JP2001093993A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JP2001093993A
JP2001093993A JP2000245519A JP2000245519A JP2001093993A JP 2001093993 A JP2001093993 A JP 2001093993A JP 2000245519 A JP2000245519 A JP 2000245519A JP 2000245519 A JP2000245519 A JP 2000245519A JP 2001093993 A JP2001093993 A JP 2001093993A
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JP
Japan
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voltage
memory cell
power supply
vcc
line
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Withdrawn
Application number
JP2000245519A
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Japanese (ja)
Inventor
Kiyoo Ito
清男 伊藤
Koichiro Ishibashi
孝一郎 石橋
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve operation speed with small power consumption, avoiding the problem of leakage current at standby due to a sub-threshold current in a static memory that is operated with a low voltage of approximately 1 V power supply voltage and further securing the voltage margin of the memory cell of a static memory that decreases due to the drop of the power supply voltage. SOLUTION: In a static memory cell, that is made of a MOS transistor with a relatively high threshold voltage crossed and connected, a MOS transistor for controlling the power feeder line voltage is provided. The power feeder voltage control transistor is turned on, after the word line voltage is turned off for feeding a high voltage VCH to a feeder line, so that the voltage difference between two storage nodes in a memory cell in a unselected state becomes larger than the voltage difference between the two nodes, when a voltage corresponding to write information is written to the two nodes in the selected memory cell from data paired lines DL and /DL.

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】本発明は低電圧で動作する半
導体集積回路、特にMISトランジスタ又はMOSトラ
ンジスタ(以下、単にMOSまたはMOSトランジスタ
と略記)により構成されたスタティックメモリセルをメ
モリセルとする半導体集積回路に係り、特にスタティッ
クメモリ(スタティック・ランダム・アクセス・メモ
リ)の高速・低電力に適した回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit which operates at a low voltage, in particular, a semiconductor integrated circuit in which a static memory cell constituted by a MIS transistor or a MOS transistor (hereinafter simply abbreviated as MOS or MOS transistor) is used as a memory cell. The present invention relates to a circuit, and more particularly to a circuit suitable for high speed and low power of a static memory (static random access memory).

【0002】[0002]

【従来の技術】ゲート絶縁膜を有する電界効果トランジ
スタの一種であるMOSトランジスタは微細化されるに
つれてその耐圧が低下するために、その動作電圧を低く
せざるを得ない。この場合でも高速動作を維持するため
には、動作電圧の低下に合わせてMOSトランジスタの
しきい電圧(VT)を低下させる必要がある。動作速度
はMOSトランジスタの実効ゲート電圧、すなわち動作
電圧からVTを差し引いた値で支配され、この値が大き
いほど高速だからである。しかし一般にVTを0.4V
程度以下にすると、よく知られているように、本来はカ
ットオフであるべきMOSトランジスタにはVTの低下
とともに指数関数的に増加するサブスレッショルド電流
と称する直流電流が流れる。このため多数のMOSトラ
ンジスタで構成される半導体集積回路にはそれがCMO
S回路といえども直流電流が著しく増加してしまう。し
たがって高速・低電力・低電圧動作が重要な今後の半導
体装置では本質的な問題となる。すなわち、サブスレッ
ショルド電流が発生し、チップ全体として大きな直流電
流になってしまうからである。このためメモリセル内の
トランジスタ、特に交差結合されたトランジスタのVT
は0.4V程度以下にすることはできない。しかしそれ
では動作電圧の低下とともにますます実効ゲート電圧が
低くなる。このためメモリセルの動作余裕度(マージ
ン)は狭まり、動作速度は低下したりあるいはVTの製
造ばらつきの影響を受けやすくなる。
2. Description of the Related Art A MOS transistor, which is a kind of a field effect transistor having a gate insulating film, has a lower operating voltage since its breakdown voltage decreases as the device is miniaturized. Even in this case, in order to maintain high-speed operation, it is necessary to lower the threshold voltage (VT) of the MOS transistor in accordance with the lowering of the operating voltage. The operating speed is governed by the effective gate voltage of the MOS transistor, that is, the value obtained by subtracting VT from the operating voltage, and the higher the value, the higher the operating speed. But generally VT is 0.4V
Below this level, as is well known, a DC current called a subthreshold current, which increases exponentially with a decrease in VT, flows through the MOS transistor which should be cut off. Therefore, a semiconductor integrated circuit composed of a large number of MOS transistors has a CMO
Even in the case of the S circuit, the DC current increases significantly. Therefore, a high-speed, low-power, low-voltage operation will be an essential problem in future semiconductor devices. That is, a sub-threshold current is generated, and a large DC current is generated in the entire chip. Therefore, the VT of the transistors in the memory cell, especially the cross-coupled transistors,
Cannot be less than about 0.4V. However, in that case, the effective gate voltage becomes lower as the operating voltage decreases. For this reason, the operating margin (margin) of the memory cell is narrowed, the operating speed is reduced, or the memory cell is susceptible to VT manufacturing variations.

【0003】図2は上述した問題点をさらに説明するた
めに従来技術のメモリセルと波形図を示したものであ
る。
FIG. 2 shows a conventional memory cell and a waveform diagram to further explain the above-mentioned problems.

【0004】メモリセルとしてCMOS型のスタティッ
クメモリ(SRAM)を例にとる。
A CMOS static memory (SRAM) is taken as an example of a memory cell.

【0005】まずメモリセルが非選択状態、すなわちワ
ード線WLが0Vのようなロウレベルで、セル内の記憶
ノードN2が電源電圧VCCに等しい1Vのようなハイレ
ベルで他の記憶ノードN1が0Vのようなロウレベルで
あるような情報を記憶している場合を考えてみる。従来
ではメモリセルのすべてのトランジスタのVTは0.4
V以上なので、NチャネルMOSトランジスタQS2なら
びにPチャネルMOSトランジスタQC1はともに非導通
である。これはQS2とQC1ではゲートとソース間電圧が
0Vであることによる。したがってVCCを通して流れる
電流は無視できる。これがSRAMが低電力である理由
である。このメモリセルの電圧マージンはVCC−VTが
小さくなるほど小さくなる。したがってVCCを低くして
いくほどVTも低くしなければならないが、VTを0.4
V以下に下げていくと本来非導通であるべき2個のトラ
ンジスタQS2,QC1にサブスレッショルド電流が流れは
じめ、VTの低下とともに指数関数で増加するようにな
る。一般にVTは製造プロセスの変動でばらつき、また
サブスレッショルド電流は高温になるほど増加するの
で、VTばらつきや接合温度上昇を考慮するとこの電流
は最悪条件ではさらに大きくなる。チップ内の全てのメ
モリセルにこの電流が流れるので、128Kビット程度
のSRAMでも合計で10mA程度以上の電流が流れる
場合もある。この電流はセルアレイ全体のデータ保持電
流でもある。サブスレショルド電流が実質的に生じない
ように比較的大きいしきい電圧にされたMOSトランジ
スタを用いた通常のSRAMのデータ保持電流は10μ
A以下にできることを考慮すると、これは大きな問題で
ある。したがって電流の点でVTは0.4V程度以上の
ような比較的大きい値に設定しなければならない。ここ
でVTを例えば0.5Vに固定したままで、VCCを下げ
る場合を考えてみよう。VCCを下げたい要求は、MOS
トランジスタの低耐圧化からの要求以外に、低電力化か
らの要求あるいは1個の電池で駆動したいという要求か
らくる。たとえば、MOSトランジスタの微細化の程度
が、そのチャネル長が0.5μm以下とかそのゲート絶
縁膜の膜厚が6nm以下などになると、外部電源電圧V
CCを1.5〜1.0V程度まで低電圧にしてもトランジ
スタは十分高速動作するので、低電力化を優先してこの
程度までVCCを下げることができる。しかしVCCを下げ
るとメモリセルの電圧マージンが著しく低下するように
なる。すなわち導通トランジスタQS1の実効ゲート電圧
はVCC−VTであり、VCCがVTに接近するとこの実効ゲ
ート電圧が小さくなりVTのばらつきに対する変動率が
著しくなるためである。またよく知られているソフトエ
ラー耐性も低下するしメモリセル内の交差結合した対ト
ランジスタ(QS1とQS2、QC1とQC2)間のしきい電圧
の差(いわゆるオフセット電圧)等の等価雑音に対する
マージンも低下する。
First, when a memory cell is in a non-selected state, that is, when the word line WL is at a low level such as 0V, the storage node N2 in the cell is at a high level such as 1V equal to the power supply voltage VCC, and the other storage nodes N1 are at 0V. Consider a case where such low-level information is stored. Conventionally, the VT of all the transistors of the memory cell is 0.4
Since the voltage is V or more, both the N-channel MOS transistor QS2 and the P-channel MOS transistor QC1 are non-conductive. This is because the voltage between the gate and the source is 0 V in QS2 and QC1. Therefore, the current flowing through VCC is negligible. This is why SRAMs have low power. The voltage margin of this memory cell becomes smaller as VCC-VT becomes smaller. Therefore, VT must be lowered as VCC is lowered.
When the voltage drops below V, a subthreshold current starts to flow through the two transistors QS2 and QC1, which should be non-conductive, and increases exponentially with a decrease in VT. In general, VT varies due to variations in the manufacturing process, and the subthreshold current increases as the temperature rises. Therefore, considering the VT variation and the rise in junction temperature, this current is further increased under the worst conditions. Since this current flows through all the memory cells in the chip, a total current of about 10 mA or more may flow even in an SRAM of about 128 K bits. This current is also a data holding current of the entire cell array. The data holding current of a normal SRAM using a MOS transistor whose threshold voltage is relatively large so that a subthreshold current does not substantially occur is 10 μm.
This is a major problem, considering that it can be less than A. Therefore, VT must be set to a relatively large value such as about 0.4 V or more in terms of current. Here, let us consider a case where VCC is lowered while VT is fixed at 0.5 V, for example. The demand to lower VCC is MOS
In addition to the requirement for lowering the withstand voltage of the transistor, it comes from the requirement for lowering the power or the requirement for driving with one battery. For example, when the degree of miniaturization of a MOS transistor is 0.5 μm or less or the thickness of its gate insulating film is 6 nm or less, the external power supply voltage V
Even if CC is set to a low voltage of about 1.5 to 1.0 V, the transistor operates at a sufficiently high speed. Therefore, VCC can be reduced to this level with priority given to low power. However, when VCC is lowered, the voltage margin of the memory cell is significantly reduced. That is, the effective gate voltage of the conduction transistor QS1 is VCC-VT, and when VCC approaches VT, the effective gate voltage decreases and the rate of variation with respect to variation in VT increases. Also, the well-known soft error resistance is reduced, and a margin for equivalent noise such as a threshold voltage difference (so-called offset voltage) between cross-coupled pair transistors (QS1 and QS2, QC1 and QC2) in the memory cell is also reduced. descend.

【0006】メモリセルが選択された場合もVTが0.
5Vと高くVCCが低いと低速になったり動作マージンが
低下する。ワード線WLにたとえば1VのVCCが印加さ
れると、QT1とQS1は導通しそこに流れる電流とデータ
線DLに接続された負荷抵抗(実際にはMOSトランジ
スタで構成)によってDLに微小電圧の変化(0.2
V)が現われる。一方、QS2はそのゲート電圧がVTよ
りも十分低いので非導通で、このため他のデータ線/D
Lには電圧変化は現われない。このデータ対線間の電圧
極性によってメモリセルの記憶情報が弁別され読み出し
が行われる。ここでDLに現われる電圧変化が大きいほ
ど安定に弁別されるが、このためにはできるだけ大きく
かつ一定な電流がQS1,QT1を通して流れる必要があ
る。この電流はQS1とQT1のそれぞれの実効ゲート電圧
はほぼ等しくVCC−VTなので、前述したようにVCCの
低下とともに電流は小さくなり、またVTのばらつきの
影響を強く受けるようになる。
[0006] Even when a memory cell is selected, VT is set at 0.
If it is as high as 5 V and VCC is low, the speed becomes low or the operation margin is reduced. When VCC of, for example, 1 V is applied to the word line WL, QT1 and QS1 become conductive, and a minute voltage change is applied to DL by a current flowing therethrough and a load resistor (actually constituted by a MOS transistor) connected to the data line DL. (0.2
V) appears. On the other hand, QS2 is non-conductive because its gate voltage is sufficiently lower than VT, so that the other data line / D
No voltage change appears at L. The information stored in the memory cell is discriminated based on the voltage polarity between the data pair lines, and reading is performed. Here, the larger the voltage change that appears in DL, the more stable the discrimination. For this purpose, it is necessary that a current as large and constant as possible flows through QS1 and QT1. Since the effective gate voltages of QS1 and QT1 are almost equal to VCC-VT, the current decreases as VCC decreases, and the current is strongly affected by VT variations.

【0007】以上から従来の回路と駆動方式では、VCC
の低下とともに著しく直流電流が増えたり、メモリセル
の動作速度が低下・変動したりあるいは動作マージンが
低下したりしてしまう。したがってSRAMチップある
いはSRAMを内蔵した例えばマイクロプロセッサチッ
プなどの性能もVCCの低下とともに著しく劣化してしま
う。
[0007] From the above, in the conventional circuit and driving method, VCC
The DC current increases remarkably, the operating speed of the memory cell decreases or fluctuates, or the operating margin decreases with the decrease in the operating current. Therefore, the performance of an SRAM chip or a microprocessor chip having a built-in SRAM, for example, is significantly deteriorated as VCC decreases.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、スタ
ティックメモリあるいはスタティックメモリを内蔵する
半導体装置において、MOSトランジスタから成るスタ
ティックメモリセルの低電圧動作に伴うサブスレッショ
ルド電流の増加と電圧マージンなどの低下を抑制するこ
とにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a static memory or a semiconductor device having a built-in static memory, such as an increase in sub-threshold current and a voltage margin associated with a low voltage operation of a static memory cell composed of MOS transistors. It is to suppress the decrease.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的は、ゲートとソ
ースのそれぞれの電圧が等しくてもドレインとソース間
に実質的に電流が流れないようなMOSトランジスタが
交差結合されたスタティックメモリセルにおいて、非選
択状態にあるメモリセル内の2つの記憶ノードの電圧差
が、該メモリセルが選択されてデータ対線から該メモリ
セルの該記憶ノードに書き込み情報に対応した電圧が印
加されたときの該2つの記憶ノードの電圧差よりも大き
くなるように該メモリセルの少なくても1つの給電線の
電圧を制御することによって実現される。これにより、
メモリセルの選択時の主要電源電圧が低くても、メモリ
セル内の2つの記憶ノード間電圧は十分高くとれるの
で、メモリセルは低電力でしかも動作マージンが広く安
定動作が可能になる。
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a static memory cell in which MOS transistors are cross-coupled such that substantially no current flows between the drain and the source even when the voltages at the gate and the source are equal. The voltage difference between two storage nodes in a memory cell in a non-selected state is equal to the voltage when the memory cell is selected and a voltage corresponding to write information is applied to the storage node of the memory cell from the data pair line. This is realized by controlling the voltage of at least one power supply line of the memory cell so as to be larger than the voltage difference between the two storage nodes. This allows
Even if the main power supply voltage at the time of selecting the memory cell is low, the voltage between the two storage nodes in the memory cell can be sufficiently high, so that the memory cell can operate stably with low power, with a wide operation margin.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0011】図1(a)から(c)は本発明の一実施例
を示す図である。図1(a)はセル毎に、回路の動作電
位点VCHとメモリセルの接続を制御する手段であるトラ
ンジスタQPを付加した例を示し、(b)は行毎にQPを
付加した例、(c)はすべてのセルでQPを共有する例
を示す。
FIGS. 1A to 1C show an embodiment of the present invention. FIG. 1A shows an example in which a transistor QP as means for controlling the connection between the operating potential point VCH of the circuit and the memory cell is added for each cell, FIG. 1B shows an example in which QP is added for each row, c) shows an example in which QP is shared by all cells.

【0012】簡単のためメモリセル内のすべてのトラン
ジスタのしきい電圧VTは0.5Vとする。したがって
ゲートとソースの電圧がほぼ等しければトランジスタに
はサブスレッショルド電流は流れない。図1(a)は最
も基本となる本発明の概念図である。メモリセルMCの
高電位側の給電ノードであるPチャネルMOS QC1,
QC2の共通ソースと、電源VCHの間にスイッチの働きを
するPチャネルMOSQPがメモリセルに対して挿入さ
れる。メモリセルMCの低電位側の給電ノードであるN
チャネルMOS QS1,QS2の共通ソースは基準電位V
SS(通常は接地電位0V)に接続されている。ここで例
示したメモリセルMCは、ゲートとドレインが互いに交
差結合されたMOSトランジスタで構成されたスタティ
ックメモリセルである。更に、詳しくはQC1とQS1から
なるインバータと、QC2とQS2からなるインバータがあ
り、一方のインバータの出力が他方のインバータの入力
にそれぞれ接続された記憶セルと、記憶ノードN1,N2
にそれぞれその一端が接続された転送MOSトランジス
タQT1、QT2からなる。このメモリセルMCの動作環境
は、外部から供給される電圧VCCの十分に電流供給能力
の高い電源があるものとし、VCCよりも電圧の高いVCH
の電源は電流供給能力の低い電源であるとする。電流供
給能力の低い電源ではその供給能力以上の電流が流れる
と一時的に電源の電圧が低下するという問題がある。
For simplicity, the threshold voltage VT of all transistors in the memory cell is set to 0.5V. Therefore, if the gate and source voltages are approximately equal, no subthreshold current flows through the transistor. FIG. 1A is a conceptual diagram of the present invention which is the most basic. P-channel MOS QC1, which is a power supply node on the high potential side of the memory cell MC,
A P-channel MOS QP acting as a switch is inserted between the common source of QC2 and the power supply VCH with respect to the memory cell. N, which is a power supply node on the low potential side of the memory cell MC
The common source of the channel MOSs QS1 and QS2 is the reference potential V
It is connected to SS (normally ground potential 0 V). The memory cell MC exemplified here is a static memory cell including a MOS transistor whose gate and drain are cross-coupled to each other. More specifically, there are an inverter composed of QC1 and QS1, and an inverter composed of QC2 and QS2. The storage cell in which the output of one inverter is connected to the input of the other inverter, and the storage nodes N1 and N2
And transfer MOS transistors QT1 and QT2, one ends of which are connected respectively. The operating environment of the memory cell MC is such that a power supply having a sufficiently high current supply capability of a voltage VCC supplied from the outside is provided, and VCH having a voltage higher than VCC is provided.
Is assumed to be a power supply having a low current supply capability. In a power supply having a low current supply capability, there is a problem that the voltage of the power supply temporarily drops when a current exceeding the supply capability flows.

【0013】メモリセルにデータ対線からデータを書き
込む場合は、 QPを非導通にした状態で通常は対線の
一方にはVCCを、他方には0を印加する。この時ワード
線電圧をVCCとすれば、記憶ノードN1,N2のいずれか
一方にはQT1あるいはQT2のVTだけ降下したVCC−VT
が、また他方には0が入力される。しかしこのままでは
記憶電圧(ノードN1とN2の差電圧)はVCC−VTとな
り、たとえばVCC=1V,VT=0.5Vでは0.5V
となり低すぎる。そこで書き込んだ後、すなわちワード
線電圧をオフにした後でQPを導通させ、共通ソースに
十分高いVCH(例えば2V)を印加する。するとメモリ
セル内の交差結合トランジスタは差動アンプとして働く
ように活性化され、その結果として、N1,N2のいずれ
か一方はVCHまで充電され他方は0となる。結局記憶電
圧はVCC−VTからVCHへと高くなる。QPを導通にする
タイミングは、ワード線選択タイミングと一致されなく
とも良いが、電流供給能力の弱い電源VCHからメモリセ
ルを介してデータ線DL、/DLに不要な電流が流れな
いようにするためには、ワード線電圧をオフした後のタ
イミングとされることが望ましい。なお、ワード線をオ
フしてからQPを導通するまでの期間におけるノードN
1、N2の書き込みデータは、ノードN1、N2のそれぞれ
が持つ寄生容量によって保持されることになる。上記の
ようにメモリセルを活性化した後のデータ保持期間や待
機時にはQPをオンにしてメモリセルにVCHを給電しつ
づければ、この間のメモリセルの動作マージンは拡大す
る。またメモリセルの読み出し時にも動作は高速・安定
である。QS1あるいはQS2の電流駆動能力がゲート電圧
が高くなった分だけ向上するためである。このように書
き込みはQPを非導通にした状態で行えるので、いかな
る書き込みデータでもメモリセル内はダイナミック動作
となり低電力で高速な書き込みができる。もしQPがな
くメモリセルに直接 VCHが接続されていたり、書き込
み途中でQPを導通させたりすると、それまで蓄えられ
ていた記憶情報を反転させるような書き込みの場合に、
QPを通して長時間電流が流れて高電力になったり反転
させにくくなるなどの不都合が生じる。
When writing data to a memory cell from a data pair line, VCC is normally applied to one of the pair lines and 0 is applied to the other while QP is off. At this time, assuming that the word line voltage is VCC, one of the storage nodes N1 and N2 is VCC-VT reduced by VT of QT1 or QT2.
, And 0 is input to the other. However, in this state, the storage voltage (difference voltage between nodes N1 and N2) becomes VCC-VT. For example, 0.5V when VCC = 1V and VT = 0.5V.
And too low. Therefore, after writing, that is, after turning off the word line voltage, QP is turned on, and a sufficiently high VCH (for example, 2 V) is applied to the common source. Then, the cross-coupled transistor in the memory cell is activated to function as a differential amplifier, and as a result, one of N1 and N2 is charged to VCH and the other becomes 0. Eventually, the storage voltage will increase from VCC-VT to VCH. The timing at which QP is turned on does not have to coincide with the word line selection timing. However, in order to prevent unnecessary current from flowing from the power supply VCH having a weak current supply capability to the data lines DL and / DL via the memory cells. It is desirable that the timing be after the word line voltage is turned off. Note that the node N during the period from turning off the word line to turning on the QP is described.
The write data of N1 and N2 is held by the parasitic capacitance of each of the nodes N1 and N2. As described above, if QP is turned on and VCH is continuously supplied to the memory cell during the data holding period or standby after the memory cell is activated, the operation margin of the memory cell during this period is expanded. The operation is fast and stable even when reading data from a memory cell. This is because the current driving capability of QS1 or QS2 is improved by an increase in the gate voltage. As described above, writing can be performed while QP is in a non-conducting state, so that any write data becomes a dynamic operation in the memory cell and high-speed writing can be performed with low power. If VCH is directly connected to the memory cell without QP, or if QP is turned on during writing, in the case of writing that inverts the stored information stored up to that point,
Inconveniences such as a high current flowing through QP for a long time and high power or difficulty in inversion are caused.

【0014】図1(b)は複数のメモリセルでQPを共
有した実施例で、トランジスタ数が少なくなる分だけメ
モリセルは小形になる。今、MC1に前述したようにQP
1を非導通にしたままで書き込むと、データ対線からM
C1のたとえばQC1のゲートに0、QC2のゲートにはVC
C−VT(0.5V)が強制的に加えられる。このためQ
C1が導通しそれまで共通給電線PL1の寄生容量に充電
していたVCHはVCC−VTまで放電する。この時同じワ
ード線WL1上のメモリセルMC2は実質的は読み出し動
作が行われているが、上述したPL1の電圧低下でMC2
の記憶情報が破壊されることはない。MC2の記憶電圧
もそれまでのVCHからPL1の電圧であるVCC−VTに低
下するだけである。メモリセル内の差動アンプの感度は
対になるトランジスタのオフセット電圧などで決まりそ
れは例えば0.2V程度以下であり、VCC−VTがこの
感度以上なので情報は破壊されない。すなわち書き込み
終了後にQP1をオンにしてPL1に再びVCHを与えれ
ば、MC2の記憶電圧もMC1と同様にVCHになる。この
実施例では、選択されたワード線に対応する給電線1本
だけをVCHに充電すればよい。ほかの多数の給電線(P
L2など)はVCHのままなので、対応する充電トランジ
スタ(QP2)などをオンにしても充電動作は起こらな
い。つまり給電線の充電は局所化され、低電力化され
る。
FIG. 1B shows an embodiment in which QP is shared by a plurality of memory cells, and the memory cell becomes smaller as the number of transistors decreases. Now, as mentioned above, MCP
If data is written while 1 is non-conductive, M
For example, 0 is applied to the gate of QC1, and VC is applied to the gate of QC2.
C-VT (0.5 V) is forcibly applied. Therefore Q
C1 becomes conductive, and VCH, which has charged the parasitic capacitance of the common power supply line PL1, until then, discharges to VCC-VT. At this time, the memory cell MC2 on the same word line WL1 is substantially performing a read operation, but the memory cell MC2 on the same word line WL1 loses MC2 due to the aforementioned voltage drop of PL1.
Is not destroyed. The storage voltage of MC2 only drops from VCH up to that point to VCC-VT which is the voltage of PL1. The sensitivity of the differential amplifier in the memory cell is determined by, for example, the offset voltage of a paired transistor, which is, for example, about 0.2 V or less. Since VCC-VT is higher than this sensitivity, no information is destroyed. That is, if QP1 is turned on after the end of writing and VCH is again supplied to PL1, the storage voltage of MC2 also becomes VCH similarly to MC1. In this embodiment, only one power supply line corresponding to the selected word line needs to be charged to VCH. Many other feeders (P
L2, etc.) remain at VCH, so that the charging operation does not occur even if the corresponding charging transistor (QP2) is turned on. That is, the charging of the power supply line is localized, and the power consumption is reduced.

【0015】図1(c)は充電トランジスタQPを全て
のメモリセルで共有した実施例で、集積度は上述した例
よりも向上する。しかしこの場合は、非選択のワード線
側のメモリセルの給電線を含む全ての給電線の電圧が降
下してしまうので、それらをVCHまで充電するための充
放電電力が増加したり低速になったりする可能性がある
ので注意を要する。尚、ワード線に対して隣り合う給電
線を共通化するとメモリセルの面積を小さくできる。た
とえば第1(b)において、PL1とPL2を共通な1本
の給電線にしてこれを1個のトランジスタで制御すれば
実効的にメモリセルの配線数が減るためである。
FIG. 1C shows an embodiment in which the charging transistor QP is shared by all the memory cells, and the degree of integration is higher than that of the above-described example. However, in this case, the voltages of all the power supply lines including the power supply lines of the memory cells on the non-selected word line side drop, so that the charge / discharge power for charging them to VCH increases or the speed decreases. Care must be taken because of the possibility of It should be noted that the area of the memory cell can be reduced by making the power supply line adjacent to the word line common. For example, in the first case (b), if PL1 and PL2 are formed as one common power supply line and controlled by one transistor, the number of wirings of the memory cell is effectively reduced.

【0016】なお、SRAMのメモリセルの高電位側の
給電ノードにスイッチMOSトランジスタを設ける回路
構成は、特開昭60−38796号公報や特開平02−
108297号公報に記載されるが、スイッチMOSを
介して接続される電位は装置に供給される電源電位であ
り、本発明とはその思想が全く異なものである。
A circuit configuration in which a switch MOS transistor is provided at a power supply node on the high potential side of an SRAM memory cell is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos.
As described in Japanese Patent No. 108297, the potential connected via the switch MOS is a power supply potential supplied to the device, and has a completely different idea from the present invention.

【0017】以下では主に図1(b)を例に、書き込み
動作だけでなく読み出し動作を含めて、さらに具体的な
実施例を説明する。
Hereinafter, a more specific embodiment will be described mainly with reference to FIG. 1B, including not only a write operation but also a read operation.

【0018】図3は本発明実施例の回路図で、図4は読
みだし時のタイミング図、図5は書き込み時のタイミン
グ図である。
FIG. 3 is a circuit diagram of the embodiment of the present invention, FIG. 4 is a timing chart at the time of reading, and FIG. 5 is a timing chart at the time of writing.

【0019】メモリセルとしてPチャネルMOSトラン
ジスタとNチャネルMOSトランジスタから成るフリッ
プフロップ型のセルを例にとり、セル内のすべてのトラ
ンジスタのしきい電圧VTは、サブスレッショルド電流
がほぼ無視できる程度に高い値、たとえば0.5Vとす
る。また簡単のため4ビットのセルアレイを取り上げ、
電池駆動でSRAMのVCC単一電源駆動を前提にVCC=
1V,VCH=2Vと仮定している。本発明の特徴は、 (1)セル給電線(PL1及びPL2)の電圧をセルの動作
タイミングに応じて切り換えることにある。すなわちセ
ルが非選択時の情報保持電圧(図3では2V)はセルの
給電線から印加される電圧で決まり、その大きさはセル
が選択時に該セルにデータ線から書き込まれる書き込み
電圧よりも大きくなるようにセルの給電線の電圧が制御
される。
Taking a flip-flop type cell including a P-channel MOS transistor and an N-channel MOS transistor as a memory cell as an example, the threshold voltages VT of all the transistors in the cell are high enough to make the subthreshold current almost negligible. , For example, 0.5V. For the sake of simplicity, we will take a 4-bit cell array,
VCC = Single power supply of SRAM and VCC =
It is assumed that 1V and VCH = 2V. The features of the present invention are as follows: (1) The voltage of the cell power supply lines (PL1 and PL2) is switched according to the operation timing of the cell. That is, the information holding voltage (2 V in FIG. 3) when the cell is not selected is determined by the voltage applied from the power supply line of the cell, and its magnitude is larger than the write voltage written from the data line to the cell when the cell is selected. Thus, the voltage of the feed line of the cell is controlled.

【0020】(2)データ線(DL1,/DL1,DL
2,/DL2)は、データ線の取り得る最大電圧(図3で
はVCC=1V)のほぼ中間電圧(VCC/2=0.5V)
を基準にして動作する。これによってデータ線の充放電
電力が半減する。
(2) Data lines (DL1, / DL1, DL
2, / DL2) is a substantially intermediate voltage (VCC / 2 = 0.5 V) of the maximum voltage that can be taken by the data line (VCC = 1 V in FIG. 3).
Operate based on This reduces the charge / discharge power of the data line by half.

【0021】(3)選択されたワード線のパルス電圧の
振幅が、データ線の取り得る最大電圧よりも大きい。ワ
ード線に接続された選択トランジスタのしきい電圧VT
の影響をなくすために、該パルス電圧の振幅は、チップ
内の昇圧回路などでデータ線の該最大電圧よりもVT以
上の大きな値(VCH)に設定される。また昇圧された分
だけQT1,QT2の電流駆動能力が向上し高速になる。
(3) The amplitude of the pulse voltage of the selected word line is larger than the maximum voltage of the data line. The threshold voltage VT of the selection transistor connected to the word line
In order to eliminate the influence of the above, the amplitude of the pulse voltage is set to a value (VCH) larger than the maximum voltage of the data line by VT or more by a booster circuit or the like in the chip. Further, the current driving capability of QT1 and QT2 is improved by the boosted amount, and the speed is increased.

【0022】マイクロプロセッサチップなどに内蔵され
るSRAMの部分、あるいはSRAMチップそのもの
(以下、両者をまとめてSRAM)がSRAM活性化信
号CEによって非活性化されている場合を考えてみよ
う。SRAM内の主要部はプリチャージ信号ΦPによっ
てプリチャージ状態になっている。たとえばセルの給電
線(PL1,PL2)は、外部電源電圧(VCC)をもとに
してチップ内部で十分昇圧された電圧VCHにプリチャー
ジされている。セル内の微少なリーク電流によるセル内
の記憶電圧の低下は、P−MOS QP1,QP2からの補
償電流によって阻止され、これによって各セルの記憶状
態は保持される。ここでVCHは電圧変換回路VC2で形
成される。VC2はキャパシタを駆動するチャージポン
プ回路を用いてチップ内部でVCCを昇圧して作られるよ
うにされ、これに応じてその電流駆動能力は低い。しか
しセル内のトランジスタのしきい電圧は0.5V以上と
十分高く設定してあるので、メガビット級の大容量SR
AMでもセルのリーク電流の合計はせいぜい10μA以
下と十分低くすることが可能である。したがってVCH昇
圧回路からすべてのメモリセルに補償電流は供給でき
る。尚、昇圧回路の詳細は、「超LSIメモリ(培風
館,1994年11月発刊),ページ315」に述べら
れている。また本願の課題とする1V程度の非常に低電
圧の電源VCCで動作するオンチップの昇圧回路について
は「1995 Symposium on VLSI Circuits Digestof Techi
ncal Papers, (1995), pp.75-76」に記載される。この
文献の昇圧回路に利用されるMOSトランジスタのしき
い電圧は0.6V程度とされており、更にしきい電圧が低
いMOSトランジスタを利用すれば更に低い電圧の電源
電圧VCCでも動作する昇圧回路ができると考えられる。
しきい電圧の低いトランジスタを利用する際には、前述
したサブスレショルド電流に注意しなければならない
が、昇圧回路を形成する程度のトランジスタの数であれ
ば実用に耐えないほどのリーク電流とはならないように
することが可能である。また、SRAMのメモリセルの
高電位側の給電ノードに外部供給電源により昇圧電圧を
発生する昇圧回路が接続される回路構成は、特開平6−
223581号公報に記載されるが、前記給電ノードに
は昇圧回路の電位または外部供給電源が接続されるとし
ている。
Let us consider a case where the SRAM portion incorporated in a microprocessor chip or the like, or the SRAM chip itself (hereinafter, the SRAM collectively) is inactivated by the SRAM activation signal CE. The main part in the SRAM is in a precharge state by a precharge signal φP. For example, the power supply lines (PL1, PL2) of the cell are precharged to a voltage VCH sufficiently boosted inside the chip based on the external power supply voltage (VCC). A decrease in the storage voltage in the cell due to a small leak current in the cell is prevented by the compensation current from the P-MOSs QP1 and QP2, whereby the storage state of each cell is maintained. Here, VCH is formed by a voltage conversion circuit VC2. VC2 is formed by boosting VCC inside the chip using a charge pump circuit for driving a capacitor, and its current driving capability is correspondingly low. However, since the threshold voltage of the transistor in the cell is set sufficiently high at 0.5 V or more, a large capacity SR
Even in AM, the total leakage current of the cell can be sufficiently reduced to 10 μA or less at most. Therefore, a compensation current can be supplied from the VCH boosting circuit to all the memory cells. The details of the booster circuit are described in “Super LSI Memory (Baifukan, published in November 1994), page 315”. Regarding an on-chip booster circuit that operates on a very low voltage power supply VCC of about 1 V, which is a subject of the present application, see “1995 Symposium on VLSI Circuits Digestof Techi”.
ncal Papers, (1995), pp. 75-76 ". The threshold voltage of a MOS transistor used in the booster circuit of this document is about 0.6 V. If a MOS transistor with a lower threshold voltage is used, a booster circuit that can operate with a lower power supply voltage VCC can be obtained. it is conceivable that.
When using a transistor having a low threshold voltage, it is necessary to pay attention to the above-described sub-threshold current, but if the number of transistors is sufficient to form a booster circuit, the leakage current will not be practically endurable. It is possible to do so. A circuit configuration in which a booster circuit for generating a boosted voltage from an external power supply is connected to a power supply node on the high potential side of an SRAM memory cell is disclosed in
As described in Japanese Patent No. 223581, the potential of the booster circuit or an external power supply is connected to the power supply node.

【0023】SRAM活性化信号CEによって非活性化
されているプリチャージ期間には、それぞれのデータ線
(DL1,/DL1,DL2,/DL2(この明細書では相
補信号の対である反転信号は/DL1のように記述す
る。))はプリチャージ回路PCによりVCC/2にプリ
チャージされている。こうすることによってデータ線の
電圧振幅は従来のVCCプリチャージに比べて半減するの
で、多ビットデータの同時書き込み時に従来から問題と
なっていたデータ線充放電電力を半減できる。この場合
VCC/2電源は、VCCから電圧変換回路VC1で形成さ
れ、具体的には前述の「超LSIメモリ」の324頁の
図4.60に記載される回路等が利用できる。
During the precharge period inactivated by the SRAM activation signal CE, each of the data lines (DL1, / DL1, DL2, / DL2 (in this specification, the inverted signal which is a pair of complementary signals is / DL1) is precharged to VCC / 2 by the precharge circuit PC. By doing so, the voltage amplitude of the data line is reduced by half as compared with the conventional VCC precharge, so that the data line charge / discharge power which has conventionally been a problem when simultaneously writing multi-bit data can be reduced by half. In this case, the VCC / 2 power supply is formed by a voltage conversion circuit VC1 from VCC, and specifically, a circuit or the like described in FIG. 4.60 on page 324 of the "ultra LSI memory" can be used.

【0024】このVCC/2は、チップ内部で作られるの
で一般に負荷電流駆動能力が低い。したがってプリチャ
ージ時にこのVCC/2電源で直接データ対線の一方を0
からVCC/2へとプリチャージすると、十分な充電電流
が供給できなくなるのでVCC/2のレベルは変動してし
まう。データ対線の数は通常64あるいは128以上と
多数なので特にこの変動がおおきく問題となる。そこで
各データ線にアンプAMPを設ける。アンプAMPの役
割は、データ対線に現われたセル読み出し時の微少な差
動電圧をVCCまで高速に増幅する。その結果、データ対
線の一方は0となり他方はVCCとなる。次のプリチャー
ジ動作ではQEQがオンとなりデータ対線は自動的に平衡
化されVCC/2となる。このためVCC/2電源から大き
な充電電流を流す必要はない。プリチャージ期間が長い
場合にデータ対線がその微少リーク電流によって徐々に
レベル変動するのを抑えるだけの微少電流を流せればよ
い。
Since VCC / 2 is formed inside the chip, it generally has low load current driving capability. Therefore, at the time of precharge, one of the data pair lines is directly set to 0 by this VCC / 2 power supply.
When precharging from Vcc / 2 to Vcc / 2, a sufficient charging current cannot be supplied, so that the level of Vcc / 2 fluctuates. Since the number of data pairs is usually as large as 64 or 128 or more, this variation is a serious problem. Therefore, an amplifier AMP is provided for each data line. The function of the amplifier AMP is to amplify a small differential voltage appearing on the data pair line at the time of cell reading at a high speed up to VCC. As a result, one of the data pair lines becomes 0 and the other becomes VCC. In the next precharge operation, QEQ is turned on and the data pair lines are automatically balanced to VCC / 2. Therefore, it is not necessary to supply a large charging current from the VCC / 2 power supply. If the precharge period is long, it is sufficient that a small current can be supplied to suppress the level variation of the data pair line gradually due to the small leakage current.

【0025】したがってAMPを使えば内蔵VCC/2電
源回路が使える。
Therefore, if AMP is used, a built-in VCC / 2 power supply circuit can be used.

【0026】以下図4も参照しながらメモリセルからデ
ータを読み出す場合について説明する。SRAMイネー
ブル信号CEによってSRAMが活性化され、あるワー
ド線たとえばWL1が選択されWL1にVCHのパルスが印
加されるとWL1上のすべてのセル(MC1,MC2)が
活性化される。このワード線の選択信号パルスは行アド
レス信号AXをうけて行アドレスデコーダXDEC・ド
ライバDRVにより形成される。今セルMC1内のノー
ドN1,N2にそれぞれ0,2V(=VCH)が記憶されて
いると、QT1とQS1は導通するので、データ線DL1は
0Vに向かって徐々に放電する。一方QS2とQC2のゲー
ト電圧はほぼ0なので、QC2、QT2を通して電流が流
れ、データ線DL1は0.5V(=VCC/2)からわず
かに上昇する。データ対線に現われたこの微少な差動電
圧が十分大きくなるには時間がかかるので、アンプAM
Pの駆動線SP,SNにパルスを印加してデータ線DL
1,/DL1をそれぞれ0,1V に高速に増幅する。A
MPはセルほどにはSRAMの集積度やサブスレッショ
ルド電流を決めないので、AMP内トランジスタの寸法
はセル内のそれよりも大きく選べるし、そのしきい電圧
も0.2V程度と低くできるので高速増幅が可能なので
ある。さらにAMPはアンプ駆動回路SPGによりメモ
リセルが選択状態とされるときに動作状態とされ、非動
作状態(待機状態)では駆動線SPとSNは同電位にし
ておくのでサブスレッショルド電流が問題となることは
ない。またデータ対線電圧が0.5V程度でもAMPは
動作する。
Hereinafter, a case where data is read from a memory cell will be described with reference to FIG. The SRAM is activated by the SRAM enable signal CE. When a certain word line, for example, WL1 is selected and a pulse of VCH is applied to WL1, all the cells (MC1, MC2) on WL1 are activated. This word line selection signal pulse is formed by a row address decoder XDEC / driver DRV upon receiving a row address signal AX. If 0V and 2V (= VCH) are stored in the nodes N1 and N2 in the cell MC1, respectively, QT1 and QS1 conduct, so that the data line DL1 gradually discharges toward 0V. On the other hand, since the gate voltages of QS2 and QC2 are almost 0, a current flows through QC2 and QT2, and the data line DL1 slightly rises from 0.5V (= VCC / 2). Since it takes time for the minute differential voltage appearing on the data pair line to be sufficiently large, the amplifier AM
A pulse is applied to the drive lines SP and SN of the P and the data lines DL
1, and / DL1 are rapidly amplified to 0 and 1V, respectively. A
Since MP does not determine the degree of integration or subthreshold current of SRAM as much as the cell, the size of the transistor in the AMP can be selected larger than that in the cell, and the threshold voltage can be as low as about 0.2 V, so high-speed amplification can be achieved. Is possible. Further, the AMP is activated when a memory cell is selected by the amplifier driving circuit SPG, and in the non-operation state (standby state), the drive lines SP and SN are kept at the same potential, so that a subthreshold current becomes a problem. Never. The AMP operates even when the data pair voltage is about 0.5 V.

【0027】上記のようにして十分大きく増幅されたデ
ータ対線の差電圧は、列アドレス・デコーダYDEC・
ドライバDRVの読み出し選択信号ΦR1によってI/O
対線上に出力され、読み出し・書き込み制御回路RWC
を通りデータ出力DOUTとなる。ここでQR1,QR2はデ
ータ対線の電圧を電流に変換する回路である。これらの
トランジスタのしきい電圧を0.5Vとすると、データ
線DL1の電圧は0VなのでI/0線には電流が流れ
ず、一方/DL1では1Vなので/I/0線には電流が
流れる。いずれに大きな電流が流れるかは、差動電流あ
るいは差動電圧(図中の抵抗Rを利用)の極性弁別の形
でRWC内で検出できる。尚、QR1とQR2のしきい電圧
VTが十分低い、たとえば0.2Vとすれば、アンプA
MPで増幅する前の微少電圧差も検出できるようになる
のでその分だけ高速になる。VTを低くした分だけ相互
コンダクタンスが増加しより大きな電流を流せるためで
ある。
The difference voltage of the data pair amplified sufficiently as described above is applied to the column address decoder YDEC.
I / O by read selection signal φR1 of driver DRV
The read / write control circuit RWC is output on the pair line.
And the data output DOUT. Here, QR1 and QR2 are circuits for converting the voltage of the data pair line into a current. Assuming that the threshold voltage of these transistors is 0.5 V, the current on the I / O line does not flow because the voltage of the data line DL1 is 0 V, whereas the current flows on the / I / 0 line because it is 1 V at / DL1. Which large current flows can be detected in the RWC in the form of the polarity discrimination of the differential current or the differential voltage (using the resistor R in the figure). If the threshold voltage VT of QR1 and QR2 is sufficiently low, for example, 0.2V, the amplifier A
Since a small voltage difference before amplification by MP can be detected, the speed is increased by that amount. This is because the transconductance is increased by an amount corresponding to the reduction in VT, and a larger current can flow.

【0028】以上の読み出し動作(図4)においてメモ
リセルMC1のノード電圧を詳細に調べてみよう。もし
この動作期間中にQP1やQP2を導通させたり、あるいは
QP1やQP2を取り除いた構造にして給電線PL1などに
強制にVCH(2V)を印加すると問題が出る。VCHが電
流駆動能力の大きな外部電圧の場合には、PL1上のす
べてのセルから大きな直流電流がワード線に電圧が印加
されている期間中流れ続けるので大電力になってしま
う。あるいは本実施例のように、チップ内で昇圧した電
源電圧VCHを使う場合には、その昇圧回路の電流駆動能
力が不足するのでVCHのレベルが低下する。このためP
L1上の非選択セルの記憶電圧も低下する。いったんす
べての給電線の電圧が低下するとVCHのレベル回復には
長時間を要する。給電線の合計の寄生容量が大きいため
である。このためSRAMのサイクル時間が遅くなる。
そこでセル非活性時にはすべての給電線PL1,PL2を
プリチャージ信号ΦPによって強制的にVCH(2V)に
しておくが、活性化期間にはそれぞれの給電線をVCH発
生回路から切り離す。各給電線はほぼフローティング状
態となり、それらの寄生容量にVCHのレベルは保持され
る。しかしセルが活性化(この場合は読み出し動作)さ
れると、結局はセルノードN1は0となり、QC2は強く
導通する。これらトランジスタのソースはPL1に接続
されているので、PL1のフローティング電圧はVCHか
ら降下し、その結果としてN1,N2は高レベルに充電さ
れようとする。しかし、N1は、強制的にDL1の電圧
(0V)に固定されているので0のままである。一方Q
T2のゲート、すなわちWL1の電圧は2V,/DL1も1
VなのでQT2は導通し、QC2によってPL1とN2の電圧
が等しくなるまでN2は充電されつづけ、結局PL1は1
Vになる。明らかに1Vに放電される給電線は局所化さ
れる。すなわちそれはPL1だけでほかの非選択ワード
線に対応したPL2は放電されずにVCHのままである。
実際のメモリでは多数の給電線が存在し、その中の1本
しか放電されないからむだな充放電電力はなくなり、ま
た内蔵されたVCH発生回路が充電すべき給電線は1本と
局所化されるのでVCH発生回路の設計は容易となる。
In the above read operation (FIG. 4), the node voltage of the memory cell MC1 will be examined in detail. If QP1 or QP2 is turned on during this operation period, or if VCH (2 V) is forcibly applied to the feeder line PL1 or the like by removing QP1 or QP2, a problem occurs. When VCH is an external voltage having a large current driving capability, a large DC current continues to flow from all the cells on PL1 during a period in which a voltage is applied to the word line, resulting in a large power. Alternatively, when the power supply voltage VCH boosted in the chip is used as in the present embodiment, the level of VCH is reduced because the current driving capability of the booster circuit is insufficient. Therefore P
The storage voltage of the unselected cells on L1 also drops. Once the voltages of all the power supply lines have dropped, it takes a long time to recover the level of VCH. This is because the total parasitic capacitance of the feed line is large. Therefore, the cycle time of the SRAM becomes slow.
Therefore, when the cell is inactive, all the power supply lines PL1 and PL2 are forcibly set to VCH (2 V) by the precharge signal .PHI.P, but during the activation period, each power supply line is disconnected from the VCH generation circuit. Each power supply line is substantially in a floating state, and the level of VCH is held in their parasitic capacitance. However, when the cell is activated (in this case, a read operation), the cell node N1 eventually becomes 0, and QC2 conducts strongly. Since the sources of these transistors are connected to PL1, the floating voltage of PL1 drops from VCH, and as a result N1 and N2 tend to charge high. However, N1 remains at 0 because it is forcibly fixed to the voltage of DL1 (0 V). On the other hand, Q
The gate of T2, ie, the voltage of WL1 is 2V, and / DL1 is also 1
Since V is V, QT2 conducts and N2 continues to be charged until QC2 equalizes the voltage of PL1 and N2.
V. The feed line, which is obviously discharged to 1 V, is localized. That is, it is only PL1, and PL2 corresponding to other unselected word lines is not discharged and remains at VCH.
In an actual memory, there are many power supply lines, and only one of them is discharged, so there is no useless charge / discharge power, and the power supply line to be charged by the built-in VCH generation circuit is localized to one. Therefore, the design of the VCH generation circuit becomes easy.

【0029】セルMC1への書き込み動作は図5に示す
ように、共通I/O対線に差動電圧を印加して行う。
今、MC1にそれまで記憶されている情報とは逆の情報
を書き込む場合を例にとる。データ対線DL1,/DL1
にはそれぞれ1V,0Vの電圧が印加され、この電圧が
そのままセルノードN1,N2に印加される。したがって
ノードN1,N2には差電圧1Vが書き込まれたことにな
る。ワード線WL1を2Vから0へとオフにした後でΦP
でプリチャージ動作を行うと、セルノードの差電圧1V
はセル自身の増幅作用によって2Vまで増幅される。セ
ル給電線PL1の電圧は2Vになるからである。この高
い電圧がその後の情報保持電圧となる。
The write operation to the cell MC1 is performed by applying a differential voltage to the common I / O pair line as shown in FIG.
Now, an example will be described in which information reverse to the information stored so far is written in MC1. Data pair lines DL1, / DL1
Are applied with voltages of 1 V and 0 V, respectively, and the voltages are applied to the cell nodes N1 and N2 as they are. Therefore, a difference voltage of 1 V has been written to the nodes N1 and N2. After turning off word line WL1 from 2V to 0, ΦP
When the precharge operation is performed at the
Is amplified up to 2 V by the amplifying action of the cell itself. This is because the voltage of the cell feed line PL1 becomes 2V. This higher voltage becomes the subsequent information holding voltage.

【0030】ここで書き込み動作においてもWL1をオ
フにし、VCH発生回路が充電すべき容量を最小にしてか
らPL1にVCHを印加しなければならない。
Here, also in the write operation, WL1 must be turned off to minimize the capacity to be charged by the VCH generating circuit before applying VCH to PL1.

【0031】以上の動作によっても前述したように選択
ワード線WL1上のほかのメモリセルMCの記憶情報が
破壊されることはない。メモリセルMC1が読み出しあ
るは書き込み動作がなされてI/O対線と情報(デー
タ)の授受を行っている間は、MC2のWL1には常に選
択パルスが印加されるから図4と同様の読み出し動作が
MC2とデータ対線DL2,/DL2の間で行われてい
る。したがってPL1が2Vから1Vへ変わっても再び
2VのVCHを印加するとMC2内の2つのノードはVC
H,0へと復帰する。また非選択ワード線WL2上のメモ
リセルMC3,MC4の記憶情報にも全く悪影響はない。
MC3,MC4内のトランジスタには、VTは十分高いの
でサブスレッショルド電流は流れず、流れるとしても無
視できるほど小さい接合リーク電流だけなので、給電線
PL2はプリチャージ時のVCHが維持されるからであ
る。
The above operation does not destroy the information stored in the other memory cells MC on the selected word line WL1 as described above. While the memory cell MC1 is performing a read or write operation and exchanging information (data) with the I / O pair line, a selection pulse is always applied to WL1 of MC2. The operation is performed between MC2 and the data pair lines DL2 and / DL2. Therefore, even if PL1 changes from 2V to 1V, if VCH of 2V is applied again, two nodes in MC2 will be at VC.
Return to H, 0. Also, there is no adverse effect on the information stored in the memory cells MC3 and MC4 on the unselected word line WL2.
This is because the sub-threshold current does not flow to the transistors in MC3 and MC4 because the VT is sufficiently high, and the junction leakage current is negligibly small even if it flows, so that the power supply line PL2 maintains VCH at the time of precharge. .

【0032】選択ワード線のパルス電圧の振幅はVCC
で、データ線の取り得る最大値(VD)をVCC−VT以下
に設定すれば、ワード電圧を昇圧電源VCHから発生させ
ずにすみ、またセル書き込み時などにメモリセル内トラ
ンジスタ(QT1,QT2)のしきい電圧VTの影響をなく
せるので設計が容易になる。図6はその場合の実施例で
あり、(a)に回路図を、(b)に波形図を示す。図6
は図3のSRAM全体のうちメモリセルの駆動方式に関
係する部分を取り出したものであり、図3と比較したと
きの違いはプリチャージ回路PCと読み出し・書き込み
回路RWCである。また、この実施例では、ワード線の
信号レベルは基準電位である0Vと電源電位VCCにと
り、非選択時のメモリセルの高電位側の給電ノードはV
CH(=2VCC)、メモリセルの低電位側の給電ノードは
基準電位である0Vとした。またデータ線のプリチャー
ジ電位は、基準電位(0V=VSS)から少なくともメモ
リセルの感度電圧分だけ上昇した電位に設定したもので
ある。
The amplitude of the pulse voltage of the selected word line is VCC
If the maximum value (VD) that the data line can take is set at VCC-VT or less, the word voltage does not need to be generated from the step-up power supply VCH, and the transistors (QT1, QT2) in the memory cell can be used during cell writing. Since the influence of the threshold voltage VT can be eliminated, the design becomes easy. FIG. 6 shows an embodiment in such a case. FIG. 6A shows a circuit diagram, and FIG. 6B shows a waveform diagram. FIG.
3 shows a portion related to the driving method of the memory cells in the entire SRAM shown in FIG. 3. The difference from FIG. 3 lies in the precharge circuit PC and the read / write circuit RWC. Further, in this embodiment, the signal level of the word line is set to the reference potential of 0 V and the power supply potential VCC, and the power supply node on the high potential side of the memory cell at the time of non-selection is set to V.
CH (= 2Vcc), the power supply node on the low potential side of the memory cell was set to 0 V, which is the reference potential. The precharge potential of the data line is set to a potential which is higher than the reference potential (0 V = VSS) by at least the sensitivity voltage of the memory cell.

【0033】メモリセルの感度電圧もしくは感度とは、
例えば図1のDLと/DLの間に印加される電位差によ
って、フリップフロップ回路である記憶セルの状態を反
転するために必要な最小の電位差である。データ線のD
Lと/DLの間に印加される電位差を感度電圧にするに
はデータ線のプリチャージ電位はこの感度電圧の半分以
上であれば良い。通常メモリセルの感度電圧は0.2V
より小さいためここでは余裕を持たせて参照電圧VRを
0.2Vにとり、データ線のプリチャージ電位を0.2
Vとした。言い換えればこの実施例は、データ線の取り
うる電圧振幅の最大値をVT(0.5V)以下の、メモリ
セル自身がもつ感度電圧近くの低い電圧VRまで低くし
た例である。メモリセルのデータ線の電圧振幅は最小と
なるのでその分だけ高速で低電力動作ができる。またこ
のため図示するQL1とVRを参照電圧とするコンパレー
タから成る降圧電源でデータ対線をプリチャージでき
る。
The sensitivity voltage or sensitivity of a memory cell is
For example, this is the minimum potential difference necessary for inverting the state of the memory cell which is a flip-flop circuit by the potential difference applied between DL and / DL in FIG. Data line D
In order to make the potential difference applied between L and / DL a sensitivity voltage, the precharge potential of the data line should be half or more of this sensitivity voltage. Normal memory cell sensitivity voltage is 0.2V
In this case, the reference voltage VR is set to 0.2 V with a margin, and the precharge potential of the data line is set to 0.2 V.
V. In other words, this embodiment is an example in which the maximum value of the voltage amplitude that the data line can take is lowered to a low voltage VR close to the sensitivity voltage of the memory cell itself, which is lower than VT (0.5 V). Since the voltage amplitude of the data line of the memory cell is minimized, high-speed and low-power operation can be performed accordingly. For this reason, the data pair line can be precharged by a step-down power supply comprising a comparator using QL1 and VR as reference voltages.

【0034】メモリセルの記憶電圧はVCH(2V)と十
分高くできる。
The storage voltage of the memory cell can be made sufficiently high as VCH (2 V).

【0035】以下図6(b)も参照しながら、読み出し動
作について説明する。まずプリチャージ信号ΦPによっ
てすべてのセル給電線はVCH(2V)にプリチャージさ
れる。プリチャージ終了後、選択ワード線(WL1)に
振幅VCC(1V)のパルスが印加される。セル内のノ−
ドN1が0,N2がVCH(2V)の場合を例にとると、Q
T1は導通しデ−タ線DL1は0.2Vから0に向かって放
電する。他方のデ−タ線/DL1は、QT2は導通するが
QS2は非導通なのでノ−ドN2の電荷が/DL1に分配
されデ−タ線はわずかに0.2Vから上昇しυとなる。
この上昇分は、デ−タ線容量がセル内ノ−ド容量に比べ
て100倍以上と圧倒的に大きいのでわずかである。こ
の時N2の電圧は2Vからυまで放電してしまう。この
ようにしてデ−タ対線に現われた差動電圧は、読みだし
トランジスタQR1,QR2を通してセル読み出し情報とし
てI/O対線にとり出される。ここで大きな利得を得る
ためにQR1,QR2にはPチャンネルMOSが使われる。
この一連の動作により、結局PL1はυまで低下してし
まう。しかし次にプリチャ−ジ動作が始まると、υはセ
ル自身の持つ感度よりも大きいので交差結合したPチャ
ンネルMOS QC1とQC2によってVCHまで正常に増幅
される。もし、N2とN1の電圧差υがこの感度以下な
ら、プリチャ−ジ時には正常には増幅されず、反転した
情報が保持される恐れがある。尚、書き込み動作につい
ては、I/O対線から選択されたデ−タ対線の一方に
0.2V、他方に0の差動電圧を印加した後に、読み出
し動作と同様にプリチャージ動作によってPL1を2V
にすることによって行う。
The read operation will be described below with reference to FIG. First, all the cell power supply lines are precharged to VCH (2 V) by the precharge signal φP. After the completion of the precharge, a pulse having an amplitude VCC (1 V) is applied to the selected word line (WL1). No in cell
Taking the case where N1 is 0 and N2 is VCH (2V) as an example, Q
T1 conducts and the data line DL1 discharges from 0.2V toward 0. On the other data line / DL1, QT2 conducts but QS2 does not conduct, so that the electric charge of the node N2 is distributed to / DL1 and the data line rises slightly from 0.2V to υ.
This increase is slight because the data line capacity is over 100 times larger than the node capacity in the cell. At this time, the voltage of N2 is discharged from 2V to υ. The differential voltage appearing on the data pair in this manner is taken out to the I / O pair as cell read information through the read transistors QR1 and QR2. Here, a P-channel MOS is used for QR1 and QR2 in order to obtain a large gain.
As a result of this series of operations, PL1 eventually drops to υ. However, the next time the precharge operation starts, since .SIGMA. Is greater than the sensitivity of the cell itself, it is normally amplified to VCH by the cross-coupled P-channel MOSs QC1 and QC2. If the voltage difference N between N2 and N1 is less than this sensitivity, amplification is not performed normally during precharge, and inverted information may be held. In the write operation, after a differential voltage of 0.2 V is applied to one of the data pair lines selected from the I / O pair line and 0 is applied to the other, a PL1 is applied by a precharge operation as in the read operation. 2V
By doing.

【0036】図7は、プリチャージ時にメモリセルの高
電位側と低電位側の2つの給電ノードをパルス駆動する
ことによって大きな記憶電圧を得る実施例であり、
(a)にその回路図、(b)にその波形図を示す。図7
は図3のSRAM全体のうちメモリセルの駆動方式に関
係する部分を取り出したものであり、図3と比較したと
きの違いはメモリセルの低電位側の電位をメモリの選択
非選択に応じて変化させられるようにしたことである。
すなわち、メモリセルの低電位側の給電ノードは、非選
択時には基準電位である0Vに、選択時にVCC/2から
少なくとも前述したメモリセルの感度電圧分だけ降下し
た電位になるようにした。また、この実施例では、ワー
ド線の信号レベルは基準電位である0Vと電源電位VCC
にとり、データ線のプリチャージ電位はVCC/2、非選
択時のメモリセルの高電位側の給電ノードはVCH(=2
VCC)とした。
FIG. 7 shows an embodiment in which a large storage voltage is obtained by pulse driving two power supply nodes on the high potential side and the low potential side of a memory cell during precharge.
(A) shows the circuit diagram, and (b) shows the waveform diagram. FIG.
3 shows a portion related to the driving method of the memory cell in the entire SRAM of FIG. 3. The difference from FIG. 3 is that the potential on the low potential side of the memory cell is changed according to the selection / non-selection of the memory. It is to be able to change.
That is, the power supply node on the low potential side of the memory cell is set to 0 V, which is the reference potential when not selected, and to a potential lower than VCC / 2 by at least the above-described sensitivity voltage of the memory cell when selected. In this embodiment, the signal level of the word line is 0 V which is the reference potential and the power supply potential VCC.
In this case, the precharge potential of the data line is VCC / 2, and the power supply node on the high potential side of the memory cell when not selected is VCH (= 2
VCC).

【0037】図6では、データ線のプリチャージ電圧が
0V付近の低い電圧だったのに対して、本実施例ではV
CC/2であることに特徴がある。このため図6の読み出
しトランジスタQR1,QR2を高速動作に適したNチャネ
ルMOSで置き換えることもできる。またプリチャージ
時の初期にセル内の2種類のアンプ(QS1とQS2,QC1
とQC2)が活性化されるので、より高速に増幅される。
今、VCH=3V,VCC=1.5V,VT=0.5V,VR=
0.2Vと仮定しよう。また各データ対線には図3のよ
うなVCC/2プリチャージ回路PCが接続されているも
のとする。プリチャージ期間はすべてのデータ線は0.
75V,PL1などの給電線は3V,PL1’などのセル
内のNチャネルMOSに接続されている給電線は0Vに
設定される。プリチャージ期間はQL3によってQL2はカ
ットオフになるので、QL4によってPL1’は0となる
ためである。またすべてのセル内の2つのノード(N
1,N2)は記憶情報に応じて3Vあるいは0となってい
る。プリチャージが終了すると、PL1は3Vに保持さ
れる。一方PL1’は抵抗R’によってVCCに向かって
上昇しはじめるが(VCC/2)−VR、つまり0.55V
になると(VCC/2)−VRを参照電圧とするコンパレ
ータとQL2によって作られる電圧制限回路が作動しこれ
以上の上昇は押さえられる。これとともにたとえば低電
圧側のノードN1も0.55Vとなる。ここで消費電力を
押さえるためにR’は比較的高い抵抗値に設定される
が、MOSトランジスタで代用することも可能である。
ワード電圧が立ち上がると、N1が3VでN1が0.55
VなのでQT1,QS1は導通しデータ線DL1は放電され
る。DL1とPL1’の間にはVRだけの差があるので、
結局DL1はPL1’の電圧0.55Vまで放電される。
一方QS2は非導通なので、前述したようにノードN2の
電荷はQT2を通して/DL1に放電され、N2と/DL1
はほぼ等しい電圧0.75V+υとなる。データ対線に
現われたこの差電圧は各データ線に接続された読み出し
回路の選択を通してI/O対線にとり出される。その後
のプリチャージによってノードN1とN2間のほぼ0.2
Vの差電圧は高速に3Vまで増幅される。PL1’が0
になると、それまでN1は0.55VでN2は0.75Vよ
りわずか(υ)に高い電圧であったのでQS1とQS2の両
者が導通し、N1とN2間のほぼ0.2Vの差電圧は交差
結合形アンプQS1とQS2によって増幅される。またこの
差電圧は、他の交差結合アンプQC1とQC2によっても増
幅される。図6の例では、プリチャージ開始時のセル内
での増幅初期にはQS1とQS2で構成されるアンプは非導
通で、QC1とQC2で構成されるアンプだけで増幅したの
でやや低速だった。しかし本例では増幅初期には両方の
アンプが増幅作用に寄与するので高速である。また明ら
かに、書き込み動作は、選択されたデータ対線の一方に
0.75V、他方に0.55Vと書き込みデータに応じて
印加してやればよい。もちろんPL1’はセル選択時に
は読み出し時同様0.55Vになるように制御される。
尚、本例ではデータ線の電圧振幅は0.2程度と極めて
小さいので、チップに内蔵したVCC/2電圧発生回路で
も駆動できる。したがって図3のアンプAMPは場合に
よっては取り除くこともできるのでチップが小形にな
る。またデータ対線は常にVCC/2近傍で動作するの
で、各データ線上のプリチャージ回路や読み出し回路
(QR1,QR2)用トランジスタへのストレス電圧は半減
するので信頼性は向上する。尚、データ線のプリチャー
ジ電圧は必ずしもVCC/2である必要はない。明らかに
データ線のプリチャージ電圧を、選択時のPL1’電圧
に対してセル内アンプの感度以上に高く設定すればよ
い。
In FIG. 6, the precharge voltage of the data line is a low voltage near 0 V.
It is characterized by being CC / 2. Therefore, the read transistors QR1 and QR2 in FIG. 6 can be replaced with N-channel MOS suitable for high-speed operation. Also, two types of amplifiers (QS1, QS2, QC1
And QC2) are activated, so that the signal is amplified at a higher speed.
Now, VCH = 3V, VCC = 1.5V, VT = 0.5V, VR =
Let's assume 0.2V. It is also assumed that a VCC / 2 precharge circuit PC as shown in FIG. 3 is connected to each data pair line. During the precharge period, all data lines are set to 0.
A power supply line such as 75V, PL1 is set to 3V, and a power supply line connected to the N-channel MOS in the cell is set to 0V, such as PL1 '. This is because during the precharge period, QL2 is cut off by QL3, and PL1 'is set to 0 by QL4. Also, two nodes (N
1, N2) is 3 V or 0 according to the stored information. When the precharge is completed, PL1 is maintained at 3V. On the other hand, PL1 'starts rising toward VCC by the resistor R', but (VCC / 2) -VR, that is, 0.55V
Then, the voltage limiting circuit formed by the comparator and QL2 using (VCC / 2) -VR as a reference voltage is activated, and further increase is suppressed. At the same time, for example, the low voltage side node N1 also becomes 0.55V. Here, R 'is set to a relatively high resistance value in order to suppress power consumption, but a MOS transistor can be used instead.
When the word voltage rises, N1 is 3V and N1 is 0.55.
Since the voltage is V, QT1 and QS1 conduct, and the data line DL1 is discharged. Since there is only a difference of VR between DL1 and PL1 ',
Eventually, DL1 is discharged to the voltage of PL1 'of 0.55V.
On the other hand, since QS2 is non-conductive, the electric charge of the node N2 is discharged to / DL1 through QT2 and N2 and / DL1
Is approximately equal to 0.75 V + υ. This difference voltage appearing on the data pair lines is taken out to the I / O pair lines through selection of a read circuit connected to each data line. Subsequent precharge causes the voltage between nodes N1 and N2 to be approximately 0.2.
The difference voltage of V is rapidly amplified to 3V. PL1 'is 0
Since N1 was 0.55V and N2 was a voltage slightly higher than 0.75V (そ れ), both QS1 and QS2 conduct, and the difference voltage of approximately 0.2V between N1 and N2 becomes Amplified by cross-coupled amplifiers QS1 and QS2. This difference voltage is also amplified by the other cross-coupled amplifiers QC1 and QC2. In the example of FIG. 6, the amplifier composed of QS1 and QS2 was non-conductive at the beginning of the amplification in the cell at the start of the precharge, and the amplification was performed only by the amplifier composed of QC1 and QC2, so that the speed was slightly lower. However, in this example, both amplifiers contribute to the amplifying action at the beginning of amplification, so that the speed is high. Obviously, in the write operation, 0.75 V is applied to one of the selected data pair lines and 0.55 V is applied to the other in accordance with the write data. Of course, PL1 'is controlled so that it becomes 0.55 V at the time of cell selection as well as at the time of reading.
In this example, since the voltage amplitude of the data line is as small as about 0.2, it can be driven by a VCC / 2 voltage generation circuit built in the chip. Therefore, the amplifier AMP of FIG. 3 can be removed in some cases, and the chip becomes small. Further, since the data pair line always operates near VCC / 2, the stress voltage applied to the transistors for the precharge circuits and the readout circuits (QR1, QR2) on each data line is reduced by half, so that the reliability is improved. Incidentally, the precharge voltage of the data line is not necessarily required to be VCC / 2. Obviously, the precharge voltage of the data line may be set to be higher than the sensitivity of the amplifier in the cell with respect to the PL1 'voltage at the time of selection.

【0038】また本実施例ではセル内NチャネルMOS
のソース駆動線PL’(PL1’,PL2’)毎にQL2,
QL3並びにコンパレータからなる電源回路を接続した例
を示した。PL1’を0.55Vまで持ち上げる時間を速
めてアクセス時間を高速にするためである。しかしチッ
プ面積を小さくするためには図8に示すようにこの回路
を他の給電線と共用することもできる。プリチャージ期
間中には共通給電線PLCは共通電源回路によって常時
(VCC/2)−VRに固定されているが、すべての給電
線(PL1’・・・PLn’)は0である。今、PL1’
が選択される場合には、外部アドレスによってデコード
されてΦX1は0となりPL1’はPLCから切り離され
る。その後に/ΦPはVCCになりPL1を0に放電する。
In this embodiment, the N-channel MOS in the cell is used.
QL2, for each source drive line PL '(PL1', PL2 ')
An example in which a power supply circuit including QL3 and a comparator is connected has been described. This is to increase the access time by increasing the time for raising PL1 'to 0.55V. However, in order to reduce the chip area, this circuit can be shared with other power supply lines as shown in FIG. During the precharge period, the common power supply line PLC is always fixed at (VCC / 2) -VR by the common power supply circuit, but all the power supply lines (PL1 '... PLn') are zero. Now PL1 '
Is selected, .phi.X1 becomes 0 and PL1 'is disconnected from the PLC. Thereafter, / ΦP becomes VCC and discharges PL1 to 0.

【0039】図9は読み出し時にデータ線の電圧がVCC
近傍の値をとる駆動方式への適用例である。図9は図3
のSRAM全体のうちメモリセルの駆動方式に関係する
部分を取り出したものであり、図3と比較したときの違
いはプリチャージ回路PCと読み出し・書き込み制御回
路RWCである。この実施例では、ワード線の信号レベ
ルは基準電位である0Vと電源電位VCCにとり、非選択
時のメモリセルの高電位側の給電ノードはVCH(=2V
CC)、メモリセルの低電位側の給電ノードは基準電位で
ある0Vとした。またデータ線のプリチャージ電位をV
CCにした。
FIG. 9 shows that the voltage of the data line at the time of reading is VCC.
This is an example of application to a driving method that takes a value in the vicinity. FIG. 9 shows FIG.
Of the entire SRAM described above, a portion related to the driving method of the memory cell is taken out. The difference from FIG. 3 lies in the precharge circuit PC and the read / write control circuit RWC. In this embodiment, the signal level of the word line is set to the reference potential of 0 V and the power supply potential VCC, and the power supply node on the high potential side of the memory cell when not selected is VCH (= 2 V).
CC), the power supply node on the low potential side of the memory cell was set to 0 V, which is the reference potential. Also, the precharge potential of the data line is set to V
CC.

【0040】各データ線には、選択されたセルに対して
負荷となるトランジスタQD1とQD2並びにデータ対線電
圧を平衡化するトランジスタQEQが接続されている。こ
れらの回路がこの実施例のプリチャージ回路PCであ
る。図10の読み出し動作タイミングを用いて以下に動
作を説明する。
Each data line is connected to transistors QD1 and QD2 serving as a load for the selected cell and a transistor QEQ for balancing the data pair voltage. These circuits are the precharge circuit PC of this embodiment. The operation will be described below using the read operation timing of FIG.

【0041】プリチャージ期間には、データ対線はVCC
(1V)、PL1はVCH(2V)である。ここで、デー
タ対線DL1,/DL1が列アドレス選択信号ΦRW1によ
って選択され(ΦRW1が1Vから0)、またワード線W
L1が選択され0から1Vのパルスが印加されたとす
る。N2が2Vとすると、QD1,QT1,QS1の間に直流
電流が流れその結果DL1には微少なレシオ電圧VS(約
0.2V)が現われる。一方N1はほぼ0でQS2は非導通
で、またQT2もその電圧関係から明らかなように非導通
なのでQD2, QT2,QS2の経路に電流が流れることは
ない。なぜならN1の電圧はレシオ動作によって多少も
ち上がるが、それはVT以下になるようにセル内のトラ
ンジスタの大きさが設計されているためである。したが
ってデータ対線にはVSだけの差動信号が現われる。こ
の電圧はレシオ電圧なので図3のような複雑な読み出し
回路を経なくても、そのままI/O対線に伝えられ外部
に読み出される。ここで QS2とQT2は常に非導通なの
でN2のノードに蓄積されていた電荷は消失されること
はない。つまりPL1の電圧は2Vのままである。した
がってチップに内蔵したVCH昇圧回路の電流駆動能力が
それほどなくても、その負荷となるPL1に電流が流れ
ないから、場合によってはQp1を取り除き直接接続する
ことも可能である。しかしこれができるのは読み出し動
作に限られる。書き込み動作ではこれが困難になること
を図11をもとに説明する。
During the precharge period, the data pair line is connected to VCC.
(1V), and PL1 is VCH (2V). Here, the data pair lines DL1, / DL1 are selected by the column address selection signal ΦRW1 (ΦRW1 is from 1V to 0), and the word line W
It is assumed that L1 is selected and a pulse of 0 to 1 V is applied. Assuming that N2 is 2 V, a direct current flows between QD1, QT1, and QS1, and as a result, a small ratio voltage VS (about 0.2 V) appears on DL1. On the other hand, N1 is almost 0, QS2 is non-conductive, and QT2 is also non-conductive as is apparent from the voltage relationship, so that no current flows through the paths of QD2, QT2, and QS2. The reason for this is that the voltage of N1 rises slightly due to the ratio operation, because the size of the transistor in the cell is designed to be lower than VT. Therefore, a differential signal of only VS appears on the data pair line. Since this voltage is a ratio voltage, the voltage is directly transmitted to the I / O pair line and read out without using a complicated read circuit as shown in FIG. Here, since QS2 and QT2 are always non-conductive, the charge stored in the node N2 is not lost. That is, the voltage of PL1 remains at 2V. Therefore, even if the current driving capability of the VCH booster circuit built in the chip is not so large, no current flows through PL1, which is the load, so that Qp1 can be removed and connected directly in some cases. However, this can be done only in the read operation. The fact that this becomes difficult in a write operation will be described with reference to FIG.

【0042】I/O対線からデータ対線の一方DL1に
1Vが、他の一方/DL1に0Vになるような書き込み
が行われると、セル内のノードN1はそれまでのほぼ0
から0.5Vになる。QT1のしきい電圧は0.5Vで、W
L1の電圧は1Vなのでしきい電圧分だけ降下した電圧
がN1の電圧になるからである。一方N2はそれまでの2
Vから0となる。QT2が導通しN2は/DL1の電圧に等
しくなるように放電するためである。このためQC1はQ
C2に比べて導通の度合いが強くなり、フローティング状
態のPL1は強制的にデータ線からN1に与えられている
0.5Vに放電してしまう。したがって後続のプリチャ
ージによってPL1を再び2Vになるように充電しなけ
ればならない。
When writing is performed so that 1 V is applied to one DL1 of the data pair line and 0 V is applied to the other data line / DL1 from the I / O pair line, the node N1 in the cell becomes almost zero.
From 0.5V. The threshold voltage of QT1 is 0.5V and W
This is because the voltage of L1 is 1 V, and the voltage dropped by the threshold voltage becomes the voltage of N1. On the other hand, N2 is 2
It becomes 0 from V. This is because QT2 conducts and N2 discharges so as to be equal to the voltage of / DL1. Therefore, QC1 is Q
The degree of conduction is higher than that of C2, and PL1 in the floating state is forcibly discharged to 0.5 V applied from the data line to N1. Therefore, PL1 must be charged to 2 V again by the subsequent precharge.

【0043】PL1の電圧降下が大きければ昇圧電圧
(VCH)発生回路でそれに応じた電荷をPL1に供給し
なければならないので昇圧回路の負担が重くなる。この
ためVCH発生回路自体の面積が大きくなったり消費電力
が大きくなったりする。図12はその電圧降下をVCC近
傍までに抑えるための負荷回路である。図12(a)で
はセルが選択される時間帯ではQPを非導通にし、代わ
りにQRを導通させる。
If the voltage drop of PL1 is large, a boosted voltage (VCH) generating circuit must supply a corresponding charge to PL1 and the load on the boosting circuit becomes heavy. For this reason, the area of the VCH generation circuit itself increases, and the power consumption increases. FIG. 12 shows a load circuit for suppressing the voltage drop to near VCC. In FIG. 12 (a), QP is turned off during the time period when a cell is selected, and QR is turned on instead.

【0044】給電線の電圧はVCHからVCCになるので、
セル内ノードの一方(たとえばN1)は図11のように
0.5Vまで降下することはなくVCC(1V)に抑えら
れる。
Since the voltage of the power supply line changes from VCH to VCC,
One of the nodes in the cell (for example, N1) does not drop to 0.5 V as shown in FIG. 11 and is suppressed to VCC (1 V).

【0045】図12(b)ではプリチャージパルス/Φ
Pを取り除き設計を簡単にしたものである。しきい電圧
が0.2V程度と他のトランジスタのそれよりも低いN
チャネルMOS QRが使われている。ダイオード接続
されているので、給電線の電圧がVCC−VT、つまり
0.8V以下になると導通するので、それ以下の電圧降
下を防ぐことができる。つまりセルノードの一方は図1
1のように0.5Vまで降下することはなく0.8Vに
抑えられる。このトランジスタQRはQpが長時間オフの
パルスタイミングの場合に、フローティング状態にある
PL1の電圧レベルが、セル内の拡散層リーク電流によ
って低下しすぎるのを防ぎ、セルの電圧マージンを拡大
する役割もする。
In FIG. 12B, the precharge pulse / Φ
P is removed to simplify the design. The threshold voltage is about 0.2 V, which is lower than that of other transistors.
Channel MOS QR is used. Since the power supply line is diode-connected, conduction occurs when the voltage of the power supply line becomes equal to or lower than VCC-VT, that is, 0.8 V, so that a voltage drop of less than that value can be prevented. In other words, one of the cell nodes
1, the voltage does not drop to 0.5V and is suppressed to 0.8V. This transistor QR also prevents the voltage level of the floating PL1 from being excessively lowered by the diffusion layer leakage current in the cell when the pulse timing of Qp is off for a long time, and also enlarges the voltage margin of the cell. I do.

【0046】図10、図11の電圧印加を前提にする
と、図9のようにワード線と給電線を平行に設置した構
成以外に、図13のようにワード線WL1,WL2と給電
線PL1,PL2を直交に配置した構成もとれる。たとえ
ばWL1上のセルが読み出された場合、それらすべての
セルは図10と同様な動作を行うのですべての給電線の
電圧(VCH)レベルは変わらない。しかし書き込み動作
では選択されたデータ対線に属する給電線だけが変化す
る。たとえばデータ対線DL1,/DL1(図中では明ら
かなので省略)に書き込み情報に対応した1Vと0の組
合せのパルス電圧を印加すると、セルMC1は図11と
同様な動作を行うのでPL1の電圧は2Vから0.5V
まで降下してしまう。セルMC2は図10と同様な動作
を行うのでPL2の電圧VCHは変わらない。ワード線と
給電線の相互の配置関係を平行にするか直交にするかは
セルのレイアウトと面積に依存する。図9では給電線と
データ対線は交差するので異なる配線層でレイアウトし
なければならない欠点はあるが、低雑音という利点があ
る。たとえばWL1にパルスが印加されセルMC1が書き
込まれたために大きな電圧変化がPL1に起こった場合
を考えてみよう。この時セルMC2は実効的には読み出
し動作が行われているので、その信号がデータ対線DL
2,/DL2に現われている。この信号は微少なのでMC
2の動作は雑音に強く影響を受けやすい。しかしデータ
対線はPL1と直交しているので、PL1の電圧変化が結
合容量を介して発生する雑音はデータ対線上では相殺さ
れてしまう。図13は、図9とは利害得失が逆になる。
たとえばPL1の電圧変動によって隣接するデータ対線
(DL2,/DL2)には差動雑音が発生する。しかしこ
の場合には、ダイナミックメモリなどでよく知られてい
るようにデータ対線を途中で対線間交差すれば雑音は相
殺できる。
Assuming the voltage application shown in FIGS. 10 and 11, in addition to the configuration in which the word line and the power supply line are installed in parallel as shown in FIG. 9, the word lines WL1 and WL2 and the power supply line PL1 and PL1 as shown in FIG. PL2 may be arranged orthogonally. For example, when cells on WL1 are read, all the cells perform the same operation as in FIG. 10, so that the voltage (VCH) levels of all the power supply lines do not change. However, in the write operation, only the power supply line belonging to the selected data pair line changes. For example, when a pulse voltage of a combination of 1 V and 0 corresponding to the write information is applied to the data pair lines DL1 and / DL1 (obviously omitted in the figure), the cell MC1 performs the same operation as in FIG. 2V to 0.5V
Descends to Since the cell MC2 performs the same operation as in FIG. 10, the voltage VCH of PL2 does not change. Whether the mutual arrangement of the word line and the feed line is parallel or orthogonal depends on the cell layout and area. In FIG. 9, although the feeder line and the data pair line intersect, there is a drawback that the wiring must be laid out with different wiring layers, but there is an advantage of low noise. For example, consider a case where a large voltage change occurs in PL1 because a pulse is applied to WL1 and cell MC1 is written. At this time, since the cell MC2 is performing a read operation effectively, its signal is transmitted to the data pair line DL.
2, / DL2. Since this signal is very small, MC
Operation 2 is strongly susceptible to noise. However, since the data pair line is orthogonal to PL1, noise generated by the voltage change of PL1 via the coupling capacitance is canceled on the data pair line. FIG. 13 is the opposite of FIG.
For example, differential noise is generated in the adjacent data pair line (DL2, / DL2) due to the voltage fluctuation of PL1. However, in this case, as is well known in dynamic memories and the like, noise can be canceled out by intersecting the data pairs in the middle.

【0047】以上の実施例ではVCHはチップ内でVCCを
昇圧した電源から発生させることを前提としてきた。こ
れはユーザにとって使い易いVCC単一電源動作を実現す
るためである。しかし場合によってはVCHはチップ外部
電源そのものでもよい。たとえば図14のように、外部
2電源(VCC1,VCC2)の場合が考えられる。チップは
入出力インタフェース回路INTFとスタティックメモ
リSRAMや演算回路(たとえばマイクロプロセッサM
PU)などのコアCOREからなるとする。INTFは
既存の論理インタフェースレベルを保証するために比較
的寸法の大きな素子を比較的高い電圧(VCC1)で動作
させる。一方COREはチップの性能(速度、電力)や
チップ面積を決定するので、この部分の主要部は低い電
圧(VCC2)で動作する微細素子を用いて高性能化す
る。CORE内の素子は一般にはINTF内の素子より
微細である。このようなチップでは、VCC1をこれまで
の実施例内のVCHとみなせばよい。こうすることによっ
てチップ全体としては2電源動作だが、内部電源動作に
伴う出力レベル変動などの問題がなくなり設計が容易に
なる。図15は図14を単一電源で実現したチップへの
適用例である。COREの主要部を、外部単一電源(V
CC1)を降圧した内部電源(VCC2)で動作させたチッ
プにおいて、VCC1をこれまでの実施例内のVCHとみな
せばよい。
In the above embodiment, it has been assumed that VCH is generated from a power supply in which VCC is boosted in the chip. This is for realizing a VCC single power supply operation which is easy for the user to use. However, in some cases, VCH may be the chip external power supply itself. For example, as shown in FIG. 14, the case of two external power supplies (VCC1, VCC2) can be considered. The chip includes an input / output interface circuit INTF, a static memory SRAM, and an arithmetic circuit (for example, a microprocessor M).
PU)). INTF operates relatively large components at relatively high voltages (VCC1) to ensure existing logic interface levels. On the other hand, since CORE determines the performance (speed, power) and chip area of the chip, the main part of this part is improved in performance by using a fine element operating at a low voltage (VCC2). Elements in the CORE are generally finer than elements in the INTF. In such a chip, VCC1 may be regarded as VCH in the above embodiments. By doing so, the entire chip operates with two power supplies, but there is no problem such as output level fluctuation accompanying the internal power supply operation, and the design becomes easy. FIG. 15 shows an example in which FIG. 14 is applied to a chip realized by a single power supply. The main part of CORE is connected to an external single power supply (V
In a chip operated by an internal power supply (VCC2) obtained by stepping down CC1), VCC1 may be regarded as VCH in the above embodiments.

【0048】以上の実施例ではメモリセルはCMOS形
を仮定したが、本発明ではメモリセル内の差動アンプ機
能を応用しているので、メモリセル内に交差結合したラ
ッチ形アンプが少なくても1個あればよい。Pチャネル
MOS(QC1,QC2)の代わりに、よく知られた高抵抗
ポリシリコン負荷などでもよい。ノードN1,N2をVCH
に向けて持ち上げられるので結局は交差結合したNチャ
ネルMOS(QS1,QS2)で増幅できるようになるから
である。またメモリセル内の転送(トランスファー)機
能を持つNチャネル転送トランジスタQT1,QT2のVT
はメモリセル内のほかのトランジスタのVTよりも低
く、たとえば0.2にしてもよい。選択時にVTを低く
した分だけQT1,QT2の実効ゲート電圧が増加し駆動電
流が増えて高速動作が可能になる。ただし非選択時にQ
T1あるいはQT2を通してサブスレッショルド電流が流れ
るのでこれをなくすために、非選択状態でのワード線す
なわちQT1,QT2のゲートをこれまでの0から負電圧た
とえば−0.2Vより深くなるようにバイアスしなけれ
ばならない。ゲート電圧とソース電圧をそれぞれVG,
VSとすれば、QT1あるいはQT2の非選択時の実効ゲー
ト電圧はVG−VS−VTとなるが、VG,VS,VTがそれ
ぞれ−0.2V以下、0、0.2Vではこの実効ゲート
電圧は−0.4V以下となる。一方、サブスレッショル
ド電流が無視できるVTの最小値を0.4Vとすれば、
通常のバイアス条件で0.4VのVTを持つトランジス
タの実効ゲート電圧は、VG,VS,VTがそれぞれ0,
0,0.4Vなので、−0.4Vとなる。したがって上
述した低いVTと負電圧ゲートを組み合わせた方式では
より低い実効ゲート電圧が加わるのでサブスレッショル
ド電流は流れない。尚、この場合選択ワード電圧は、非
選択状態の−0.2VからVCCあるいはそれ以上に立ち
上がるパルスとなる。
In the above embodiment, the memory cell is assumed to be of the CMOS type. However, in the present invention, since the function of the differential amplifier in the memory cell is applied, at least the number of latch-type amplifiers cross-coupled in the memory cell is small. You only need one. Instead of the P-channel MOS (QC1, QC2), a well-known high-resistance polysilicon load or the like may be used. VCH of nodes N1 and N2
Because it can be amplified by the cross-coupled N-channel MOSs (QS1, QS2). VT of N-channel transfer transistors QT1 and QT2 having a transfer function in a memory cell.
May be lower than the VT of other transistors in the memory cell, for example, 0.2. At the time of selection, the effective gate voltages of QT1 and QT2 increase by the amount of lowering VT, the drive current increases, and high-speed operation becomes possible. However, Q when not selected
In order to eliminate the sub-threshold current flowing through T1 or QT2, the word line in the non-selected state, that is, the gates of QT1 and QT2 must be biased so as to be deeper than 0 to a negative voltage, for example, -0.2V. Must. The gate voltage and the source voltage are respectively VG,
Assuming that VS, the effective gate voltage when QT1 or QT2 is not selected is VG-VS-VT, but when VG, VS and VT are -0.2V or less, respectively, this effective gate voltage is 0V and 0.2V. -0.4V or less. On the other hand, if the minimum value of VT at which the subthreshold current can be ignored is 0.4 V,
Under normal bias conditions, the effective gate voltage of a transistor having a VT of 0.4 V is such that VG, VS, and VT are 0, respectively.
Since it is 0 and 0.4V, it becomes -0.4V. Therefore, in the above-described system in which the low VT and the negative voltage gate are combined, a lower effective gate voltage is applied, and no subthreshold current flows. In this case, the selected word voltage is a pulse which rises from -0.2 V in a non-selected state to VCC or more.

【0049】またこれまではメモリセル内のPチャネル
とNチャネルトランジスタのVTを0.5Vと等しいも
のと仮定してきたが、必ずしもその必要はない。Nチャ
ネルトランジスタはデータ線への読み出し電流などを決
定する重要なトランジスタなので、このVTはサブスレ
ッショルド電流が問題にならない程度のできるだけ低い
VTたとえば0.4Vにする。しかしPチャネルトラン
ジスタはメモリセル内の微少容量を充電するのが主な役
割で多少低速でもかまわないので、その絶対値は0.4
V以上たとえば0.6Vに設定してもよい。また簡単の
ためVCHはVCCの2倍と仮定してきたが、VCHはトラン
ジスタの耐圧、たとえばゲート耐圧以下である限り、V
CC以上であればよい。
Although it has been assumed that the VT of the P-channel and N-channel transistors in the memory cell is equal to 0.5 V, this is not always necessary. Since the N-channel transistor is an important transistor that determines a read current to the data line and the like, this VT is set to a VT that is as low as possible, for example, 0.4 V, at which the subthreshold current does not matter. However, the P-channel transistor mainly charges a very small capacity in the memory cell and may be a little slower.
V or more, for example, may be set to 0.6V. For simplicity, it has been assumed that VCH is twice VCC. However, as long as VCH is lower than the withstand voltage of the transistor, for example, the gate withstand voltage,
It should be CC or more.

【0050】さらにメモリセル内の感度を高めたままで
高速に給電線を充電する方法もある。前述したようにメ
モリセル内でトランジスタが交差結合した回路は差動ア
ンプとみなせるが、オフセット電圧以外にノードN1、
N2間の容量差も差動アンプの感度に影響する。メモリ
セルのレイアウトによっては、高密度化を優先にすると
容量差ができる場合があるが、この値が大きいと感度が
悪くなる。つまり増幅直前にはノードN1,N2の間によ
り大きな電圧差が必要になる。この容量差による感度
は、給電線(たとえばPL1)をVCHに立ち上げる速度
が速いほど悪くなる。この問題は図16に示すような2
段増幅で解決できる。すなわちそれぞれの給電線(PL
1など)に互いにチャネル幅の大幅に異なる(たとえば
10倍)2個のトランジスタを並列接続する。ΦPを印
加してまずチャネル幅の小さいトランジスタ(QP1)を
導通して給電線を少しずつ充電し、ノードN1,N2間が
ある大きな電圧差まで増幅されてからΦP’を印加して
チャネル幅の大きなトランジスタ(QP1’)を導通して
高速に充電する。
Further, there is a method of charging the power supply line at a high speed while increasing the sensitivity in the memory cell. As described above, a circuit in which transistors are cross-coupled in a memory cell can be regarded as a differential amplifier.
The capacitance difference between N2 also affects the sensitivity of the differential amplifier. Depending on the layout of the memory cells, there may be a case where a difference in capacitance can be caused by giving priority to high density, but if this value is large, the sensitivity is deteriorated. That is, immediately before the amplification, a larger voltage difference is required between the nodes N1 and N2. The sensitivity due to the capacitance difference becomes worse as the speed of raising the power supply line (eg, PL1) to VCH is higher. This problem is caused by the problem shown in FIG.
It can be solved by step amplification. That is, each feed line (PL
1) are connected in parallel with two transistors having significantly different channel widths (for example, 10 times). When ΦP is applied, the transistor (QP1) having a small channel width is turned on to charge the power supply line little by little, and after a large voltage difference between the nodes N1 and N2 is amplified, ΦP 'is applied to apply the ΦP'. The large transistor (QP1 ') is turned on to charge at high speed.

【0051】図17は本発明の実施例の断面図である。
本実施例に示すように、スイッチMOS(QP)とメモ
リセルのPMOSトランジスタはnウエルに形成されて
いるが、それぞれのトランジスタのソースまたはドレイ
ン電極はVCHまで大きくなるためにそれらのウエルの電
位もVCHにしておく必要がある。また、このとき周辺回
路のPMOSトランジスタを作るnウエルの電位はVCC
にする場合には基板をP型にしておけばよい。
FIG. 17 is a sectional view of an embodiment of the present invention.
As shown in this embodiment, the switch MOS (QP) and the PMOS transistor of the memory cell are formed in an n-well. However, since the source or drain electrode of each transistor becomes as large as VCH, the potential of those wells also increases. It is necessary to keep VCH. At this time, the potential of the n-well forming the PMOS transistor of the peripheral circuit is VCC.
In this case, the substrate may be made P-type.

【0052】図18は本発明の別の断面図の実施例であ
る。本実施例では、スイッチMOSとメモリセルのPM
OSトランジスタには大きい電圧VCHがかかるため、こ
れらのMOSのゲート酸化膜を周辺回路よりも厚くする
ことによって耐圧を大きくしたものである。周辺回路の
MOSトランジスタは、酸化膜圧が薄いままなのでトラ
ンスコンダクタンスが大きくなり、高速に動作できる効
果がある。
FIG. 18 is an embodiment of another sectional view of the present invention. In this embodiment, the switch MOS and the PM of the memory cell
Since a large voltage VCH is applied to the OS transistor, the breakdown voltage is increased by making the gate oxide films of these MOSs thicker than the peripheral circuits. Since the MOS transistor of the peripheral circuit has a low oxide film pressure, the transconductance is increased, and there is an effect that the MOS transistor can operate at high speed.

【0053】図19は本発明の別の実施例の断面図であ
る。本実施例では、図1の(a)に示すように、スイッ
チMOSが各メモリセルに付いている時のようにスイッ
チMOSとメモリセルのPMOSが分離しない場合の実
施例である。このような場合には両MOSトランジスタ
を形成するウエルをVCHの電位にしておけばよい。
FIG. 19 is a sectional view of another embodiment of the present invention. This embodiment is an embodiment in which the switch MOS and the PMOS of the memory cell are not separated as in the case where the switch MOS is attached to each memory cell as shown in FIG. In such a case, the wells forming both MOS transistors may be set to the potential of VCH.

【0054】図20は本発明の別の実施例の断面図で、
本発明をN型基板上に形成した場合の実施例である。N
型基板上に本発明を適用する場合、周辺回路とスイッチ
MOSとメモリセルのPMOSを分離できない。したが
って、本実施例に示すようにスイッチMOSとメモリセ
ルのPMOSには共通の深いPウエルを形成し、その中
にNウエルを形成して周辺回路と電位を変えるようにで
きる。
FIG. 20 is a sectional view of another embodiment of the present invention.
This is an embodiment when the present invention is formed on an N-type substrate. N
When the present invention is applied on the mold substrate, the peripheral circuit, the switch MOS, and the PMOS of the memory cell cannot be separated. Therefore, as shown in this embodiment, a common deep P well is formed in the switch MOS and the PMOS of the memory cell, and an N well is formed therein to change the potential from the peripheral circuit.

【0055】本発明の良さを最大限に活かすには、メモ
リアレイと周辺回路にさらなる工夫があることが望まし
い。図21はチップ内のSRAM部分または、1チップ
のSRAMに適用したその実施例である。メモリ部分
は、複数のメモリアレイ(MA1,MA2,…)に分割され
ている。グローバルワード線は複数のメモリアレイにま
たがって布線されている。メモリアレイ内では、サブワ
ード線(WL11,…,WLn1,WL12,…,WLn2,…)
方向にm個、データ線方向(DL11,/DL11,…,D
L12,/DL12,…,…)にn個、マトリクス配置された
m×n個の複数のメモリセルMCから成る。スイッチM
OSトランジスタ(QPL11,…,QPLn1,QPL12,…,
QPLn2,…)を介して複数のメモリセルの高電位側への
給電ノードに昇圧電圧VCHが印加されるサブ給電線(P
L11,,…,PLn1,PL12,…,PLn2,…)はそれ
ぞれ前述したサブワード線と対をなすように布線されて
いる。尚、サブワード線は、前述した実施例との対応で
は単にワード線と読み換えることができる。
To make the most of the advantages of the present invention, it is desirable that the memory array and peripheral circuits be further improved. FIG. 21 shows an embodiment applied to an SRAM portion in a chip or a one-chip SRAM. The memory part is divided into a plurality of memory arrays (MA1, MA2,...). The global word line is wired over a plurality of memory arrays. In the memory array, sub-word lines (WL11,..., WLn1, WL12,..., WLn2,.
M data lines, data line directions (DL11, / DL11,..., D
L12, / DL12,...) And a plurality of m × n memory cells MC arranged in a matrix. Switch M
OS transistors (QPL11, ..., QPLn1, QPL12, ...,
QPLn2,...) To a power supply node on the higher potential side of the plurality of memory cells, to which a boosted voltage VCH is applied.
, PLn1, PL12,..., PLn2,...) Are wired so as to form pairs with the above-described sub-word lines. Incidentally, the sub-word line can be simply read as a word line in correspondence with the above-described embodiment.

【0056】今、図9を基本とする方式で、図22に示
すようにメモリセルMCの記憶セルを形成するMOSト
ランジスタ(QC1,QC2,QS1,QS2)のVTは0.5V、
転送MOSトランジスタ(QT1,QT2)のVTは0.2
Vとする。すなわち記憶セルに含まれるMOSトランジ
スタは、SRAM全体としてサブスレッショルド電流が
問題とならないしきい電圧に設定されており、逆に転送
MOSトランジスタは注意を要するしきい電圧に設定さ
れている。またこのSRAMに外部から供給される電源
VCCは1V、このVCCから電圧変換回路VC2で形成さ
れた昇圧電圧VCHは2V(=2VCC)、同じくVCCから
電圧変換回路VC3で形成された負電圧−VWBは0.2
Vとした。
Now, in the method based on FIG. 9, the VT of the MOS transistors (QC1, QC2, QS1, QS2) forming the memory cell of the memory cell MC is 0.5 V, as shown in FIG.
The VT of the transfer MOS transistors (QT1, QT2) is 0.2
V. That is, the MOS transistor included in the memory cell is set to a threshold voltage at which the subthreshold current does not cause a problem in the entire SRAM, and the transfer MOS transistor is set to a threshold voltage that requires attention. The power supply VCC externally supplied to the SRAM is 1 V, the boosted voltage VCH formed from the VCC by the voltage conversion circuit VC2 is 2 V (= 2VCC), and the negative voltage −VWB similarly formed from the VCC by the voltage conversion circuit VC3. Is 0.2
V.

【0057】例えば1本のサブワード線WL11を選択す
る、すなわち前述した負電圧−VWB(たとえば−0.2
V)からVCC(1V)に立ち上がるセル活性化パルスを
WL11に印加するには、グローバルワード線GL1と制
御線RX1をアドレス信号によって選択すればよい。R
X1を選択するには、YDEC・DRVとタイミング制
御回路TCを使って形成され、実質的にメモリアレイM
A1を選択する信号であるメモリアレイ選択信号Фsr1が
利用される。すなわちФsr1を受けるLCBによって−
VWBからVCCに立ち上がるパルスをRX1に印加し、G
L1に接続される他のレベルコンバータLCBによって
VCCから−VWBに立ち上がるパルスをGL1に印加すれ
ばよい。グローバルワード線GL1は、行アドレスAX
から行アドレスデコーダ・ドライバXDEC・DRVに
よって選択される。この時他のGL線(グローバルワー
ド線)と他のRX線はそれぞれVCCと−VWBのままであ
る。一方、他のレベルコンバータLCAによってスイッ
チMOS選択信号群(ФP1,ФP2…)の中で、ФP1のみ
が0からVCHに立ちあげるパルスとなり、その他は0V
のままである。したがってPL11,…,PLn1に接続さ
れるスイッチMOSはオフとなり、非選択メモリアレイ
の対応するスイッチMOS群はオンのままである。ФP1
を0VからVCHに立ちあげるには、YDEC・DRVと
とタイミング制御回路TC2を使って形成され、実質的
にメモリアレイMA1を選択する信号であるメモリアレ
イ選択信号Фsp1が利用される。このようにしてWL11
上のメモリセル(MC)群は活性化され前述のように動
作する。
For example, one sub-word line WL11 is selected, that is, the aforementioned negative voltage -VWB (for example, -0.2
To apply a cell activation pulse rising from V) to VCC (1 V) to WL11, the global word line GL1 and control line RX1 may be selected by an address signal. R
X1 is selected by using YDEC DRV and the timing control circuit TC, and substantially selects the memory array M1.
A memory array selection signal $ sr1, which is a signal for selecting A1, is used. That is, by LCB receiving Фsr1-
A pulse rising from VWB to VCC is applied to RX1, and G
A pulse rising from VCC to -VWB may be applied to GL1 by another level converter LCB connected to L1. The global word line GL1 has a row address AX
Are selected by the row address decoder / driver XDEC / DRV. At this time, the other GL lines (global word lines) and the other RX lines remain at VCC and -VWB, respectively. On the other hand, in the switch MOS selection signal group (ФP1, ФP2...), Only ФP1 becomes a pulse rising from 0 to VCH by another level converter LCA, and the other
Remains. Therefore, the switch MOS connected to PL11,..., PLn1 is turned off, and the corresponding switch MOS group of the non-selected memory array remains on. ФP1
Is raised from 0V to VCH using a memory array selection signal $ sp1, which is formed using the YDEC DRV and the timing control circuit TC2, and is a signal that substantially selects the memory array MA1. Thus, WL11
The upper memory cell (MC) group is activated and operates as described above.

【0058】ここで各データ対線上のQ’D1,Q’D2
は、データ対線の電圧が高速にVCCまでプリチャージす
るための加速トランジスタである。またRWCは図2と
同様の列読み出し選択信号(ФRY1)で選択される読み
出し・書き込み回路で、高速化のためにすべて低いVT
を用いている。またI/O線からデータ線への書き込み
動作を高速に行なうために列書き込み選択信号(ФWY
1,/ФWY1)で選択されるNチャネルとPチャネルMO
Sが並列接続されている。
Here, Q'D1, Q'D2 on each data pair line
Is an accelerating transistor for precharging the data pair line voltage up to VCC at high speed. RWC is a read / write circuit selected by a column read selection signal (@ RY1) similar to that shown in FIG.
Is used. In addition, a column write selection signal (@WY
N / P channel MO selected by (1, / ФWY1)
S are connected in parallel.

【0059】以上のようにワード線と給電線を多分割・
部分駆動することにより、内蔵されたVCHや−VWBの発
生回路への負担を軽減することができ、単一電源設計が
より容易になる。動作にともなって電圧が変動するため
にVCHや−VWBに給電しなければならない給電線やワー
ド線が、サブ給電線サブワード線WL11に局所化される
ためである。この実施例は、給電線ごとに1個のスイッ
チMOSを付加すればよいので分割に伴う面積の増加は
小さい利点がある。しかしたとえばФP1が高電圧(VC
H)パルスなので、この線に接続されている多数のスイ
ッチMOSのゲート容量を充放電するための電力が比較
的大きくなる。
As described above, the word line and the power supply line are divided into multiple parts.
By partially driving, the load on the built-in VCH or -VWB generation circuit can be reduced, and the design of a single power supply becomes easier. This is because a power supply line or a word line that needs to supply power to VCH or −VWB due to a change in the voltage with the operation is localized in the sub-power supply line sub-word line WL11. This embodiment has the advantage that an increase in area due to division is small since only one switch MOS needs to be added for each power supply line. However, for example, ΔP1 is high voltage (VC
H) Since it is a pulse, the power for charging and discharging the gate capacitances of a large number of switch MOSs connected to this line becomes relatively large.

【0060】図23は図22のメモリセルの動作電圧余
裕を計算したものである。この図の横軸は外部から供給
される電源電圧VCC、縦軸はワード線WLを選択状態
(0VからVCCにする)にした時からデータ線DLと/
DLの電位差が100mVに達するまでの時間で定義し
た信号立ち上がり時間τを表している。信号立ち上がり
時間τは小さいほどよい。Conventionalは図22のメモ
リセルで6個のMOSトランジスタが全て等しいしきい
電圧VT=0.75Vを持つものとし、かつQC1とQC2
のソース側給電ノード(メモリセルの高電位側給電ノー
ド)を電源電圧VCCに直接接続した従来型のメモリセル
の特性を表す。このConventionalの構成ではMOSトラ
ンジスタのVTが大きいため、サブスレショルド電流は
実質的に問題とはならない。しかし、Conventionalの構
成では電源電圧が0.8V以下になると急激に信号立ち
上がり時間τが増大し、実質的に動作しなくなることが
わかる。すなわち電源電圧VCCが使用したMOSトラン
ジスタのしきい電圧VT以下になると、立ち上がり時間
τの増大のためにメモリセルが実質的に動作しなくな
る。
FIG. 23 shows the calculated operating voltage margin of the memory cell of FIG. In this figure, the horizontal axis is the power supply voltage VCC supplied from the outside, and the vertical axis is the data line DL and / or the data line DL when the word line WL is selected (from 0 V to VCC).
The signal rise time τ is defined as the time required for the potential difference of DL to reach 100 mV. The smaller the signal rise time τ, the better. Conventional assumes that all the six MOS transistors in the memory cell of FIG. 22 have the same threshold voltage VT = 0.75V, and that QC1 and QC2
Of the conventional memory cell in which the source-side power supply node (the high-potential side power supply node of the memory cell) is directly connected to the power supply voltage VCC. In this conventional configuration, since the VT of the MOS transistor is large, the subthreshold current does not substantially matter. However, in the conventional configuration, it can be seen that when the power supply voltage becomes 0.8 V or less, the signal rise time τ sharply increases, and the operation is substantially stopped. That is, when the power supply voltage VCC becomes lower than the threshold voltage VT of the MOS transistor used, the memory cell does not substantially operate due to the increase of the rise time τ.

【0061】一方、本願の図22のメモリセルを使用し
た場合には、さらに低い電源電圧まで動作する。図23
のThis workで示す曲線は、図22のメモリセル内の記
憶セルを構成するQC1、QC2、 QS1、及びQS2のしき
い電圧を0.75Vとし、転送MOSトランジスタQT1
とQT2のしきい電圧を0.2Vとして計算したものであ
る。さらに昇圧電圧VCHは2VCCと3VCCの2つの場合
について計算しており、それぞれ丸と四角により計算点
を示す。この例では電源電圧が記憶セルのMOSトラン
ジスタのしきい電圧以下になってもτ=10ns程度で
動作し、約0.5V程度まで動作することがわかる。す
なわち、本願によれば記憶セルのMOSトランジスタの
しきい電圧はサブスレショルド電流の制約から一定値以
下(例えば0.5V)にはできないにもかかわらず、こ
のしきい電圧以下で動作するSRAMの構成法が示され
た。図22ではQT1とQT2のしきい電圧をサブスレショ
ルド電流が問題となる0.2Vとしたために、ワード線
の低電位側の信号レベルを−VWBとしてメモリセルが非
選択状態のときQT1とQT2にサブスレショルド電流が流
れないようにした。 QT1とQT2にサブスレショルド電
流が問題とならないように例えば0.5Vのしきい電圧
のMOSトランジスタを使った場合には、その駆動能力
が大きくなるようにワード線の高電位側の信号レベルを
十分昇圧してやればよい。さらに図21などに示したデ
ータ線上の負荷MOSあるいは読み出し・書き込み回路
RWC内のMOSなどのVTを十分小さく(たとえば
0.2V以下)すれば十分な低電圧動作は可能である。
その他の周辺駆動・論理回路は、前述した単行本「超L
SIメモリ」に述べられているようなサブスレッショル
ド電流低域回路を用いることで十分低いVTで、すなわ
ち十分低いVCCで効果する。したがってチップ全体とし
てはセル内交差結合MOSのVT以下のVCCでも動作す
ることになる。
On the other hand, when the memory cell of FIG. 22 of the present application is used, the operation is performed to a lower power supply voltage. FIG.
The curve shown by This work in FIG. 22 indicates that the threshold voltage of QC1, QC2, QS1, and QS2 constituting the memory cell in the memory cell of FIG. 22 is 0.75V, and the transfer MOS transistor QT1
And the threshold voltage of QT2 is calculated as 0.2V. Further, the boosted voltage VCH is calculated for two cases of 2VCC and 3VCC, and the calculation points are indicated by circles and squares, respectively. In this example, even when the power supply voltage becomes equal to or lower than the threshold voltage of the MOS transistor of the memory cell, the circuit operates at about τ = 10 ns, and operates up to about 0.5V. That is, according to the present application, although the threshold voltage of the MOS transistor of the memory cell cannot be set to a certain value or less (for example, 0.5 V) due to the restriction of the sub-threshold current, the configuration of the SRAM that operates at the threshold voltage or less. Law was shown. In FIG. 22, since the threshold voltages of QT1 and QT2 are set to 0.2 V at which the sub-threshold current becomes a problem, the signal level on the low potential side of the word line is set to −VWB, and QT1 and QT2 are set when the memory cell is in the non-selected state. Sub-threshold current is prevented from flowing. When a MOS transistor having a threshold voltage of, for example, 0.5 V is used so that the subthreshold current does not become a problem in QT1 and QT2, the signal level on the high potential side of the word line is sufficiently increased so that its driving capability is increased. You only need to increase the pressure. Furthermore, if the VT of the load MOS on the data line or the MOS in the read / write circuit RWC shown in FIG. 21 or the like is made sufficiently small (for example, 0.2 V or less), a sufficiently low voltage operation is possible.
Other peripheral drive / logic circuits are described in the book "Ultra L
The use of a subthreshold current low-frequency circuit as described in "SI memory" is effective at a sufficiently low VT, that is, a sufficiently low VCC. Therefore, the chip as a whole operates even at VCC lower than VT of the intra-cell cross-coupled MOS.

【0062】本願は電池のような低い電源電圧で動作す
る装置において特に利点が大きい。
The present invention is particularly advantageous in an apparatus operating at a low power supply voltage such as a battery.

【0063】すなわち、太陽電池はその電源電圧は約
0.5V程度であるが、この太陽電池でも動作するよう
なSRAMが初めて可能になる。また低電圧化できるこ
とから消費電力の低減効果は著しい。
That is, although the power supply voltage of the solar cell is about 0.5 V, an SRAM that can operate with this solar cell can be realized for the first time. Further, since the voltage can be reduced, the effect of reducing power consumption is remarkable.

【0064】図24は面積はやや大きくなるがより低電
力化を図るための他の実施例である。簡単のため図21
のWL11とPL11の部分のみを抜き出している。図21
のVCHをスイッチするMOSトランジスタPL11〜PL
n1は一本の信号ФP1で同時に制御されるのに対し、図2
4では分割された給電線毎にスイッチMOSとそのゲー
トを制御するレベルコンバータが付加してある。たとえ
ばWL11が選択されて活性パルスが印加されるとQPL1
のゲートはそれまでの0からVCHになりQPL1はオフに
なる。したがって高電圧(VCH)で駆動されるゲート容
量は1個となり低電力化される。この時他のスイッチM
OSのゲートは0のままである。
FIG. 24 shows another embodiment in which the area is slightly increased but the power consumption is further reduced. Figure 21 for simplicity
Only the portions of WL11 and PL11 are extracted. FIG.
MOS transistors PL11 to PL for switching VCH of
While n1 is simultaneously controlled by one signal ФP1, FIG.
In No. 4, a switch MOS and a level converter for controlling the gate thereof are added to each divided power supply line. For example, when WL11 is selected and an active pulse is applied, QPL1
Is changed from 0 to VCH and QPL1 is turned off. Therefore, the gate capacitance driven by the high voltage (VCH) becomes one, and the power is reduced. At this time, other switches M
The gate of the OS remains at 0.

【0065】[0065]

【発明の効果】以上述べた実施例で明らかなように、本
発明により低電圧動作でも消費電流を増やすことなく電
圧マージンの広い高速スタティックメモリセルを内蔵し
た半導体装置を実現できる。
As is apparent from the embodiments described above, the present invention can realize a semiconductor device incorporating a high-speed static memory cell having a wide voltage margin without increasing current consumption even at a low voltage operation.

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

【図1】スタティックメモリセルの給電線電圧を制御す
る本発明の概念を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a concept of the present invention for controlling a feed line voltage of a static memory cell.

【図2】従来のスタティックメモリセルとその動作波形
図である。
FIG. 2 is a conventional static memory cell and its operation waveform diagram.

【図3】スタティックメモリセルアレイに適用した実施
例である。
FIG. 3 is an embodiment applied to a static memory cell array.

【図4】図3の読み出し動作タイミング図である。FIG. 4 is a timing chart of the read operation of FIG. 3;

【図5】図3の書き込み動作タイミング図である。FIG. 5 is a timing chart of the write operation of FIG. 3;

【図6】スタティックメモリセルアレイに適用した実施
例である。
FIG. 6 is an embodiment applied to a static memory cell array.

【図7】スタティックメモリセルアレイに適用した実施
例である。
FIG. 7 is an embodiment applied to a static memory cell array.

【図8】給電用電源回路を共有した実施例である。FIG. 8 is an embodiment in which a power supply power supply circuit is shared.

【図9】スタティックメモリセルアレイに適用した実施
例である。
FIG. 9 is an embodiment applied to a static memory cell array.

【図10】図9の読み出し動作タイミング図である。FIG. 10 is a timing chart of the read operation of FIG. 9;

【図11】図9の書き込み動作タイミング図である。FIG. 11 is a write operation timing chart of FIG. 9;

【図12】給電線の電圧降下防止回路図である。FIG. 12 is a circuit diagram of a voltage drop prevention circuit of a power supply line.

【図13】給電線とワード線を直交させた実施例であ
る。
FIG. 13 is an embodiment in which a feeder line and a word line are orthogonal to each other.

【図14】外部2電源チップへの適用例である。FIG. 14 is an example of application to an external dual power supply chip.

【図15】外部単一電源チップへの適用例である。FIG. 15 is an example of application to an external single power supply chip.

【図16】給電線の駆動方式の実施例である。FIG. 16 is an example of a driving method of a power supply line.

【図17】本発明の実施例の断面図。FIG. 17 is a sectional view of an embodiment of the present invention.

【図18】本発明の別の実施例の断面図。FIG. 18 is a sectional view of another embodiment of the present invention.

【図19】本発明の別の実施例の断面図。FIG. 19 is a cross-sectional view of another embodiment of the present invention.

【図20】本発明の別の実施例の断面図。FIG. 20 is a sectional view of another embodiment of the present invention.

【図21】分割されたメモリセルアレイに適用された実
施例である。
FIG. 21 is an embodiment applied to a divided memory cell array.

【図22】図21のメモリセル内部回路の実施例であ
る。
FIG. 22 is an embodiment of the memory cell internal circuit of FIG. 21;

【図23】図22のメモリセルの実施例の特性図であ
る。
FIG. 23 is a characteristic diagram of the example of the memory cell of FIG. 22;

【図24】分割された給電線の駆動方式の実施例であ
る。
FIG. 24 is an embodiment of a driving method of a divided power supply line.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

QC1,QC2,QT1,QT2,QS1,QS2,....メモリ
セル内トランジスタ、N1,N2....メモリセル内記
憶ノード、DL,/DL,DL11,/DL11,DL12,
/DL12....データ線、WL1,WL2,WL11,W
L12,WLn1,WLn2,...ワード線、PL1,PL2,
PL1’,PLm’,PL11,PL12,PLn1,PLn
2...給電線、PLC...共通給電線、MC,MC1
〜MC4...メモリセル、VSS...基準電位、VC
C...電源電圧、VCH...電源電圧あるいは昇圧電
源電圧、QP1,QP2,QP,QP1’...スイッチトラ
ンジスタ、CE...チップ活性化信号、PC...プ
リチャージ回路、ΦP,/ΦP’,ФP1,ФP2,ФP
1’...プリチャージ信号、AMP..アンプ、S
P,SN...アンプ駆動線、QEQ...平衡用トラン
ジスタ、ΦR1,ΦR2...読み出し選択記号、ΦW1,Φ
W2...書き込み選択記号、ΦRW1...読みだし・書
き込み選択記号、AX,AY...行並びに列アドレス、
Din,Dout...データ入力並びにデータ出力、/W
E...書き込み制御信号、QR1,QR2...読み出し
トランジスタ、QW1,QW2...書き込みトランジス
タ、SPG...アンプ駆動回路、XDEC,DR
V...行デコーダ並びにドライバ、YDEC,DR
V...列デコーダ並びにドライバ、I/O,/I/
O...データ入出力線、RWC...読み出し・書き
込み制御回路、QL1,QL2,QL3,QL4...内部電圧
制御トランジスタ、ΦX1,ΦXn...給電線選択信号、
INTF...チップの入出力インタフェース回路、C
ORE...チップの主要回路、VDC...内蔵降圧
回路、VCC1,VCC2...電源電圧、VC1,VC2,VC
3,...電圧変換回路、PCG...プリチャージ信号
発生回路、LCA,LCB...レベルコンバータ,R
X1,RX2...制御線, GL1,GLn...グロー
バルワード線,ФRY1...列読みだし選択信号,ФWY
1,ФWY1...列書き込み選択信号,QPL1,QPL
2...スイッチトランジスタ、VWB...ワード線バ
イアス電圧、MA1,MA2...メモリアレイ、Фsr1,
Фsr2...メモリアレイ選択信号、Фsp1,Фsp2...
メモリアレイ選択信号、TC1,TC2...タイミング
制御回路、GA11,GAn1,GA12,GAn2...NAN
Dゲート。
QC1, QC2, QT1, QT2, QS1, QS2,. . . . The transistors in the memory cell, N1, N2. . . . Storage nodes in memory cells, DL, / DL, DL11, / DL11, DL12,
/ DL12. . . . Data lines, WL1, WL2, WL11, W
L12, WLn1, WLn2,. . . Word lines, PL1, PL2,
PL1 ', PLm', PL11, PL12, PLn1, PLn
2. . . Feed line, PLC. . . Common feed line, MC, MC1
~ MC4. . . Memory cell, VSS. . . Reference potential, VC
C. . . Power supply voltage, VCH. . . Power supply voltage or boosted power supply voltage, QP1, QP2, QP, QP1 '. . . Switch transistor, CE. . . Chip activation signal, PC. . . Precharge circuit, ΦP, / ΦP ', ФP1, ФP2, ФP
1 '. . . Precharge signal, AMP. . Amplifier, S
P, SN. . . Amplifier drive line, QEQ. . . Transistors for balancing, ΦR1, ΦR2. . . Read selection symbol, ΦW1, Φ
W2. . . Write selection symbol, ΦRW1. . . Read / write selection symbol, AX, AY. . . Row and column addresses,
Din, Dout. . . Data input and data output, / W
E. FIG. . . Write control signals, QR1, QR2. . . Read transistor, QW1, QW2. . . Write transistor, SPG. . . Amplifier drive circuit, XDEC, DR
V. . . Row decoder and driver, YDEC, DR
V. . . Column decoder and driver, I / O, / I /
O. . . Data input / output line, RWC. . . Read / write control circuit, QL1, QL2, QL3, QL4. . . Internal voltage control transistors, ΦX1, ΦXn. . . Feed line selection signal,
INTF. . . Chip input / output interface circuit, C
ORE. . . The main circuit of the chip, VDC. . . Built-in step-down circuit, VCC1, VCC2. . . Power supply voltage, VC1, VC2, VC
3 ,. . . Voltage conversion circuit, PCG. . . Precharge signal generation circuit, LCA, LCB. . . Level converter, R
X1, RX2. . . Control line, GL1, GLn. . . Global word line, ФRY1. . . Column read selection signal, ФWY
1, @ WY1. . . Column write selection signal, QPL1, QPL
2. . . Switch transistor, VWB. . . Word line bias voltages, MA1, MA2. . . Memory array, Фsr1,
Фsr2. . . Memory array selection signal, # sp1, $ sp2. . .
The memory array selection signals TC1, TC2. . . Timing control circuit, GA11, GAn1, GA12, GAn2. . . NAN
D gate.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/8234 H01L 27/08 102C 27/088 27/10 311 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 21/8234 H01L 27/08 102C 27/088 27/10 311

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】互いに相互接続された第1のMOSを有す
るスタティックメモリセルと、 前記スタティックメモリセルに接続されたデータ線と、 第2のMOSを有し、前記データ線に接続された周辺回
路とを有し、 前記第1のMOSのしきい電圧は、前記第2のMOSの
しきい電圧よりも高い値であることを特徴とする半導体
装置。
1. A static memory cell having a first MOS interconnected with each other, a data line connected to the static memory cell, and a peripheral circuit having a second MOS and connected to the data line And a threshold voltage of the first MOS is higher than a threshold voltage of the second MOS.
【請求項2】前記周辺回路には複数の動作電圧が供給さ
れていることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein a plurality of operating voltages are supplied to said peripheral circuit.
【請求項3】前記第2のMOSの絶縁膜は前記第1のM
OSの絶縁膜よりも薄い膜であることを特徴とする請求
項1又は2記載の半導体装置。
3. The insulating film of said second MOS is formed of said first MOS.
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is thinner than an insulating film of the OS.
【請求項4】前記周辺回路は、読み出し/書き込み回路
とプロセッサ回路とを有することを特徴とする請求項1
乃至3の何れかに記載の半導体装置。
4. The device according to claim 1, wherein said peripheral circuit includes a read / write circuit and a processor circuit.
4. The semiconductor device according to any one of claims 3 to 3.
【請求項5】前記スタティックメモリセルとは、DRA
Mのセルであることを特徴とする請求項1記載の半導体
装置。
5. The method according to claim 1, wherein said static memory cell is DRA.
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the cell is an M cell.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004111440A (en) * 2002-09-13 2004-04-08 Renesas Technology Corp Semiconductor device
JP2007242124A (en) * 2006-03-07 2007-09-20 New Industry Research Organization Semiconductor memory device
US7286390B2 (en) 2005-01-14 2007-10-23 Nec Electronics Corporation Memory cell and semiconductor integrated circuit device
JP2009016039A (en) * 2008-10-20 2009-01-22 Renesas Technology Corp Semiconductor memory device
WO2023240856A1 (en) * 2022-06-17 2023-12-21 长鑫存储技术有限公司 Data processing circuit and method, and semiconductor memory

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004111440A (en) * 2002-09-13 2004-04-08 Renesas Technology Corp Semiconductor device
JP4535669B2 (en) * 2002-09-13 2010-09-01 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Manufacturing method of semiconductor device
US7286390B2 (en) 2005-01-14 2007-10-23 Nec Electronics Corporation Memory cell and semiconductor integrated circuit device
JP2007242124A (en) * 2006-03-07 2007-09-20 New Industry Research Organization Semiconductor memory device
JP2009016039A (en) * 2008-10-20 2009-01-22 Renesas Technology Corp Semiconductor memory device
WO2023240856A1 (en) * 2022-06-17 2023-12-21 长鑫存储技术有限公司 Data processing circuit and method, and semiconductor memory

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