JP2003187579A - Semiconductor storage device - Google Patents
Semiconductor storage deviceInfo
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- JP2003187579A JP2003187579A JP2001383527A JP2001383527A JP2003187579A JP 2003187579 A JP2003187579 A JP 2003187579A JP 2001383527 A JP2001383527 A JP 2001383527A JP 2001383527 A JP2001383527 A JP 2001383527A JP 2003187579 A JP2003187579 A JP 2003187579A
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Links
Landscapes
- Static Random-Access Memory (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 メモリセルの初期化が比較的簡単に行なえ、
イニシャライズに要する時間を短縮することが可能なS
RAMを実現する。
【解決手段】 SRAMのメモリセル(MC)を構成す
る互いに入出力端子が交差結合された2個のインバータ
(INV1,INV2)の電源ライン(L1,L2)を
それぞれ分離して別個に設け、各電源ラインに供給され
る電源電圧の立ち上がりにタイムラグを設けるようにし
た。
[PROBLEMS] To initialize a memory cell relatively easily,
S that can reduce the time required for initialization
Implement a RAM. SOLUTION: The power supply lines (L1, L2) of two inverters (INV1, INV2) constituting an SRAM memory cell (MC) whose input / output terminals are cross-coupled are provided separately and separately. A time lag is provided at the rise of the power supply voltage supplied to the power supply line.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体記憶装置さ
らにはスタティックRAM(ランダム・アクセス・メモ
リ)のメモリセルのデータ設定技術に関し、例えばメモ
リアレイの初期化に利用して有効な技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to a data setting technique for a memory cell of a static RAM (random access memory) and, more particularly, to a technique effectively used for initialization of a memory array.
【0002】[0002]
【従来の技術】スタティックRAM(以下、SRAMと
称する)は、メモリセルとして互いに入出力端子が交差
結合された一対のインバータからなるフリップフロップ
回路を使用している。このフリップフロップ回路は、電
源投入時の初期状態が不定であるため、電源投入直後の
メモリセルの記憶データが“1”または“0”のいずれ
になるか不明である。そのため、SRAMを使用するシ
ステムによっては、電源投入時にSRAM内のすべての
メモリセルに対して“1”または“0”のデータを書き
込むイニシャライズ処理を行なう必要があった。2. Description of the Related Art A static RAM (hereinafter referred to as SRAM) uses, as a memory cell, a flip-flop circuit including a pair of inverters whose input and output terminals are cross-coupled to each other. Since the initial state of the flip-flop circuit when the power is turned on is indefinite, it is unknown whether the stored data in the memory cell immediately after the power is turned on is "1" or "0". Therefore, depending on the system using the SRAM, it is necessary to perform the initialization process of writing the data "1" or "0" to all the memory cells in the SRAM when the power is turned on.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来のSRAMは、初
期状態をデータ書込み処理によって設定しなくてはなら
ないため、メモリセルの初期化が必要なシステムではイ
ニシャライズに時間がかかるという問題点があった。ま
た、従来のSRAMは、メモリセルが正常に動作するか
否かを調べるテストにおいて、データの異常が検出され
たとしても、それが書込み異常によるものか読出し異常
によるものかまでは簡単には分からなかった。そのた
め、不良解析における原因の絞込みが困難となり、製造
ラインの立ち上げ期間や製造ラインを改善して歩留まり
を向上させるまでの時間が長くなるという問題があっ
た。In the conventional SRAM, since the initial state must be set by the data writing process, there is a problem that initialization takes time in a system that requires initialization of memory cells. . Further, in the conventional SRAM, even if a data abnormality is detected in a test for checking whether or not a memory cell normally operates, it is not easy to determine whether it is a write abnormality or a read abnormality. There wasn't. Therefore, it is difficult to narrow down the cause in the failure analysis, and there is a problem that it takes a long time to improve the production line start-up period and the production line to improve the yield.
【0004】この発明の目的は、メモリセルの初期化が
比較的簡単に行なえ、イニシャライズに要する時間を短
縮することが可能なSRAMを提供することにある。こ
の発明の他の目的は、メモリセルの異常が検出された場
合に、書込み異常によるものか読出し異常によるものか
を容易に判別して、不良解析における原因の絞込みを従
来に比べて容易に行なえるSRAMを提供することにあ
る。この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特
徴については、本明細書の記述および添附図面から明ら
かになるであろう。An object of the present invention is to provide an SRAM capable of relatively easily initializing memory cells and shortening the time required for initialization. Another object of the present invention is to easily determine whether a memory cell error is caused by a write error or a read error, and narrow down the cause in failure analysis more easily than in the past. It is to provide an SRAM. The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、下記のと
おりである。すなわち、SRAMのメモリセルを構成す
る互いに入出力端子が交差結合された2個のインバータ
の電源ラインをそれぞれ分離して別個に設け、各電源ラ
インに供給される電源電圧の立ち上がりにタイムラグを
設けるようにしたものである。The typical ones of the inventions disclosed in the present application will be outlined below. That is, the power supply lines of the two inverters, which have cross-coupled input / output terminals forming the memory cell of the SRAM, are separately provided and a time lag is provided at the rise of the power supply voltage supplied to each power supply line. It is the one.
【0006】上記した手段によれば、電源電圧が先に立
ち上がった方のインバータは、入力端子が接地電位であ
るため出力すなわち他方のインバータの入力はハイレベ
ルとなり、その後他方のインバータに電源電圧が立ち上
がることによって当該他方のインバータの出力すなわち
最初に立ち上がった方のインバータの入力を接地電位に
して出力のハイレベルを維持させるため、フリップフロ
ップからなるメモリセルの状態が一義的に確定される。
しかも、このメモリセルの状態すなわちメモリデータの
初期記憶データは、いずれのインバータの電源電圧を先
に立ち上げるによって決定することができる。さらに、
メモリアレイ内のすべてのメモリセルについて各インバ
ータの電源ラインを分離しておくことで、すべてのメモ
リセルの状態を同時に設定することができるため、イニ
シャライズに要する時間を短縮することができる。 ま
た、SRAMチップへの電源を投入した後であっても、
分離されたメモリセルの電源ラインの一方の電圧を一時
的に立ち下げることによって、それまで保持していたデ
ータをすべてクリアして、全メモリセルの記憶データを
“1”または“0”に統一させることが可能になるた
め、SRAMに新しい機能を付加することができる。According to the above-mentioned means, since the input terminal of the inverter whose power supply voltage has risen first is at the ground potential, the output, that is, the input of the other inverter becomes high level, and then the power supply voltage is applied to the other inverter. Since the output of the other inverter, that is, the input of the first inverter that rises first is set to the ground potential and the high level of the output is maintained by rising, the state of the memory cell composed of the flip-flop is uniquely determined.
Moreover, the state of this memory cell, that is, the initial storage data of the memory data can be determined by raising the power supply voltage of any inverter first. further,
By separating the power supply lines of the respective inverters for all the memory cells in the memory array, the states of all the memory cells can be set at the same time, so that the time required for initialization can be shortened. In addition, even after the power to the SRAM chip is turned on,
Temporarily lowering the voltage of one of the power supply lines of the separated memory cells clears all the data that had been held until then, and unifies the stored data of all memory cells to "1" or "0". It is possible to add a new function to the SRAM.
【0007】なお、上記電源電圧の時間差をおいた投入
によるメモリセルの初期化は、専用の制御端子を別に設
けてその制御端子への信号の入力によって行なっても良
いが、既にSRAMに設けられているイネーブル信号や
アドレスストローブ信号を組み合わせることで行なわせ
るように構成しても良い。これにより、全く外部端子を
増加させることなくデータの初期化という新たな機能を
SRAMに追加することができる。The initialization of the memory cell by turning on the power supply voltage with a time difference may be performed by separately providing a dedicated control terminal and inputting a signal to the control terminal, but it is already provided in the SRAM. It may be configured such that it is performed by combining the enable signal and the address strobe signal. As a result, a new function of data initialization can be added to the SRAM without increasing the number of external terminals.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施例を図
面に基づいて説明する。図1は本発明を適用して好適な
SRAMのメモリセルの一実施例を示す。図1におい
て、MCはメモリセル、WLはワード線、BL,/BL
は相補ビット線対である。メモリセルは、互いに入出力
端子が交差結合された2つのCMOSインバータINV
1,INV2からなるフリップフロップ回路と、一方の
インバータINV1の入出力ノードn1とビット線BL
にソースとドレインが接続されゲートがワード線WLに
接続された選択用のスイッチMOSFET Qaと、他
方のインバータINV2の入出力ノードn2とビット線
/BLにソースとドレインが接続されゲートがワード線
WLに接続された選択用のスイッチMOSFET Qb
とから構成されている。メモリセルの構成自体は従来と
同じであるが、この実施例のメモリセルMCは、上記2
つのインバータINV1とINV2の電源端子が別個に
され、それぞれメモリアレイ内に別々に配設されている
電源ラインL1,L2に接続されている。図面上は明ら
かでないが、この電源ラインL1,L2はメモリアレイ
内のすべてのメモリセルに共通の電源ラインとして配設
されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of a suitable SRAM memory cell to which the present invention is applied. In FIG. 1, MC is a memory cell, WL is a word line, BL, / BL
Are complementary bit line pairs. The memory cell has two CMOS inverters INV whose input / output terminals are cross-coupled to each other.
1, a flip-flop circuit composed of INV2, an input / output node n1 of one inverter INV1 and a bit line BL
A switching MOSFET Qa for selection whose source and drain are connected to each other and whose gate is connected to a word line WL, and whose source and drain are connected to the input / output node n2 and bit line / BL of the other inverter INV2 and whose gate is a word line WL. Switch MOSFET Qb for selection connected to
It consists of and. Although the structure of the memory cell itself is the same as the conventional one, the memory cell MC of this embodiment is
The power supply terminals of the two inverters INV1 and INV2 are separated from each other, and are connected to the power supply lines L1 and L2 respectively arranged in the memory array. Although not apparent in the drawing, the power supply lines L1 and L2 are arranged as a power supply line common to all the memory cells in the memory array.
【0009】図2には、上記のように構成されたメモリ
セルにおいて、電源ラインL1,L2の電源電圧VDDA
とVDDBを、VDDA→VDDBの順に立ち上げたときのメモ
リセル内のノードn1,n2の電位Va,Vbの変化を
示す。電源電圧がVDDA→VDDBの順に立ち上がると、入
力端子が接地電位の状態でインバータINV1の電源が
先ず投入されることにより、PチャネルMOSFET
Qp1がオンしてノードn1の電位はハイレベル(電源
電圧VDDAに近いレベル)にまで上昇する。その後、他
方のインバータINV2に電源が投入されると、当該イ
ンバータINV2の入力すなわちインバータINV1の
出力が既にハイレベルに確定しているため、Nチャネル
MOSFET Qn2がオン状態にされてノードn2の
電位Vbはロウレベルのままとなる。これによって、最
初に電源が立ち上がった方のインバータINV1の入力
が接地電位にされるため、メモリセルの状態が一義的に
確定される。FIG. 2 shows the power supply voltage VDDA of the power supply lines L1 and L2 in the memory cell configured as described above.
And VDDB are raised in the order of VDDA → VDDB, and changes in the potentials Va and Vb of the nodes n1 and n2 in the memory cell are shown. When the power supply voltage rises in the order of VDDA → VDDB, the power supply of the inverter INV1 is first turned on with the input terminal being at the ground potential, so that the P-channel MOSFET is
When Qp1 is turned on, the potential of the node n1 rises to a high level (a level close to the power supply voltage VDDA). After that, when the other inverter INV2 is powered on, the input of the inverter INV2, that is, the output of the inverter INV1 has already been fixed to the high level, so that the N-channel MOSFET Qn2 is turned on and the potential Vb of the node n2 is turned on. Remains low level. As a result, the input of the inverter INV1 whose power supply first rises is set to the ground potential, so that the state of the memory cell is uniquely determined.
【0010】図3は、電源ラインL1,L2によりメモ
リセルに供給される電源電圧VDDAとVDDBの立ち上がり
を制御する回路の一例を示す。図3において、符号VD
Cで示されているのはメモリセルの電源制御信号、DL
Yは電源制御信号VDCを所定時間遅延させる遅延回
路、INV11,INV12は電源制御信号VDCとそ
の遅延信号VDC’をそれぞれ反転するCMOSインバ
ータ、DRV1,DRV2はインバータINV11,I
NV12の出力信号によって電源ラインL1,L2をそ
れぞれ駆動する電源ドライバである。電源ドライバDR
V1,DRV2はインバータINV11,INV12と
同様にMOSFETからなるインバータにより構成され
ているが、素子サイズはインバータINV11,INV
12よりもずっと大きなものが使用される。電源ドライ
バDRV1,DRV2をインバータで構成する代わり
に、PチャネルMOSFETのみとすることも可能であ
る。FIG. 3 shows an example of a circuit for controlling the rising of the power supply voltages VDDA and VDDB supplied to the memory cells by the power supply lines L1 and L2. In FIG. 3, reference numeral VD
The power supply control signal DL of the memory cell is indicated by C.
Y is a delay circuit that delays the power supply control signal VDC for a predetermined time, INV11 and INV12 are CMOS inverters that invert the power supply control signal VDC and its delay signal VDC ', DRV1 and DRV2 are inverters INV11 and IV1.
The power supply driver drives the power supply lines L1 and L2 by the output signal of the NV12. Power driver DR
Like the inverters INV11 and INV12, V1 and DRV2 are composed of MOSFET inverters, but the element sizes are inverters INV11 and INV.
Much larger than 12 is used. Instead of configuring the power source drivers DRV1 and DRV2 with inverters, it is possible to use only P-channel MOSFETs.
【0011】図4は、電源ラインL1,L2によりメモ
リセルに供給される電源電圧VDDAとVDDBを制御する他
の回路の例を示す。この実施例の電源制御回路は、図3
の回路に、例えば上記電源制御信号VDCとリセット信
号RESとを入力とするANDゲートG1を追加するこ
とによって、メモリセルに供給される電源電圧VDDAと
VDDBを一旦立ち上げた後に一方の電源電圧VDDAのみを
一時的に立ち下げることができるようにしたものであ
る。FIG. 4 shows an example of another circuit for controlling the power supply voltages VDDA and VDDB supplied to the memory cells by the power supply lines L1 and L2. The power supply control circuit of this embodiment is shown in FIG.
Of the power supply control signal VDC and the reset signal RES, for example, is added to the circuit of FIG. 2 to temporarily raise the power supply voltages VDDA and VDDB supplied to the memory cells and then one power supply voltage VDDA. It is the one that can temporarily shut down only.
【0012】図5には、この実施例の電源制御回路を適
用した時の電源電圧VDDA,VDDBとメモリセルMC内の
ノードN1,n2の電位Va,Vbの変化の様子を示
す。電源電圧VDDAとVDDBを立ち上げた後、図5のタイ
ミングt1のように、リセット信号RESが一時的にロ
ウレベルに変化されると、ドライバDRV1がオフされ
て電源ラインL1が電源電圧VDDAから接地電位GND
に変化される。これによって、メモリセルMC内ではノ
ードn1の電位Vaが下がるため、インバータINV2
の出力であるノードn2の電位Vbがロウレベルからハ
イレベルに変化される。そして、その後再び電源ライン
L1に電源電圧VDDAが供給されたとしても、インバー
タINV1はNチャネルMOSFET Qn1がオンさ
れているため、ノードn1の電位は元のVDDAに戻るこ
とはなく接地電位のままとされる。FIG. 5 shows how the power supply voltages VDDA and VDDB and the potentials Va and Vb of the nodes N1 and n2 in the memory cell MC change when the power supply control circuit of this embodiment is applied. After the power supply voltages VDDA and VDDB are raised, when the reset signal RES is temporarily changed to the low level at timing t1 in FIG. 5, the driver DRV1 is turned off and the power supply line L1 is changed from the power supply voltage VDDA to the ground potential. GND
Is changed to. This lowers the potential Va of the node n1 in the memory cell MC, so that the inverter INV2
The potential Vb of the node n2, which is the output of, is changed from the low level to the high level. Then, even if the power supply voltage VDDA is again supplied to the power supply line L1, the potential of the node n1 does not return to the original VDDA and remains at the ground potential because the inverter INV1 has the N-channel MOSFET Qn1 turned on. To be done.
【0013】また、仮に電源投入後リセット信号RES
が入力されるまでの期間T0の間に、メモリセルに対す
る書込み動作があっていかなるデータが書き込まれてい
たとしても、上記リセット信号RESの入力によってメ
モリセルはノードn1の電位Vaがロウレベルで、ノー
ドn2の電位Vbがハイレベルの状態にさせられる。こ
のように、この実施例を適用したSRAMにおいては、
いつでもメモリアレイ内のすべてのメモリセルのデータ
を“1”にセットまたは“0”にクリアすることができ
る。従って、この機能を利用すれば、メモリのテストに
よって異常が検出されたメモリセルの解析が容易にな
る。例えば、あるメモリセルにデータを書き込んだ後に
データを読み出したところ書込みデータと一致しないと
きは、従来のSRAMであれば書込み系の異常によるも
のか読出し系の異常によるものか区別できなかったが、
上記実施例を適用したSRAMにおいては、通常の書込
みと読出し動作で読み出されたデータと、上記データ設
定機能を利用してメモリセルにデータを設定してから読
出しを行なって得られたデータとを比較することで、異
常が書込み系にあるのか読出し系にあるのか判別するこ
とができるようになる。Further, if the reset signal RES is assumed after the power is turned on.
No matter what data is written by the write operation to the memory cell during the period T0 until the input of the reset signal RES, the memory cell keeps the potential Va of the node n1 at the low level by the input of the reset signal RES. The potential Vb of n2 is set to the high level state. Thus, in the SRAM to which this embodiment is applied,
The data in all memory cells in the memory array can be set to "1" or cleared to "0" at any time. Therefore, by using this function, it becomes easy to analyze the memory cell in which the abnormality is detected by the memory test. For example, when the data is read after writing the data in a certain memory cell and the data does not match the write data, the conventional SRAM could not discriminate between the write system abnormality and the read system abnormality.
In the SRAM to which the above embodiment is applied, the data read by the normal write and read operations and the data obtained by setting the data in the memory cell using the data setting function and then reading the data are described. It becomes possible to determine whether the abnormality is in the writing system or the reading system by comparing the above.
【0014】図6は、上記実施例を適用したSRAMの
チップ全体の構成を示す。図において、10は複数のメ
モリセルMCがマトリックス状に配置され同一行のメモ
リセルの選択端子が接続された複数のワード線と同一列
のメモリセルの入出力端子が接続された複数のビット線
とを有するメモリアレイ、11は外部から入力されたア
ドレス信号ADDを取り込むアドレスバッファ、12は
アドレスバッファに取り込まれたロウアドレス信号をデ
コードして上記メモリアレイ10内の対応するワード線
を選択するXアドレスデコーダ、13はアドレスバッフ
ァに取り込まれたカラムアドレス信号をデコードして上
記メモリアレイ10内の対応するビット線対を選択する
Yデコーダ、14は選択されたビット線対の電位差を増
幅する複数のセンスアンプ回路およびカラムスイッチか
らなるセンスアンプ&カラムスイッチ回路、15はセン
スアンプ回路により増幅されたリードデータをチップ外
部へ出力するデータ出力バッファ、16は外部より入力
されたライトデータを取り込むデータ入力バッファであ
る。FIG. 6 shows the configuration of the entire SRAM chip to which the above embodiment is applied. In the figure, 10 is a plurality of memory cells MC arranged in a matrix and a plurality of word lines to which the selection terminals of the memory cells in the same row are connected, and a plurality of bit lines to which the input / output terminals of the memory cells in the same column are connected. And a memory array 11 having an address buffer 11 for fetching an address signal ADD input from the outside, and a decoder 12 for decoding a row address signal fetched in the address buffer to select a corresponding word line in the memory array 10. An address decoder, 13 is a Y decoder for decoding a column address signal fetched in an address buffer to select a corresponding bit line pair in the memory array 10, and 14 is a plurality of amplifiers for amplifying the potential difference of the selected bit line pair. A sense amplifier & column switch circuit comprising a sense amplifier circuit and a column switch, 5 data output buffer for outputting the read data amplified by the sense amplifier circuit outside the chip, 16 denotes a data input buffer for taking a write data input from the outside.
【0015】また、図6において、17は外部から供給
されるチップ選択信号としてのチップイネーブル信号/
CEや書込み制御信号としてのライトイネーブル信号/
WE、アドレスストローブ信号RAS,CASに基づい
て内部回路に対する制御信号を生成する制御回路、18
はメモリアレイ10内に配設された電源ラインL1,L
2を介して各メモリセルに供給される電源電圧VDDA,
VDDBを制御する図3や図4示されているような構成を
有する電源制御回路である。この電源制御回路18に対
する前述の制御信号VDCやリセット信号RESは、イ
ネーブル信号/CE,/WEやアドレスストローブ信号
/RSA,/CASの組み合わせに応じて制御回路17
で生成されて供給される。Further, in FIG. 6, 17 is a chip enable signal / chip-selection signal supplied from the outside as a chip select signal.
Write enable signal as CE and write control signal /
A control circuit for generating a control signal for an internal circuit based on WE and address strobe signals RAS and CAS, 18
Are power supply lines L1 and L arranged in the memory array 10.
Power supply voltage VDDA supplied to each memory cell via
It is a power supply control circuit having a configuration as shown in FIGS. 3 and 4 for controlling V DDB. The above-mentioned control signal VDC and reset signal RES for the power supply control circuit 18 are controlled by the control circuit 17 according to a combination of enable signals / CE, / WE and address strobe signals / RSA, / CAS.
Is generated and supplied in.
【0016】図7には、本発明に係るSRAMの第2の
実施例が示されている。 この実施例のSRAMにおい
ては、メモリセルを構成する2個のインバータINV
1,INV2の電源電圧は共通にし、代わりにワード線
を2本設けて、そのうち一方(WL)をビット線BLに
接続された選択用スイッチMOSFET Qaのゲート
に接続し、他方(/WL)をビット線/BLに接続され
た選択用スイッチMOSFET Qbのゲートに接続し
ている。これとともに、ビット線BL,/BLにはそれ
ぞれディスチャージ用のMOSFET Qd1,Qd2
を接続し、さらにビット線BL,/BLに接続されたラ
イトアンプW−AMP1,W−AMP2はPチャネルM
OSFETとNチャネルMOSFETをそれぞれ別の信
号D,E;F,Gで制御できるように構成してある。デ
ィスチャージ用のMOSFET Qd1,Qd2は共通
の信号Cによってオン、オフ制御される。上記信号C〜
Gは制御回路17で生成されて供給される。FIG. 7 shows a second embodiment of the SRAM according to the present invention. In the SRAM of this embodiment, two inverters INV that form a memory cell are used.
The power supply voltage of 1 and INV2 is made common, two word lines are provided instead, one (WL) is connected to the gate of the selection switch MOSFET Qa connected to the bit line BL, and the other (/ WL) is connected. It is connected to the gate of the selection switch MOSFET Qb connected to the bit line / BL. At the same time, the discharge MOSFETs Qd1 and Qd2 are respectively provided on the bit lines BL and / BL.
And write amplifiers W-AMP1 and W-AMP2 connected to the bit lines BL and / BL are P-channel M
The OSFET and the N-channel MOSFET are configured so that they can be controlled by different signals D, E; F, G, respectively. The discharge MOSFETs Qd1 and Qd2 are on / off controlled by a common signal C. Signal C above
G is generated and supplied by the control circuit 17.
【0017】表1には、メモリセルMCの動作と上記ワ
ード線WL,/WLの電位と各信号C〜Gの電位との関
係を示す。Hはハイレベル、Lはロウレベルを意味す
る。Table 1 shows the relationship between the operation of the memory cell MC, the potentials of the word lines WL and / WL, and the potentials of the signals C to G. H means high level and L means low level.
【0018】[0018]
【表1】 [Table 1]
【0019】メモリセルMCにデータ“0”(または
“1”)を設定する時は、一方のワード線WLをハイレ
ベル、他方のワード線/WLをロウレベルにし、信号
D,E;F,GでライトアンプW−AMP1,W−AM
P2を出力ハイインピーダンス状態に保持して、信号C
をハイレベルにすることでディスチャージ用のMOSF
ET Qd1,Qd2をオン状態にさせてビット線B
L,/BLを接地電位に下げる。すると、メモリセルの
選択用スイッチMOSFET Qaがオン、Qbがオフ
されるため、メモリセル内のノードはn1のみがビット
線に接続されて電位が下がり、メモリセルがデータ
“0”(または“1”)を保持する状態に確定する。When data "0" (or "1") is set in the memory cell MC, one word line WL is set to the high level and the other word line / WL is set to the low level, and signals D, E; F, G are set. Write amplifier W-AMP1, W-AM
Hold P2 in the output high impedance state, and
MOSF for discharge by setting the high level
ET Qd1 and Qd2 are turned on and bit line B
Lower L and / BL to ground potential. Then, since the selection switch MOSFET Qa of the memory cell is turned on and Qb is turned off, only the node n1 in the memory cell is connected to the bit line to lower the potential, and the memory cell outputs data “0” (or “1”). )) Is retained.
【0020】一方、メモリセルMCにデータ“1”(ま
たは“0”)を設定する時は、ワード線WLをロウレベ
ル、/WLをハイレベルにする。また、上記と同様に、
信号D,E;F,GでライトアンプW−AMP1,W−
AMP2を出力ハイインピーダンス状態に保持して、信
号Cをハイレベルにすることでディスチャージ用のMO
SFET Qd1,Qd2をオン状態にさせてビット線
BL,/BLを接地電位に下げる。すると、メモリセル
の選択用スイッチMOSFET Qaがオフ、Qbがオ
ンされるため、メモリセル内のノードはn2のみがビッ
ト線に接続されて電位が下がり、メモリセルがデータ
“1”(または“0”)を保持する状態に確定する。On the other hand, when setting data "1" (or "0") in the memory cell MC, the word line WL is set to low level and / WL is set to high level. Also, like the above,
Write amplifiers W-AMP1, W- with signals D, E; F, G
By holding the AMP2 in the output high impedance state and setting the signal C to the high level, the discharge MO
The SFETs Qd1 and Qd2 are turned on to lower the bit lines BL and / BL to the ground potential. Then, since the selection switch MOSFET Qa of the memory cell is turned off and Qb is turned on, only the node n2 in the memory cell is connected to the bit line to lower the potential, and the memory cell outputs data "1" (or "0"). )) Is retained.
【0021】また、通常のデータ書込み動作時には、選
択メモリ行の2本のワード線WL,/WLを同時にハイ
レベルにし、非選択のメモリ行のワード線WL,/WL
はすべてロウレベルにするとともに、信号Cをロウレベ
ルにすることでディスチャージ用のMOSFET Qd
1,Qd2をオフ状態にさせる。また、ライトアンプW
−AMP1,W−AMP2は、信号D,E;F,Gで制
御して書込みデータに応じてそれぞれ相補的な出力状態
となるようにして、ビット線BLと/BLをそれぞれ逆
のレベルに駆動する。Further, during a normal data write operation, the two word lines WL, / WL of the selected memory row are simultaneously set to the high level, and the word lines WL, / WL of the non-selected memory row are set.
Are all set to the low level, and the signal C is set to the low level to discharge MOSFET Qd.
1 and Qd2 are turned off. Also, write amplifier W
-AMP1 and W-AMP2 are controlled by signals D, E; F, and G so as to have complementary output states according to write data, and drive bit lines BL and / BL to opposite levels. To do.
【0022】さらに、通常のデータ読出し動作時には、
選択メモリ行の2本のワード線WL,/WLをハイレベ
ルにし、非選択のメモリ行のワード線WL,/WLはす
べてロウレベルにするとともに、信号Cをロウレベルに
することでディスチャージ用のMOSFET Qd1,
Qd2をオフ状態にさせる。そして、ライトアンプW−
AMP1,W−AMP2は、信号D,E;F,Gで制御
して出力ハイインピーダンス状態となるようにして、選
択メモリセルからビット線BLと/BLに読み出された
信号をセンスアンプSAで増幅する。Furthermore, during a normal data read operation,
The two word lines WL, / WL of the selected memory row are set to the high level, the word lines WL, / WL of the non-selected memory row are set to the low level, and the signal C is set to the low level to discharge the MOSFET Qd1. ,
Turn off Qd2. And write amplifier W-
The AMP1 and W-AMP2 are controlled by the signals D, E; F, G to be in the output high impedance state, and the sense amplifier SA outputs the signal read from the selected memory cell to the bit lines BL and / BL. Amplify.
【0023】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、図
7の実施例では、ビット線BLと/BLにそれぞれディ
スチャージ用のMOSFET Qd1,Qd2を設けて
いるが、ビット線BLと/BLにそれぞれに接続された
チャージアップ用のMOSFETを設けて、メモリセル
のデータ設定時に内部ノードn1,n2のいずれか一方
を電源電圧VDDに持ち上げることで状態を確定させるよ
うに構成することも可能である。また、実施例ではメモ
リセルがMOSFETで構成されているものを示した
が、メモリセルがバイポーラトランジスタで構成されて
いるSRAMにも適用することができる。Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say. For example, in the embodiment of FIG. 7, the MOSFETs Qd1 and Qd2 for discharging are provided on the bit lines BL and / BL, respectively, but the MOSFETs for charging connected to the bit lines BL and / BL are provided. It is also possible to set the state by raising one of the internal nodes n1 and n2 to the power supply voltage VDD when setting the data of the memory cell. In addition, although the embodiment has shown that the memory cell is composed of the MOSFET, the present invention can be applied to the SRAM in which the memory cell is composed of the bipolar transistor.
【0024】さらに、上記実施例においては、SRAM
のチップ内にメモリセルに供給される2つの電源電圧V
DDA,VDDBの立ち上がりやリセットを制御する電源制御
回路を設けたものを説明したが、それぞれの電源電圧を
外部から別々に供給できるようにするための電源端子を
チップに設けるようにしてもよい。Further, in the above embodiment, the SRAM
Power supply voltages V to be supplied to the memory cells in the chip
Although the power supply control circuit for controlling the rising and resetting of DDA and VDDB has been described, a power supply terminal for separately supplying each power supply voltage from the outside may be provided on the chip.
【0025】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるスタテ
ィックRAMに適用した場合について説明したが、この
発明はそれに限定されるものでなく、フリップフロップ
からなるレジスタやロジックブ内に多数の信号ラッチ用
フリップフロップを内蔵したLSIにおいて、レジスタ
やフリップフロップの初期状態を一義的に設定する場合
にも利用することができる。In the above description, the case where the invention made by the present inventor is mainly applied to the static RAM which is the field of application as the background has been described, but the present invention is not limited to this, and a flip-flop is used. In an LSI having a large number of signal latch flip-flops in a register or logic block, it can also be used to uniquely set the initial state of the register or flip-flop.
【0026】[0026]
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
のとおりである。すなわち、本発明に従うと、メモリセ
ルの初期化が比較的簡単に行なえ、イニシャライズに要
する時間を短縮することが可能であるとともに、メモリ
セルの異常が検出された場合に、書込み異常によるもの
か読出し異常によるものかを容易に判別して、不良解析
における原因の絞込みを従来に比べて容易に行なえるS
RAMを実現することができるという効果が得られる。The effects obtained by the representative one of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, according to the present invention, the initialization of the memory cell can be performed relatively easily, the time required for the initialization can be shortened, and if the abnormality of the memory cell is detected, it is caused by the write abnormality. It is possible to easily determine whether it is due to an abnormality and narrow down the cause in failure analysis more easily than before.
The effect that a RAM can be realized is obtained.
【図1】本発明を適用したスタティックRAMのメモリ
セルの一実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a memory cell of a static RAM to which the present invention is applied.
【図2】実施例のスタティックRAMのメモリセルにデ
ータ設定を行なう際の信号の変化を示すタイムチャート
である。FIG. 2 is a time chart showing changes in signals when data is set in the memory cells of the static RAM according to the embodiment.
【図3】実施例のメモリセルに電源電圧を供給する電源
制御回路の構成例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration example of a power supply control circuit that supplies a power supply voltage to a memory cell of an embodiment.
【図4】実施例のメモリセルにデータを設定可能な電源
制御回路の構成例を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration example of a power supply control circuit capable of setting data in a memory cell of an embodiment.
【図5】図4の実施例の電源制御回路によりデータ設定
を行なう際の信号の変化を示すタイムチャートである。5 is a time chart showing changes in signals when data is set by the power supply control circuit of the embodiment of FIG.
【図6】本発明を適用したスタティックRAMのチップ
全体の構成例を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of an entire chip of a static RAM to which the present invention is applied.
【図7】本発明の他の実施例を示すメモリアレイ部の回
路構成図である。FIG. 7 is a circuit configuration diagram of a memory array section showing another embodiment of the present invention.
10 メモリアレイ 11 アドレスバッファ 12 Xアドレスデコーダ 13 Yアドレスデコーダ 14 センスアンプ&カラムスイッチ回路 15 データ出力バッファ 16 データ入力バッファ 17 制御回路 18 電源制御回路 MC メモリセル WL ワード線 SA センスアンプ BL,/BL ビット線対 W−AMP ライトアンプ Qa,Qb 選択用スイッチMOSFET 10 memory array 11 address buffer 12 X address decoder 13 Y address decoder 14 Sense amplifier & column switch circuit 15 data output buffer 16 data input buffer 17 Control circuit 18 Power supply control circuit MC memory cell WL word line SA sense amplifier BL, / BL bit line pair W-AMP light amplifier Qa, Qb selection switch MOSFET
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江藤 陽一郎 東京都小平市上水本町5丁目22番1号 株 式会社日立超エル・エス・アイ・システム ズ内 Fターム(参考) 5B015 HH05 JJ21 KA13 KA28 KB74 RR00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Yoichiro Eto 5-22-1 Kamimizuhonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Stock Ceremony Company Hitachi Cho-LS System Within F term (reference) 5B015 HH05 JJ21 KA13 KA28 KB74 RR00
Claims (5)
のインバータからなるメモリセルと、同一行のメモリセ
ルの選択端子が接続された複数のワード線と、同一列の
メモリセルの入出力端子が接続された複数のビット線対
とを有するメモリアレイを備えた半導体記憶装置におい
て、 上記メモリアレイを構成する2つのインバータにそれぞ
れ別個に電源電圧を供給する電源ラインが設けられ、こ
れらの電源ラインにより供給される電源電圧がそれぞれ
異なるタイミングで立ち上げられることで、上記メモリ
セルの状態が一義的に確定されるように構成されてなる
ことを特徴とする半導体記憶装置。1. A memory cell comprising a pair of inverters whose input and output terminals are cross-coupled to each other, a plurality of word lines to which select terminals of memory cells in the same row are connected, and input and output terminals of memory cells in the same column. In a semiconductor memory device including a memory array having a plurality of bit line pairs connected to each other, a power supply line for individually supplying a power supply voltage to each of the two inverters forming the memory array is provided. The semiconductor memory device is configured such that the state of the memory cell is uniquely determined by raising the power supply voltage supplied by the device at different timings.
る電源電圧の立ち上げを制御する電源制御回路を備えて
いることを特徴とする請求項1に記載の半導体記憶装
置。2. The semiconductor memory device according to claim 1, further comprising a power supply control circuit that controls rising of power supply voltages supplied by the power supply lines.
の電源電圧を立ち下げることにより、メモリセルの保持
データを一義的に設定可能に構成されていることを特徴
とする請求項2に記載の半導体記憶装置。3. The power supply control circuit is configured such that data held in a memory cell can be uniquely set by temporarily lowering one of the power supply voltages. The semiconductor memory device described.
のインバータおよび該インバータの入力端子に接続され
た一対の選択用スイッチ素子からなるメモリセルと、同
一行のメモリセルの一方の選択用スイッチ素子の制御端
子が接続された複数の第1ワード線と、同一行のメモリ
セルの他方の選択用スイッチ素子の制御端子が接続され
た複数の第2ワード線と、同一列のメモリセルの入出力
端子が上記選択用スイッチ素子を介して接続された複数
のビット線とを有するメモリアレイを備え、 上記第1ワード線または第2ワード線のいずれか一方が
選択レベルにされることにより、上記メモリセルの状態
が一義的に確定されるように構成されてなることを特徴
とする半導体記憶装置。4. A memory cell comprising a pair of inverters whose input and output terminals are cross-coupled to each other and a pair of selection switch elements connected to the input terminals of the inverter, and one selection switch of one of the memory cells in the same row. A plurality of first word lines connected to the control terminals of the elements, a plurality of second word lines connected to the control terminals of the other selection switch elements of the memory cells on the same row, and the input of the memory cells on the same column. A memory array having a plurality of bit lines whose output terminals are connected via the selection switch element is provided, and one of the first word line and the second word line is set to a selection level, whereby A semiconductor memory device characterized in that the state of a memory cell is uniquely determined.
固定電位を印加可能なスイッチ手段が接続され、上記第
1ワード線または第2ワード線のいずれか一方が選択レ
ベルにされる際に、上記スイッチ手段がオンされて上記
ビット線にはそれぞれ固定電位が印加され、該固定電位
が上記第1ワード線または第2ワード線のいずれか一方
の選択レベルの電位によってオン状態にされた上記選択
用スイッチ素子を介して上記メモリセルの何れか一方の
インバータの入出力端子に伝達されるように構成されて
な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. A switch means capable of applying a fixed potential to each of the bit lines is connected to each of the bit lines, and when one of the first word line and the second word line is set to a selection level, The switch means is turned on and a fixed potential is applied to each of the bit lines, and the fixed potential is turned on by the potential of the selection level of either the first word line or the second word line. 5. The semiconductor memory device according to claim 4, wherein the semiconductor memory device is configured to be transmitted to an input / output terminal of one of the inverters of the memory cell via a switching element for use.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001383527A JP2003187579A (en) | 2001-12-17 | 2001-12-17 | Semiconductor storage device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001383527A JP2003187579A (en) | 2001-12-17 | 2001-12-17 | Semiconductor storage device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003187579A true JP2003187579A (en) | 2003-07-04 |
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ID=27593542
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001383527A Withdrawn JP2003187579A (en) | 2001-12-17 | 2001-12-17 | Semiconductor storage device |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2003187579A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009134855A (en) * | 2007-11-28 | 2009-06-18 | Arm Ltd | Control of power supply to memory cell |
CN104464797A (en) * | 2014-12-23 | 2015-03-25 | 苏州宽温电子科技有限公司 | Self-adaptive word-line voltage-adjusting SRAM structure |
CN109509494A (en) * | 2017-09-15 | 2019-03-22 | 展讯通信(上海)有限公司 | For waking up the circuit and SRAM of SRAM storage array |
-
2001
- 2001-12-17 JP JP2001383527A patent/JP2003187579A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
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JP2009134855A (en) * | 2007-11-28 | 2009-06-18 | Arm Ltd | Control of power supply to memory cell |
CN104464797A (en) * | 2014-12-23 | 2015-03-25 | 苏州宽温电子科技有限公司 | Self-adaptive word-line voltage-adjusting SRAM structure |
CN109509494A (en) * | 2017-09-15 | 2019-03-22 | 展讯通信(上海)有限公司 | For waking up the circuit and SRAM of SRAM storage array |
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Legal Events
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---|---|---|---|
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