JP2013229074A - Sram - Google Patents
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Abstract
【課題】2つのインバータがタスキ掛けに接続され、それぞれの出力からトランスファゲートを介してデータと反転データを入出力するSRAMセルを、マトリックス状に配置してなるSRAMセルにおいて、メモリセルの接続構成を考慮することにより、配線数を削減し、面積の小さなSRAMを提供する。
【解決手段】行方向に隣接するSRAMセル同士で、ビット線と反転ビット線が共有され、行方向に隣接するSRAMセル同士でワード線が異なり、かつ前記行方向に隣接する一連のSRAMに対し列方向に隣接するSRAMセルのワード線は、前記ワード線のいずれとも異なるように配線されたことを特徴とする。
【選択図】図1Memory cell connection configuration in an SRAM cell in which two inverters are connected to each other, and SRAM cells for inputting / outputting data and inverted data from their respective outputs via a transfer gate are arranged in a matrix By taking this into consideration, the number of wirings is reduced and an SRAM having a small area is provided.
The SRAM cells adjacent in the row direction share the bit line and the inverted bit line, the word lines differ between the SRAM cells adjacent in the row direction, and a series of SRAMs adjacent in the row direction. The word lines of SRAM cells adjacent in the column direction are wired differently from any of the word lines.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、半導体メモリSRAMに関する。 The present invention relates to a semiconductor memory SRAM.
SRAM(Static Random Access Memory)は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)と異なり、定常的にデータを記憶するメモリである。DRAMのように、データを保持するために、定期的にデータをリフレッシュする必要が無く、制御も容易となり、利便性が良いメモリである。大規模なシステムから小規模なシステムまで、幅広い用途がある。 An SRAM (Static Random Access Memory) is a memory that constantly stores data, unlike a DRAM (Dynamic Random Access Memory). Unlike a DRAM, it is not necessary to periodically refresh data in order to retain data, and the control is easy and convenient. There are a wide range of applications from large systems to small systems.
図2に、6トランジスタ構成の一般的なSRAMのセルを示す。PチャンネルトランジスタP1と、NチャンネルトランジスタN1からなるインバータと、PチャンネルトランジスタP2と、NチャンネルトランジスタN2からなるインバータの2つのインバータがタスキ掛けに接続されている。そして、それぞれの出力V0、V1からトランスファゲートT1、T2を介してビットデータBLと反転ビットデータBLBを、それぞれデータ線と反転データ線に出力する。また、図3に、このSRAMセルを行及び列方向に、アレイ上に配置したSRAMの構成を示す。 FIG. 2 shows a typical SRAM cell having a 6-transistor configuration. Two inverters, an inverter composed of a P channel transistor P1, an N channel transistor N1, an inverter composed of a P channel transistor P2, and an N channel transistor N2, are connected to each other. Then, the bit data BL and the inverted bit data BLB are output from the respective outputs V0 and V1 to the data line and the inverted data line via the transfer gates T1 and T2, respectively. FIG. 3 shows the configuration of the SRAM in which the SRAM cells are arranged on the array in the row and column directions.
ところが、図2、図3で例示したように、SRAMは、6トランジスタで構成されており、また、データ線と反転データ線の2つが必要であって、レイアウトの上でも、配線が増えて、面積が大きくなる欠点がある。 However, as illustrated in FIG. 2 and FIG. 3, the SRAM is composed of 6 transistors, and two data lines and an inverted data line are necessary. There is a drawback that the area becomes large.
本発明の目的は、メモリセルの接続構成を考慮することにより、配線数を削減し、面積の小さなSRAMを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an SRAM having a small area by reducing the number of wirings by considering the connection configuration of memory cells.
本発明は係る課題に鑑みなされたものであり、請求項1の発明は、
2つのインバータがタスキ掛けに接続され、それぞれの出力からトランスファゲートを介してデータと反転データを入出力するSRAMセルを、マトリックス状に配置してなるSRAMにおいて、行方向に隣接するSRAMセル同士で、ビット線と反転ビット線が共有され、行方向に隣接するSRAMセル同士でワード線が異なり、かつ前記行方向に隣接する一連のSRAMセルに対し列方向に隣接するSRAMセルのワード線は、前記ワード線のいずれとも異なるように配線されたことを特徴とするSRAMとしたものである。
The present invention has been made in view of the problems, and the invention of claim 1
In an SRAM in which two inverters are connected to each other, and SRAM cells that input and output data and inverted data from the respective outputs via a transfer gate are arranged in a matrix, between adjacent SRAM cells in the row direction. The bit lines and the inverted bit lines are shared, the word lines are different between the SRAM cells adjacent in the row direction, and the word lines of the SRAM cells adjacent in the column direction with respect to the series of SRAM cells adjacent in the row direction are: The SRAM is characterized in that it is wired differently from any of the word lines.
本発明の請求項2の発明は、
SRAMデータの読み出し回路は、
ワードデコーダで出力されたワード信号により行方向の選択されたSRAMセルの内、
列デコーダより出力された選択信号により選択されるスイッチトランジスタを介して列方
向のSRAMセルが選択され、
さらにスイッチトランジスタを介して、ビット線及び反転ビット線の共有線が、選択されたSRAMセルのデータ又は反転データに応じてセンスアンプの正入力又は反転入力に接続されることを特徴とする請求項1に記載のSRAMとしたものである。
The invention of claim 2 of the present invention
The SRAM data read circuit is
Of the SRAM cells selected in the row direction by the word signal output from the word decoder,
An SRAM cell in the column direction is selected via a switch transistor selected by a selection signal output from the column decoder,
The shared line of the bit line and the inverted bit line is further connected to the positive input or the inverted input of the sense amplifier according to the data or the inverted data of the selected SRAM cell via the switch transistor. 1 is obtained.
本発明のSRAMは以上のような構成であって、メモリセルの接続構成を考慮したことにより、実質的にメモリアレイの配置を小さく出来、低価格なSRAMを提供できる。 The SRAM of the present invention has the above-described configuration. By considering the connection configuration of the memory cells, the arrangement of the memory array can be substantially reduced, and a low-cost SRAM can be provided.
以下本発明を実施するための形態につき説明する。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described.
図1、図2に本発明のSRAMの実施の形態例を示す。本発明のSRAMは、2つのインバータがタスキ掛けに接続され、それぞれの出力からトランスファゲートT1、T2を介してデータBLと反転データBLBを入出力するSRAMセルを、マトリックス状に配置してなることを前提とする。そして、行方向に隣接するSRAMセル同士で、ビット線と反転ビット線が共有(BLk)されており、行方向に隣接するSRAMセル同士で異なるワード線に接続されている。そして、前記行方向に隣接する一連のSRAMセルに対し列方向に隣接するSRAMセルのワード線は、前記ワード線のいずれとも異なるように配線されている。 1 and 2 show an embodiment of the SRAM of the present invention. In the SRAM of the present invention, two inverters are connected to each other, and SRAM cells for inputting / outputting data BL and inverted data BLB from their outputs via transfer gates T1, T2 are arranged in a matrix. Assuming The SRAM cells adjacent in the row direction share the bit line and the inverted bit line (BLk), and the SRAM cells adjacent in the row direction are connected to different word lines. The word lines of the SRAM cells adjacent in the column direction with respect to the series of SRAM cells adjacent in the row direction are wired differently from the word lines.
SRAMデータの読み出しについては、ワードデコーダで出力されたワード信号により行方向の選択されたSRAMセルの内、列デコーダより出力された選択信号COL0、COL1により選択されるスイッチトランジスタCGを介して列方向のSRAMセルが選択される。さらにスイッチトランジスタCGを介して、ビット線及び反転ビット線の共有線BLkが、選択されたSRAMセルのデータ又は反転データに応じてセンスアンプS/Aの正入力+又は反転入力−に接続され、SRAMデータが読み出される。 Regarding the reading of SRAM data, among the SRAM cells selected in the row direction by the word signal output from the word decoder, the column direction is passed through the switch transistor CG selected by the selection signals COL0 and COL1 output from the column decoder. SRAM cells are selected. Further, the shared line BLk of the bit line and the inverted bit line is connected to the positive input + or the inverted input − of the sense amplifier S / A according to the data or the inverted data of the selected SRAM cell via the switch transistor CG. SRAM data is read out.
本願発明のSRAMは、このように行方向に隣接するSRAMセル同士で、ビット線と反転ビット線が共有(BLk)されている。しかし行方向に隣接するSRAMセル同士でワード線が異なる。さらに、列方向に隣接するSRAMセルのワード線とも異なるように配線されている。このような構成であることから、ワード信号により行方向の選択されたSRAMセルのビット線及び反転ビット線の共有線は、データの読み出し・書き込み時には、左右のSRAMセルからトランスファゲートによって切断されている。さらに、列方向上下およびその左右のSRAMセルからもトランスファゲートによって切断されている。このような構成および、回路動作から、ビット線及び反転ビット線を共有線で共有しても、SRAMセルのデータの読み出し、および書き込みができる。 In the SRAM of the present invention, the bit lines and the inverted bit lines are shared (BLk) between the SRAM cells adjacent in the row direction as described above. However, the word lines differ between SRAM cells adjacent in the row direction. Further, the wiring is different from the word line of the SRAM cell adjacent in the column direction. Because of this configuration, the SRAM cell bit line and the inverted bit line shared line selected in the row direction by the word signal are disconnected from the left and right SRAM cells by the transfer gate when reading and writing data. Yes. Further, the upper and lower SRAM cells in the column direction and the left and right SRAM cells are also disconnected by the transfer gate. From such a configuration and circuit operation, the SRAM cell data can be read and written even if the bit line and the inverted bit line are shared by the shared line.
このように、ビット線及び反転ビット線を1本の共有線で共有できるから、SRAMセルの配線を減少し、実質的にメモリアレイの配置を小さくし、低価格なSRAMを提供できる。 As described above, since the bit line and the inverted bit line can be shared by one shared line, the wiring of the SRAM cell is reduced, the arrangement of the memory array is substantially reduced, and a low-cost SRAM can be provided.
なお、本願発明では、ワード線がSRAMセルの間で2本となるが、ワード線は一般にポリシリコンを拡散パターン上に配置することでトランスファゲートを形成するので、ほぼポリシリコンのパターンを1本、およびそのための拡散パターンを追加することで配線できる。ビット線は、拡散パターン上にコンタクトホールを設け、導電体(一般的にはアルミニウム)に接続して配線する。コンタクトホールの大きさ、コンタクトホールに対する導電体の余裕(アロワンス)、導電体の幅、導電体間の距離などから、ビット線はワード線に比較して広いスペースを必要とする。これから、ワード線が増えても、本願発明では、実質的にメモリアレイの配置を小さく出来る。 In the present invention, there are two word lines between the SRAM cells. However, since the word line generally forms a transfer gate by disposing polysilicon on the diffusion pattern, there is almost one polysilicon pattern. And wiring by adding a diffusion pattern therefor. The bit line is formed by providing a contact hole on the diffusion pattern and connecting it to a conductor (generally aluminum). Due to the size of the contact hole, the margin of the conductor with respect to the contact hole (allowance), the width of the conductor, the distance between the conductors, etc., the bit line requires a larger space than the word line. Therefore, even if the number of word lines increases, the present invention can substantially reduce the arrangement of the memory array.
以下図1、図2を用いて、さらに具体的に本発明の構成と回路動作について説明する。 Hereinafter, the configuration and circuit operation of the present invention will be described more specifically with reference to FIGS.
図1は、本発明のSRAMの配置及び接続を工夫したメモリアレイの一例を示す。行に沿った方向(横)に配置されるメモリセルのビット線BLと反転ビット線BLBを共有化して、ビット線の配線を削減する構成である。 FIG. 1 shows an example of a memory array in which the arrangement and connection of the SRAM of the present invention are devised. The bit line BL and the inverted bit line BLB of the memory cells arranged in the direction (horizontal) along the row are shared to reduce the bit line wiring.
M00の反転ビット線とM01のビット線を共有化してBL1とし、M01の反転ビット線とM02のビット線を共有化してBL2とする。同様にして、M02,M03の反転ビット線、ビット線を共有化する。隣り合ったセルが同時に選択されないように、ワード線は列に沿った方向(縦)のメモリセルのワード線出力を交互に接続する。このような構成にすることで、ビット線と反転ビット線の本数を半分に出来る。 The inverted bit line of M00 and the bit line of M01 are shared to make BL1, and the inverted bit line of M01 and the bit line of M02 are shared to make BL2. Similarly, the inverted bit lines and bit lines of M02 and M03 are shared. The word lines alternately connect the word line outputs of the memory cells in the direction (vertical) along the column so that adjacent cells are not simultaneously selected. With this configuration, the number of bit lines and inverted bit lines can be halved.
ビット線BL0はM00の正出力(T1の出力端、上記の‘データ’)に接続され、反転出力(T2の出力端、上記の‘反転データ’)は、ビット線BL1に接続される。M01の正出力はBL1に接続され、反転出力は、BL2に接続される。 The bit line BL0 is connected to the positive output of M00 (the output terminal of T1, the “data” above), and the inverted output (the output terminal of T2, the above “inverted data”) is connected to the bit line BL1. The positive output of M01 is connected to BL1, and the inverted output is connected to BL2.
同様にして、M02はBL2とBL3に、M03は、BL3とBL4に接続される。
M00のビット線と反転ビット線に対応するBL0とBL1は、列デコーダからの出力である列選択信号COL0をゲートに入力される、選択ゲートトランジスタCG00、CG01を介して、それぞれセンスアンプS/A0の正入力(+側)と反転入力(−側)に接続される。
Similarly, M02 is connected to BL2 and BL3, and M03 is connected to BL3 and BL4.
BL0 and BL1 corresponding to the bit line and the inverted bit line of M00 are sense amplifiers S / A0 via selection gate transistors CG00 and CG01, respectively, to which a column selection signal COL0 output from the column decoder is input. Are connected to the positive input (+ side) and the inverting input (− side).
M01のビット線と反転ビット線に対応するBL1とBL2は、COL1の選択信号をゲートに入力される選択ゲートCG10、CG11を介して、それぞれセンスアンプS/A0の正入力側と反転入力側に接続される。 BL1 and BL2 corresponding to the bit line and the inverted bit line of M01 are respectively connected to the positive input side and the inverting input side of the sense amplifier S / A0 via selection gates CG10 and CG11 to which the selection signal of COL1 is input. Connected.
同様に、M02のビット線BL2と反転ビット線BL3は、COL0により選択されて、センスアンプS/A1に接続され、M03のビット線BL3と反転ビット線BL4は、COL1により選択されて、センスアンプS/A1に接続される。 Similarly, bit line BL2 and inverted bit line BL3 of M02 are selected by COL0 and connected to sense amplifier S / A1, and bit line BL3 and inverted bit line BL4 of M03 are selected by COL1 and sense amplifier Connected to S / A1.
行デコーダの出力については、M00,M02には、WL0を接続、M01,M03には、WL1を接続する。同様に、M10,M12には、WL2が、M11,M13には、WL3が接続される。 For the output of the row decoder, WL0 is connected to M00 and M02, and WL1 is connected to M01 and M03. Similarly, WL2 is connected to M10 and M12, and WL3 is connected to M11 and M13.
次に選択動作を説明する。 Next, the selection operation will be described.
図示しない行アドレスと列アドレスにより、WL0とCOL0が選択された場合、M00が選択され、M00の正出力が、T1を介してBL0に出力され、反転出力がT2を介してBL1に読み出される。BL0,BL1はCOL0が入力されるCG00,CG01を介してセンスアンプS/A0に入力され、M00のデータが、読み出される。 When WL0 and COL0 are selected by a row address and a column address (not shown), M00 is selected, a positive output of M00 is output to BL0 via T1, and an inverted output is read to BL1 via T2. BL0 and BL1 are input to the sense amplifier S / A0 via CG00 and CG01 to which COL0 is input, and the data of M00 is read out.
このとき、WL1は0Vなので、M01のT1はオフとなっており、BL1には、M00しか接続されないので、隣接するM01のセルの影響はない。 At this time, since WL1 is 0 V, T1 of M01 is off, and only M00 is connected to BL1, so there is no influence of the adjacent M01 cell.
M01が選択されたときも同様に、WL1とCOL1がHighとなり、BL1が、センスアンプS/A0の正入力側に接続され、BL2が反転入力側に接続される。このとき、WL0は非選択で0Vなので、M00、M02のセルの影響はない。 Similarly, when M01 is selected, WL1 and COL1 become High, BL1 is connected to the positive input side of the sense amplifier S / A0, and BL2 is connected to the inverting input side. At this time, since WL0 is not selected and is 0 V, there is no influence of the cells of M00 and M02.
M02,M03の動作についても同様である。 The same applies to the operations of M02 and M03.
このようにして、ビット線BL、反転ビット線BLBを共有化しても、特性の悪化をせずに、動作が可能である。 In this way, even if the bit line BL and the inverted bit line BLB are shared, the operation is possible without deteriorating the characteristics.
Claims (2)
ワードデコーダで出力されたワード信号により行方向の選択されたSRAMセルの内、
列デコーダより出力された選択信号により選択されるスイッチトランジスタを介して列方向のSRAMセルが選択され、
さらにスイッチトランジスタを介して、ビット線及び反転ビット線の共有線が、選択されたSRAMセルのデータ又は反転データに応じてセンスアンプの正入力又は反転入力に接続されることを特徴とする請求項1に記載のSRAM。 The SRAM data read circuit is
Of the SRAM cells selected in the row direction by the word signal output from the word decoder,
An SRAM cell in the column direction is selected via a switch transistor selected by a selection signal output from the column decoder,
The shared line of the bit line and the inverted bit line is further connected to the positive input or the inverted input of the sense amplifier according to the data or the inverted data of the selected SRAM cell via the switch transistor. The SRAM according to 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012099803A JP2013229074A (en) | 2012-04-25 | 2012-04-25 | Sram |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2012099803A JP2013229074A (en) | 2012-04-25 | 2012-04-25 | Sram |
Publications (1)
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| JP2013229074A true JP2013229074A (en) | 2013-11-07 |
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ID=49676552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2012099803A Pending JP2013229074A (en) | 2012-04-25 | 2012-04-25 | Sram |
Country Status (1)
| Country | Link |
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2012
- 2012-04-25 JP JP2012099803A patent/JP2013229074A/en active Pending
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