JPH0660665A - 半導体スタティックramのビット線負荷回路 - Google Patents

半導体スタティックramのビット線負荷回路

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Publication number
JPH0660665A
JPH0660665A JP4211911A JP21191192A JPH0660665A JP H0660665 A JPH0660665 A JP H0660665A JP 4211911 A JP4211911 A JP 4211911A JP 21191192 A JP21191192 A JP 21191192A JP H0660665 A JPH0660665 A JP H0660665A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bit line
potential
line
transistor
inverted
Prior art date
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Pending
Application number
JP4211911A
Other languages
English (en)
Inventor
Junji Kadota
順治 門田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Priority to US08/103,718 priority patent/US5418748A/en
Publication of JPH0660665A publication Critical patent/JPH0660665A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/41Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming static cells with positive feedback, i.e. cells not needing refreshing or charge regeneration, e.g. bistable multivibrator or Schmitt trigger
    • G11C11/413Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing, timing or power reduction
    • G11C11/417Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing, timing or power reduction for memory cells of the field-effect type
    • G11C11/419Read-write [R-W] circuits

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】半導体スタティックRAMにおいて、ビット線
レベル補償用トランジスタによる、読みだし速度低下を
防ぐ。 【構成】ビット線負荷回路1のビット線Dと反転Dはメ
モリセル2のスイッチングトランジスタN1 ,N2 と列
選択トランジスタP4 ,P5 ,N5 ,N6 を介してデー
タバスDB,反転データバスDBに接続され、前記デー
タバスの終端は入出力データ制御回路3に接続されて書
き込み、読み出し情報の伝送が行われる。ビット線負荷
回路1のビット線プリチャージトランジスタP1 ,P2
のソースは電源線に、ドレインはPチャネルトランジス
タP3 のソースとドレインにそれぞれ接続され、Pチャ
ネルトランジスタP1 ,P2 ,P3 のゲートは共通に反
転プリチャージ信号φP に接続されるとともに、Nチャ
ネルトランジスタN7 ,N8をトランジスタP1 ,P2
とそれぞれ並列に接続し、ゲートを電源線に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体スタティックR
AMのビット線負荷回路に関し、特にデータの読み出し
速度の向上に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の半導体スタティックRA
Mのビット線回路の一例を図4に示す。ビット線負荷回
路1は、ビット線プリチャージトランジスタP1
2 、ビット線イコライズトランジスタP3 とビット線
レベル補償用トランジスタP4 ,P5 で構成される。
【0003】トランジスタP1 〜P5 は、全てPチャネ
ル型絶縁ゲート電界効果トランジスタ(以下、Pチャネ
ルトランジスタと称す)であり、Pチャネルトランジス
タP1 ,P2 のソースは電源線、ドレインはビット線
D,反転Dに接続され、PチャネルトランジスタP3
ソース、ドレインは、それぞれビット線D,反転Dに接
続される。
【0004】また、PチャネルトランジスタP1 〜P3
のゲートは共通に内部の反転プリチャージ信号φP に接
続されている。PチャネルトランジスタP4 ,P5 はそ
れぞれPチャネルトランジスタP1 〜P2 と並列に、電
源線VCCとビット線D,反転Dに接続されているが、ゲ
ートは接地電位に固定され常時導通状態になっている。
【0005】メモリセル2は、Nチャネル型絶縁ゲート
電界効果トランジスタ(以下、Nチャネルトランジスタ
と称す)で構成されるスイッチングトランジスタN1
2と駆動トランジスタN3 ,N4 と高抵抗負荷R1
2 からなる。また、前記スイッチングトランジスタN
1 ,N2 のゲート信号WLはワード線である。
【0006】NチャネルトランジスタN5 ,N6 とPチ
ャネルトランジスタP6 ,P7 は、列選択トランジスタ
であり、それぞれ列選択信号線Yj ,反転Yj をゲート
入力信号線として、ビット線D,反転Dと共通データバ
スDB,反転DBのスイッチングを行う。
【0007】共通データバス線DB,反転DBの終端に
は、入出力データ制御回路3が接続され、書き込み及び
読みだし情報の伝送が行われる。
【0008】以下、ビット線レベル補償用トランジスタ
5 ,P6 の役割に着目して、ビット線負荷回路1の動
作について説明する。図中に示されるメモリセル2の情
報を読み出す場合の動作は以下の通りである。
【0009】外部から入力されるアドレス信号に従い、
ワード線WLが選択されるとメモリセル2に保持された
データがスイッチングトランジスタN1 ,N2 を介して
ビット線D,反転Dに伝送される。さらに、外部入力ア
ドレスに従い、列選択信号線Yj の電位が高レベル,反
転列選択信号線Yj の電位が低レベルとなり、ビット線
D,反転Dの情報が列選択トランジスタP6 ,P7 を介
して、共通データバスDB,反転DBへ伝送され入出力
データ制御回路3を通じて外部端子に出力される。
【0010】図5は、このときのビット線波形図を示
す。ビット線の電位は、ワード線WLの電位が上昇する
前に、反転プリチャージ信号φP にしたがって、あらか
じめ電源電位VCCまでプリチャージされているため、メ
モリセル2の情報によりビット線D,反転Dのどちらか
一方の電位(図中では、Dの方)が電源電位VCCから緩
やかに下降する。
【0011】ただし、ビット線レベル補償用トランジス
タP6 ,P7 が、常時導通状態にあるため、ビット線D
の電位は、最終的に接地電位までは下降せず所定の電位
Vsまで下降し飽和する。これは、次サイクルで選択さ
れるワード線WLに接続されるメモリセルの保持データ
がワード線WLの電位上昇時に破壊されることを防ぐと
ともに、ビット線D,反転Dでのイコライズ動作を高速
に行い読み出し速度を上げることに効果がある。
【0012】外部入力アドレスが再び変化すると、反転
プリチャージ信号φp は、一瞬低レベルとなり、プリチ
ャージトランジスタP1 ,P2 とイコライズトランジス
タP3 が導通することにより、ビット線D,反転Dの電
位はイコライズされ、速やかに電源電位VCCまで上昇す
る。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来の半
導体スタティックRAMのビット線回路においては、ビ
ット線レベル補償用トランジスタとして、常時導通状態
のPチャネルトランジスタを使用しているため、読みだ
し時におけるビット線電位の下降速度が遅れ、結果とし
て、読みだし速度の低下を招くという問題点があった。
【0014】本発明の目的は、上述の問題点に鑑みなさ
れたものであり、半導体スタティックRAMの、ビット
線レベル補償用トランジスタによる読み出し速度低下を
防ぐことにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、半導体
スタティックRAMにおいて、内部プリチャージ信号線
をゲートに接続しビット線と電源線間に挿入して接続さ
れるPチャネル型絶縁ゲート電界効果トランジスタから
なるプリチャージトランジスタを有し、前記プリチャー
ジトランジスタと並列に、Nチャネル型絶縁ゲート電界
効果トランジスタからなるビット線レベル補償用トラン
ジスタが接続されることにある。
【0016】また、前記ビット線レベル補償用トランジ
スタのゲートを電源線に接続することができる。
【0017】さらに、前記ビット線レベル補償用トラン
ジスタのゲートを前記内部プリチャージ信号線に接続す
ることもできる。
【0018】
【実施例】次に本発明について、図面を参照して説明す
る。
【0019】図1は、本発明の第1の実施例を示す半導
体スタティックRAMのビット線回路図である。図4に
示した従来のビット線回路との相違点は、ビット線負荷
回路1におけるビット線レベル補償用トランジスタ
6 ,P7 をNチャネルトランジスタN7 ,N8 で構成
した点である。NチャネルトランジスタN7 ,N8 は、
プリチャージトランジスタP1 ,P2 と並列に接続さ
れ、ゲートは電源電位に固定されている。
【0020】以下、NチャネルトランジスタN7 ,N8
に着目して、本発明のビット線負荷回路の動作を説明す
る。尚、従来例と重複する点は、一部説明を省略する。
【0021】図2は、メモリセル2の情報を読み出す場
合のビット線波形図である。外部から入力されるアドレ
ス信号に従い、ワード線WLが選択されるとメモリセル
2に保持されたデータがスイッチングトランジスタ
1 ,N2 を介してビット線D,反転Dに伝送される。
【0022】ビット線D,反転Dの電位はワード線WL
が上昇する前に、反転プリチャージ信号φP にしたがっ
てあらかじめ電源電位VCCまでプリチャージされている
ため、メモリセル2の情報によりビット線D,反転Dの
どちらか一方の電位(図中では、Dの方)が電源電位V
CCから緩やかに下降する。
【0023】ただし、このときビット線レベル補償用ト
ランジスタN7 ,N8 は、そのしきい値電圧をVT とす
ると、ビット線D,反転Dの電位がVCC−VT 以下まで
下降しないと導通しないため、非導通状態にある。
【0024】したがって、ビット線Dの電位は、従来に
比較して高速に下降する。ビット線Dの電位がVCC−V
T まで下降するとNチャネルトランジスタN7 が導通状
態になる。その結果、従来例と同様にビット線Dの電位
は、最終的に接地電位までは下降せず所定の電位Vs
で下降し飽和する。
【0025】外部入力アドレスが再び変化すると、反転
プリチャージ信号φP は、一瞬低レベルとなり、プリチ
ャージトランジスタP1 ,P2 とイコライズトランジス
タP3 が導通することにより、ビット線D,反転Dはイ
コライズされ、速やかに電源電位VCCまで上昇する(図
2ビット線)。
【0026】次に本発明の第2の実施例を図3のビット
線回路図に示す。
【0027】図3において、第1の実施例との相違点
は、ビット線レベル補償用トランジスタN7 ,N8 のゲ
ート入力信号を内部の反転プリチャージ信号φP とした
点である。
【0028】反転プリチャージ信号φP は、外部アドレ
ス入力信号が変化した後、一瞬低レベルとなる信号であ
り、ワード線WLの電位が上昇し、メモリセルのデータ
がビット線D,反転Dに伝送される期間においては高レ
ベルとなっている。したがって、本実施例においても、
第1の実施例と同様の効果が得られることは明白であ
る。
【発明の効果】以上、説明したように、本発明のビット
線負荷回路においては、ビット線レベル補償用トランジ
スタをNチャネルトランジスタで構成したことにより、
ビット線の電位がVCC−VT 以下まで下降しないとビッ
ト線レベル補償用トランジスタが導通しない。したがっ
て、読みだし時、ビット線Dの電位は高速に下降し、そ
の結果として、読みだし速度が速くなるという効果を有
する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例のビット線回路図であ
る。
【図2】本発明におけるビット線波形図である。
【図3】本発明第2の実施例を示すビット線回路図であ
る。
【図4】従来のビット線回路図である。
【図5】従来例におけるビット線波形図である。
【符号の説明】
1 ビット線負荷回路 2 メモリセル N1 〜N8 Nチャネルトランジスタ P1 〜P7 Pチャネルトランジスタ R1 ,R2 高抵抗負荷 D,反転D ビット線 DB,反転DB 共通データバス線 WL ワード線 Yj ,反転Yj 列選択信号線 VT NチャネルトランジィスタN7 ,N8 のしきい
値電圧 VS 読みだし時のビット線飽和電圧 VCC 電源電位 GND 接地電位
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H03K 3/356 B 8124−5J 8728−4M H01L 27/10 381

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体スタティックRAMにおいて、内
    部プリチャージ信号線をゲートに接続しビット線と電源
    線間に挿入して接続されるPチャネル型絶縁ゲート電界
    効果トランジスタからなるプリチャージトランジスタを
    有し、前記プリチャージトランジスタと並列に、Nチャ
    ネル型絶縁ゲート電界効果トランジスタからなるビット
    線レベル補償用トランジスタが接続されることを特徴と
    する半導体スタティックRAMのビット線負荷回路。
  2. 【請求項2】 前記ビット線レベル補償用トランジスタ
    のゲートを電源線に接続することを特徴とする請求項1
    に記載の半導体スタティックRAMのビット線負荷回
    路。
  3. 【請求項3】 前記ビット線レベル補償用トランジスタ
    のゲートを前記内部プリチャージ信号線に接続すること
    を特徴とする請求項1記載の半導体スタティックRAM
    のビット線負荷回路。
JP4211911A 1992-08-10 1992-08-10 半導体スタティックramのビット線負荷回路 Pending JPH0660665A (ja)

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JP4211911A JPH0660665A (ja) 1992-08-10 1992-08-10 半導体スタティックramのビット線負荷回路
US08/103,718 US5418748A (en) 1992-08-10 1993-08-10 Bit line load circuit for semiconductor static RAM

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JP4211911A JPH0660665A (ja) 1992-08-10 1992-08-10 半導体スタティックramのビット線負荷回路

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JPH0660665A true JPH0660665A (ja) 1994-03-04

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19980421