JPS6292300A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPS6292300A
JPS6292300A JP60233044A JP23304485A JPS6292300A JP S6292300 A JPS6292300 A JP S6292300A JP 60233044 A JP60233044 A JP 60233044A JP 23304485 A JP23304485 A JP 23304485A JP S6292300 A JPS6292300 A JP S6292300A
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JP
Japan
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pull
memory cell
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word line
terminal
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JP60233044A
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Yutaka Sumino
裕 角野
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)利用分野 この発明は、フリップフロップ構成のスタテット″″”
o i −E +)−h+w*e、“1ffi゛′’4
CE、!i!:″′1°“リソクス状に配列してなる半
導体記憶装置に関する。
(ロ) 従来技術 従来、前記半導体記憶装置、即ちスタテック型ランダム
・アクセス・メモリ(5tatic RandumAc
cess Memory )には第3図に示すような回
路構成が知られている。第3図において、X方向及びY
方向にメモリセル1が複数個、マトリックス状に配列さ
れている。そして、X方向に配列された同一行の各メモ
リセル1は1本の共通するワード線Wと接続されている
。一方、Y方向に配列されている同一列の各メモリセル
1には2本の共通のビット線B、Bに夫々接続されてい
る。前記各ビット線B、Bは入出力装置2に接続され、
ここに備えられた入出力制御回路により、特定行のメモ
リセル1ヘデータの読み出し又は書き込みが行なわれる
。さらに入出力装置2は特定の対のビット線B、Bを選
択する機能も備えられている。一方、前記各ワード線W
はワード選択回路3に接続され、ここで特定のワード線
Wが選択される。なオ、前記各ヒツト線B、百の一端に
はメモリセル1の読み出し/書き込み用の電流乞供給す
るプルアップ電界効果トランジスタToが接続されてい
る。
第4図は第3図のメモリセル1内の回路構成を詳細に示
したものである。第2図において、メモリセルlの半導
体基板としては高速、低消費電力の特徴7もつG a 
A s基板が使用されている。また、メモリセル1には
、ショトキ−障壁電界効果トランジスタ(MESFET
’) ′ff:基本素子とするE/D(エンハンスメン
ト/デプレッション)構成ノフリップフロップ形式が採
用されている。第4図中破線に囲んで示すひとつのメモ
リセル1において、TI及びTzはエンハンスメント型
のMESF’ET、T3及びT4はデプレッション型の
負荷用のMESFETであり、T1〜T4によりフリッ
プフロップ回路が構成されている。トランスファゲート
トランジスタT5.T6は、そのゲートが1本のワード
線Wに接続されており、このワード線Wが選択されたと
ぎに、前記フリップフロップ回路のデータをビット線B
、Bに読み出したり、またはビット線B、Bからのデー
タ乞フリップフロップへ書き込むゲートとして機能する
前記フリップフロップ回路はTl、T2のうち一方がO
N、他方がOFFの2つの安定状態をとる。
いま、T1がON、T2がOFF状態のときの内容をビ
ット線B、Bに読み出すものとする。このとき、特定の
ワード線Wが選択されてT5 、 ’r、、がONとな
る。すると、ビット線已に接続されたプルアップ電界効
果トランジスタToの電源Vpullから%TO→T5
→Tlへと電流が流れ、T5とビット線Bとの接続端子
Blに、TOとT5、T1、の電流駆動能力の比で定ま
る電圧値が読み出される。
このとき、T2はOFF状態にあるからT2へは電流は
流れず、T6とビット線百との接続端子B2の電圧はT
4と82点に接続されたプルアップ負荷TOにより決ま
る。
(ハ)発明が解決しようとする問題点 第1図に示すようなメモリの集積度が大きくなると、プ
ルアップ電界効果トランジスタToから遠く離れたメモ
リセル1と当該Toとの組み合ゎせにより読み出し/書
き込みが行なわれることになる。例えば4にビットのメ
モリであると、XY方向に夫々6.4個のメモリセルl
が配列される。
このメモリセルのサイズが、例えば50μm角とすると
、TOから最も離れたメモリセル1内のT1までの距離
は50X62=3.1ffiである。そ、こで、回路設
計を行うには、各電界効果トランジスタの特性上の相違
を考慮し、特に前記離れた電界効果トランジスタ同志を
組み合わせろことを考慮して設計上余裕をもたせること
が一般に行なわれている。具体的には、ビット線B、i
上の”ハイレベル”と60ウレベル”の電圧レベル差を
大きくとるように回路定数が決定されている。しかしな
がら、ビット線は前述のように数咽と長く、この配線容
量を高速に充放電するには前記電圧レベル差は小さい程
都合が良い問題があった。つまり、高速動作と確実な動
作は相互する要求であった。
この発明は、高速動作ができ、しかも確実な動作を行な
わせることができる半導体記憶装置を提供することであ
る。
(ニ)問題点乞解決するための手段 この発明は、同一のビット線に接続されたメモリセルご
とにかつ当該メモリセル近傍に設けられ、第1の端子が
当該ビット線に、第2の端子がプルアップ用電源に、第
3の端子が当該メモリセルが接続された前記ワード線に
夫々接続されたプルアップ用負荷トランジスタン備え、
前記ワード線上の信号によって当該ワード線と接続され
た前記プルアップ用負荷トランジスタ及びメモリセルが
選択されて前記ビット線にデータ′覗圧しベル乞与えろ
、構成となっている。
また、この発明は、同一のビット線に接続された各メモ
リセルを近接する複数のメモリセルの組に区分すると共
に、各組ごとであって当該組のメモリセルの近傍又は当
該組のひとつのメモリセル内に設けられ、第1の端子が
当該ビット線へ、第2の端子がプルアップ用電源へ、第
3の端子がプルアップ用負荷を選択する選択手段へと夫
々接続されたプルアップ用負荷トランジスタン備え、前
記選択手段はさらに前記各ワード線が接続されて前記組
の各メモリセルに接続された各ワード線上の信号によっ
て当該組のプルアップ用負荷トランジスタを選択するも
のであり、前記選択された組のプルアップ用負荷トラン
ジスタ及び当該組の選択されたメモリセルによってビッ
ト線にデータ電圧レベルを与える、構成となっている。
(ホ)作用 データの読み出し/書き込みは選択されたメモリセル内
の素子と同一セル内又は近傍のプルアンプ用負荷トラン
ジスタの組み合せによって行なわれる。したがって、近
接した素子同志が使用されるので、しかも素子間の特性
上の相違が少なく、ビット線に印加されるデータ電圧レ
ベルの差が少ない。
(へ)実施例 以下、この発明の実施例につき第1図及び第2図に基づ
いて説明する。第1図において、破線によって囲まれた
部分はメモリセル11を示し、このメモリセル11は複
数、第3図に示すようにマトリックス状に配列されてい
る。第1図に示すメモリセル11において、第4図のメ
モリセル1と同一の構成部分は同一の符号を附して示し
、その説明は省略する。第1図に示すメモリセル11に
はプルアップ用負荷トランジスタとしてアンプ・ンスメ
ント型の電界効果トランジスタT7 、 Tsが設けら
れている。TV、T8の各ソース電極は夫々対応してビ
ット線B、Bに接続され、その各ドレイン電極は夫々対
応してプルアップ用電源■pullに、また各ゲート電
極はT5 、 T6のゲート電極が接続されているワー
ド線Wに接続されている。このため、各ビット線B、B
には、この各ピッ)MB、Bに接続されているメモリセ
ル11と同数のプルアップ電界効果トランジスタが接続
されていることになる。なお、この実施例の各ビット線
B、Bには第3図及び第4図に示されろプルアップ電界
効果トランジスタTOは接続されて無い。
いま、1本のワード線Wが選択されたとすると、このワ
ード線に接続されたメモリセル11が選択され、そのメ
モリセル11内のT5.T6.T7.T8がONする。
このとき、選択されたメモリセル11内のT1がON、
、T2がOFF状態にあるとすると、プルアップ用電源
VpullからT7→T5→T1へと電流が流れ、端子
B1にはT7とT51Tlで定まる電圧値が読み出され
る。このように、データの読み出し/書き込みはメモリ
セル11内の近接した、特性上差が小さい素子同志を使
用して行う、ことができるので、ビット線B、B上のデ
ータ電圧レベルの変動は小さく抑えられる。また、プル
アップ相電源Vpull’a’メモリセル11内の7リ
ツプフロツプ用の電源V cellと同一に構成すれば
、従来の第4図に示す半導体記憶装置と比較して新たな
配線交差部を作ることな〈実施できるので、歩留りが低
下することはない。
第2図はこの発明の別の実施例を示すもので、マトリッ
クス状に配列されたメモリセルのうち、各列のメモリセ
ルが順次2個ごとに一つの組を構成している。即ち、対
7なすビット線B、Hに接続されたメモリセルのうち、
2つ目ごとのメモリセルは第1図に示すメモリセル11
によって、他のメモリセルは第4図に示すメモリセル1
にょって構成されている。そして同一の各行に配列され
たメモリセル内のT? 、 Tsの各ゲートは相互に接
続され、そのゲート線Gは各ワード線Wが接続されてい
るワード選択回路4に接続されている。このワード選択
回路4は、ひとつの組を構成するメモリセルlとメモリ
セル11が夫々接続されている2本のワード線Wのうち
いずれかが選択された際、当該組に属するゲート線Gも
併せて選択し、対応するメモリセル11内のT?、T8
gONするように機能する。このため、ワード線Wによ
り選択されたメモリセル1又はメモリセル11と、その
メモリセルと同−組の・T?、Tsとの組み合せによっ
てピント線B、Bにデータ電圧レベルが与えられる。こ
の実施例のように構成すると、第3図の場合と比較して
プルアップ用電界効果トランジスタT7.T8の数を減
少でき、しかもデータ電圧レベルを与えろために関与す
る素子間の距離も短かいので、電圧レベルの変動は少な
い。
なお、上記実施例においてはプルアップ用電界効果トラ
ンジスタT? 、 Tg yメモリセル11に含めた構
成にしたが、必ずしも含める必要はなくメモリセルの近
傍に設ければ良い。
また、上記実施例においては、各列の隣り合う2個のメ
モリセルによってひとつの組が構成されたが、組を構成
するメモリセルの個数は本発明の趣旨が満足されればい
くつでも良い。
また、前記実施例においてはプルアップ用負荷トランジ
スタとして電界効果トランジスタを使用したが、通常の
トランジスタでも実施でき、またスイッチ用のトランジ
スタとプルアップ負荷として抵抗、ダイオード等を組み
合せて使用しても良い0 (へ)効果 この発明の半導体記憶装置は、読み出し/書き込みの際
にビット線に生じるデータ電圧レベルは特定されたメモ
リセル内又はそのメモリセルに近接して設けられたプル
アップ用負荷トランジスタによって与えられるから、デ
ータ電圧レベルの変動が少ない。したがって、ビット線
電圧の”ハイレベル”と60ウレペル”の差を小さく設
計しても確実に動作させることができ、このため高速動
作を達成できる。しかも、従来の装置と比較しても歩留
まりの低下は無い。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示すメモリセルの構成図
、第2図はこの発明の別の実施例を示す概略回路構成図
、第3図は従来の半導体記憶装置の概略回路構成図、第
4図は第3図のメモリセルの構成の詳細乞示す図である
。 1.11・・・メモリセル、  4・・・ワード選択回
路、W・・・ワード線、    B、B・・・ビット線
、G・・・’i  ) 線、Tl 、T 2・・・エン
ハンスメント型の電界効果トランジスタ、T3.T4・
・・デプレッション型の電界効果トランジスタ、 T5.T6・・・トランスファゲートトランジスタ、T
7.TB・・・プルアップ電界効果トランジスタ。 特許出願人 住友電気工業株式会社 (外5名)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)半導体基板上に行、列マトリックス状に配列され
    、トランスファゲートを含みフリップフロップ構成のス
    タテック型の複数個のメモリセルと、特定の前記メモリ
    セルを選択してその内容の読み出し/書き込みを行うた
    めのビット線及びワード線を備えた半導体記憶装置にお
    いて、 同一の前記ビット線に接続されたメモリセルごとにかつ
    当該メモリセル内に設けられ、第1の端子が当該ビット
    線へ、第2の端子がプルアップ用電源へ、第3の端子が
    当該メモリセルが接続された前記ワード線へと、夫々接
    続されたプルアップ用負荷トランジスタを備え、 前記ワード線上の信号によつて当該ワード線と接続され
    た前記プルアップ用負荷トランジスタ及びメモリセルが
    選択されて前記ビット線にデータ電圧レベルを与える、
    ことを特徴とする半導体記憶装置。 (2)前記プルアップ用負荷トランジスタは電界効果ト
    ランジスタである、ことを特徴とする特許請求の範囲第
    (1)項記載の半導体記載装置。(3)前記半導体基板
    はGaAs基板であることを特徴とする、特許請求の範
    囲第(1)項記載の半導体記憶装置。 (4)半導体基板上に行、列マトリックス状に配列され
    、トランスファゲートを含みフリップフロップ構成のス
    タテック型の複数個のメモリセルと、特定の前記メモリ
    セルを選択してその内容の読み出し/書き込みを行うた
    めのビット線及びワード線を備えた半導体記憶装置にお
    いて、 同一の前記ビット線に接続された各メモリセルを近接す
    る複数のメモリセルの組に区分すると共に、各組ごとで
    あつて当該組のメモリセルの近傍又は当該組のひとつの
    メモリセル内に設けられ、第1の端子が当該ビット線へ
    、第2の端子がプルアップ用電源へ、第3の端子がプル
    アップ用負荷を選択する選択手段へ、と夫々接続された
    プルアップ用負荷トランジスタを備え、 前記選択手段は、さらに前記各ワード線が接続されて前
    記組の各メモリセルに接続された各ワード線上の信号に
    よつて当該組に所属するプルアップ用負荷トランジスタ
    を選択するものであり、前記選択された組のプルアップ
    用負荷トランジスタ及び当該組の選択されたメモリセル
    によつて前記ビット線にデータ電圧レベルを与える、こ
    とを特徴とする半導体記憶装置。 (5)前記半導体基板はGaAs基板であることを特徴
    とする、特許請求の範囲第(4)項記載の半導体記憶装
    置。 (6)前記プルアップ用負荷トランジスタは電界効果ト
    ランジスタである、ことを特徴とする特許請求の範囲第
    (4)項記載の半導体記憶装置。
JP60233044A 1985-10-18 1985-10-18 半導体記憶装置 Expired - Lifetime JPH0719472B2 (ja)

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JPS6292300A true JPS6292300A (ja) 1987-04-27
JPH0719472B2 JPH0719472B2 (ja) 1995-03-06

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03122897A (ja) * 1989-04-21 1991-05-24 Motorola Inc 分布データライン上に負荷を配置したメモリ及びその負荷配置方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60243899A (ja) * 1984-05-18 1985-12-03 Oki Electric Ind Co Ltd メモリ装置

Patent Citations (1)

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