JP2001344979A - Semiconductor memory, semiconductor integrated circuit device, and portable device - Google Patents

Semiconductor memory, semiconductor integrated circuit device, and portable device

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JP2001344979A
JP2001344979A JP2001075445A JP2001075445A JP2001344979A JP 2001344979 A JP2001344979 A JP 2001344979A JP 2001075445 A JP2001075445 A JP 2001075445A JP 2001075445 A JP2001075445 A JP 2001075445A JP 2001344979 A JP2001344979 A JP 2001344979A
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JP
Japan
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level
standby mode
voltage
node
semiconductor memory
Prior art date
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Application number
JP2001075445A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Yamauchi
寛行 山内
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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  • Static Random-Access Memory (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce current consumption at standby. SOLUTION: In a standby mode, word drivers 8, 9 supply negative voltage Vng to word lines WL0, WL1. Pre-charge circuits 6, 7 turn off P channel MOS transistors PT61-PT63, PT71-PT73 and separate pairs of bit lines (BL0, /BL0), (BL1, /BL1) electrically from a power source node for receiving power source voltage VDD. Therefore, the voltage between the source and the drain of an access transistor connected to the data holding node of an L level and an access transistor connected to a data holding node of a H level can be reduced to a level at which the problem of a GIDL current is not caused. Consequently, current consumption in a standby mode can be reduced without causing the problem of a GIDL current.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】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,
More particularly, the present invention relates to a semiconductor memory device having a normal mode and a standby mode, a semiconductor integrated circuit device, and a portable device.

【0002】[0002]

【従来の技術】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。
2. Description of the Related Art A semiconductor memory device called an SRAM (Static Random Access Memory) has a feature that refresh is not required and easy to use since it has a basic structure of a flip-flop circuit. Another feature is that high-speed operation is possible and the operation margin is large. For this reason, it is frequently used in memories for portable devices. Furthermore, in recent years, portable devices have also been reduced in size with the miniaturization of transistors.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】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 becomes smaller. Therefore, 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 that is driven by a battery. However, if the threshold value is lowered too much, the transistor cannot be cut off sufficiently and a leak current flows.
This leakage current increases current consumption during standby.

【0004】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。
[0004] In a small portable device that is driven by a battery,
Low voltage and low power operation is required. In particular, how long the standby time can be extended for a mobile phone is one of the decisive factors. To increase the standby time, it is necessary to reduce the current consumption during standby, that is, during standby.

【0005】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.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】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 supply unit are provided. The plurality of memory cells are arranged in rows and columns in a matrix. 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, are connected between a data holding node of the corresponding memory cell and a bit line corresponding to the memory cell, and have a word corresponding to the memory cell. The line voltage is applied to the gate. In the standby mode, the potential difference supply unit is configured to access the access transistor connected to the data holding node holding the logic high level data or the access connected to the data holding node holding the logic low level data among the plurality of access transistors. A negative potential difference is applied between the gate and the source of the transistor.

【0007】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 0 V.

【0008】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 above-described semiconductor memory device, in the standby mode, the access transistor connected to the data holding node holding the logic high level data or the data holding node holding the logic low level data among the plurality of access transistors. A negative potential difference is applied between the gate and the source of the connected access transistor. Accordingly, a leak current flowing from the data holding node holding logic high level data to the bit line via the access transistor or a leak current flowing from the bit line to the data holding node holding logic low level data via the access transistor Can be reduced.

【0009】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 supply means includes a potential holding means. When the potential holding means is in the standby mode,
The potentials of the plurality of bit lines are held at a predetermined positive level.

【0010】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(G
ate 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 the source of the access transistor connected to the data holding node that holds the logic high level data among the plurality of access transistors. Thus, it is possible to reduce a leak current flowing from the data holding node that holds the logic high level data to the bit line via the access transistor. The GIDL current (G
ate Induced Drain Leakage
By maintaining the potentials of the plurality of bit lines at a level at which the current problem does not occur, the problem of the GIDL current can be avoided.

【0011】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 a standby mode.

【0012】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 above-mentioned semiconductor memory device, in the standby mode, the bit line is precharged by a leak current flowing from the data holding node holding the data of the logic high level via the access transistor to the bit line. Thus, the potentials of the plurality of bit lines are maintained at a positive level.

【0013】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 supply means includes a word line drive means. The word line driving means supplies a negative voltage to the plurality of word lines in the standby mode.

【0014】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 above-mentioned 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 the source of the access transistor connected to the data holding node that holds logic low level data among the plurality of access transistors. Thereby, a leak current flowing from the bit line to the data holding node holding the data of the logic low level via the access transistor can be reduced.

【0015】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, and a plurality of access transistors. , Word line driving means, and precharge means. The plurality of memory cells are arranged in rows and columns in a matrix. 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, are connected between a data holding node of the corresponding memory cell and a bit line corresponding to the memory cell, and have a word corresponding to the memory cell. The line voltage is applied to the gate. The word line driving means activates a word line corresponding to a memory cell to be accessed among a plurality of word lines. The precharge means
The potentials of the plurality of bit lines are precharged 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 a power supply node receiving the power supply voltage.

【0016】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 above 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 there is no supply from the power supply node. Normally, the voltage is stabilized at a level near the intermediate potential which is half the power supply voltage level. Thus, the voltage between the source and the drain of the access transistor connected to the data holding node can be reduced to a level at which the problem of the GIDL current does not occur.

【0017】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. , The current consumption in the standby mode can be reduced.

【0018】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 means holds the potentials of the plurality of bit lines at a predetermined level in the standby mode.

【0019】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 lower than the intermediate potential.

【0020】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 for returning from the standby mode to the normal mode may be set to a fixed period. it can.

【0021】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 means includes a ground voltage supply means and a negative voltage supply means. The ground voltage supply means supplies a 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.

【0022】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 above-mentioned semiconductor memory device, the plurality of word lines are once pulled up to the ground voltage level by the ground voltage supply means at a high speed, so that the power consumption of the negative voltage supply means can be reduced.

【0023】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 still another aspect of the present invention, a semiconductor integrated circuit device includes the above-mentioned semiconductor memory device.

【0024】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 section 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 a power supply voltage level in response to switching from the standby mode to the normal mode.

【0025】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 still another aspect of the present invention, a portable device includes the above semiconductor integrated circuit device.

【0026】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 comprises mode switching signal supply means. The mode signal switching means includes:
A mode switching signal for instructing switching between the normal mode and the standby mode is supplied to the semiconductor integrated circuit.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】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。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding portions have the same reference characters allotted, and description thereof will not be repeated.

【0028】(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SRA
M(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) [Regarding the Configuration of the SRAM] FIG. 1 shows an SRAM according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating an overall configuration of an M (static random access memory). The SRAM shown in FIG. 1 includes a memory cell array 1, a row decoder 2, and a column decoder 3.
, A column selection circuit 4, an input / output circuit 5, precharge circuits 6 and 7, word drivers 8 and 9, a negative voltage generation circuit 10, and a NAND circuit 11.

【0029】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(BL
0,/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WL
1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MC
1,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,N
T1b−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−NT
4a,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NT2
a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WL
1の電圧をゲートに受ける。アクセストランジスタNT
2b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W
L1の電圧をゲートに受ける。アクセストランジスタN
T3a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W
L0の電圧をゲートに受ける。アクセストランジスタN
T3b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。
The memory cell array 1 includes a memory cell MC1
-4, word lines WL0 and WL1, and a bit line pair (BL
0, / BL0), (BL1, / BL1), and access transistors NT1a-NT4a, NT1b-NT4b. Memory cells MC1-MC4 are arranged in rows and columns in a matrix. Word line WL0 is arranged corresponding to memory cells MC1 and MC3. Word line WL
1 is arranged corresponding to memory cells MC2 and MC4. Bit line pair BL0, / BL0 is connected to memory cell MC
1, MC2. Bit line pair BL1,
/ BL1 is arranged corresponding to memory cells MC3 and MC4. Access transistors NT1a-NT4a, N
T1b-NT4b is a low threshold transistor. Specifically, access transistors NT1a-NT
4a, when the potential difference between the gate and the source of NT1b-NT4b is 0 V, 100 pA / μm between the drain and the source.
The above current flows. Access transistor NT1a
Is a data holding node (not shown) of the memory cell MC1
And the bit line BL0, the gate of which receives the voltage of the word line WL0. Access transistor NT1b
Is a data holding node (not shown) of the memory cell MC1
And a bit line / BL0, and a word line WL0
To the gate. Access transistor NT2
a is connected between a data holding node (not shown) of the memory cell MC2 and the bit line BL0,
A voltage of 1 is applied to the gate. Access transistor NT
2b is connected between a data holding node (not shown) of memory cell MC2 and bit line / BL0, and word line W
The gate receives the voltage of L1. Access transistor N
T3a is connected between a data holding node (not shown) of memory cell MC3 and bit line BL1, and word line W3 is connected to bit line BL1.
The gate receives the voltage of L0. Access transistor N
T3b is connected between a data holding node (not shown) of memory cell MC3 and bit line / BL1, and receives the voltage of word line WL0 at its gate. Access transistor NT4a is connected between a data holding node (not shown) of memory cell MC4 and bit line BL1, and receives the voltage of word line WL1 at its gate. Access transistor NT4b is connected between a data holding node (not shown) of memory cell MC4 and bit line / BL1, and receives the voltage of word line WL1 at its gate.

【0030】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。N
AND回路11の出力は、プリチャージ信号PR1とな
る。
The NAND circuit 11 outputs a NAND of the mode signal MD and the precharge control signal PR0. N
The output of the AND circuit 11 becomes the precharge signal PR1.

【0031】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IV
21の出力とのNANDを出力する。NAND回路ND
22の出力は、ワード線選択信号SW1となる。
The row decoder 2 includes an inverter IV21,
NAND circuits ND21 and ND22. Inverter IV21 inverts address signal A1. NAND circuit ND21 outputs NAND of precharge signal PR1 and address signal A1. The output of the NAND circuit ND21 becomes the word line selection signal SW0. The NAND circuit ND22 includes a precharge signal PR1 and an inverter IV.
The NAND with the output of 21 is output. NAND circuit ND
The output of 22 becomes a word line selection signal SW1.

【0032】負電圧発生回路10は、負電圧Vngを発
生する。
The negative voltage generating circuit 10 generates a negative voltage Vng.

【0033】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,W
L1に供給する。
The word drivers 8 and 9 constitute word line driving means. Word drivers 8 and 9 respond to word line selection signals SW0 and SW1 to supply power supply voltage VDD, ground voltage Vss or negative voltage Vng to word lines WL0 and Wng.
L1.

【0034】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I
V31は、アドレス信号A0を反転する。AND回路A
D31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。
The column decoder 3 includes an inverter IV31,
AND circuits AD31 and AD32. Inverter I
V31 inverts the address signal A0. AND circuit A
D31 outputs an AND of the address signal A0 and the access signal R / W. AND circuit AD32 outputs AND of the output of inverter IV31 and access signal R / W.

【0035】列選択回路4は、インバータIV41,I
V42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A
D31,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。
The column selection circuit 4 includes inverters IV41, I41
V42 and transfer gates TG41-TG44. Inverters IV41 and IV42 are connected to AND circuit A
The outputs of D31 and AD32 are inverted. Transfer gates TG41 and TG42 are connected between bit lines BL0 and / BL and input / output lines IO and / IO. The transfer gates TG41, TG42 connect / disconnect the bit line pair BL0, / BL0 and the input / output line pair IO, / IO in response to the output of the AND circuit AD31. The transfer gates TG43, TG44 connect / disconnect the bit line pair BL1, / BL1 and the input / output line pair IO, / IO in response to the output of the AND circuit AD32.

【0036】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。
The input / output circuit 5 transmits data read to the input / output line pair IO, / IO to the input / output terminal D in response to the access signal R / W, or transmits the data to the input / output terminal D from outside. The input data is transmitted to the input / output line pair IO, / IO.

【0037】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M
OSトランジスタPT61,PT62は、電源電圧VD
D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。
The precharge circuit 6 is a P-channel MOS
Includes transistors PT61-PT63. P channel M
The OS transistors PT61 and PT62 are connected to the power supply voltage VD
D is connected between a power supply node receiving D and bit lines BL0 and / BL0, and is turned on / off in response to precharge signal PR1. P channel MOS transistor PT63
Is connected between bit line BL0 and bit line / BL0, and is turned on / off in response to precharge signal PR1.

【0038】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M
OSトランジスタPT71,PT72は、電源電圧VD
D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。
The precharge circuit 7 is a P-channel MOS
Includes transistors PT71-PT73. P channel M
The OS transistors PT71 and PT72 are connected to the power supply voltage VD
D is connected between a power supply node receiving D and bit lines BL1 and / BL1, and is turned on / off in response to precharge signal PR1. P channel MOS transistor PT73
Is connected between the bit line BL1 and the bit line / BL1, and is turned on / off in response to the precharge signal PR1.

【0039】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MPi
a,MPibと、NチャネルMOSトランジスタMNi
a,MNibとを含む(i=1−4)。
FIG. 2 is a circuit diagram of the memory cell MC1- shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a specific configuration of MC4. Memory cell MCi shown in FIG. 2 is a P-channel MOS transistor MPi
a, MPib and N-channel MOS transistor MNi
a, MNib (i = 1-4).

【0040】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M
OS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MNi
b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. P channel MOS transistor MPia and N channel M
The gate of the OS transistor MNia is connected to the 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 MNi
b is connected between the data holding node Nib and the ground node. The gates of the P-channel MOS transistor MPib and the N-channel MOS transistor MNib are
Connected to data holding node Nia.

【0041】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。
The memory cell MCi configured as described above
Then, the 1-bit complementary data signal is held in the data holding nodes Nia and Nib.

【0042】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。
Access transistor NTia (i = 1-4) shown in FIG. 1 is connected between bit lines BL0 and BL1 and data holding node Nia, and access transistor NTib is connected to bit lines / BL0 and / BL0. It is connected between BL1 and the data holding node Nib.

【0043】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MO
SトランジスタPT101−PT106とを含む。
FIG. 3 is a circuit diagram of the negative voltage generating circuit 10 shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a specific configuration of FIG. 3 includes a ring oscillator 101 and an inverter 102.
, Capacitors C101-C104, and P-channel MO
And S transistors PT101 to PT106.

【0044】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10
2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10
3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。
Ring oscillator 101 includes odd-numbered stages of inverters (not shown) connected in a ring shape, and outputs a signal having a predetermined oscillation frequency. Inverter 10
2 inverts the signal from the ring oscillator 101.
Capacitor C101 is connected between an output node of inverter IV102 and node N102. Capacitor C102 is connected between an output node of inverter IV102 and node N104. Capacitor C103
Is the output node of the ring oscillator 101 and the node 10
3 is connected. Capacitor C104 is connected between the output node of ring oscillator 101 and node N105.

【0045】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PT10
3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P
T101,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MO
S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 the node N101 and the node N102. P-channel MOS transistor PT102 is connected between node N102 and a ground node receiving ground voltage Vss. P channel MOS transistor PT10
3 is connected between the nodes N101 and N103. P-channel MOS transistor PT104 is connected between node N103 and a ground node. P-channel MOS transistor PT105 is connected to node N104
And a ground node. P-channel MOS transistor PT106 is connected between node N105 and a ground node. P channel MOS transistor P
The gates of T101 and PT104 are connected to each other and to the node N104. P channel MO
The gates of S transistors PT102 and PT103 are connected to each other and to node N105. The gate of P-channel MOS transistor PT105 is connected to node N105. P channel MOS transistor PT106 has its gate connected to node N104.

【0046】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, the rising / lowering of the signal from ring oscillator 101
Charge pumping is performed in response to the fall, and a negative voltage Vng is generated at the node N101.

【0047】負電圧Vngを発生させる際にノードN1
01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。
When generating the negative voltage Vng, the node N1
The electric charge supplied to 01 is stored in the capacitor 104 shown in FIG. Components of the capacitor 104 include a capacitance using a gate oxide film, a capacitance between wirings, a coupling capacitance with a word line, and the like.

【0048】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GID
L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 negative voltage Vng is clamped by PN junction diode 103 shown in FIG. 4 to an intermediate level between the built-in voltage level and the ground voltage Vss level. This potential is determined using existing analog technology, such as a combination of monitor and reference circuits.
It can be controlled to a desired level. GID described later
It is expected that the current is often set in the range of -0.3 V to -0.5 V according to the characteristics of the L current.

【0049】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N
D81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 shows the word driver 8 shown in FIG.
FIG. 9 is a diagram showing a specific configuration of No. 9; Word driver 8, 9
Have the same configuration, FIG. 5 shows the configuration of the word driver 8. The word driver shown in FIG. 5 includes inverters IV81 to IV92 and a NAND circuit N
D81, level shift circuits LS1, LS2, P-channel MOS transistor PT81, N-channel MOS
It includes transistors NT81 and NT82.

【0050】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N
AND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IV8
8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 the word line selection signal SW0 by a predetermined time and supply it to one input of NAND circuit ND81. The NAND circuit ND81 outputs an N signal between the output of the inverter IV85 and the word line selection signal SW0.
Outputs AND. Inverter IV86 inverts the output of NAND circuit ND81. Inverter IV87
The word line selection signal SW0 is inverted. Inverter IV8
8 inverts the output of the inverter IV87. Inverters IV89-IV92 are connected in series. A word line selection signal SW0 is supplied to an input of the inverter IV89. Inverters IV89-IV92 delay word line select signal SW0 by a predetermined time and output.

【0051】レベルシフト回路LS1は、PチャネルM
OSトランジスタPT91,PT92と、NチャネルM
OSトランジスタNT91,NT92と、インバータI
V93とを含む。
The level shift circuit LS1 is a P-channel M
OS transistors PT91, PT92 and N-channel M
OS transistors NT91 and NT92 and inverter I
V93.

【0052】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N8
2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N
T91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I
V93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NT9
2のゲートは、ノードN82に接続される。
P channel MOS transistor PT91
Are the nodes N80 and N8 receiving the power supply voltage VDD.
2 and receives at its gate the output of inverter IV86. N-channel MOS transistor NT91
Is a node N81 receiving the node N82 and the negative voltage Vng.
Connected between N channel MOS transistor N
The gate of T91 is 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 is connected to inverter I
The output of V93 is received at the gate. N-channel MOS transistor NT92 is connected between nodes N83 and N81. N-channel MOS transistor NT9
The gate of 2 is connected to node N82.

【0053】レベルシフト回路LS2は、PチャネルM
OSトランジスタPT93,PT94と、NチャネルM
OSトランジスタNT93,NT94と、インバータI
V94とを含む。
The level shift circuit LS2 is a P-channel M
OS transistors PT93 and PT94 and N-channel M
OS transistors NT93 and NT94 and inverter I
V94.

【0054】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N9
2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N
T93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I
V94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NT9
4のゲートは、ノードN92に接続される。
P channel MOS transistor PT93
Are the nodes N90 and N9 receiving the power supply voltage VDD.
2 and receives at its gate the output of inverter IV92. N-channel MOS transistor NT93
Is a node N91 receiving the node N92 and the negative voltage Vng.
Connected between N channel MOS transistor N
The gate of T93 is 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 is connected to inverter I
The output of V94 is received at the gate. N-channel MOS transistor NT94 is connected between nodes N93 and N91. N-channel MOS transistor NT9
The gate of No. 4 is connected to node N92.

【0055】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M
OSトランジスタPT81のゲートは、インバータIV
88の出力を受ける。NチャネルMOSトランジスタN
T81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M
OS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. P channel M
The gate of the OS transistor PT81 is connected to the inverter IV.
88 output is received. N channel MOS transistor N
The gate of T81 receives voltage Va of node N83.
P-channel MOS transistor PT81 and N-channel M
The voltage of interconnection node N84 with OS transistor NT81 is supplied to word line WL0.

【0056】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. The gate of N-channel MOS transistor N82 receives the voltage of node N93.

【0057】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 word driver 8 configured as described above
Will be described with reference to FIG.

【0058】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MO
S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 word line select signal SW0 is at H level (logic high level), voltage Va at node N83 is at the negative voltage Vng level, and voltage Vb at node N93 is at the power supply voltage VDD level. Therefore, the N-channel MO
The S transistor NT81 is off, the N channel MOS transistor NT82 is on, and the P channel MOS transistor PT81 is off.

【0059】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V
bが負電圧Vngレベルに立ち下がり、NチャネルMO
S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), P channel MOS transistor PT81 is turned on in response to this. Also, the voltage V of the node N93
b falls to the negative voltage Vng level, and the N-channel MO
The S transistor NT82 turns off. As a result, 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.

【0060】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。
The word line selection signal SW0 is changed from L level to H level.
When rising to the level, the P-channel MOS transistor PT81 is turned off. Also, the voltage Va of the node N83
Is a one-shot pulse in response to the rise of the word line selection signal SW0. Upon receiving 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 word line WL0 goes from power supply voltage VDD level to ground voltage Vss level. After the voltage Va of the node N83 rises, the voltage of the node N93 is changed to the power supply voltage VDD.
Level and the N-channel MOS transistor NT82
Turns on. As a result, the voltage of the word line WL0 becomes
The level changes from the ground level Vss to the negative voltage Vng level.

【0061】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W
L0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 word driver 8, the word line W is controlled by the N-channel MOS transistor NT81.
By temporarily pulling L0 to the level of the ground voltage Vss and then turning on the N-channel MOS transistor NT82, the charge accumulated in the capacitor 104 shown in FIG. The potential drops to the voltage Vng level. As a result, it is possible to realize high-speed pull-down of the word line and not to wasteful charges. That is, the power consumption of the negative voltage generation circuit 10 can be reduced.

【0062】[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,
(2) Standby mode will be described separately.

【0063】(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 accessing in the first half of one cycle of the precharge signal PR0, performing precharge in the second half, and preparing for the next cycle. The precharge signal PR0 supplied from outside the SRAM is a signal synchronized with the external clock signal CLK. External clock signal CLK
Is a signal serving as a reference for operation.

【0064】時刻t1において、プリチャージ信号PR
0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A
1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,NT1
b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, precharge signal PR
0 changes from H level to L level. In response, precharge signal PR1 attains H level. 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 attain H level. Address signal A
1 and the word line selection signal SW0 attains an L level in response to the precharge signal PR1. In response to this, word line WL0 is activated by word driver 8, and the voltage of word line WL0 attains the level of power supply voltage VDD. Then, N-channel MOS transistors NT1a, NT1
is turned on, and the data holding nodes N1a and N1b of the memory cell MC1 are connected to the bit line pair BL0 and / BL0.

【0065】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,T
G42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, in response to the address signal A0 and the access signal R / W, the transfer gates TG41, TG41, T
G42 turns on. Thereby, the bit line pair BL0, BL0,
/ BL0 is connected to input / output line pair IO, / IO.

【0066】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 memory cell MC1, the complementary data of data holding nodes Nia and Nib are stored in bit line pair BL0 and / BL0, data input / output line pair IO and
/ IO, and transmitted to the input / output terminal D by the input / output circuit 5.

【0067】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 writing data to memory cell MC1, data supplied to input / output terminal D is transmitted to bit line pair BL, / BL0 via data input / output line pair IO, / IO by data input / output circuit 5. Is done. Thus, the data signal read from memory cell MC1 to bit line pair BL0, / BL0 is rewritten.

【0068】時刻t2において、プリチャージ信号PR
0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,A
1、がLレベルとなる。さらに、トランスファゲートT
G41,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 PR
0 becomes H level. In response, the precharge signal PR1, the access signal R / W, and the address signals A0, A
1, becomes L level. Further, the transfer gate T
G41 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, an N-channel MOS
The transistors NT1a and NT1b are turned off.

【0069】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BL
0,/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 the precharge signal PR1 going low, the P-channel MOS transistors PT61-PT63 and PT71 in the precharge circuits 6 and 7 respond.
-PT73 is turned on. Thereby, the bit line BL
0, / BL0, BL1, / BL1 are connected to a power supply node receiving power supply voltage VDD, and are precharged to the power supply voltage VDD level. Further, a pair of bit lines BL0, / BL0 is provided by P-channel MOS transistor PT63.
However, bit line pair BL1 and / BL1 are equalized by P channel MOS transistor PT73, respectively. Thus, the preparation for the access at the subsequent time t3 to t4 is completed. Then, access and precharge are similarly performed in the cycle from time t3 to t5.

【0070】(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 the 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.

【0071】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, mode signal MD changes from H level to L level, and the SRAM enters the standby mode.

【0072】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P
T61−PT63,PT71−PT73がオフになる。
この結果、ビット線対BL0,/BL0,BL1,/B
L1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 mode signal MD goes low, precharge signal PR1 goes high regardless of the value of precharge signal PR0. In response, P-channel MOS transistors P in precharge circuits 6 and 7
T61-PT63 and PT71-PT73 are turned off.
As a result, the bit line pair BL0, / BL0, BL1, / B
L1 is electrically disconnected from the power supply node receiving power supply voltage VDD. That is, the precharge is stopped.

【0073】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。
The word line selection signals SW0 and SW1 attain the H level, and the voltages of the word lines WL0 and WL1 attain the level of the negative voltage Vng.

【0074】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,BL
1,/BL1と入出力線対IO,/IOとが電気的に切
り離される。
Access signal R / W attains an L level, and transfer gates TG41-TG44 are turned off. Thereby, the bit line pair BL0, / BL0, BL
1, / BL1 and the input / output line pair IO, / IO are electrically disconnected.

【0075】以後、時刻t6まで待機モードの状態が続
く。
Thereafter, the state of the standby mode continues until time t6.

【0076】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t
6−t7間にダミーサイクルが設けられている。
Normally, the SRAM is controlled in the order of performing an access operation in the first half of one cycle, performing precharge in the second half, and preparing for the next cycle. Therefore, when the precharge operation is stopped in the standby mode, it is not possible to directly enter the normal mode, that is, the access operation in the first half of the cycle. However, in a portable device using an SRAM, it usually takes several milliseconds to return from a standby state (standby mode) to a normal operation state (normal mode) (power supply stabilization period described later). If a plurality of dummy cycles enter during that time, all bit lines can be returned to the precharged state, which is no problem. From such a viewpoint, the time t
A dummy cycle is provided between 6 and t7.

【0077】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。
If such a dummy cycle cannot be provided, the above problem can be avoided by converting the control into a memory in which a precharge is performed at the beginning of the cycle and an access is performed thereafter. However, since the time from the access request to the actual output of the data becomes longer, the application range is limited to low-speed applications.

【0078】[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 reduction effect of current consumption in the standby mode will be described. Note that, for simplicity of description, the memory cells MC1 and MC2 will be described.

【0079】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,W
L1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M
C1,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 to PT63 in precharge circuit 6 are turned on to bring bit line pair BL0 and / BL0 to the level of power supply voltage VDD. Precharged. Further, the word lines WL0, W
An L level (0 V) voltage is supplied to L1. Therefore, the memory cell M is supplied from the power supply node receiving the power supply voltage VDD via the access transistors NT1b and NT2a.
Leakage current I1 flows to the ground node in C1 and MC2.

【0080】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、10
0万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。
This leak current I1 flows from the power supply node to the L-level data holding nodes of all memory cells. Therefore, in the entire SRAM, a leak current I1 that is obtained by multiplying the number of memory cells by the leak current of each access transistor flows. FIG. 8 shows only two memory cells MC1 and MC2. For example, if the leak current of the access transistor is 0.1 μA, 10
In an SRAM having 100,000 memory cells, a current of 100 mA flows. When used in a small portable device that is driven by a battery, this value is not at all an acceptable value as the current consumption value in the standby mode.

【0081】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NT1
b,NT2aのソース(Lレベルのデータ保持ノードN
1b,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 of reducing the leak 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, access transistor NT1
b, the source of NT2a (L-level data holding node N
1b, N2a) -the gate is reverse biased, so that the leakage current I1 can be reduced.

【0082】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−Leaka
ge−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 miniaturization of transistors, a new problem has arisen. GIDL current (Gate-Induced-Drain-Leeka)
Ge-current). As shown in FIG. 9, the GIDL current has a negative gate voltage Vgs,
In addition, when the drain voltage Vds is near the power supply voltage VDD, the drain voltage Vds becomes large and poses a problem. To avoid this problem,
It is effective to reduce the drain voltage Vds.

【0083】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。
Access transistors NT1b, NT2a
When a negative voltage (e.g., -0.3 V) is applied to the gate, 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. Assuming that the power supply voltage VDD is 1.5 V, 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.

【0084】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,/BL
1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 precharge circuits 6 and 7 are turned off. , Bit line pair BL0, / BL0, BL1, / BL
1 is electrically disconnected from the power supply node receiving the power supply voltage VDD.

【0085】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N
T1a,NT2a、NチャネルMOSトランジスタMN
2a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0.7
5V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 potential of bit line pair BL0, / BL0, BL1, / BL1 electrically disconnected from the power supply node is lower than the power supply voltage VDD level because there is no supply from the power supply node. Normally, it is considered that the voltage becomes stable at a level near the intermediate potential (1/2 VDD). Hereinafter, description will be made with reference to FIG. FIG. 10 shows the P-channel MOS transistor MP1a and the access transistor N shown in FIG.
T1a, NT2a, N-channel MOS transistor MN
2a is shown. When the precharge is stopped, the voltage VBN of the bit line BL0 stabilizes 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 becomes about 0.75V. As a result, the current I2b flowing through the access transistor NT2a is
As shown in (2), it is reduced from I2 to I3. Further, the drain voltage Vds1 of the access transistor NT1a connected to the H-level data holding node N1a is also about 0.7.
5V, and the current I2b flowing through the access transistor NT1a also becomes about I3 as shown in FIG.

【0086】このように、ビット線対BL0,/BL
0,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, bit line pair BL0, / BL
By electrically disconnecting 0, BL1, and / BL1 from the power supply node, the source-drain voltage of both the access transistor connected to the L-level data holding node and the access transistor connected to the H-level data holding node Can be set to a level at which the problem of the GIDL current does not occur.

【0087】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V
ngを供給し、かつ、ビット線対BL0,/BL0,B
L1,/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 V is applied to the word lines WL0 and WL1.
ng, and a pair of bit lines BL0, / BL0, B
Since L1 and / BL1 are electrically separated from the power supply node, current consumption in the standby mode can be reduced without causing a problem of GIDL current.

【0088】(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) An SRAM according to a second embodiment of the present invention has, in addition to the configuration shown in FIG. 1, a 1/2 VDD generating circuit 12 shown in FIG. 14.

【0089】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 1/2 VDD generating circuit 12 is a known circuit, receives the power supply voltage VDD, and receives one-half of the power supply voltage VDD.
A two-level voltage 1/2 VDD is generated.

【0090】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M
OS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。
The level holding circuit 13 is a P-channel MOS
Includes transistors PT131-PT133. P channel MOS transistor PT131 has a voltage of 1/2 VDD
And is turned on / off in response to mode signal MD. P channel M
OS transistor PT132 is connected between a node receiving voltage 1 / 2VDD and node N132, and turns on / off in response to mode signal MD. Node N131,
N132 is connected to bit lines BL0 and / BL0, respectively. P-channel MOS transistor PT133 is
It is connected between nodes N131 and N132, and turns on / off in response to mode signal MD.

【0091】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M
OS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。
The level holding circuit 14 is a P-channel MOS
Includes transistors PT141-PT143. P channel MOS transistor PT141 has a voltage of 1/2 VDD
And is turned on / off in response to mode signal MD. P channel M
OS transistor PT142 is connected between a node receiving voltage 1 / 2VDD and node N142, and turns on / off in response to mode signal MD. Node N141,
N142 is connected to bit lines BL1 and / BL1, respectively. P-channel MOS transistor PT143 has
It is connected between nodes N141 and N142, and turns on / off in response to mode signal MD.

【0092】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BL
0,/BL0,BL1,/BL1の電圧レベルが1/2
VDD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 standby mode, P
Channel MOS transistors PT131-PT133,
PT141-PT143 is turned on, and the bit line pair BL
0, / BL0, BL1, / BL1 are 1 /
It is kept at the VDD level. Thereby, in addition to the effect of reducing the current consumption similar to that of the first embodiment, the following effect is further obtained.

【0093】第1の実施形態においては、ビット線対B
L0,/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 pair B
L0, / BL0, BL1, and / 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 fixed period.

【0094】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 pair of bit lines BL0, / BL0, BL1, / 1 / in the standby mode is set.
Since the voltage level of BL1 is held at a constant level (1/2 VDD level), the precharge period (dummy cycle period shown in FIG. 7) when returning from the standby mode to the normal mode can be set to a fixed period. .

【0095】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。
Here, the voltage level of the bit line is held at the V VDD level, but the held level may be any level as long as it is lower than the power supply potential VDD. Preferably, the level is equal to or lower than the intermediate potential 1/2 VDD level.

【0096】(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 a configuration of a portable device according to a third embodiment of the present invention. The mobile device 200 illustrated in FIG. 12 includes a standby microcomputer 210 and a system LSI 220.
An example of such a mobile device 200 is, for example, a mobile phone.

【0097】スタンバイマイコン210は、携帯機器2
00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 standby microcomputer 210 is a portable device 2
As a system 00, the power is always on. Further, a mode switching signal CTA for instructing switching between the normal mode and the standby mode is supplied to the system LSI 220.

【0098】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 system LSI 220 includes a control circuit 221
, SRAMs 222 and 223, and a logic circuit 224
And a switch 225.

【0099】制御回路221は、スタンバイマイコン2
10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。S
RAM223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、SRAM
223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 control circuit 221 includes the standby microcomputer 2
The mode signal MD is supplied to the SRAM 222 and the switch signal CTB is supplied to the switch 225 in response to the mode switching signal CTA from the terminal 10. The SRAM 222 is similar to the SRAM shown in FIG. 1, and has an effect of reducing current consumption in the standby mode. In the SRAM 222,
The power supply voltage VDD is supplied also in the standby mode. S
The power is not supplied to the RAM 223 in the standby mode in order to cut off the leak current in the standby mode. Switch 225 is connected between a power supply node receiving power supply voltage VDD and power supply nodes of SRAM 223 and logic circuit 224, and is turned on / off in response to switching signal CTB. When the switch 225 is on, the SRAM
The power supply voltage VDD is supplied to the logic circuit 223 and the logic circuit 224. When the power supply voltage VDD is off, the power supply voltage VDD is not supplied.

【0100】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 system LSI 220, power is always supplied only to the control circuit 221 and the SRAM 222 that exchange data with the standby microcomputer 210.

【0101】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 portable device configured as described above will be described with reference to FIG.

【0102】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 the mode shifts from the normal mode to the standby mode (for example, when the mobile phone waits), the standby microcomputer 210 supplies a mode switching signal CTA for shifting to the standby mode to the system LSI 220. This corresponds to the mode switching signal CTA falling from H level to L level at time t11.

【0103】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, control circuit 221 provides mode signal MD and switching signal CTB.
To the L level. The switch 225 is turned off in response to the L-level switching signal CTB. Thus, power supply to the SRAM 223 and the logic circuit 224 is cut off. On the other hand, in response to the L-level mode signal MD, the SRAM 222 stops the precharge operation.

【0104】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、SRAM22
2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, switching signal CTB attains H level, and switch 225 is turned on. On the other hand, the mode signal MD becomes H level, and the SRAM 222 starts precharging. During the standby mode, the bit line of the SRAM 222 is electrically disconnected from the power supply node, and thus has a lower potential. Therefore, when all the bit lines are precharged at the same time when starting the precharge, a large peak current is expected to flow. Therefore, it is desirable to perform the precharge stepwise with a time lag. For example, dividing several bit lines into several groups,
It is desirable to perform a precharge with a time difference for each group. It is expected that it takes several milliseconds from when the switch 225 is turned on until the voltage Vint stabilizes at the power supply voltage VDD level (t12-t13).
Thus, there is time until the system LSI 220 stably starts operating. Therefore, the SRAM 22
2 has a sufficient return time to the precharge state (dummy cycle shown in FIG. 7), and the above-described stepwise precharge is possible.

【0105】(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 an entire configuration of an SRAM according to a fourth embodiment of the present invention. The SRAM shown in FIG. 14 includes a memory cell array 1, a row decoder 2, a column decoder 3, a column selection circuit 4, an input / output circuit 5, precharge circuits 6 and 7, word drivers 1401 and 1402, a NAND Circuit 11
And Word drivers 1401 and 1402 are H
The power supply voltage VDD is supplied to the word lines WL0 and WL1 in response to the word line selection signals SW0 and SW1 of the level, and the ground voltage Vss (= 0 V) is supplied to the word lines in response to the word line selection signals SW0 and SW1 of the L level. It is supplied to WL0 and WL1.

【0106】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 the current consumption in the standby mode of the SRAM shown in FIG. 14 will be described. Note that, for simplicity of description, the memory cells MC1, MC2
Will be described.

【0107】待機モードのとき、ワード線WL0,WL
1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−TG
44およびPチャネルMOSトランジスタPT61−P
T63,PT71−PT73がオフになり、ビット線B
L0,/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MC
1,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,NT1
b −Lレベルのデータを保持するデータ保持ノードN
2a,N1b − NチャネルMOSトランジスタMN
2a,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NT1
a,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, word lines WL0, WL
1 is supplied with the ground voltage Vss (= 0 V), and the access transistors NT1a, NT1b, NT2a, NT2b are turned off. Also, transfer gate TG41-TG
44 and P-channel MOS transistor PT61-P
T63, PT71-PT73 are turned off and bit line B
L0, / BL0, BL1, / BL1 become floating. However, as shown in FIG.
1, data holding nodes N1a and N2b for holding H-level data from power supply nodes of MC2 and P2 MOS transistors MP1a and MP2b; access transistors NT1a and NT2b; bit lines BL0 and
/ BL0-access transistors NT2a, NT1
b-Data holding node N holding data at L level
2a, N1b-N-channel MOS transistor MN
2a, MN1b- Leakage current Ix flows in the path leading to the ground node. This is because the access transistor NT1
This is because the threshold values of a, NT1b, NT2a, and NT2b are low. The bit lines BL0, /
The potential of BL0 is maintained at a positive level higher than the ground voltage Vss (= 0 V) and lower than the power supply voltage VDD. As a result, a negative potential difference is applied between the gates and sources of access transistors NT1a and NT2b. Therefore, although the leak current Ix flows through the access transistors NT1a and NT2b, the amount of the current is reduced by the negative potential difference between the gate and the source.

【0108】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1
2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(0.75
V)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1/2VD
D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 potential of bit lines BL0 and / BL0 is maintained at a positive level by leak current Ix. However, that level is not always constant. A level close to the ground voltage Vss (= 0 V) level (for example,
0.1V). At this time, the gate-source voltage Vgs of the access transistors NT1a and NT2b becomes negative (−0.1 V), and the drain-source voltage Vds becomes the power supply voltage VDD (here, VDD = 1.
5V). Therefore, FIG.
GIDL current (I11) flows as shown in FIG. To avoid the problem of the GIDL current, FIG.
2 and the level holding circuits 13, 14 and 1 /
The 2VDD generation circuit 12 may be provided. Then, as shown in FIG. 17, bit lines BL0, //
The potential (VNB) of BL0 becomes 1/2 VDD level,
Drains of access transistors NT1a, NT2b
The source-to-source voltage Vds is about 1/2 VDD level (0.75
V). As a result, as shown in FIG. 16, the level of the GIDL current is reduced to the level I12 at which there is no problem. The level holding circuits 13, 14 and 1/2 VD
The bit lines BL0 and / BL0 may be precharged to the 1/2 VDD level by the precharge circuits 6 and 7 without providing the D generation circuit 12. The level to hold is 1
/ 2VDD level. The GIDL current may be maintained at a level that does not cause a problem of the GIDL current in a range higher than the ground voltage Vss level (0 V) and lower than the power supply voltage VDD level.

【0109】[0109]

【発明の効果】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 supply means is provided, the current consumption in the standby mode can be reduced.

【0110】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、GID
L電流の問題を回避することができる。
Further, since the potential difference supply means includes the potential holding means, it is possible to reduce a leak current flowing from the data holding node holding logic high level data to the bit line via the access transistor.
The problem of the L current can be avoided.

【0111】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。
Further, since the potential difference supplying means includes the word line driving means, it is possible to reduce a leak current flowing from the bit line to the data holding node holding data of a logic low level via the access transistor.

【0112】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 precharge means connects the plurality of bit lines to the power supply node. , The current consumption in the standby mode can be reduced without causing the problem of the GIDL current.

【0113】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 fixed period.

【0114】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。
Since the word line driving means includes the ground voltage supplying means and the negative voltage supplying means, the power consumption of the negative voltage supplying means can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の第1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。
FIG. 1 is a block diagram showing an entire configuration of an SRAM according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示したメモリセルの構成を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a memory cell shown in FIG.

【図3】図1に示した負電圧発生回路の構成を示す図で
ある。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a negative voltage generation circuit illustrated in FIG. 1;

【図4】負電圧を受けるノードに付加される容量および
ダイオードの構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a capacitor and a diode added to a node receiving a negative voltage.

【図5】図1に示したワードドライバの構成を示す図で
ある。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a word driver shown in FIG. 1;

【図6】図5に示したワードドライバの動作を説明する
ためのタイミングチャートである。
FIG. 6 is a timing chart for explaining an operation of the word driver shown in FIG. 5;

【図7】図1に示したSRAMの動作を説明するための
タイミングチャートである。
FIG. 7 is a timing chart for explaining the operation of the SRAM shown in FIG. 1;

【図8】待機モードにおける消費電流の低減効果を説明
するための図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining an effect of reducing current consumption in a standby mode.

【図9】GIDL電流について説明するための図であ
る。
FIG. 9 is a diagram for describing a GIDL current.

【図10】待機モードにおける消費電流の低減効果を説
明するための図である。
FIG. 10 is a diagram for explaining an effect of reducing current consumption in a standby mode.

【図11】この発明の第2の実施形態によるSRAMの
構成を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of an SRAM according to a second embodiment of the present invention;

【図12】この発明の第3の実施形態による携帯機器の
構成を示すブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a portable device according to a third embodiment of the present invention.

【図13】図12に示した携帯機器の動作を説明するた
めのタイミングチャートである。
FIG. 13 is a timing chart for explaining the operation of the mobile device shown in FIG.

【図14】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。
FIG. 14 is a block diagram showing an entire configuration of an SRAM according to a fourth embodiment of the present invention.

【図15】待機モードのときに流れるリーク電流を示す
図である。
FIG. 15 is a diagram showing a leak current flowing in a standby mode.

【図16】GIDL電流について説明するための図であ
る。
FIG. 16 is a diagram for explaining a GIDL current.

【図17】待機モードにおける消費電流の低減効果を説
明するための図である。
FIG. 17 is a diagram for describing an effect of reducing current consumption in a standby mode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 cell WL0, WL1 Word line BL0, / BL0, BL1, / BL1 Bit line NT1a-NT4a, NT1b-NT4b Access transistor N1a-N4a, N1b-N4b Data holding node 6,7 Precharge circuit 8,9, 1401, 1402 Word driver 10 Negative voltage generation circuit 13, 14 Level holding circuit 200 Portable device 210 Standby microcomputer 220 System LSI 222, 223 SRAM 224 Logic circuit 225 Switch

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 通常モードおよび待機モードを有する半
導体記憶装置であって、 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。
1. A semiconductor memory device having a normal mode and a standby mode, comprising: a plurality of memory cells arranged in a matrix in rows and columns; and a plurality of memory cells 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; and a data holding node of a corresponding memory cell provided corresponding to each of the plurality of memory cells. A plurality of access transistors connected between a bit line corresponding to the memory cell and receiving a voltage of a word line corresponding to the memory cell at a gate; and a logic high level of the plurality of access transistors in a standby mode. An access transistor connected to a data holding node that holds data or a data holding node that holds logic low-level data The gate of the connection has been access transistor - a semiconductor memory device, characterized in that it comprises a potential supply means for providing a negative potential difference between the source.
【請求項2】 請求項1に記載の半導体記憶装置におい
て、 前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
ことを特徴とする半導体記憶装置。
2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein a current of 100 pA / μm or more flows between a drain and a source when a potential difference between a gate and a source is 0 V. A semiconductor memory device characterized by the above-mentioned.
【請求項3】 請求項1に記載の半導体記憶装置におい
て、 前記電位差供給手段は、 待機モードのとき、前記複数のビット線の電位を所定の
正のレベルに保持する電位保持手段を含むことを特徴と
する半導体記憶装置。
3. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein said potential difference supply means includes a potential holding means for holding potentials of said plurality of bit lines at a predetermined positive level in a standby mode. A semiconductor memory device characterized by the following.
【請求項4】 請求項1に記載の半導体記憶装置におい
て、 前記電位差供給手段は、 待機モードのとき、前記複数のビット線をフローティン
グにする手段を含むことを特徴とする半導体記憶装置。
4. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein said potential difference supply means includes means for floating said plurality of bit lines in a standby mode.
【請求項5】 請求項1に記載の半導体記憶装置におい
て、 前記電位差供給手段は、 待機モードのとき、前記複数のワード線に負電圧を供給
するワード線駆動手段を含むことを特徴とする半導体記
憶装置。
5. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein said potential difference supply means includes word line drive means for supplying a negative voltage to said plurality of word lines in a standby mode. Storage device.
【請求項6】 通常モードおよび待機モードを有する半
導体記憶装置であって、 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、 前記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ワード線駆動手段と、 メモリセルにアクセスする前の所定期間、前記複数のビ
ット線の電位を電源電圧レベルにプリチャージするプリ
チャージ手段とを備え、 待機モードのとき、 前記ワード線駆動手段は、前記複数のワード線に負電圧
を供給し、 前記プリチャージ手段は、前記複数のビット線を、電源
電圧を受ける電源ノードから電気的に切り離すことを特
徴とする半導体記憶装置。
6. A semiconductor memory device having a normal mode and a standby mode, comprising: a plurality of memory cells arranged in a matrix in rows and columns; and a plurality of memory cells 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; and a data holding node of a corresponding memory cell provided corresponding to each of the plurality of memory cells. A plurality of access transistors connected between a bit line corresponding to a memory cell and a gate receiving a voltage of a word line corresponding to the memory cell; a word corresponding to a memory cell to be accessed among the plurality of word lines; Word line driving means for activating a line; and precharging the potentials of the plurality of bit lines to a power supply voltage level for a predetermined period before accessing a memory cell. A word line driving means for supplying a negative voltage to the plurality of word lines; and a power supply receiving a power supply voltage for the plurality of bit lines in a standby mode. A semiconductor memory device which is electrically disconnected from a node.
【請求項7】 請求項6に記載の半導体記憶装置におい
て、 待機モードのとき、前記複数のビット線の電位を所定の
レベルに保持する手段をさらに備えることを特徴とする
半導体記憶装置。
7. The semiconductor memory device according to claim 6, further comprising: means for holding the potentials of said plurality of bit lines at a predetermined level in a standby mode.
【請求項8】 請求項7に記載の半導体記憶装置におい
て、 前記所定のレベルは、中間電位以下のレベルであること
を特徴とする半導体記憶装置。
8. The semiconductor memory device according to claim 7, wherein said predetermined level is a level equal to or lower than an intermediate potential.
【請求項9】 請求項6に記載の半導体記憶装置におい
て、 前記ワード線駆動手段は、 待機モードのとき、前記複数のワード線に接地電圧を供
給する手段と、 前記接地電圧が供給された後、前記複数のワード線に負
電圧を供給する手段とを含むことを特徴とする半導体記
憶装置装置。
9. The semiconductor memory device according to claim 6, wherein said word line driving means is configured to supply a ground voltage to said plurality of word lines in a standby mode, after said ground voltage is supplied. Means for supplying a negative voltage to the plurality of word lines.
【請求項10】 請求項6に記載の半導体記憶装置を備
えることを特徴とする半導体集積回路装置。
10. A semiconductor integrated circuit device comprising the semiconductor memory device according to claim 6.
【請求項11】 請求項10に記載の半導体集積回路装
置において、 ロジック回路部と、 通常モードのとき前記ロジック回路部に電源電圧を供給
する一方、待機モードのとき前記ロジック回路部に電源
電圧を供給しない供給切換手段とをさらに備え、 前記半導体記憶装置におけるプリチャージ手段は、 待機モードから通常モードへの切り替わりに応答して前
記複数のビット線の電位を電源電圧レベルにプリチャー
ジすることを特徴とする半導体集積回路装置。
11. The semiconductor integrated circuit device according to claim 10, wherein a power supply voltage is supplied to a logic circuit unit and said logic circuit unit in a normal mode, and said power supply voltage is supplied to said logic circuit unit in a standby mode. And a supply switching unit that does not supply, wherein the precharge unit in the semiconductor memory device precharges the potentials of the plurality of bit lines to a power supply voltage level in response to switching from a standby mode to a normal mode. Semiconductor integrated circuit device.
【請求項12】 請求項10に記載の半導体集積回路装
置を備えることを特徴とする携帯機器。
12. A portable device comprising the semiconductor integrated circuit device according to claim 10.
【請求項13】 請求項12に記載の携帯機器におい
て、 通常モード/待機モードの切換を指示するモード切換信
号を前記半導体集積回路に供給する手段をさらに備える
ことを特徴とする携帯機器。
13. The portable device according to claim 12, further comprising means for supplying a mode switching signal for instructing switching between a normal mode and a standby mode to said semiconductor integrated circuit.
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