WO2008032549A1 - Semiconductor storage device - Google Patents

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WO2008032549A1
WO2008032549A1 PCT/JP2007/066509 JP2007066509W WO2008032549A1 WO 2008032549 A1 WO2008032549 A1 WO 2008032549A1 JP 2007066509 W JP2007066509 W JP 2007066509W WO 2008032549 A1 WO2008032549 A1 WO 2008032549A1
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WO
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data
write
read
sram cell
sram
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Application number
PCT/JP2007/066509
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French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
Koichi Takeda
Original Assignee
Nec Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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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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    • 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
    • G11C11/412Digital 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 field-effect transistors only
    • GPHYSICS
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    • G11C11/413Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing, timing or power reduction

Definitions

  • the present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to a method for writing data in a static random access memory (SRAM) cell having a write write line.
  • SRAM static random access memory
  • Figure 1 shows a conventional SRAM memory cell consisting of six transistors (hereinafter referred to as an SRAM cell).
  • SRAM cell a conventional SRAM memory cell consisting of six transistors (hereinafter referred to as an SRAM cell).
  • two CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) inverter circuits form a loop, so that data can be stored stably.
  • the first inverter circuit is composed of a load transistor P1 and a drive transistor N1
  • the second inverter circuit is composed of a load transistor P2 and a drive transistor N2. That is, one CMOS inverter circuit receives the storage node V 1 as an input and outputs inverted data of the data stored in the storage node V 1 to the storage node V 2.
  • the other CMOS inverter circuit receives the storage node V 2 as an input and outputs inverted data stored in the storage node V 2 to the storage node V 1.
  • the access transistors N 3 and 4 are turned on, whereby the data stored in the memory nodes V 1 and V 2 are charged to the high potential BL 1 And output to BL2 for memory read operation.
  • one bit line is discharged to a low potential, and data is input from the bit line pair BL 1 and BL 2 to the storage nodes V 1 and V 2, thereby performing a memory write operation.
  • Figure 2 shows an SRAM cell array arranged in two dimensions.
  • SRAM it is possible to access any cell by using word line WL and bit line pair (B L 1, B L 2).
  • word line WL and bit line pair (B L 1, B L 2).
  • bit line pair B L 1 and BL 2
  • the bit line pair corresponding to the column address is selected by the selector and input to the sense amplifier SA.
  • the sense amplifier is activated and the input signal is amplified, completing the read operation of the data stored in any cell.
  • a condition for achieving stable column selection in a read operation is that a sufficient read margin is ensured in all SRAM cells.
  • the write driver outputs data to the bit line pair corresponding to the column address from all the bit line pairs charged to a high potential. For example, when the write data is “1” level, the bit line BL 1 is discharged to a low potential, and when the write data is “0” level, the bit line BL 2 is discharged to a low potential.
  • write data is input to any selected SRAM cell, and the write operation is completed.
  • the bit line pairs to be connected are both at a high potential, and a pseudo read operation is performed.
  • the conditions for achieving stable column selection in a write operation are that a sufficient write margin is ensured in the SRAM cell in which the write operation is performed, and a sufficient read margin in the SRAM cell in which the pseudo read operation is performed. Is to be secured.
  • S RAM after 9 Onm generation As transistors are scaled down for large-scale and high-speed operation, the variation width of transistor drive capability increases, the read margin is greatly degraded, and the problem that the stored data is destroyed due to read operation becomes obvious. ing. If the transistor threshold voltage is increased to improve the read margin, the write margin deteriorates, making it difficult to complete the write operation.
  • one SRAM cell array is composed of multiple SRAM cells with the same column address, and only the SRAM cell array corresponding to the column address is activated using the sub-wire driver.
  • SRAM cells are arranged in the horizontal direction by the data bit width, and the vertical direction corresponds to the row address as in the conventional SRAM.
  • the problem with configuring an SRAM cell array with memory cells with the same column address is that the number of snores in the lateral direction of the SRAM cell array cannot be made larger than the data bit width. Therefore, the degree of freedom when changing the memory capacity is low, and the resistance to multi-bit errors caused by cosmic rays and alpha rays is low. There is a problem.
  • the conventional SRAM cell composed of six transistors has a problem that a read margin for realizing a stable read operation is deteriorated by miniaturization and voltage reduction.
  • a word line for writing was added to improve only the reading margin without degrading the writing margin.
  • the floor plan must be changed so that the SRAM cell array is composed of the SRAM cells having the same column address, and A new problem arises that the resistance to multi-bit errors deteriorates.
  • An object of the present invention is to provide a semiconductor memory device provided with a data writing method capable of being held.
  • a semiconductor storage device includes a first storage node having a first storage node and a second storage node, the second storage node being an input and the first storage node being an output.
  • a circuit, a second inverter circuit having the first storage node as an input and the second storage node as an output, and a first and a second accessing the first and second storage nodes, respectively.
  • a plurality of SRAM cells having two access means and two-dimensionally arranged,
  • the read data read from the SRAM cell selected by the row address is activated by activating the write word line selected by the port address. It is characterized by being written back to the SR AM cell.
  • the write data selection circuit of the semiconductor memory device of the present invention outputs either the read data or the write data to a write bit line of a SRAM cell based on a selection signal.
  • the selection signal is activated or deactivated by a column address.
  • the semiconductor memory device is characterized in that the write data is written to the SRAM cell selected by the column address, and the read data is written back to the SRAM cell not selected by the column address. To do.
  • the SRAM cell of the semiconductor memory device of the present invention is characterized by further comprising two read-only transistors.
  • the two read-only transistors are connected in series between a read bit line and a ground potential, and the gate of the transistor connected to the read bit line is connected to the read word line. Connected to the ground potential. The continued transistor goot is connected to the second storage node.
  • the read bit line is input to a sense amplifier, the read data is output from the sense amplifier, and the read data and the write data are input to the write data selection circuit, Either one of the data is output to the write bit line.
  • the semiconductor memory device of the present invention is characterized in that the SRAM cell further includes a transistor connected in series to a drive transistor of the second inverter circuit, and a gate connected to an inverting wire.
  • the bit line connected to the first access transistor is input to a sense amplifier, the read data is output from the sense amplifier, and the write data selection circuit is connected to the data and The write data is input, and one of the data is output to a write bit line.
  • the writing method of the semiconductor memory device includes a first storage node and a second storage node, wherein the second storage node is an input and the first storage node is an output.
  • Memory data is read as read data, and then the write word line selected by the row address is activated, and the read data or the write data input from the outside is activated.
  • One of the data is written into the SRAM cell.
  • the write data is written to the SRAM cell selected by the column address, and the read data is written back to the SRAM cell not selected by the column address.
  • the semiconductor memory device of the present application includes an SRAM cell having a write write line, and in a write operation, a read operation is performed in advance and then a write is performed.
  • a writing method the storage data of the SRAM cell is first read, and the read storage data is written back to the SRAM cell not selected by the column address.
  • the input external data is written to the SRAM cell selected by the column address.
  • Figure 1 is a circuit diagram of a conventional 6-transistor SRAM cell.
  • Figure 2 shows the SR when SRAM cells with different column addresses are placed adjacent to each other.
  • Figure 3 is a circuit diagram of a conventional 8-transistor SRAM cell.
  • Figure 4 is a circuit diagram of a conventional 7-transistor SRAM cell.
  • FIG. 5 is a circuit diagram of another form of a conventional 7-transistor SRAM cell.
  • Figure 6 shows an SRA with adjacent SRAM cells with the same column address.
  • FIG. 7 is a first memory circuit block configuration diagram when writing to the 8-transistor SRAM cell according to the present invention.
  • FIG. 8 is an operation waveform diagram for explaining the write operation when the column address in FIG. 7 is selected.
  • FIG. 10 is a second memory circuit block configuration diagram in the case of writing to the 8-transistor SRAM cell according to the present invention.
  • FIG. 11 is a block diagram of a third memory circuit when writing to an 8-transistor SRAM cell according to the present invention.
  • FIG. 12 is a block diagram of the fourth memory circuit when writing to an 8-transistor SRAM cell according to the present invention.
  • FIG. 13 is a block diagram of a fifth memory circuit block for writing to an 8-transistor SRAM cell according to the present invention.
  • FIG. 14 is a circuit diagram of a sense amplifier used in the memory circuit block configuration diagram of FIG.
  • FIG. 15 is an operation waveform diagram for explaining the write operation when the column address is selected in the memory circuit block configuration diagram of FIG.
  • FIG. 16 is an operation waveform diagram for explaining a write operation when the column address is not selected in the memory circuit block configuration diagram of FIG.
  • FIG. 17 is another circuit diagram of the sense amplifier used in the memory circuit block diagram of FIG.
  • FIG. 18 is a sixth memory circuit block configuration diagram when writing to a 7-transistor SRAM cell according to the present invention.
  • FIG. 19 is an operation waveform diagram for explaining a write operation when a column address is selected in the memory circuit block configuration diagram of FIG.
  • FIG. 20 is an operation waveform diagram for explaining the write operation when the column address is not selected in the memory circuit block configuration diagram of FIG.
  • FIG. 21 is a block diagram of a seventh memory circuit in the case where data is written to a 7-transistor SRAM cell according to the present invention.
  • FIG. 22 is an eighth memory circuit block configuration diagram when writing to the 7-transistor SRAM cell according to the present invention.
  • FIG. 10 is a ninth memory circuit block configuration diagram
  • FIG. 24 is a block diagram of a tenth memory circuit block when data is written to a 7-transistor SRAM cell according to the present invention. Best Mode for Carrying Out the Invention:
  • FIG. 7 is a block diagram of a first memory circuit having eight transistor SRAM cells.
  • 8 and 9 show operation waveforms for explaining the operation of the writing method of the present invention.
  • Figure 8 shows the operation waveform when external write data is written to the SRAM cell selected by the force selection signal.
  • Figure 9 shows the memory of the cell itself in the unselected SRAM cell by the column selection signal. It is an operation waveform when data is written back again.
  • the memory circuit block diagram shown in FIG. 7 includes a plurality of SRAM circuit blocks 41 and a data input / output circuit 63.
  • the SRAM circuit block 41 is a SRAM circuit block that is configured by a plurality of SRAM cells 11 and sense amplifiers 21 each composed of eight transistors, and is arranged two-dimensionally.
  • the SRAM cell 1 1 includes a first inverter circuit composed of a load transistor P 1 and a drive transistor N1, a second inverter circuit composed of a load transistor P 2 and a drive transistor N2, and an access transistor N 3. N4 and read transistors N6 and N7.
  • the first inverter circuit receives the storage node V 2 and outputs the inverted data to the storage node V 1.
  • the second inverter circuit receives the storage node V 1 as an input and outputs the inverted data to the storage node V 2.
  • This SRAM cell 11 is an 8-transistor SRAM cell composed of 8 transistor forces as shown in FIG.
  • SRA ⁇ H? 1 1 includes read-only word line RWL, write-only word line W WL, write bit line pair (WBL 1, WB L 2), and read bit line RBL.
  • the read-only word line RWL is connected to the gate of the read transistor N 7, and the write-only word line WWL is connected to the gates of the access transistors N 3 and N 4.
  • the write bit line pair (WBL 1, WBL 2) is connected to access transistors N3, N4.
  • Read transistors N6 and N7 are connected in series between the read bit line RB L and the ground potential.
  • the drain, source, and gate of transistor N 6 are connected to the source of transistor N 7, ground potential, and storage node V 2, respectively.
  • the drain, source, and gate of transistor N 7 are connected to read bit line RBL, the drain of transistor N6, and read-only word line RWL, respectively.
  • the read-only word line RWL is activated, the information in the storage node V2 is inverted, and is read to the read bit line RBL.
  • the write-only word line WWL is activated, and writing to the SRAM cell is performed by the write data from the write bit line pair (WBL 1, WBL 2).
  • the sense amplifier 21 amplifies the signal from the read bit line RBL of the SRAM cell and outputs it to the read data line DL.
  • the global data signal lines wired in common between the plurality of SRAM circuit blocks 41 are the read data line DL and the write bit lines WB L 1 and WB L 2.
  • the data input / output circuit 63 is a data input / output circuit that transmits / receives data to / from the SRAM circuit block 41 arranged two-dimensionally.
  • the data input / output circuit 63 includes a read data selection circuit 61, a write data selection circuit 31, and a CMOS inverter IV1.
  • the read data selection circuit 61 selects one of the plurality of read data lines DL by the column selection signal YA according to the column address and outputs it as read data DO.
  • the write data selection circuit 31 selects either the data line DL read from the SRAM cell or the externally input write data DI by the column selection signal YA and outputs it to the write bit line WBL 1.
  • the CMOS inverter IV 1 inverts the output signal from the write data selection circuit 31 and outputs it to the other write bit line WBL 2.
  • Figures 8 and 9 show the operation waveforms for explaining the operation of this circuit during writing.
  • the arbitrary read mode line RWL of the SRAM circuit block 41 selected by the row address is activated, and the data stored in the SRAM cell 11 is output to the read bit line RBL.
  • the sense amplifier 21 amplifies the signal output to the read bit line RBL, and the amplified read data is output to the read data line DL.
  • the column selection signal YA is at "1" level
  • the write data DI is selected and the write bit line WBL 1 as shown in FIG.
  • the write mode line WWL of the SRAM cell 11 in which the read word line RWL is activated is activated.
  • the write data DI is written to the SRAM cell 11 selected by the column address.
  • the signal output to the read data line DL that is, the stored data of the SRAM cell 11 itself is written back to the SRAM cell 11 not selected by the power address. Therefore, stable data can be written only to the 31 8] ⁇ cell 11 selected by the column address without destroying the stored data of the SRAM cell 11 1 not selected by the column address. Rewriting the stored data again in this way is called write back.
  • a write data signal is written to the SRAM cell selected by the column address among the SRAM cells accessed to the write state by the row address. Read data is written back to SRAM cells that are not selected by the column address.
  • the write data selection circuit 31 drives the write bit line WBL 1 and inverts the write bit line WBL 1 using the CMOS inverter I VI. Output to BL2.
  • the present invention is not limited to this, and depending on the configuration of the write data selection circuit 31, the relationship between the write bit lines WBL 1 and WBL 2 can be reversed.
  • FIG. 10 is a block diagram of a second memory circuit block having eight transistor SRAM cells.
  • the inverted data of the write data is generated in the SRAM circuit block.
  • the SRAM circuit block 42 is composed of a plurality of SRAM cells 11 composed of eight transistors, a sense amplifier 21, and a CMO S NOR gate NR 1 that drives one of the write data lines.
  • the inverted data signal of the write data is generated by the CMOS NOR gate NR1.
  • the SRAM sensing 1 1 and the sense amplifier 21 have the same configuration as that of the first embodiment, and a description thereof is omitted.
  • the output data from the write data selection circuit 31 and the write selection signal WEB are input to the CMOS NOR gate NR1, and the output signal is output to the write bit line WBL2.
  • the write selection signal WEB is "0" level when writing.
  • the data input / output circuit 64 is a data input / output circuit that transmits / receives data to / from the SRAM circuit block 42 arranged two-dimensionally.
  • the data input / output circuit 64 selects one of the read data lines DL according to the column address and selects one of the read data lines DL and the write data DI and writes one of them. It consists of a write data selection circuit 31 that outputs to the bit line WB L 1.
  • the global data signal lines wired in common between the plurality of SRAM circuit blocks 42 are the read data line DL and the write bit line W B L 1.
  • the operation at the time of writing in this embodiment will be described.
  • the arbitrary read mode line RWL of the SRAM circuit block 42 selected by the row address is activated, and the storage data of the SRAM cell 11 is output to the read bit line RBL.
  • the sense amplifier 21 amplifies the data signal output to the read bit line RBL and amplifies it.
  • the read data is output to the read data line DL.
  • the column selection signal YA is at the “1” level
  • the write data DI is selected and output to the write bit line WBL 1.
  • the column selection signal YA is at "0" level
  • the read data line DL is selected and output to the write bit line WB L 1.
  • the write selection signal WEB is activated to "0" level, and the CMOS NOR gate NR1 is the inverted signal of the signal output to the write bit line WB L1. Is output to the write bit line WBL2.
  • the write selection signal WEB is at the “1” level, and the write bit line W BL2 remains at the “0” level.
  • the write mode line WWL of the SRAM cell 11 in which the read mode line RWL is activated is activated.
  • the write data DI is written to the SRAM cell 11 selected by the column address.
  • the signal output to the read data line DL that is, the storage data of the SRAM cell 11 itself is written back. Therefore, it is possible to perform stable data writing only to the SRAM cell 11 selected by the column address without destroying the stored data of the SRAM cell 11 not selected by the column address.
  • a write data signal is written to the SRAM cell selected by the column address among the SRAM cells accessed in the write state by the mouth address. Read data is written back to SRAM cells that are not selected by the column address.
  • the write data selection circuit 31 writes the global data signal line. Only the bit line WB L 1 is driven, and this is inverted using the CMOS NOR gate NR 1 and output to the write bit line WBL 2.
  • the present invention is not limited to this, and depending on the configuration of the write data selection circuit 31, the relationship between the write bit lines WB L 1 and W BL 2 can be reversed.
  • FIG. 11 is a block diagram of a third memory circuit block having eight transistor SRAM cells.
  • the write data selection circuit 31 and the CMOS inverter IVI in the data input / output circuit 63 of the first embodiment are distributed in the 8-transistor SRAM circuit block 43.
  • the SRAM circuit block 43 includes a plurality of SRAM cells 11 including eight transistors, a sense amplifier 21, a write data selection circuit 32, and a CMOS inverter IV2.
  • the SRAM cell 11 and the sense amplifier 21 have the same configuration as in the first embodiment, and a description thereof is omitted.
  • the write data selection circuit 3 2 selects one of the read data line DL and the write data line D I 2 and outputs it to one write bit line WB L 1.
  • the CMOS inverter I V2 inverts the output signal from the write data selection circuit 32 and outputs it to the other write bit line WB L 2.
  • the data input / output circuit 65 is a data input / output circuit that transmits / receives data to / from the SRAM circuit block 43 arranged two-dimensionally.
  • the data input / output circuit 65 includes a read data selection circuit 61 that selects one of a plurality of read data lines DL according to the column address, a write data drive circuit 62 that outputs the write data DI to the write data line DI 2, and Consists of.
  • the global data signal lines commonly wired between the plurality of SRAM circuit blocks 43 are the read data line DL and the write data line D I 2.
  • the operation at the time of writing of this circuit will be described.
  • the arbitrary read mode line RWL of the SRAM circuit block 43 selected by the address is activated, and the storage data of the SRAM cell 11 is output to the read bit line RBL.
  • Sensea The amplifier 21 amplifies the data signal output to the read bit line RBL, and the amplified read data is output to the read data line DL.
  • the selection signal YS is “1” level
  • the write data line DI 2 is selected and output to the write bit lines WB L 1 and WBL 2.
  • the selection signal Y is at “0” level, the read data line DL is selected and output to the write bit lines WBL 1 and WBL 2.
  • the write selection circuit 32 of the SRAM circuit block 43 not selected by the row address does not select either the read data line DL or the write data line DI2.
  • the write mode line WWL of the SRAM cell 11 in which the read word line RWL is activated is activated.
  • the write data DI is written to the SRAM cell 11 selected by the column address.
  • the signal output to the read data line DL that is, the storage data of the SRAM cell 11 itself is written back. Therefore, it is possible to perform stable data writing only to the SRAM cell 11 selected by the column address without destroying the stored data of the SRAM cell 11 not selected by the column address.
  • a write data signal is written to the SRAM cell selected by the column address among the SRAM cells accessed to the write state by the row address. Read data is written back to SRAM cells that are not selected by the column address.
  • the write data selection circuit 32 drives the write bit line WBL 1, inverts it using the CMOS inverter IV 2, and outputs it to the write bit line WBL 2.
  • the present invention is not limited to this. Depending on the configuration of the write data selection circuit 32, the relationship between the write bit lines WB L 1 and WB L 2 may be reversed. It is possible.
  • FIG. 12 is a block diagram of a fourth memory circuit block having eight transistor SRAM cells.
  • the sense amplifier is operated only at the time of reading.
  • the SRAM circuit block 44 includes a plurality of SRAM cells 11 composed of eight transistors, a sense amplifier 22, a write data selection circuit 33, and a CMOS inverter IV2.
  • the SRAM cell 11 has the same configuration as that of the first embodiment, and a description thereof is omitted.
  • the sense amplifier 22 receives the sense amplifier activation signal RE and operates only during a read operation.
  • the write data selection circuit 33 selects one of the read bit line RB L and the write data line DI 2 and outputs it to one write bit line WB L 1.
  • the CMOS inverter I V 2 inverts the output signal from the write data selection circuit 33 and outputs it to the other write bit line WB L 2.
  • the data input / output circuit 65 is a data input / output circuit that transmits / receives data to / from the SRAM circuit block 44 arranged two-dimensionally.
  • the data input / output circuit 65 includes a read data selection circuit 61 that selects one of a plurality of read data lines DL according to the column address, a write data drive circuit 62 that outputs the write data DI to the write data line DI 2, and Consists of.
  • the global data signal lines commonly wired between the plurality of SRAM circuits Plock 44 are the read data line DL and the write data line D I 2.
  • the operation at the time of writing of this circuit will be described.
  • the arbitrary read mode line RWL of the SRAM circuit block 44 selected by the address is activated, and the stored data of the SRAM cell 11 is output to the read bit line RBL.
  • the sense amplifier activation signal RE is set to "0" level, and the sense amplifier 22 is operated only during a read operation.
  • the selection signal YS is at “1” level, the write data line DI 2 is selected and output to the write bit lines WBL 1 and WBL 2.
  • the selection signal YS is at "0” level, the read bit line RBL is selected and output to the write bit lines WBL 1 and WBL2.
  • the selection signal YS is at the “0” level, and the write selection circuit 33 selects the read bit line RBL charged to the “1” level.
  • the write mode line WWL of the SRAM cell 11 in which the read word line RWL is activated is activated.
  • the write data DI is written to the SRAM cell 11 selected by the column address.
  • the signal output to the read bit line RBL, that is, the stored data of the SRAM cell 11 itself is written back. Therefore, in the SRAM cell 11 that is not selected by the power address, it is possible to perform stable data writing only to the SRAM cell 11 selected by the column address without destroying the stored data.
  • a write data signal is written to the SRAM cell selected by the column address among the SRAM cells accessed in the write state by the mouth address. Read data is written back to SRAM cells that are not selected by the column address.
  • the write data selection circuit 33 drives the write bit line WBL 1 and inverts it using the CMOS inverter I V2 and outputs it to the write bit line WBL 2.
  • the present invention is not limited to this, and depending on the configuration of the write data selection circuit 33, the relationship between the write bit lines WBL 1 and WBL 2 may be reversed.
  • FIG. 13 is a block diagram of a fifth memory circuit having an 8-transistor SRAM cell. Book The configuration is an example of a circuit configuration in which the data line DL is used for both input and output.
  • FIG. 14 is a block diagram of the sense amplifier.
  • FIG. 15 and FIG. 16 show operation waveforms for explaining the operation of the writing method of the present invention.
  • Figure 15 shows the operation waveform when the externally selected write data is written by the column selection signal.
  • Figure 16 shows the operation when the stored data is written back to the SRAM cell again by the column selection signal. It is a waveform.
  • Figure 17 shows the configuration of a sense amplifier that can be used for two SRAM cell arrays.
  • the SRAM circuit block 45 is composed of a plurality of SRAM memory 11, a sense amplifier 23, a CMOS NOR gate NR 1, and a CMOS inverter I V2 including eight transistors. 31 8] ⁇ Cell 1 1 has the same configuration as in the first embodiment.
  • the sense amplifier 23 is activated by the sense amplifier activation signal REB, receives the read bit line RBL, and outputs the output to the data line DL.
  • the CM OS NOR gate NR 1 receives the data line DL and the write selection signal WEB, inverts the signal on the data line DL, and outputs it to the write bit line WBL2.
  • the CMOS inverter I V 2 inverts the output signal of the CMOS NOR gate NR 1 and outputs it to the other write bit line WB L 1.
  • the data input / output circuit 66 is a data input / output circuit that transmits / receives data to / from the SRAM circuit block 45 arranged two-dimensionally.
  • external write data DI is output to the data line DL.
  • the sense amplifier 23 is activated by the sense amplifier activation signal REB, and the output signal of the sense amplifier 23 is output to the data line DL.
  • the operation at the time of writing in this embodiment will be described.
  • the arbitrary read node line RWL of the SRAM circuit block 45 selected by the row address is activated, and the storage data of the SRAM memory 11 is output to the read bit line RBL.
  • the sense amplifier activation signal REB is “1” level (or floating state), and the write selection signal WEB is “0” level.
  • the sense amplifier activation signal REB is "1" level. Since it is a bell, the sense amplifier 23 stops its operation.
  • Write data DI is output from the data input / output circuit 66 to the data line DL.
  • the write data DI output to the data line DL is output to the write bit lines WB L 1 and WB L 2 by the CMOS NOR gate gate NR 1 and the CMOS inverter IV 2.
  • the write selection signal WEB is at "0" level and the sense amplifier activation signal REB is at “0” level.
  • the sense amplifier activation signal REB is at “0” level, and the sense amplifier 23 is operated to output the storage data of the SRAM cell to the data line DL.
  • write data DI is not input.
  • the write selection signal WEB is activated and is at "0" level, and the read data output from the sense amplifier 23 to the read data line DL is written to the CMO S NOR gate NR 1 and I V2 by the write bit line WBL 1, Output to WBL 2.
  • the word line remains inactive and the write selection signal WEB is at "1" level.
  • the output of the CMO S NOR gate NR 1 is fixed at “0" level, and the write bit lines W B L 1 and W L L 2 are also fixed at “1" level and "0" level, respectively.
  • the write mode line WWL of the SRAM cell 11 in which the read word line RWL is activated is activated.
  • the write data DI is written to the SRAM cell 11 selected by the column address.
  • the SRAM cell 11 not selected by the column address is written back with the signal output to the data line DL, that is, the stored data of the SRAM cell 11 itself. Therefore, it is possible to perform stable data writing only to the SRAM cell 11 selected by the column address without destroying the storage data of the SRAM cell 11 not selected by the column address.
  • CMOS NOR gate NR 1 drives write bit line WB L 2 and inverts it using CMOS inverter I V2 to write bit line W Outputs to BL 1.
  • the present invention is not limited to this, and depending on the configuration of the sense amplifier 23, the relationship between the write bit lines WB L 1 and WB L 2 may be reversed.
  • FIG. 14 shows a specific example of the sense amplifier 23.
  • the operation of the sense amplifier 23 can be stopped by connecting the source terminal of the NMOS transistor N10 to the write selection signal REB and making it floating.
  • Figures 15 and 16 show the operation waveforms for explaining the write operation when this circuit is used.
  • write data DI from the outside is output to the data line DL from the data input / output circuit 66 to the SRAM circuit block 45 selected by the column address.
  • the sense amplifier activation signal REB is controlled to be in a floating state. This avoids data collisions that occur on the read data line DL when the read data is at the "0" level and the write data is at the "1" level.
  • the NMOS transistor N 10 that is turned on causes charge to flow from the read data line D to the sense amplifier activation signal REB, and the potential of the sense amplifier activation signal REB slightly increases.
  • Write word line WWL is activated, and external write data DI is written to the SRAM cell.
  • “0” level is output from the data input / output circuit 66 to the sense amplifier activation signal REB in the SRAM circuit block 45 not selected by the column address, and the sense amplifier operates.
  • the SRAM circuit block 45 not selected by the column address performs a read operation.
  • the read data output to the data line DL is output to the write bit lines WBL 1 and WBL 2, and the write operation is completed without destroying the stored data.
  • FIG. Sense amplifier shown in Figure 14 Unlike 23, it is used in a configuration where one sense amplifier is placed between two SRAM cell arrays. Precharge PMO S transistors P 1 1 and P 12 for charging the read bit lines RB L 1 and RBL 2 of each of the two SRAM cell arrays to one of the read bit lines RB L 1 and RB L 2 It comprises an amplified CMOS NAND gate ND 1 and an NMOS transistor N 10 that reads the amplified data and outputs it to the data line DL. By using this configuration, the number of sense amplifiers can be reduced and the area can be reduced.
  • the write data signal is written to the SRAM cell selected by the column address among the SRAM cells accessed in the write state by the mouth address. Read data is written back to SRAM cells that are not selected by the column address.
  • SRAM cell array is configured by this writing method, memory cells having different column addresses can be arranged adjacent to each other. Therefore, it is possible to obtain a semiconductor memory device having flexibility in the configuration of the SRAM cell array and having resistance against multi-bit errors.
  • FIG. 18 is a block diagram of a sixth memory circuit having a seven-transistor SRAM cell.
  • 19 and 20 show operation waveforms for explaining the operation of the writing method of the present invention.
  • Figure 19 shows the operation waveform when writing externally written data, selected by the column selection signal.
  • Figure 20 shows the operation waveforms when the memory data is written back to the SRAM cell after being deselected by the column selection signal.
  • the SRAM circuit block 51 is composed of a plurality of SRAM cells 12, a sense amplifier 21, and a write NMOS transistor N 11 composed of seven transistors.
  • the SRAM sensor 12 includes a first inverter circuit composed of a load transistor P1 and a drive transistor N1, a second inverter circuit composed of a load transistor P2 and a drive transistor N2, and an access transistor. N3 and N4, and the holding control transistor N5 of the second inverter circuit.
  • the holding control transistor N 5 is connected to the load transistor P 2 as shown in FIG. And drive transistor N 2, or between drive transistor N 2 and ground potential as shown in FIG. This is a 7-transistor SRAM cell composed of 7 transistors.
  • the 7-transistor SRAM Sennore has a word line WL and an inverted word line WLB that is an inversion of the word signal, a write-only word line WWL, a bit line BL, and a write bit line WBL.
  • the node line WL is connected to the gate of the access transistor N 3
  • the write node line WWL is connected to the gate of the access transistor N 4
  • the inverted word line WLB is connected to the gate of the holding control transistor N 5.
  • Bit line BL and write bit line WBL are connected to access transistors N3 and N4.
  • the sense amplifier 21 receives the bit line BL and outputs it to the data line DL.
  • the write NMOS transistor Nl 1 uses the write selection signal WE as a gate input to transfer data between the bit line BL and the data line WBLB.
  • the node line WL is activated, the data of the storage node V 1 is read and read to the bit line BL.
  • the word lines WL and WWL are activated, and writing is performed from the bit line BL and the write bit line WBL.
  • the inverted word line WLB is deactivated and the second inverter circuit is turned off. By turning off the second inverter circuit, the read and write operation margin can be expanded. Since these SRAM cells are described in detail in W0-2005 / 041203 filed by the inventor of the present application, detailed description thereof is omitted.
  • the data input / output circuit 63 is a data input / output circuit that transmits / receives data to / from the SRAM circuit block 51 arranged two-dimensionally.
  • the data input / output circuit 63 includes a read data selection circuit 61, a write data selection circuit 31, and a CMOS inverter IV1.
  • the read data selection circuit 61 selects one of the plurality of read data lines DL according to the column address.
  • the write data selection circuit 31 selects one of the read data line DL and the write data DI and outputs it to the write data line WB LB.
  • the CMOS inverter IV 1 inverts the output signal from the write data selection circuit 31 and outputs it to the write bit line WBL.
  • the data signal lines are a read data line DL, a write data line WB LB, and a write bit line WB L.
  • Figures 19 and 20 show the operation waveforms for explaining the operation of this circuit during writing.
  • the arbitrary word line WL of the SRAM circuit block 51 selected by the address is activated, and the storage data of the SRAM cell 12 is output to the read bit line BL.
  • the inversion word line WLB is also simultaneously deactivated to “0” level.
  • the sense amplifier 21 amplifies the signal output to the bit line BL, and the amplified read data is output to the read data line DL.
  • the column selection signal YA is “1” level, and the write data DI is selected and the write data lines WB LB and Output to write bit line WBL.
  • the column selection signal YA is at "0" level, and the read data line DL is selected and the write data line WB LB and write bit line WB L are selected as shown in FIG. Is output.
  • the write selection signal WE is activated, the write NMOS transistor Nl 1 is turned on, and write data is output from the write data line WB LB to the bit line BL.
  • the write word line WWL of the SRAM cell 12 in which the word line WL is activated is activated.
  • the data of the write data DI is written into the SRAM cell 12 selected by the column address as shown in FIG. As shown in FIG. 20, the signal output to the read data line DL, that is, the stored data of the SRAM cell 12 itself is written back to the SRAM cell 12 not selected by the column address.
  • the semiconductor memory device of this embodiment employs a 7-transistor SRAM cell. Also in the writing method of the present embodiment, the same effect as the above-described embodiment can be obtained. That is, the write data signal is written to the SRAM cell selected by the column address among the SRAM cells accessed to the write state by the mouth address. Read data is written back to SRAM cells that are not selected by the column address.
  • memory cells with different column addresses can be arranged adjacent to each other. Therefore, it is possible to obtain a semiconductor memory device having the flexibility in configuring the SRAM cell array and having resistance against multi-bit errors.
  • the write data selection circuit 31 drives the write data line WBLB, inverts it using the CMOS inverter I V 1 and outputs it to the write bit line WBL.
  • the present invention is not limited to this, and depending on the configuration of the write data selection circuit 31, the relationship between the write data line WBLB and the write bit line WBL may be reversed.
  • FIG. 21 is a seventh memory circuit block configuration diagram including seven transistor SRAM cells.
  • the inverted data of the write data in the sixth embodiment is generated in the SRAM circuit block.
  • the SRAM circuit block 52 includes a plurality of SRAM cells 12 including 7 transistors, a sense amplifier 21, a write NMOS transistor N 1 1, and a CMO S NOR gate NR 1 that drives a write bit line WB L. Consists of Compared to the sixth embodiment, a CMOS NOR gate NR 1 for generating inverted data of write data is added. The CMOS NOR gate NR 1 receives the write data line WBLB and the write selection signal WEB and outputs it to the write bit line WB L.
  • the SRAM cell 12, the sense amplifier 21, and the write NMOS transistor Nl 1 have the same configuration as in the sixth embodiment.
  • the data input / output circuit 64 is a data input / output circuit that transmits / receives data to / from the SRAM circuit block 52 arranged two-dimensionally.
  • Data input / output circuit 64 Is a read data selection circuit that selects one of the multiple read data lines DL according to the column address, and selects one of the read data line DL or write data DI and outputs it to the write data line WBLB.
  • data selection circuit 31 The global data signal lines commonly wired between the plurality of SRAM circuit blocks 52 are the read data line DL and the write data line WBLB.
  • the operation at the time of writing of this circuit will be described.
  • the arbitrary data line WL of the SRAM circuit block 52 selected by the address is activated and the stored data of the SRAM cell 12 is output to the bit line BL.
  • the inverted word line WLB is also set to "0" at the same time.
  • the sense amplifier 21 amplifies the data signal output to the bit line BL, and the amplified read data is output to the read data line DL.
  • the column selection signal YA is at "1" level, and the write data DI is selected and output to the write data line WB LB.
  • the column selection signal Y A is at “0” level, and the read data line DL is selected and output to the write data line WB L B.
  • the write selection signal WEB is activated and is at "0" level, and the gate NR 1 writes the inverted signal of the signal output to the write data line WB LB Output to bit line WBL.
  • the node line is deactivated, the write selection signal WEB is at "1" level, and the write bit line WBL is at "0" level.
  • the write selection signal WE is activated, the write NMOS transistor Nl 1 is turned on, and the write data is output from the write data line WB LB to the bit line BL. .
  • the write word of the SRAM cell 12 in which the word line WL is activated Line WWL is activated.
  • the data of the write data DI is written into the SRAM cell 12 selected by the column address.
  • the signal output to the read data line DL that is, the storage data of the SRAM cell 12 itself is written back. Therefore, in the SRAM cell 12 not selected by the column address, it is possible to perform stable data writing only to the SRAM cell 12 selected by the column address without destroying the stored data.
  • the write data signal is written to the SRAM cell selected by the column address among the SRAM cells accessed to the write state by the row address. Read data is written back to SRAM cells that are not selected by the column address.
  • the write data selection circuit 31 drives the write data line WB LB of the global data signal line, inverts it using the CMOS NOR gate NR 1 and outputs it to the write bit line WBL.
  • CMOS inverter gate can be used instead of the CMOS NOR gate NR1.
  • FIG. 22 is an eighth memory circuit block diagram including seven transistor SRAM cells. This configuration is an example in which the write data selection circuit 31 and the CMOS inverter I V 1 in the data input / output circuit 63 of the sixth embodiment are distributed in the SRAM circuit block 53.
  • the SRAM circuit block 53 includes a plurality of SRAM cells 12 including seven transistors, a sense amplifier 21, a write data selection circuit 32, a CMOS inverter IV2, and a write NMOS transistor Nl 1. Is done.
  • the SRAM cell 12, the sense amplifier 21, and the write NMOS transistor N 1 1 have the same configuration as in the sixth embodiment.
  • the write data selection circuit 32 selects one of the read data line DL and the write data line DI 2 and outputs it to the data line WBLB.
  • the CMOS inverter IV 2 inverts the signal on the data line WB LB and outputs it to the write bit line WBL.
  • the data input / output circuit 65 is a data input / output circuit that transmits / receives data to / from the SRAM circuit block 53 arranged two-dimensionally.
  • the data input / output circuit 65 includes a read data selection circuit 61 that selects one of a plurality of read data lines DL according to the column address, a write data drive circuit 62 that outputs the write data DI to the write data line DI 2, and Consists of.
  • Global data signal lines commonly wired between the plurality of SRAM circuit blocks 53 are the read data line DL and the write data line D I 2.
  • the operation at the time of writing of this circuit will be described.
  • the arbitrary word line WL of the SRAM circuit block 53 selected by the address is activated and the stored data of the SRAM cell 12 is output to the bit line BL.
  • the inversion lead line W L B is also deactivated at the same time.
  • the sense amplifier 21 amplifies the data signal output to the bit line BL, and the amplified read data is output to the read data line DL.
  • the selection signal YS is at “1” level, the write data line D I 2 is selected and further inverted and output to the write bit line WB L.
  • the selection signal Y S is at the “0” level, the read data line DL is selected and output to the write data line WBL B and further inverted to the write bit line WBL.
  • the write selection circuit 32 selects neither the read data line DL nor the write data line DI2.
  • the write selection signal WE is activated in the SRAM circuit block 53 selected by the row address, and the write NMOS transistor Nl 1 is activated. Turns on and write data is output to bit line BL.
  • the write word line WWL of the SRAM cell 12 activated by the word line WL activation is activated.
  • the data of the write data DI is written into the SRAM cell 12 selected by the column address.
  • the signal output to the read data line DL that is, the storage data of the SRAM cell 12 itself is written back. Accordingly, in the SRAM cell 12 not selected by the column address, it is possible to perform stable data writing only to the SRAM cell 12 selected by the column address without destroying the stored data.
  • the write data signal is written to the SRAM cell selected by the column address among the SRAM cells accessed to the write state by the row address. Read data is written back to SRAM cells that are not selected by the column address.
  • the write data selection circuit 32 drives the data line WB LB, inverts it using the CMOS inverter I V 2 and outputs it to the write bit line WBL.
  • the present invention is not limited to this, and depending on the configuration of the write data selection circuit 32, the relationship between the data line WBLB and the write bit line WBL may be reversed.
  • FIG. 23 is a block diagram of a ninth memory circuit block having seven transistor SRAM cells.
  • the sense amplifier 22 of this embodiment operates only at the time of reading by the sense amplifier activation signal RE.
  • the SRAM circuit block 54 includes a plurality of SRAM memory 1 2 composed of 7 transistors, a sense amplifier 22, a write data selection circuit 33, and a CMO. It consists of S inverter I V2 and write NMOS transistor Nl 1.
  • the SRAM cell 12 is the same as that in the sixth embodiment.
  • the sense amplifier 22 operates only at the time of reading by the sense amplifier activation signal RE, receives the bit line BL, and outputs it to the read data line DL.
  • the write data selection circuit 33 selects one of the bit line BL and the write data line DI 2 and outputs it to the data line WBLB.
  • the C MOS inverter I V2 inverts the signal on the data line WBLB and outputs it to the write bit line WBL.
  • the NMOS transistor Nl 1 uses the write selection signal WE as a gate input, and transfers data between the bit line BL and the data line WBLB.
  • the data input / output circuit 65 is a data input / output circuit that transmits / receives data to / from the SRAM circuit block 54 arranged two-dimensionally.
  • the data input / output circuit 65 includes a read data selection circuit 61 that selects one of a plurality of read data lines DL according to the column address, a write data drive circuit 62 that outputs the write data DI to the write data line DI 2, and Consists of.
  • the global data signal lines commonly wired between the plurality of SRAM circuit blocks 54 are the read data line DL and the write data line DI2.
  • the operation at the time of writing of this circuit will be described.
  • the arbitrary word line WL of the SRAM circuit block 54 selected by the address is activated and the stored data of the SRAM cell 12 is output to the bit line BL.
  • the inversion node line WLB is also deactivated at the same time.
  • the sense amplifier activation signal RE is set to “0” level, and the sense amplifier 22 is operated only during the read operation.
  • the selection signal YS is at “1” level, and the write data line DI 2 is selected and output to the write bit line WBL.
  • the selection signal YS is “0” level, and the bit line signal BL is selected and output to the write bit line WBL.
  • the selection signal YS is at the “0” level, and the write selection circuit 33 selects the bit line BL charged to the “1” level.
  • the write selection signal WE is activated, the write NMOS transistor Nl 1 is turned on, and write data is output to the bit line BL.
  • the write word line WWL of the activated SRAM cell 12 is activated.
  • the data of the write data DI is written into the SRAM cell 12 selected by the column address.
  • the signal output to the bit line BL that is, the stored data of the SRAM cell 12 itself is written back. Therefore, in the SRAM cell 12 not selected by the column address, it is possible to perform stable data writing only to the SRAM cell 12 selected by the column address without destroying the stored data.
  • the write data signal is written to the SRAM cell selected by the column address among the SRAM cells accessed to the write state by the row address. Read data is written back to SRAM cells that are not selected by the column address.
  • the write data selection circuit 33 drives the data line WBLB, inverts it using the CMOS inverter IV2, and outputs it to the write bit line WBL.
  • the present invention is not limited to this, and depending on the configuration of the write data selection circuit 33, the relationship between the data line WB LB and the write bit line WBL may be reversed.
  • FIG. 24 is a block diagram of a tenth memory circuit block having 7 transistor SRAM cells. This configuration is an example of a circuit configuration in which the read data line DL is shared for input and output.
  • the SRAM circuit block 55 has a plurality of SRAM cells 12 composed of 7 transistors, the sense amplifier 23, and the read data line DL inverted and written. This is composed of a CMOS NOR gate NR 1 that outputs to the bit line WB L and a write NMOS transistor Nil.
  • the SRAM cell 12 has the same configuration as that of the sixth embodiment.
  • the sense amplifier 23 is activated by the sense amplifier activation signal REB, receives the bit line BL, and outputs the output to the data line DL.
  • the CMOS NOR gate NR 1 inverts the data line DL by the write selection signal WEB and outputs it to one write bit line WB L 1.
  • the NMOS transistor Nl 1 uses the write selection signal WE as a gate input, and transfers data between the bit line BL and the data line DL.
  • the data input / output circuit 66 is a data input / output circuit that transmits / receives data to / from the SRAM circuit block 55 arranged two-dimensionally.
  • the sense amplifier activation signal REB is activated by the column end address, and the signal on the data line D is output as read data DO.
  • the data input signal is output to the data line DL by the column address.
  • the sense amplifier activation signal REB is “1” level and the write selection signal WEB is “0” level.
  • the sense amplifier activation signal REB is “1” level
  • the operation of the sense amplifier 23 is stopped, and the data input / output circuit 66 outputs write data DI from the outside to the read data line DL.
  • Write select signal WE B is activated
  • the write data DI for writing which is “0” level and output from the data input / output circuit 66 to the read data line DL, is output to the write bit line WBL by the NOR gate NR 1.
  • the sense The amplifier activation signal RE B is at "0" level, and the write selection signal WEB is at "0" level.
  • Sense amplifier active b When signal REB is “0" level, operate sense amplifier 23 to amplify the data on bit line BL and read it to data line DL.
  • the write selection signal WEB is at "0" level, and the read data output from the sense amplifier 23 to the read data line DL is output to the write bit line WBL by the NOR gate NR1.
  • the word line is inactive, the write selection signal WEB is at "1" level, and the write bit line WBL is fixed at "0" level.
  • the write selection signal WE is activated, the write NMOS transistor Nl 1 is turned on, and the write data is output to the bit line BL.
  • the write word line WWL of the SRAM cell 12 in which the word line WL is activated is activated.
  • the data of the write data D I is written to the SRAM cell 12 selected by the column address.
  • a signal output to the read data line DL, that is, data stored in the SRAM cell 12 itself is written back to the SRAM cell 12 that is not selected by the column address. Accordingly, in the SRAM cell 12 not selected by the column address, it is possible to perform stable data writing only to the SRAM cell 12 selected by the column address without destroying the stored data.
  • a write data signal is written to the SRAM cell selected by the column address among the SRAM cells accessed in the write state by the row address. Read data is written back to SRAM cells that are not selected by the column address.
  • memory cells having different column addresses can be arranged adjacent to each other. Therefore, it is possible to obtain a semiconductor memory device having flexibility in the configuration of the SRAM cell array and having resistance against multi-bit errors.
  • a specific example of the sense amplifier 23 is shown in FIG. Amplifiers can be used. In this case, the bit line BL is connected to the input RBL of the sense amplifier. When one sense amplifier is arranged between two SRAM cell arrays, the sense amplifier shown in FIG.
  • the semiconductor memory device of the present invention is composed of SRAM cells having write-only word lines in order to improve the read margin.
  • the write data selection circuit that switches between read data and external write data writes the write data to the SRAM cells selected by the column address, and writes back the stored data to the SRAM cells that are not selected by the column address.
  • the present invention can be applied to a semiconductor memory device such as a static random access memory (SRAM) having a write write wire.
  • SRAM static random access memory

Abstract

Provided is a data writing method for reading stored data at first and then performing a writing action. By a write data selecting circuit for switching the data to be written in an SRAM cell, the write data from the outside is written in the SRAM cell selected with a column address, and the stored data of the SRAM cell itself is written back in the SRAM cell unselected with the column address. This constitution makes it possible to arrange the memory cells of the different column addresses adjacent to each other.

Description

半導体記憶装置  Semiconductor memory device
技術分野: Technical field:
本発明は半導体記憶装置に係り、 特に書き込み用のヮード線を備えたスタティ ックランダムアクセスメモリ (SRAM: Static Random Access Memory, 以後 SRAMと略称する) セルのデータ明書き込み方法に関するものである。 背景技術: 書  The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to a method for writing data in a static random access memory (SRAM) cell having a write write line. Background art: calligraphy
近年の半導体装置は大規模化、 高速化とともに、 多くの機能が取り込まれシス テム化されている。 これらの半導体装置は大規模化、 高速化のためにトランジス タを微細化して、 動作速度を向上させている。 またシステム化のため CPUをは じめとした各種機能ブロックだけでなく、 各種の記憶装置が混載されている。 こ れらのシステム LS Iに混載されている記憶装置、 例えばキャッシュメモリ等の 用途で混載される SRAMにおいても、 SRAMを構成するトランジスタを微細 化することで、 大規模化や高速動作が図られている。  In recent years, semiconductor devices have become larger and faster, and many functions have been incorporated into a system. These semiconductor devices are miniaturized to improve the operating speed by increasing the scale and speed. In addition to the various functional blocks including the CPU, various storage devices are mixed for systemization. Even in the storage devices embedded in these systems LSI, for example, SRAMs embedded in applications such as cache memory, miniaturization of the transistors that make up the SRAM enables large-scale and high-speed operation. ing.
従来の SRAMについて、 図を参照して説明する。 図 1には 6 トランジスタで 構成される従来の SRAMのメモリセル (以後、 SRAMセルと呼称する) を示 す。 ワード線 WLが低電位の場合、 二つの CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) インバータ回路がループを形成することで、 安定にデー タを記憶することができる。 第 1のインバータ回路は負荷トランジスタ P 1と ド ライブトランジスタ N 1から構成され、 第 2のィンバータ回路は負荷トランジス タ P 2とドライブトランジスタ N2から構成される。 すなわち、 一方の CMOS インバータ回路は、 記憶ノード V 1を入力として、 記憶ノード V 1に記憶された データの反転データを記憶ノード V 2に出力する。 他方の CMOSインバータ回 路は、 記憶ノード V 2を入力として、 記憶ノード V 2に記憶されたデータの反転 データを記憶ノード V 1に出力している。 アクセスされてヮード線 WLが高電位の場合、 アクセストランジスタ N 3及び 4が導通することで、 記憶ノ一ド V 1及び V 2に記憶されたデータを高電位に 充電されたビット線対 BL 1及び BL 2に出力することでメモリの読み出し動作 となる。 また、 書き込みデータに従い一方のビット線を低電位に放電して、 ビッ ト線対 B L 1及び B L 2から記憶ノード V 1及び V 2にデータを入力することで メモリの書き込み動作となる。 A conventional SRAM will be described with reference to the drawings. Figure 1 shows a conventional SRAM memory cell consisting of six transistors (hereinafter referred to as an SRAM cell). When the word line WL is at a low potential, two CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) inverter circuits form a loop, so that data can be stored stably. The first inverter circuit is composed of a load transistor P1 and a drive transistor N1, and the second inverter circuit is composed of a load transistor P2 and a drive transistor N2. That is, one CMOS inverter circuit receives the storage node V 1 as an input and outputs inverted data of the data stored in the storage node V 1 to the storage node V 2. The other CMOS inverter circuit receives the storage node V 2 as an input and outputs inverted data stored in the storage node V 2 to the storage node V 1. When access is made and the node line WL is at a high potential, the access transistors N 3 and 4 are turned on, whereby the data stored in the memory nodes V 1 and V 2 are charged to the high potential BL 1 And output to BL2 for memory read operation. In addition, according to the write data, one bit line is discharged to a low potential, and data is input from the bit line pair BL 1 and BL 2 to the storage nodes V 1 and V 2, thereby performing a memory write operation.
図 2に二次元状に配置した SRAMセルアレーを示す。 SRAMでは、 ワード 線 WLとビット線対 (B L 1 , B L 2) とを用いることで任意のセルへのァクセ スが可能となる。 読み出し操作の場合、 ロウアドレスに対応したワード線 WLを 活性化することで、 同じロウアドレスを持つ全ての SRAMセルにおいて、 記憶 データがビット線対(B L 1, BL 2)に出力される。 次いで、 カラムアドレスに 対応するビット線対をセレクタで選択してセンスアンプ S Aに入力する。 センス アンプが活性化され、 入力信号を増幅することで、 任意のセルに記憶されたデー タの読み出し動作が完了する。 読み出し操作において、 安定なカラム選択を達成 するための条件は、 全ての SRAMセルで十分な読み出しマージンが確保される ことである。  Figure 2 shows an SRAM cell array arranged in two dimensions. In SRAM, it is possible to access any cell by using word line WL and bit line pair (B L 1, B L 2). In the case of a read operation, by activating the word line WL corresponding to the row address, the stored data is output to the bit line pair (B L 1 and BL 2) in all SRAM cells having the same row address. Next, the bit line pair corresponding to the column address is selected by the selector and input to the sense amplifier SA. The sense amplifier is activated and the input signal is amplified, completing the read operation of the data stored in any cell. A condition for achieving stable column selection in a read operation is that a sufficient read margin is ensured in all SRAM cells.
一方、 書き込み操作の場合、 書き込みドライバが、 高電位に充電された全ての ビット線対の中から、 カラムアドレスに対応するビット線対にデータを出力する。 例えば、 書き込みデータが "1" レベルの場合、 ビッ ト線 BL 1を低電位に放電 し、 書き込みデータが "0" レベルの場合、 ビッ ト線 BL 2を低電位に放電する。 次いで、 ロウアドレスに対応したワード線を活性化することで、 選択された任意 の SRAMセルに書き込みデータが入力され、 書き込み動作が完了する。  On the other hand, in the case of a write operation, the write driver outputs data to the bit line pair corresponding to the column address from all the bit line pairs charged to a high potential. For example, when the write data is “1” level, the bit line BL 1 is discharged to a low potential, and when the write data is “0” level, the bit line BL 2 is discharged to a low potential. Next, by activating the word line corresponding to the row address, write data is input to any selected SRAM cell, and the write operation is completed.
この時、 ロウアドレスによって活性化され、 カラムアドレスで選択されなかつ た SRAMセルでは、 接続されるビット線対が共に高電位であり、 擬似的に読み 出し操作が行われる。 書き込み操作において、 安定なカラム選択を達成するため の条件は、 書き込み操作が行われる S RAMセルで十分な書き込みマージンが確 保され、 かつ、 擬似読み出し操作が行われる SRAMセルで十分な読み出しマー ジンが確保されることである。 しかしながら、 9 Onm世代以降の S RAMでは、 大規模化や高速動作のためにトランジスタを微細化したことにより トランジスタ 駆動能力のバラッキ幅が増大し、 読み出しマージンが大きく劣化して読み出し動 作に伴レ、記憶データが破壊される問題が顕在化している。 読み出しマージンを改 善するためにトランジスタのしきい値電圧を増大させると、 逆に書き込みマージ ンが劣化し、 書き込み動作を完了することが困難となる。 At this time, in the SRAM cell activated by the row address and not selected by the column address, the bit line pairs to be connected are both at a high potential, and a pseudo read operation is performed. The conditions for achieving stable column selection in a write operation are that a sufficient write margin is ensured in the SRAM cell in which the write operation is performed, and a sufficient read margin in the SRAM cell in which the pseudo read operation is performed. Is to be secured. However, in S RAM after 9 Onm generation, As transistors are scaled down for large-scale and high-speed operation, the variation width of transistor drive capability increases, the read margin is greatly degraded, and the problem that the stored data is destroyed due to read operation becomes obvious. ing. If the transistor threshold voltage is increased to improve the read margin, the write margin deteriorates, making it difficult to complete the write operation.
この問題に対して、 文献 1 (し Chang et al, "Stable SRAM Cell Design for the 32nra Node and Beyond, " VLSI Tech. Papers, pp.128 - 129, Jun.  Reference 1 (Shang et al, "Stable SRAM Cell Design for the 32nra Node and Beyond," VLSI Tech. Papers, pp.128-129, Jun.
2005) や文献 2 (K. Takeda et al, "A Read-Static-Noise-Margin-Free SRAM Cell for Low-VDD and High-Speed Applications," ISSCC Dig. Tech. Papers, pp.478-479, Feb. 2005) において読み出しマージンを大幅に増大させる対策が 施されている。 例えば、 図 3に示す文献 1の SRAMセルでは、 従来の SRAM セルに読み出しトランジスタ (N6, N7) 2個を追加し、 ワード線を読み出し 専用のヮード線 RWLと書き込み専用のヮード線 WWLとに分離している。 読み 出し操作時に、 読み出し専用ワード線 RWLのみを活性化することで、 読み出し 動作に伴う記憶データの破壊を防止している。 書き込み操作時には、 書き込み専 用のワード線 WWLのみを活性化させる。 この時、 ワード線 WWLに接続される 全ての SRAMセルで書き込み操作が行われるため、 従来 SRAMで行われてい た S R AMセルァレー内での力ラム選択を行うことができない。 2005) and reference 2 (K. Takeda et al, "A Read-Static-Noise-Margin-Free SRAM Cell for Low-VDD and High-Speed Applications," ISSCC Dig. Tech. Papers, pp.478-479, Feb (2005) has taken measures to greatly increase the read margin. For example, in the SRAM cell of Reference 1 shown in Fig. 3, two read transistors (N6, N7) are added to the conventional SRAM cell, and the word line is separated into read-only read line RWL and write-only read line WWL. is doing. By activating only the read-only word line RWL during the read operation, the stored data is prevented from being destroyed during the read operation. During a write operation, only the write-only word line WWL is activated. At this time, since the write operation is performed in all the SRAM cells connected to the word line WWL, it is not possible to perform the power ram selection in the SRAM cell array which has been conventionally performed in the SRAM.
図 4及び図 5に示す文献 2の SRAMセルでは、 保持制御トランジスタ N 5を 追加し、 読み出しマージンを改善している。 図 6に示すように同じカラムァドレ スを持つ複数の SRAMセルで一つの SRAMセルアレーを構成し、 カラムァド レスに対応する S RAMセルアレーのみをサブヮード線ドライバを用いて活性化 することで対処している。 SRAMセルアレーを構成する場合、 横方向にはデー タビッ ト幅分だけ SRAMセルを配置し、 縦方向は、 従来 SRAMと同様にロウ ァドレスに対応させる。 同じカラムァドレスを持つメモリセルで SRAMセルァ レーを構成する場合の課題は、 SRAMセルアレーの横方向のセノレ数をデータビ ット幅以上にすることができない。 そのために、 メモリ容量変更時の自由度が低 いこと、 さらに宇宙線やアルファ線によるマルチビットエラーに対する耐性が低 いという問題がある。 In the SRAM cell of Reference 2 shown in Fig. 4 and Fig. 5, the holding control transistor N5 is added to improve the read margin. As shown in Fig. 6, one SRAM cell array is composed of multiple SRAM cells with the same column address, and only the SRAM cell array corresponding to the column address is activated using the sub-wire driver. When configuring an SRAM cell array, SRAM cells are arranged in the horizontal direction by the data bit width, and the vertical direction corresponds to the row address as in the conventional SRAM. The problem with configuring an SRAM cell array with memory cells with the same column address is that the number of snores in the lateral direction of the SRAM cell array cannot be made larger than the data bit width. Therefore, the degree of freedom when changing the memory capacity is low, and the resistance to multi-bit errors caused by cosmic rays and alpha rays is low. There is a problem.
文献 3 (K. Osada et al, "Cosmic-Ray Multi-Error Immunity for SRAM, Based on Analysis of the Parasitic Bipolar Effect, " VLSI Circuit.  Reference 3 (K. Osada et al, "Cosmic-Ray Multi-Error Immunity for SRAM, Based on Analysis of the Parasitic Bipolar Effect," VLSI Circuit.
Papers, pp. 255-258, Jun. 2003) では、 カラムアドレスの異なるセルを隣接さ せて S R AMセルアレーを構成することで、 マルチビットエラーが起きたとして も、 同じアドレス内でのビットエラーが 1個に限定され、 E C C (Error In Papers, pp. 255-258, Jun. 2003), a cell array with a different column address is placed adjacent to each other to form a RAM cell array. Limited to one, ECC (Error
Checking and Correcting) によってエラービットの修正が容易に行えることに ついて述べている。 一方、 非特許文献 2のようにカラムアドレスの同じ S R AM セルで S R AMセルアレーを構成した場合、 E C Cを用いたとしてもマルチビッ トエラーを修正することが困難になる。 発明の開示: It describes that error bits can be easily corrected by “Checking and Correcting”. On the other hand, when a SRAM cell array is configured with SRAM cells having the same column address as in Non-Patent Document 2, it is difficult to correct a multi-bit error even if ECC is used. Disclosure of the invention:
発明が解決しょうとする課題 Problems to be solved by the invention
上記したように、 従来の 6 トランジスタで構成される S R AMセルは、 微細化、 低電圧化されることで、 安定な読み出し動作を実現するための読み出しマージン が劣化する問題がある。 文献 1、 2では、 書き込みマージンを劣化させずに読み 出しマージンのみを改善するために、 書き込み用のワード線を追加した。 しかし ながら、 書き込み用のワード線を動作させると必ず書き込み動作が行われるため に、 同じカラムァドレスを持つ S R AMセルで S R AMセルアレーが構成される ようにフロアプランを変更されなければならず、 また、 マルチビットエラーの耐 性が劣化するという問題が新たに生じる。  As described above, the conventional SRAM cell composed of six transistors has a problem that a read margin for realizing a stable read operation is deteriorated by miniaturization and voltage reduction. In References 1 and 2, a word line for writing was added to improve only the reading margin without degrading the writing margin. However, since the write operation is always performed when the write word line is operated, the floor plan must be changed so that the SRAM cell array is composed of the SRAM cells having the same column address, and A new problem arises that the resistance to multi-bit errors deteriorates.
本発明は、 上述した問題点を改善するためになされたものであって、 書き込み 操作時において書き込み用ワード線を動作させたとしても、 カラムアドレスで選 択されない S R AMセルにおいて記憶データが安定に保持されることを可能とす るデータ書き込み方法を備えた半導体記憶装置を提供することにある。  The present invention has been made to remedy the above-described problems, and even if a write word line is operated during a write operation, stored data is stably stored in a SRAM cell that is not selected by a column address. An object of the present invention is to provide a semiconductor memory device provided with a data writing method capable of being held.
課題を解決するための手段 Means for solving the problem
本願は上記した課題を解決するため、 基本的には下記に記載される技術を採用 するものである。 またその技術趣旨を逸脱しない範囲で種々変更できる応用技術 も、 本願に含まれることは言うまでもない。 In order to solve the above-described problems, the present application basically employs the techniques described below. In addition, applied technologies that can be variously modified without departing from the technical spirit However, it goes without saying that they are included in the present application.
本発明の半導体記憶装置は、 第 1の記憶ノードと第 2の記憶ノードとを有し、 前記第 2の記憶ノ一ドを入力とし前記第 1の記憶ノードを出力とする第 1のイン バータ回路と、 前記第 1の記憶ノードを入力とし前記第 2の記憶ノードを出力と する第 2のィンバータ回路と、 前記第 1及び前記第 2の記憶ノ一ドにそれぞれァ クセスする第 1及び第 2のアクセス手段と、 を有する S R AMセルを二次元状に 複数個配置され、  A semiconductor storage device according to the present invention includes a first storage node having a first storage node and a second storage node, the second storage node being an input and the first storage node being an output. A circuit, a second inverter circuit having the first storage node as an input and the second storage node as an output, and a first and a second accessing the first and second storage nodes, respectively. A plurality of SRAM cells having two access means and two-dimensionally arranged,
書き込み時に活性化される書込み用ヮード線と、 読み出し時に活性化される読 み出し用ワード線と、 書き込み時に S R AMセルからの読み出しデータと、 外部 から入力された書き込みデータとのいずれかを選択する書き込みデータ選択回路 と、 を有することを特徴とする。  Select one of the write word line activated during writing, the read word line activated during read, the read data from the SRAM cell during write, and the write data input from the outside And a write data selection circuit.
本発明の半導体記憶装置は、 書き込み動作のはじめに、 ロウアドレスにより選 択された S R AMセルから読み出された読み出しデータを、 前記口ゥァドレスに より選択された書き込みヮード線を活性化することで前記 S R AMセルに書き戻 すことを特徴とする。  In the semiconductor memory device of the present invention, at the beginning of the write operation, the read data read from the SRAM cell selected by the row address is activated by activating the write word line selected by the port address. It is characterized by being written back to the SR AM cell.
本発明の半導体記憶装置の前記書き込みデータ選択回路は、 選択信号に基づい て前記読み出しデータ又は書き込みデータのいずれかを S R AMセルの書込み用 ビット線へ出力することを特徴とする。  The write data selection circuit of the semiconductor memory device of the present invention outputs either the read data or the write data to a write bit line of a SRAM cell based on a selection signal.
本発明の半導体記憶装置の前記選択信号は、 カラムァドレスによって活性化ま たは非活性化されることを特徴とする。  In the semiconductor memory device of the present invention, the selection signal is activated or deactivated by a column address.
本発明の半導体記憶装置は、 前記カラムァドレスによって選択される S R AM セルには前記書込みデータが書き込まれ、 前記カラムァドレスによって選択され ない S R AMセルには前記読み出しデータが書き戻されることを特徴とする。 本発明の半導体記憶装置の前記 S R AMセルは、 2個の読み出し専用のトラン ジスタをさらに備えることを特徴とする。  The semiconductor memory device according to the present invention is characterized in that the write data is written to the SRAM cell selected by the column address, and the read data is written back to the SRAM cell not selected by the column address. To do. The SRAM cell of the semiconductor memory device of the present invention is characterized by further comprising two read-only transistors.
本発明の半導体記憶装置の前記 2個の読み出し専用のトランジスタは、 読み出 しビット線と接地電位間に直列に接続され、 前記読み出しビット線に接続された トランジスタのゲートは前記読み出し用ヮード線に接続され、 前記接地電位に接 続されたトランジスタのグートは前記第 2の記憶ノードに接続されたことを特徴 とする。 In the semiconductor memory device of the present invention, the two read-only transistors are connected in series between a read bit line and a ground potential, and the gate of the transistor connected to the read bit line is connected to the read word line. Connected to the ground potential. The continued transistor goot is connected to the second storage node.
本発明の半導体記憶装置の前記読み出しビット線は、 センスアンプに入力され、 前記センスアンプからは読み出しデータが出力され、 前記書き込みデータ選択回 路は前記読み出しデータと前記書き込みデータとを入力され、 そのいずれか一方 のデータを書き込みビット線に出力することを特徴とする。  In the semiconductor memory device of the present invention, the read bit line is input to a sense amplifier, the read data is output from the sense amplifier, and the read data and the write data are input to the write data selection circuit, Either one of the data is output to the write bit line.
本発明の半導体記憶装置の前記 S R AMセルは、 前記第 2のィンバータ回路の ドライブトランジスタに直列に接続され、 そのゲートは反転ヮ一ド線に接続され たトランジスタをさらに備えることを特徴とする。  The semiconductor memory device of the present invention is characterized in that the SRAM cell further includes a transistor connected in series to a drive transistor of the second inverter circuit, and a gate connected to an inverting wire.
本発明の半導体記憶装置においては、 前記第 1のアクセストランジスタに接続 されたビット線はセンスアンプに入力され、 前記センスアンプからは読み出しデ ータが出力され、 前記書き込みデータ選択回路は前記データと前記書き込みデー タとを入力され、 そのいずれか一方のデータを書き込みビット線に出力すること を特徴とする。  In the semiconductor memory device of the present invention, the bit line connected to the first access transistor is input to a sense amplifier, the read data is output from the sense amplifier, and the write data selection circuit is connected to the data and The write data is input, and one of the data is output to a write bit line.
本発明の半導体記憶装置の書き込み方法は、 第 1の記憶ノードと第 2の記憶ノ 一ドとを有し、 前記第 2の記憶ノードを入力とし前記第 1の記憶ノードを出力と する第 1のィンバータ回路と、 前記第 1の記憶ノ一ドを入力とし前記第 2の記憶 ノードを出力とする第 2のィンバータ回路と、 前記第 1及び前記第 2の記憶ノー ドにそれぞれアクセスする第 1及び第 2のアクセス手段と、 を有する S R AMセ ルを二次元状に複数個配置した半導体記憶装置において、 書き込み動作のはじめ に、 ロウァドレスにより選択された読み出しヮード線が活性化された S R AMセ ルの記憶データを読み出しデータとして読み出し、 その後、 前記ロウアドレスに より選択された書き込みワード線を活性化し、 前記読み出しデータ、 又は外部か ら入力された書き込みデータのいずれかを前記 S R AMセルに書き込むことを特 徴とする。  The writing method of the semiconductor memory device according to the present invention includes a first storage node and a second storage node, wherein the second storage node is an input and the first storage node is an output. An inverter circuit, a second inverter circuit having the first storage node as an input and the second storage node as an output, and a first accessing the first and second storage nodes, respectively. And a second access means, and a semiconductor memory device in which a plurality of SRAM cells having a two-dimensional arrangement are arranged, the SRAM cell in which the read word line selected by the row address is activated at the beginning of the write operation. Memory data is read as read data, and then the write word line selected by the row address is activated, and the read data or the write data input from the outside is activated. One of the data is written into the SRAM cell.
本発明の半導体記憶装置の書き込み方法においては、 カラムァドレスにより選 択された S R AMセルには前記書き込みデータを書き込み、 カラムァドレスによ り選択されない S R AMセルには前記読み出しデータを書き戻すことを特徴とす る。 In the writing method of the semiconductor memory device of the present invention, the write data is written to the SRAM cell selected by the column address, and the read data is written back to the SRAM cell not selected by the column address. Features The
発明の効果 The invention's effect
本願の半導体記憶装置は書き込み用ヮード線を有する S RAMセルを備え、 書 き込み動作においては、 予め読み出し動作を行い、 その後書き込みを行うことを 特徴とする。 書き込み方法としては、 最初に SRAMセルの記憶データを読み出 し、 カラムアドレスで選択されない SRAMセルには、 この読み出された記憶デ ータを書き戻す。 一方カラムアドレスで選択された SRAMセルには、 入力され た外部からのデ一タを書き込む。  The semiconductor memory device of the present application includes an SRAM cell having a write write line, and in a write operation, a read operation is performed in advance and then a write is performed. As a writing method, the storage data of the SRAM cell is first read, and the read storage data is written back to the SRAM cell not selected by the column address. On the other hand, the input external data is written to the SRAM cell selected by the column address.
本発明の書き込み方法により、 SRAMセルアレーを構成する場合、 従来 SR AMと同様に、 異なるカラムァドレスのメモリセルを隣接させて配置することが 可能となる。 このため S R AMセルァレー構成時の自由度が増大するとともに、 宇宙線やアルファ線によるマルチビットエラーに対する耐性が向上する効果が得 られる。 図面の簡単な説明:  When an SRAM cell array is configured by the writing method of the present invention, memory cells having different column addresses can be arranged adjacent to each other as in the conventional SRAM. This increases the degree of freedom when configuring the SRAM cell array, and improves the resistance to multi-bit errors caused by cosmic rays and alpha rays. Brief description of the drawings:
図 1は、 従来の 6 トランジスタ SRAMセルの回路図である。  Figure 1 is a circuit diagram of a conventional 6-transistor SRAM cell.
図 2は、 カラムァドレスの異なる SRAMセルを隣接して配置した場合の SR Figure 2 shows the SR when SRAM cells with different column addresses are placed adjacent to each other.
AMセノレアレーを示す図である。 It is a figure which shows AM cenoalay.
図 3は、 従来の 8 トランジスタ S RAMセルの回路図である。  Figure 3 is a circuit diagram of a conventional 8-transistor SRAM cell.
図 4は、 従来の 7 トランジスタ SRAMセルの回路図である。  Figure 4 is a circuit diagram of a conventional 7-transistor SRAM cell.
図 5は、 従来の 7 トランジスタ S RAMセルの別の形態の回路図である。 図 6は、 同じカラムァドレスの SRAMセルを隣接して配置した場合の SRA FIG. 5 is a circuit diagram of another form of a conventional 7-transistor SRAM cell. Figure 6 shows an SRA with adjacent SRAM cells with the same column address.
Mセルァレーを示す図である。 It is a figure which shows M cell array.
図 7は、 本発明における 8 トランジスタ SRAMセルへ書き込みを行う場合の 第 1のメモリ回路ブロック構成図である。  FIG. 7 is a first memory circuit block configuration diagram when writing to the 8-transistor SRAM cell according to the present invention.
図 8は、 図 7におけるカラムァドレスで選択された場合の書き込み動作を説明 する動作波形図である。  FIG. 8 is an operation waveform diagram for explaining the write operation when the column address in FIG. 7 is selected.
図 9は、 図 7のメモリ回路ブロック構成図においてカラムァドレスで選択され ない場合の書き込み動作を説明する動作波形図である。 9 is selected by column address in the memory circuit block diagram of FIG. It is an operation | movement waveform diagram explaining the write-in operation | movement when there is nothing.
図 1 0は、 本発明における 8 トランジスタ S R AMセルへ書き込みを行う場合 の第 2のメモリ回路ブロック構成図である。  FIG. 10 is a second memory circuit block configuration diagram in the case of writing to the 8-transistor SRAM cell according to the present invention.
図 1 1は、 本発明における 8 トランジスタ S R AMセルへ書き込みを行う場合 の第 3のメモリ回路ブロック構成図である。  FIG. 11 is a block diagram of a third memory circuit when writing to an 8-transistor SRAM cell according to the present invention.
図 1 2は、 本発明における 8 トランジスタ S R AMセルへ書き込みを行う場合 の第 4のメモリ回路ブロック構成図である。  FIG. 12 is a block diagram of the fourth memory circuit when writing to an 8-transistor SRAM cell according to the present invention.
図 1 3は、 本発明における 8 トランジスタ S R AMセルへ書き込みを行う場合 の第 5のメモリ回路ブロック構成図である。  FIG. 13 is a block diagram of a fifth memory circuit block for writing to an 8-transistor SRAM cell according to the present invention.
図 1 4は、 図 1 3のメモリ回路ブロック構成図に用いられるセンスアンプの回 路図である。  FIG. 14 is a circuit diagram of a sense amplifier used in the memory circuit block configuration diagram of FIG.
図 1 5は、 図 1 3のメモリ回路プロック構成図においてカラムァドレスで選択 された場合の書き込み動作を説明する動作波形図である。  FIG. 15 is an operation waveform diagram for explaining the write operation when the column address is selected in the memory circuit block configuration diagram of FIG.
図 1 6は、 図 1 3のメモリ回路プロック構成図においてカラムァドレスで選択 されない場合の書き込み動作を説明する動作波形図である。  FIG. 16 is an operation waveform diagram for explaining a write operation when the column address is not selected in the memory circuit block configuration diagram of FIG.
図 1 7は、 図 1 3のメモリ回路ブロック構成図に用いられるセンスアンプのも う一つの回路図である。  FIG. 17 is another circuit diagram of the sense amplifier used in the memory circuit block diagram of FIG.
図 1 8は、 本発明における 7 トランジスタ S R AMセルへ書き込みを行う場合 の第 6のメモリ回路プロック構成図である。  FIG. 18 is a sixth memory circuit block configuration diagram when writing to a 7-transistor SRAM cell according to the present invention.
図 1 9は、 図 1 8のメモリ回路ブロック構成図においてカラムアドレスで選択 された場合の書き込み動作を説明する動作波形図である。  FIG. 19 is an operation waveform diagram for explaining a write operation when a column address is selected in the memory circuit block configuration diagram of FIG.
図 2 0は、 図 1 8のメモリ回路プロック構成図においてカラムァドレスで選択 されない場合の書き込み動作を説明する動作波形図である。  FIG. 20 is an operation waveform diagram for explaining the write operation when the column address is not selected in the memory circuit block configuration diagram of FIG.
図 2 1は、 本発明における 7 トランジスタ S R AMセルへ書き込みを行う場合 の第 7のメモリ回路ブロック構成図である。  FIG. 21 is a block diagram of a seventh memory circuit in the case where data is written to a 7-transistor SRAM cell according to the present invention.
図 2 2は、 本発明における 7 トランジスタ S R AMセルへ書き込みを行う場合 の第 8のメモリ回路プロック構成図である。  FIG. 22 is an eighth memory circuit block configuration diagram when writing to the 7-transistor SRAM cell according to the present invention.
図 2 3は、 本発明における 7 トランジスタ S R AMセルへ書き込みを行う場合 の第 9のメモリ回路ブロック構成図である。 Figure 23 shows the case of writing to a 7-transistor SRAM cell according to the present invention. FIG. 10 is a ninth memory circuit block configuration diagram;
図 24は、 本発明における 7 トランジスタ SRAMセルへ書き込みを行う場合 の第 10のメモリ回路ブロック構成図である。 発明を実施するための最良の形態:  FIG. 24 is a block diagram of a tenth memory circuit block when data is written to a 7-transistor SRAM cell according to the present invention. Best Mode for Carrying Out the Invention:
本発明の書き込み方法とこれを実現するメモリ回路プロック構成について図面 を参照して詳細に説明する。  A writing method of the present invention and a memory circuit block configuration for realizing the writing method will be described in detail with reference to the drawings.
(実施例 1 )  (Example 1)
本発明の実施例 1について図 7、 8、 9を参照して説明する。 図 7は 8 トラン ジスタ SRAMセルを備えた第 1のメモリ回路ブロック構成図である。 図 8、 図 9に、 本発明の書き込み方法の動作を説明するための動作波形を示す。 図 8は力 ラム選択信号により選択された SRAMセルに、 外部からの書き込みデータを書 き込む場合の動作波形であり、 図 9はカラム選択信号により非選択の SRAMセ ルに、 セル自身の記憶データを再び書き戻す場合の動作波形である。  A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a block diagram of a first memory circuit having eight transistor SRAM cells. 8 and 9 show operation waveforms for explaining the operation of the writing method of the present invention. Figure 8 shows the operation waveform when external write data is written to the SRAM cell selected by the force selection signal. Figure 9 shows the memory of the cell itself in the unselected SRAM cell by the column selection signal. It is an operation waveform when data is written back again.
図 7に示すメモリ回路ブロック構成図は、 複数の SRAM回路ブロック 41と データ入出力回路 63から構成される。 SRAM回路ブロック 41は、 8個のト ランジスタで構成される複数個の SRAMセル 1 1とセンスアンプ 21とで構成 され、 二次元状に配置された SRAM回路ブロックである。 SRAMセル 1 1は、 負荷トランジスタ P 1とドライブトランジスタ N1から構成された第 1のインバ ータ回路と、 負荷トランジスタ P 2とドライブトランジスタ N2から構成された 第 2のインバータ回路と、 アクセストランジスタ N 3、 N4と、 読み出し用のト ランジスタ N 6, N 7から構成される。 第 1のインバータ回路は、 記憶ノード V 2を入力として、 その反転データを記憶ノード V 1に出力する。 第 2のインバー タ回路は、 記憶ノード V 1を入力として、 その反転データを記憶ノード V 2に出 力している。 この SRAMセル 1 1は、 図 3に示すように 8個のトランジスタ力 ら構成された 8 トランジスタ SRAMセルである。  The memory circuit block diagram shown in FIG. 7 includes a plurality of SRAM circuit blocks 41 and a data input / output circuit 63. The SRAM circuit block 41 is a SRAM circuit block that is configured by a plurality of SRAM cells 11 and sense amplifiers 21 each composed of eight transistors, and is arranged two-dimensionally. The SRAM cell 1 1 includes a first inverter circuit composed of a load transistor P 1 and a drive transistor N1, a second inverter circuit composed of a load transistor P 2 and a drive transistor N2, and an access transistor N 3. N4 and read transistors N6 and N7. The first inverter circuit receives the storage node V 2 and outputs the inverted data to the storage node V 1. The second inverter circuit receives the storage node V 1 as an input and outputs the inverted data to the storage node V 2. This SRAM cell 11 is an 8-transistor SRAM cell composed of 8 transistor forces as shown in FIG.
SRA^H? 1 1は、 読み出し専用ワード線 RWL、 書き込み専用ワード線 W WL、 書き込みビット線対 (WBL 1, WB L 2) 、 読み出しビット線 RBLを 有する。 読み出し専用ヮード線 RWLは読み出し用のトランジスタ N 7のゲート に、 書き込み専用ワード線 WWLはアクセストランジスタ N3, N4のゲートに 接続される。 書き込みビット線対 (WBL 1, WBL 2) はアクセストランジス タ N3, N4に接続される。 読み出しトランジスタ N6, N7は読み出しビット 線 RB Lと接地電位間に直列接続される。 トランジスタ N 6のドレイン、 ソース、 ゲートは、 それぞれトランジスタ N 7のソース、 接地電位、 記憶ノード V 2に接 続される。 トランジスタ N 7のドレイン、 ソース、 ゲートは、 それぞれ読み出し ビット線 RBL、 トランジスタ N6のドレイン、 読み出し専用ワード線 RWLに 接続される。 SRA ^ H? 1 1 includes read-only word line RWL, write-only word line W WL, write bit line pair (WBL 1, WB L 2), and read bit line RBL. Have. The read-only word line RWL is connected to the gate of the read transistor N 7, and the write-only word line WWL is connected to the gates of the access transistors N 3 and N 4. The write bit line pair (WBL 1, WBL 2) is connected to access transistors N3, N4. Read transistors N6 and N7 are connected in series between the read bit line RB L and the ground potential. The drain, source, and gate of transistor N 6 are connected to the source of transistor N 7, ground potential, and storage node V 2, respectively. The drain, source, and gate of transistor N 7 are connected to read bit line RBL, the drain of transistor N6, and read-only word line RWL, respectively.
読み出し時には、 読み出し専用ワード線 RWLが活性化され、 記憶ノード V2 の情報を反転し、 読み出しビッ ト線 RBLに読み出す。 書き込み時には、 書き込 み専用ワード線 WW Lが活性ィヒされ、 書き込みビッ ト線対 (WBL 1, WB L 2) からの書き込みデータにより S RAMセルへの書き込みを行う。 センスアン プ 21は SRAMセルの読み出しビット線 RB Lからの信号を増幅し、 読み出し データ線 DLに出力する。 複数の SRAM回路ブロック 41間に共通に配線され るグローバルデータ信号線は、 読み出しデータ線 DLと、 書き込みビット線 WB L 1、 WB L 2である。  At the time of reading, the read-only word line RWL is activated, the information in the storage node V2 is inverted, and is read to the read bit line RBL. At the time of writing, the write-only word line WWL is activated, and writing to the SRAM cell is performed by the write data from the write bit line pair (WBL 1, WBL 2). The sense amplifier 21 amplifies the signal from the read bit line RBL of the SRAM cell and outputs it to the read data line DL. The global data signal lines wired in common between the plurality of SRAM circuit blocks 41 are the read data line DL and the write bit lines WB L 1 and WB L 2.
データ入出力回路 63は、 二次元状に配置された SRAM回路ブロック 41と の間で、 データの送受信を行うデータ入出力回路である。 データ入出力回路 63 は、 読み出しデータ選択回路 6 1と、 書き込みデータ選択回路 31と、 CMOS インバータ I V 1とで構成される。 読み出しデータ選択回路 61は、 カラムアド レスに従ってカラム選択信号 YAにより複数の読み出しデータ線 DLの中から 1 つを選択し、 読み出しデータ DOとして出力する。 書き込みデータ選択回路 31 は、 S RAMセルから読み出されたデータ線 D Lと外部から入力された書き込み データ D Iのいずれかをカラム選択信号 YAにより選択して、 書き込みビット線 WBL 1に出力する。 CMOSインバータ I V 1は、 書き込みデータ選択回路 3 1からの出力信号を反転してもう一方の書き込みビット線 WBL 2に出力する。 図 8、 図 9に、 本回路の書き込み時の動作を説明するための動作波形を示す。 ロウァドレスによって選択された SRAM回路ブロック 41の任意の読み出しヮ ード線 RWLが活性化され、 SRAMセル 1 1の記憶データが読み出しビット線 RB Lに出力される。 センスアンプ 21は読み出しビット線 RB Lに出力された 信号を増幅し、 増幅された読み出しデータは読み出しデータ線 DLに出力される。 データ入出力回路 63において、 カラムァドレスによって選択された書き込みデ ータ選択回路 31ではカラム選択信号 Y Aが "1" レベルであり、 図 8に示すよ うに書き込みデータ D Iが選択され書き込みビット線 WBL 1、 WBL 2に出力 される。 カラムアドレスによって選択されない書き込みデータ選択回路 31では カラム選択信号 Y Aが "0" レベルであり、 図 9に示すように読み出しデータ線 DLが選択され書き込みビット線 WBL 1、 WBL 2に出力される。 The data input / output circuit 63 is a data input / output circuit that transmits / receives data to / from the SRAM circuit block 41 arranged two-dimensionally. The data input / output circuit 63 includes a read data selection circuit 61, a write data selection circuit 31, and a CMOS inverter IV1. The read data selection circuit 61 selects one of the plurality of read data lines DL by the column selection signal YA according to the column address and outputs it as read data DO. The write data selection circuit 31 selects either the data line DL read from the SRAM cell or the externally input write data DI by the column selection signal YA and outputs it to the write bit line WBL 1. The CMOS inverter IV 1 inverts the output signal from the write data selection circuit 31 and outputs it to the other write bit line WBL 2. Figures 8 and 9 show the operation waveforms for explaining the operation of this circuit during writing. The arbitrary read mode line RWL of the SRAM circuit block 41 selected by the row address is activated, and the data stored in the SRAM cell 11 is output to the read bit line RBL. The sense amplifier 21 amplifies the signal output to the read bit line RBL, and the amplified read data is output to the read data line DL. In the data input / output circuit 63, in the write data selection circuit 31 selected by the column address, the column selection signal YA is at "1" level, and the write data DI is selected and the write bit line WBL 1 as shown in FIG. , Output to WBL 2. In the write data selection circuit 31 not selected by the column address, the column selection signal YA is at the “0” level, and the read data line DL is selected and output to the write bit lines WBL 1 and WBL 2 as shown in FIG.
次いで、 読み出しワード線 RWLが活性化された SRAMセル 1 1の書き込み ヮード線 WWLが活性化される。 カラムァドレスによって選択された S RAMセ ル 1 1には、 図 8に示すように書き込みデータ D Iのデータが書き込まれる。 力 ラムアドレスによって選択されない SRAMセル 1 1には、 図 9に示すように読 み出しデータ線 DLに出力された信号、 すなわち SRAMセル 1 1自身の記憶デ ータが書き戻される。 従って、 カラムアドレスによって選択されない SRAMセ ル 1 1の記憶データが破壊されることなく、 カラムアドレスによって選択された 31 八]^セル1 1のみに安定なデータ書き込みを行うことが可能となる。 このよ うに記憶データを再び書き戻すことをライ トバック (Write back) と称する。 本実施例の書き込み方法においては、 ロウァドレスにより書き込み状態にァク セスされた S RAMセルのうち、 カラムァドレスによって選択された S RAMセ ルには書き込みデータ信号が書き込まれる。 カラムァドレスによって選択されな い SRAMセルには読み出しデータが書き戻される。 本書き込み方法により、 S RAMセルアレーを構成する場合、 異なるカラムァドレスのメモリセルを隣接さ せて配置することが可能となる。 このため S RAMセルァレー構成時の自由度を 有し、 かつマルチビットエラーに対する耐性を備えた半導体記憶装置が得られる。 また図 7では、 書き込みデータ選択回路 31は書き込みビット線 WBL 1を駆 動し、 CMOSインバータ I VIを用いて、 これを反転して書き込みビット線 W BL2に出力している。 し力 し、 これに限定されず、 書き込みデータ選択回路 3 1の構成によっては、 書き込みビット線 WBL 1と WB L 2との関係が逆転させ ることもできる。 Next, the write mode line WWL of the SRAM cell 11 in which the read word line RWL is activated is activated. As shown in FIG. 8, the write data DI is written to the SRAM cell 11 selected by the column address. As shown in FIG. 9, the signal output to the read data line DL, that is, the stored data of the SRAM cell 11 itself is written back to the SRAM cell 11 not selected by the power address. Therefore, stable data can be written only to the 31 8] ^ cell 11 selected by the column address without destroying the stored data of the SRAM cell 11 1 not selected by the column address. Rewriting the stored data again in this way is called write back. In the write method of the present embodiment, a write data signal is written to the SRAM cell selected by the column address among the SRAM cells accessed to the write state by the row address. Read data is written back to SRAM cells that are not selected by the column address. When an SRAM cell array is configured by this writing method, memory cells having different column addresses can be arranged adjacent to each other. Therefore, it is possible to obtain a semiconductor memory device having flexibility in the configuration of the SRAM cell array and having resistance against multi-bit errors. In FIG. 7, the write data selection circuit 31 drives the write bit line WBL 1 and inverts the write bit line WBL 1 using the CMOS inverter I VI. Output to BL2. However, the present invention is not limited to this, and depending on the configuration of the write data selection circuit 31, the relationship between the write bit lines WBL 1 and WBL 2 can be reversed.
(実施例 2)  (Example 2)
本発明の第二の実施例について図 10を参照して説明する。 図 10は 8 トラン ジスタ SRAMセルを備えた第 2のメモリ回路プロック構成図である。 本実施例 では、 書き込みデータの反転データを SRAM回路ブロックにおいて生成してい る。  A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a block diagram of a second memory circuit block having eight transistor SRAM cells. In this embodiment, the inverted data of the write data is generated in the SRAM circuit block.
SRAM回路ブロック 42は、 8個のトランジスタで構成される複数個の SR AMセル 1 1とセンスアンプ 21と、 書き込みデータ線の一方を駆動する CMO S NORゲート NR 1で構成される。 書き込みデータの反転データ信号を CM OS NORゲート NR 1により生成している。 SRAMセノレ 1 1とセンスアン プ 21は実施例 1と同じ構成であり、 その説明を省略する。 CMOS NORゲ ート NR 1には、 書き込みデータ選択回路 31からの出力データと、 書き込み選 択信号 WE Bとが入力され、 出力信号を書き込みビット線 WBL 2に出力する。 書き込み選択信号 WE Bは書き込み時には "0" レべノレとなる。  The SRAM circuit block 42 is composed of a plurality of SRAM cells 11 composed of eight transistors, a sense amplifier 21, and a CMO S NOR gate NR 1 that drives one of the write data lines. The inverted data signal of the write data is generated by the CMOS NOR gate NR1. The SRAM sensing 1 1 and the sense amplifier 21 have the same configuration as that of the first embodiment, and a description thereof is omitted. The output data from the write data selection circuit 31 and the write selection signal WEB are input to the CMOS NOR gate NR1, and the output signal is output to the write bit line WBL2. The write selection signal WEB is "0" level when writing.
データ入出力回路 64は、 二次元状に配置された SRAM回路ブロック 42と の間で、 データの送受信を行うデータ入出力回路である。 データ入出力回路 64 は、 カラムァドレスに従って複数の読み出しデータ線 DLの中から 1本を選択す る読み出しデータ選択回路 6 1と、 読み出しデータ線 DLと書き込みデータ D I の一方を選択して一方の書き込みビット線 WB L 1に出力する書き込みデータ選 択回路 31とで構成される。 複数の SRAM回路ブロック 42間に共通に配線さ れるグローバルデータ信号線は、 読み出しデータ線 DLと、 書き込みビッ ト線 W B L 1である。  The data input / output circuit 64 is a data input / output circuit that transmits / receives data to / from the SRAM circuit block 42 arranged two-dimensionally. The data input / output circuit 64 selects one of the read data lines DL according to the column address and selects one of the read data lines DL and the write data DI and writes one of them. It consists of a write data selection circuit 31 that outputs to the bit line WB L 1. The global data signal lines wired in common between the plurality of SRAM circuit blocks 42 are the read data line DL and the write bit line W B L 1.
本実施例の書き込み時の動作について説明する。 ロウァドレスによって選択さ れた SRAM回路プロック 42の任意の読み出しヮード線 RWLが活性化されて SRAMセル 1 1の記憶データが読み出しビット線 RB Lに出力される。 センス アンプ 21が読み出しビット線 RBLに出力されたデータ信号を増幅し、 増幅さ れた読み出しデータが読み出しデータ線 D Lに出力される。 データ入出力回路 6 4において、 カラムアドレスによって選択された書き込みデータ選択回路 31で はカラム選択信号 YAが "1" レベルであり、 書き込みデータ D Iが選択され、 書き込みビット線 WBL 1に出力される。 カラムァドレスによって選択されない 書き込みデータ選択回路 31ではカラム選択信号 YAが "0" レベルであり、 読 み出しデータ線 DLが選択され、 書き込みビット線 WB L 1に出力される。 The operation at the time of writing in this embodiment will be described. The arbitrary read mode line RWL of the SRAM circuit block 42 selected by the row address is activated, and the storage data of the SRAM cell 11 is output to the read bit line RBL. The sense amplifier 21 amplifies the data signal output to the read bit line RBL and amplifies it. The read data is output to the read data line DL. In the data input / output circuit 64, in the write data selection circuit 31 selected by the column address, the column selection signal YA is at the “1” level, and the write data DI is selected and output to the write bit line WBL 1. In the write data selection circuit 31 which is not selected by the column address, the column selection signal YA is at "0" level, the read data line DL is selected and output to the write bit line WB L 1.
口ゥァドレスによって選択された SRAM回路ブロック 42では、 書き込み選 択信号 WE Bが活性化されて " 0" レベルであり、 CMOS NORゲート NR 1は書き込みビット線 WB L 1に出力された信号の反転信号を書き込みビット線 WBL2に出力する。 ロウァドレスによって選択されない SRAM回路ブロック 42では、 書き込み選択信号 WE Bが "1" レベルであり、 書き込みビット線 W BL2は "0" レベルのままである。  In the SRAM circuit block 42 selected by the address, the write selection signal WEB is activated to "0" level, and the CMOS NOR gate NR1 is the inverted signal of the signal output to the write bit line WB L1. Is output to the write bit line WBL2. In the SRAM circuit block 42 not selected by the row address, the write selection signal WEB is at the “1” level, and the write bit line W BL2 remains at the “0” level.
次いで、 読み出しヮード線 RWLが活性化された SRAMセル 11の書き込み ヮード線 WWLが活性化される。 カラムァドレスによって選択された SRAMセ ル 1 1には、 書き込みデータ D Iのデータが書き込まれる。 カラムアドレスによ つて選択されない SRAMセル 1 1には、 読み出しデータ線 DLに出力された信 号、 すなわち SRAMセル 1 1自身の記憶データが書き戻される。 従って、 カラ ムァドレスによって選択されない SRAMセル 1 1の記憶データが破壊されるこ となく、 カラムアドレスによって選択された SRAMセル 1 1のみに安定なデー タ書き込みを行うことが可能となる。  Next, the write mode line WWL of the SRAM cell 11 in which the read mode line RWL is activated is activated. The write data DI is written to the SRAM cell 11 selected by the column address. In the SRAM cell 11 which is not selected by the column address, the signal output to the read data line DL, that is, the storage data of the SRAM cell 11 itself is written back. Therefore, it is possible to perform stable data writing only to the SRAM cell 11 selected by the column address without destroying the stored data of the SRAM cell 11 not selected by the column address.
本実施例の書き込み方法においては、 口ゥァドレスにより書き込み状態にァク セスされた SRAMセルのうち、 カラムァドレスによって選択された S RAMセ ルには書き込みデータ信号が書き込まれる。 カラムァドレスによって選択されな い SRAMセルには読み出しデータが書き戻される。 本書き込み方法により、 S RAMセルアレーを構成する場合、 異なるカラムァドレスのメモリセルを隣接さ せて配置することが可能となる。 このため S RAMセルァレー構成時の自由度を 有し、 かつマルチビットエラーに対する耐性を備えた半導体記憶装置が得られる。 図 10では、 書き込みデータ選択回路 31はグローバルデータ信号線の書き込 みビット線 WB L 1を駆動し、 CMOS NORゲート NR 1を用いて、 これを 反転して書き込みビット線 WBL 2に出力している。 しかし、 これに限定されず、 書き込みデータ選択回路 31の構成によっては、 書き込みビット線 WB L 1と W BL 2との関係が逆転することもできる。 In the write method of the present embodiment, a write data signal is written to the SRAM cell selected by the column address among the SRAM cells accessed in the write state by the mouth address. Read data is written back to SRAM cells that are not selected by the column address. When an SRAM cell array is configured by this writing method, memory cells having different column addresses can be arranged adjacent to each other. Therefore, it is possible to obtain a semiconductor memory device having flexibility in the configuration of the SRAM cell array and having resistance against multi-bit errors. In FIG. 10, the write data selection circuit 31 writes the global data signal line. Only the bit line WB L 1 is driven, and this is inverted using the CMOS NOR gate NR 1 and output to the write bit line WBL 2. However, the present invention is not limited to this, and depending on the configuration of the write data selection circuit 31, the relationship between the write bit lines WB L 1 and W BL 2 can be reversed.
(実施例 3)  (Example 3)
本発明の第三の実施例について図 1 1を参照して説明する。 図 1 1は 8 トラン ジスタ S RAMセルを備えた第 3のメモリ回路プロック構成図である。 本実施例 は、 第一の実施例のデータ入出力回路 63内の書き込みデータ選択回路 31と C MOSインバータ I VIとを、 8 トランジスタ SRAM回路ブロック 43内に分 散配置した実施例である。  A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a block diagram of a third memory circuit block having eight transistor SRAM cells. In this embodiment, the write data selection circuit 31 and the CMOS inverter IVI in the data input / output circuit 63 of the first embodiment are distributed in the 8-transistor SRAM circuit block 43.
SRAM回路ブロック 43は、 8個のトランジスタで構成される複数個の SR AMセル 1 1と、 センスアンプ 21と、 書き込みデータ選択回路 32と、 CMO Sインバータ I V2とで構成される。 SRAMセル 1 1とセンスアンプ 21は第 1の実施例と同じ構成であり、 その説明を省略する。 書き込みデータ選択回路 3 2は、 読み出しデータ線 DLと書き込みデータ線 D I 2の一方を選択して一方の 書き込みビット線 WB L 1に出力する。 CMOSインバータ I V2は、 書き込み データ選択回路 32からの出力信号を反転してもう一方の書き込みビット線 WB L 2に出力する。  The SRAM circuit block 43 includes a plurality of SRAM cells 11 including eight transistors, a sense amplifier 21, a write data selection circuit 32, and a CMOS inverter IV2. The SRAM cell 11 and the sense amplifier 21 have the same configuration as in the first embodiment, and a description thereof is omitted. The write data selection circuit 3 2 selects one of the read data line DL and the write data line D I 2 and outputs it to one write bit line WB L 1. The CMOS inverter I V2 inverts the output signal from the write data selection circuit 32 and outputs it to the other write bit line WB L 2.
データ入出力回路 65は、 二次元状に配置された SRAM回路プロック 43と の間で、 データの送受信を行うデータ入出力回路である。 データ入出力回路 65 は、 カラムァドレスに従って複数の読み出しデータ線 DLの中から 1つを選択す る読み出しデータ選択回路 61と、 書き込みデータ D Iを書き込みデータ線 D I 2へ出力する書き込みデータ駆動回路 62とで構成される。 複数の SRAM回路 プロック 43間に共通に配線されるグローバルデータ信号線は、 読み出しデータ 線 DLと、 書き込みデータ線 D I 2である。  The data input / output circuit 65 is a data input / output circuit that transmits / receives data to / from the SRAM circuit block 43 arranged two-dimensionally. The data input / output circuit 65 includes a read data selection circuit 61 that selects one of a plurality of read data lines DL according to the column address, a write data drive circuit 62 that outputs the write data DI to the write data line DI 2, and Consists of. The global data signal lines commonly wired between the plurality of SRAM circuit blocks 43 are the read data line DL and the write data line D I 2.
本回路の書き込み時の動作について説明する。 口ゥァドレスによって選択され た SRAM回路ブロック 43の任意の読み出しヮード線 RWLが活性化されて S RAMセル 1 1の記憶データが読み出しビッ ト線 RB Lに出力される。 センスァ ンプ 21が読み出しビット線 RBLに出力されたデータ信号を増幅し、 増幅され た読み出しデータが読み出しデータ線 DLに出力される。 カラムアドレスによつ て選択された書き込みデータ選択回路 32では選択信号 YSが "1" レベルであ り、 書き込みデータ線 D I 2が選択され書き込みビット線 WB L 1、 WBL 2に 出力される。 カラムァドレスによって選択されない書き込みデータ選択回路 32 では選択信号 Y が "0" レベルであり、 読み出しデータ線 DLが選択され書き 込みビット線 WBL 1、 WBL 2に出力される。 ロウアドレスによって選択され ない SRAM回路ブロック 43の書き込み選択回路 32は、 読み出しデータ線 D Lと書き込みデータ線 D I 2のどちらも選択しない。 The operation at the time of writing of this circuit will be described. The arbitrary read mode line RWL of the SRAM circuit block 43 selected by the address is activated, and the storage data of the SRAM cell 11 is output to the read bit line RBL. Sensea The amplifier 21 amplifies the data signal output to the read bit line RBL, and the amplified read data is output to the read data line DL. In the write data selection circuit 32 selected by the column address, the selection signal YS is “1” level, the write data line DI 2 is selected and output to the write bit lines WB L 1 and WBL 2. In the write data selection circuit 32 that is not selected by the column address, the selection signal Y is at “0” level, the read data line DL is selected and output to the write bit lines WBL 1 and WBL 2. The write selection circuit 32 of the SRAM circuit block 43 not selected by the row address does not select either the read data line DL or the write data line DI2.
次いで、 読み出しワード線 RWLが活性化された SRAMセル 1 1の書き込み ヮード線 WWLが活性化される。 カラムァドレスによって選択された SRAMセ ル 1 1には、 書き込みデータ D Iのデータが書き込まれる。 カラムアドレスによ つて選択されない SRAMセル 1 1には、 読み出しデータ線 DLに出力された信 号、 すなわち SRAMセル 1 1自身の記憶データが書き戻される。 従って、 カラ ムァドレスによって選択されない SRAMセル 1 1の記憶データが破壊されるこ となく、 カラムアドレスによって選択された SRAMセル 1 1のみに安定なデー タ書き込みを行うことが可能となる。  Next, the write mode line WWL of the SRAM cell 11 in which the read word line RWL is activated is activated. The write data DI is written to the SRAM cell 11 selected by the column address. In the SRAM cell 11 which is not selected by the column address, the signal output to the read data line DL, that is, the storage data of the SRAM cell 11 itself is written back. Therefore, it is possible to perform stable data writing only to the SRAM cell 11 selected by the column address without destroying the stored data of the SRAM cell 11 not selected by the column address.
本実施例の書き込み方法においては、 ロウァドレスにより書き込み状態にァク セスされた SRAMセルのうち、 カラムァドレスによって選択された SRAMセ ルには書き込みデータ信号が書き込まれる。 カラムァドレスによって選択されな い SRAMセルには読み出しデータが書き戻される。 本書き込み方法により、 S RAMセルアレーを構成する場合、 異なるカラムァドレスのメモリセルを隣接さ せて配置することが可能となる。 このため S RAMセルァレー構成時の自由度を 有し、 かつマルチビットエラーに対する耐性を備えた半導体記憶装置が得られる。 図 1 1では、 書き込みデータ選択回路 32は書き込みビット線 WBL 1を駆動 し、 CMOSインバータ I V 2を用いて、 これを反転して書き込みビット線 WB L 2に出力している。 しかし、 これに限定されず、 書き込みデータ選択回路 32 の構成によっては、 書き込みビット線 WB L 1と WB L 2との関係が逆転するこ ともあり得る。 In the write method of the present embodiment, a write data signal is written to the SRAM cell selected by the column address among the SRAM cells accessed to the write state by the row address. Read data is written back to SRAM cells that are not selected by the column address. When an SRAM cell array is configured by this writing method, memory cells having different column addresses can be arranged adjacent to each other. Therefore, it is possible to obtain a semiconductor memory device having flexibility in the configuration of the SRAM cell array and having resistance against multi-bit errors. In FIG. 11, the write data selection circuit 32 drives the write bit line WBL 1, inverts it using the CMOS inverter IV 2, and outputs it to the write bit line WBL 2. However, the present invention is not limited to this. Depending on the configuration of the write data selection circuit 32, the relationship between the write bit lines WB L 1 and WB L 2 may be reversed. It is possible.
(実施例 4)  (Example 4)
本発明の第四の実施例について図 12を参照して説明する。 図 12は 8 トラン ジスタ SRAMセルを備えた第 4のメモリ回路プロック構成図である。 本実施例 は、 センスアンプを読み出し時のみに動作させる実施例である。  A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a block diagram of a fourth memory circuit block having eight transistor SRAM cells. In this embodiment, the sense amplifier is operated only at the time of reading.
SRAM回路ブロック 44は、 8個のトランジスタで構成される複数個の SR AMセル 1 1と、 センスアンプ 22と、 書き込みデータ選択回路 33と、 CMO Sインバータ I V2とで構成される。 SRAMセル1 1は実施例 1と同じ構成で あり、 その説明を省略する。 センスアンプ 22はセンスアンプ活性化信号 REを 入力され、 読み出し操作時のみに動作する。 書き込みデータ選択回路 33は、 読 み出しビット線 RB Lと書き込みデータ線 D I 2の一方を選択して一方の書き込 みビッ ト線 WB L 1に出力する。 CMOSインバータ I V 2は、 書き込みデータ 選択回路 33からの出力信号を反転してもう一方の書き込みビット線 WB L 2に 出力する。  The SRAM circuit block 44 includes a plurality of SRAM cells 11 composed of eight transistors, a sense amplifier 22, a write data selection circuit 33, and a CMOS inverter IV2. The SRAM cell 11 has the same configuration as that of the first embodiment, and a description thereof is omitted. The sense amplifier 22 receives the sense amplifier activation signal RE and operates only during a read operation. The write data selection circuit 33 selects one of the read bit line RB L and the write data line DI 2 and outputs it to one write bit line WB L 1. The CMOS inverter I V 2 inverts the output signal from the write data selection circuit 33 and outputs it to the other write bit line WB L 2.
データ入出力回路 65は、 二次元状に配置された SRAM回路ブロック 44と の間で、 データの送受信を行うデータ入出力回路である。 データ入出力回路 65 は、 カラムァドレスに従って複数の読み出しデータ線 DLの中から 1つを選択す る読み出しデータ選択回路 61と、 書き込みデータ D Iを書き込みデータ線 D I 2へ出力する書き込みデータ駆動回路 62とで構成される。 複数の SRAM回路 プロック 44間に共通に配線されるグローバルデータ信号線は、 読み出しデータ 線 DLと、 書き込みデータ線 D I 2である。  The data input / output circuit 65 is a data input / output circuit that transmits / receives data to / from the SRAM circuit block 44 arranged two-dimensionally. The data input / output circuit 65 includes a read data selection circuit 61 that selects one of a plurality of read data lines DL according to the column address, a write data drive circuit 62 that outputs the write data DI to the write data line DI 2, and Consists of. The global data signal lines commonly wired between the plurality of SRAM circuits Plock 44 are the read data line DL and the write data line D I 2.
本回路の書き込み時の動作について説明する。 口ゥァドレスによって選択され た S RAM回路プロック 44の任意の読み出しヮード線 RWLが活性化されて S RAMセル 1 1の記憶データが読み出しビット線 RBLに出力される。 センスァ ンプ活性化信号 REを "0" レベルとして、 センスアンプ 22を読み出し操作時 のみに動作させる。 カラムァドレスによって選択された書き込みデータ選択回路 33では選択信号 YSが "1" レベルであり、 書き込みデータ線 D I 2が選択さ れ書き込みビット線 WBL 1、 WBL 2に出力される。 カラムアドレスによって 選択されない書き込みデータ選択回路 33では選択信号 YSが "0" レベルであ り、 読み出しビット線 RBLが選択され書き込みビット線 WBL 1、 WBL2に 出力される。 ロウァドレスによって選択されない SRAM回路ブロック 44では 選択信号 YSは "0" レベルであり、 書き込み選択回路 33は "1" レベルに充 電された読み出しビット線 RBLを選択する。 The operation at the time of writing of this circuit will be described. The arbitrary read mode line RWL of the SRAM circuit block 44 selected by the address is activated, and the stored data of the SRAM cell 11 is output to the read bit line RBL. The sense amplifier activation signal RE is set to "0" level, and the sense amplifier 22 is operated only during a read operation. In the write data selection circuit 33 selected by the column address, the selection signal YS is at “1” level, the write data line DI 2 is selected and output to the write bit lines WBL 1 and WBL 2. By column address In the unselected write data selection circuit 33, the selection signal YS is at "0" level, the read bit line RBL is selected and output to the write bit lines WBL 1 and WBL2. In the SRAM circuit block 44 not selected by the row address, the selection signal YS is at the “0” level, and the write selection circuit 33 selects the read bit line RBL charged to the “1” level.
次いで、 読み出しワード線 RWLが活性化された SRAMセル 1 1の書き込み ヮード線 WWLが活性化される。 カラムァドレスによって選択された SRAMセ ル 1 1には、 書き込みデータ D Iのデータが書き込まれる。 カラムアドレスによ つて選択されない SRAMセル 1 1には、 読み出しビット線 RB Lに出力された 信号、 すなわち SRAMセル 1 1自身の記憶データが書き戻される。 従って、 力 ラムアドレスによって選択されない SRAMセル 1 1において、 記憶データが破 壊されることなく、 カラムァドレスによって選択された SRAMセル 1 1のみに 安定なデータ書き込みを行うことが可能となる。  Next, the write mode line WWL of the SRAM cell 11 in which the read word line RWL is activated is activated. The write data DI is written to the SRAM cell 11 selected by the column address. In the SRAM cell 11 which is not selected by the column address, the signal output to the read bit line RBL, that is, the stored data of the SRAM cell 11 itself is written back. Therefore, in the SRAM cell 11 that is not selected by the power address, it is possible to perform stable data writing only to the SRAM cell 11 selected by the column address without destroying the stored data.
本実施例の書き込み方法においては、 口ゥァドレスにより書き込み状態にァク セスされた SRAMセルのうち、 カラムァドレスによって選択された S RAMセ ルには書き込みデータ信号が書き込まれる。 カラムァドレスによって選択されな い SRAMセルには読み出しデータが書き戻される。 本書き込み方法により、 S RAMセルアレーを構成する場合、 異なるカラムァドレスのメモリセルを隣接さ せて配置することが可能となる。 このため S RAMセルァレー構成時の自由度を 有し、 かつマルチビットエラーに対する耐性を備えた半導体記憶装置が得られる。 図 12では、 書き込みデータ選択回路 33は書き込みビット線 WBL 1を駆動 し、 CMOSインバータ I V2を用いて、 これを反転して書き込みビット線 WB L 2に出力している。 しかし、 これに限定されず、 書き込みデータ選択回路 33 の構成によっては、 書き込みビット線 WBL 1と WBL 2との関係が逆転するこ ともあり得る。  In the write method of the present embodiment, a write data signal is written to the SRAM cell selected by the column address among the SRAM cells accessed in the write state by the mouth address. Read data is written back to SRAM cells that are not selected by the column address. When an SRAM cell array is configured by this writing method, memory cells having different column addresses can be arranged adjacent to each other. Therefore, it is possible to obtain a semiconductor memory device having flexibility in the configuration of the SRAM cell array and having resistance against multi-bit errors. In FIG. 12, the write data selection circuit 33 drives the write bit line WBL 1 and inverts it using the CMOS inverter I V2 and outputs it to the write bit line WBL 2. However, the present invention is not limited to this, and depending on the configuration of the write data selection circuit 33, the relationship between the write bit lines WBL 1 and WBL 2 may be reversed.
(実施例 5)  (Example 5)
本発明の第五の実施例に όいて図 13〜1 7を参照して説明する。 図 13は 8 トランジスタ SRAMセルを備えた第 5のメモリ回路ブロック構成図である。 本 構成は、 データ線 DLを入出力共用にした回路構成例である。 図 14はセンスァ ンプの構成図である。 図 15、 図 16に、 本発明の書き込み方法の動作を説明す るための動作波形を示す。 図 15はカラム選択信号により選択され、 外部からの 書き込みデータを書き込む場合の動作波形であり、 図 16はカラム選択信号によ り非選択され、 記憶データを再び SRAMセルに書き戻した場合の動作波形であ る。 図 1 7は 2つの SRAMセルアレーに使用できるセンスアンプの構成図であ る。 A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 13 is a block diagram of a fifth memory circuit having an 8-transistor SRAM cell. Book The configuration is an example of a circuit configuration in which the data line DL is used for both input and output. FIG. 14 is a block diagram of the sense amplifier. FIG. 15 and FIG. 16 show operation waveforms for explaining the operation of the writing method of the present invention. Figure 15 shows the operation waveform when the externally selected write data is written by the column selection signal. Figure 16 shows the operation when the stored data is written back to the SRAM cell again by the column selection signal. It is a waveform. Figure 17 shows the configuration of a sense amplifier that can be used for two SRAM cell arrays.
SRAM回路ブロック 45は、 8個のトランジスタで構成される複数個の SR AMセノレ 1 1とセンスアンプ 23と、 CMOS NORゲート NR 1と、 CMO Sインバータ I V2とで構成される。 31 八]^セル1 1は実施例 1と同じ構成で ある。 センスアンプ 23は、 センスアンプ活性化信号 REBにより活性化され、 読み出しビット線 RBLを入力とし、 その出力をデータ線 DLに出力する。 CM OS NORゲート NR 1は、 データ線 DLと、 書き込み選択信号 WE Bとが入 力され、 データ線 DLの信号を反転して書き込みビット線 WBL2に出力する。 CMO Sインバータ I V 2は、 CMOS NORゲート NR 1の出力信号を反転 してもう一方の書き込みビット線 WB L 1に出力する。  The SRAM circuit block 45 is composed of a plurality of SRAM memory 11, a sense amplifier 23, a CMOS NOR gate NR 1, and a CMOS inverter I V2 including eight transistors. 31 8] ^ Cell 1 1 has the same configuration as in the first embodiment. The sense amplifier 23 is activated by the sense amplifier activation signal REB, receives the read bit line RBL, and outputs the output to the data line DL. The CM OS NOR gate NR 1 receives the data line DL and the write selection signal WEB, inverts the signal on the data line DL, and outputs it to the write bit line WBL2. The CMOS inverter I V 2 inverts the output signal of the CMOS NOR gate NR 1 and outputs it to the other write bit line WB L 1.
データ入出力回路 66は、 二次元状に配置された SRAM回路ブロック 45と の間で、 データの送受信を行うデータ入出力回路である。 カラム選択信号 Y Aが 入力され、 選択された場合には、 外部からの書き込みデータ D Iをデータ線 DL に出力する。 選択されない場合には、 センスアンプ活性化信号 REBによりセン スアンプ 23を活性ィ匕させ、 センスアンプ 23の出力信号をデータ線 DLに出力 する。  The data input / output circuit 66 is a data input / output circuit that transmits / receives data to / from the SRAM circuit block 45 arranged two-dimensionally. When the column selection signal Y A is input and selected, external write data DI is output to the data line DL. If not selected, the sense amplifier 23 is activated by the sense amplifier activation signal REB, and the output signal of the sense amplifier 23 is output to the data line DL.
本実施例の書き込み時の動作について説明する。 ロウァドレスによって選択さ れた SRAM回路ブロック 45の任意の読み出しヮード線 RWLが活性化されて SRAMセノレ 1 1の記憶データが読み出しビット線 RBLに出力される。  The operation at the time of writing in this embodiment will be described. The arbitrary read node line RWL of the SRAM circuit block 45 selected by the row address is activated, and the storage data of the SRAM memory 11 is output to the read bit line RBL.
カラムァドレスによって選択された SRAM回路ブロック 45では、 センスァ ンプ活性化信号 REBは "1" レベル (又はフローティング状態) 、 書き込み選 択信号 WE Bは "0" レベルである。 センスアンプ活性化信号 REBは "1" レ ベルであることから、 センスアンプ 23は動作を停止する。 データ入出力回路 6 6より、 データ線 DLに書き込みデータ D Iが出力される。 データ線 DLに出力 された書き込みデータ D Iが CMOS NORゲートゲート NR 1、 CMOSィ ンバータ I V 2によって書き込みビット線 WB L 1、 WB L 2に出力される。 セ ンスアンプ 23が動作を停止することで、 データ線 DLにおけるデータ衝突を回 避できる。 In the SRAM circuit block 45 selected by the column address, the sense amplifier activation signal REB is “1” level (or floating state), and the write selection signal WEB is “0” level. The sense amplifier activation signal REB is "1" level. Since it is a bell, the sense amplifier 23 stops its operation. Write data DI is output from the data input / output circuit 66 to the data line DL. The write data DI output to the data line DL is output to the write bit lines WB L 1 and WB L 2 by the CMOS NOR gate gate NR 1 and the CMOS inverter IV 2. By stopping the operation of the sense amplifier 23, data collision on the data line DL can be avoided.
カラムァドレスによって選択されない S RAM回路プロック 45では、 書き込 み選択信号 WE Bは "0" レベル、 センスアンプ活性化信号 REBは "0" レべ ルである。 センスアンプ活性化信号 REBが "0" レベルであり、 センスアンプ 23を動作させて、 SRAMセルの記憶データをデータ線 DLに出力する。 この とき、 書き込みデータ D Iは入力されない。 書き込み選択信号 WE Bは活性化さ れて "0" レベルであり、 センスアンプ 23より読み出しデータ線 DLに出力さ れた読み出しデータが CMO S NORゲート NR 1、 I V2によって書き込み ビット線 WBL 1、 WBL 2に出力される。  In the SRAM circuit block 45 that is not selected by the column address, the write selection signal WEB is at "0" level and the sense amplifier activation signal REB is at "0" level. The sense amplifier activation signal REB is at “0” level, and the sense amplifier 23 is operated to output the storage data of the SRAM cell to the data line DL. At this time, write data DI is not input. The write selection signal WEB is activated and is at "0" level, and the read data output from the sense amplifier 23 to the read data line DL is written to the CMO S NOR gate NR 1 and I V2 by the write bit line WBL 1, Output to WBL 2.
口ゥァドレスによって選択されない S RAM回路ブロック 45では、 ヮード線 は非活性のままであり、 書き込み選択信号 WE Bは "1" レベルである。 CMO S NORゲート NR 1の出力は "0" レベルに固定され、 書き込みビッ ト線 W B L 1、 WB L 2もそれぞれ、 "1" レベル、 "0" レベルに固定される。 次いで、 読み出しワード線 RWLが活性化された SRAMセル 1 1の書き込み ヮード線 WWLが活性化される。 カラムァドレスによって選択された SRAMセ ル 1 1には、 書き込みデータ D Iのデータが書き込まれる。 カラムアドレスによ つて選択されない SRAMセル 1 1には、 データ線 DLに出力された信号、 すな わち SRAMセル 1 1自身の記憶データが書き戻される。 従って、 カラムァドレ スによって選択されない SRAMセル 1 1の記憶データが破壊されることなく、 カラムァドレスによって選択された SRAMセル 1 1のみに安定なデータ書き込 みを行うことが可能となる。  In the SRAM circuit block 45 that is not selected by the address, the word line remains inactive and the write selection signal WEB is at "1" level. The output of the CMO S NOR gate NR 1 is fixed at "0" level, and the write bit lines W B L 1 and W L L 2 are also fixed at "1" level and "0" level, respectively. Next, the write mode line WWL of the SRAM cell 11 in which the read word line RWL is activated is activated. The write data DI is written to the SRAM cell 11 selected by the column address. The SRAM cell 11 not selected by the column address is written back with the signal output to the data line DL, that is, the stored data of the SRAM cell 11 itself. Therefore, it is possible to perform stable data writing only to the SRAM cell 11 selected by the column address without destroying the storage data of the SRAM cell 11 not selected by the column address.
図 1 3では、 CMOS NORゲート NR 1は書き込みビット線 WB L 2を駆 動し、 CMOSインバ一タ I V2を用いて、 これを反転して書き込みビット線 W BL 1に出力している。 し力 し、 これに限定されず、 センスアンプ 23の構成に よっては、 書き込みビット線 WB L 1と WB L 2との関係が逆転することもあり 得る。 In Figure 13 CMOS NOR gate NR 1 drives write bit line WB L 2 and inverts it using CMOS inverter I V2 to write bit line W Outputs to BL 1. However, the present invention is not limited to this, and depending on the configuration of the sense amplifier 23, the relationship between the write bit lines WB L 1 and WB L 2 may be reversed.
図 14にセンスアンプ 23の具体例を示す。 読み出しビット線 RBLを "1" レベルに充電するプリチャージ PMOSトランジスタ P 10と読み出しビット線 RBLに出力された読み出しデータを増幅する CMOSインバータ I V3と、 増 幅されたデータをデータ線 DLに出力する NMOS トランジスタ N 10とで構成 される。 NMOS トランジスタ N10のソース端子は書き込み選択信号 REBに 接続し、 フローティング状態にすることで、 センスアンプ 23の動作を停止させ ることができる。  FIG. 14 shows a specific example of the sense amplifier 23. Precharge PMOS transistor P 10 that charges read bit line RBL to "1" level, CMOS inverter I V3 that amplifies read data output to read bit line RBL, and amplified data is output to data line DL It consists of NMOS transistor N10. The operation of the sense amplifier 23 can be stopped by connecting the source terminal of the NMOS transistor N10 to the write selection signal REB and making it floating.
図 15、 図 16に、 本回路を用いた場合の書き込み時の動作を説明するための 動作波形を示す。 図 1 5に示すようにカラムァドレスによって選択された SRA M回路ブロック 45には、 データ入出力回路 66より、 データ線 DLには外部か らの書き込みデータ D Iが出力される。 この時、 センスアンプ活性化信号 REB をフローティング状態に制御する。 これにより、 読み出しデータが "0" レベル で、 書き込みデータが "1" レベルの場合に読み出しデータ線 DLにおいて生じ るデータ衝突が回避される。 その代わり、 オンした NMO S トランジスタ N 10 によって、 読み出しデータ線 D から、 センスアンプ活性化信号 REBに電荷が 流れ込み、 センスアンプ活性化信号 REBの電位が若干上昇する。 書き込みヮー ド線 WWLが活性化され、 外部からの書き込みデータ D Iが SRAMセルに書き 込まれる。  Figures 15 and 16 show the operation waveforms for explaining the write operation when this circuit is used. As shown in FIG. 15, write data DI from the outside is output to the data line DL from the data input / output circuit 66 to the SRAM circuit block 45 selected by the column address. At this time, the sense amplifier activation signal REB is controlled to be in a floating state. This avoids data collisions that occur on the read data line DL when the read data is at the "0" level and the write data is at the "1" level. Instead, the NMOS transistor N 10 that is turned on causes charge to flow from the read data line D to the sense amplifier activation signal REB, and the potential of the sense amplifier activation signal REB slightly increases. Write word line WWL is activated, and external write data DI is written to the SRAM cell.
図 16に示すようにカラムァドレスによって選択されない SRAM回路ブロッ ク 45には、 データ入出力回路 66より、 センスアンプ活性化信号 REBに "0" レベルが出力され、 センスアンプが動作する。 カラムアドレスによって選 択されない SRAM回路プロック 45は読み出し操作を行う。 データ線 DLに出 力された読み出しデータが書き込みビット線 WBL 1と WBL 2に出力され、 記 憶データを破壊せずに書き込み操作が完了する。  As shown in FIG. 16, “0” level is output from the data input / output circuit 66 to the sense amplifier activation signal REB in the SRAM circuit block 45 not selected by the column address, and the sense amplifier operates. The SRAM circuit block 45 not selected by the column address performs a read operation. The read data output to the data line DL is output to the write bit lines WBL 1 and WBL 2, and the write operation is completed without destroying the stored data.
センスアンプ 23の別の形態を図 1 7に示す。 図 14に示されたセンスアンプ 23と異なり、 2つの SRAMセルアレーの間に 1つのセンスアンプを配置する 構成で用いられる。 2つの SRAMセルアレーの各々の読み出しビット線 RB L 1と RBL 2を "1" レベルに充電するプリチャージ PMO S トランジスタ P 1 1と P 12、 読み出しビット線 RB L 1と RB L 2の一方に出力された増幅する CMOS NANDゲート ND 1、 増幅されたデータを読み出しデータ線 D Lに 出力する NMOS トランジスタ N 10とで構成される。 本構成を用いることで、 センスァンプの個数が削減され小面積化が可能となる。 Another form of the sense amplifier 23 is shown in FIG. Sense amplifier shown in Figure 14 Unlike 23, it is used in a configuration where one sense amplifier is placed between two SRAM cell arrays. Precharge PMO S transistors P 1 1 and P 12 for charging the read bit lines RB L 1 and RBL 2 of each of the two SRAM cell arrays to one of the read bit lines RB L 1 and RB L 2 It comprises an amplified CMOS NAND gate ND 1 and an NMOS transistor N 10 that reads the amplified data and outputs it to the data line DL. By using this configuration, the number of sense amplifiers can be reduced and the area can be reduced.
本実施例の書き込み方法においても、 口ゥァドレスにより書き込み状態にァク セスされた SRAMセルのうち、 カラムァドレスによって選択された S RAMセ ルには書き込みデータ信号が書き込まれる。 カラムァドレスによって選択されな い SRAMセルには読み出しデータが書き戻される。 本書き込み方法により、 S RAMセルアレーを構成する場合、 異なるカラムァドレスのメモリセルを隣接さ せて配置することが可能となる。 このため S RAMセルァレー構成時の自由度を 有し、 かつマルチビットエラーに対する耐性を備えた半導体記憶装置が得られる。  Also in the writing method of the present embodiment, the write data signal is written to the SRAM cell selected by the column address among the SRAM cells accessed in the write state by the mouth address. Read data is written back to SRAM cells that are not selected by the column address. When an SRAM cell array is configured by this writing method, memory cells having different column addresses can be arranged adjacent to each other. Therefore, it is possible to obtain a semiconductor memory device having flexibility in the configuration of the SRAM cell array and having resistance against multi-bit errors.
(実施例 6 )  (Example 6)
本発明の実施例について図 18, 19, 20を参照して説明する。 図 18は 7 トランジスタ SRAMセルを備えた第 6のメモリ回路ブロック構成図である。 図 19、 図 20に、 本発明の書き込み方法の動作を説明するための動作波形を示す。 図 1 9はカラム選択信号により選択され、 外部からの書き込みデータを書き込む 場合の動作波形である。 図 20はカラム選択信号により非選択され、 記憶データ を再び S RAMセルに書き戻した場合の動作波形である。  An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 18 is a block diagram of a sixth memory circuit having a seven-transistor SRAM cell. 19 and 20 show operation waveforms for explaining the operation of the writing method of the present invention. Figure 19 shows the operation waveform when writing externally written data, selected by the column selection signal. Figure 20 shows the operation waveforms when the memory data is written back to the SRAM cell after being deselected by the column selection signal.
S RAM回路ブロック 51は、 7個のトランジスタで構成される複数個の S R AMセル 1 2とセンスアンプ 21と、 書き込み NMOS トランジスタ N 1 1とで 構成される。 S RAMセノレ 12は、 負荷トランジスタ P 1と ドライブトランジス タ N1から構成された第 1のインバータ回路と、 負荷トランジスタ P 2とドライ ブトランジスタ N 2から構成された第 2のインバータ回路と、 アクセストランジ スタ N3、 N4と、 第 2のインバータ回路の保持制御トランジスタ N 5から構成 される。 保持制御トランジスタ N 5は、 図 4に示すように負荷トランジスタ P 2 とドライブトランジスタ N 2の間、 又は図 5に示すようにドライブトランジスタ N 2と接地電位間に接続する::とができる。 このように 7個のトランジスタから 構成された 7 トランジスタ SRAMセルである。 The SRAM circuit block 51 is composed of a plurality of SRAM cells 12, a sense amplifier 21, and a write NMOS transistor N 11 composed of seven transistors. The SRAM sensor 12 includes a first inverter circuit composed of a load transistor P1 and a drive transistor N1, a second inverter circuit composed of a load transistor P2 and a drive transistor N2, and an access transistor. N3 and N4, and the holding control transistor N5 of the second inverter circuit. The holding control transistor N 5 is connected to the load transistor P 2 as shown in FIG. And drive transistor N 2, or between drive transistor N 2 and ground potential as shown in FIG. This is a 7-transistor SRAM cell composed of 7 transistors.
7 トランジスタ SRAMセノレは、 ワード線 WL及びそのワード信号を反転した 反転ワード線 WLBと、 書き込み専用のワード線 WWLと、 ビット線 BLと、 書 き込みビット線 WB Lと備えている。 ヮード線 WLはアクセストランジスタ N 3 のゲートに、 書き込みヮード線 WWLはアクセストランジスタ N 4のゲートに、 反転ワード線 WLBは保持制御トランジスタ N 5のゲートに接続される。 ビット 線 BLと、 書き込みビッ ト線 WBLとはアクセストランジスタ N3、 N4に接続 される。 センスアンプ 21は、 ビット線 BLを入力とし、 データ線 DLに出力す る。 書き込み NMOS トランジスタ Nl 1は、 書き込み選択信号 WEをゲート入 力とし、 ビット線 B Lとデータ線 WB LB間のデータ転送を行う。  The 7-transistor SRAM Sennore has a word line WL and an inverted word line WLB that is an inversion of the word signal, a write-only word line WWL, a bit line BL, and a write bit line WBL. The node line WL is connected to the gate of the access transistor N 3, the write node line WWL is connected to the gate of the access transistor N 4, and the inverted word line WLB is connected to the gate of the holding control transistor N 5. Bit line BL and write bit line WBL are connected to access transistors N3 and N4. The sense amplifier 21 receives the bit line BL and outputs it to the data line DL. The write NMOS transistor Nl 1 uses the write selection signal WE as a gate input to transfer data between the bit line BL and the data line WBLB.
読み出し時には、 ヮード線 WLを活性化し、 記憶ノード V 1のデータを読み出 しビット線 BLに読み出す。 書き込み時には、 ワード線 WLと WWLとを活性化 し、 ビット線 BLと、 書き込みビット線 WB Lから書き込みを行う。 この読み出 し及び書き込み時には、 反転ワード線 WLBが非活性化となり、 第 2のインバー タ回路はオフ状態となる。 第 2のインバータ回路をオフすることで、 読み出し ' 書き込み動作マージンが拡大できる。 これらの SRAMセルについては、 本願発 明者が出願した W0- 2005/041203に詳述されているので、 詳細説明は省略する。 データ入出力回路 63は、 二次元状に配置された SRAM回路ブロック 51と の間で、 データの送受信を行うデータ入出力回路である。 データ入出力回路 63 は、 読み出しデータ選択回路 61と、 書き込みデータ選択回路 31と、 CMOS インバータ I V 1とで構成される。 読み出しデータ選択回路 61は、 カラムアド レスに従って複数の読み出しデータ線 DLの中から 1つを選択する。 書き込みデ ータ選択回路 31は、 読み出しデータ線 DLと書き込みデータ D Iの一方を選択 して、 書き込みデータ線 WB LBに出力する。 CMO Sインバータ I V 1は、 書 き込みデータ選択回路 31からの出力信号を反転して書き込みビット線 WBLに 出力する。 複数の SRAM回路ブロック 51間に共通に配線されるグロ一バルデ ータ信号線は、 読み出しデータ線 DLと、 書き込みデータ線 WB LB、 書込みビ ット線 WB Lである。 At the time of reading, the node line WL is activated, the data of the storage node V 1 is read and read to the bit line BL. When writing, the word lines WL and WWL are activated, and writing is performed from the bit line BL and the write bit line WBL. At the time of reading and writing, the inverted word line WLB is deactivated and the second inverter circuit is turned off. By turning off the second inverter circuit, the read and write operation margin can be expanded. Since these SRAM cells are described in detail in W0-2005 / 041203 filed by the inventor of the present application, detailed description thereof is omitted. The data input / output circuit 63 is a data input / output circuit that transmits / receives data to / from the SRAM circuit block 51 arranged two-dimensionally. The data input / output circuit 63 includes a read data selection circuit 61, a write data selection circuit 31, and a CMOS inverter IV1. The read data selection circuit 61 selects one of the plurality of read data lines DL according to the column address. The write data selection circuit 31 selects one of the read data line DL and the write data DI and outputs it to the write data line WB LB. The CMOS inverter IV 1 inverts the output signal from the write data selection circuit 31 and outputs it to the write bit line WBL. A global wiring that is commonly wired between multiple SRAM circuit blocks 51 The data signal lines are a read data line DL, a write data line WB LB, and a write bit line WB L.
図 19、 図 20に、 本回路の書き込み時の動作を説明するための動作波形を示 す。 口ゥァドレスによって選択された S RAM回路ブロック 51の任意のヮード 線 WLが活性化されて SRAMセル 12の記憶データが読み出しビット線 BLに 出力される。 この時、 読み出し時に記憶データが破壊されることを防止するため に、 反転ワード線 WLBも同時に非活性化して "0" レベルとする。 センスアン プ 21がビット線 BLに出力された信号を増幅し、 増幅された読み出しデータが 読み出しデータ線 D Lに出力される。  Figures 19 and 20 show the operation waveforms for explaining the operation of this circuit during writing. The arbitrary word line WL of the SRAM circuit block 51 selected by the address is activated, and the storage data of the SRAM cell 12 is output to the read bit line BL. At this time, in order to prevent the stored data from being destroyed at the time of reading, the inversion word line WLB is also simultaneously deactivated to “0” level. The sense amplifier 21 amplifies the signal output to the bit line BL, and the amplified read data is output to the read data line DL.
データ入出力回路 63において、 カラムァドレスによって選択された書き込み データ選択回路 31ではカラム選択信号 Y Aが "1" レベルであり、 図 19に示 すように書き込みデータ D Iが選択され書き込みデータ線 WB L Bと書き込みビ ット線 WB Lに出力される。 カラムァドレスによって選択されない書き込みデー タ選択回路 31ではカラム選択信号 Y Aが "0" レベルであり、 図 20に示すよ うに読み出しデータ線 DLが選択され書き込みデータ線 WB L Bと書き込みビッ ト線 WB Lに出力される。  In the data input / output circuit 63, in the write data selection circuit 31 selected by the column address, the column selection signal YA is “1” level, and the write data DI is selected and the write data lines WB LB and Output to write bit line WBL. In the write data selection circuit 31 that is not selected by the column address, the column selection signal YA is at "0" level, and the read data line DL is selected and the write data line WB LB and write bit line WB L are selected as shown in FIG. Is output.
次いで、 ロウアドレスによって選択された SRAM回路ブロック 51 において、 書き込み選択信号 WEが活性化されて、 書き込み NMOS トランジスタ Nl 1が オンして書き込みデータが書き込みデータ線 WB LBからビット線 B Lに出力さ れる。 同時に、 ワード線 WLが活性化された SRAMセル 12の書き込みワード 線 WWLが活性化される。 カラムアドレスによって選択された SRAMセル 1 2 には、 図 1 9に示すように書き込みデータ D Iのデータが書き込まれる。 カラム ァドレスによって選択されない SRAMセル 12には、 図 20に示すように読み 出しデータ線 DLに出力された信号、 すなわち SRAMセル 12自身の記憶デー タが書き戻される。 従って、 カラムアドレスによって選択されない SRAMセル 12において、 記憶データが破壊されることなく、 カラムアドレスによって選択 された SRAMセル 12のみに安定なデータ書き込みを行うことが可能となる。 本実施例の半導体記憶装置は、 7 トランジスタ SRAMセルを採用している。 本実施例の書き込み方法においても、 前述した実施例と同様の効果が得られる。 すなわち、 口ゥァドレスにより書き込み状態にアクセスされた SRAMセルのう ち、 カラムァドレスによって選択された SRAMセルには書き込みデータ信号が 書き込まれる。 カラムァドレスによって選択されない SRAMセルには読み出し データが書き戻される。 本書き込み方法により、 SRAMセルアレーを構成する 場合、 異なるカラムァドレスのメモリセルを隣接させて配置することが可能とな る。 このため SRAMセルアレー構成時の自由度を有し、 かつマルチビットエラ 一に対する耐性を備えた半導体記憶装置が得られる。 Next, in the SRAM circuit block 51 selected by the row address, the write selection signal WE is activated, the write NMOS transistor Nl 1 is turned on, and write data is output from the write data line WB LB to the bit line BL. At the same time, the write word line WWL of the SRAM cell 12 in which the word line WL is activated is activated. The data of the write data DI is written into the SRAM cell 12 selected by the column address as shown in FIG. As shown in FIG. 20, the signal output to the read data line DL, that is, the stored data of the SRAM cell 12 itself is written back to the SRAM cell 12 not selected by the column address. Therefore, in the SRAM cell 12 not selected by the column address, it is possible to perform stable data writing only to the SRAM cell 12 selected by the column address without destroying the stored data. The semiconductor memory device of this embodiment employs a 7-transistor SRAM cell. Also in the writing method of the present embodiment, the same effect as the above-described embodiment can be obtained. That is, the write data signal is written to the SRAM cell selected by the column address among the SRAM cells accessed to the write state by the mouth address. Read data is written back to SRAM cells that are not selected by the column address. When an SRAM cell array is configured by this write method, memory cells with different column addresses can be arranged adjacent to each other. Therefore, it is possible to obtain a semiconductor memory device having the flexibility in configuring the SRAM cell array and having resistance against multi-bit errors.
図 18では、 書き込みデータ選択回路 31は書き込みデータ線 WBLBを駆動 し、 CMOSインバータ I V 1を用いて、 これを反転して書き込みビット線 WB Lに出力している。 しかし、 これに限定されず、 書き込みデータ選択回路 31の 構成によっては、 書き込みデータ線 WBLBと書き込みビット線 WBLとの関係 が逆転することもあり得る。  In FIG. 18, the write data selection circuit 31 drives the write data line WBLB, inverts it using the CMOS inverter I V 1 and outputs it to the write bit line WBL. However, the present invention is not limited to this, and depending on the configuration of the write data selection circuit 31, the relationship between the write data line WBLB and the write bit line WBL may be reversed.
(実施例 7)  (Example 7)
本発明の第七の実施例について図 21を参照して説明する。 図 21は 7 トラン ジスタ SRAMセルを備えた第 7のメモリ回路プロック構成図である。 本実施例 では、 第六の実施例における書き込みデータの反転データを SRAM回路プロッ クにおいて生成している。  A seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 21 is a seventh memory circuit block configuration diagram including seven transistor SRAM cells. In this embodiment, the inverted data of the write data in the sixth embodiment is generated in the SRAM circuit block.
SRAM回路ブロック 52は、 7個のトランジスタで構成される複数個の S R AMセル 12とセンスアンプ 21と、 書き込み NMOS トランジスタ N 1 1と、 書き込みビット線 WB Lを駆動する CMO S NORゲート NR 1とで構成され る。 実施例 6と比較した場合、 書き込みデータの反転データを生成する CMOS NORゲート NR 1が追加されている。 CMOS NORゲート NR 1は、 書き 込みデータ線 WBLBと書き込み選択信号 WE Bとが入力され、 書き込みビット 線 WB Lに出力する。 SRAMセル 12とセンスアンプ 21と書き込み NMOS トランジスタ Nl 1とは実施例 6と同じ構成である。  The SRAM circuit block 52 includes a plurality of SRAM cells 12 including 7 transistors, a sense amplifier 21, a write NMOS transistor N 1 1, and a CMO S NOR gate NR 1 that drives a write bit line WB L. Consists of Compared to the sixth embodiment, a CMOS NOR gate NR 1 for generating inverted data of write data is added. The CMOS NOR gate NR 1 receives the write data line WBLB and the write selection signal WEB and outputs it to the write bit line WB L. The SRAM cell 12, the sense amplifier 21, and the write NMOS transistor Nl 1 have the same configuration as in the sixth embodiment.
データ入出力回路 64は、 二次元状に配置された SRAM回路プロック 52と の間で、 データの送受信を行うデータ入出力回路である。 データ入出力回路 64 は、 カラムァドレスに従って複数の読み出しデータ線 DLの中から 1本を選択す る読み出しデータ選択回路 6 ίと、 読み出しデータ線 DLと書き込みデータ D I の一方を選択して書き込みデータ線 WBLBに出力する書き込みデータ選択回路 31とで構成される。 複数の SRAM回路ブロック 52間に共通に配線されるグ ローバルデータ信号線は、 読み出しデータ線 DLと、 書き込みデータ線 WBLB である。 The data input / output circuit 64 is a data input / output circuit that transmits / receives data to / from the SRAM circuit block 52 arranged two-dimensionally. Data input / output circuit 64 Is a read data selection circuit that selects one of the multiple read data lines DL according to the column address, and selects one of the read data line DL or write data DI and outputs it to the write data line WBLB. And data selection circuit 31. The global data signal lines commonly wired between the plurality of SRAM circuit blocks 52 are the read data line DL and the write data line WBLB.
本回路の書き込み時の動作について説明する。 口ゥァドレスによって選択され た SRAM回路ブロック 52の任意のヮード線 WLが活性化されて S RAMセル 12の記憶データがビット線 BLに出力される。 この時、 読み出し時に記憶デー タが破壊されることを防止するために、 反転ワード線 WLBも同時に "0" レべ ルにする。 センスアンプ 21がビット線 B Lに出力されたデータ信号を増幅し、 増幅された読み出しデータが読み出しデータ線 D Lに出力される。  The operation at the time of writing of this circuit will be described. The arbitrary data line WL of the SRAM circuit block 52 selected by the address is activated and the stored data of the SRAM cell 12 is output to the bit line BL. At this time, in order to prevent the stored data from being destroyed during reading, the inverted word line WLB is also set to "0" at the same time. The sense amplifier 21 amplifies the data signal output to the bit line BL, and the amplified read data is output to the read data line DL.
データ入出力回路 64において、 カラムァドレスによって選択された書き込み データ選択回路 31ではカラム選択信号 Y Aが "1" レベルであり、 書き込みデ ータ D Iが選択され書き込みデータ線 WB LBに出力される。 カラムァドレスに よって選択されない書き込みデータ選択回路 31ではカラム選択信号 Y Aが "0" レベルであり、 読み出しデータ線 DLが選択され書き込みデータ線 WB L Bに出力される。  In the data input / output circuit 64, in the write data selection circuit 31 selected by the column address, the column selection signal YA is at "1" level, and the write data DI is selected and output to the write data line WB LB. In the write data selection circuit 31 that is not selected by the column address, the column selection signal Y A is at “0” level, and the read data line DL is selected and output to the write data line WB L B.
口ゥァドレスによって選択された SRAM回路ブロック 52では、 書き込み選 択信号 WE Bが活性化されて " 0 " レベルであり、 ゲート NR 1は書き込みデー タ線 WB LBに出力された信号の反転信号を書き込みビット線 WB Lに出力する。 しかし口ゥァドレスによって選択されない SRAM回路ブロック 52では、 ヮー ド線は非活性化、 書き込み選択信号 WE Bが "1" レベルであり、 書き込みビッ ト線 WBLは "0" レベルである。  In the SRAM circuit block 52 selected by the address, the write selection signal WEB is activated and is at "0" level, and the gate NR 1 writes the inverted signal of the signal output to the write data line WB LB Output to bit line WBL. However, in the SRAM circuit block 52 not selected by the address, the node line is deactivated, the write selection signal WEB is at "1" level, and the write bit line WBL is at "0" level.
次いで、 口ゥァドレスによって選択された S RAM回路ブロック 52において、 書き込み選択信号 WEが活性化されて、 書き込み NMOS トランジスタ Nl 1が オンして書き込みデータが書き込みデータ線 WB LBからビット線 B Lに出力さ れる。 同時に、 ワード線 WLが活性化された S RAMセル 12の書き込みワード 線 WWLが活性化される。 カラムアドレスによって選択された SRAMセル 12 には、 書き込みデータ D Iのデータが書き込まれる。 カラムアドレスによって選 択されない SRAMセル 12には、 読み出しデータ線 DLに出力された信号、 す なわち SRAMセル 12自身の記憶データが書き戻される。 従って、 カラムアド レスによって選択されない SRAMセル 12において、 記憶データが破壊される ことなく、 カラムァドレスによって選択された SRAMセル 12のみに安定なデ ータ書き込みを行うことが可能となる。 Next, in the SRAM circuit block 52 selected by the address, the write selection signal WE is activated, the write NMOS transistor Nl 1 is turned on, and the write data is output from the write data line WB LB to the bit line BL. . At the same time, the write word of the SRAM cell 12 in which the word line WL is activated Line WWL is activated. The data of the write data DI is written into the SRAM cell 12 selected by the column address. In the SRAM cell 12 not selected by the column address, the signal output to the read data line DL, that is, the storage data of the SRAM cell 12 itself is written back. Therefore, in the SRAM cell 12 not selected by the column address, it is possible to perform stable data writing only to the SRAM cell 12 selected by the column address without destroying the stored data.
本実施例の書き込み方法においても、 ロウァドレスにより書き込み状態にァク セスされた SRAMセルのうち、 カラムァドレスによって選択された S RAMセ ルには書き込みデータ信号が書き込まれる。 カラムァドレスによって選択されな い SRAMセルには読み出しデータが書き戻される。 本書き込み方法により、 S RAMセルアレーを構成する場合、 異なるカラムァドレスのメモリセルを隣接さ せて配置することが可能となる。 このため S RAMセルァレー構成時の自由度を 有し、 かつマルチビットエラーに対する耐性を備えた半導体記憶装置が得られる。 図 21では、 書き込みデータ選択回路 31はグローバルデータ信号線の書き込 みデータ線 WB LBを駆動し、 CMOS NORゲート NR 1を用いて、 これを 反転して書き込みビット線 WBLに出力している。 しかし、 これに限定されず、 書き込みデータ選択回路 31の構成によっては、 書き込みデータ線 WB LBと書 き込みビット線 WB Lとの関係が逆転することもあり得る。 この時、 CMOS NORゲート NR 1の代わりに CMO Sインバータゲートを用いることができる。 (実施例 8)  Also in the write method of this embodiment, the write data signal is written to the SRAM cell selected by the column address among the SRAM cells accessed to the write state by the row address. Read data is written back to SRAM cells that are not selected by the column address. When an SRAM cell array is configured by this writing method, memory cells having different column addresses can be arranged adjacent to each other. Therefore, it is possible to obtain a semiconductor memory device having flexibility in the configuration of the SRAM cell array and having resistance against multi-bit errors. In FIG. 21, the write data selection circuit 31 drives the write data line WB LB of the global data signal line, inverts it using the CMOS NOR gate NR 1 and outputs it to the write bit line WBL. However, the present invention is not limited to this, and depending on the configuration of the write data selection circuit 31, the relationship between the write data line WB LB and the write bit line WB L may be reversed. At this time, a CMOS inverter gate can be used instead of the CMOS NOR gate NR1. (Example 8)
本発明の第八の実施例について図 22を参照して説明する。 図 22は 7 トラン ジスタ SRAMセルを備えた第 8のメモリ回路ブロック構成図である。 本構成は、 第六の実施例のデータ入出力回路 63内の書き込みデータ選択回路 31と CMO Sインバータ I V 1とを、 SRAM回路ブロック 53内に分散配置した例である。  An eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 22 is an eighth memory circuit block diagram including seven transistor SRAM cells. This configuration is an example in which the write data selection circuit 31 and the CMOS inverter I V 1 in the data input / output circuit 63 of the sixth embodiment are distributed in the SRAM circuit block 53.
SRAM回路ブロック 53は、 7個のトランジスタで構成される複数個の S R AMセル 12と、 センスアンプ 21と、 書き込みデータ選択回路 32と、 CMO Sインバータ I V2と、 書き込み NMOS トランジスタ Nl 1とで構成される。 SRAMセル12と、 センスアンプ 21と、 書き込み NMOS トランジスタ N 1 1とは実施例 6と同じ構成である。 書き込みデータ選択回路 32は、 読み出しデ ータ線 DLと書き込みデータ線 D I 2の一方を選択してデータ線 WBLBに出力 する。 CMOSインバータ I V 2は、 そのデータ線 WB LBの信号を反転して書 き込みビット線 WBLに出力する。 The SRAM circuit block 53 includes a plurality of SRAM cells 12 including seven transistors, a sense amplifier 21, a write data selection circuit 32, a CMOS inverter IV2, and a write NMOS transistor Nl 1. Is done. The SRAM cell 12, the sense amplifier 21, and the write NMOS transistor N 1 1 have the same configuration as in the sixth embodiment. The write data selection circuit 32 selects one of the read data line DL and the write data line DI 2 and outputs it to the data line WBLB. The CMOS inverter IV 2 inverts the signal on the data line WB LB and outputs it to the write bit line WBL.
データ入出力回路 65は、 二次元状に配置された SRAM回路ブロック 53と の間で、 データの送受信を行うデータ入出力回路である。 データ入出力回路 65 は、 カラムァドレスに従って複数の読み出しデータ線 DLの中から 1つを選択す る読み出しデータ選択回路 61と、 書き込みデータ D Iを書き込みデータ線 D I 2へ出力する書き込みデータ駆動回路 62とで構成される。 複数の SRAM回路 ブロック 53間に共通に配線されるグローバルデータ信号線は、 読み出しデータ 線 DLと、 書き込みデータ線 D I 2である。  The data input / output circuit 65 is a data input / output circuit that transmits / receives data to / from the SRAM circuit block 53 arranged two-dimensionally. The data input / output circuit 65 includes a read data selection circuit 61 that selects one of a plurality of read data lines DL according to the column address, a write data drive circuit 62 that outputs the write data DI to the write data line DI 2, and Consists of. Global data signal lines commonly wired between the plurality of SRAM circuit blocks 53 are the read data line DL and the write data line D I 2.
本回路の書き込み時の動作について説明する。 口ゥァドレスによって選択され た SRAM回路ブロック 53の任意のワード線 WLが活性化されて S RAMセル 12の記憶データがビッ ト線 B Lに出力される。 この時、 読み出し時に記憶デー タが破壊されることを防止するために、 反転ヮード線 W L Bも同時に非活性化す る。 センスアンプ 21がビット線 BLに出力されたデータ信号を増幅し、 増幅さ れた読み出しデータが読み出しデータ線 D Lに出力される。  The operation at the time of writing of this circuit will be described. The arbitrary word line WL of the SRAM circuit block 53 selected by the address is activated and the stored data of the SRAM cell 12 is output to the bit line BL. At this time, in order to prevent the stored data from being destroyed at the time of reading, the inversion lead line W L B is also deactivated at the same time. The sense amplifier 21 amplifies the data signal output to the bit line BL, and the amplified read data is output to the read data line DL.
カラムァドレスによって選択された書き込みデータ選択回路 32では選択信号 YSが "1" レベルであり、 書き込みデータ線 D I 2が選択され書き込みデータ 線 WBLB, さらに反転されて書き込みビット線 WB Lに出力される。 カラムァ ドレスによって選択されない書き込みデータ選択回路 32では選択信号 Y Sが "0" レベルであり、 読み出しデータ線 DLが選択され書き込みデータ線 WBL B, さらに反転されて書き込みビット線 WB Lに出力される。 ロウアドレスによ つて選択されない S RAM回路ブロック 53では、 書き込み選択回路 32は、 読 み出しデータ線 DLと書き込みデータ線 D I 2のどちらも選択しない。  In the write data selection circuit 32 selected by the column address, the selection signal YS is at “1” level, the write data line D I 2 is selected and further inverted and output to the write bit line WB L. In the write data selection circuit 32 that is not selected by the column address, the selection signal Y S is at the “0” level, the read data line DL is selected and output to the write data line WBL B and further inverted to the write bit line WBL. In the SRAM circuit block 53 that is not selected by the row address, the write selection circuit 32 selects neither the read data line DL nor the write data line DI2.
次いで、 ロウァドレスによって選択された S RAM回路ブロック 53において 書き込み選択信号 WEが活性化されて、 書き込み NMOS トランジスタ Nl 1が オンして書き込みデータがビット線 B Lに出力される。 同時に、 ワード線 WLカ 活性ィ匕された SRAMセル 12の書き込みワード線 WWLが活性化される。 カラ ムァドレスによって選択された SRAMセル 12には、 書き込みデータ D Iのデ ータが書き込まれる。 カラムアドレスによって選択されない SRAMセル 1 2に は、 読み出しデータ線 DLに出力された信号、 すなわち SRAMセル 12自身の 記憶データが書き戻される。 従って、 カラムアドレスによって選択されない SR AMセル 12において、 記憶データが破壊されることなく、 カラムアドレスによ つて選択された SRAMセル 12のみに安定なデータ書き込みを行うことが可能 となる。 Next, the write selection signal WE is activated in the SRAM circuit block 53 selected by the row address, and the write NMOS transistor Nl 1 is activated. Turns on and write data is output to bit line BL. At the same time, the write word line WWL of the SRAM cell 12 activated by the word line WL activation is activated. The data of the write data DI is written into the SRAM cell 12 selected by the column address. In the SRAM cell 12 not selected by the column address, the signal output to the read data line DL, that is, the storage data of the SRAM cell 12 itself is written back. Accordingly, in the SRAM cell 12 not selected by the column address, it is possible to perform stable data writing only to the SRAM cell 12 selected by the column address without destroying the stored data.
本実施例の書き込み方法においても、 ロウァドレスにより書き込み状態にァク セスされた SRAMセルのうち、 カラムァドレスによって選択された S RAMセ ルには書き込みデータ信号が書き込まれる。 カラムァドレスによって選択されな い SRAMセルには読み出しデータが書き戻される。 本書き込み方法により、 S RAMセルアレーを構成する場合、 異なるカラムァドレスのメモリセルを隣接さ せて配置することが可能となる。 このため SRAMセルアレー構成時の自由度を 有し、 かつマルチビットエラーに対する耐性を備えた半導体記憶装置が得られる。 図 22では、 書き込みデータ選択回路 32はデータ線 WB LBを駆動し、 CM OSインバータ I V 2を用いて、 これを反転して書き込みビット線 WBLに出力 している。 し力 し、 これに限定されず、 書き込みデータ選択回路 32の構成によ つては、 データ線 WB LBと書き込みビット線 WBLとの関係が逆転することも あり得る。  Also in the write method of this embodiment, the write data signal is written to the SRAM cell selected by the column address among the SRAM cells accessed to the write state by the row address. Read data is written back to SRAM cells that are not selected by the column address. When an SRAM cell array is configured by this writing method, memory cells having different column addresses can be arranged adjacent to each other. Therefore, it is possible to obtain a semiconductor memory device having flexibility when configuring the SRAM cell array and having resistance against multi-bit errors. In FIG. 22, the write data selection circuit 32 drives the data line WB LB, inverts it using the CMOS inverter I V 2 and outputs it to the write bit line WBL. However, the present invention is not limited to this, and depending on the configuration of the write data selection circuit 32, the relationship between the data line WBLB and the write bit line WBL may be reversed.
(実施例 9)  (Example 9)
本発明の第九の実施例について図 23を参照して説明する。 図 23は 7 トラン ジスタ SRAMセルを備えた第 9のメモリ回路プロック構成図である。 本実施例 のセンスアンプ 22は、 センスアンプ活性化信号 REにより読み出し時のみに動 作する。  A ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 23 is a block diagram of a ninth memory circuit block having seven transistor SRAM cells. The sense amplifier 22 of this embodiment operates only at the time of reading by the sense amplifier activation signal RE.
SRAM回路ブロック 54は、 7個のトランジスタで構成される複数個の SR AMセノレ 1 2と、 センスアンプ 22と、 書き込みデータ選択回路 33と、 CMO Sインバータ I V2と、 書き込み NMOS トランジスタ Nl 1とで構成される。 SRAMセル 12は、 実施例 6と同様である。 センスアンプ 22は、 センスアン プ活性化信号 REにより読み出し時のみに動作し、 ビットト線 BLを入力とし、 読み出しデータ線 DLに出力する。 書き込みデータ選択回路 33は、 ビット線 B Lと書き込みデータ線 D I 2の一方を選択してデータ線 WBLBに出力する。 C MOSインバータ I V2は、 データ線 WBLBの信号を反転して書き込みビット 線 WBLに出力する。 NMOS トランジスタ Nl 1は、 書き込み選択信号 WEを ゲート入力とし、 ビット線 BLとデータ線 WBLB間のデータ転送を行う。 データ入出力回路 65は、 二次元状に配置された SRAM回路プロック 54と の間で、 データの送受信を行うデータ入出力回路である。 データ入出力回路 65 は、 カラムァドレスに従って複数の読み出しデータ線 DLの中から 1つを選択す る読み出しデータ選択回路 61と、 書き込みデータ D Iを書き込みデータ線 D I 2へ出力する書き込みデータ駆動回路 62とで構成される。 複数の SRAM回路 プロック 54間に共通に配線されるグローバルデータ信号線は、 読み出しデータ 線 DLと、 書き込みデータ線 D I 2である。 The SRAM circuit block 54 includes a plurality of SRAM memory 1 2 composed of 7 transistors, a sense amplifier 22, a write data selection circuit 33, and a CMO. It consists of S inverter I V2 and write NMOS transistor Nl 1. The SRAM cell 12 is the same as that in the sixth embodiment. The sense amplifier 22 operates only at the time of reading by the sense amplifier activation signal RE, receives the bit line BL, and outputs it to the read data line DL. The write data selection circuit 33 selects one of the bit line BL and the write data line DI 2 and outputs it to the data line WBLB. The C MOS inverter I V2 inverts the signal on the data line WBLB and outputs it to the write bit line WBL. The NMOS transistor Nl 1 uses the write selection signal WE as a gate input, and transfers data between the bit line BL and the data line WBLB. The data input / output circuit 65 is a data input / output circuit that transmits / receives data to / from the SRAM circuit block 54 arranged two-dimensionally. The data input / output circuit 65 includes a read data selection circuit 61 that selects one of a plurality of read data lines DL according to the column address, a write data drive circuit 62 that outputs the write data DI to the write data line DI 2, and Consists of. The global data signal lines commonly wired between the plurality of SRAM circuit blocks 54 are the read data line DL and the write data line DI2.
本回路の書き込み時の動作について説明する。 口ゥァドレスによって選択され た SRAM回路ブロック 54の任意のヮード線 WLが活性化されて S RAMセル 12の記憶データがビッ ト線 B Lに出力される。 この時、 読み出し時に記憶デー タが破壊されることを防止するために、 反転ヮード線 WLBも同時に非活性化す る。 このときセンスアンプ活性化信号 REを "0" レベルとして、 センスアンプ 22は読み出し操作時のみに動作させる。  The operation at the time of writing of this circuit will be described. The arbitrary word line WL of the SRAM circuit block 54 selected by the address is activated and the stored data of the SRAM cell 12 is output to the bit line BL. At this time, in order to prevent the stored data from being destroyed at the time of reading, the inversion node line WLB is also deactivated at the same time. At this time, the sense amplifier activation signal RE is set to “0” level, and the sense amplifier 22 is operated only during the read operation.
カラムァドレスによって選択された書き込みデータ選択回路 33では選択信号 YSが "1" レベルであり、 書き込みデータ線 D I 2が選択され書き込みビット 線 WB Lに出力される。 カラムァドレスによって選択されない書き込みデータ選 択回路 33では選択信号 Y Sが "0 " レベルであり、 ビット線信号 B Lが選択さ れ書き込みビット線 WB Lに出力される。 口ゥァドレスによって選択されない S RAM回路ブロック 54では選択信号 YSは "0" レベルであり、 書き込み選択 回路 33は "1" レベルに充電されたビット線 BLを選択する。 次いで、 口ゥァドレスによって選択された SRAM回路ブロック 54において、 書き込み選択信号 WEが活性化されて、 書き込み NMOSトランジスタ Nl 1が オンして書き込みデータがビッ ト線 B Lに出力される。 同時に、 ワード線 WL力 S 活性化された S RAMセル 12の書き込みワード線 WWLが活性化される。 カラ ムァドレスによって選択された SRAMセル 12には、 書き込みデータ D Iのデ ータが書き込まれる。 カラムァドレスによって選択されない SRAMセル 12に は、 ビット線 B Lに出力された信号、 すなわち SRAMセル 12自身の記憶デー タが書き戻される。 従って、 カラムアドレスによって選択されない S RAMセル 12において、 記憶データが破壊されることなく、 カラムアドレスによって選択 された SRAMセル 1 2のみに安定なデータ書き込みを行うことが可能となる。 本実施例の書き込み方法においても、 ロウァドレスにより書き込み状態にァク セスされた S RAMセルのうち、 カラムァドレスによって選択された S RAMセ ルには書き込みデータ信号が書き込まれる。 カラムァドレスによって選択されな い SRAMセルには読み出しデータが書き戻される。 本書き込み方法により、 S RAMセルアレーを構成する場合、 異なるカラムァドレスのメモリセルを隣接さ せて配置することが可能となる。 このため S RAMセルァレー構成時の自由度を 有し、 かつマルチビットエラーに対する耐性を備えた半導体記憶装置が得られる。 図 23では、 書き込みデータ選択回路 33はデータ線 WBLBを駆動し、 CM OSインバータ I V 2を用いて、 これを反転して書き込みビット線 WBLに出力 している。 しかし、 これに限定されず、 書き込みデータ選択回路 33の構成によ つては、 データ線 WB LBと書き込みビット線 WBLとの関係が逆転することも あり得る。 In the write data selection circuit 33 selected by the column address, the selection signal YS is at “1” level, and the write data line DI 2 is selected and output to the write bit line WBL. In the write data selection circuit 33 that is not selected by the column address, the selection signal YS is “0” level, and the bit line signal BL is selected and output to the write bit line WBL. In the SRAM circuit block 54 that is not selected by the address, the selection signal YS is at the “0” level, and the write selection circuit 33 selects the bit line BL charged to the “1” level. Next, in the SRAM circuit block 54 selected by the address, the write selection signal WE is activated, the write NMOS transistor Nl 1 is turned on, and write data is output to the bit line BL. At the same time, the write word line WWL of the activated SRAM cell 12 is activated. The data of the write data DI is written into the SRAM cell 12 selected by the column address. In the SRAM cell 12 not selected by the column address, the signal output to the bit line BL, that is, the stored data of the SRAM cell 12 itself is written back. Therefore, in the SRAM cell 12 not selected by the column address, it is possible to perform stable data writing only to the SRAM cell 12 selected by the column address without destroying the stored data. Also in the write method of this embodiment, the write data signal is written to the SRAM cell selected by the column address among the SRAM cells accessed to the write state by the row address. Read data is written back to SRAM cells that are not selected by the column address. When an SRAM cell array is configured by this writing method, memory cells having different column addresses can be arranged adjacent to each other. Therefore, it is possible to obtain a semiconductor memory device having flexibility in the configuration of the SRAM cell array and having resistance against multi-bit errors. In FIG. 23, the write data selection circuit 33 drives the data line WBLB, inverts it using the CMOS inverter IV2, and outputs it to the write bit line WBL. However, the present invention is not limited to this, and depending on the configuration of the write data selection circuit 33, the relationship between the data line WB LB and the write bit line WBL may be reversed.
(実施例 10)  (Example 10)
本発明の第 10の実施例について図 24を参照して説明する。 図 24は 7 トラ ンジスタ SRAMセルを備えた第 10のメモリ回路ブロック構成図である。 本構 成は、 読み出しデータ線 D Lを入出力共用にした回路構成例である。  A tenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 24 is a block diagram of a tenth memory circuit block having 7 transistor SRAM cells. This configuration is an example of a circuit configuration in which the read data line DL is shared for input and output.
SRAM回路ブロック 55は、 7個のトランジスタで構成される複数個の SR AMセル 1 2と、 センスアンプ 23と、 読み出しデータ線 DLを反転して書き込 みビット線 WB Lに出力する CMOS NORゲート NR 1と、 書き込み NMO Sトランジスタ Ni l とで構成される。 SRAMセル 12は実施例 6と同じ構 成である。 センスアンプ 23は、 センスアンプ活性化信号 REBにより活性化さ れ、 ビット線 BLを入力とし、 その出力をデータ線 DLに出力する。 CMOS NORゲート NR 1は、 書き込み選択信号 WE Bによりデータ線 DLを反転して 一方の書き込みビット線 WB L 1に出力する。 NMOS トランジスタ Nl 1は、 書き込み選択信号 WEをゲート入力とし、 ビット線 B Lとデータ線 DL間のデー タ転送を行う。 The SRAM circuit block 55 has a plurality of SRAM cells 12 composed of 7 transistors, the sense amplifier 23, and the read data line DL inverted and written. This is composed of a CMOS NOR gate NR 1 that outputs to the bit line WB L and a write NMOS transistor Nil. The SRAM cell 12 has the same configuration as that of the sixth embodiment. The sense amplifier 23 is activated by the sense amplifier activation signal REB, receives the bit line BL, and outputs the output to the data line DL. The CMOS NOR gate NR 1 inverts the data line DL by the write selection signal WEB and outputs it to one write bit line WB L 1. The NMOS transistor Nl 1 uses the write selection signal WE as a gate input, and transfers data between the bit line BL and the data line DL.
データ入出力回路 66は、 二次元状に配置された SRAM回路ブロック 55と の間で、 データの送受信を行うデータ入出力回路である。 読み出し時にはカラム 了ドレスによってセンスアンプ活性化信号 REBを活性化させ、 データ線 Dしの 信号を読み出しデータ DOとして出力する。 書き込み時にはカラムァドレスによ つてデータ入力信号をデータ線 D Lへ出力する。  The data input / output circuit 66 is a data input / output circuit that transmits / receives data to / from the SRAM circuit block 55 arranged two-dimensionally. When reading, the sense amplifier activation signal REB is activated by the column end address, and the signal on the data line D is output as read data DO. When writing, the data input signal is output to the data line DL by the column address.
本回路の書き込み時の動作について説明する。 口ゥァドレスによって選択され た S RAM回路ブロック 55の任意のヮード線 WLが活性化されて S RAMセル 12の記憶データがビット線 B Lに出力される。 この時、 読み出し時に記憶デー タが破壊されることを防止するために、 反転ヮード線 W L Bも同時に非活性化す る。  The operation at the time of writing of this circuit will be described. An arbitrary word line WL of the SRAM circuit block 55 selected by the address is activated, and the storage data of the SRAM cell 12 is output to the bit line BL. At this time, in order to prevent the stored data from being destroyed at the time of reading, the inversion lead line W L B is also deactivated at the same time.
カラムァドレスによって選択された SRAM回路ブロック 55では、 センスァ ンプ活性化信号 REBは "1" レベル、 書き込み選択信号 WE Bは "0" レベル である。 センスアンプ活性化信号 REBが "1" レベルでセンスアンプ 23の動 作を停止させ、 データ入出力回路 66より、 読み出しデータ線 DLに外部からの 書き込みデータ D Iが出力される。 書き込み選択信号 WE Bが活性化されて In the SRAM circuit block 55 selected by the column address, the sense amplifier activation signal REB is “1” level and the write selection signal WEB is “0” level. When the sense amplifier activation signal REB is “1” level, the operation of the sense amplifier 23 is stopped, and the data input / output circuit 66 outputs write data DI from the outside to the read data line DL. Write select signal WE B is activated
"0" レベルであり、 データ入出力回路 66より読み出しデータ線 DLに出力さ れた書き込み用の書き込みデータ D Iが NORゲート NR 1によって書き込みビ ット線 WBLに出力される。 センスアンプ 23の動作を停止させることで、 デー タ線 D Lにおけるデータ衝突を回避することができる。 The write data DI for writing, which is “0” level and output from the data input / output circuit 66 to the read data line DL, is output to the write bit line WBL by the NOR gate NR 1. By stopping the operation of the sense amplifier 23, data collision on the data line DL can be avoided.
カラムァドレスによって選択されない S RAM回路ブロック 55では、 センス アンプ活性化信号 RE Bは "0" レベル、 書き込み選択信号 WEBは "0" レべ ルである。 センスアンプ活性ィ b信号 REBが "0" レベルで、 センスアンプ 23 を動作させてビット線 B Lのデータを増幅し、 データ線 DLに読み出す。 書き込 み選択信号 WE Bは "0" レベルであり、 センスアンプ 23より読み出しデータ 線 DLに出力された読み出しデータが NORゲート NR 1によって書き込みビッ ト線 WBLに出力される。 In the SRAM circuit block 55 that is not selected by the column address, the sense The amplifier activation signal RE B is at "0" level, and the write selection signal WEB is at "0" level. Sense amplifier active b When signal REB is "0" level, operate sense amplifier 23 to amplify the data on bit line BL and read it to data line DL. The write selection signal WEB is at "0" level, and the read data output from the sense amplifier 23 to the read data line DL is output to the write bit line WBL by the NOR gate NR1.
口ゥァドレスによって選択されない SRAM回路ブロック 55では、 ヮード線 は非活性、 書き込み選択信号 WE Bは "1" レベルであり、 書き込みビッ ト線 W BLは "0" レベルに固定される。  In the SRAM circuit block 55 not selected by the address, the word line is inactive, the write selection signal WEB is at "1" level, and the write bit line WBL is fixed at "0" level.
次いで、 口ゥァドレスによって選択された S RAM回路ブロック 55において、 書き込み選択信号 WEが活性化されて、 書き込み NMOS トランジスタ Nl 1が オンして書き込みデータがビッ ト線 BLに出力される。 同時に、 ワード線 WLが 活性化された S RAMセル 12の書き込みワード線 WWLが活性化される。 カラ ムァドレスによって選択された SRAMセル 12には、 書き込みデータ D Iのデ ータが書き込まれる。 カラムァドレスによって選択されない S RAMセル 12に は、 読み出しデータ線 DLに出力された信号、 すなわち SRAMセル 12自身の 記憶データが書き戻される。 従って、 カラムアドレスによって選択されない SR AMセル 12において、 記憶データが破壊されることなく、 カラムアドレスによ つて選択された SRAMセル 12のみに安定なデータ書き込みを行うことが可能 となる。  Next, in the SRAM circuit block 55 selected by the address, the write selection signal WE is activated, the write NMOS transistor Nl 1 is turned on, and the write data is output to the bit line BL. At the same time, the write word line WWL of the SRAM cell 12 in which the word line WL is activated is activated. The data of the write data D I is written to the SRAM cell 12 selected by the column address. A signal output to the read data line DL, that is, data stored in the SRAM cell 12 itself is written back to the SRAM cell 12 that is not selected by the column address. Accordingly, in the SRAM cell 12 not selected by the column address, it is possible to perform stable data writing only to the SRAM cell 12 selected by the column address without destroying the stored data.
本実施例の書き込み方法においては、 ロウァドレスにより書き込み状態にァク セスされた SRAMセルのうち、 カラムァドレスによって選択された S RAMセ ルには書き込みデータ信号が書き込まれる。 カラムァドレスによって選択されな い SRAMセルには読み出しデータが書き戻される。 本書き込み方法により、 S RAMセルアレーを構成する場合、 異なるカラムァドレスのメモリセルを隣接さ せて配置することが可能となる。 このため S RAMセルァレー構成時の自由度を 有し、 かつマルチビットエラーに対する耐性を備えた半導体記憶装置が得られる。 実施例 5と同様に、 センスアンプ 23の具体例として、 図 14に示すセンスァ ンプを用いることが可能である。 この場合、 センスアンプの入力 RBLにはビッ ト線 B Lを接続する。 2つの SRAMセルアレーの間に 1つのセンスアンプを配 置する構成とした場合、 実施例 5と同様に、 センスアンプ 23の具体例として図 1 7に示すセンスアンプを用いることができる。 この場合、 センスアンプの入力 RB 1と RBL2には、 2つの SRAMセルアレーの各々のビット線を接続する。 本発明の半導体記憶装置は、 読み出しマージンを改善するために書き込み専用 ワード線を有する SRAMセルにより構成される。 書き込み操作を行う場合、 書 き込み動作を行う前に読み出し操作を行い、 ビット線に読み出しデータを出力す る。 読み出しデータと、 外部からの書き込みデータを切り替える書き込みデータ 選択回路により、 カラムァドレスで選択された SRAMセルには書き込みデータ を書き込み、 カラムァドレスで選択されない SRAMセルでは記憶データをライ トバックする。 これによつて、 SRAMセルアレーを構成する場合、 従来 SRA Mと同様に、 異なるカラムァドレスのメモリセルを隣接させて配置することが可 能となる。 SRAMセルアレー構成時の自由度が増大するとともに、 宇宙線ゃァ ルファ線によるマルチビットエラーに対する耐性を向上させることが可能な半導 体記憶装置が得られる。 In the write method of the present embodiment, a write data signal is written to the SRAM cell selected by the column address among the SRAM cells accessed in the write state by the row address. Read data is written back to SRAM cells that are not selected by the column address. When an SRAM cell array is configured by this writing method, memory cells having different column addresses can be arranged adjacent to each other. Therefore, it is possible to obtain a semiconductor memory device having flexibility in the configuration of the SRAM cell array and having resistance against multi-bit errors. As in the fifth embodiment, a specific example of the sense amplifier 23 is shown in FIG. Amplifiers can be used. In this case, the bit line BL is connected to the input RBL of the sense amplifier. When one sense amplifier is arranged between two SRAM cell arrays, the sense amplifier shown in FIG. 17 can be used as a specific example of the sense amplifier 23 as in the fifth embodiment. In this case, the bit lines of the two SRAM cell arrays are connected to the input RB 1 and RBL 2 of the sense amplifier. The semiconductor memory device of the present invention is composed of SRAM cells having write-only word lines in order to improve the read margin. When performing a write operation, perform the read operation before performing the write operation and output the read data to the bit line. The write data selection circuit that switches between read data and external write data writes the write data to the SRAM cells selected by the column address, and writes back the stored data to the SRAM cells that are not selected by the column address. As a result, when an SRAM cell array is configured, memory cells having different column addresses can be arranged adjacent to each other as in the conventional SRAM. A semiconductor memory device capable of increasing the degree of freedom in configuring the SRAM cell array and improving the resistance to multi-bit errors caused by cosmic rays and alpha rays can be obtained.
以上、 実施形態に基づき本発明を具体的に説明したが、 本発明は上述の実施形 態に制限されるものではなく、 その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すこ とができ、 これらの変更例も本願に含まれることはいうまでもない。 産業上の利用可能性:  The present invention has been specifically described above based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. It goes without saying that the modified example is also included in the present application. Industrial applicability:
本発明は、 書き込み用のヮード線を備えたスタティックランダムアクセスメモ リ (SRAM) 等の半導体記憶装置に適用可能である。 この出願は、 2006年 9月 13日に出願された日本出願特願第 2006-2 47521号を基礎とする優先権を主張し、 その開示のすべてをここに取り込む。  The present invention can be applied to a semiconductor memory device such as a static random access memory (SRAM) having a write write wire. This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2006-2 47521 filed on Sep. 13, 2006, the entire disclosure of which is incorporated herein.

Claims

請 求 の 範 囲 The scope of the claims
1. 第 1の記憶ノードと第 2の記憶ノードとを有し、 前記第 2の記憶ノードを 入力とし前記第 1の記憶ノードを出力とする第 1のインバータ回路と、 前記第 1 の記憶ノードを入力とし前記第 2の記憶ノードを出力とする第 2のィンバータ回 路と、 前記第 1及び前記第 2の記憶ノードにそれぞれァクセスする第 1及び第 2 のアクセス手段と、 を有する SRAMセルを二次元状に複数個配置した半導体記 憶装置であって、 1. a first inverter circuit having a first storage node and a second storage node, wherein the second storage node is an input and the first storage node is an output; and the first storage node And a second inverter circuit having the second storage node as an output and first and second access means for accessing the first and second storage nodes, respectively. A semiconductor memory device arranged in two dimensions,
書き込み時に活性化される書込み用ヮード線と、 読み出し時に活性化される読み 出し用ワード線と、 書き込み時に SRAMセルからの読み出しデータと、 外部か ら入力された書き込みデータとのいずれかを選択する書き込みデータ選択回路と、 を有することを特徴とする半導体記憶装置。 Select one of the write word line activated at the time of writing, the read word line activated at the time of reading, the read data from the SRAM cell at the time of write, and the write data input from the outside A semiconductor memory device comprising: a write data selection circuit.
2. 書き込み動作のはじめに、 ロウアドレスにより選択された SRAMセルか ら読み出された読み出しデータを、 前記ロウァドレスにより選択された書き込み ヮード線を活性化することで前記 S RAMセルに書き戻すことを特徴とする請求 項 1に記載の半導体記憶装置。 2. At the beginning of the write operation, the read data read from the SRAM cell selected by the row address is written back to the SRAM cell by activating the write word line selected by the row address. The semiconductor memory device according to claim 1.
3. 前記書き込みデータ選択回路は、 選択信号に基づいて前記読み出しデータ 又は書き込みデータのいずれかを SRAMセルの書込み用ビット線へ出力するこ とを特徴とする請求項 1に記載の半導体記憶装置。 3. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the write data selection circuit outputs either the read data or the write data to a write bit line of an SRAM cell based on a selection signal.
4. 前記選択信号は、 カラムアドレスによって活性化または非活性化されるこ とを特徴とする請求項 3に記載の半導体記憶装置。 4. The semiconductor memory device according to claim 3, wherein the selection signal is activated or deactivated by a column address.
5. 前記カラムァドレスによって選択される SRAMセルには前記書込みデー タが書き込まれ、 前記カラムァドレスによって選択されない SRAMセルには前 記読み出しデータが書き戻されることを特徴とする請求項 4に記載の半導体記憶 装置。 5. The write data is written in an SRAM cell selected by the column address, and the read data is written back in an SRAM cell not selected by the column address. Semiconductor memory apparatus.
6 . 前記 S R AMセルは、 2個の読み出し専用のトランジスタをさらに備える ことを特徴とする請求項 1から 5のいずれか一項に記載の半導体記憶装置。 6. The semiconductor memory device according to any one of claims 1 to 5, wherein the SRAM cell further includes two read-only transistors.
7 . 前記 2個の読み出し専用のトランジスタは読み出しビット線と接地電位間 に直列に接続され、 前記読み出しビット線に接続されたトランジスタのゲートは 前記読み出し用ヮード線に接続され、 前記接地電位に接続されたトランジスタの ゲートは前記第 2の記憶ノードに接続されたことを特徴とする請求項 6に記載の 半導体記憶装置。 7. The two read-only transistors are connected in series between a read bit line and a ground potential, and a gate of the transistor connected to the read bit line is connected to the read word line and connected to the ground potential. 7. The semiconductor memory device according to claim 6, wherein a gate of the transistor formed is connected to the second storage node.
8 . 前記読み出しビット線はセンスアンプに入力され、 前記センスアンプから は読み出しデータが出力され、 前記書き込みデータ選択回路は前記読み出しデー タと前記書き込みデータとを入力され、 そのいずれか一方のデータを書き込みビ ット線に出力することを特徴とする請求項 7に記載の半導体記憶装置。 8. The read bit line is input to a sense amplifier, the read data is output from the sense amplifier, and the write data selection circuit is input with the read data and the write data. 8. The semiconductor memory device according to claim 7, wherein the data is output to a write bit line.
9 . 前記 S R AMセルは、 前記第 2のインバ一タ回路のドライブトランジスタ に直列に接続され、 そのゲートは反転ヮード線に接続されたトランジスタをさら に備えることを特徴とする請求項 1力 ら 5のいずれか一項に記載の半導体記憶装 置。 9. The SRAM cell is further connected to a drive transistor of the second inverter circuit in series, and further includes a transistor whose gate is connected to an inverting node line. 6. The semiconductor memory device according to any one of 5.
1 0 . 前記第 1のアクセストランジスタに接続されたビット線はセンスアンプ に入力され、 前記センスアンプからは読み出しデータが出力され、 前記書き込み データ選択回路は前記データと前記書き込みデ一タとを入力され、 そのレ、ずれか 一方のデータを書き込みビット線に出力することを特徴とする請求項 9に記載の 半導体記憶装置。 1 0. The bit line connected to the first access transistor is input to a sense amplifier, read data is output from the sense amplifier, and the write data selection circuit inputs the data and the write data. 10. The semiconductor memory device according to claim 9, wherein one of the data and the error is output to a write bit line.
1 1 . 第 1の記憶ノードと第 2の記憶ノードとを有し、 前記第 2の記憶ノード を入力とし前記第 1の記憶ノードを出力とする第 1のィンバータ回路と、 前記第 1の記憶ノードを入力とし前記第 2の記憶ノードを出力とする第 2のィンバータ 回路と、 前記第 1及び前記第 2の記憶ノードにそれぞれァクセスする第 1及び第 2のアクセス手段と、 を有する S R AMセルを二次元状に複数個配置した半導体 記憶装置の書き込み方法において、 1 1. Having a first storage node and a second storage node, the second storage node A first inverter circuit having the first storage node as an input and an output from the first storage node; a second inverter circuit having the first storage node as an input and the second storage node as an output; and In a writing method of a semiconductor memory device in which a plurality of SRAM cells are arranged two-dimensionally, each having first and second access means for accessing the second storage node,
書き込み動作のはじめに、 ロウァドレスにより選択された読み出しヮード線が活 性化された S R AMセルの記憶データを読み出しデータとして読み出し、 その後、 前記口ゥァドレスにより選択された書き込みヮード線を活性化し、 前記読み出し データ、 又は外部から入力された書き込みデータのいずれかを前記 S R AMセル に書き込むことを特徴とする半導体記憶装置の書き込み方法。 At the beginning of the write operation, the storage data of the SRAM cell in which the read word line selected by the row address is activated is read as read data, and then the write word line selected by the port address is activated and the read data is read. A method for writing into a semiconductor memory device, wherein either the write data inputted from the outside or the write data inputted from the outside is written into the SRAM cell.
1 2 . カラムアドレスにより選択された S R AMセルには前記書き込みデータ を書き込み、 カラムァドレスにより選択されない S R AMセルには前記読み出し データを書き戻すことを特徴とする請求項 1 1に記載の半導体記憶装置の書き込 み方法。 1 2. The semiconductor memory according to claim 11, wherein the write data is written in a SRAM cell selected by a column address, and the read data is written back in a SRAM cell not selected by a column address. How to write the device.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008077768A (en) * 2006-09-21 2008-04-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor memory device
JP2008198242A (en) * 2007-02-08 2008-08-28 Toshiba Corp Semiconductor memory device
WO2012042723A1 (en) * 2010-10-01 2012-04-05 パナソニック株式会社 Semiconductor memory device
US8830774B2 (en) 2010-12-16 2014-09-09 Panasonic Corporation Semiconductor memory device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63205890A (en) * 1987-02-23 1988-08-25 Hitachi Ltd Semiconductor memory device
JP2005275382A (en) * 2004-02-25 2005-10-06 Hitachi Displays Ltd Display device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2885607B2 (en) * 1993-05-17 1999-04-26 日本電気アイシーマイコンシステム株式会社 Semiconductor memory
JPH07240095A (en) * 1994-02-28 1995-09-12 Toshiba Corp Multi-port memory
JPH10340584A (en) * 1997-06-09 1998-12-22 Nec Corp Semiconductor memory device
JPH117773A (en) * 1997-06-18 1999-01-12 Sony Corp Semiconductor memory device
JP2004071106A (en) * 2002-08-08 2004-03-04 Renesas Technology Corp Semiconductor memory device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63205890A (en) * 1987-02-23 1988-08-25 Hitachi Ltd Semiconductor memory device
JP2005275382A (en) * 2004-02-25 2005-10-06 Hitachi Displays Ltd Display device

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008077768A (en) * 2006-09-21 2008-04-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor memory device
JP2008198242A (en) * 2007-02-08 2008-08-28 Toshiba Corp Semiconductor memory device
WO2012042723A1 (en) * 2010-10-01 2012-04-05 パナソニック株式会社 Semiconductor memory device
CN102934169A (en) * 2010-10-01 2013-02-13 松下电器产业株式会社 Semiconductor memory device
US8755217B2 (en) 2010-10-01 2014-06-17 Panasonic Corporation Semiconductor memory device
JP5763659B2 (en) * 2010-10-01 2015-08-12 株式会社ソシオネクスト Semiconductor memory device
CN102934169B (en) * 2010-10-01 2015-09-30 株式会社索思未来 Semiconductor storage
US8830774B2 (en) 2010-12-16 2014-09-09 Panasonic Corporation Semiconductor memory device

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