしまうことがないように信号CDをプルアツ
プ・レベルにすることもある。このプルアツプ・
レベルは第10図に点線で示した。デプレツシヨ
ン形を使用した時は、他の第2ワード線に選択が
切り替わつた場合、第2ワード線2WLがローレ
ベルになる為、第1ワード線の電荷は第2ワード
線を通じて、ローレベルに落ちるため、遅延を少
なくすることができる。本実施例は、第1ワード
線の駆動回路がすべてnチヤネルMOSFETによ
つて構成されているため、例えば、メモリセルが
nチヤネルMOSFETのみによつて構成されてい
る場合は、相補型MOSFET独特のウエルを使用
する必要がなく、面積を減少できる。又、ラツチ
アツプの問題も解決される。第7図に示す実施例
では、第1ワード線非選択用回路が抵抗素子R24
で構成されているもので、抵抗素子R24が他の素
子と積層形成できるため一層の面積低減化が可能
である。この抵抗素子R24は、MOSFETを使用し
て構成しても良いし、多結晶シリコン層で構成す
る事も可能である。トランスフアゲートQ14はn
チヤネルエンハンスメント型もしくはデプレツシ
ヨン型のトランジスタである。トランスフアゲー
トQ14がエンハンスメント型の場合は、第6図に
示した実施例と同様に第1ワード線1WLiが、第
2ワード線よりも閾値電圧だけ低電位にならない
ように、信号CDをプルフツプレベルにすること
もある。この例では、トランスフアゲートがオ
ン、第2ワード線がハイレベルになつた時、トラ
ンスフアゲートQ14、抵抗素子R24を通じて直流パ
スが出来るが、これは、全メモリ・チツプ中1カ
所であり電力的には全く微少である。又、カラム
切り替え時の第1ワード線のデイスチヤージは、
抵抗素子R24を通じて行なわれるが、これは、従
来からアクセス時間に比し、デイスチヤージ期間
がかなり長くとれるので、これを考慮する必要は
なく、そのため抵抗素子の値については、第1ワ
ード線のハイレベルの値が、トランスフアゲート
Q14と抵抗素子R24の抵抗比で決定する事を考慮し
て決定すればよい。第8図に示す実施例では、第
1ワード線1WLiのデイスチヤージは主としてト
ランスフアゲートQ15を通じて行なわれるが、こ
のトランジスタQ15の閾値電圧分だけは、抵抗素
子R25によつて行なわれる。第9図に示す実施例
ではトランスフアゲートQ16のコントロールゲー
トが第2ワード線2に、ソースがカラム選択
線CDに接続された例で、デイスチヤージは1部
抵抗素子R27によつて行なわれる。本実施例で
は、第10図に示す信号2の信号を使用す
る。
第11図は、スタテイツクRAMの典型的なメ
モリ・セルMCk1の回路図を示すものである。負
荷素子110,111はpチヤネルMOSFETで
も、高抵抗多結晶シリコンでも良い。負荷素子1
10,111をMOSFETで構成する場合は第1
1図に示すように、点線によつてMOSFET11
0,111のゲートに接続される。第12図は、
高抵抗多結晶シリコンメモリ・セル形式に対する
本発明の実施例を示す平面図、第13図がその断
面図である。第12図、第13図において第11
図の回路素子と対応する部分には同一の符号を付
す。ここでビツト線BLk1k1は、第12図で
は図示していないが、第13図に示すように一般
にアルミニウムによつて形成されている。また第
12図、第13図に示すように、丸で囲んだ点線
はトランジスタ112〜115を示している。第
2ワード線2WLは第1ワード線1WLの上に第
2層多結晶シリコンを使用して形成している。第
2層多結晶シリコンはそれによつて高抵抗負荷1
10,111も形成するが、部分的に拡散あるい
は第3の低抵抗層(例えばMoSi2層)を積層する
事により低抵抗化され、第2ワード線2WLとし
て十分使用し得る。これにより、従来に比し、メ
モリ・セルの面積が全く増加することなく、低消
費電力化可能である。
また第14図に示すように1つの第2ワード線
2WLijの面側に2つの第1ワード線1WLi,1
WLjを配置することにより、第15図、第16図
で示されるように、第2ワード線2WLijを2つ
の第1ワード線1WLi,1WLjで共用する事が出
来る。本実施例では、第2ワード線の抵抗を減少
させ、第2ワード線の遅延を少なくする意味で、
第2ワード線を第16図に示すように広く形成す
ることが望ましい。
以上の説明では第2ワード線を多結晶シリコン
によつて形成した場合を示したがこれに限定され
るものではなく第2層目のアルミニウム層によつ
て第2ワード線を形成してもよい。この場合、多
結晶シリコンによつて形成した場合に比べ、第1
ワード線からさらに離間しているため、容量が減
少し、またアルミニウムは比抵抗も低いためさら
に遅延時間が短縮する利点を有している。
〔発明の効果〕
以上、説明したように本発明に係る半導体記憶
装置では、1つの第2ワード線が選択されても、
従来と異なり、それにつながつているすべてのメ
モリ・セルは活性化されない。その第2ワード線
に接続されている多数の第1ワード線の中、唯一
の第1ワード線が選択され、その第1ワード線に
直接されているメモリ・セルのみが活性化され
る。そのため必要なメモリ・セルの情報のみが、
ビツト線に出力され、従来のように不必要なメモ
リ・セルまで活性化せずにすむ。メモリ・セルを
活性化すると、消費電力が増加するが、本発明に
より、一部のメモリ・セルのみ活性化するため低
消費電力のメモリが提供できる。
例として、32Kワード×8ビツト構成のスタテ
イツクRAMにおいて、従来では1つのワード線
につながるメモリ・セルの数は、ワード線2分割
方式で256であり、1度に256個のメモリ・セルを
活性化する必要があつた。本発明によれば、第1
ワード線に8個づつのメモリ・セルを接続する事
により、1度に必要な8ビツト分のメモリ・セル
のみが活性化される事になる。すなわち8/256=
1/32に消費電力を激減できる。このメモリ・セル
周辺で消費される電力は、全メモリチツプ内部で
消費される電力の90%以上をしめるので、本発明
によつて極めて低消費電力のメモリ・チツプの製
造が可能となる。超大規模集積回路の素子数が、
熱の問題で制限される事を考えると、本発明によ
り高集積密度のメモリの製造も可能になる。又、
余つたパワを適正に分配する事により、メモリの
高速化にも寄与する。
【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図、第
2図は、本発明に係る半導体記憶装置の基本構成
図、第3図は、本発明に係る半導体記憶装置の第
1の実施例を示す図、第4図乃至第9図はそれぞ
れ本発明に係る半導体記憶装置の他の実施例を示
す図、第10図は、本発明に係る半導体記憶装置
を説明するための波形図、第11図は、本発明に
係る半導体記憶装置のメモリ・セルの一実施例を
示す回路図、第12図は本発明に係る半導体記憶
装置の一実施例を示す平面図、第13図は第12
図においてA−A′線に沿つて切断した断面図、
第14図乃至第16図はそれぞれ本発明に係る半
導体記憶装置の他の実施例を示す構成図、平面図
及び平面図においてB−B′線に沿つて切断した断
面図である。図において、 1WLO〜1WLN……第1ワード線、MCp
MCi,MCj〜MCo……メモリ・セル、2WL……
第2ワード線、WA……ワード線中継回路、TRp
〜TRN……スイツチ手段、WLD……ワード線駆
動回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 複数のメモリ・セル群と、この複数のメモ
    リ・セル群に接続された複数の第1ワード線と、
    この第1ワード線と平行に配置された第2ワード
    線と、複数のカラム選択系信号線と、前記第2ワ
    ード線とカラム選択系信号線との電位に基づいて
    前記第1ワード線の電位を第1または第2論理レ
    ベルとしてそれぞれ選択または非選択状態とする
    制御回路とを具備し、前記複数の第1ワード線の
    少なくとも一つを選択する際の前記第2ワード線
    の電位が第2論理レベルであり、前記第1及び第
    2ワード線が逆相駆動されることを特徴とする半
    導体記憶装置。 2 前記第1論理レベルがハイレベルであり、か
    つ前記第2論理レベルがローレベルであることを
    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。
JP57138573A 1982-08-11 1982-08-11 半導体記憶装置 Granted JPS5930294A (ja)

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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5975488A (ja) * 1982-10-20 1984-04-28 Mitsubishi Electric Corp 半導体メモリ装置
EP0126784B1 (de) * 1983-05-25 1989-10-04 Ibm Deutschland Gmbh Halbleiterspeicher
JPS6120292A (ja) * 1984-07-05 1986-01-29 Toshiba Corp 半導体記憶装置
JPS61126689A (ja) * 1984-11-21 1986-06-14 Fujitsu Ltd 半導体記憶装置
JPH0817035B2 (ja) * 1988-12-09 1996-02-21 三菱電機株式会社 半導体メモリ装置
US5255224A (en) * 1991-12-18 1993-10-19 International Business Machines Corporation Boosted drive system for master/local word line memory architecture
JP3780580B2 (ja) * 1995-10-16 2006-05-31 セイコーエプソン株式会社 半導体記憶装置及びそれを用いた電子機器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5694576A (en) * 1979-12-28 1981-07-31 Fujitsu Ltd Word decoder circuit
JPS57105884A (en) * 1980-12-24 1982-07-01 Fujitsu Ltd Cmos memory decoder circuit
JPS58211393A (ja) * 1982-06-02 1983-12-08 Mitsubishi Electric Corp 半導体メモリ装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57114597U (ja) * 1981-01-08 1982-07-15

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5694576A (en) * 1979-12-28 1981-07-31 Fujitsu Ltd Word decoder circuit
JPS57105884A (en) * 1980-12-24 1982-07-01 Fujitsu Ltd Cmos memory decoder circuit
JPS58211393A (ja) * 1982-06-02 1983-12-08 Mitsubishi Electric Corp 半導体メモリ装置

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JPS5930294A (ja) 1984-02-17

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