JP2005032404A - Semiconductor memory device, semiconductor integrated circuit device, and portable device - Google Patents
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Abstract
【課題】 待機時の消費電流を低減する。
【解決手段】 待機モードのとき、ワードドライバ8,9は、ワード線WL0,WL1に負電圧Vngを供給する。プリチャージ回路6,7は、PチャネルMOSトランジスタPT61−PT63,PT71−PT73をオフにして、ビット線対(BL0,/BL0),(BL1,/BL1)を、電源電圧VDDを受ける電源ノードから電気的に切り離す。これにより、Lレベルのデータ保持ノードに接続されたアクセストランジスタおよびHレベルのデータ保持ノードに接続されたアクセストランジスタのソース・ドレイン間電圧を、GIDL電流の問題が生じないレベルに下げることができる。この結果、GIDL電流の問題を生じることなく待機モードにおける消費電流を低減することができる。
【選択図】 図1To reduce current consumption during standby.
In a standby mode, word drivers 8 and 9 supply a negative voltage Vng to word lines WL0 and WL1. Precharge circuits 6 and 7 turn off P channel MOS transistors PT61-PT63, PT71-PT73, and connect bit line pairs (BL0, / BL0), (BL1, / BL1) from a power supply node receiving power supply voltage VDD. Disconnect electrically. Thereby, the voltage between the source and drain of the access transistor connected to the data holding node at the L level and the access transistor connected to the data holding node at the H level can be lowered to a level at which the problem of the GIDL current does not occur. As a result, current consumption in the standby mode can be reduced without causing a problem of GIDL current.
[Selection] Figure 1
Description
この発明は半導体記憶装置、半導体集積回路装置、および携帯機器に関し、さらに詳しくは、通常モードおよび待機モードを有する半導体記憶装置、半導体集積回路装置、携帯機器に関する。 The present invention relates to a semiconductor memory device, a semiconductor integrated circuit device, and a portable device, and more particularly to a semiconductor memory device, a semiconductor integrated circuit device, and a portable device having a normal mode and a standby mode.
SRAM(スタティック・ランダムアクセスメモリ)と呼ばれる半導体記憶装置は、フリップフロップ回路を基本構成としているためにリフレッシュが不要であり使いやすいという特徴がある。また、高速動作が可能で動作マージンが大きいという特徴もある。このため、携帯機器用メモリなどに多用されている。さらに近年では、トランジスタの微細化に伴って携帯機器も小型化している。 A semiconductor memory device called an SRAM (Static Random Access Memory) has a feature that it has a flip-flop circuit as a basic structure, and therefore requires no refreshing and is easy to use. In addition, there is a feature that a high-speed operation is possible and an operation margin is large. For this reason, it is often used in memory for portable devices. In recent years, portable devices have also been downsized with the miniaturization of transistors.
トランジスタには、サイズの微細化に伴って耐圧が低下するという特徴がある。このため、微細なトランジスタを使用する場合には、トランジスタの動作電圧を下げる必要がある。さらに、動作速度を損なうことなく低電圧で動作させるためには、トランジスタのしきい値を下げなければならない。したがって、電池駆動を前提とした小型携帯機器では、低しきい値のトランジスタが使用されている。ところが、しきい値を下げすぎるとトランジスタを十分にカットオフできなくなりリーク電流が流れるようになる。このリーク電流によって待機時の消費電流が増大する。 The transistor has a feature that the withstand voltage decreases as the size is reduced. For this reason, when a fine transistor is used, it is necessary to lower the operating voltage of the transistor. Further, in order to operate at a low voltage without impairing the operation speed, the threshold value of the transistor must be lowered. Therefore, a low threshold transistor is used in a small portable device on the premise of battery driving. However, if the threshold value is lowered too much, the transistor cannot be cut off sufficiently and a leakage current flows. This leakage current increases current consumption during standby.
電池駆動を前提とした小型携帯機器では、低電圧・低電力動作が求められる。特に、携帯電話では待ち受け時間をいかに長くできるかが決め手の1つとなる。待ち受け時間を長くするには待ち受け時、すなわち待機時の消費電流を低減する必要がある。 Small portable devices based on battery drive are required to operate at low voltage and low power. In particular, with mobile phones, one of the decisive factors is how long the standby time can be increased. In order to lengthen the standby time, it is necessary to reduce current consumption during standby, that is, during standby.
この発明は、以上のような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、待機時の消費電流を低減することができる半導体記憶装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor memory device capable of reducing current consumption during standby.
この発明の1つの局面に従うと、半導体記憶装置は、通常モードおよび待機モードを有し、複数のメモリセルと、複数のワード線と、複数のビット線と、複数のアクセストランジスタと、電位差供給手段とを備える。複数のメモリセルは、行および列にマトリクス状に配置される。複数のワード線は、複数のメモリセルの各行に対応して配置される。複数のビット線は、複数のメモリセルの各列に対応して配置される。複数のアクセストランジスタは、複数のメモリセルの各々に対応して設けられ、対応するメモリセルのデータ保持ノードと当該メモリセルに対応するビット線との間に接続され、当該メモリセルに対応するワード線の電圧をゲートに受ける。電位差供給手段は、待機モードのとき、複数のアクセストランジスタのうち論理ハイレベルのデータを保持するデータ保持ノードに接続されたアクセストランジスタまたは論理ローレベルのデータを保持するデータ保持ノードに接続されたアクセストランジスタのゲート−ソース間に負の電位差を与える。 According to one aspect of the present invention, a semiconductor memory device has a normal mode and a standby mode, and includes a plurality of memory cells, a plurality of word lines, a plurality of bit lines, a plurality of access transistors, and a potential difference supplying unit. With. The plurality of memory cells are arranged in a matrix in rows and columns. The plurality of word lines are arranged corresponding to each row of the plurality of memory cells. The plurality of bit lines are arranged corresponding to each column of the plurality of memory cells. The plurality of access transistors are provided corresponding to each of the plurality of memory cells, connected between a data holding node of the corresponding memory cell and a bit line corresponding to the memory cell, and a word corresponding to the memory cell Receives the voltage of the line at the gate. In the standby mode, the potential difference supply means is an access transistor connected to a data holding node holding data at a logic high level among a plurality of access transistors or an access connected to a data holding node holding data at a logic low level. A negative potential difference is applied between the gate and the source of the transistor.
好ましくは、上記複数のアクセストランジスタは、ゲート−ソース間の電位差が0Vのときドレイン−ソース間に100pA/μm以上の電流が流れるものである。 Preferably, in the plurality of access transistors, a current of 100 pA / μm or more flows between the drain and the source when the potential difference between the gate and the source is 0V.
上記半導体記憶装置では、待機モードのとき、複数のアクセストランジスタのうち論理ハイレベルのデータを保持するデータ保持ノードに接続されたアクセストランジスタまたは論理ローレベルのデータを保持するデータ保持ノードに接続されたアクセストランジスタのゲート−ソース間に負の電位差が与えられる。これにより、論理ハイレベルのデータを保持するデータ保持ノードからアクセストランジスタを介してビット線に流れるリーク電流またはビット線からアクセストランジスタを介して論理ローレベルのデータを保持するデータ保持ノードへ流れるリーク電流を低減することができる。 In the semiconductor memory device, in the standby mode, the access transistor connected to the data holding node holding the logic high level data among the plurality of access transistors or connected to the data holding node holding the data of the logic low level. A negative potential difference is applied between the gate and source of the access transistor. As a result, a leakage current that flows from the data holding node that holds the logic high level data to the bit line via the access transistor or a leakage current that flows from the bit line to the data holding node that holds the logic low level data via the access transistor Can be reduced.
好ましくは、上記電位差供給手段は、電位保持手段を含む。電位保持手段は、待機モードのとき、複数のビット線の電位を所定の正のレベルに保持する。 Preferably, the potential difference supplying unit includes a potential holding unit. The potential holding means holds the potentials of the plurality of bit lines at a predetermined positive level in the standby mode.
上記半導体記憶装置では、待機モードのとき、複数のビット線の電位のほうが複数のワード線の電位よりも高くなる。したがって、複数のアクセストランジスタのうち論理ハイレベルのデータを保持するデータ保持ノードに接続されたアクセストランジスタのゲート−ソース間に負の電位差が与えられる。これにより、論理ハイレベルのデータを保持するデータ保持ノードからアクセストランジスタを介してビット線に流れるリーク電流を低減することができる。また、GIDL電流(Gate Induced Drain Leakage current)の問題が生じないレベルに複数のビット線の電位を保持することにより、GIDL電流の問題を回避することができる。 In the semiconductor memory device, in the standby mode, the potentials of the plurality of bit lines are higher than the potentials of the plurality of word lines. Therefore, a negative potential difference is applied between the gate and source of the access transistor connected to the data holding node that holds the logic high level data among the plurality of access transistors. As a result, it is possible to reduce the leakage current flowing from the data holding node holding the logic high level data to the bit line via the access transistor. In addition, the problem of the GIDL current can be avoided by holding the potentials of the plurality of bit lines at a level that does not cause the problem of the GIDL current (Gate Induced Drain Leakage current).
好ましくは、上記電位保持手段は、待機モードのとき、複数のビット線をフローティングにする手段を含む。 Preferably, the potential holding means includes means for floating a plurality of bit lines in the standby mode.
上記半導体記憶装置では、待機モードのとき、論理ハイレベルのデータを保持するデータ保持ノードからアクセストランジスタを介してビット線に流れるリーク電流によってビット線がプリチャージされる。これにより、複数のビット線の電位が正のレベルに保持される。 In the semiconductor memory device, in the standby mode, the bit line is precharged by a leak current that flows from the data holding node that holds the logic high level data to the bit line via the access transistor. As a result, the potentials of the plurality of bit lines are held at a positive level.
好ましくは、上記電位差供給手段は、ワード線駆動手段を含む。ワード線駆動手段は、待機モードのとき、複数のワード線に負電圧を供給する。 Preferably, the potential difference supplying unit includes a word line driving unit. The word line driving means supplies a negative voltage to the plurality of word lines in the standby mode.
上記半導体記憶装置では、待機モードのとき、論理ローレベルのデータを保持するデータ保持ノードの電位よりも複数のワード線の電位のほうが低くなる。したがって、複数のアクセストランジスタのうち論理ローレベルのデータを保持するデータ保持ノードに接続されたアクセストランジスタのゲート−ソース間に負の電位差が与えられる。これにより、ビット線からアクセストランジスタを介して論理ローレベルのデータを保持するデータ保持ノードに流れるリーク電流を低減することができる。 In the semiconductor memory device, in the standby mode, the potentials of the plurality of word lines are lower than the potential of the data holding node that holds the logic low level data. Therefore, a negative potential difference is applied between the gate and source of the access transistor connected to the data holding node that holds the logic low level data among the plurality of access transistors. As a result, the leakage current flowing from the bit line to the data holding node holding the logic low level data via the access transistor can be reduced.
この発明のもう1つの局面に従うと、半導体記憶装置は、通常モードおよび待機モードを有し、複数のメモリセルと、複数のワード線と、複数のビット線と、複数のアクセストランジスタと、ワード線駆動手段と、プリチャージ手段とを備える。複数のメモリセルは、行および列にマトリクス状に配置される。複数のワード線は、複数のメモリセルの各行に対応して配置される。複数のビット線は、複数のメモリセルの各列に対応して配置される。複数のアクセストランジスタは、複数のメモリセルの各々に対応して設けられ、対応するメモリセルのデータ保持ノードと当該メモリセルに対応するビット線との間に接続され、当該メモリセルに対応するワード線の電圧をゲートに受ける。ワード線駆動手段は、複数のワード線のうちアクセスすべきメモリセルに対応したワード線を活性化する。プリチャージ手段は、メモリセルにアクセスする前の所定期間、複数のビット線の電位を電源電圧レベルにプリチャージする。待機モードのとき、ワード線駆動手段は複数のワード線に負電圧を供給し、プリチャージ手段は複数のビット線を、電源電圧を受ける電源ノードから電気的に切り離す。 According to another aspect of the present invention, a semiconductor memory device has a normal mode and a standby mode, and includes a plurality of memory cells, a plurality of word lines, a plurality of bit lines, a plurality of access transistors, and a word line. Drive means and precharge means are provided. The plurality of memory cells are arranged in a matrix in rows and columns. The plurality of word lines are arranged corresponding to each row of the plurality of memory cells. The plurality of bit lines are arranged corresponding to each column of the plurality of memory cells. The plurality of access transistors are provided corresponding to each of the plurality of memory cells, connected between a data holding node of the corresponding memory cell and a bit line corresponding to the memory cell, and a word corresponding to the memory cell Receives the voltage of the line at the gate. The word line driving means activates a word line corresponding to a memory cell to be accessed among the plurality of word lines. The precharge means precharges the potentials of the plurality of bit lines to the power supply voltage level for a predetermined period before accessing the memory cell. In the standby mode, the word line driving means supplies a negative voltage to the plurality of word lines, and the precharge means electrically disconnects the plurality of bit lines from the power supply node receiving the power supply voltage.
上記半導体記憶装置では、待機モードのとき、電源ノードから電気的に切り離された複数のビット線の電位は、電源ノードからの供給がないため、電源電圧レベルよりも低くなる。通常は、電源電圧レベルの半分のレベルである中間電位付近のレベルで安定する。これにより、データ保持ノードに接続されたアクセストランジスタのソース・ドレイン間電圧を、GIDL電流の問題が生じないレベルに下げることができる。 In the semiconductor memory device, in the standby mode, the potentials of the plurality of bit lines electrically disconnected from the power supply node are lower than the power supply voltage level because they are not supplied from the power supply node. Usually, it stabilizes at a level in the vicinity of the intermediate potential, which is half the power supply voltage level. As a result, the source-drain voltage of the access transistor connected to the data holding node can be lowered to a level that does not cause a problem of the GIDL current.
以上のように、上記半導体記憶装置によれば、待機モードのとき、複数のワード線に負電圧を供給しかつ複数のビット線を電源ノードから電気的に切り離すため、GIDL電流の問題を生じることなく待機モードにおける消費電流を低減することができる。 As described above, according to the semiconductor memory device, in the standby mode, a negative voltage is supplied to the plurality of word lines and the plurality of bit lines are electrically disconnected from the power supply node, which causes a problem of the GIDL current. In addition, current consumption in the standby mode can be reduced.
好ましくは、上記半導体記憶装置はさらに、レベル保持手段を備える。レベル保持手段は、待機モードのとき、複数のビット線の電位を所定のレベルに保持する。 Preferably, the semiconductor memory device further includes level holding means. The level holding unit holds the potentials of the plurality of bit lines at a predetermined level in the standby mode.
好ましくは、上記所定のレベルは、中間電位以下のレベルである。 Preferably, the predetermined level is a level equal to or lower than the intermediate potential.
上記半導体記憶装置では、待機モードのとき、複数のビット線の電位が所定のレベルに保持されるため、待機モードから通常モードに復帰する際のプリチャージ期間を一定期間に定めることができる。 In the semiconductor memory device, since the potentials of the plurality of bit lines are held at a predetermined level in the standby mode, the precharge period when returning from the standby mode to the normal mode can be set to a certain period.
好ましくは、上記ワード線駆動手段は、接地電圧供給手段と、負電圧供給手段とを含む。接地電圧供給手段は、待機モードのとき、複数のワード線に接地電圧を供給する。負電圧供給手段は、接地電圧が供給された後、複数のワード線に負電圧を供給する。 Preferably, the word line driving unit includes a ground voltage supply unit and a negative voltage supply unit. The ground voltage supply means supplies the ground voltage to the plurality of word lines in the standby mode. The negative voltage supply means supplies a negative voltage to the plurality of word lines after the ground voltage is supplied.
上記半導体記憶装置では、接地電圧供給手段によって複数のワード線を一旦接地電圧レベルに高速に引き抜くため、負電圧供給手段の消費電力を低減することができる。 In the semiconductor memory device, since the plurality of word lines are once pulled to the ground voltage level at high speed by the ground voltage supply means, the power consumption of the negative voltage supply means can be reduced.
この発明のさらにもう1つの局面に従うと、半導体集積回路装置は、上記半導体記憶装置を備える。 According to yet another aspect of the present invention, a semiconductor integrated circuit device includes the semiconductor memory device.
好ましくは、上記半導体集積回路装置はさらに、ロジック回路部と、供給切換手段とを備える。供給切換手段は、通常モードのときロジック回路部に電源電圧を供給する一方、待機モードのときロジック回路部に電源電圧を供給しない。上記半導体記憶装置におけるプリチャージ手段はさらに、待機モードから通常モードへの切り替わりに応答して複数のビット線の電位を電源電圧レベルにプリチャージする。 Preferably, the semiconductor integrated circuit device further includes a logic circuit unit and supply switching means. The supply switching unit supplies the power supply voltage to the logic circuit unit in the normal mode, but does not supply the power supply voltage to the logic circuit unit in the standby mode. The precharge means in the semiconductor memory device further precharges the potentials of the plurality of bit lines to the power supply voltage level in response to switching from the standby mode to the normal mode.
この発明のさらにもう1つの局面に従うと、携帯機器は、上記半導体集積回路装置を備える。 According to yet another aspect of the present invention, a portable device includes the semiconductor integrated circuit device.
好ましくは、上記携帯機器はさらに、モード切換信号供給手段を備える。モード信号切換手段は、通常モード/待機モードの切換を指示するモード切換信号を半導体集積回路に供給する。 Preferably, the portable device further includes mode switching signal supply means. The mode signal switching means supplies a mode switching signal for instructing switching between the normal mode / standby mode to the semiconductor integrated circuit.
この発明の1つの局面に従った半導体記憶装置では、電位差供給手段を設けたため、待機モードにおける消費電流を低減することができる。 In the semiconductor memory device according to one aspect of the present invention, since the potential difference supplying means is provided, the current consumption in the standby mode can be reduced.
また、電位差供給手段は電位保持手段を含むため、論理ハイレベルのデータを保持するデータ保持ノードからアクセストランジスタを介してビット線に流れるリーク電流を低減することができ、さらに、GIDL電流の問題を回避することができる。 Further, since the potential difference supplying means includes the potential holding means, the leakage current flowing from the data holding node holding the logic high level data to the bit line through the access transistor can be reduced, and further, the problem of the GIDL current can be reduced. It can be avoided.
また、電位差供給手段はワード線駆動手段を含むため、ビット線からアクセストランジスタを介して論理ローレベルのデータを保持するデータ保持ノードに流れるリーク電流を低減することができる。 In addition, since the potential difference supply unit includes the word line driving unit, it is possible to reduce the leakage current flowing from the bit line to the data holding node that holds the logic low level data via the access transistor.
この発明のもう1つの局面に従った半導体記憶装置では、待機モードのとき、ワード線駆動手段は複数のワード線に負電圧を供給し、プリチャージ手段は複数のビット線を電源ノードから電気的に切り離すため、GIDL電流の問題を生じることなく待機モードにおける消費電流を低減することができる。 In the semiconductor memory device according to another aspect of the present invention, in the standby mode, the word line driving means supplies a negative voltage to the plurality of word lines, and the precharging means electrically connects the plurality of bit lines from the power supply node. Therefore, current consumption in the standby mode can be reduced without causing a problem of GIDL current.
また、レベル保持手段を設けたため、待機モードから通常モードに復帰する際のプリチャージ期間を一定期間に定めることができる。 Further, since the level holding means is provided, the precharge period when returning from the standby mode to the normal mode can be set to a certain period.
また、ワード線駆動手段は、接地電圧供給手段と、負電圧供給手段とを含むため、負電圧供給手段の消費電力を低減することができる。 Further, since the word line driving means includes the ground voltage supply means and the negative voltage supply means, the power consumption of the negative voltage supply means can be reduced.
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付し、その説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.
(第1の実施形態)
[SRAMの構成について]
図1は、この発明の第1の実施形態によるSRAM(スタティック・ランダムアクセスメモリ)の全体構成を示すブロック図である。図1に示すSRAMは、メモリセルアレイ1と、行デコーダ2と、列デコーダ3と、列選択回路4と、入出力回路5と、プリチャージ回路6,7と、ワードドライバ8,9と、負電圧発生回路10と、NAND回路11とを備える。
(First embodiment)
[Configuration of SRAM]
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an SRAM (Static Random Access Memory) according to the first embodiment of the present invention. The SRAM shown in FIG. 1 includes a
メモリセルアレイ1は、メモリセルMC1−4と、ワード線WL0,WL1と、ビット線対(BL0,/BL0),(BL1,/BL1)と、アクセストランジスタNT1a−NT4a,NT1b−NT4bとを含む。メモリセルMC1−MC4は、行および列にマトリクス状に配置される。ワード線WL0は、メモリセルMC1,MC3に対応して配置される。ワード線WL1は、メモリセルMC2,MC4に対応して配置される。ビット線対BL0,/BL0は、メモリセルMC1,MC2に対応して配置される。ビット線対BL1,/BL1は、メモリセルMC3,MC4に対応して配置される。アクセストランジスタNT1a−NT4a,NT1b−NT4bは、低しきい値のトランジスタである。具体的には、アクセストランジスタNT1a−NT4a,NT1b−NT4bのゲート−ソース間の電位差が0Vのとき、ドレイン−ソース間に100pA/μm以上の電流が流れる。アクセストランジスタNT1aは、メモリセルMC1のデータ保持ノード(図示せず)とビット線BL0との間に接続され、ワード線WL0の電圧をゲートに受ける。アクセストランジスタNT1bは、メモリセルMC1のデータ保持ノード(図示せず)とビット線/BL0との間に接続され、ワード線WL0の電圧をゲートに受ける。アクセストランジスタNT2aは、メモリセルMC2のデータ保持ノード(図示せず)とビット線BL0との間に接続され、ワード線WL1の電圧をゲートに受ける。アクセストランジスタNT2bは、メモリセルMC2のデータ保持ノード(図示せず)とビット線/BL0との間に接続され、ワード線WL1の電圧をゲートに受ける。アクセストランジスタNT3aは、メモリセルMC3のデータ保持ノード(図示せず)とビット線BL1との間に接続され、ワード線WL0の電圧をゲートに受ける。アクセストランジスタNT3bは、メモリセルMC3のデータ保持ノード(図示せず)とビット線/BL1との間に接続され、ワード線WL0の電圧をゲートに受ける。アクセストランジスタNT4aは、メモリセルMC4のデータ保持ノード(図示せず)とビット線BL1との間に接続され、ワード線WL1の電圧をゲートに受ける。アクセストランジスタNT4bは、メモリセルMC4のデータ保持ノード(図示せず)とビット線/BL1との間に接続され、ワード線WL1の電圧をゲートに受ける。
NAND回路11は、モード信号MDとプリチャージ制御信号PR0とのNANDを出力する。NAND回路11の出力は、プリチャージ信号PR1となる。
The
行デコーダ2は、インバータIV21と、NAND回路ND21,ND22とを含む。インバータIV21は、アドレス信号A1を反転する。NAND回路ND21は、プリチャージ信号PR1とアドレス信号A1とのNANDを出力する。NAND回路ND21の出力は、ワード線選択信号SW0となる。NAND回路ND22は、プリチャージ信号PR1とインバータIV21の出力とのNANDを出力する。NAND回路ND22の出力は、ワード線選択信号SW1となる。
負電圧発生回路10は、負電圧Vngを発生する。
The negative
ワードドライバ8,9は、ワード線駆動手段を構成する。ワードドライバ8,9は、ワード線選択信号SW0,SW1に応答して、電源電圧VDD,接地電圧Vss,または負電圧Vngをワード線WL0,WL1に供給する。
The
列デコーダ3は、インバータIV31と、AND回路AD31,AD32とを含む。インバータIV31は、アドレス信号A0を反転する。AND回路AD31は、アドレス信号A0とアクセス信号R/WとのANDを出力する。AND回路AD32は、インバータIV31の出力とアクセス信号R/WとのANDを出力する。
列選択回路4は、インバータIV41,IV42と、トランスファゲートTG41−TG44とを含む。インバータIV41,IV42は、AND回路AD31,AD32の出力を反転する。トランスファゲートTG41,TG42は、ビット線BL0,/BLと入出力線IO,/IOとの間に接続される。トランスファゲートTG41,TG42は、AND回路AD31の出力に応答して、ビット線対BL0,/BL0と入出力線対IO,/IOとを接続/非接続にする。トランスファゲートTG43,TG44は、AND回路AD32の出力に応答して、ビット線対BL1,/BL1と入出力線対IO,/IOとを接続/非接続にする。
入出力回路5は、アクセス信号R/Wに応答して、入出力線対IO,/IOに読み出されたデータを入出力端子Dに伝送したり、外部から入出力端子Dに入力されたデータを入出力線対IO,/IOに伝送したりする。
In response to the access signal R / W, the input /
プリチャージ回路6は、PチャネルMOSトランジスタPT61−PT63を含む。PチャネルMOSトランジスタPT61,PT62は、電源電圧VDDを受ける電源ノードとビット線BL0,/BL0との間に接続され、プリチャージ信号PR1に応答してオン/オフする。PチャネルMOSトランジスタPT63は、ビット線BL0とビット線/BL0との間に接続され、プリチャージ信号PR1に応答してオン/オフする。
プリチャージ回路7は、PチャネルMOSトランジスタPT71−PT73を含む。PチャネルMOSトランジスタPT71,PT72は、電源電圧VDDを受ける電源ノードとビット線BL1,/BL1との間に接続され、プリチャージ信号PR1に応答してオン/オフする。PチャネルMOSトランジスタPT73は、ビット線BL1とビット線/BL1との間に接続され、プリチャージ信号PR1に応答してオン/オフする。
図2は、図1に示したメモリセルMC1−MC4の具体的構成を示す図である。図2に示すメモリセルMCiは、PチャネルMOSトランジスタMPia,MPibと、NチャネルMOSトランジスタMNia,MNibとを含む(i=1−4)。 FIG. 2 is a diagram showing a specific configuration of memory cells MC1-MC4 shown in FIG. The memory cell MCi shown in FIG. 2 includes P-channel MOS transistors MPia and MPib and N-channel MOS transistors MNia and MNib (i = 1-4).
PチャネルMOSトランジスタMPiaは、電源電圧VDDを受ける電源ノードとデータ保持ノードNiaとの間に接続される。NチャネルMOSトランジスタMNiaは、データ保持ノードNiaと接地電圧Vssを受ける接地ノードとの間に接続される。PチャネルMOSトランジスタMPiaおよびNチャネルMOSトランジスタMNiaのゲートは、データ保持ノードNibに接続される。PチャネルMOSトランジスタMPibは、電源ノードとデータ保持ノードNibとの間に接続される。NチャネルMOSトランジスタMNibは、データ保持ノードNibと接地ノードとの間に接続される。PチャネルMOSトランジスタMPibおよびNチャネルMOSトランジスタMNibのゲートは、データ保持ノードNiaに接続される。 P-channel MOS transistor MPia is connected between a power supply node receiving power supply voltage VDD and data holding node Nia. N channel MOS transistor MNia is connected between data holding node Nia and a ground node receiving ground voltage Vss. The gates of P channel MOS transistor MPia and N channel MOS transistor MNia are connected to data holding node Nib. P channel MOS transistor MPib is connected between a power supply node and data holding node Nib. N channel MOS transistor MNib is connected between data holding node Nib and the ground node. The gates of P channel MOS transistor MPib and N channel MOS transistor MNib are connected to data holding node Nia.
以上のように構成されたメモリセルMCiでは、データ保持ノードNia,Nibに、1ビットの相補データ信号が保持される。 In memory cell MCi configured as described above, a 1-bit complementary data signal is held in data holding nodes Nia and Nib.
なお、図1に示したアクセストランジスタNTia(i=1−4)は、ビット線BL0,BL1とデータ保持ノードNiaとの間に接続され、アクセストランジスタNTibは、ビット線/BL0,/BL1とデータ保持ノードNibとの間に接続される。 The access transistor NTia (i = 1-4) shown in FIG. 1 is connected between the bit lines BL0 and BL1 and the data holding node Nia, and the access transistor NTib is connected to the bit lines / BL0 and / BL1 and the data Connected to holding node Nib.
図3は、図1に示した負電圧発生回路10の具体的構成を示す図である。図3に示す負電圧発生回路は、リングオシレータ101と、インバータ102と、キャパシタC101−C104と、PチャネルMOSトランジスタPT101−PT106とを含む。
FIG. 3 is a diagram showing a specific configuration of negative
リングオシレータ101は、リング状に接続された奇数段のインバータ(図示せず)を含み、所定の発振周波数を有する信号を出力する。インバータ102は、リングオシレータ101からの信号を反転する。キャパシタC101は、インバータIV102の出力ノードとノードN102との間に接続される。キャパシタC102は、インバータIV102の出力ノードとノードN104との間に接続される。キャパシタC103は、リングオシレータ101の出力ノードとノード103との間に接続される。キャパシタC104は、リングオシレータ101の出力ノードとノードN105との間に接続される。
PチャネルMOSトランジスタPT101は、ノードN101とノードN102との間に接続される。PチャネルMOSトランジスタPT102は、ノードN102と接地電圧Vssを受ける接地ノードとの間に接続される。PチャネルMOSトランジスタPT103は、ノードN101とノードN103との間に接続される。PチャネルMOSトランジスタPT104は、ノードN103と接地ノードとの間に接続される。PチャネルMOSトランジスタPT105は、ノードN104と接地ノードとの間に接続される。PチャネルMOSトランジスタPT106は、ノードN105と接地ノードとの間に接続される。PチャネルMOSトランジスタPT101,PT104のゲートは、互いに接続されるとともにノードN104にも接続される。PチャネルMOSトランジスタPT102,PT103のゲートは、互いに接続されるとともにノードN105にも接続される。PチャネルMOSトランジスタPT105のゲートは、ノードN105に接続される。PチャネルMOSトランジスタPT106のゲートは、ノードN104に接続される。 P-channel MOS transistor PT101 is connected between nodes N101 and N102. P-channel MOS transistor PT102 is connected between node N102 and a ground node receiving ground voltage Vss. P-channel MOS transistor PT103 is connected between nodes N101 and N103. P-channel MOS transistor PT104 is connected between node N103 and the ground node. P-channel MOS transistor PT105 is connected between node N104 and the ground node. P-channel MOS transistor PT106 is connected between node N105 and the ground node. The gates of P-channel MOS transistors PT101 and PT104 are connected to each other and to node N104. The gates of P-channel MOS transistors PT102 and PT103 are connected to each other and to node N105. P channel MOS transistor PT105 has its gate connected to node N105. P channel MOS transistor PT106 has its gate connected to node N104.
以上のように構成された負電圧発生回路では、リングオシレータ101からの信号の立ち上がり/立ち下がりに応答してチャージポンピングが行われ、ノードN101に負電圧Vngが発生する。
In the negative voltage generating circuit configured as described above, charge pumping is performed in response to the rise / fall of the signal from the
負電圧Vngを発生させる際にノードN101に供給される電荷は、図4に示す容量104に蓄積される。容量104の成分は、ゲート酸化膜を用いた容量、配線間容量、ワード線との間の結合容量などである。
The charge supplied to the node N101 when generating the negative voltage Vng is accumulated in the
負電圧Vngのレベル(電位)は、図4に示すPN接合ダイオード103によって、ビルトイン電圧レベルと接地電圧Vssレベルとの中間のレベルにクランプされる。この電位は、モニタ回路とリファレンス回路の組み合わせなどの既存のアナログ技術を用いて、所望のレベルに制御することができる。後述するGIDL電流の特性に応じて、−0.3Vから−0.5Vの範囲で設定されることが多いと予想される。
The level (potential) of the negative voltage Vng is clamped to an intermediate level between the built-in voltage level and the ground voltage Vss level by the
図5は、図1に示したワードドライバ8,9の具体的構成を示す図である。ワードドライバ8,9は、ともに同じ構成であるため、図5では、ワードドライバ8の構成について示す。図5に示すワードドライバは、インバータIV81−IV92と、NAND回路ND81と、レベルシフト回路LS1,LS2と、PチャネルMOSトランジスタPT81と、NチャネルMOSトランジスタNT81,NT82とを含む。
FIG. 5 is a diagram showing a specific configuration of the
インバータIV81−IV85は、直列に接続される。インバータIV81の入力には、ワード線選択信号SW0が供給される。インバータIV85の出力は、NAND回路ND81の一方の入力に接続される。インバータIV81−IV85は、ワード線選択信号SW0を所定時間遅延させてNAND回路ND81の一方の入力に供給する。NAND回路ND81は、インバータIV85の出力とワード線選択信号SW0とのNANDを出力する。インバータIV86は、NAND回路ND81の出力を反転する。インバータIV87は、ワード線選択信号SW0を反転する。インバータIV88は、インバータIV87の出力を反転する。インバータIV89−IV92は、直列に接続される。インバータIV89の入力には、ワード線選択信号SW0が供給される。インバータIV89−IV92は、ワード線選択信号SW0を所定時間遅延させて出力する。 Inverters IV81-IV85 are connected in series. The word line selection signal SW0 is supplied to the input of the inverter IV81. The output of inverter IV85 is connected to one input of NAND circuit ND81. Inverters IV81-IV85 delay word line select signal SW0 for a predetermined time and supply the delayed signal to one input of NAND circuit ND81. NAND circuit ND81 outputs NAND of the output of inverter IV85 and word line selection signal SW0. Inverter IV86 inverts the output of NAND circuit ND81. Inverter IV87 inverts word line selection signal SW0. Inverter IV88 inverts the output of inverter IV87. Inverters IV89-IV92 are connected in series. A word line selection signal SW0 is supplied to the input of the inverter IV89. Inverters IV89-IV92 output word line select signal SW0 with a predetermined delay.
レベルシフト回路LS1は、PチャネルMOSトランジスタPT91,PT92と、NチャネルMOSトランジスタNT91,NT92と、インバータIV93とを含む。 Level shift circuit LS1 includes P-channel MOS transistors PT91 and PT92, N-channel MOS transistors NT91 and NT92, and an inverter IV93.
PチャネルMOSトランジスタPT91は、電源電圧VDDを受けるノードN80とノードN82との間に接続され、インバータIV86の出力をゲートに受ける。NチャネルMOSトランジスタNT91は、ノードN82と負電圧Vngを受けるノードN81との間に接続される。NチャネルMOSトランジスタNT91のゲートは、ノードN83に接続される。インバータIV93は、インバータIV86の出力を反転する。PチャネルMOSトランジスタPT92は、ノードN80とノードN83との間に接続され、インバータIV93の出力をゲートに受ける。NチャネルMOSトランジスタNT92は、ノードN83とノードN81との間に接続される。NチャネルMOSトランジスタNT92のゲートは、ノードN82に接続される。 P-channel MOS transistor PT91 is connected between nodes N80 and N82 receiving power supply voltage VDD, and receives the output of inverter IV86 at its gate. N channel MOS transistor NT91 is connected between node N82 and a node N81 receiving negative voltage Vng. N channel MOS transistor NT91 has its gate connected to node N83. Inverter IV93 inverts the output of inverter IV86. P-channel MOS transistor PT92 is connected between nodes N80 and N83, and receives the output of inverter IV93 at its gate. N channel MOS transistor NT92 is connected between nodes N83 and N81. N channel MOS transistor NT92 has its gate connected to node N82.
レベルシフト回路LS2は、PチャネルMOSトランジスタPT93,PT94と、NチャネルMOSトランジスタNT93,NT94と、インバータIV94とを含む。 Level shift circuit LS2 includes P channel MOS transistors PT93 and PT94, N channel MOS transistors NT93 and NT94, and an inverter IV94.
PチャネルMOSトランジスタPT93は、電源電圧VDDを受けるノードN90とノードN92との間に接続され、インバータIV92の出力をゲートに受ける。NチャネルMOSトランジスタNT93は、ノードN92と負電圧Vngを受けるノードN91との間に接続される。NチャネルMOSトランジスタNT93のゲートは、ノードN93に接続される。インバータIV94は、インバータIV92の出力を反転する。PチャネルMOSトランジスタPT94は、ノードN90とノードN93との間に接続され、インバータIV94の出力をゲートに受ける。NチャネルMOSトランジスタNT94は、ノードN93とノードN91との間に接続される。NチャネルMOSトランジスタNT94のゲートは、ノードN92に接続される。 P-channel MOS transistor PT93 is connected between nodes N90 and N92 receiving power supply voltage VDD, and receives the output of inverter IV92 at its gate. N channel MOS transistor NT93 is connected between node N92 and a node N91 receiving negative voltage Vng. N channel MOS transistor NT93 has its gate connected to node N93. Inverter IV94 inverts the output of inverter IV92. P channel MOS transistor PT94 is connected between nodes N90 and N93, and receives the output of inverter IV94 at its gate. N channel MOS transistor NT94 is connected between nodes N93 and N91. N channel MOS transistor NT94 has its gate connected to node N92.
PチャネルMOSトランジスタPT81およびNチャネルMOSトランジスタNT81は、電源電圧VDDを受ける電源ノードと接地電圧Vssを受ける接地ノードとの間に、直列に接続される。PチャネルMOSトランジスタPT81のゲートは、インバータIV88の出力を受ける。NチャネルMOSトランジスタNT81のゲートは、ノードN83の電圧Vaを受ける。PチャネルMOSトランジスタPT81とNチャネルMOSトランジスタNT81との相互接続ノードN84の電圧がワード線WL0に供給される。 P-channel MOS transistor PT81 and N-channel MOS transistor NT81 are connected in series between a power supply node receiving power supply voltage VDD and a ground node receiving ground voltage Vss. The gate of P channel MOS transistor PT81 receives the output of inverter IV88. N channel MOS transistor NT81 has its gate receiving voltage Va at node N83. The voltage at interconnection node N84 between P channel MOS transistor PT81 and N channel MOS transistor NT81 is supplied to word line WL0.
NチャネルMOSトランジスタNT82は、相互接続ノードN84と負電圧Vngを受けるノードとの間に接続される。NチャネルMOSトランジスタN82のゲートは、ノードN93の電圧を受ける。 N channel MOS transistor NT82 is connected between interconnection node N84 and a node receiving negative voltage Vng. N channel MOS transistor N82 has its gate receiving a voltage at node N93.
以上のように構成されたワードドライバ8の動作について、図6を参照しつつ説明する。
The operation of the
ワード線選択信号SW0がHレベル(論理ハイレベル)のとき、ノードN83の電圧Vaは負電圧Vngレベルであり、ノードN93の電圧Vbは、電源電圧VDDレベルである。したがって、NチャネルMOSトランジスタNT81はオフ、NチャネルMOSトランジスタNT82はオン、PチャネルMOSトランジスタPT81はオフになる。 When the word line selection signal SW0 is at the H level (logic high level), the voltage Va at the node N83 is at the negative voltage Vng level, and the voltage Vb at the node N93 is at the power supply voltage VDD level. Therefore, N channel MOS transistor NT81 is off, N channel MOS transistor NT82 is on, and P channel MOS transistor PT81 is off.
ワード線選択信号SW0がHレベル(論理ハイレベル)からLレベル(論理ローレベル)に立ち下がると、これに応答して、PチャネルMOSトランジスタPT81がオンになる。また、ノードN93の電圧Vbが負電圧Vngレベルに立ち下がり、NチャネルMOSトランジスタNT82がオフになる。これにより、ノードN84の電圧、すなわち、ワード線WL0の電圧は、負電圧Vngレベルから電源電圧VDDレベルとなる。 When word line select signal SW0 falls from H level (logic high level) to L level (logic low level), in response to this, P channel MOS transistor PT81 is turned on. Further, the voltage Vb of the node N93 falls to the negative voltage Vng level, and the N-channel MOS transistor NT82 is turned off. Thereby, the voltage of the node N84, that is, the voltage of the word line WL0 changes from the negative voltage Vng level to the power supply voltage VDD level.
ワード線選択信号SW0がLレベルからHレベルに立ち上がると、PチャネルMOSトランジスタPT81がオフになる。また、ノードN83の電圧Vaは、ワード線選択信号SW0の立ち上がりに応答したワンショットパルスとなる。このワンショットパルスを受けて、NチャネルMOSトランジスタNT81が一定期間オンになり、ノードN84が放電される。すなわち、ワード線WL0の電圧は、電源電圧VDDレベルから接地電圧Vssレベルとなる。ノードN83の電圧Vaが立ち上がった後、ノードN93の電圧が電源電圧VDDレベルとなり、NチャネルMOSトランジスタNT82がオンになる。これにより、ワード線WL0の電圧は、接地レベルVssから負電圧Vngレベルとなる。 When word line select signal SW0 rises from L level to H level, P channel MOS transistor PT81 is turned off. The voltage Va at the node N83 is a one-shot pulse in response to the rise of the word line selection signal SW0. In response to this one-shot pulse, N-channel MOS transistor NT81 is turned on for a certain period, and node N84 is discharged. That is, the voltage of the word line WL0 changes from the power supply voltage VDD level to the ground voltage Vss level. After voltage Va at node N83 rises, voltage at node N93 becomes power supply voltage VDD level, and N-channel MOS transistor NT82 is turned on. As a result, the voltage of the word line WL0 changes from the ground level Vss to the negative voltage Vng level.
以上のようにワードドライバ8では、NチャネルMOSトランジスタNT81によってワード線WL0を一旦接地電圧Vssレベルに高速に引き抜き、その後NチャネルMOSトランジスタNT82をオンにすることによって、図4に示した容量104に蓄積された電荷を用いて電荷再配分により接地電圧Vssレベルから負電圧Vngレベルに電位を落とす。これにより、ワード線の高速プルダウンを実現しつつ、無駄な電荷を消費しないで済ませることができる。すなわち、負電圧発生回路10の消費電力を低減することができる。
As described above, in the
[SRAMの動作について]
次に、以上のように構成されたSRAMの動作について、図1に示した全体構成図および図7に示すタイミングチャートを参照しつつ説明する。ここでは、(1)通常モード、(2)待機モード、に分けて説明する。
[Operation of SRAM]
Next, the operation of the SRAM configured as described above will be described with reference to the overall configuration diagram shown in FIG. 1 and the timing chart shown in FIG. Here, (1) normal mode and (2) standby mode will be described separately.
(1)通常モード
モード信号MDがHレベルのとき、SRAMは通常モードとなる。通常モードとは、メモリセルMCiに対してアクセスが行われる期間をいう。このSRAMは、プリチャージ信号PR0の1サイクルのうち、前半でアクセスを行い、後半でプリチャージを行って次のサイクルに備える、という順序で制御される。SRAM外部から供給されるプリチャージ信号PR0は、外部クロック信号CLKに同期した信号である。外部クロック信号CLKは、動作の基準となる信号である。
(1) Normal mode When the mode signal MD is at the H level, the SRAM enters the normal mode. The normal mode refers to a period during which the memory cell MCi is accessed. This SRAM is controlled in the order of access in the first half of one cycle of the precharge signal PR0 and preparation for the next cycle by performing precharge in the second half. The precharge signal PR0 supplied from the outside of the SRAM is a signal synchronized with the external clock signal CLK. The external clock signal CLK is a signal serving as a reference for operation.
時刻t1において、プリチャージ信号PR0がHレベルからLレベルとなる。これに応答して、プリチャージ信号PR1はHレベルとなる。また、アクセス信号R/WはLレベルからHレベルとなる。図1に示すメモリセルMC1にアクセスするために、アドレス信号A0,A1はともにHレベルとなる。アドレス信号A1およびプリチャージ信号PR1に応答して、ワード線選択信号SW0がLレベルとなる。これに応答して、ワードドライバ8によりワード線WL0が活性化され、ワード線WL0の電圧は電源電圧VDDレベルとなる。そして、NチャネルMOSトランジスタNT1a,NT1bがオンになり、メモリセルMC1のデータ保持ノードN1a,N1bとビット線対BL0,/BL0とが接続される。
At time t1, the precharge signal PR0 changes from H level to L level. In response to this, the precharge signal PR1 becomes H level. Further, the access signal R / W changes from L level to H level. In order to access memory cell MC1 shown in FIG. 1, both address signals A0 and A1 are at H level. In response to address signal A1 and precharge signal PR1, word line selection signal SW0 attains an L level. In response to this, the word line WL0 is activated by the
一方、アドレス信号A0およびアクセス信号R/Wに応答して、トランスファゲートTG41,TG42がオンになる。これにより、ビット線対BL0,/BL0と入出力線対IO,/IOとが接続される。 On the other hand, transfer gates TG41 and TG42 are turned on in response to address signal A0 and access signal R / W. Thus, bit line pair BL0, / BL0 and input / output line pair IO, / IO are connected.
メモリセルMC1からデータを読み出すときは、データ保持ノードNia,Nibの相補データがビット線対BL0,/BL0、データ入出力線対IO,/IOに読み出され、入出力回路5によって入出力端子Dに伝送される。 When data is read from the memory cell MC1, complementary data of the data holding nodes Nia and Nib are read to the bit line pair BL0, / BL0 and the data input / output line pair IO, / IO. To D.
メモリセルMC1にデータを書き込むときは、データ入出力回路5によって、入出力端子Dに供給されたデータが入出力線対IO,/IOを介してビット線対BL、/BL0に伝送される。これにより、メモリセルMC1からビット線対BL0,/BL0に読み出されたデータ信号が書き換えられる。
When data is written to the memory cell MC1, the data input /
時刻t2において、プリチャージ信号PR0がHレベルとなる。これに応答して、プリチャージ信号PR1、アクセス信号R/W、アドレス信号A0,A1、がLレベルとなる。さらに、トランスファゲートTG41,TG42がオフになる。また、ワード線選択信号SW0がHレベルとなり、ワード線WL0の電圧は負電圧レベルとなる。これに応答して、NチャネルMOSトランジスタNT1a,NT1bがオフになる。 At time t2, precharge signal PR0 becomes H level. In response to this, the precharge signal PR1, the access signal R / W, and the address signals A0 and A1 become L level. Further, the transfer gates TG41 and TG42 are turned off. Further, the word line selection signal SW0 becomes H level, and the voltage of the word line WL0 becomes negative voltage level. In response to this, N channel MOS transistors NT1a and NT1b are turned off.
プリチャージ信号PR1がLレベルになるのに応答して、プリチャージ回路6,7におけるPチャネルMOSトランジスタPT61−PT63,PT71−PT73がオンになる。これにより、ビット線BL0,/BL0,BL1,/BL1が、電源電圧VDDを受ける電源ノードに接続されて、電源電圧VDDレベルにプリチャージされる。さらに、PチャネルMOSトランジスタPT63によってビット線対BL0,/BL0が、PチャネルMOSトランジスタPT73によってビット線対BL1,/BL1が、それぞれイコライズされる。これにより、続く時刻t3−t4におけるアクセスに対する準備が完了する。そして、時刻t3−t5におけるサイクルでも同様にしてアクセス、プリチャージが行われる。
In response to precharge signal PR1 becoming L level, P channel MOS transistors PT61-PT63, PT71-PT73 in
(2)待機モード
モード信号MDがLレベルのとき、SRAMは待機モードとなる。ここで、待機モードとは、メモリセルへのアクセス頻度が通常モードでのアクセス頻度の10%以下になる期間をいう。
(2) Standby mode When the mode signal MD is at L level, the SRAM enters a standby mode. Here, the standby mode refers to a period in which the access frequency to the memory cell is 10% or less of the access frequency in the normal mode.
時刻t5において、モード信号MDがHレベルからLレベルとなり、SRAMは待機モードとなる。 At time t5, the mode signal MD changes from the H level to the L level, and the SRAM enters the standby mode.
モード信号MDがLレベルになると、プリチャージ信号PR0の値にかかわらずプリチャージ信号PR1はHレベルとなる。これに応答して、プリチャージ回路6,7におけるPチャネルMOSトランジスタPT61−PT63,PT71−PT73がオフになる。この結果、ビット線対BL0,/BL0,BL1,/BL1と電源電圧VDDを受ける電源ノードとが電気的に切り離される。すなわちプリチャージが中止される。
When the mode signal MD becomes L level, the precharge signal PR1 becomes H level regardless of the value of the precharge signal PR0. In response to this, the P-channel MOS transistors PT61-PT63, PT71-PT73 in the
また、ワード線選択信号SW0,SW1はHレベルとなり、ワード線WL0,WL1の電圧は負電圧Vngレベルとなる。 Further, the word line selection signals SW0 and SW1 are at the H level, and the voltages of the word lines WL0 and WL1 are at the negative voltage Vng level.
また、アクセス信号R/WはLレベルとなり、トランスファゲートTG41−TG44がオフになる。これにより、ビット線対BL0,/BL0,BL1,/BL1と入出力線対IO,/IOとが電気的に切り離される。 Further, the access signal R / W becomes L level, and the transfer gates TG41 to TG44 are turned off. Thereby, bit line pair BL0, / BL0, BL1, / BL1 and input / output line pair IO, / IO are electrically disconnected.
以後、時刻t6まで待機モードの状態が続く。 Thereafter, the standby mode continues until time t6.
通常、SRAMでは、1サイクルのうち前半にアクセス動作を行い、後半にプリチャージを行って次のサイクルに備える、という順序で制御される。したがって、待機モードにおいてプリチャージ動作を中止した場合には、その状態から通常モード、つまり、サイクルの前半でアクセス動作に直接入ることはできない。しかし、SRAMを用いた携帯機器では、通常、待ち受け状態(待機モード)から通常動作状態(通常モード)に復帰するまでには数ミリ秒の時間がある(後述する電源安定化期間)。その間に複数回のダミーサイクルが入れば、すべてのビット線のプリチャージ状態を復帰することができるので問題ない。このような観点から、時刻t6−t7間にダミーサイクルが設けられている。 Normally, in the SRAM, the access operation is performed in the first half of one cycle, and precharge is performed in the second half to prepare for the next cycle. Therefore, when the precharge operation is stopped in the standby mode, it is not possible to directly enter the access operation from that state in the normal mode, that is, in the first half of the cycle. However, in a portable device using an SRAM, there is usually a time of several milliseconds before returning from a standby state (standby mode) to a normal operation state (normal mode) (a power supply stabilization period described later). If a plurality of dummy cycles are inserted between them, there is no problem because the precharge state of all the bit lines can be restored. From such a viewpoint, a dummy cycle is provided between times t6 and t7.
そのようなダミーサイクルを設けることができない場合には、サイクルの最初にプリチャージが入り、その後アクセスが行われるというメモリの制御に変換すれば上述の問題は回避できる。しかし、アクセス要求から実際にデータが出力されるまでの時間が長くなるため、適用範囲が低速のアプリケーションに制限される。 When such a dummy cycle cannot be provided, the above-described problem can be avoided by converting to memory control in which precharging is performed at the beginning of the cycle and access is performed thereafter. However, since the time until the data is actually output from the access request becomes long, the application range is limited to a low-speed application.
[待機モードにおける消費電流の低減効果について]
次に、待機モードにおける消費電流の低減効果について説明する。なお、説明を簡単にするため、メモリセルMC1,MC2について説明する。
[Reduction effect of current consumption in standby mode]
Next, the effect of reducing current consumption in the standby mode will be described. In order to simplify the description, the memory cells MC1 and MC2 will be described.
図8を参照して、従来のSRAMでは、待機モードのとき、プリチャージ回路6におけるPチャネルMOSトランジスタPT61−PT63をオンにして、ビット線対BL0,/BL0を電源電圧VDDレベルにプリチャージしている。また、ワード線WL0,WL1には、Lレベル(0V)の電圧が供給される。このため、電源電圧VDDを受ける電源ノードからアクセストランジスタNT1b,NT2aを介してメモリセルMC1,MC2内の接地ノードにリーク電流I1が流れる。
Referring to FIG. 8, in the conventional SRAM, in the standby mode, P channel MOS transistors PT61-PT63 in
このリーク電流I1は、電源ノードからすべてのメモリセルのLレベルのデータ保持ノードに流れ込む。したがって、SRAM全体では、メモリセルの数と各アクセストランジスタのリーク電流を乗じただけのリーク電流I1が流れる。図8では、2個のメモリセルMC1,MC2しか示していないが、例えば、アクセストランジスタのリーク電流を0.1μAとすると、100万個のメモリセルを有するSRAMでは100mAの電流が流れる。電池駆動を前提とした小型携帯機器に使用する場合、待機モードにおける消費電流値として、この値は到底許容できる値ではない。 Leakage current I1 flows from the power supply node to the data holding node at the L level of all memory cells. Therefore, in the entire SRAM, a leakage current I1 flows by multiplying the number of memory cells and the leakage current of each access transistor. Although only two memory cells MC1 and MC2 are shown in FIG. 8, for example, if the leakage current of the access transistor is 0.1 μA, a current of 100 mA flows in an SRAM having 1 million memory cells. When used in a small portable device on the premise of battery driving, this value is not an acceptable value as the current consumption value in the standby mode.
このリーク電流I1を低減する方法として、アクセストランジスタNT1b,NT2aのゲートに負電圧(例えば、−0.3V)を印加する方法がある。この方法によれば、アクセストランジスタNT1b,NT2aのソース(Lレベルのデータ保持ノードN1b,N2a)−ゲート間が逆バイアスされるため、リーク電流I1を低減することができる。 As a method for reducing the leakage current I1, there is a method of applying a negative voltage (for example, −0.3 V) to the gates of the access transistors NT1b and NT2a. According to this method, the leakage current I1 can be reduced because the source (L level data holding nodes N1b, N2a) of the access transistors NT1b, NT2a and the gate are reverse-biased.
ところが、最近のトランジスタのさらなる微細化に伴い、新たな問題が生じてきた。GIDL電流(Gate−Induced−Drain−Leakage−current)の問題である。図9に示すように、GIDL電流は、ゲート電圧Vgsが負であって、かつ、ドレイン電圧Vdsが電源電圧VDD付近の場合に大きくなり問題となる。この問題を避けるためには、ドレイン電圧Vdsを小さくすることが効果的である。 However, with the recent further miniaturization of transistors, new problems have arisen. This is a problem of GIDL current (Gate-Induced-Drain-Leakage-current). As shown in FIG. 9, the GIDL current becomes a problem when the gate voltage Vgs is negative and the drain voltage Vds is near the power supply voltage VDD. In order to avoid this problem, it is effective to reduce the drain voltage Vds.
アクセストランジスタNT1b,NT2aのゲートに負電圧(例えば、−0.3V)を印加した場合、ゲート−ドレイン間の負の電位差が大きくなる。ビット線対BL0,/BL0が電源電圧VDDレベルにプリチャージされているためである。電源電圧VDDを1.5Vとすると、ゲート−ドレイン間電圧Vgdは、Vgd=−0.3−1.5=−1.8Vとなる。したがって、GIDL電流I2が流れてしまい、待機時の消費電流を低減することはできない。 When a negative voltage (for example, −0.3 V) is applied to the gates of the access transistors NT1b and NT2a, the negative potential difference between the gate and the drain increases. This is because the bit line pair BL0, / BL0 is precharged to the power supply voltage VDD level. When the power supply voltage VDD is 1.5V, the gate-drain voltage Vgd is Vgd = −0.3−1.5 = −1.8V. Therefore, the GIDL current I2 flows, and the current consumption during standby cannot be reduced.
第1の実施形態によるSRAMでは、このGIDL電流の問題を解決するために、待機モードのとき、プリチャージ回路6,7のPチャネルMOSトランジスタPT61−PT63,PT71−PT73をオフにして、ビット線対BL0,/BL0,BL1,/BL1を、電源電圧VDDを受ける電源ノードから電気的に切り離しているのである。
In the SRAM according to the first embodiment, in order to solve the problem of the GIDL current, in the standby mode, the P-channel MOS transistors PT61 to PT63 and PT71 to PT73 of the
電源ノードと電気的に切り離されたビット線対BL0,/BL0,BL1,/BL1の電位は、電源ノードからの供給がないため、電源電圧VDDレベルよりも低くなる。通常は、中間電位(1/2VDD)付近のレベルで安定すると考えられる。以下、図10を参照して説明する。図10には、図8に示したPチャネルMOSトランジスタMP1a、アクセストランジスタNT1a,NT2a、NチャネルMOSトランジスタMN2aを示している。プリチャージを中止すると、ビット線BL0の電圧VBNは中間電位レベル付近(電源電圧VDDを1.5Vとすると約0.75V)で安定する。これにより、アクセストランジスタNT2aのドレイン電圧Vds2は、約0.75Vとなる。この結果、アクセストランジスタNT2aを流れる電流I2bは、図9に示すように、I2からI3に低減される。また、Hレベルのデータ保持ノードN1aに接続されたアクセストランジスタNT1aのドレイン電圧Vds1も約0.75Vとなり、アクセストランジスタNT1aを流れる電流I2bも、図9に示すように約I3となる。 The potentials of the bit line pairs BL0, / BL0, BL1, / BL1 electrically isolated from the power supply node are lower than the power supply voltage VDD level because they are not supplied from the power supply node. Normally, it is considered stable at a level near the intermediate potential (1/2 VDD). Hereinafter, a description will be given with reference to FIG. FIG. 10 shows P-channel MOS transistor MP1a, access transistors NT1a and NT2a, and N-channel MOS transistor MN2a shown in FIG. When the precharge is stopped, the voltage VBN of the bit line BL0 is stabilized near the intermediate potential level (about 0.75 V when the power supply voltage VDD is 1.5 V). As a result, the drain voltage Vds2 of the access transistor NT2a is about 0.75V. As a result, current I2b flowing through access transistor NT2a is reduced from I2 to I3 as shown in FIG. Further, the drain voltage Vds1 of the access transistor NT1a connected to the data holding node N1a at the H level is also about 0.75 V, and the current I2b flowing through the access transistor NT1a is also about I3 as shown in FIG.
このように、ビット線対BL0,/BL0,BL1,/BL1を電源ノードから電気的に切り離すことによって、Lレベルのデータ保持ノードに接続されたアクセストランジスタおよびHレベルのデータ保持ノードに接続されたアクセストランジスタの双方のソース・ドレイン間電圧を、GIDL電流の問題が生じないレベルにすることができる。 Thus, by electrically disconnecting bit line pairs BL0, / BL0, BL1, / BL1 from the power supply node, they are connected to the access transistor connected to the L level data holding node and to the H level data holding node. The source-drain voltage of both of the access transistors can be set to a level that does not cause a problem of GIDL current.
以上のように、第1の実施形態によれば、待機モードのとき、ワード線WL0,WL1に負電圧Vngを供給し、かつ、ビット線対BL0,/BL0,BL1,/BL1を電源ノードから電気的に切り離すため、GIDL電流の問題を生じることなく待機モードにおける消費電流を低減することができる。 As described above, according to the first embodiment, in the standby mode, the negative voltage Vng is supplied to the word lines WL0 and WL1, and the bit line pairs BL0, / BL0, BL1, and / BL1 are supplied from the power supply node. Since it is electrically disconnected, current consumption in the standby mode can be reduced without causing a problem of GIDL current.
(第2の実施形態)
この発明の第2の実施形態によるSRAMは、図1に示した構成に加えてさらに、図11に示す1/2VDD発生回路12と、レベル保持回路13,14とを備える。
(Second Embodiment)
The SRAM according to the second embodiment of the present invention further includes a ½
1/2VDD発生回路12は公知の回路であり、電源電圧VDDを受けて、電源電圧VDDの1/2レベルの電圧1/2VDDを発生する。
The 1 /
レベル保持回路13は、PチャネルMOSトランジスタPT131−PT133を含む。PチャネルMOSトランジスタPT131は、電圧1/2VDDを受けるノードとノードN131との間に接続され、モード信号MDに応答してオン/オフする。PチャネルMOSトランジスタPT132は、電圧1/2VDDを受けるノードとノードN132との間に接続され、モード信号MDに応答してオン/オフする。ノードN131,N132は、それぞれビット線BL0,/BL0に接続される。PチャネルMOSトランジスタPT133は、ノードN131とノードN132との間に接続され、モード信号MDに応答して、オン/オフする。
レベル保持回路14は、PチャネルMOSトランジスタPT141−PT143を含む。PチャネルMOSトランジスタPT141は、電圧1/2VDDを受けるノードとノードN141との間に接続され、モード信号MDに応答してオン/オフする。PチャネルMOSトランジスタPT142は、電圧1/2VDDを受けるノードとノードN142との間に接続され、モード信号MDに応答してオン/オフする。ノードN141,N142は、それぞれビット線BL1,/BL1に接続される。PチャネルMOSトランジスタPT143は、ノードN141とノードN142との間に接続され、モード信号MDに応答して、オン/オフする。
このSRAMでは、待機モードのとき、PチャネルMOSトランジスタPT131−PT133,PT141−PT143がオンになり、ビット線対BL0,/BL0,BL1,/BL1の電圧レベルが1/2VDDレベルに保持される。これにより、第1の実施形態におけるのと同様の消費電流低減効果が得られるのに加えてさらに以下の効果が得られる。 In this SRAM, in the standby mode, P channel MOS transistors PT131-PT133, PT141-PT143 are turned on, and the voltage levels of bit line pairs BL0, / BL0, BL1, / BL1 are held at 1/2 VDD level. Thereby, in addition to obtaining the same consumption current reduction effect as in the first embodiment, the following effect can be obtained.
第1の実施形態においては、ビット線対BL0,/BL0,BL1,/BL1はフローティングとなっており、その電圧レベルは一定ではない。したがって、待機モードから通常モードに復帰する際のプリチャージ期間(図7に示したダミーサイクル期間)を一定期間に定めることができない。 In the first embodiment, the bit line pairs BL0, / BL0, BL1, / BL1 are floating, and their voltage levels are not constant. Therefore, the precharge period (dummy cycle period shown in FIG. 7) when returning from the standby mode to the normal mode cannot be set to a certain period.
しかし、第2の実施形態によれば、待機モードのときのビット線対BL0,/BL0,BL1,/BL1の電圧レベルが一定レベル(1/2VDDレベル)に保持されるため、待機モードから通常モードに復帰する際のプリチャージ期間(図7に示したダミーサイクル期間)を一定期間に定めることができる。 However, according to the second embodiment, the voltage levels of the bit line pairs BL0, / BL0, BL1, / BL1 in the standby mode are held at a constant level (1/2 VDD level). A precharge period (dummy cycle period shown in FIG. 7) when returning to the mode can be set to a certain period.
なお、ここでは、ビット線の電圧レベルを1/2VDDレベルに保持しているが、保持するレベルは電源電位VDDよりも低いレベルであればよい。好ましくは、中間電位1/2VDDレベル以下のレベルである。
Note that although the voltage level of the bit line is held at ½ VDD here, the level held may be lower than the power supply potential VDD. Preferably, it is a level equal to or lower than the
(第3の実施形態)
図12は、この発明の第3の実施形態による携帯機器の構成を示す図ブロック図である。図12に示す携帯機器200は、スタンバイマイコン210と、システムLSI220とを備える。このような携帯機器200の例としては、例えば、携帯電話等が挙げられる。
(Third embodiment)
FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of a portable device according to the third embodiment of the present invention. A
スタンバイマイコン210は、携帯機器200のシステムとして常時電源がオンになっている。また、通常モード/待機モードの切換を指示するモード切換信号CTAをシステムLSI220に供給する。
The
システムLSI220は、制御回路221と、SRAM222,223と、ロジック回路224と、スイッチ225とを含む。
The
制御回路221は、スタンバイマイコン210からのモード切換信号CTAに応答してモード信号MDをSRAM222に供給し、切換信号CTBをスイッチ225に供給する。SRAM222は、図1に示したSRAMと同様のものであり、待機モードにおける消費電流を低減する効果を有する。SRAM222には、待機モードにおいても電源電圧VDDが供給される。SRAM223は、待機モード時のリーク電流を遮断するために、待機モードのときには電源が供給されない。スイッチ225は、電源電圧VDDを受ける電源ノードと、SRAM223およびロジック回路224の電源ノードとの間に接続され、切換信号CTBに応答してオン/オフする。スイッチ225がオンのときは、SRAM223およびロジック回路224には電源電圧VDDが供給され、オフのときは電源電圧VDDは供給されない。
The
すなわち、システムLSI220の中では、スタンバイマイコン210とのやり取りを行う制御回路221、SRAM222にだけ常時電源が供給される。
That is, in the
次に、以上のように構成された携帯機器の動作について、図13を参照しつつ説明する。 Next, the operation of the mobile device configured as described above will be described with reference to FIG.
通常モードから待機モードへ移行する際(例えば、携帯電話の待ち受け時)には、スタンバイマイコン210は、待機モードに遷移せよというモード切換信号CTAをシステムLSI220に供給する。これは、時刻t11においてモード切換信号CTAがHレベルからLレベルに立ち下がるのに対応する。
When shifting from the normal mode to the standby mode (for example, when waiting for a mobile phone), the
このモード切換信号CTAに応答して、制御回路221は、モード信号MDおよび切換信号CTBをLレベルに立ち下げる。Lレベルの切換信号CTBに応答して、スイッチ225はオフになる。これによって、SRAM223およびロジック回路224への電源供給が遮断される。一方、Lレベルのモード信号MDに応答して、SRAM222はプリチャージ動作を中止する。
In response to mode switching signal CTA,
待機モードから通常モードに戻る際には、モード切換信号CTAがHレベルとなる(t12)。これに応答して、切換信号CTBがHレベルとなり、スイッチ225がオンになる。一方、モード信号MDがHレベルとなり、SRAM222はプリチャージを開始する。待機モードの間、SRAM222のビット線は電源ノードから電気的に切り離されていたため、電位が下がっている。したがって、プリチャージを開始するときに全てのビット線を一斉にプリチャージすると大きなピーク電流が流れることが予想される。このため、時間差をおいて段階的にプリチャージを行うのが望ましい。例えば、複数あるビット線をいくつかのグループに分けて、グループごとに時間差を設けてプリチャージを行うようにするのが望ましい。スイッチ225がオンになってから電圧Vintが電源電圧VDDレベルに安定するまでには数ミリ秒かかると予想される(t12−t13)。このように、システムLSI220が安定して動作を開始するまでには時間がある。したがって、SRAM222のプリチャージ状態への復帰時間(図7に示すダミーサイクル)も十分にあり、上述した段階的なプリチャージは可能である。
When returning from the standby mode to the normal mode, the mode switching signal CTA becomes H level (t12). In response to this, the switching signal CTB becomes H level and the
(第4の実施形態)
図14は、この発明の第4の実施形態によるSRAMの全体構成を示すブロック図である。図14に示すSRAMは、メモリセルアレイ1と、行デコーダ2と、列デコーダ3と、列選択回路4と、入出力回路5と、プリチャージ回路6,7と、ワードドライバ1401,1402と、NAND回路11とを備える。ワードドライバ1401,1402は、Hレベルのワード線選択信号SW0,SW1に応答して電源電圧VDDをワード線WL0,WL1に供給し、Lレベルのワード線選択信号SW0,SW1に応答して接地電圧Vss(=0V)をワード線WL0,WL1に供給する。
(Fourth embodiment)
FIG. 14 is a block diagram showing the overall structure of the SRAM according to the fourth embodiment of the present invention. The SRAM shown in FIG. 14 includes a
次に、図14に示したSRAMの待機モードにおける消費電流の低減効果について説明する。なお、説明を簡単にするため、メモリセルMC1,MC2について説明する。 Next, the effect of reducing current consumption in the standby mode of the SRAM shown in FIG. 14 will be described. In order to simplify the description, the memory cells MC1 and MC2 will be described.
待機モードのとき、ワード線WL0,WL1に接地電圧Vss(=0V)が与えられ、アクセストランジスタNT1a,NT1b,NT2a,NT2bはオフになる。また、トランスファゲートTG41−TG44およびPチャネルMOSトランジスタPT61−PT63,PT71−PT73がオフになり、ビット線BL0,/BL0,BL1,/BL1がフローティングになる。ところが、図15に示すように、メモリセルMC1,MC2の電源ノードからPチャネルMOSトランジスタMP1a,MP2b − Hレベルのデータを保持するデータ保持ノードN1a,N2b − アクセストランジスタNT1a,NT2b − ビット線BL0,/BL0 − アクセストランジスタNT2a,NT1b − Lレベルのデータを保持するデータ保持ノードN2a,N1b − NチャネルMOSトランジスタMN2a,MN1b − 接地ノードに至る経路にリーク電流Ixが流れる。これは、アクセストランジスタNT1a,NT1b,NT2a,NT2bのしきい値が低いためである。リーク電流Ixによってビット線BL0,/BL0の電位は、接地電圧Vss(=0V)よりも高く電源電圧VDDよりも低い正のレベルに保持される。これにより、アクセストランジスタNT1a,NT2bのゲート−ソース間に負の電位差が与えられる。したがって、アクセストランジスタNT1a,NT2bを介してリーク電流Ixは流れるけれどもゲート−ソース間の負の電位差によってその電流量は低減される。 In the standby mode, the ground voltage Vss (= 0V) is applied to the word lines WL0 and WL1, and the access transistors NT1a, NT1b, NT2a and NT2b are turned off. Further, transfer gates TG41-TG44 and P-channel MOS transistors PT61-PT63, PT71-PT73 are turned off, and bit lines BL0, / BL0, BL1, / BL1 are floated. However, as shown in FIG. 15, P channel MOS transistors MP1a and MP2b from the power supply nodes of the memory cells MC1 and MC2-data holding nodes N1a and N2b for holding H level data-access transistors NT1a and NT2b-bit lines BL0, / BL0 − Access transistors NT2a and NT1b − Data holding nodes N2a and N1b for holding L level data − N channel MOS transistors MN2a and MN1b − Leakage current Ix flows through the path to the ground node. This is because the threshold values of the access transistors NT1a, NT1b, NT2a, NT2b are low. The potential of the bit lines BL0 and / BL0 is held at a positive level higher than the ground voltage Vss (= 0V) and lower than the power supply voltage VDD by the leak current Ix. This gives a negative potential difference between the gate and source of access transistors NT1a and NT2b. Therefore, although leakage current Ix flows through access transistors NT1a and NT2b, the amount of current is reduced by the negative potential difference between the gate and the source.
上述したようにリーク電流Ixによってビット線BL0,/BL0の電位は正のレベルに保持される。しかし、そのレベルは一定であるとは限らない。接地電圧Vss(=0V)レベルに近いレベル(例えば、0.1V)になる可能性もある。このとき、アクセストランジスタNT1a,NT2bのゲート−ソース間電圧Vgsは負(−0.1V)となりかつドレイン−ソース間電圧Vdsは電源電圧VDD(ここではVDD=1.5Vとする)付近のレベルとなる。したがって、図16に示すようにGIDL電流(≒I11)が流れてしまう。このGIDL電流の問題を回避するためには、図12に示したようなレベル保持回路13,14および1/2VDD発生回路12を設ければよい。そうすると、図17に示すように、待機モード時のビット線BL0,/BL0の電位(VNB)は1/2VDDレベルになり、アクセストランジスタNT1a,NT2bのドレイン−ソース間電圧Vdsは約1/2VDDレベル(0.75V)になる。この結果、図16に示すようにGIDL電流のレベルは、問題のないレベルI12にまで低減される。なお、レベル保持回路13,14および1/2VDD発生回路12を設けずに、プリチャージ回路6,7によってビット線BL0,/BL0を1/2VDDレベルにプリチャージしてもよい。また、保持するレベルは1/2VDDレベルに限られない。接地電圧Vssレベル(0V)より大きく電源電圧VDDレベルより小さい範囲でGIDL電流の問題が生じないレベルに保持すればよい。
As described above, the potentials of the bit lines BL0 and / BL0 are held at a positive level by the leakage current Ix. However, the level is not always constant. There is also a possibility that the level is close to the level of the ground voltage Vss (= 0V) (for example, 0.1V). At this time, the gate-source voltage Vgs of the access transistors NT1a and NT2b is negative (−0.1V), and the drain-source voltage Vds is at a level near the power supply voltage VDD (here, VDD = 1.5V). Become. Therefore, a GIDL current (≈I11) flows as shown in FIG. In order to avoid this GIDL current problem,
MC1−MC4 メモリセル
WL0,WL1 ワード線
BL0,/BL0,BL1,/BL1 ビット線
NT1a−NT4a,NT1b−NT4b アクセストランジスタ
N1a−N4a,N1b−N4b データ保持ノード
6,7 プリチャージ回路
8,9,1401,1402 ワードドライバ
10 負電圧発生回路
13,14 レベル保持回路
200 携帯機器
210 スタンバイマイコン
220 システムLSI
222,223 SRAM
224 ロジック回路
225 スイッチ
MC1-MC4 Memory cells WL0, WL1 Word lines BL0, / BL0, BL1, / BL1 Bit lines NT1a-NT4a, NT1b-NT4b Access transistors N1a-N4a, N1b-N4b
222,223 SRAM
224
Claims (1)
行および列にマトリクス状に配置された複数のメモリセルと、
前記複数のメモリセルの各行に対応して配置された複数のワード線と、
前記複数のメモリセルの各列に対応して配置された複数のビット線と、
前記複数のメモリセルの各々に対応して設けられ、対応するメモリセルのデータ保持ノードと当該メモリセルに対応するビット線との間に接続され、当該メモリセルに対応するワード線の電圧をゲートに受ける複数のアクセストランジスタと、
待機モードのとき、前記複数のアクセストランジスタのうち論理ハイレベルのデータを保持するデータ保持ノードに接続されたアクセストランジスタまたは論理ローレベルのデータを保持するデータ保持ノードに接続されたアクセストランジスタのゲート−ソース間に負の電位差を与える電位差供給手段とを備える
ことを特徴とする半導体記憶装置。
A semiconductor memory device having a normal mode and a standby mode,
A plurality of memory cells arranged in a matrix in rows and columns;
A plurality of word lines arranged corresponding to each row of the plurality of memory cells;
A plurality of bit lines arranged corresponding to each column of the plurality of memory cells;
Provided corresponding to each of the plurality of memory cells, connected between a data holding node of the corresponding memory cell and a bit line corresponding to the memory cell, and gates a voltage of a word line corresponding to the memory cell. A plurality of access transistors
In the standby mode, the gate of the access transistor connected to the data holding node holding the logic high level data among the plurality of access transistors or the gate of the access transistor connected to the data holding node holding the logic low level data− A semiconductor memory device comprising: a potential difference supplying unit that applies a negative potential difference between the sources.
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