JPH05342877A - 半導体記憶回路 - Google Patents

半導体記憶回路

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JPH05342877A
JPH05342877A JP4171947A JP17194792A JPH05342877A JP H05342877 A JPH05342877 A JP H05342877A JP 4171947 A JP4171947 A JP 4171947A JP 17194792 A JP17194792 A JP 17194792A JP H05342877 A JPH05342877 A JP H05342877A
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JP
Japan
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signal line
transistor
write
blc
node
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4171947A
Other languages
English (en)
Inventor
Atsuo Koshizuka
淳生 越塚
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 信号線間の結合容量の影響による誤動作を防
止することができる半導体記憶回路を提供する。 【構成】 本発明は、一対の負荷素子3,4を有する記
憶素子2を備えた半導体記憶回路1において、記憶素子
2の一対のノードa,bに各々接続した一対の読み出し
信号線R−blt,R−blcと、記憶素子2の一方の
ノードaにこの記憶素子2を構成する記憶動作用のトラ
ンジスタT1 と同等若しくは同等以上の駆動能力を有す
る駆動トランジスタ6を介して接続した一本の書き込み
信号線W−blと、記憶素子2の他方のノードbと電源
Vcとの間に接続した記憶動作用のトランジスタT2 よ
り駆動能力の小さい書き込み動作用の駆動トランジスタ
7とを有するものである。3本の信号線により結合容量
による誤動作の無い安定した動作を発揮させることが可
能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体記憶回路に関
し、より詳しくは、記憶素子に対する書き込み、読み出
し動作が独立して行われる半導体記憶回路に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の半導体記憶回路の従来例を図3
を参照して説明する。同図に示す半導体記憶回路50
は、CMOS型でフリップフロップ回路構成とした記憶
素子51と、この記憶素子51の対称のノードa,bに
各々書き込み動作用の駆動トランジスタ53,54を介
して書き込み信号を送る一対の書き込み信号線W−bl
t,W−blcと、記憶素子51の対称のノードa,b
に各々読み出し動作用の駆動トランジスタ55,56を
介して接続した一対の読み出し信号線R−blt,R−
blcと、駆動トランジスタ53,54のゲートに各々
接続した書き込みワードラインWWLと、駆動トランジ
スタ55,56のゲートに各々接続した読み出しワード
ラインRWLと、一対の読み出し信号線R−blt,R
−blcとに読み出す記憶素子の記憶内容を検出し増幅
する差動センスアンプ57とを具備している。
【0003】記憶素子51は、P型トランジスタ61と
N型トランジスタ62との接続点をノードaとし、P型
トランジスタ63とN型トランジスタ64との接続点を
ノードbとするとともに、これらを相補的に接続してフ
リップフロップ回路構成としたものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、集積回路が
微細化して線間のピッチが狭くなると、線間容量が無視
できなくなり、一の信号線の信号の変動により、他の信
号線の信号に悪影響を及ぼすことがある。図3に示す半
導体記憶回路50の場合、書き込み信号はその振幅が大
きく、電源とグランド間でフルに振幅するので、相補信
号の電位差は数ボルトである。これに対して、読み出し
信号は記憶素子51に記憶した信号であるから、その振
幅が小さく、通常数十ミリボルトから数百ミリボルトで
ある。このため、図3に示すように、書き込み信号線と
読み出し信号線とが隣接している場合、書き込み信号線
の信号が電源電圧からグランド電圧或いはグランド電圧
から電源電圧へと変動すると、容量結合により読み取り
信号線に意図しない電流が流れ、読み出しに時間がかか
ったり、誤動作の原因となる。
【0005】図4は、従来の半導体記憶回路の信号線間
の結合容量を示す説明図である。以下図4をも参照し
て、図3に示す従来の半導体記憶回路の結合容量の影響
について詳述する。図3に示す従来の半導体記憶回路5
0において、書き込み動作時の初期状態として、書き込
みワードラインWWLをハイ、読み出しワードラインR
WLをハイ、書き込み信号線W−bltをハイ、書き込
み信号線W−blcをローとしておき、また、読み出し
信号線R−bltをハイ、読み出し信号線R−blcを
ローとしておくものとする。
【0006】この状態では、書き込み信号線W−blt
と読み出し信号線R−bltとの間の結合容量Ctは、
書き込み信号線W−bltの電位レベルが読み出し信号
線R−bltの電位レベルよりも大きいので、図4に示
すように書き込み信号線W−blt側がプラス、読み出
し信号線R−blt側がマイナスとなる。一方、書き込
み信号線W−blcと読み出し信号線R−blcとはい
ずれもローの状態であるが、書き込み信号線W−blc
の電位レベルが読み出し信号線R−blcの電位レベル
よりも低く、この結果、書き込み信号線W−blcと読
み出し信号線R−blcとの間の結合容量Ccは、図4
に示すように書き込み信号線W−blc側がマイナス、
読み出し信号線R−blc側がプラスとなる。
【0007】この状態で、書き込み信号線W−bltを
ローに、書き込み信号線W−blcをハイにして書き込
み動作を行うと、結合容量Ctのプラス側の電位が下が
りマイナス側の電位もより低くなってしまう。一方、結
合容量Ccにおいては、マイナス側の電位が上昇するの
でプラス側の電位はより上昇してしまう。このため、読
み出し信号線R−bltのハイ信号は低くなり、読み出
し信号線R−blcのロー信号は高くなり、両者の信号
レベルが逆転してしまうこともある。
【0008】このように従来の半導体記憶回路50で
は、読み出し動作時に、結合容量Cc,Ctの電位変動
による不要な信号が発生し、記憶素子51に記憶した信
号を正確に読み出すことができないという問題がある。
【0009】本発明は上記事情に基づいてなされたもの
であり、信号線間の結合容量の影響による誤動作を防止
することができる半導体記憶回路を提供することを目的
とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに請求項1記載の発明は、フリップフロップ回路構成
で一対の負荷素子を有する記憶素子を備えた半導体記憶
回路において、前記記憶素子の一対のノードに各々接続
した一対の読み出し信号線と、前記記憶素子の一方のノ
ードにこの記憶素子を構成する記憶動作用のトランジス
タと同等若しくは同等以上の駆動能力を有する駆動トラ
ンジスタを介して接続した一本の書き込み信号線と、前
記記憶素子の他方のノードと電源との間に接続した前記
記憶動作用のトランジスタより駆動能力の小さい書き込
み動作用の駆動トランジスタとを有するものである。
【0011】
【作用】上述した構成の発明の作用を以下に説明する。
この半導体記憶回路において、記憶素子に対する書き込
み動作を行う場合に、記憶素子の一方のノードに一本の
書き込み信号線が記憶素子を構成する記憶動作用のトラ
ンジスタと同等若しくは同等以上の駆動能力を有する駆
動トランジスタを介して接続されており、また、記憶素
子の他方のノードと電源との間に記憶動作用のトランジ
スタより駆動能力の小さい書き込み動作用の駆動トラン
ジスタを接続したものであるから、記憶素子の一方のノ
ードのローからハイへの転換、他方のノードのハイから
ローへの転換を各々確実に行うことができ、また、信号
線が一本の書き込み信号線と一対の読み出し信号線の3
本構成であるので、信号線間の各結合容量は2本の読み
出し信号線の信号レベルを一緒に上昇又は下降するもの
であり、結合容量が変化しても2本の読み出し信号線間
の相対的な信号レベルの差は変わらない。
【0012】
【実施例】以下に本発明の実施例を詳細に説明する。図
1に示す半導体記憶回路1は、MIS型の記憶動作用の
トランジスタT1 ,T2 をフリップフロップ回路構成に
接続するとともに、一対の負荷素子3,4をトランジス
タT1 ,T2 の負荷として接続した記憶素子2と、この
記憶素子2の一対のノードa,bに各々読み出し用の駆
動トランジスタ8,9を介して接続した一対の読み出し
信号線R−blt,R−blcと、記憶素子2の一方の
ノードaに前記トランジスタT1 と同等若しくは同等以
上の駆動能力を有する駆動トランジスタ6を介して接続
した一本の書き込み信号線W−blと、ノードbにソー
スを、電源Vcにドレインを接続した記憶動作用のトラ
ンジスタT2 より駆動能力の小さい書き込み動作用の駆
動トランジスタ7と、駆動トランジスタ6,7の各ゲー
トに接続した書き込みワードラインWWLと、駆動トラ
ンジスタ8,9のゲートに各々接続した読み出しワード
ラインRWLと、一対の読み出し信号線R−blt,R
−blcにより読み出す記憶素子2の記憶内容を検出し
増幅する差動センスアンプ57とを具備している。
【0013】記憶素子2は、トランジスタT1 と負荷素
子3との接続点をノードaとし、トランジスタT2 と負
荷素子4との接続点をノードbとするとともに、これら
を相補的に接続してフリップフロップ回路構成としたも
のである。一対の負荷素子3,4としては、抵抗、コン
デンサ等のインピーダンス素子、トランジスタ等を用い
ることができる。
【0014】従来の回路は、前述のように2つのトラン
ジスタを用いて書き込み動作を制御していたが、本実施
例では、1つのトランジスタ6で書き込み動作を制御す
る。このため、トランジスタ6はトランジスタT1 に比
べてドライブ能力が大きいものを用いる。トランジスタ
6のドライブ能力がトランジスタT1 のドライブ能力よ
りも小さいと、ノードaをローからハイにすることがで
きないからである。
【0015】図2は、書き込み信号線W−blと一対の
読み出し信号線R−blt,R−blcとの間の結合容
量C1 ,C2 を示すものである。次に、上述した半導体
記憶回路1の動作を図2をも参照しつつ説明する。書き
込み動作時の初期状態として、書き込みワードラインW
WLをハイ、読み出しワードラインRWLをハイ、書き
込み信号線W−blをローとしておき、また、読み出し
信号線R−bltをハイ、読み出し信号線R−blcを
ローとしておくものとする。
【0016】この状態では、書き込み信号線W−blと
読み出し信号線R−bltとの間の結合容量C1 は、書
き込み信号線W−blの電位レベルが読み出し信号線R
−bltの電位レベルよりも低いので、図2に示すよう
に書き込み信号線W−bl側がマイナス、読み出し信号
線R−blt側がプラスとなる。一方、書き込み信号線
W−blと読み出し信号線R−blcとはいずれもロー
の状態であるが、書き込み信号線W−blの電位レベル
が読み出し信号線R−blcの電位レベルよりも低く、
この結果、書き込み信号線W−blと読み出し信号線R
−blcとの間の結合容量C2 は、図2に示すように書
き込み信号線W−bl側がマイナス、読み出し信号線R
−blc側がプラスとなる。
【0017】この状態で、書き込み信号線W−blをハ
イにして書き込み動作を行うと、結合容量C1 のマイナ
ス側の電位が上りプラス側の電位はより上昇する。一
方、結合容量C2 においては、マイナス側の電位が上昇
するのでプラス側の電位はより上昇する。この結果、結
合容量C1 ,C2 が変化しても、2本の読み出し信号線
R−blc,R−blt間の信号レベルは全体として上
昇するが、両信号レベルの相対的な信号レベルの差は変
わらない。したがって、結合容量C1 ,C2 による誤動
作の発生を無くすことができる。また、結合容量C1 ,
C2 による動作マージン、スピード等の悪化を軽減する
ことができる。尚、書き込み信号線W−blがハイであ
る状態から、書き込み信号線W−blをローにして書き
込み動作を行う場合も同様である。
【0018】また、書き込み動作は、負荷素子3がイン
ピーダンスであっても、確実に行われる。今、ノードa
はハイを、ノードbはローを保持しているとして、これ
をノードaがローを、ノードbがハイを保持するように
書き換えるには、まず書き込みワードラインWWLをハ
イに、書き込み信号線W−blをローにする。これによ
り、トランジスタ6がONとなり、ノードaはローとな
る。ノードaがローになると、トランジスタT2 がOF
Fとなる。すると、トランジスタ7がONされているの
で、ノードbは直ちにハイになり、このノードbのハイ
はトランジスタ7がOFFになっても負荷素子4を介し
た電源Vcにより保持される。ノードbがハイになると
トランジスタT1 がONになりノードaは負荷素子3の
抵抗が大きいので、ローを保持する。
【0019】次に、ノードaがローを、ノードbがハイ
を保持しているときに、ノードaがハイを、ノードbが
ローを保持するように書き換えるには、まず書き込みワ
ードラインWWLをハイに、書き込み信号線W−blを
ハイにする。これにより、トランジスタ6がONとな
る。ここで、前述のようにトランジスタ6の駆動能力は
トランジスタT1 の駆動能力よりも同じか又は大きいの
で、トランジスタT1 がONしていても、ノードaはハ
イとなる。これによりトランジスタT2 がONする。す
ると、トランジスタT2 の駆動能力はトランジスタ7の
駆動能力よりも大きいので、トランジスタ7がONして
いてもノードbはローとなる。ノードbは負荷素子4を
介して電源Vcにつながれているが、負荷素子4の抵抗
が大きく且つトランジスタT2 がONしているので、ロ
ーを保持する。ノードbがローを保持すると、トランジ
スタT1 はOFFとなり、ノードaはハイを保持する。
尚、読み込み動作は従来と同様であるので、詳細な説明
は省略する。
【0020】上述したように本実施例によれば、一本の
書き込み信号線W−blのみで、記憶素子2に対する書
き込み動作を適確に行うことができる。また、本実施例
によれば、信号線間の結合容量C1 ,C2 による影響を
排除して、誤動作を防止することができる。更に、本実
施例によれば、従来のものに比べて書き込み信号線が一
本少ないので、集積度を向上させることができる。更
に、一対の負荷素子3,4として、抵抗、コンデンサ等
のインピーダンス素子を形成することにより、負荷素子
3,4としてトランジスタを用いた場合よりも集積度を
さらに向上させることができる。
【0021】本発明は、上述した実施例に限定されるも
のではなく、その要旨の範囲内で種々の変形が可能であ
る。例えば、上記の実施例では、書き込み信号線W−b
lを記憶素子2と読み出し信号線R−bltとの間に配
置した場合について説明したが、書き込み信号線W−b
lは記憶素子2と読み出し信号線R−blcとの間に配
置してもよい。
【0022】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、上
述した構成としたので、1本の書き込み信号線と2本の
読み出し信号線の合計3本の信号線により、結合容量に
よる誤動作の無い安定した動作を発揮させることが可能
な半導体記憶回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体記憶回路の実施例を示す回路図
である。
【図2】第1の実施例における信号線間の結合容量を示
す説明図である。
【図3】従来の半導体記憶回路を示す回路図である。
【図4】従来の半導体記憶回路の信号線間の結合容量を
示す説明図である。
【符号の説明】
1 半導体記憶回路 2 記憶素子 3 負荷素子 4 負荷素子 6 駆動トランジスタ 7 駆動トランジスタ W−bl 書き込み信号線 R−blt 読み出し信号線 R−blc 読み出し信号線

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フリップフロップ回路構成で一対の負荷
    素子を有する記憶素子を備えた半導体記憶回路におい
    て、前記記憶素子の一対のノードに各々接続した一対の
    読み出し信号線と、前記記憶素子の一方のノードにこの
    記憶素子を構成する記憶動作用のトランジスタと同等若
    しくは同等以上の駆動能力を有する駆動トランジスタを
    介して接続した一本の書き込み信号線と、前記記憶素子
    の他方のノードと電源との間に接続した前記記憶動作用
    のトランジスタより駆動能力の小さい書き込み動作用の
    駆動トランジスタとを有することを特徴とする半導体記
    憶回路。
  2. 【請求項2】 前記読み出し信号線はスイッチィング素
    子を介して前記ノードに接続されている請求項1記載の
    半導体記憶回路。
JP4171947A 1992-06-05 1992-06-05 半導体記憶回路 Withdrawn JPH05342877A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009076200A (ja) * 2008-12-05 2009-04-09 Renesas Technology Corp 半導体記憶装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009076200A (ja) * 2008-12-05 2009-04-09 Renesas Technology Corp 半導体記憶装置

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Effective date: 19990831