JP2003007059A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JP2003007059A
JP2003007059A JP2001188948A JP2001188948A JP2003007059A JP 2003007059 A JP2003007059 A JP 2003007059A JP 2001188948 A JP2001188948 A JP 2001188948A JP 2001188948 A JP2001188948 A JP 2001188948A JP 2003007059 A JP2003007059 A JP 2003007059A
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Japan
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power supply
supply voltage
mos transistor
circuit
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JP2001188948A
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Hiroaki Tanizaki
弘晃 谷崎
Shigeki Tomishima
茂樹 冨嶋
Mitsutaka Niinou
充貴 新納
Masanao Maruta
昌直 丸田
Hiroshi Kato
宏 加藤
Masatoshi Ishikawa
正敏 石川
Takaharu Tsuji
高晴 辻
Hideto Hidaka
秀人 日高
Tsukasa Oishi
司 大石
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Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電圧レベルが異なる複数の電源電圧によって
駆動される半導体記憶装置においてリーク電流を低減で
きる半導体記憶装置を提供する。 【解決手段】 電源電圧VccAがセンスアンプ83の
電源ノード837に供給される。ビット線ドライバ74
1は、電源電圧VccPから成る列選択信号VACSL
をGIO線ゲート回路84のNチャネルMOSトランジ
スタ841,842のゲート端子へ出力する。入出力デ
ータが「1」のときグローバルデータ線GIOまたは/
GIOには、電源電圧Vcc(Vcc<VccA)が供
給される。この場合、NチャネルMOSトランジスタ8
41,842のしきい値電圧をVthとすると、Vcc
P≦Vcc+Vthが成立する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体記憶装置
に関し、特に、電圧レベルが異なる複数の電源電圧を用
いた半導体記憶装置において基板へ流れるリーク電流を
低減できる半導体記憶装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】DRAM(Dynamic Rando
m Access Memory)およびSRAM(S
tatic Random Access Memor
y)等の半導体記憶装置は、データを高速に入出力でき
るメモリとして注目されている。
【0003】図33を参照して、従来の半導体記憶装置
1000は、メモリセル1001,1002と、センス
アンプ1010と、ゲート回路1020と、周辺回路1
030と、ビット線ドライバ1070とを備える。な
お、図33は、半導体記憶装置の基本的な動作を説明す
るための図であるため半導体記憶装置の一部分のみを示
す。
【0004】メモリセル1001は、ビット線BLおよ
びワード線W1に接続される。メモリセル1002は、
ビット線/BLおよびワード線W2に接続される。メモ
リセル1001は、ワード線W1が活性化されると、ビ
ット線BLにデータを出力し、またはビット線BLから
データが入力される。メモリセル1002は、ワード線
W2が活性化されると、ビット線/BLにデータを出力
し、またはビット線/BLからデータが入力される。
【0005】センスアンプ1010は、PチャネルMO
Sトランジスタ1011〜1013と、NチャネルMO
Sトランジスタ1014〜1016とを含む。Pチャネ
ルMOSトランジスタ1011は、電源ノード1017
と、ノード1031との間に接続され、センスアンプ活
性化信号/SEをゲート端子に受ける。PチャネルMO
Sトランジスタ1012およびNチャネルMOSトラン
ジスタ1014は、ノード1031とノード1032と
の間に直列に接続される。PチャネルMOSトランジス
タ1013およびNチャネルMOSトランジスタ101
5は、ノード1031とノード1032との間に直列に
接続される。PチャネルMOSトランジスタ1012お
よびNチャネルMOSトランジスタ1014を直列に接
続したものは、PチャネルMOSトランジスタ1013
およびNチャネルMOSトランジスタ1015を直列に
接続したものと並列に接続される。NチャネルMOSト
ランジスタ1016は、ノード1032と接地ノード1
018との間に接続され、センスアンプ活性化信号SE
をゲート端子に受ける。
【0006】ノード1033は、ビット線BLに接続さ
れる。ノード1034は、ビット線/BLに接続され
る。PチャネルMOSトランジスタ1012およびNチ
ャネルMOSトランジスタ1014は、ビット線BL上
の電圧をゲート端子に受ける。PチャネルMOSトラン
ジスタ1013およびNチャネルMOSトランジスタ1
015は、ビット線/BL上の電圧をゲート端子に受け
る。電源ノード1017は、アレイ電源電圧VccAが
供給され、接地ノード1018は、接地電圧が供給され
る。
【0007】ワード線W1が活性化され、メモリセル1
001からデータ「1」が読出されるとき、ビット線B
Lの電圧は、プリチャージ電圧VccA/2よりも若干
高い電圧VccA/2+αになり、ビット線/BLの電
圧は、プリチャージ電圧VccA/2になる。そして、
Hレベルのセンスアンプ活性化信号SEがセンスアンプ
1010に入力される。これにより、センスアンプ10
10は、活性化される。電圧VccA/2+αは、ビッ
ト線BL上を伝達され、センスアンプ1010のPチャ
ネルMOSトランジスタ1012およびNチャネルMO
Sトランジスタ1014のゲート端子に印加される。そ
うすると、PチャネルMOSトランジスタ1012はオ
フされ、NチャネルMOSトランジスタ1014はオン
されてノード1034上の電圧は接地電圧(0V)にな
る。そして、ビット線/BL上の電圧は0Vになる。
【0008】ビット線/BL上の電圧はPチャネルMO
Sトランジスタ1013およびNチャネルMOSトラン
ジスタ1015のゲート端子に印加されるので、Pチャ
ネルMOSトランジスタ1013はオンされ、Nチャネ
ルMOSトランジスタ1015はオフされてノード10
33上の電圧はアレイ電源電圧VccAになる。そし
て、ビット線BL上の電圧はアレイ電源電圧VccAに
なる。これによって、メモリセル1001から読出され
たデータ「1」を示すビット線対BL,/BL上の電圧
は、(VccA/2+α,VccA/2)から(Vcc
A,0)へ増幅される。
【0009】メモリセル1001からデータ「0」が読
出されるとき、ビット線BLの電圧は、プリチャージ電
圧VccA/2よりも若干低い電圧VccA/2−αに
なり、ビット線/BLの電圧は、プリチャージ電圧Vc
cA/2になる。電圧VccA/2は、ビット線/BL
上を伝達され、センスアンプ1010のPチャネルMO
Sトランジスタ1013およびNチャネルMOSトラン
ジスタ1015のゲート端子に印加される。そうする
と、PチャネルMOSトランジスタ1013はオフさ
れ、NチャネルMOSトランジスタ1015はオンされ
てノード1033上の電圧は接地電圧(0V)になる。
そして、ビット線BL上の電圧は0Vになる。
【0010】ビット線BL上の電圧はPチャネルMOS
トランジスタ1012およびNチャネルMOSトランジ
スタ1014のゲート端子に印加されるので、Pチャネ
ルMOSトランジスタ1012はオンされ、Nチャネル
MOSトランジスタ1014はオフされてノード103
4上の電圧はアレイ電源電圧VccAになる。そして、
ビット線/BL上の電圧はアレイ電源電圧VccAにな
る。これによって、メモリセル1001から読出された
データ「0」を示すビット線対BL,/BL上の電圧
は、(VccA/2−α,VccA/2)から(0,V
ccA)へ増幅される。
【0011】メモリセル1002からデータを読出すと
きも、センスアンプ1010は、上述した動作によって
ビット線対BL,/BL上の電圧を増幅する。
【0012】メモリセル1001,1002にデータを
書込むとき、センスアンプ1010は、グローバルデー
タ線対GIO,/GIOから伝達された電圧をVcc
A,0(または0,VccA)にしてビット線対BL,
/BLへ転送する。
【0013】したがって、センスアンプ1010は、メ
モリセル1001,1002から読出されたデータをク
ロスカップルラッチによって増幅し、または外部から書
込まれたデータをクロスカップルラッチによってビット
線対BL,/BLに転送する。
【0014】ゲート回路1020は、NチャネルMOS
トランジスタ1021,1022から成る。Nチャネル
MOSトランジスタ1021は、ドレイン端子がビット
線BLに接続され、ソース端子がグローバルデータ線G
IOに接続され、列選択信号VACSLをゲート端子に
受ける。NチャネルMOSトランジスタ1022は、ド
レイン端子がビット線/BLに接続され、ソース端子が
グローバルデータ線/GIOに接続され、列選択信号V
ACSLをゲート端子に受ける。したがって、Nチャネ
ルMOSトランジスタ1021は、H(論理ハイ)レベ
ルの列選択信号VACSLをゲート端子に受けると、オ
ンされ、グローバルデータ線GIOをビット線BLに接
続する。NチャネルMOSトランジスタ1022は、H
レベルの列選択信号VACSLをゲート端子に受ける
と、オンされ、グローバルデータ線/GIOをビット線
/BLに接続する。
【0015】周辺回路1030は、GIO線ライトドラ
イバ1040と、リードアンプ1050と、GIO線イ
コライズ回路1060とを含む。GIO線ライトドライ
バ1040は、インバータ1041,1044〜104
7と、NANDゲート1042,1043と、Pチャネ
ルMOSトランジスタ1048,1051と、Nチャネ
ルMOSトランジスタ1049,1052とから成る。
インバータ1041は、端子1028から入力された信
号を反転してNANDゲート1043の一方端子へ出力
する。NANDゲート1042は、端子1028,10
29から入力された信号を受け、その受けた2つの信号
の論理積を反転した信号を出力する。NANDゲート1
043は、インバータ1041の出力信号と端子102
9から入力された信号とを受け、その受けた2つの信号
の論理積を反転した信号を出力する。インバータ104
4は、NANDゲート1042の出力信号を反転する。
インバータ1045は、NANDゲート1043の出力
信号を反転する。インバータ1046は、インバータ1
044の出力信号を反転する。インバータ1047は、
インバータ1045の出力信号を反転する。
【0016】PチャネルMOSトランジスタ1048お
よびNチャネルMOSトランジスタ1049は、電源ノ
ード1053と接地ノード1054との間に直列に接続
される。PチャネルMOSトランジスタ1048は、イ
ンバータ1046の出力信号をゲート端子に受ける。N
チャネルMOSトランジスタ1049は、インバータ1
045の出力信号をゲート端子に受ける。
【0017】PチャネルMOSトランジスタ1051お
よびNチャネルMOSトランジスタ1052は、電源ノ
ード1053と接地ノード1054との間に直列に接続
される。PチャネルMOSトランジスタ1051は、イ
ンバータ1047の出力信号をゲート端子に受ける。N
チャネルMOSトランジスタ1052は、インバータ1
044の出力信号をゲート端子に受ける。
【0018】PチャネルMOSトランジスタ1048と
NチャネルMOSトランジスタ1049との間のノード
1055にグローバルデータ線GIOが接続される。ま
た、PチャネルMOSトランジスタ1051とNチャネ
ルMOSトランジスタ1052との間のノード1056
にグローバルデータ線/GIOが接続される。電源ノー
ド1053には、アレイ電源電圧VccAよりも低い電
源電圧Vccが供給され、接地ノード1054には接地
電圧(0V)が供給される。
【0019】データを書込む場合、Hレベルの信号WM
が端子1029から入力され、データ「1」またはデー
タ「0」に応じてHレベルまたはLレベルの信号WDが
端子1028から入力される。データ「1」を書込む場
合、Hレベルの信号WDが端子1028から入力され、
Hレベルの信号WMが端子1029から入力される。そ
うすると、インバータ1041は、Lレベルの信号を出
力し、NANDゲート1043は、Hレベルの信号を出
力し、インバータ1045は、Lレベルの信号を出力す
る。そして、インバータ1047は、Hレベルの信号を
出力する。
【0020】一方、NANDゲート1042は、Lレベ
ルの信号を出力し、インバータ1044は、Hレベルの
信号を出力する。そして、インバータ1046は、Lレ
ベルの信号を出力する。
【0021】そうすると、PチャネルMOSトランジス
タ1048およびNチャネルMOSトランジスタ105
2はオンされ、NチャネルMOSトランジスタ1049
およびPチャネルMOSトランジスタ1051はオフさ
れる。そして、GIO線ライトドライバ1040は、電
源電圧Vccをグローバルデータ線GIOに供給し、接
地電圧をグローバルデータ線/GIOに供給する。
【0022】データ「0」を書込む場合、Lレベルの信
号WDが端子1028から入力され、Hレベルの信号W
Mが端子1029から入力される。そうすると、インバ
ータ1041は、Hレベルの信号を出力し、NANDゲ
ート1043は、Lレベルの信号を出力し、インバータ
1045は、Hレベルの信号を出力する。そして、イン
バータ1047は、Lレベルの信号を出力する。
【0023】一方、NANDゲート1042は、Hレベ
ルの信号を出力し、インバータ1044は、Lレベルの
信号を出力する。そして、インバータ1046は、Hレ
ベルの信号を出力する。
【0024】そうすると、NチャネルMOSトランジス
タ1049およびPチャネルMOSトランジスタ105
1はオンされ、PチャネルMOSトランジスタ1048
およびNチャネルMOSトランジスタ1052はオフさ
れる。そして、GIO線ライトドライバ1040は、接
地電圧をグローバルデータ線GIOに供給し、電源電圧
Vccをグローバルデータ線/GIOに供給する。
【0025】なお、Lレベルの信号WMが端子1029
から入力されると、端子1028から入力される信号の
論理レベルに拘わらず、NANDゲート1042,10
43は、Hレベルの信号を出力し、インバータ104
4,1045は、Lレベルの信号を出力する。そして、
インバータ1046,1047は、Hレベルの信号を出
力する。そうすると、PチャネルMOSトランジスタ1
048,1051およびNチャネルMOSトランジスタ
1049,1052はオフされ、グローバルデータ線対
GIO,/GIOはフローティング状態となり、データ
の書込みは行なわれない。
【0026】このように、GIO線ライトドライバ10
40は、端子1028から入力されるデータに従ってグ
ローバルデータ線対GIO,/GIOに(Vcc,0)
または(0,Vcc)の電圧を供給する。
【0027】リードアンプ1050は、メモリセル10
01,1002から読出されたデータをグローバルデー
タ線対GIO,/GIOから受け、その受けたデータを
増幅して読出データを入出力端子へ出力する。
【0028】GIO線イコライズ回路1060は、Pチ
ャネルMOSトランジスタ1061〜1063から成
る。PチャネルMOSトランジスタ1061は、グロー
バルデータ線GIOとグローバルデータ線/GIOとの
間に接続される。PチャネルMOSトランジスタ106
2,1063は、グローバルデータ線GIOとグローバ
ルデータ線/GIOとの間に直列に接続される。そし
て、ノード1064は、電源ノード1065から電源電
圧Vccが供給される。PチャネルMOSトランジスタ
1061〜1063は、GIO線イコライズ信号GIO
EQをゲート端子に受ける。
【0029】LレベルのGIO線イコライズ信号GIO
EQがGIO線イコライズ回路1060に入力される
と、PチャネルMOSトランジスタ1061〜1063
はオンされ、GIO線イコライズ回路1060は、グロ
ーバルデータ線対GIO,/GIOの両方に電源電圧V
ccをノード1064から供給する。この場合、Pチャ
ネルMOSトランジスタ1061はオンされているた
め、グローバルデータ線GIOの電位とグローバルデー
タ線/GIOの電位とは等しくなる。そして、グローバ
ルデータ線対GIO,/GIOはイコライズされる。
【0030】ビット線ドライバ1070は、Pチャネル
MOSトランジスタ1071とNチャネルMOSトラン
ジスタ1072とを含む。PチャネルMOSトランジス
タ1071およびNチャネルMOSトランジスタ107
2は、電源ノード1073と接地ノード1074との間
に直列に接続される。電源ノード1073は、電源電圧
VccPが供給される。ビット線ドライバ1070は、
列デコーダに含まれ、デコードされた列アドレスに従っ
てHレベルの信号またはLレベルの信号が入力される。
【0031】ビット線ドライバ1070に対応するビッ
ト線対BL,/BLが選択されるとき、PチャネルMO
Sトランジスタ1071およびNチャネルMOSトラン
ジスタ1072は、ゲート端子にLレベルの信号を受け
る。その結果、PチャネルMOSトランジスタ1071
はオンされ、NチャネルMOSトランジスタ1072は
オフされ、ビット線ドライバ1070は、電源電圧Vc
cPから成る列選択信号VACSLをGIOゲート回路
1020へ出力する。
【0032】ビット線ドライバ1070に対応するビッ
ト線対BL,/BLが選択されないとき、PチャネルM
OSトランジスタ1071およびNチャネルMOSトラ
ンジスタ1072は、ゲート端子にHレベルの信号を受
ける。その結果、PチャネルMOSトランジスタ107
1はオフされ、NチャネルMOSトランジスタ1072
はオンされ、ビット線ドライバ1070は、接地電圧か
ら成る列選択信号VACSLをGIOゲート回路102
0へ出力する。
【0033】メモリセル1001(または1002)に
データが入出力されるとき、GIO線イコライズ回路1
060は、LレベルのGIO線イコライズ信号GIOE
Qを受け、上述したようにグローバルデータ線対GI
O,/GIOの両方に電源電圧Vccを供給してグロー
バルデータ線対GIO,/GIOをイコライズする。そ
して、HレベルのGIO線イコライズ信号GIOEQが
GIO線イコライズ回路1060に入力され、Pチャネ
ルMOSトランジスタ1061〜1063がオフされて
グローバルデータ線対GIO,/GIOのイコライズが
終了する。
【0034】そうすると、ビット線ドライバ1070
は、上述した方法によって電源電圧VccPから成る列
選択信号VACSLをGIOゲート回路1020へ出力
する。そして、NチャネルMOSトランジスタ102
1,1022がオンされてGIOゲート回路1020
は、グローバルデータ線対GIO,/GIOをビット線
対BL,/BLに接続する。
【0035】その後、メモリセル1001(または10
02)にデータを書込むときは、GIO線ライトドライ
バ1040は、上述したようにグローバルデータ線対G
IO,/GIOに(Vcc,0)または(0,Vcc)
の電圧を供給する。そして、グローバルデータ線対GI
O,/GIOの電圧は、GIOゲート回路1020のN
チャネルMOSトランジスタ1021,1022を介し
てビット線対BL,/BLへ供給される。
【0036】そうすると、センスアンプ1010は、ビ
ット線対BL,/BLのうち電源電圧Vccが供給され
たビット線の電圧を電源電圧VccAにしてメモリセル
1001(または1002)の方へ転送する。
【0037】また、メモリセル1001(または100
2)からデータを読出すとき、センスアンプ1010
は、上述したようにビット線対BL,/BL上の電圧を
(VccA,0)または(0,VccA)に設定して読
出データを増幅する。センスアンプ1010における読
出データの増幅が終了すると、ビット線ドライバ107
0は電源電圧VccPから成る列選択信号VACSLを
出力し、GIOゲート回路1020のNチャネルMOS
トランジスタ1021,1022がオンされる。そし
て、ビット線対BL,/BL上の電圧がそれぞれNチャ
ネルMOSトランジスタ1021,1022を介してグ
ローバルデータ線対GIO,/GIOに伝達される。こ
の場合、グローバルデータ線対GIO,/GIOは、N
チャネルMOSトランジスタ1021,1022がオン
される前、電源電圧Vccにイコライズされている。
【0038】したがって、メモリセル1001(または
1002)にデータが入出力されるとき、アレイ電源電
圧VccAがGIOゲート回路1020のNチャネルM
OSトランジスタ1021,1022のドレイン端子
(ビット線対BL,/BL側)に印加され、電源電圧V
ccがNチャネルMOSトランジスタ1021,102
2のソース端子(グローバルデータ線対GIO,/GI
O側)に印加される。そして、電源電圧VccPがNチ
ャネルMOSトランジスタ1021,1022のゲート
端子に印加される。
【0039】
【発明が解決しようとする課題】しかし、最近では、半
導体記憶装置の高速化に伴い、周辺回路1030を構成
するMOSトランジスタのゲート酸化膜の薄膜化が進行
している。そして、ゲート酸化膜の薄膜化に伴い、周辺
回路の電源電圧Vccは、低電圧化する傾向にあり、セ
ンスアンプ1010のアレイ電源電圧VccAよりも低
く設定される。そうすると、ビット線対BL,/BLか
らグローバルデータ線対GIO,/GIOを介してGI
O線ライトドライバ1040およびGIO線イコライズ
回路1060を構成するPチャネルMOSトランジスタ
の基板へリーク電流が流れるという問題が発生する。
【0040】また、電圧レベルが異なる複数の電源電圧
をソース電源とする複数のMOSトランジスタが出力ノ
ードを共有する場合、いずれかの電源電圧が大きく変動
するとMOSトランジスタのドレインを形成する活性領
域からMOSトランジスタの基板に向けてPN接合の順
方向リーク電流が発生するという問題がある。すなわ
ち、図34を参照して、PチャネルMOSトランジスタ
1100およびNチャネルMOSトランジスタ1101
は電源ノード1102と接地ノード1103との間に直
列に接続される。そして、PチャネルMOSトランジス
タ1104およびNチャネルMOSトランジスタ110
5は、電源ノード1106と接地ノード1107との間
に直列に接続される。
【0041】電源ノード1102は、電源電圧Vcc1
が供給され、接地ノード1103は、接地電圧Vs1が
供給される。電源ノード1106は、電源電圧Vcc2
が供給され、接地ノード1107は、接地電圧Vs2が
供給される。そして、PチャネルMOSトランジスタ1
100およびNチャネルMOSトランジスタ1101
は、PチャネルMOSトランジスタ1104およびNチ
ャネルMOSトランジスタ1105の出力ノード110
8を共有する。
【0042】そうすると、電源電圧Vcc2が電源電圧
Vcc1よりも高い場合、PチャネルMOSトランジス
タ1100のドレイン領域におけるPN接合に順方向バ
イアスが印加され、PチャネルMOSトランジスタ11
00の基板へリーク電流が流れる。また、接地電圧Vs
2が接地電圧Vs1よりも低い場合、NチャネルMOS
トランジスタ1101のドレイン領域におけるPN接合
に順方向バイアスが印加され、NチャネルMOSトラン
ジスタ1101の基板へリーク電流が流れる。
【0043】図34に示すリーク電流は、図33に示す
センスアンプ1010を構成するPチャネルMOSトラ
ンジスタ1013およびNチャネルMOSトランジスタ
1015と、GIO線ライトドライバ1040を構成す
るPチャネルMOSトランジスタ1048およびNチャ
ネルMOSトランジスタ1049との間で発生する。ま
た、図34に示すリーク電流は、センスアンプ1010
を構成するPチャネルMOSトランジスタ1012およ
びNチャネルMOSトランジスタ1014と、GIO線
ライトドライバ1040を構成するPチャネルMOSト
ランジスタ1051およびNチャネルMOSトランジス
タ1052との間でも発生する。
【0044】そこで、本発明は、かかる問題を解決する
ためになされたものであり、その目的は、電圧レベルが
異なる複数の電源電圧によって駆動される半導体記憶装
置においてリーク電流を低減できる半導体記憶装置を提
供することである。
【0045】
【課題を解決するための手段】この発明によれば、半導
体記憶装置は、複数のメモリセルと、複数のメモリセル
に対応して設けられ、メモリセルにデータを入出力する
ための複数のビット線対と、複数のビット線対に対応し
て設けられ、メモリセルにデータを入出力するときビッ
ト線対のいずれか一方に第1の電源電圧を供給する複数
のセンスアンプと、複数のビット線対に対応して設けら
れた複数のグローバルデータ線対と、メモリセルにデー
タを書込むときグローバルデータ線対のいずれか一方に
第1の電源電圧よりも低い第2の電源電圧を供給し、メ
モリセルからデータを読出すときグローバルデータ線対
のいずれか一方から第2の電源電圧を受ける書込/読出
回路と、メモリセルにデータを入出力するとき、複数の
ビット線対のうちデータを入出力するメモリセルに対応
して設けられたビット線対を活性化するための活性化信
号と、データを入出力するメモリセル以外のメモリセル
に対応して設けられたビット線対を不活性化するための
不活性化信号とを出力する列デコーダ回路と、複数のビ
ット線対および複数のグローバルデータ線対に対応して
設けられた複数のゲート回路とを備え、複数のゲート回
路の各々は、活性化信号を受けると、対応するビット線
対を対応するグローバルデータ線対に接続し、不活性化
信号を受けると、対応するビット線対を対応するグロー
バルデータ線対から切断し、活性化信号を受けたゲート
回路を介してビット線対からグローバルデータ線対の方
向へ流れる電流は所定値よりも小さい。
【0046】好ましくは、活性化信号は、第3の電源電
圧から成り、複数のゲート回路の各々は、第3の電源電
圧によって活性化されるMOSトランジスタを含む。
【0047】好ましくは、複数のゲート回路の各々は、
ソース端子が一方のグローバルデータ線に接続され、ド
レイン端子が一方のビット線に接続され、第3の電源電
圧をゲート端子に受ける第1のMOSトランジスタと、
ソース端子が他方のグローバルデータ線に接続され、ド
レイン端子が他方のビット線に接続され、第3の電源電
圧をゲート端子に受ける第2のMOSトランジスタとを
含み、第1および第2のMOSトランジスタのしきい値
電圧をVTH、第2の電源電圧をVCC、第3の電源電
圧をVCCPとしたとき、VCCP≦VCC+VTHを
満たす。
【0048】好ましくは、複数のゲート回路の各々は、
ソース端子が一方のグローバルデータ線に接続され、ド
レイン端子が一方のビット線に接続され、第3の電源電
圧をゲート端子に受ける第1の導電型の第1のMOSト
ランジスタと、ソース端子が他方のグローバルデータ線
に接続され、ドレイン端子が他方のビット線に接続さ
れ、第3の電源電圧をゲート端子に受ける第1の導電型
の第2のMOSトランジスタとを含み、書込/読出回路
は、第2の導電型の第3のMOSトランジスタを含み、
第1および第2のMOSトランジスタのしきい値電圧を
VTH、第2の電源電圧をVCC、第3の電源電圧をV
CCP、第3のMOSトランジスタにおけるビルトイン
ポテンシャルをVBとしたとき、VCCP≦VCC+V
TH+VBを満たす。
【0049】好ましくは、活性化信号は、第2の電源電
圧の電圧レベルに応じて生成される第3の電源電圧から
成る。
【0050】好ましくは、半導体記憶装置は、第2の電
源電圧の電圧レベルに応じて第3の電源電圧の電圧レベ
ルを切換えるための電圧レベル切換信号を受け、その受
けた電圧レベル切換信号に基づいて第3の電源電圧の電
圧レベルを切換えて列デコーダ回路へ出力する電源電圧
切換回路をさらに備え、列デコーダ回路は、電源電圧切
換回路により出力された第3の電源電圧から成る活性化
信号を生成する。
【0051】好ましくは、複数のゲート回路の各々は、
ソース端子が一方のグローバルデータ線に接続され、ド
レイン端子が一方のビット線に接続され、第3の電源電
圧をゲート端子に受ける第1のMOSトランジスタと、
ソース端子が他方のグローバルデータ線に接続され、ド
レイン端子が他方のビット線に接続され、第3の電源電
圧をゲート端子に受ける第2のMOSトランジスタとを
含み、第1および第2のMOSトランジスタのしきい値
電圧をVTH、第2の電源電圧をVCC、第3の電源電
圧をVCCPとしたとき、VCCP≦VCC+VTHを
満たす。
【0052】好ましくは、複数のゲート回路の各々は、
ソース端子が一方のグローバルデータ線に接続され、ド
レイン端子が一方のビット線に接続され、第3の電源電
圧をゲート端子に受ける第1の導電型の第1のMOSト
ランジスタと、ソース端子が他方のグローバルデータ線
に接続され、ドレイン端子が他方のビット線に接続さ
れ、第3の電源電圧をゲート端子に受ける第1の導電型
の第2のMOSトランジスタとを含み、書込/読出回路
は、第2の導電型の第3のMOSトランジスタを含み、
第1および第2のMOSトランジスタのしきい値電圧を
VTH、第2の電源電圧をVCC、第3の電源電圧をV
CCP、第3のMOSトランジスタにおけるビルトイン
ポテンシャルをVBとしたとき、VCCP≦VCC+V
TH+VBを満たす。
【0053】好ましくは、電源電圧切換回路は、モード
切換信号に基づいて第3の電源電圧の電圧レベルを切換
える。
【0054】好ましくは、電源電圧切換回路は、ワイヤ
ボンディングの切換え、もしくはマスク切換えによって
第3の電源電圧の電圧レベルを切換える。
【0055】好ましくは、電源電圧切換回路は、モード
を切換えるデコード回路から電圧レベル切換信号を受け
る。
【0056】好ましくは、半導体記憶装置は、第2の電
源電圧の電圧レベルに応じて電圧レベルが変化する参照
電圧を参照して第3の電源電圧の電圧レベルを切換える
電源電圧切換回路をさらに備える。
【0057】好ましくは、電源電圧切換回路は、複数の
参照電圧を発生する参照電圧発生回路と、複数の参照電
圧から第2の電源電圧の電圧レベルに応じた参照電圧を
選択する選択回路と、外部電源電圧を選択された参照電
圧まで降圧して第3の電源電圧を生成する降圧回路とを
含む。
【0058】好ましくは、電源電圧切換回路は、外部電
源電圧の分圧比を第2の電源電圧の電圧レベルに応じて
変化させることにより電圧レベルの異なる参照電圧を発
生する参照電圧発生回路と、外部電源電圧を参照電圧発
生回路から受けた参照電圧まで降圧して第3の電源電圧
を生成する降圧回路とを含む。
【0059】また、この発明によれば、半導体記憶装置
は、電圧レベルが異なる複数の電源電圧を供給するため
の複数の電源端子と、電圧レベルが異なる複数の接地電
圧を供給するための複数の接地端子と、出力ノードを共
有し、かつ、メモリセルにデータを入出力するための複
数の回路とを備え、複数の回路の各々は、相互に駆動電
圧が異なり、かつ、電源ノードと出力ノードとの間に設
けられた第1の導電型のMOSトランジスタと、出力ノ
ードと接地ノードとの間に設けられた第2の導電型のM
OSトランジスタとを含み、第1の導電型のMOSトラ
ンジスタは、複数の電源電圧のうち電圧レベルが最も高
い電源電圧を基板電圧として電源端子から受け、第2の
導電型のMOSトランジスタは、複数の接地電圧のうち
電圧レベルが最も低い接地電圧を基板電圧として接地端
子から受ける。
【0060】好ましくは、最も高い電源電圧は、複数の
回路のうち駆動電圧が最も高い回路の電源ノードに供給
された電圧に一致し、最も低い接地電圧は、複数の回路
のうち駆動電圧が最も高い回路の接地ノードに供給され
た電圧に一致する。
【0061】好ましくは、複数の電源電圧のうち電圧レ
ベルが最も高い電源電圧を選択し、その選択した電源電
圧を第1の導電型のMOSトランジスタに与える第1の
スイッチと、複数の接地電圧のうち電圧レベルが最も低
い接地電圧を選択し、その選択した接地電圧を第2の導
電型のMOSトランジスタに与える第2のスイッチとを
さらに備える。
【0062】好ましくは、複数の電源電圧の電圧レベル
を比較し、その比較結果を出力する第1の比較回路と、
複数の接地電圧の電圧レベルを比較し、その比較結果を
出力する第2の比較回路と、第1の比較回路からの比較
結果に基づいて電圧レベルが最も高い電源電圧を選択
し、その選択した電源電圧を第1の導電型のMOSトラ
ンジスタに与える第1のスイッチと、第2の比較回路か
らの比較結果に基づいて電圧レベルが最も低い接地電圧
を選択し、その選択した接地電圧を第2の導電型のMO
Sトランジスタに与える第2のスイッチとをさらに備え
る。
【0063】好ましくは、半導体記憶装置は、複数の電
源電圧の電圧レベルに基づいて電圧レベルが最も高い電
源電圧を選択し、その選択した電源電圧を第1の導電型
のMOSトランジスタに与える電源電圧供給回路と、複
数の接地電圧の電圧レベルに基づいて電圧レベルが最も
低い接地電圧を選択し、その選択した接地電圧を第2の
導電型のMOSトランジスタに与える接地電圧供給回路
とをさらに備える。
【0064】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または
相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【0065】[実施の形態1]図1を参照して、実施の
形態1による半導体記憶装置100は、Vccp発生回
路10と、Vcc発生回路20と、VccA発生回路3
0と、メモリセルアレイ40,41と、センスアンプ帯
42〜44と、周辺回路50,60,70と、入出力回
路80とを備える。メモリセルアレイ40は、センスア
ンプ帯42とセンスアンプ帯43との間に配置され、メ
モリセルアレイ41は、センスアンプ帯43とセンスア
ンプ帯44との間に配置される。周辺回路50は、列デ
コーダ回路51と行デコーダ回路52とを含む。周辺回
路60は、行/列アドレスバッファ61と、クロック発
生回路62と、コマンドデコーダ回路63とを含む。周
辺回路70は、GIO線ライトドライバ71と、リード
アンプ72とを含む。GIO線ライトドライバ71およ
びリードアンプ72は、メモリセルアレイ40,41に
含まれる複数のビット線対に対応して設けられる。
【0066】VccP発生回路10は、端子1から入力
された外部電源電圧exVddを降圧して、後述する条
件を満たす電源電圧VccPを発生する。そして、Vc
cP発生回路10は、発生した電源電圧VccPを周辺
回路50へ出力する。Vcc発生回路20は、端子1か
ら入力された外部電源電圧exVddを降圧して電源電
圧Vccを発生し、その発生した電源電圧Vccを周辺
回路60,70および入出力回路80へ出力する。Vc
cA発生回路30は、端子1から入力された外部電源電
圧exVddを降圧して電源電圧VccAを発生し、そ
の発生した電源電圧VccAをセンスアンプ帯42〜4
4へ出力する。
【0067】メモリセルアレイ40,41は、行列状に
配列された複数のメモリセルと、行方向に設けられた複
数のワード線と、列方向に設けられた複数のビット線対
とを含む。センスアンプ帯42〜44は、メモリセルア
レイ40,41に設けられた複数のビット線対に対応す
る複数のセンスアンプを含む。
【0068】列デコーダ回路51は、入力された列選択
信号CSL<0>〜CSL<i>、ブロック選択信号、
およびコラムバンク信号に基づいて電源電圧VccPか
ら成る列選択信号VACSLを出力する。行デコーダ回
路52は、入力されたロウ系のプリデコード信号RA<
0>〜RA<i>に基づいてワード線活性化信号WL<
k>およびセンスアンプ活性化信号SAを出力する。
【0069】行/列アドレスバッファ61は、端子11
0〜11nから入力されたアドレスA0〜Anをプリデ
コードしてロウ系のプリデコード信号RA<0>〜RA
<i>を発生する。クロック発生回路62は、クロック
を発生し、リードクロックCLKRまたはライトクロッ
クCLKWを出力する。コマンドデコーダ回路63は、
端子2から入力されたロウアドレスストローブ信号/R
AS、端子3から入力されたコラムアドレスストローブ
信号/CASおよび端子4から入力されたライトイネー
ブル信号/WEをデコードし、周辺回路50および入出
力回路80へ出力する。
【0070】GIO線ライトドライバ71は、入出力回
路80から入力された書込データを後述する方法によっ
てグローバルデータ線対に書込む。また、GIO線ライ
トドライバ71は、入出力回路80から信号WM<0>
〜WM<m>が入力されると後述するようにグローバル
データ線対をフローティング状態にして書込データをグ
ローバルデータ線対に書込まない。リードアンプ72
は、メモリセルアレイ40,41に含まれるメモリセル
から読出された読出データをグローバルデータ線対から
受け、その受けた読出データを増幅して入出力回路80
へ出力する。入出力回路80は、端子5から入力された
出力イネーブル信号/WEに基づいてリードアンプ72
からの読出データを端子11〜1kへ出力する。また、
入出力回路80は、端子11〜1kから入力された書込
データをGIO線ライトドライバ71へ出力する。さら
に、入出力回路80は、端子120,121〜12mか
ら入力された信号WM<0>〜WM<m>をGIO線ラ
イトドライバ71へ出力する。信号WM<0>〜WM<
m>は、書込データをメモリセルに書込まないようにす
るための信号であり、8ビットの入出力端子DQ<0:
7>等に対して設けられた1つの端子WM<0>等から
入出力回路80へ入力される。
【0071】図2を参照して、メモリセルアレイ40,
41、センスアンプ帯43、列デコーダ回路51、行デ
コーダ回路52、GIO線ライトドライバ71、および
リードアンプ72について詳細について説明する。
【0072】メモリセルアレイ40は、メモリセル40
1〜40n,411〜41n,・・・,471〜47n
を含む。メモリセルアレイ41は、メモリセル601〜
60n,611〜61n,・・・,671〜67nを含
む。センスアンプ帯43は、入出力制御回路431〜4
38を含む。入出力制御回路431〜438の各々は、
n個のビット線対BL<0:n>,/BL<0:n>が
接続される。
【0073】列デコーダ回路51は、列デコーダ511
を含む。列デコーダ511は、n個のビット線対BL<
0:n>,/BL<0:n>から1つのビット線対を選
択するための電源電圧VccPから成る列選択信号VA
CSLを出力する。行デコーダ521,523は、行ア
ドレスに基づいてワード線W1〜Wnのいずれかを活性
化する。行デコーダ522は、入出力制御回路431〜
438の各々に含まれるn個のセンスアンプのいずれか
を活性化するためのセンスアンプ活性化信号SE,/S
Eを出力する。ビット線イコライズ信号BLEQは、ビ
ット線対BL<0:n>,BL<0:n>の各々をプリ
チャージ電圧にイコライズするための信号である。
【0074】信号SHRLは、メモリセルアレイ40に
含まれるメモリセル401〜40n,411〜41n,
・・・,471〜47nにアクセスするための信号であ
り、信号SHRRは、メモリセルアレイ41に含まれる
メモリセル601〜60n,611〜61n,・・・,
671〜67nにアクセスするための信号である。した
がって、入出力制御回路431〜438の各々に含まれ
るn個のセンスアンプの各々は、メモリセルアレイ40
に含まれるメモリセルにアクセスするとき、メモリセル
アレイ40側に配置されたビット線シェアード回路のゲ
ートが活性化された信号SHRLによって開かれ、メモ
リセルアレイ41側に配置されたビット線シェアード回
路のゲートが不活性化された信号SHRRによって閉じ
られる。また、n個のセンスアンプの各々は、メモリセ
ルアレイ41に含まれるメモリセルにアクセスすると
き、メモリセルアレイ41側に配置されたビット線シェ
アード回路のゲートが活性化された信号SHRRによっ
て開かれ、メモリセルアレイ40側に配置されたビット
線シェアード回路のゲートが不活性化された信号SHR
Lによって閉じられる。
【0075】周辺回路70は、入出力回路701〜70
8を含む。入出力回路701〜708は、それぞれ、入
出力制御回路431〜438に対応して設けられる。そ
して、入出力回路701〜708は、それぞれ、グロー
バルデータ線対GIO<0>,/GIO<0>〜GIO
<7>,/GIO<7>が接続される。入出力回路70
1〜708は、それぞれ、GIO線ライトドライバ71
1〜718とリードアンプ721〜728とを含む。
【0076】GIO線ライトドライバ711〜718
は、それぞれ、入出力端子DQ<0>〜DQ<7>から
入力されたデータをグローバルデータ線対GIO<0
>,/GIO<0>〜GIO<7>,/GIO<7>に
書込む。リードアンプ721〜728は、それぞれ、グ
ローバルデータ線対GIO<0>,/GIO<0>〜G
IO<7>,/GIO<7>から受けた読出データを増
幅して入出力端子DQ<0>〜DQ<7>に出力する。
【0077】図3を参照して、入出力制御回路431の
詳細について説明する。入出力制御回路431は、セン
スアンプ回路4311〜431nを含む。センスアンプ
回路4311〜431nの各々は、ビット線シェアード
回路81,85と、イコライズ回路82と、センスアン
プ83と、GIO線ゲート回路84とを含む。センスア
ンプ回路4311〜431nは、それぞれ、ビット線対
BL<0>,/BL<0>〜BL<n>,/BL<n>
に対応して設けられる。
【0078】ビット線シェアード回路81は、Nチャネ
ルMOSトランジスタ811,812から成る。Nチャ
ネルMOSトランジスタ811は、ビット線BL<0>
〜BL<n>の各々に挿入される。NチャネルMOSト
ランジスタ812は、ビット線/BL<0>〜/BL<
n>の各々に挿入される。NチャネルMOSトランジス
タ811,812は、信号SHRLをゲート端子に受け
る。したがって、ビット線シェアード回路81は、Hレ
ベルの信号SHRLが入力されると、センスアンプ83
とビット線対BL<0>,/BL<0>〜BL<n>,
/BL<n>とを接続し、Lレベルの信号SHRLが入
力されると、センスアンプ83とビット線対BL<0
>,/BL<0>〜BL<n>,/BL<n>とを遮断
する。イコライズ回路82は、ビット線イコライズ信号
BLEQおよび信号VCPによってビット線対BL<0
>,/BL<0>〜BL<n>,/BL<n>をプリチ
ャージ電圧にイコライズする。センスアンプ83は、セ
ンスアンプ活性化信号SE,/SEによって駆動され、
ビット線対BL<0>,/BL<0>〜BL<n>,/
BL<n>からの読出データを増幅し、グローバルデー
タ線対GIO<0>,/GIO<0>からの書込データ
をビット線対BL<0>,/BL<0>〜BL<n>,
/BL<n>に転送する。
【0079】GIO線ゲート回路84は、NチャネルM
OSトランジスタ841,842から成る。Nチャネル
MOSトランジスタ841は、ドレイン端子がビット線
BL<0>〜BL<n>に接続され、ソース端子がグロ
ーバルデータ線GIO<0>に接続され、ゲート端子に
列選択信号VACSLを受ける。また、NチャネルMO
Sトランジスタ842は、ドレイン端子がビット線/B
L<0>〜/BL<n>に接続され、ソース端子がグロ
ーバルデータ線/GIO<0>に接続され、ゲート端子
に列選択信号VACSLを受ける。したがって、GIO
線ゲート回路84は、Hレベルの列選択信号VACSL
を受けると、ビット線対BL<0>,/BL<0>〜B
L<n>,/BL<n>の各々をグローバルデータ線対
GIO<0>,/GIO<0>に接続する。
【0080】ビット線シェアード回路85は、Nチャネ
ルMOSトランジスタ851,852から成る。Nチャ
ネルMOSトランジスタ851は、ビット線BL<0>
〜BL<n>の各々に挿入される。NチャネルMOSト
ランジスタ852は、ビット線/BL<0>〜/BL<
n>の各々に挿入される。NチャネルMOSトランジス
タ851,852は、信号SHRRをゲート端子に受け
る。したがって、ビット線シェアード回路85は、Hレ
ベルの信号SHRRが入力されると、センスアンプ83
とビット線対BL<0>,/BL<0>〜BL<n>,
/BL<n>とを接続し、Lレベルの信号SHRRが入
力されると、センスアンプ83とビット線対BL<0
>,/BL<0>〜BL<n>,/BL<n>とを遮断
する。
【0081】GIO線ライトドライバ711は、書込デ
ータをグローバルデータ線対GIO<0>,/GIO<
0>に書込む。リードアンプ721は、グローバルデー
タ線対GIO<0>,/GIO<0>からの読出データ
を増幅して入出力端子DQ<0>へ出力する。
【0082】センスアンプ83は、Hレベルの信号SH
RLによってビット線シェアード回路81のゲートが開
かれ、Lレベルの信号SHRRによってビット線シェア
ード回85のゲートが閉じられると、ビット線シェアー
ド回路81側に配置されたメモリセルからの読出データ
をビット線対BL<0>,/BL<0>〜BL<n>,
/BL<n>から受け、GIO線ゲート回路84からの
書込データをビット線対BL<0>,/BL<0>〜B
L<n>,/BL<n>へ転送する。また、センスアン
プ83は、Hレベルの信号SHRRによってビット線シ
ェアード回路85のゲートが開かれ、Lレベルの信号S
HRLによってビット線シェアード回81のゲートが閉
じられると、ビット線シェアード回路85側に配置され
たメモリセルからの読出データをビット線対BL<0
>,/BL<0>〜BL<n>,/BL<n>から受
け、GIO線ゲート回路84からの書込データをビット
線対BL<0>,/BL<0>〜BL<n>,/BL<
n>へ転送する。
【0083】センスアンプ回路4311〜431nに含
まれるn個のGIO線ゲート回路84は、列選択信号V
ACSL<0:n>によって選択的にゲートが開かれ
る。センスアンプ回路4311に含まれるGIO線ゲー
ト回路84のゲートを開くときは、電源電圧VccPか
ら成る列選択信号VACSL<0>および接地電圧から
成る列選択信号VACSL<1:n>が入出力制御回路
431に入力される。他のセンスアンプ回路に含まれる
GIO線ゲート回路84のゲートを開くときも同様であ
る。
【0084】入出力制御回路432〜438は、入出力
制御回路431と同じ構成から成る。
【0085】図4を参照して、GIO線ライトドライバ
711、およびGIO線イコライズ回路731について
詳細に説明する。GIO線ライトドライバ711は、イ
ンバータ7113,7116〜7119と、NANDゲ
ート7114,7115と、PチャネルMOSトランジ
スタ7120,7124と、NチャネルMOSトランジ
スタ7121,7125とから成る。インバータ711
3は、端子7111から入力された信号を反転してNA
NDゲート7115の一方端子へ出力する。NANDゲ
ート7114は、端子7111,7112から入力され
た信号を受け、その受けた2つの信号の論理積を反転し
た信号を出力する。NANDゲート7115は、インバ
ータ7113の出力信号と端子7112から入力された
信号とを受け、その受けた2つの信号の論理積を反転し
た信号を出力する。インバータ7116は、NANDゲ
ート7114の出力信号を反転する。インバータ711
7は、NANDゲート7115の出力信号を反転する。
インバータ7118は、インバータ7116の出力信号
を反転する。インバータ7119は、インバータ711
7の出力信号を反転する。
【0086】PチャネルMOSトランジスタ7120お
よびNチャネルMOSトランジスタ7121は、電源ノ
ード7122と接地ノード7123との間に直列に接続
される。PチャネルMOSトランジスタ7120は、イ
ンバータ7118の出力信号をゲート端子に受ける。N
チャネルMOSトランジスタ7121は、インバータ7
117の出力信号をゲート端子に受ける。
【0087】PチャネルMOSトランジスタ7124お
よびNチャネルMOSトランジスタ7125は、電源ノ
ード7122と接地ノード7123との間に直列に接続
される。PチャネルMOSトランジスタ7124は、イ
ンバータ7119の出力信号をゲート端子に受ける。N
チャネルMOSトランジスタ7125は、インバータ7
116の出力信号をゲート端子に受ける。
【0088】PチャネルMOSトランジスタ7120と
NチャネルMOSトランジスタ7121との間のノード
7126にグローバルデータ線GIOが接続される。ま
た、PチャネルMOSトランジスタ7124とNチャネ
ルMOSトランジスタ7125との間のノード7127
にグローバルデータ線/GIOが接続される。電源ノー
ド7122には、電源電圧VccAよりも低い電源電圧
Vccが供給され、接地ノード7123には接地電圧
(0V)が供給される。
【0089】データを書込む場合、Hレベルの信号WM
が端子7112から入力され、データ「1」またはデー
タ「0」に応じてHレベルまたはLレベルの信号WDが
端子7111から入力される。データ「1」を書込む場
合、Hレベルの信号WDが端子7111から入力され、
Hレベルの信号WMが端子7112から入力される。そ
うすると、インバータ7113は、Lレベルの信号を出
力し、NANDゲート7115は、Hレベルの信号を出
力し、インバータ7117は、Lレベルの信号を出力す
る。そして、インバータ7119は、Hレベルの信号を
出力する。
【0090】一方、NANDゲート7114は、Lレベ
ルの信号を出力し、インバータ7116は、Hレベルの
信号を出力する。そして、インバータ7118は、Lレ
ベルの信号を出力する。
【0091】そうすると、PチャネルMOSトランジス
タ7120およびNチャネルMOSトランジスタ712
5はオンされ、NチャネルMOSトランジスタ7121
およびPチャネルMOSトランジスタ7124はオフさ
れる。そして、GIO線ライトドライバ711は、電源
電圧Vccをグローバルデータ線GIOに供給し、接地
電圧をグローバルデータ線/GIOに供給する。
【0092】データ「0」を書込む場合、Lレベルの信
号WDが端子7111から入力され、Hレベルの信号W
Mが端子7112から入力される。そうすると、インバ
ータ7113は、Hレベルの信号を出力し、NANDゲ
ート7115は、Lレベルの信号を出力し、インバータ
7117は、Hレベルの信号を出力する。そして、イン
バータ7119は、Lレベルの信号を出力する。
【0093】一方、NANDゲート7114は、Hレベ
ルの信号を出力し、インバータ7116は、Lレベルの
信号を出力する。そして、インバータ7118は、Hレ
ベルの信号を出力する。
【0094】そうすると、NチャネルMOSトランジス
タ7121およびPチャネルMOSトランジスタ712
4はオンされ、PチャネルMOSトランジスタ7120
およびNチャネルMOSトランジスタ7125はオフさ
れる。そして、GIO線ライトドライバ711は、接地
電圧をグローバルデータ線GIOに供給し、電源電圧V
ccをグローバルデータ線/GIOに供給する。
【0095】なお、Lレベルの信号WMが端子7112
から入力されると、端子7111から入力される信号の
論理レベルに拘わらず、NANDゲート7114,71
15は、Hレベルの信号を出力し、インバータ711
6,7117は、Lレベルの信号を出力する。そして、
インバータ7118,7119は、Hレベルの信号を出
力する。そうすると、PチャネルMOSトランジスタ7
120,7124およびNチャネルMOSトランジスタ
7121,7125はオフされ、グローバルデータ線対
GIO,/GIOはフローティング状態となり、データ
の書込みは行なわれない。
【0096】このように、GIO線ライトドライバ71
1は、端子7111から入力されるデータに従ってグロ
ーバルデータ線対GIO,/GIOに(Vcc,0)ま
たは(0,Vcc)の電圧を供給する。
【0097】リードアンプ721は、メモリセルから読
出されたデータをグローバルデータ線対GIO,/GI
Oから受け、その受けたデータを増幅して読出データを
入出力端子へ出力する。
【0098】GIO線イコライズ回路731は、Pチャ
ネルMOSトランジスタ7311〜7313から成る。
PチャネルMOSトランジスタ7311は、グローバル
データ線GIOとグローバルデータ線/GIOとの間に
接続される。PチャネルMOSトランジスタ7312,
7313は、グローバルデータ線GIOとグローバルデ
ータ線/GIOとの間に直列に接続される。そして、ノ
ード7314は、電源ノード7315から電源電圧Vc
cが供給される。PチャネルMOSトランジスタ731
1〜7313は、GIO線イコライズ信号GIOEQを
ゲート端子に受ける。
【0099】LレベルのGIO線イコライズ信号GIO
EQがGIO線イコライズ回路731に入力されると、
PチャネルMOSトランジスタ7311〜7313はオ
ンされ、GIO線イコライズ回路731は、グローバル
データ線対GIO,/GIOの両方に電源電圧Vccを
ノード7314から供給する。この場合、PチャネルM
OSトランジスタ7311はオンされているため、グロ
ーバルデータ線GIOの電位とグローバルデータ線/G
IOの電位とは等しくなる。そして、グローバルデータ
線対GIO,/GIOはイコライズされる。
【0100】図5を参照して、ビット線ドライバ741
は、PチャネルMOSトランジスタ7411とNチャネ
ルMOSトランジスタ7412とを含む。PチャネルM
OSトランジスタ7411およびNチャネルMOSトラ
ンジスタ7412は、電源ノード7413と接地ノード
7414との間に直列に接続される。電源ノード741
3は、VccP発生回路10から電源電圧VccPが供
給される。ビット線ドライバ741は、列デコーダ51
1に含まれ、デコードされた列アドレスに従ってHレベ
ルの信号またはLレベルの信号が入力される。
【0101】ビット線ドライバ741に対応するビット
線対BL,/BLが選択されるとき、PチャネルMOS
トランジスタ7411およびNチャネルMOSトランジ
スタ7412は、ゲート端子にLレベルの信号を受け
る。その結果、PチャネルMOSトランジスタ7411
はオンされ、NチャネルMOSトランジスタ7412は
オフされ、ビット線ドライバ741は、電源電圧Vcc
Pから成る列選択信号VACSLをGIO線ゲート回路
84へ出力する。
【0102】ビット線ドライバ741に対応するビット
線対BL,/BLが選択されないとき、PチャネルMO
Sトランジスタ7411およびNチャネルMOSトラン
ジスタ7412は、ゲート端子にHレベルの信号を受け
る。その結果、PチャネルMOSトランジスタ7411
はオフされ、NチャネルMOSトランジスタ7412は
オンされ、ビット線ドライバ741は、接地電圧から成
る列選択信号VACSLをGIO線ゲート回路84へ出
力する。
【0103】GIO線ゲート回路84は、NチャネルM
OSトランジスタ841,842から成る。Nチャネル
MOSトランジスタ841は、ドレイン端子がビット線
BLに接続され、ソース端子がグローバルデータ線GI
Oに接続され、列選択信号VACSLをゲート端子に受
ける。NチャネルMOSトランジスタ842は、ドレイ
ン端子がビット線/BLに接続され、ソース端子がグロ
ーバルデータ線/GIOに接続され、列選択信号VAC
SLをゲート端子に受ける。したがって、NチャネルM
OSトランジスタ841は、電源電圧VccPから成る
列選択信号VACSLをゲート端子に受けると、オンさ
れ、グローバルデータ線GIOをビット線BLに接続す
る。NチャネルMOSトランジスタ842は、電源電圧
VccPから成る列選択信号VACSLをゲート端子に
受けると、オンされ、グローバルデータ線/GIOをビ
ット線/BLに接続する。
【0104】センスアンプ83は、PチャネルMOSト
ランジスタ831〜833と、NチャネルMOSトラン
ジスタ834〜836とを含む。PチャネルMOSトラ
ンジスタ831は、電源ノード837と、ノード839
との間に接続され、センスアンプ活性化信号/SEをゲ
ート端子に受ける。PチャネルMOSトランジスタ83
2およびNチャネルMOSトランジスタ834は、ノー
ド839とノード840との間に直列に接続される。P
チャネルMOSトランジスタ833およびNチャネルM
OSトランジスタ835は、ノード839とノード84
0との間に直列に接続される。PチャネルMOSトラン
ジスタ832およびNチャネルMOSトランジスタ83
4を直列に接続したものは、PチャネルMOSトランジ
スタ833およびNチャネルMOSトランジスタ835
を直列に接続したものと並列に接続される。Nチャネル
MOSトランジスタ836は、ノード840と接地ノー
ド838との間に接続され、センスアンプ活性化信号S
Eをゲート端子に受ける。
【0105】ノード843は、ビット線BLに接続され
る。ノード844は、ビット線/BLに接続される。P
チャネルMOSトランジスタ832およびNチャネルM
OSトランジスタ834は、ビット線BL上の電圧をゲ
ート端子に受ける。PチャネルMOSトランジスタ83
3およびNチャネルMOSトランジスタ835は、ビッ
ト線/BL上の電圧をゲート端子に受ける。電源ノード
837は、VccA発生回路30からの電源電圧Vcc
Aが供給され、接地ノード838は、接地電圧が供給さ
れる。
【0106】ワード線W1〜Wnのいずれかが活性化さ
れ、メモリセル401〜40nのいずれかからデータ
「1」が読出されるとき、ビット線BLの電圧は、プリ
チャージ電圧VccA/2よりも若干高い電圧VccA
/2+αになり、ビット線/BLの電圧は、プリチャー
ジ電圧VccA/2になる。そして、Hレベルのセンス
アンプ活性化信号SEがセンスアンプ83に入力され
る。これにより、センスアンプ83は、活性化される。
電圧VccA/2+αは、ビット線BL上を伝達され、
センスアンプ83のPチャネルMOSトランジスタ83
2およびNチャネルMOSトランジスタ834のゲート
端子に印加される。そうすると、PチャネルMOSトラ
ンジスタ832はオフされ、NチャネルMOSトランジ
スタ834はオンされてノード844上の電圧は接地電
圧(0V)になる。そして、ビット線/BL上の電圧は
0Vになる。
【0107】ビット線/BL上の電圧はPチャネルMO
Sトランジスタ833およびNチャネルMOSトランジ
スタ835のゲート端子に印加されるので、Pチャネル
MOSトランジスタ833はオンされ、NチャネルMO
Sトランジスタ835はオフされてノード843上の電
圧は電源電圧VccAになる。そして、ビット線BL上
の電圧は電源電圧VccAになる。これによって、メモ
リセル401〜40nのいずれかから読出されたデータ
「1」を示すビット線対BL,/BL上の電圧は、(V
ccA/2+α,VccA/2)から(VccA,0)
へ増幅される。
【0108】メモリセル401〜40nのいずれかから
データ「0」が読出されるとき、ビット線BLの電圧
は、プリチャージ電圧VccA/2よりも若干低い電圧
VccA/2−αになり、ビット線/BLの電圧は、プ
リチャージ電圧VccA/2になる。電圧VccA/2
は、ビット線/BL上を伝達され、センスアンプ83の
PチャネルMOSトランジスタ833およびNチャネル
MOSトランジスタ835のゲート端子に印加される。
そうすると、PチャネルMOSトランジスタ833はオ
フされ、NチャネルMOSトランジスタ835はオンさ
れてノード843上の電圧は接地電圧(0V)になる。
そして、ビット線BL上の電圧は0Vになる。
【0109】ビット線BL上の電圧はPチャネルMOS
トランジスタ832およびNチャネルMOSトランジス
タ834のゲート端子に印加されるので、PチャネルM
OSトランジスタ832はオンされ、NチャネルMOS
トランジスタ834はオフされてノード844上の電圧
は電源電圧VccAになる。そして、ビット線/BL上
の電圧は電源電圧VccAになる。これによって、メモ
リセル401〜40nのいずれかから読出されたデータ
「0」を示すビット線対BL,/BL上の電圧は、(V
ccA/2−α,VccA/2)から(0,VccA)
へ増幅される。
【0110】メモリセル401〜40nのいずれかにデ
ータを書込むとき、センスアンプ83は、グローバルデ
ータ線対GIO,/GIOから伝達された電圧を(Vc
cA,0)または(0,VccA)にしてビット線対B
L,/BLへ転送する。
【0111】したがって、センスアンプ83は、メモリ
セル401〜40nのいずれかから読出されたデータを
クロスカップルラッチによって増幅し、または外部から
書込まれたデータをクロスカップルラッチによってビッ
ト線対BL,/BLに転送する。
【0112】図6を参照して、メモリセル401〜40
nのいずれかへのデータの入出力について説明する。ま
ず、メモリセル401〜40nのいずれかへのデータの
書込動作について説明する。この場合、タイミングt1
において、GIO線イコライズ信号GIOEQはLレベ
ルからHレベルに変化され、GIO線イコライズ回路7
31は、グローバルデータ線対GIO,/GIOのイコ
ライズを終了している。そして、タイミングt1におい
て、端子7112からHレベルの信号WMが入力され、
端子7111からLレベルの信号WDが入力されると、
GIO線ライトドライバ711は、上述したようにグロ
ーバルデータ線GIOへ接地電圧から成るLレベルの信
号を出力し、グローバルデータ線/GIOへ電源電圧V
ccから成るHレベルの信号を出力する。したがって、
グローバルデータ線GIOがHレベルからLレベルに変
化する。その後、ビット線ドライバ741は、タイミン
グt1−1において電源電圧VccPから成るHレベル
の列選択信号VACSLをGIO線ゲート回路84へ出
力すると、GIO線ゲート回路84のNチャネルMOS
トランジスタ841,842がオンされ、グローバルデ
ータ線GIO上の接地電圧はNチャネルMOSトランジ
スタ841を介してビット線BLへ伝達され、グローバ
ルデータ線/GIO上の電源電圧VccはNチャネルM
OSトランジスタ842を介してビット線/BLへ伝達
される。そして、ビット線対BL,/BL上の電圧は、
センスアンプ83によって反転されてメモリセル401
〜40nのいずれかに書込まれる。
【0113】そして、タイミングt1−2においてGI
O線イコライズ信号GIOEQおよび信号WMがLレベ
ルになると、GIO線イコライズ回路731は、グロー
バルデータ線対GIO,/GIOをイコライズし、グロ
ーバルデータ線対GIO,/GIOは電源電圧Vccに
プリチャージされる。
【0114】その後、タイミングt2においてGIO線
イコライズ信号GIOEQがHレベルになり、グローバ
ルデータ線対GIO,/GIOのイコライズが終了し、
Hレベルの信号WDおよびHレベルの信号WMがそれぞ
れ端子7111,7112から入力される。そうする
と、GIO線ライトドライバ711は、上述したように
電源電圧Vccから成るHレベルの信号をグローバルデ
ータ線GIOへ出力し、接地電圧から成るLレベルの信
号をグローバルデータ線/GIOへ出力する。したがっ
て、グローバルデータ線/GIOがHレベルからLレベ
ルに変化する。その後、ビット線ドライバ741は、タ
イミングt2−1において電源電圧VccPから成るH
レベルの列選択信号VACSLをGIO線ゲート回路8
4へ出力すると、GIO線ゲート回路84のNチャネル
MOSトランジスタ841,842がオンされ、グロー
バルデータ線GIO上の電源電圧VccはNチャネルM
OSトランジスタ841を介してビット線BLへ伝達さ
れ、グローバルデータ線/GIO上の接地電圧はNチャ
ネルMOSトランジスタ842を介してビット線/BL
へ伝達される。そして、ビット線対BL,/BL上の電
圧は、センスアンプ83によって反転されてメモリセル
401〜40nのいずれかに書込まれる。
【0115】次に、メモリセル401〜40nのいずれ
かからのデータの読出動作について説明する。タイミン
グt3においてGIO線イコライズ信号GIOEQがH
レベルになり、GIO線イコライズ回路731は、グロ
ーバルデータ線対GIO,/GIOのイコライズを終了
する。そして、メモリセル401〜40nのいずれかか
らデータが読出され、センスアンプ83は、ビット線対
BL,/BL上の電圧を(VccA,0)または(0,
VccA)に増幅する。その後、タイミングt3−1に
おいて、ビット線ドライバ741は、電源電圧VccP
から成るHレベルの列選択信号VACSLをGIO線ゲ
ート回路84へ出力し、NチャネルMOSトランジスタ
841,842がオンされる。そして、ビット線対B
L,/BL上の電圧(VccA,0)または(0,Vc
cA)は、NチャネルMOSトランジスタ841,84
2を介してグローバルデータ線対GIO,/GIOへ伝
達される。したがって、グローバルデータ線対GIO,
/GIOのいずれかがLレベルに低下する。ビット線B
L上の電圧が低いときグローバルデータ線GIO上の電
圧がLレベルに低下し、ビット線/BL上の電圧が低い
とき、グローバルデータ線/GIO上の電圧がLレベル
に低下する。
【0116】リードアンプ721は、グローバルデータ
線対GIO,/GIO間の電圧差を受け、その受けた電
圧差を増幅して読出データを入出力端子へ出力する。
【0117】上述したように、半導体記憶装置100に
おいて、メモリセルにデータの入出力が行なわれる。本
発明においては、VccP発生回路10は、以下の条件
を満たす電源電圧VccPを発生する。GIO線ゲート
回路84のNチャネルMOSトランジスタ841,84
2のしきい値電圧をVthとすると、VccP発生回路
10は、 VccP=Vcc+Vth・・・・・・(1) または、 VccP<Vcc+Vth・・・・・・(2) を満たす電源電圧VccPを発生する。
【0118】そうすると、ビット線ドライバ741は、
VccP発生回路10から電源ノード7413に電源電
圧VccPを受け、Lレベルの信号が入力されたとき、
電源電圧VccPから成る列選択信号VACSLをGI
O線ゲート回路84へ出力する。データがメモリセルか
ら読出されるとき、ビット線BLの電圧がセンスアンプ
83によって電源電圧VccAに設定されているとする
と、NチャネルMOSトランジスタ841のドレイン端
子に電源電圧VccAが印加され、ソース端子に電源電
圧Vccが印加され、ゲート端子に電源電圧VccPが
印加される。
【0119】この場合、電源電圧VccPと電源電圧V
ccとの間には式(1)または式(2)が成立するの
で、NチャネルMOSトランジスタ841のゲート端子
には、実質的にしきい値電圧Vth以下の電圧が印加さ
れる。したがって、電源電圧VccAが電源電圧Vcc
よりも高くても、ビット線BLからグローバルデータ線
GIOへ流れる電流は非常に少なく、GIO線ライトド
ライバ711のPチャネルMOSトランジスタ7120
またはGIO線イコライズ回路731のPチャネルMO
Sトランジスタ7311,7312の基板へ流れるリー
ク電流は非常に少なくなる。
【0120】ビット線/BL上の電圧が電源電圧Vcc
Aになるときも、上記と同様にNチャネルMOSトラン
ジスタ842のゲート端子には、実質的にしきい値電圧
Vth以下の電圧が印加されるので、ビット線/BLか
らグローバルデータ線/GIOを介してGIO線ライト
ドライバ711のPチャネルMOSトランジスタ712
4またはGIO線イコライズ回路731のPチャネルM
OSトランジスタ7311,7313の基板へ流れるリ
ーク電流は非常に少なくなる。
【0121】さらに、GIO線ライトドライバ711の
PチャネルMOSトランジスタ7120,7124また
はGIO線イコライズ回路731のPチャネルMOSト
ランジスタ7311〜7313の基板へ流れる電流は、
PN接合のビルトインポテンシャルVbを超えないと流
れないので、本発明においては、VccP発生回路10
は、 VccP=Vcc+Vth+Vb・・・・・・・・(3) または VccP<Vcc+Vth+Vb・・・・・・・・(4) を満たす電源電圧VccPを発生する。
【0122】電源電圧VccPが式(3)または式
(4)を満たす場合、GIO線ライトドライバ711の
PチャネルMOSトランジスタ7120,7124およ
びGIO線イコライズ回路731のPチャネルMOSト
ランジスタ7311〜7313のPN接合にビルトイン
ポテンシャルVbを超える電圧が印加されることがない
ので、GIO線ライトドライバ711のPチャネルMO
Sトランジスタ7120,7124およびGIO線イコ
ライズ回路731のPチャネルMOSトランジスタ73
11〜7313の基板へリーク電流が流れることがな
い。
【0123】上述したようにGIO線ゲート回路84の
NチャネルMOSトランジスタ841,842のゲート
端子に実質的に印加されるゲート電圧をしきい値電圧V
th以下、またはVth+Vb以下に制御することは、
NチャネルMOSトランジスタ841,842のソース
端子とドレイン端子との間に流れる電流を所定値以下に
制御することに等しい。
【0124】このように本発明においては、GIO線ゲ
ート回路を構成するNチャネルMOSトランジスタのゲ
ート端子に印加される電圧VccPをVccP≦Vcc
+VthまたはVccP≦Vcc+Vth+Vbに制御
したので、GIO線ライトドライバまたはGIO線イコ
ライズ回路に供給される電源電圧をセンスアンプに供給
される電源電圧よりも低くしてもGIO線ライトドライ
バまたはGIO線イコライズ回路を構成するPチャネル
MOSトランジスタへのリーク電流を低く抑えることが
できる。
【0125】図7を参照して、半導体記憶装置100の
入出力制御回路431は、センスアンプ回路4321〜
432nを含むものであってもよい。センスアンプ回路
4321〜432nの各々は、図3に示すセンスアンプ
回路4311〜431nにGIO線ゲート回路86を追
加したものであり、その他は、センスアンプ回路431
1〜431nと同じである。この場合、GIO線ゲート
回路84は、データの書込専用のグローバルデータ線対
GIOW<0>,/GIOW<0>に接続される。した
がって、GIO線ゲート回路84のNチャネルMOSト
ランジスタ841,842は、列選択信号VACSLW
<0:n>をゲート端子に受ける。
【0126】GIO線ゲート回路86は、NチャネルM
OSトランジスタ861〜864を含む。NチャネルM
OSトランジスタ862は、ソース端子が読出専用のグ
ローバルデータ線GIOR<0>に接続され、ドレイン
端子がNチャネルMOSトランジスタ861のドレイン
端子に接続される。NチャネルMOSトランジスタ86
1は、ソース端子が接地ノード865に接続され、ゲー
ト端子にビット線BL<0>〜BL<n>上の電圧を受
ける。NチャネルMOSトランジスタ863は、ソース
端子が接地ノード865に接続され、ゲート端子にビッ
ト線/BL<0>〜/BL<n>上の電圧を受ける。N
チャネルMOSトランジスタ864は、ソース端子が読
出専用のグローバルデータ線/GIOR<0>に接続さ
れ、ドレイン端子がNチャネルMOSトランジスタ86
3のドレイン端子に接続される。NチャネルMOSトラ
ンジスタ862,864は、ゲート端子に列選択信号V
ACSLR<0:n>を受ける。
【0127】入出力制御回路431がセンスアンプ回路
4321〜432nを含む場合、図1に示すコマンドデ
コーダ回路63は、ライトコマンドが入力されると信号
CSLWを列デコーダ回路51へ出力し、リードコマン
ドが入力されると信号CSLRを列デコーダ回路51へ
出力する。そして、列デコーダ回路51は、信号CSL
Wに基づいて列選択信号VACSLW<0:n>をGI
O線ゲート回路84へ出力し、信号CSLRに基づいて
列選択信号VACSLR<0:n>をGIO線ゲート回
路86へ出力する。
【0128】この場合、センスアンプ回路431に対応
して設けられる入出力回路701は、GIO線ライトド
ライバ711に代えてGIO線ライトドライバ711A
を含む。
【0129】図8を参照して、GIO線ライトドライバ
711Aは、図4に示すGIO線ライトドライバ711
からインバータ7118,7119を削除したものに相
当する。この場合、PチャネルMOSトランジスタ71
20およびNチャネルMOSトランジスタ7121は、
インバータ7116からの出力信号をゲート端子に受け
る。また、PチャネルMOSトランジスタ7124およ
びNチャネルMOSトランジスタ7125は、インバー
タ7117からの出力信号をゲート端子に受ける。
【0130】GIO線ライトドライバ711Aにおいて
も、データをメモリセルに書込むときは、端子7112
からHレベルの信号WMが入力される。そして、データ
「1」に相当するHレベルの信号が端子7111から入
力されると、インバータ7113はLレベルの信号を出
力し、NANDゲート7115は、Hレベルの信号を出
力し、インバータ7117は、Lレベルの信号をPチャ
ネルMOSトランジスタ7124およびNチャネルMO
Sトランジスタ7125のゲート端子へ出力する。一
方、NANDゲート7114は、Lレベルの信号を出力
し、インバータ7116は、Hレベルの信号をPチャネ
ルMOSトランジスタ7120およびNチャネルMOS
トランジスタ7121のゲート端子へ出力する。
【0131】そうすると、PチャネルMOSトランジス
タ7120およびNチャネルMOSトランジスタ712
5はオフされ、NチャネルMOSトランジスタ7121
およびPチャネルMOSトランジスタ7124はオンさ
れ、GIO線ライトドライバ711Aは、グローバルデ
ータ線GIOWへ接地電圧を出力し、グローバルデータ
線/GIOWへ電源電圧Vccを出力する。
【0132】一方、データ「0」に相当するLレベルの
信号が端子7111から入力されると、インバータ71
13は、Hレベルの信号を出力し、NANDゲート71
15はLレベルの信号を出力し、インバータ7117
は、Hレベルの信号をPチャネルMOSトランジスタ7
124およびNチャネルMOSトランジスタ7125の
ゲート端子へ出力する。また、NANDゲート7114
は、Hレベルの信号を出力し、インバータ7116は、
Lレベルの信号をPチャネルMOSトランジスタ712
0およびNチャネルMOSトランジスタ7121のゲー
ト端子へ出力する。
【0133】そうすると、PチャネルMOSトランジス
タ7120およびNチャネルMOSトランジスタ712
5はオンされ、NチャネルMOSトランジスタ7121
およびPチャネルMOSトランジスタ7124はオフさ
れ、GIO線ライトドライバ711Aは、グローバルデ
ータ線GIOWへ電源電圧Vccを出力し、グローバル
データ線/GIOWへ接地電圧を出力する。
【0134】つまり、GIO線ライトドライバ711A
は、データ「1」またはデータ「0」の入力に対してG
IO線ライトドライバ711と反対の電圧をグローバル
データ線対GIOW,/GIOWへ出力する。
【0135】GIO線ライトドライバ711Aにおいて
も、データをメモリセルに書込まないときLレベルの信
号WMが端子7112から入力される。そうすると、P
チャネルMOSトランジスタ7120,7124はオン
され、NチャネルMOSトランジスタ7121,712
4はオフされる。したがって、GIO線ライトドライバ
711Aは、グローバルデータ線対GIOW,/GIO
Wへ電源電圧Vccを出力し、グローバルデータ線対G
IOW,/GIOWはイコライズ状態になるので、メモ
リセルへのデータの書込みは行なわれない。
【0136】図9および図10を参照して、読出専用グ
ローバルデータ線対GIOR,/GIORおよび書込専
用グローバルデータ線対GIOW,/GIOWが用いら
れた半導体記憶装置におけるメモリセルへのデータの入
出力について詳細に説明する。図9は、共通のグローバ
ルデータ線対GIO,/GIOが用いられた半導体記憶
装置におけるメモリセルへのデータの入出力の動作を説
明した図5に対応する図である。
【0137】図9を参照して、ビット線ドライバ751
は、PチャネルMOSトランジスタ7511とNチャネ
ルMOSトランジスタ7512とを含む。PチャネルM
OSトランジスタ7511およびNチャネルMOSトラ
ンジスタ7512は、電源ノード7513と接地ノード
7514との間に直列に接続される。電源ノード751
3は、VccP発生回路10から電源電圧VccPが供
給される。ビット線ドライバ751は、列デコーダ51
1に含まれ、コマンドデコーダ回路63からの信号CS
LWに基づいてHレベルの信号またはLレベルの信号が
入力される。そして、ビット線ドライバ751は、電源
電圧VccPから成る列選択信号VACSLWをGIO
線ゲート回路84へ出力する。
【0138】ビット線ドライバ752は、PチャネルM
OSトランジスタ7521とNチャネルMOSトランジ
スタ7522とを含む。PチャネルMOSトランジスタ
7521およびNチャネルMOSトランジスタ7522
は、電源ノード7523と接地ノード7524との間に
直列に接続される。電源ノード7523は、VccP発
生回路10から電源電圧VccPが供給される。ビット
線ドライバ752は、列デコーダ511に含まれ、コマ
ンドデコーダ回路63からの信号CSLRに基づいてH
レベルの信号またはLレベルの信号が入力される。そし
て、ビット線ドライバ752は、電源電圧VccPから
成る列選択信号VACSLRをGIO線ゲート回路86
へ出力する。
【0139】メモリセルへのデータの書込時、ビット線
ドライバ751に対応するビット線対BL,/BLが選
択されるとき、PチャネルMOSトランジスタ7511
およびNチャネルMOSトランジスタ7512は、ゲー
ト端子にLレベルの信号を受ける。その結果、Pチャネ
ルMOSトランジスタ7511はオンされ、Nチャネル
MOSトランジスタ7512はオフされ、ビット線ドラ
イバ751は、電源電圧VccPから成る列選択信号V
ACSLWをGIO線ゲート回路84へ出力する。
【0140】ビット線ドライバ751に対応するビット
線対BL,/BLが選択されないとき、PチャネルMO
Sトランジスタ7511およびNチャネルMOSトラン
ジスタ7512は、ゲート端子にHレベルの信号を受け
る。その結果、PチャネルMOSトランジスタ7511
はオフされ、NチャネルMOSトランジスタ7512は
オンされ、ビット線ドライバ751は、接地電圧から成
る列選択信号VACSLWをGIO線ゲート回路84へ
出力する。
【0141】GIO線ゲート回路84は、列選択信号V
ACSLに代えて列選択信号VACSLWを受ける点以
外は図5の説明と同じである。
【0142】GIO線ゲート回路86は、ビット線ドラ
イバ752から、電源電圧VccPから成る列選択信号
VACSLRを受けるとNチャネルMOSトランジスタ
862,864がオンされる。そして、メモリセルから
読出された読出データがセンスアンプ83によって増幅
され、ビット線対BL,/BL上を電圧(VccA,
0)として伝達されたとき、NチャネルMOSトランジ
スタ861はオンされ、NチャネルMOSトランジスタ
863はオフされる。そうすると、読出専用のグローバ
ルデータ線GIORはプリチャージ電位である電源電圧
Vccから接地電圧に低下し、グローバルデータ線/G
IORはプリチャージ電位である電源電圧Vccを維持
する。したがって、読出データがGIO線ゲート回路8
6を通過するとき、グローバルデータ線対GIOR,/
GIOR上の電位は、ビット線対BL,/BL上の電位
と反転する。
【0143】その他は、図5の説明と同じである。図1
0を参照して、メモリセル401〜40nのいずれかへ
のデータの書込動作について説明する。この場合、GI
O線イコライズ回路731は、グローバルデータ線対G
IO,/GIOのイコライズを終了しているものとす
る。そして、タイミングt1において、端子7112か
らHレベルの信号WMが入力され、端子7111からL
レベルの信号WDが入力されると、GIO線ライトドラ
イバ711Aは、上述したようにグローバルデータ線G
IOWへ電源電圧Vccから成るHレベルの信号を出力
し、グローバルデータ線/GIOWへ接地電圧から成る
Lレベルの信号を出力する。したがって、グローバルデ
ータ線/GIOWがHレベルからLレベルに変化する。
その後、ビット線ドライバ751は、タイミングt1−
1において電源電圧VccPから成るHレベルの列選択
信号VACSLWをGIO線ゲート回路84へ出力する
と、GIO線ゲート回路84のNチャネルMOSトラン
ジスタ841,842がオンされ、グローバルデータ線
GIOW上の電源電圧VccはNチャネルMOSトラン
ジスタ841を介してビット線BLへ伝達され、グロー
バルデータ線/GIOW上の接地電圧はNチャネルMO
Sトランジスタ842を介してビット線/BLへ伝達さ
れる。そして、ビット線対BL,/BL上の電圧は、セ
ンスアンプ83によって反転されてメモリセル401〜
40nのいずれかに書込まれる。
【0144】その後、タイミングt2においてHレベル
の信号WDおよびHレベルの信号WMがそれぞれ端子7
111,7112から入力される。そうすると、GIO
線ライトドライバ711Aは、上述したように接地電圧
から成るLレベルの信号をグローバルデータ線GIOW
へ出力し、電源電圧Vccから成るHレベルの信号をグ
ローバルデータ線/GIOWへ出力する。したがって、
グローバルデータ線GIOWがHレベルからLレベルに
変化する。その後、ビット線ドライバ751は、タイミ
ングt2−1において電源電圧VccPから成るHレベ
ルの列選択信号VACSLWをGIO線ゲート回路84
へ出力すると、GIO線ゲート回路84のNチャネルM
OSトランジスタ841,842がオンされ、グローバ
ルデータ線GIOW上の接地電圧はNチャネルMOSト
ランジスタ841を介してビット線BLへ伝達され、グ
ローバルデータ線/GIO上の電源電圧VccはNチャ
ネルMOSトランジスタ842を介してビット線/BL
へ伝達される。そして、ビット線対BL,/BL上の電
圧は、センスアンプ83によって反転されてメモリセル
401〜40nのいずれかに書込まれる。
【0145】タイミングt3においてLレベルの信号W
Mが端子7112から入力されると、GIO線ライトド
ライバ711Aは、上述したようにグローバルデータ線
対GIOW,/GIOWの両方に電源電圧Vccを出力
する。そして、タイミングt3−1において、ビット線
ドライバ751は、電源電圧VccPから成る列選択信
号VACSLWをGIO線ゲート回路84へ出力する。
そうすると、グローバルデータ線対GIOW,/GIO
W上の電圧(Vcc、Vcc)は、NチャネルMOSト
ランジスタ841,842を介してビット線対BL,/
BLへ伝達される。この場合、ビット線対BL,/BL
の両方に電圧Vccが伝達されるため、データのメモリ
セルへの書込みは行なわれない。
【0146】メモリセル401〜40nのいずれかから
のデータの読出動作については、GIO線ゲート回路8
6を通過する際に、ビット線対BL,/BL上の電圧が
反転されてグローバルデータ線対GIOR,/GIOR
へ伝達される以外は、図5の説明と同じである。
【0147】読出専用のグローバルデータ線対GIO
R,/GIORおよび書込専用のグローバルデータ線対
GIOW,/GIOWが用いられる場合にも、VccP
発生回路10は、上述した式(1)〜(4)のいずれか
を満たす電源電圧VccPを発生する。したがって、読
出専用のグローバルデータ線対GIOR,/GIORお
よび書込専用のグローバルデータ線対GIOW,/GI
OWが用いられる場合、GIO線ライトドライバに供給
される電源電圧をセンスアンプに供給される電源電圧よ
りも低くしてもGIO線ライトドライバを構成するPチ
ャネルMOSトランジスタへのリーク電流を低く抑える
ことができる。
【0148】実施の形態1によれば、半導体記憶装置
は、グローバルデータ線対をビット線対に接続するゲー
ト回路を構成するMOSトランジスタのゲート端子に印
加する電圧を、MOSトランジスタのソース端子とドレ
イン端子との間に流れる電流が所定値以下になる電圧に
制御したので、GIO線ライトドライバを構成するMO
Sトランジスタの基板へ流れるリーク電流を低く抑える
ことができる。
【0149】[実施の形態2]図11を参照して、実施
の形態2による半導体記憶装置100Aは、図1に示す
半導体記憶装置100のVccP発生回路10をVcc
P発生回路10Aに代え、端子6を追加したものであ
り、その他は半導体記憶装置100と同じである。
【0150】ユーザが半導体記憶装置を使用する場合、
電源電圧Vccの電圧レベルはユーザによって異なる。
ユーザが、半導体記憶装置の製造者が想定している電源
電圧Vccよりも低い電源電圧Vccを選択した場合、
電源電圧Vccと電源電圧VccAとの電圧差はさらに
大きくなり、MOSトランジスタの基板へのリーク電流
が大きくなる。したがって、MOSトランジスタの基板
へのリーク電流を低く抑えるために、電源電圧VccP
の電圧レベルを電源電圧Vccの電圧レベルに応じて変
化させる必要がある。
【0151】半導体記憶装置100Aは、ユーザが選択
した電源電圧Vccの電圧レベルに応じて電源電圧Vc
cPの電圧レベルを変えることができるVccP発生回
路10Aを搭載した半導体記憶装置である。
【0152】ユーザが選択した電源電圧Vccの電圧レ
ベルを示すコマンド信号が端子6から入力される。コマ
ンドデコーダ回路63は、このコマンド信号をデコード
し、電源電圧Vccの電圧レベルに応じた電源電圧Vc
cPを発生するための信号VLをVccP発生回路10
Aへ出力する。VccP発生回路10Aは、入力された
信号VLに基づいて電源電圧Vccの電圧レベルに応じ
た電源電圧VccPを発生する。
【0153】図12を参照して、VccP発生回路10
Aは、A端子、B端子、C端子、およびB.I.端子を
有する。A端子は、VccP発生回路10Aが外部電源
電圧exVddを降圧して電源電圧VccPを発生する
際の参照電圧(ユーザが選択した電源電圧Vcc、以下
同じ)として1.0Vを選択するための端子である。B
端子は、VccP発生回路10Aが外部電源電圧exV
ddを降圧して電源電圧VccPを発生する際の参照電
圧として1.2Vを選択するための端子である。C端子
は、VccP発生回路10Aが外部電源電圧exVdd
を降圧して電源電圧VccPを発生する際の参照電圧と
して1.5Vを選択するための端子である。B.I.端
子は、B.I.時、B.I.切替え信号が入力されるの
で、その切替え信号を用いてVccP発生回路10Aが
外部電源電圧exVddを降圧して電源電圧VccPを
発生する際の参照電圧としてB.I.時のB.I.電圧
を選択するための端子である。したがって、信号VLは
4ビットの信号であり、[S1,S2,S3,S4]か
ら成る。各成分S1〜S4の各々は、HレベルまたはL
レベルから成る。また、成分S1は、参照電圧:1.0
Vに対応し、成分S2は、参照電圧:1.2Vに対応
し、成分S3は、参照電圧:1.5Vに対応し、成分S
4は、参照電圧:B.I.電圧に対応する。
【0154】図13を参照して、VccP発生回路10
Aは、[H,L,L,L]から成る信号VLを受ける
と、A端子のみにHレベルの信号が入力されるので、参
照電圧:1.0Vを参照して1.5Vの電源電圧Vcc
Pを発生する。また、VccP発生回路10Aは、
[L,H,L,L]から成る信号VLを受けると、B端
子のみにHレベルの信号が入力されるので、参照電圧:
1.2Vを参照して1.7Vの電源電圧VccPを発生
する。さらに、VccP発生回路10Aは、[L,L,
H,L]から成る信号VLを受けると、C端子のみにH
レベルの信号が入力されるので、参照電圧:1.5Vを
参照して2.0Vの電源電圧VccPを発生する。ま
た、さらに、VccP発生回路10Aは、[L,L,
L,H]から成る信号VLを受けると、B.I.端子の
みにHレベルの信号が入力されるので、参照電圧:B.
I.電圧を参照してB.I.+0.5Vの電源電圧Vc
cPを発生する。つまり、VccP発生回路10Aは、
Vcc+Vthを発生する。
【0155】このように、VccP発生回路10Aは、
ユーザが選択した電源電圧Vccに応じて電圧レベルが
変動する電源電圧VccPを発生し、その発生した電源
電圧VccPを列デコーダ511へ出力する。列デコー
ダ511に含まれるビット線ドライバ741,751
は、対応するビット線対BL,/BLが選択されると
き、電源電圧Vccの電圧レベルに応じた電源電圧Vc
cPから成る列選択信号VACSL,VACSLWを発
生し、その発生した列選択信号VACSL,VACSL
WをGIO線ゲート回路84へ出力する。
【0156】そうすると、メモリセルへのデータの入出
力時において、GIO線ゲート回路84を介してGIO
線ライトドライバ711,711AまたはGIO線イコ
ライズ回路731のMOSトランジスタの基板へ流れる
リーク電流を低く抑えることができる。
【0157】その他は、実施の形態1と同じである。実
施の形態2によれば、半導体記憶装置は、ユーザが選択
した電源電圧の電圧レベルに応じて、グローバルデータ
線対をビット線対へ接続するGIO線ゲート回路を構成
するMOSトランジスタのゲート電圧を変化させるの
で、ユーザが選択する電源電圧の電圧レベルが変動して
もリーク電流を低く抑えることができる。
【0158】[実施の形態3]図14を参照して、実施
の形態3による半導体記憶装置100Bは、図11に示
す半導体記憶装置100AのVccP発生回路10Aを
VccP発生回路10Bに代えたものであり、その他は
半導体記憶装置100Aと同じである。
【0159】半導体記憶装置100Bは、ユーザが選択
した電源電圧Vccの電圧レベルに応じて電源電圧Vc
cPの電圧レベルを変えることができるVccP発生回
路10Bを搭載した半導体記憶装置である。
【0160】ユーザが選択した電源電圧Vccの電圧レ
ベルを示すコマンド信号が端子6から入力される。コマ
ンドデコーダ回路63は、このコマンド信号をデコード
し、電源電圧Vccの電圧レベルに応じた電源電圧Vc
cPを発生する際の参照電圧を選択するための選択信号
SELをVccP発生回路10Bへ出力する。VccP
発生回路10Bは、入力された選択信号SELに基づい
て参照電圧を選択し、その選択した参照電圧を参照して
電源電圧Vccの電圧レベルに応じた電源電圧VccP
を発生する。
【0161】図15を参照して、VccP発生回路10
Bは、参照電圧発生回路21〜23と、セレクター24
と、降圧回路25とを含む。参照電圧発生回路21は、
1.2Vの参照電圧を発生する。参照電圧発生回路22
は、1.5Vの参照電圧を発生する。参照電圧発生回路
23は、1.7Vの参照電圧を発生する。セレクター2
4は、選択信号SELに基づいて参照電圧:1.2V,
1.5V,1.7Vのいずれかを選択する。降圧回路2
5は、セレクター24から入力された参照電圧Vref
を参照して外部電源電圧exVddを降圧した電源電圧
VccPを発生する。セレクター24は、ユーザが1.
2Vの電源電圧Vccを選択したとき、参照電圧発生回
路21からの電圧1.2Vを選択する。セレクター24
は、ユーザが1.5Vの電源電圧Vccを選択したと
き、参照電圧発生回路22からの電圧1.5Vを選択す
る。セレクター24は、ユーザが1.7Vの電源電圧V
ccを選択したとき、参照電圧発生回路23からの電圧
1.7Vを選択する。降圧回路25は、セレクター24
から1.2Vの参照電圧Vrefが入力されたとき、
1.7Vの電源電圧VccPを発生する。降圧回路25
は、セレクター24から1.5Vの参照電圧Vrefが
入力されたとき、2.0Vの電源電圧VccPを発生す
る。降圧回路25は、セレクター24から1.7Vの参
照電圧Vrefが入力されたとき、2.2Vの電源電圧
VccPを発生する。
【0162】このように、VccP発生回路10Bは、
ユーザが選択した電源電圧Vccに応じて電圧レベルが
変動する電源電圧VccPを発生し、その発生した電源
電圧VccPを列デコーダ511へ出力する。列デコー
ダ511に含まれるビット線ドライバ741,751
は、対応するビット線対BL,/BLが選択されると
き、電源電圧Vccの電圧レベルに応じた電源電圧Vc
cPから成る列選択信号VACSL,VACSLWを発
生し、その発生した列選択信号VACSL,VACSL
WをGIO線ゲート回路84へ出力する。
【0163】そうすると、メモリセルへのデータの入出
力時において、GIO線ゲート回路84を介してGIO
線ライトドライバ711,711AまたはGIO線イコ
ライズ回路731のMOSトランジスタの基板へ流れる
リーク電流を低く抑えることができる。
【0164】その他は、実施の形態2と同じである。実
施の形態3によれば、半導体記憶装置は、ユーザが選択
した電源電圧の電圧レベルに応じて、グローバルデータ
線対をビット線対へ接続するGIO線ゲート回路を構成
するMOSトランジスタのゲート電圧を変化させるの
で、ユーザが選択する電源電圧の電圧レベルが変動して
もリーク電流を低く抑えることができる。
【0165】[実施の形態4]図16を参照して、実施
の形態4による半導体記憶装置100Cは、図1に示す
半導体記憶装置100のVccP発生回路10をVcc
P発生回路10Cに代えたものであり、その他は半導体
記憶装置100と同じである。
【0166】半導体記憶装置100Cは、ユーザが選択
した電源電圧Vccの電圧レベルに応じて電源電圧Vc
cPの電圧レベルを変えることができるVccP発生回
路10Cを搭載した半導体記憶装置である。
【0167】ユーザが選択した電源電圧Vccの電圧レ
ベルに応じて電源電圧VccPの電圧レベルを変えるた
めの信号/SW1〜/SW4が入力されると、VccP
発生回路10Cは、入力された信号/SW1〜/SW4
に基づいて参照電圧の電圧レベルを変化させ、その変化
させた参照電圧を参照して電源電圧Vccの電圧レベル
に応じた電源電圧VccPを発生する。
【0168】図17を参照して、VccP発生回路10
Cは、参照電圧発生回路26と、降圧回路27とを含
む。参照電圧発生回路26は、信号/SW1〜/SW4
に基づいて参照電圧Vrefの電圧レベルを変化し、そ
の変化した参照電圧を降圧回路27へ出力する。降圧回
路27は参照電圧発生回路26から入力された参照電圧
Vrefを参照して外部電源電圧exVddを降圧した
電源電圧VccPを発生する。
【0169】図18を参照して、参照電圧発生回路26
は、定電流回路261と、PチャネルMOSトランジス
タ262〜277とを含む。定電流回路261は、電源
ノード278とノード279との間に設けられ、電源ノ
ード278に供給される外部電源電圧exVddに応じ
た電流をノード279へ流す。
【0170】PチャネルMOSトランジスタ262〜2
65は、ノード279とノード280との間に直列に接
続される。PチャネルMOSトランジスタ262〜26
5は、ノード279上の電圧を基板電圧として受ける。
また、PチャネルMOSトランジスタ262〜265
は、ノード280上の電圧をゲート端子に受ける。Pチ
ャネルMOSトランジスタ266〜269は、ノード2
79とノード280との間に直列に接続される。Pチャ
ネルMOSトランジスタ266〜269は、Pチャネル
MOSトランジスタ262〜265に対して並列に接続
される。また、PチャネルMOSトランジスタ266〜
269は、それぞれ、信号/SW1〜/SW4をゲート
端子に受ける。PチャネルMOSトランジスタ266の
ドレイン端子は、PチャネルMOSトランジスタ262
のドレイン端子と接続される。PチャネルMOSトラン
ジスタ267のドレイン端子は、PチャネルMOSトラ
ンジスタ263のドレイン端子と接続される。Pチャネ
ルMOSトランジスタ268のドレイン端子は、Pチャ
ネルMOSトランジスタ264のドレイン端子と接続さ
れる。PチャネルMOSトランジスタ269のドレイン
端子は、PチャネルMOSトランジスタ265のドレイ
ン端子と接続される。
【0171】PチャネルMOSトランジスタ270〜2
73は、ノード280と接地ノード281との間に直列
に接続される。PチャネルMOSトランジスタ270〜
273は、ノード280上の電圧を基板電圧として受け
る。また、PチャネルMOSトランジスタ270〜27
3は、接地ノード281に供給される接地電圧をゲート
端子に受ける。PチャネルMOSトランジスタ274〜
277は、ノード280と接地ノード281との間に直
列に接続される。PチャネルMOSトランジスタ274
〜277は、PチャネルMOSトランジスタ270〜2
73に対して並列に接続される。また、PチャネルMO
Sトランジスタ274〜277は、それぞれ、信号/S
W1〜/SW4をゲート端子に受ける。PチャネルMO
Sトランジスタ274のドレイン端子は、PチャネルM
OSトランジスタ270のドレイン端子と接続される。
PチャネルMOSトランジスタ275のドレイン端子
は、PチャネルMOSトランジスタ271のドレイン端
子と接続される。PチャネルMOSトランジスタ276
のドレイン端子は、PチャネルMOSトランジスタ27
2のドレイン端子と接続される。PチャネルMOSトラ
ンジスタ277のドレイン端子は、PチャネルMOSト
ランジスタ273のドレイン端子と接続される。
【0172】信号/SW1〜/SW4の全てをHレベル
にすると、参照電圧発生回路26は、電圧レベルを上昇
させた参照電圧Vrefをノード279から降圧回路2
7へ出力する。また、信号/SW4のみをHレベルにす
ると、参照電圧発生回路26は、電圧レベルを低下させ
た参照電圧Vrefをノード279から降圧回路27へ
出力する。このように、信号/SW1〜/SW4をHレ
ベルまたはLレベルに設定することによって、参照電圧
発生回路26は、電圧レベルを変化させた参照電圧Vr
efを降圧回路27へ出力する。
【0173】したがって、ユーザが選択した電源電圧V
ccの電圧レベルに応じて信号/SW1〜/SW4の論
理レベルを切替えることによって、VccP発生回路1
0Cは、電源電圧Vccの電圧レベルに応じた電源電圧
VccPを発生する。
【0174】そして、VccP発生回路10Cは、発生
した電源電圧VccPを列デコーダ511へ出力する。
列デコーダ511に含まれるビット線ドライバ741,
751は、対応するビット線対BL,/BLが選択され
るとき、電源電圧Vccの電圧レベルに応じた電源電圧
VccPから成る列選択信号VACSL,VACSLW
を発生し、その発生した列選択信号VACSL,VAC
SLWをGIO線ゲート回路84へ出力する。
【0175】そうすると、メモリセルへのデータの入出
力時において、GIO線ゲート回路84を介してGIO
線ライトドライバ711,711AまたはGIO線イコ
ライズ回路731のMOSトランジスタの基板へ流れる
リーク電流を低く抑えることができる。
【0176】その他は、実施の形態1と同じである。実
施の形態4によれば、半導体記憶装置は、ユーザが選択
した電源電圧の電圧レベルに応じて、グローバルデータ
線対をビット線対へ接続するGIO線ゲート回路を構成
するMOSトランジスタのゲート電圧を変化させるの
で、ユーザが選択する電源電圧の電圧レベルが変動して
もリーク電流を低く抑えることができる。
【0177】[実施の形態5]図19を参照して、実施
の形態5による半導体記憶装置100Dは、図11に示
す半導体記憶装置100AのVccP発生回路10Aを
VccP発生回路10Dに代え、端子6を端子7に代え
たものであり、その他は、半導体記憶装置100Aと同
じである。
【0178】半導体記憶装置100Dは、選択されたモ
ードに応じて電源電圧VccPの電圧レベルを変えるこ
とができるVccP発生回路10Dを搭載した半導体記
憶装置である。
【0179】半導体記憶装置100Dのモードを制御す
るための信号MDが端子7から入力される。コマンドデ
コーダ回路63は、端子7から入力された信号をデコー
ドし、モード信号MDEをVccP発生回路10Dへ出
力する。このモード信号MDEは[S5,S6,S7,
S8]から成る。S5〜S8の各々は、Hレベルまたは
Lレベルから成る。成分S5は、高速モードに対応し、
成分S6は、低電圧モードに対応し、成分S7は、ノー
マルモードに対応し、成分S8は、低速モードに対応す
る。
【0180】図20を参照して、VccP発生回路10
Dは、A端子、B端子、C端子、およびD端子を有す
る。A端子は、VccP発生回路10Dが外部電源電圧
exVddを降圧して電源電圧VccPを発生する際の
参照電圧として1.0Vを選択するための端子である。
B端子は、VccP発生回路10Dが外部電源電圧ex
Vddを降圧して電源電圧VccPを発生する際の参照
電圧として1.2Vを選択するための端子である。C端
子は、VccP発生回路10Dが外部電源電圧exVd
dを降圧して電源電圧VccPを発生する際の参照電圧
として1.5Vを選択するための端子である。D端子
は、VccP発生回路10Dが外部電源電圧exVdd
を降圧して電源電圧VccPを発生する際の参照電圧と
して1.7Vを選択するための端子である。
【0181】したがって、VccP発生回路10Dは、
[H,L,L,L]から成るモード信号MDEが入力さ
れると低電圧モード時の参照電圧として1.0Vを選択
し、[L,H,L,L]から成るモード信号MDEが入
力されると低速モード時の参照電圧として1.2Vを選
択し、[L,L,H,L]から成るモード信号MDEが
入力されるとノーマルモード時の参照電圧として1.5
Vを選択し、[L,L,L,H]から成るモード信号M
DEが入力されると高速モード時の参照電圧として1.
7Vを選択する。
【0182】そして、VccP発生回路10Dは、1.
0Vの参照電圧を参照して1.5Vの電源電圧VccP
を発生し、1.2Vの参照電圧を参照して1.7Vの電
源電圧VccPを発生し、1.5Vの参照電圧を参照し
て2.0Vの電源電圧VccPを発生し、1.7Vの参
照電圧を参照して2.2Vの電源電圧VccPを発生す
る。
【0183】このように、VccP発生回路10Dは、
各モードに応じて電圧レベルを変えた電源電圧VccP
を発生し、その発生した電源電圧VccPを列デコーダ
511へ出力する。列デコーダ511に含まれるビット
線ドライバ741,751は、対応するビット線対B
L,/BLが選択されるとき、電源電圧Vccの電圧レ
ベルに応じた電源電圧VccPから成る列選択信号VA
CSL,VACSLWを発生し、その発生した列選択信
号VACSL,VACSLWをGIO線ゲート回路84
へ出力する。
【0184】そうすると、メモリセルへのデータの入出
力時において、GIO線ゲート回路84を介してGIO
線ライトドライバ711,711AまたはGIO線イコ
ライズ回路731のMOSトランジスタの基板へ流れる
リーク電流を低く抑えることができる。
【0185】その他は、実施の形態2と同じである。実
施の形態5によれば、半導体記憶装置は、半導体記憶装
置の各モードに応じて、グローバルデータ線対をビット
線対へ接続するGIO線ゲート回路を構成するMOSト
ランジスタのゲート電圧を変化させるので、半導体記憶
装置のモードが変化してもリーク電流を低く抑えること
ができる。
【0186】[実施の形態6]図21を参照して、実施
の形態6による半導体記憶装置100Eは、図1に示す
半導体記憶装置100のVccP発生回路10をVcc
P発生回路10Eに代えたものであり、その他は、半導
体記憶装置100と同じである。
【0187】半導体記憶装置100Eは、ユーザが選択
した電源電圧Vccの電圧レベルに応じて電源電圧Vc
cPの電圧レベルを変えることができるVccP発生回
路10Eを搭載した半導体記憶装置である。
【0188】端子31は1.5Vの電圧を供給するため
の端子であり、端子32は1.7Vの電圧を供給するた
めの端子であり、端子33は2.0Vの電圧を供給する
ための端子であり、端子34は2.2Vの電圧を供給す
るための端子である。
【0189】ユーザが電源電圧Vccとして1.0Vを
選択したとき端子31から1.5Vの電圧が供給され、
ユーザが電源電圧Vccとして1.2Vを選択したとき
端子31から1.7Vの電圧が供給され、ユーザが電源
電圧Vccとして1.5Vを選択したとき端子31から
2.0Vの電圧が供給され、ユーザが電源電圧Vccと
して1.7Vを選択したとき端子31から2.2Vの電
圧が供給される。
【0190】VccP発生回路10Eは、端子31〜3
4のうち電圧が供給された端子からの電圧を電源電圧V
ccPとして出力する。
【0191】図22を参照して、VccP発生回路10
Eは、パッド35〜39と、ワイヤ55とを含む。パッ
ド35は、端子31に対応して設けられ、端子31に供
給された1.5Vの電圧を受ける。パッド36は、端子
32に対応して設けられ、端子32に供給された1.7
Vの電圧を受ける。パッド37は、端子33に対応して
設けられ、端子33に供給された2.0Vの電圧を受け
る。パッド38は、端子34に対応して設けられ、端子
34に供給された2.2Vの電圧を受ける。パッド39
は、パッド35〜38のうちワイヤ55によって接続さ
れたパッドからの電圧を受け、その受けた電圧を電源電
圧VccPとして出力する。
【0192】したがって、ユーザが電源電圧Vccとし
て1.0Vを選択したとき端子31に1.5Vの電圧が
供給され、ワイヤ55はパッド39をパッド35に接続
する。そして、VccP発生回路10Eは、1.5Vの
電源電圧VccPを出力する。ユーザが電源電圧Vcc
として1.2Vを選択したとき端子32に1.7Vの電
圧が供給され、ワイヤ55はパッド39をパッド36に
接続する。そして、VccP発生回路10Eは、1.7
Vの電源電圧VccPを出力する。ユーザが電源電圧V
ccとして1.5Vを選択したとき端子33に2.0V
の電圧が供給され、ワイヤ55はパッド39をパッド3
7に接続する。そして、VccP発生回路10Eは、
2.0Vの電源電圧VccPを出力する。ユーザが電源
電圧Vccとして1.7Vを選択したとき端子34に
2.2Vの電圧が供給され、ワイヤ55はパッド39を
パッド38に接続する。そして、VccP発生回路10
Eは、2.2Vの電源電圧VccPを出力する。
【0193】このように、VccP発生回路10Eは、
ユーザが選択した電源電圧Vccの電圧レベルに応じて
電源電圧VccPを選択し、その選択した電源電圧Vc
cPを列デコーダ511へ出力する。列デコーダ511
に含まれるビット線ドライバ741,751は、対応す
るビット線対BL,/BLが選択されるとき、電源電圧
Vccの電圧レベルに応じた電源電圧VccPから成る
列選択信号VACSL,VACSLWを発生し、その発
生した列選択信号VACSL,VACSLWをGIO線
ゲート回路84へ出力する。
【0194】そうすると、メモリセルへのデータの入出
力時において、GIO線ゲート回路84を介してGIO
線ライトドライバ711,711AまたはGIO線イコ
ライズ回路731のMOSトランジスタの基板へ流れる
リーク電流を低く抑えることができる。
【0195】その他は、実施の形態1と同じである。実
施の形態6においては、半導体記憶装置100Eを作製
する際のマスクによってVccP発生回路10Eに供給
される電圧を電源電圧Vccの電圧レベルに応じて変化
させてもよい。つまり、図22に示すパッド39をパッ
ド35〜38のいずれかに接続する際、ワイヤ55では
なく、マスクによる配線によってパッド39をパッド3
5〜38のいずれかに接続してもよい。
【0196】実施の形態6によれば、半導体記憶装置
は、ユーザが選択した電源電圧の電圧レベルに応じて、
グローバルデータ線対をビット線対へ接続するGIO線
ゲート回路を構成するMOSトランジスタのゲート電圧
を変化させるので、ユーザが選択する電源電圧の電圧レ
ベルが変動してもリーク電流を低く抑えることができ
る。
【0197】[実施の形態7]図23を参照して、実施
の形態7による半導体記憶装置100Fは、図16に示
す半導体記憶装置100Cに端子7を追加し、VccP
発生回路10CをVccP発生回路10Fに代えたもの
であり、その他は、半導体記憶装置100Cと同じであ
る。
【0198】半導体記憶装置100Fは、選択されたモ
ードに応じて電源電圧VccPの電圧レベルを変えるこ
とができるVccP発生回路10Fを搭載した半導体記
憶装置である。
【0199】半導体記憶装置100Fのモードを制御す
るための信号MDが端子7から入力される。コマンドデ
コーダ回路63は、端子7から入力された信号MDをデ
コードし、モードに応じて電源電圧VccPの電圧レベ
ルを変化させるための信号/SW1〜/SW4をVcc
P発生回路10Fへ出力する。選択されるモードとして
は、高速モード、低速モード、ノーマルモード、および
低電圧モードがある。
【0200】VccP発生回路10Fは、図17に示す
VccP発生回路10Cと同じ構成から成る。
【0201】また、各モードにおいて、VccP発生回
路10Fが参照する参照電圧およびその参照電圧と電源
電圧VccPとの関係は、実施の形態5における説明と
同じである。
【0202】このように、VccP発生回路10Fは、
各モードに応じて電圧レベルを変えた電源電圧VccP
を発生し、その発生した電源電圧VccPを列デコーダ
511へ出力する。列デコーダ511に含まれるビット
線ドライバ741,751は、対応するビット線対B
L,/BLが選択されるとき、電源電圧Vccの電圧レ
ベルに応じた電源電圧VccPから成る列選択信号VA
CSL,VACSLWを発生し、その発生した列選択信
号VACSL,VACSLWをGIO線ゲート回路84
へ出力する。
【0203】そうすると、メモリセルへのデータの入出
力時において、GIO線ゲート回路84を介してGIO
線ライトドライバ711,711AまたはGIO線イコ
ライズ回路731のMOSトランジスタの基板へ流れる
リーク電流を低く抑えることができる。
【0204】その他は、実施の形態4,5と同じであ
る。実施の形態7によれば、半導体記憶装置は、半導体
記憶装置の各モードに応じて、グローバルデータ線対を
ビット線対へ接続するGIO線ゲート回路を構成するM
OSトランジスタのゲート電圧を変化させるので、半導
体記憶装置のモードが変化してもリーク電流を低く抑え
ることができる。
【0205】なお、上述した実施の形態1〜実施の形態
7までにおいて、GIO線ゲート回路を構成するNチャ
ネルMOSトランジスタのゲート端子に印加される電圧
は、上述した式(1)〜(4)のいずれかを満たせばよ
いが、より一般的には、ビット線対BL,/BLからグ
ローバルデータ線対GIO,/GIOまたはGIOW,
/GIOWの方向へ流れる電流を所定値よりも小さくす
る電圧であればよい。
【0206】[実施の形態8]図24を参照して、実施
の形態8による半導体記憶装置100Gは、図1に示す
半導体記憶装置100に端子7および基板電圧供給回路
90を追加したものであり、その他は、半導体記憶装置
100と同じである。
【0207】コマンドデコーダ回路63は、端子7から
入力された動作モードを示すコマンド信号をデコード
し、各動作モードを示すモード信号MDEを基板電圧供
給回路90へ出力する。
【0208】基板電圧供給回路90は、Vcc発生回路
20からの電源電圧Vcc、およびVccA発生回路3
0からの電源電圧VccAのうち電圧レベルが高い方の
電源電圧をモード信号MDEに基づいて選択し、その選
択した電源電圧を基板電圧Vsub1としてセンスアン
プ帯42〜44および周辺回路70のGIO線ライトド
ライバ71へ出力する。また、基板電圧供給回路90
は、端子8から供給された接地電圧Vs1、および端子
9から供給された接地電圧Vs2のうち電圧レベルが低
い方の接地電圧をモード信号MDEに基づいて選択し、
その選択した接地電圧を基板電圧Vsub2としてセン
スアンプ帯42〜44およびGIO線ライトドライバ7
1へ出力する。
【0209】図25を参照して、基板電圧供給回路90
は、高電圧供給回路91と低電圧供給回路92とから成
る。高電圧供給回路91は、電源ノード911,91
2,916,917と、端子913,914,918,
919と、スイッチ915,920とを含む。端子91
3は、電源ノード911から電源電圧Vccが供給され
る。端子914は、電源ノード912から電源電圧Vc
cAが供給される。端子918は、電源ノード916か
ら電源電圧Vccが供給される。端子919は、電源ノ
ード917から電源電圧VccAが供給される。スイッ
チ915は、モード信号に基づいて電源電圧Vccおよ
び電源電圧VccAのうち電圧レベルが高い方の電源電
圧を端子913または914から選択してPチャネルM
OSトランジスタ97の基板へ供給する。スイッチ92
0は、モード信号に基づいて電源電圧Vccおよび電源
電圧VccAのうち電圧レベルが高い方の電源電圧を端
子918または919から選択してPチャネルMOSト
ランジスタ93の基板へ供給する。
【0210】低電圧供給回路92は、接地ノード92
1,922,926,927と、端子923,924,
928,929と、スイッチ925,930とを含む。
端子923は、接地ノード921から接地電圧Vs1が
供給される。端子924は、接地ノード922から接地
電圧Vs2が供給される。端子928は、接地ノード9
26から接地電圧Vs1が供給される。端子929は、
接地ノード927から接地電圧Vs2が供給される。ス
イッチ925は、モード信号に基づいて接地電圧Vs1
および接地電圧Vs2のうち電圧レベルが低い方の接地
電圧を端子923または924から選択してNチャネル
MOSトランジスタ98の基板へ供給する。スイッチ9
30は、モード信号に基づいて接地電圧Vs1および接
地電圧Vs2のうち電圧レベルが低い方の接地電圧を端
子928または929から選択してNチャネルMOSト
ランジスタ94の基板へ供給する。
【0211】PチャネルMOSトランジスタ93および
NチャネルMOSトランジスタ94は電源ノード95と
接地ノード96との間に直列に接続される。電源ノード
95は電源電圧VccAが供給され、接地ノード96は
接地電圧Vs2が供給される。
【0212】PチャネルMOSトランジスタ97および
NチャネルMOSトランジスタ98は電源ノード99と
接地ノード101との間に直列に接続される。電源ノー
ド99は電源電圧Vccが供給され、接地ノード101
は接地電圧Vs1が供給される。
【0213】PチャネルMOSトランジスタ93および
NチャネルMOSトランジスタ94から成るインバータ
IV1は、PチャネルMOSトランジスタ97およびN
チャネルMOSトランジスタ98から成るインバータI
V2の出力ノード104を共有する。すなわち、インバ
ータIV1は、入力ノード102から入力された信号を
反転して出力ノード104へ出力する。また、インバー
タIV2は、入力ノード103から入力された信号を反
転して出力ノード104へ出力する。
【0214】図24および図25を参照して、基板電圧
供給回路90は、電源電圧VccAが電源電圧Vccよ
りも高く、かつ、接地電圧Vs2が接地電圧Vs1より
も低い動作モードを示すモード信号MDEがコマンドデ
コーダ回路63から入力されると、スイッチ915によ
って端子914から電源電圧VccAを選択してPチャ
ネルMOSトランジスタ97の基板へ電源電圧VccA
を供給する。また、基板電圧供給回路90は、スイッチ
920によって端子917から電源電圧VccAを選択
してPチャネルMOSトランジスタ93の基板へ電源電
圧VccAを供給する。さらに、基板電圧供給回路90
は、スイッチ925によって端子924から接地電圧V
s2を選択してNチャネルMOSトランジスタ98の基
板へ電源電圧VccAを供給する。また、さらに、基板
電圧供給回路90は、スイッチ930によって端子92
9から接地電圧Vs2を選択してNチャネルMOSトラ
ンジスタ94の基板へ接地電圧Vs2を供給する。そう
すると、低い電源電圧および高い接地電圧によって駆動
されているインバータIV2のPチャネルMOSトラン
ジスタ97およびNチャネルMOSトランジスタ98の
PN接合には逆バイアスが印加されるので、PN接合に
おいて順方向リーク電流が流れるのを防止できる。
【0215】電源電圧Vccが電源電圧VccAよりも
高く、かつ、接地電圧Vs1が接地電圧Vs2よりも低
い動作モードにおいては、基板電圧供給回路90は、上
述したのと同じように、電源電圧VccをPチャネルM
OSトランジスタ93,97の基板へ供給し、接地電圧
Vs1をNチャネルMOSトランジスタ94,98の基
板へ供給する。そうすると、低い電源電圧および高い接
地電圧によって駆動されているインバータIV1のPチ
ャネルMOSトランジスタ93およびNチャネルMOS
トランジスタ93のPN接合には逆バイアスが印加され
るので、PN接合において順方向リーク電流が流れるの
を防止できる。
【0216】本発明においては、図26に示すように、
電源ノード912,917に供給される電源電圧Vcc
Aが、電源ノード911,916に供給される電源電圧
Vccよりも高いとき、スイッチ915,920は電源
ノード912,917に供給される電源電圧VccAを
選択する。また、電源ノード911,916に供給され
る電源電圧Vccが、電源ノード912,917に供給
される電源電圧VccAよりも高いとき、スイッチ91
5,920は電源ノード911,916に供給される電
源電圧Vccを選択する。
【0217】さらに、接地ノード921,926に供給
される接地電圧Vs1が、接地ノード922,927に
供給される接地電圧Vs2よりも低いとき、スイッチ9
25,930は接地ノード921,926に供給される
接地電圧Vs1を選択する。また、さらに、接地ノード
922,927に供給される接地電圧Vs2が、接地ノ
ード921,926に供給される接地電圧Vs1よりも
低いとき、スイッチ925,930は接地ノード92
2,927に供給される接地電圧Vs2を選択する。
【0218】図27は、図5に基板電圧供給回路90を
追加した図である。実施の形態8においては、図25に
示した順方向リーク電流の防止方法を、図27に示すセ
ンスアンプ83を構成するPチャネルMOSトランジス
タ833およびNチャネルMOSトランジスタ835
と、GIO線ライトドライバ711を構成するPチャネ
ルMOSトランジスタ7120およびNチャネルMOS
トランジスタ7121とに適用する。すなわち、基板電
圧供給回路90は、電源電圧VccA,Vccのうち高
い方の電源電圧を基板電圧Vsub1としてPチャネル
MOSトランジスタ833,7120の基板へ供給し、
接地電圧Vs1,Vs2のうち低い方の接地電圧を基板
電圧Vsub2としてNチャネルMOSトランジスタ8
35,7121の基板へ供給する。これによって、Pチ
ャネルMOSトランジスタ833,7120およびNチ
ャネルMOSトランジスタ835,7121において順
方向リーク電流の発生が防止される。
【0219】また、図25に示す順方向リーク電流の防
止方法を、センスアンプ83を構成するPチャネルMO
Sトランジスタ832およびNチャネルMOSトランジ
スタ834と、GIO線ライトドライバ711を構成す
るPチャネルMOSトランジスタ7124およびNチャ
ネルMOSトランジスタ7125との間にも適用する。
【0220】さらに、図25に示す順方向リーク電流の
防止方法を、センスアンプ83を構成するPチャネルM
OSトランジスタ832およびNチャネルMOSトラン
ジスタ834と、GIO線イコライズ回路731を構成
するPチャネルMOSトランジスタ7311〜7313
との間にも適用する。
【0221】また、さらに、図25に示す順方向リーク
電流の防止方法を、センスアンプ83を構成するPチャ
ネルMOSトランジスタ833およびNチャネルMOS
トランジスタ835と、GIO線イコライズ回路731
を構成するPチャネルMOSトランジスタ7311〜7
313との間にも適用する。
【0222】なお、上記においては、電圧レベルを比較
する電源電圧または接地電圧は2つとして説明したが、
本発明においては、これに限らず、複数の電源電圧のう
ち電圧レベルが最も高い電源電圧または複数の接地電圧
のうち電圧レベルが最も低い接地電圧を基板電圧として
供給するものであればよい。
【0223】本発明においては、基板電圧供給回路90
を実施の形態2〜実施の形態7による半導体記憶装置1
00A〜100Fのいずれに適用してもよい。
【0224】実施の形態8によれば、半導体記憶装置
は、電圧レベルが異なる複数の電源電圧のうち最も高い
電源電圧をPチャネルMOSトランジスタの基板へ供給
し、電圧レベルが異なる複数の接地電圧のうち最も低い
接地電圧をNチャネルMOSトランジスタの基板へ供給
するので、MOSトランジスタにおけるPN接合の順方
向リーク電流を防止できる。
【0225】[実施の形態9]図28を参照して、実施
の形態9による半導体記憶装置100Hは、図24に示
す半導体記憶装置100Gの基板電圧供給回路90を基
板電圧供給回路90Aに代えたものであり、その他は半
導体記憶装置100Gと同じである。
【0226】基板電圧供給回路90Aは、Vcc発生回
路20からの電源電圧Vccを、VccA発生回路30
からの電源電圧VccAと比較して電圧レベルが高い電
源電圧を選択し、その選択した電源電圧を基板電圧Vs
ub1としてセンスアンプ帯42〜44および周辺回路
70のGIO線ライトドライバ71へ出力する。また、
基板電圧供給回路90Aは、端子8からの接地電圧Vs
1を、端子9からの接地電圧Vs2と比較して電圧レベ
ルが低い接地電圧を選択し、その選択した接地電圧を基
板電圧Vsub2としてセンスアンプ帯42〜44およ
び周辺回路70のGIO線ライトドライバ71へ出力す
る。
【0227】図29を参照して、基板電圧供給回路90
Aは、高電圧供給回路91Aと、低電圧供給回路92A
とを含む。高電圧供給回路91Aは、図25に示す高電
圧供給回路91にレベル比較回路940および電源ノー
ド941,942を追加したものであり、その他は、高
電圧供給回路91と同じである。レベル比較回路940
は、Vcc発生回路20から電源ノード941に供給さ
れた電源電圧Vccを、VccA発生回路30から電源
ノード942に供給された電源電圧VccAと比較し、
その比較結果をスイッチ915,920へ出力する。ス
イッチ915,920は、レベル比較回路940から入
力された比較結果に基づいて、端子913,918に供
給される電源電圧Vccまたは端子914,919に供
給される電源電圧VccAを選択して、それぞれ、Pチ
ャネルMOSトランジスタ97,93の基板へ供給す
る。
【0228】低電圧供給回路92Aは、図25に示す低
電圧供給回路92にレベル比較回路950および接地ノ
ード951,952を追加したものであり、その他は、
低電圧供給回路92と同じである。レベル比較回路95
0は、端子8から接地ノード951に供給された接地電
圧Vs1を、端子9から接地ノード952に供給された
接地電圧Vs2と比較し、その比較結果をスイッチ92
5,930へ出力する。スイッチ925,930は、レ
ベル比較回路950から入力された比較結果に基づい
て、端子921,926に供給される接地電圧Vs1ま
たは端子922,927に供給される接地電圧Vs2を
選択して、それぞれ、NチャネルMOSトランジスタ9
8,94の基板へ供給する。
【0229】実施の形態9においても、図29に示した
順方向リーク電流の防止方法を、図27に示すセンスア
ンプ83を構成するPチャネルMOSトランジスタ83
3およびNチャネルMOSトランジスタ835と、GI
O線ライトドライバ711を構成するPチャネルMOS
トランジスタ7120およびNチャネルMOSトランジ
スタ7121とに適用する。
【0230】また、図29に示す順方向リーク電流の防
止方法を、センスアンプ83を構成するPチャネルMO
Sトランジスタ832およびNチャネルMOSトランジ
スタ834と、GIO線ライトドライバ711を構成す
るPチャネルMOSトランジスタ7124およびNチャ
ネルMOSトランジスタ7125との間にも適用する。
【0231】さらに、図29に示す順方向リーク電流の
防止方法を、センスアンプ83を構成するPチャネルM
OSトランジスタ832およびNチャネルMOSトラン
ジスタ834と、GIO線イコライズ回路731を構成
するPチャネルMOSトランジスタ7311〜7313
との間にも適用する。
【0232】さらに、図29に示す順方向リーク電流の
防止方法を、センスアンプ83を構成するPチャネルM
OSトランジスタ833およびNチャネルMOSトラン
ジスタ835と、GIO線イコライズ回路731を構成
するPチャネルMOSトランジスタ7311〜7313
との間にも適用する。
【0233】半導体記憶装置100Hは、基板電圧供給
回路90Aに代えて図30に示す基板電圧供給回路90
Bを搭載してもよい。
【0234】基板電圧供給回路90Bは、PチャネルM
OSトランジスタ962,963,973,974,9
83,984,992,993,947,948,99
5,996と、NチャネルMOSトランジスタ953,
955,964,965,971,975,976,9
81,985,986,997,998と、増幅回路9
45,969,979,990と、キャパシタ946,
970,980,991とを含む。
【0235】PチャネルMOSトランジスタ962およ
びNチャネルMOSトランジスタ964は、電源ノード
960と接地ノード966との間に直列に接続される。
また、PチャネルMOSトランジスタ963およびNチ
ャネルMOSトランジスタ965は、電源ノード960
と接地ノード966との間に直列に接続される。ノード
967上の電圧はPチャネルMOSトランジスタ96
2,963のゲート端子に与えられる。NチャネルMO
Sトランジスタ964は、電源ノード960からの電源
電圧VccAをゲート端子に受ける。NチャネルMOS
トランジスタ965は、電源ノード961からの電源電
圧Vccをゲート端子に受ける。
【0236】増幅回路969は、ノード968上の電圧
を受け、その受けた電圧を増幅してキャパシタ970へ
出力する。NチャネルMOSトランジスタ953は、電
源ノード960とノード954との間にダイオード接続
される。NチャネルMOSトランジスタ971は、電源
ノード960とノード972との間に接続され、ノード
954上の電圧をゲート端子に受ける。
【0237】PチャネルMOSトランジスタ962,9
63およびNチャネルMOSトランジスタ964,96
5は、電源ノード960に供給された電源電圧VccA
を、電源ノード961に供給された電源電圧Vccと差
動比較し、その比較結果をノード968上の電圧として
出力する。電源ノード960に供給される電源電圧Vc
cAが電源ノード961に供給される電源電圧Vccよ
りも高いとき、ノード968上の電圧が相対的に高くな
る。そして、増幅回路969を介してキャパシタ970
へ供給される電荷が増加するので、それに応じて電源ノ
ード960からNチャネルMOSトランジスタ953を
介してノード954へ供給される電荷が増加する。その
結果、ノード954上の電圧は高くなり、NチャネルM
OSトランジスタ971がオンされ、電源電圧VccA
が電源ノード960からノード972に供給される。
【0238】電源ノード960に供給される電源電圧V
ccAが電源ノード961に供給される電源電圧Vcc
よりも低いとき、ノード968上の電圧が相対的に低く
なる。そして、増幅回路969を介してキャパシタ97
0へ供給される電荷が減少するので、それに応じて電源
ノード960からNチャネルMOSトランジスタ953
を介してノード954へ供給される電荷も減少する。そ
の結果、ノード954上の電圧は低くなり、Nチャネル
MOSトランジスタ971がオフされ、電源電圧Vcc
Aが電源ノード960からノード972に供給されな
い。
【0239】PチャネルMOSトランジスタ973およ
びNチャネルMOSトランジスタ975は、電源ノード
961と接地ノード966との間に直列に接続される。
また、PチャネルMOSトランジスタ974およびNチ
ャネルMOSトランジスタ976は、電源ノード961
と接地ノード966との間に直列に接続される。ノード
977上の電圧はPチャネルMOSトランジスタ97
3,974のゲート端子に与えられる。NチャネルMO
Sトランジスタ975は、電源ノード961からの電源
電圧Vccをゲート端子に受ける。NチャネルMOSト
ランジスタ976は、電源ノード960からの電源電圧
VccAをゲート端子に受ける。
【0240】増幅回路979は、ノード978上の電圧
を受け、その受けた電圧を増幅してキャパシタ980へ
出力する。NチャネルMOSトランジスタ955は、電
源ノード961とノード956との間にダイオード接続
される。NチャネルMOSトランジスタ981は、電源
ノード961とノード982との間に接続され、ノード
956上の電圧をゲート端子に受ける。
【0241】PチャネルMOSトランジスタ973,9
74およびNチャネルMOSトランジスタ975,97
6は、電源ノード961に供給された電源電圧Vcc
を、電源ノード960に供給された電源電圧VccAと
差動比較し、その比較結果をノード978上の電圧とし
て出力する。電源ノード961に供給される電源電圧V
ccが電源ノード960に供給される電源電圧VccA
よりも高いとき、ノード978上の電圧が相対的に高く
なる。そして、増幅回路979を介してキャパシタ98
0へ供給される電荷が増加するので、それに応じて電源
ノード961からNチャネルMOSトランジスタ955
を介してノード956へ供給される電荷が増加する。そ
の結果、ノード956上の電圧は高くなり、Nチャネル
MOSトランジスタ981がオンされ、電源電圧Vcc
が電源ノード961からノード982に供給される。
【0242】電源ノード961に供給される電源電圧V
ccが電源ノード960に供給される電源電圧VccA
よりも低いとき、ノード978上の電圧が相対的に低く
なる。そして、増幅回路979を介してキャパシタ98
0へ供給される電荷が減少するので、それに応じて電源
ノード961からNチャネルMOSトランジスタ955
を介してノード956へ供給される電荷も減少する。そ
の結果、ノード956上の電圧は低くなり、Nチャネル
MOSトランジスタ981がオフされ、電源電圧Vcc
が電源ノード961からノード982に供給されない。
【0243】したがって、電源電圧VccAが電源電圧
Vccよりも高いとき電源電圧VccAがノード972
から出力され、電源電圧Vccが電源電圧VccAより
も高いとき電源電圧Vccがノード982から出力され
る。
【0244】PチャネルMOSトランジスタ983およ
びNチャネルMOSトランジスタ985は、電源ノード
961と接地ノード987との間に直列に接続される。
また、PチャネルMOSトランジスタ984およびNチ
ャネルMOSトランジスタ986は、電源ノード961
と接地ノード987との間に直列に接続される。ノード
988上の電圧はNチャネルMOSトランジスタ98
5,986のゲート端子に与えられる。PチャネルMO
Sトランジスタ983は、接地ノード987からの接地
電圧Vs2をゲート端子に受ける。PチャネルMOSト
ランジスタ984は、接地ノード966からの接地電圧
Vs1をゲート端子に受ける。
【0245】増幅回路990は、ノード989上の電圧
を受け、その受けた電圧を増幅してキャパシタ991へ
出力する。PチャネルMOSトランジスタ992は、接
地ノード987とノード957との間にダイオード接続
される。PチャネルMOSトランジスタ993は、接地
ノード987とノード994との間に接続され、ノード
957上の電圧をゲート端子に受ける。
【0246】PチャネルMOSトランジスタ983,9
84およびNチャネルMOSトランジスタ985,98
6は、接地ノード987に供給された接地電圧Vs2
を、接地ノード966に供給された接地電圧Vs1と差
動比較し、その比較結果をノード989上の電圧として
出力する。接地ノード987に供給される接地電圧Vs
2が接地ノード966に供給される接地電圧Vs1より
も低いとき、ノード989上の電圧が相対的に低くな
る。そして、増幅回路990を介してキャパシタ991
へ供給される電荷が減少するので、それに応じてPチャ
ネルMOSトランジスタ992を介して接地ノード98
7へ流れる電荷が増加する。その結果、ノード957上
の電圧は低くなり、PチャネルMOSトランジスタ99
3がオンされ、接地電圧Vs2が接地ノード987から
ノード994に供給される。
【0247】接地ノード987に供給される接地電圧V
s2が接地ノード966に供給される接地電圧Vs1よ
りも高いとき、ノード989上の電圧が相対的に高くな
る。そして、増幅回路990を介してキャパシタ991
へ供給される電荷が増加するので、それに応じてPチャ
ネルMOSトランジスタ992を介して接地ノード98
7へ流れる電荷は減少する。その結果、ノード957上
の電圧は高くなり、PチャネルMOSトランジスタ99
3がオフされ、接地電圧Vs2が接地ノード987から
ノード994に供給されない。
【0248】PチャネルMOSトランジスタ995およ
びNチャネルMOSトランジスタ997は、電源ノード
961と接地ノード986との間に直列に接続される。
また、PチャネルMOSトランジスタ996およびNチ
ャネルMOSトランジスタ998は、電源ノード961
と接地ノード966との間に直列に接続される。ノード
943上の電圧はNチャネルMOSトランジスタ99
7,998のゲート端子に与えられる。PチャネルMO
Sトランジスタ995は、接地ノード966からの接地
電圧Vs1をゲート端子に受ける。PチャネルMOSト
ランジスタ996は、接地ノード987からの接地電圧
Vs2をゲート端子に受ける。
【0249】増幅回路945は、ノード944上の電圧
を受け、その受けた電圧を増幅してキャパシタ946へ
出力する。PチャネルMOSトランジスタ947は、接
地ノード966とノード958との間にダイオード接続
される。PチャネルMOSトランジスタ948は、接地
ノード966とノード949との間に接続され、ノード
958上の電圧をゲート端子に受ける。
【0250】PチャネルMOSトランジスタ995,9
96およびNチャネルMOSトランジスタ997,99
8は、接地ノード966に供給された接地電圧Vs1
を、接地ノード987に供給された接地電圧Vs2と差
動比較し、その比較結果をノード944上の電圧として
出力する。接地ノード966に供給される接地電圧Vs
1が接地ノード987に供給される接地電圧Vs2より
も低いとき、ノード944上の電圧が相対的に低くな
る。そして、増幅回路945を介してキャパシタ946
へ供給される電荷が減少するので、それに応じてPチャ
ネルMOSトランジスタ947を介して接地ノード96
6へ流れる電荷が増加する。その結果、ノード958上
の電圧は低くなり、PチャネルMOSトランジスタ94
8がオンされ、接地電圧Vs1が接地ノード966から
ノード949に供給される。
【0251】接地ノード966に供給される接地電圧V
s1が接地ノード987に供給される接地電圧Vs2よ
りも高いとき、ノード944上の電圧が相対的に高くな
る。そして、増幅回路945を介してキャパシタ946
へ供給される電荷が増加するので、それに応じてPチャ
ネルMOSトランジスタ947を介して接地ノード96
6へ流れる電荷は減少する。その結果、ノード958上
の電圧は高くなり、PチャネルMOSトランジスタ94
8がオフされ、接地電圧Vs1が接地ノード966から
ノード949に供給されない。
【0252】したがって、接地電圧Vs2が接地電圧V
s1よりも低いとき接地電圧Vs2がノード994から
出力され、接地電圧Vs1が接地電圧Vs2よりも低い
とき接地電圧Vs1がノード949から出力される。
【0253】上述したように基板電圧供給回路90B
は、電源電圧VccAを電源電圧Vccと比較して電圧
レベルの高い電源電圧を自動的に選択して出力し、接地
電圧Vs1を接地電圧Vs2と比較して電圧レベルの低
い接地電圧を自動的に選択して出力する。
【0254】基板電圧供給回路90Bが出力する電源電
圧および接地電圧は、それぞれ、基板電圧Vsub1,
Vsub2として図27に示すセンスアンプ83を構成
するPチャネルMOSトランジスタ833およびNチャ
ネルMOSトランジスタ835と、GIO線ライトドラ
イバ711を構成するPチャネルMOSトランジスタ7
120およびNチャネルMOSトランジスタ7121と
に供給される。
【0255】また、基板電圧供給回路90Bが出力する
電源電圧および接地電圧は、それぞれ、基板電圧Vsu
b1,Vsub2としてセンスアンプ83を構成するP
チャネルMOSトランジスタ832およびNチャネルM
OSトランジスタ834と、GIO線ライトドライバ7
11を構成するPチャネルMOSトランジスタ7124
およびNチャネルMOSトランジスタ7125とに供給
される。
【0256】さらに、基板電圧供給回路90Bが出力す
る電源電圧および接地電圧は、それぞれ、基板電圧Vs
ub1,Vsub2としてセンスアンプ83を構成する
PチャネルMOSトランジスタ832およびNチャネル
MOSトランジスタ834と、GIO線イコライズ回路
731を構成するPチャネルMOSトランジスタ731
1〜7313とに供給される。
【0257】また、さらに、基板電圧供給回路90Bが
出力する電源電圧および接地電圧は、それぞれ、基板電
圧Vsub1,Vsub2としてセンスアンプ83を構
成するPチャネルMOSトランジスタ833およびNチ
ャネルMOSトランジスタ835と、GIO線イコライ
ズ回路731を構成するPチャネルMOSトランジスタ
7311〜7313とに供給される。
【0258】また、実施の形態9による半導体記憶装置
100Hは、基板電圧供給回路90Aに代えて図31に
示す基板電圧供給回路90Cを搭載してもよい。
【0259】図31は、図29に示す高電圧供給回路9
1Aを高電圧供給回路150に代え、低電圧供給回路9
2Aを低電圧供給回路160に代えたものである。図3
1を参照して、高電圧供給回路150は、PチャネルM
OSトランジスタ151,152を含む。PチャネルM
OSトランジスタ151は、電源ノード911とノード
154との間に接続され、電源ノード912からの電源
電圧VccAをゲート端子に受ける。PチャネルMOS
トランジスタ152は、電源ノード912とノード15
4との間に接続され、電源ノード911からの電源電圧
Vccをゲート端子に受ける。PチャネルMOSトラン
ジスタ151,152は、電源ノード153からの電圧
を基板電圧として受ける。
【0260】電源電圧VccAが電源電圧Vccよりも
高いときPチャネルMOSトランジスタ151はオフさ
れ、PチャネルMOSトランジスタ152はオンされる
ため高電圧供給回路150は、電源ノード912から電
源電圧VccAをノード154を介してPチャネルMO
Sトランジスタ93,97の基板へ供給する。一方、電
源電圧Vccが電源電圧VccAよりも高いときPチャ
ネルMOSトランジスタ152はオフされ、Pチャネル
MOSトランジスタ151はオンされるため高電圧供給
回路150は、電源ノード911から電源電圧Vccを
ノード154を介してPチャネルMOSトランジスタ9
3,97の基板へ供給する。
【0261】低電圧供給回路160は、NチャネルMO
Sトランジスタ161,162を含む。NチャネルMO
Sトランジスタ161は、接地ノード966とノード1
64との間に接続され、接地ノード987からの接地電
圧Vs2をゲート端子に受ける。NチャネルMOSトラ
ンジスタ162は、接地ノード987とノード164と
の間に接続され、接地ノード966からの接地電圧Vs
1をゲート端子に受ける。NチャネルMOSトランジス
タ161,162は、接地ノード163からの接地電圧
を基板電圧として受ける。
【0262】接地電圧Vs2が接地電圧Vs1よりも低
いときNチャネルMOSトランジスタ161はオフさ
れ、NチャネルMOSトランジスタ162はオンされる
ため低電圧供給回路160は、接地ノード987から接
地電圧Vs2をノード164を介してNチャネルMOS
トランジスタ94,98の基板へ供給する。一方、接地
電圧Vs1が接地電圧Vs2よりも低いときNチャネル
MOSトランジスタ162はオフされ、NチャネルMO
Sトランジスタ161はオンされるため低電圧供給回路
160は、接地ノード966から接地電圧Vs1をノー
ド164を介してNチャネルMOSトランジスタ94,
98の基板へ供給する。
【0263】上述したように基板電圧供給回路90C
は、電源電圧VccAを電源電圧Vccと比較して電圧
レベルの高い電源電圧を自動的に選択して出力し、接地
電圧Vs1を接地電圧Vs2と比較して電圧レベルの低
い接地電圧を自動的に選択して出力する。
【0264】基板電圧供給回路90Cが出力する電源電
圧および接地電圧は、それぞれ、基板電圧Vsub1,
Vsub2として図27に示すセンスアンプ83を構成
するPチャネルMOSトランジスタ833およびNチャ
ネルMOSトランジスタ835と、GIO線ライトドラ
イバ711を構成するPチャネルMOSトランジスタ7
120およびNチャネルMOSトランジスタ7121と
に供給される。
【0265】また、基板電圧供給回路90Cが出力する
電源電圧および接地電圧は、それぞれ、基板電圧Vsu
b1,Vsub2としてセンスアンプ83を構成するP
チャネルMOSトランジスタ832およびNチャネルM
OSトランジスタ834と、GIO線ライトドライバ7
11を構成するPチャネルMOSトランジスタ7124
およびNチャネルMOSトランジスタ7125とに供給
される。
【0266】さらに、基板電圧供給回路90Cが出力す
る電源電圧および接地電圧は、それぞれ、基板電圧Vs
ub1,Vsub2としてセンスアンプ83を構成する
PチャネルMOSトランジスタ832およびNチャネル
MOSトランジスタ834と、GIO線イコライズ回路
731を構成するPチャネルMOSトランジスタ731
1〜7313とに供給される。
【0267】また、さらに、基板電圧供給回路90Cが
出力する電源電圧および接地電圧は、それぞれ、基板電
圧Vsub1,Vsub2としてセンスアンプ83を構
成するPチャネルMOSトランジスタ833およびNチ
ャネルMOSトランジスタ835と、GIO線イコライ
ズ回路731を構成するPチャネルMOSトランジスタ
7311〜7313とに供給される。
【0268】なお、上記においては、電圧レベルを比較
する電源電圧または接地電圧は2つとして説明したが、
本発明においては、これに限らず、複数の電源電圧のう
ち電圧レベルが最も高い電源電圧または複数の接地電圧
のうち電圧レベルが最も低い接地電圧を自動的に選択し
て基板電圧として供給するものであればよい。
【0269】本発明においては、基板電圧供給回路90
A,90B,90Cを実施の形態2〜実施の形態7によ
る半導体記憶装置100A〜100Fのいずれに適用し
てもよい。
【0270】実施の形態9によれば、半導体記憶装置
は、電圧レベルが異なる複数の電源電圧のうち最も高い
電源電圧を自動的に選択してPチャネルMOSトランジ
スタの基板へ供給し、電圧レベルが異なる複数の接地電
圧のうち最も低い接地電圧を自動的に選択してNチャネ
ルMOSトランジスタの基板へ供給するので、MOSト
ランジスタにおけるPN接合の順方向リーク電流を防止
できる。
【0271】なお、実施の形態1による半導体記憶装置
100においては、図1に示すように電源電圧Vcc
は、半導体記憶装置100の内部で発生させるように説
明したが、実施の形態1による半導体記憶装置は、図3
2に示す半導体記憶装置100Jであってもよい。半導
体記憶装置100Jは、端子28を介して外部から電源
電圧Vccが供給される半導体記憶装置である。図11
に示す実施の形態2による半導体記憶装置100A、図
14に示す実施の形態3による半導体記憶装置100
B、図16に示す実施の形態4による半導体記憶装置1
00C、図19に示す実施の形態5による半導体記憶装
置100D、図21に示す実施の形態6による半導体記
憶装置100E、図23に示す実施の形態7による半導
体記憶装置100F、図24に示す実施の形態8による
半導体記憶装置100G、および図28に示す実施の形
態9による半導体記憶装置100Hにおいても、図32
に示すような電源電圧Vccを端子28を介して外部か
ら供給する半導体記憶装置100Jを適用できる。
【0272】また、上記においては、電源電圧VccA
および電源電圧VccPは、半導体記憶装置の内部で発
生されるとして説明したが、本発明においては、電源電
圧VccA,VccPは外部から供給されてもよい。
【0273】このように、本発明においては、電源電圧
Vcc,VccA,VccPは、半導体記憶装置の内部
で発生されてもよく、外部から供給されてもよい。
【0274】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明では
なくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲
と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる
ことが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態1による半導体記憶装置の概略ブ
ロック図である。
【図2】 図1に示すセンスアンプ帯、メモリセルアレ
イ、行デコーダ、列デコーダ、および入出力回路のブロ
ック図である。
【図3】 図2に示す入出力制御回路のブロック図およ
び回路図である。
【図4】 図3に示すGIO線ライトドライバ、および
GIO線イコライズ回路の回路図である。
【図5】 GIO線ライトドライバ、GIO線イコライ
ズ回路、ビット線ドライバ、GIO線ゲート回路、およ
びセンスアンプの回路図である。
【図6】 メモリセルへデータを入出力する動作を説明
するためのタイミングチャートである。
【図7】 読出専用のグローバルデータ線対および書込
専用のグローバルデータ線対を用いた場合の入出力制御
回路のブロック図および回路図である。
【図8】 図7に示すGIO線ライトドライバ、および
GIO線イコライズ回路の回路図である。
【図9】 読出専用のグローバルデータ線対および書込
専用のグローバルデータ線対を用いた場合のGIO線ラ
イトドライバ、GIO線イコライズ回路、ビット線ドラ
イバ、GIO線ゲート回路、およびセンスアンプの回路
図である。
【図10】 読出専用のグローバルデータ線対および書
込専用のグローバルデータ線対を用いた場合におけるメ
モリセルへデータを入出力する動作を説明するためのタ
イミングチャートである。
【図11】 実施の形態2による半導体記憶装置の概略
ブロック図である。
【図12】 図11に示すVccP発生回路の機能を説
明するための図である。
【図13】 図12に示すVccP発生回路における入
力信号と出力信号との関係を示す図表である。
【図14】 実施の形態3による半導体記憶装置の概略
ブロック図である。
【図15】 図14に示すVccP発生回路の概略ブロ
ック図である。
【図16】 実施の形態4による半導体記憶装置の概略
ブロック図である。
【図17】 図16に示すVccP発生回路の概略ブロ
ック図である。
【図18】 図17に示す参照電圧発生回路の回路図で
ある。
【図19】 実施の形態5による半導体記憶装置の概略
ブロック図である。
【図20】 図19に示すVccP発生回路の機能を説
明するための図である。
【図21】 実施の形態6による半導体記憶装置の概略
ブロック図である。
【図22】 図21に示すVccP発生回路の回路図で
ある。
【図23】 実施の形態7による半導体記憶装置の概略
ブロック図である。
【図24】 実施の形態8による半導体記憶装置の概略
ブロック図である。
【図25】 図24に示す基板電圧供給回路の回路図お
よび出力ノードを共有する回路の回路図である。
【図26】 電源ノードに供給される電源電圧および接
地ノードに供給される接地電圧を説明するための図であ
る。
【図27】 基板電圧供給回路が基板電圧を供給するG
IO線ライトドライバおよびセンスアンプの回路図であ
る。
【図28】 実施の形態9による半導体記憶装置の概略
ブロック図である。
【図29】 図28に示す基板電圧供給回路の回路図お
よび出力ノードを共有する回路の回路図である。
【図30】 図28に示す半導体記憶装置に搭載する基
板電圧供給回路の他の回路図である。
【図31】 図28に示す半導体記憶装置に搭載する基
板電圧供給回路のさらに他の回路図である。
【図32】 実施の形態1から実施の形態9による半導
体記憶装置の他の概略ブロック図である。
【図33】 従来の半導体記憶装置におけるGIO線ラ
イトドライバ、GIO線イコライズ回路、ビット線ドラ
イバ、およびセンスアンプの回路図である。
【図34】 出力ノードを共有する回路の回路図であ
る。
【符号の説明】
1〜9,28,110〜11n,11〜1k,31〜3
4,120〜12n,913,914,918,91
9,923,924,928,929,7111,71
12 端子、10,10A,10B,10C,10D,
10E,10FVccP発生回路、20 Vcc発生回
路、21〜23,26 参照電圧発生回路、24 セレ
クター、25,27 降圧回路、30 VccA発生回
路、35〜39 パッド、40,41 メモリセルアレ
イ、42〜44 センスアンプ帯、50,60,70,
1030 周辺回路、51 列デコーダ回路、52 行
デコーダ回路、61 行/列アドレスバッファ、62
クロック発生回路、63コマンドデコーダ回路、71,
711〜718,711A,1040 GIO線ライト
ドライバ、72,721〜728,1050 リードア
ンプ、80,701〜708 入出力回路、81,85
ビット線シェアード回路、82 イコライズ回路、8
3,1010 センスアンプ、84,86,1020
GIO線ゲート回路、90,90A,90B,90C
基板電圧供給回路、91,91A高電圧供給回路、9
2,92A 低電圧供給回路、100,100A,10
0B,100C,100D,100E,100F,10
0G,100H,1000半導体記憶装置、261 定
電流回路、93,94,151,152,262〜27
7,831〜833,947,948,962,96
3,973,974,983,984,992,99
3,995,996,1011〜1013,1048,
1051,1061〜1063,1100,1104,
7120,7124,7311〜7313,7411
PチャネルMOSトランジスタ、95,99,153,
278,837,911,912,916,917,9
41,942,960,961,1017,1053,
1065,1073,1102,1106,7122,
7315 電源ノード、96,101,163,28
1,838,865,921,922,926,92
7,951,952,966,987,1018,10
54,1074,1103,1107,7123 接地
ノード、102〜104,154,164,279,2
80,839,840,843,844,949,95
4,955,957,958,967,968,97
2,977,978,982,988,989,99
4,1031〜1034,1055,1056,110
8,7126,7127,7314 ノード、401〜
40n,411〜41n,471〜47n,601,6
01〜60n,611〜61n,671〜67n,10
01,1002 メモリセル、431〜438 入出力
制御回路、511 列デコーダ、521〜523 行デ
コーダ、741,751,752,1070 ビット線
ドライバ、94,98,161,162,811,81
2,834〜836,841,842,851,85
2,861〜864,955,964,965,95
3,971,975,976,981,985,98
6,997,998,1014〜1016,1021,
1022,1049,1052,1072,1101,
1105,7121,7125,7412 Nチャネル
MOSトランジスタ、731,1060 GIO線イコ
ライズ回路、915,920,925,930 スイッ
チ、940,950レベル比較回路、945,969,
979,990 増幅回路、946,970,980,
991 キャパシタ、4311〜431n,4321〜
432n センスアンプ回路、1041,1044〜1
047,7113,7116〜7119 インバータ、
1042,1043,7114,7115 NANDゲ
ート。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 冨嶋 茂樹 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 新納 充貴 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 丸田 昌直 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 加藤 宏 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 石川 正敏 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 辻 高晴 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 日高 秀人 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 大石 司 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 5M024 AA06 BB29 BB40 CC63 CC65 DD13 DD80 FF02 FF05 FF06 FF07 FF08 FF23 PP01 PP02 PP03 PP07 PP10

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のメモリセルと、 前記複数のメモリセルに対応して設けられ、メモリセル
    にデータを入出力するための複数のビット線対と、 前記複数のビット線対に対応して設けられ、前記メモリ
    セルにデータを入出力するとき前記ビット線対のいずれ
    か一方に第1の電源電圧を供給する複数のセンスアンプ
    と、 前記複数のビット線対に対応して設けられた複数のグロ
    ーバルデータ線対と、 前記メモリセルにデータを書込むとき前記グローバルデ
    ータ線対のいずれか一方に前記第1の電源電圧よりも低
    い第2の電源電圧を供給し、前記メモリセルからデータ
    を読出すとき前記グローバルデータ線対のいずれか一方
    から前記第2の電源電圧を受ける書込/読出回路と、 前記メモリセルにデータを入出力するとき、前記複数の
    ビット線対のうちデータを入出力するメモリセルに対応
    して設けられたビット線対を活性化するための活性化信
    号と、データを入出力するメモリセル以外のメモリセル
    に対応して設けられたビット線対を不活性化するための
    不活性化信号とを出力する列デコーダ回路と、 前記複数のビット線対および前記複数のグローバルデー
    タ線対に対応して設けられた複数のゲート回路とを備
    え、 前記複数のゲート回路の各々は、前記活性化信号を受け
    ると、対応するビット線対を対応するグローバルデータ
    線対に接続し、前記不活性化信号を受けると、対応する
    ビット線対を対応するグローバルデータ線対から切断
    し、 前記活性化信号を受けたゲート回路を介して前記ビット
    線対から前記グローバルデータ線対の方向へ流れる電流
    は所定値よりも小さい、半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 前記活性化信号は、第3の電源電圧から
    成り、 前記複数のゲート回路の各々は、前記第3の電源電圧に
    よって活性化されるMOSトランジスタを含む、請求項
    1に記載の半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】 前記複数のゲート回路の各々は、 ソース端子が一方のグローバルデータ線に接続され、ド
    レイン端子が一方のビット線に接続され、前記第3の電
    源電圧をゲート端子に受ける第1のMOSトランジスタ
    と、 ソース端子が他方のグローバルデータ線に接続され、ド
    レイン端子が他方のビット線に接続され、前記第3の電
    源電圧をゲート端子に受ける第2のMOSトランジスタ
    とを含み、 前記第1および第2のMOSトランジスタのしきい値電
    圧をVTH、前記第2の電源電圧をVCC、前記第3の
    電源電圧をVCCPとしたとき、 VCCP≦VCC+VTHを満たす、請求項2に記載の
    半導体記憶装置。
  4. 【請求項4】 前記複数のゲート回路の各々は、 ソース端子が一方のグローバルデータ線に接続され、ド
    レイン端子が一方のビット線に接続され、前記第3の電
    源電圧をゲート端子に受ける第1の導電型の第1のMO
    Sトランジスタと、 ソース端子が他方のグローバルデータ線に接続され、ド
    レイン端子が他方のビット線に接続され、前記第3の電
    源電圧をゲート端子に受ける前記第1の導電型の第2の
    MOSトランジスタとを含み、 前記書込/読出回路は、第2の導電型の第3のMOSト
    ランジスタを含み、 前記第1および第2のMOSトランジスタのしきい値電
    圧をVTH、前記第2の電源電圧をVCC、前記第3の
    電源電圧をVCCP、前記第3のMOSトランジスタに
    おけるビルトインポテンシャルをVBとしたとき、 VCCP≦VCC+VTH+VBを満たす、請求項2に
    記載の半導体記憶装置。
  5. 【請求項5】 前記活性化信号は、前記第2の電源電圧
    の電圧レベルに応じて生成される第3の電源電圧から成
    る、請求項1に記載の半導体記憶装置。
  6. 【請求項6】 前記第2の電源電圧の電圧レベルに応じ
    て前記第3の電源電圧の電圧レベルを切換えるための電
    圧レベル切換信号を受け、その受けた電圧レベル切換信
    号に基づいて前記第3の電源電圧の電圧レベルを切換え
    て前記列デコーダ回路へ出力する電源電圧切換回路をさ
    らに備え、 前記列デコーダ回路は、前記電源電圧切換回路により出
    力された前記第3の電源電圧から成る前記活性化信号を
    生成する、請求項5に記載の半導体記憶装置。
  7. 【請求項7】 前記複数のゲート回路の各々は、 ソース端子が一方のグローバルデータ線に接続され、ド
    レイン端子が一方のビット線に接続され、前記第3の電
    源電圧をゲート端子に受ける第1のMOSトランジスタ
    と、 ソース端子が他方のグローバルデータ線に接続され、ド
    レイン端子が他方のビット線に接続され、前記第3の電
    源電圧をゲート端子に受ける第2のMOSトランジスタ
    とを含み、 前記第1および第2のMOSトランジスタのしきい値電
    圧をVTH、前記第2の電源電圧をVCC、前記第3の
    電源電圧をVCCPとしたとき、 VCCP≦VCC+VTHを満たす、請求項6に記載の
    半導体記憶装置。
  8. 【請求項8】 前記複数のゲート回路の各々は、 ソース端子が一方のグローバルデータ線に接続され、ド
    レイン端子が一方のビット線に接続され、前記第3の電
    源電圧をゲート端子に受ける第1の導電型の第1のMO
    Sトランジスタと、 ソース端子が他方のグローバルデータ線に接続され、ド
    レイン端子が他方のビット線に接続され、前記第3の電
    源電圧をゲート端子に受ける前記第1の導電型の第2の
    MOSトランジスタとを含み、 前記書込/読出回路は、第2の導電型の第3のMOSト
    ランジスタを含み、 前記第1および第2のMOSトランジスタのしきい値電
    圧をVTH、前記第2の電源電圧をVCC、前記第3の
    電源電圧をVCCP、前記第3のMOSトランジスタに
    おけるビルトインポテンシャルをVBとしたとき、 VCCP≦VCC+VTH+VBを満たす、請求項6に
    記載の半導体記憶装置。
  9. 【請求項9】 前記電源電圧切換回路は、モード切換信
    号に基づいて前記第3の電源電圧の電圧レベルを切換え
    る、請求項6に記載の半導体記憶装置。
  10. 【請求項10】 前記電源電圧切換回路は、ワイヤボン
    ディングの切換え、もしくはマスク切換えによって前記
    第3の電源電圧の電圧レベルを切換える、請求項6に記
    載の半導体記憶装置。
  11. 【請求項11】 前記電源電圧切換回路は、モードを切
    換えるデコード回路から前記電圧レベル切換信号を受け
    る、請求項6に記載の半導体記憶装置。
  12. 【請求項12】 前記第2の電源電圧の電圧レベルに応
    じて電圧レベルが変化する参照電圧を参照して前記第3
    の電源電圧の電圧レベルを切換える電源電圧切換回路を
    さらに備える、請求項5に記載の半導体記憶装置。
  13. 【請求項13】 前記電源電圧切換回路は、 複数の参照電圧を発生する参照電圧発生回路と、 前記複数の参照電圧から前記第2の電源電圧の電圧レベ
    ルに応じた参照電圧を選択する選択回路と、 外部電源電圧を前記選択された参照電圧まで降圧して前
    記第3の電源電圧を生成する降圧回路とを含む、請求項
    12に記載の半導体記憶装置。
  14. 【請求項14】 前記電源電圧切換回路は、 外部電源電圧の分圧比を前記第2の電源電圧の電圧レベ
    ルに応じて変化させることにより電圧レベルの異なる参
    照電圧を発生する参照電圧発生回路と、 外部電源電圧を前記参照電圧発生回路から受けた参照電
    圧まで降圧して前記第3の電源電圧を生成する降圧回路
    とを含む、請求項12に記載の半導体記憶装置。
  15. 【請求項15】 電圧レベルが異なる複数の電源電圧を
    供給するための複数の電源端子と、 電圧レベルが異なる複数の接地電圧を供給するための複
    数の接地端子と、 出力ノードを共有し、かつ、メモリセルにデータを入出
    力するための複数の回路とを備え、 前記複数の回路の各々は、相互に駆動電圧が異なり、か
    つ、電源ノードと前記出力ノードとの間に設けられた第
    1の導電型のMOSトランジスタと、前記出力ノードと
    接地ノードとの間に設けられた第2の導電型のMOSト
    ランジスタとを含み、 前記第1の導電型のMOSトランジスタは、前記複数の
    電源電圧のうち電圧レベルが最も高い電源電圧を基板電
    圧として前記電源端子から受け、 前記第2の導電型のMOSトランジスタは、前記複数の
    接地電圧のうち電圧レベルが最も低い接地電圧を基板電
    圧として前記接地端子から受ける、半導体記憶装置。
  16. 【請求項16】 前記最も高い電源電圧は、前記複数の
    回路のうち前記駆動電圧が最も高い回路の電源ノードに
    供給された電圧に一致し、 前記最も低い接地電圧は、前記複数の回路のうち前記駆
    動電圧が最も高い回路の接地ノードに供給された電圧に
    一致する、請求項15に記載の半導体記憶装置。
  17. 【請求項17】 前記複数の電源電圧のうち電圧レベル
    が最も高い電源電圧を選択し、その選択した電源電圧を
    前記第1の導電型のMOSトランジスタに与える第1の
    スイッチと、 前記複数の接地電圧のうち電圧レベルが最も低い接地電
    圧を選択し、その選択した接地電圧を前記第2の導電型
    のMOSトランジスタに与える第2のスイッチとをさら
    に備える、請求項16に記載の半導体記憶装置。
  18. 【請求項18】 前記複数の電源電圧の電圧レベルを比
    較し、その比較結果を出力する第1の比較回路と、 前記複数の接地電圧の電圧レベルを比較し、その比較結
    果を出力する第2の比較回路と、 前記第1の比較回路からの比較結果に基づいて電圧レベ
    ルが最も高い電源電圧を選択し、その選択した電源電圧
    を前記第1の導電型のMOSトランジスタに与える第1
    のスイッチと、 前記第2の比較回路からの比較結果に基づいて電圧レベ
    ルが最も低い接地電圧を選択し、その選択した接地電圧
    を前記第2の導電型のMOSトランジスタに与える第2
    のスイッチとをさらに備える、請求項16に記載の半導
    体記憶装置。
  19. 【請求項19】 前記複数の電源電圧の電圧レベルに基
    づいて電圧レベルが最も高い電源電圧を選択し、その選
    択した電源電圧を前記第1の導電型のMOSトランジス
    タに与える電源電圧供給回路と、 前記複数の接地電圧の電圧レベルに基づいて電圧レベル
    が最も低い接地電圧を選択し、その選択した接地電圧を
    前記第2の導電型のMOSトランジスタに与える接地電
    圧供給回路とをさらに備える、請求項15に記載の半導
    体記憶装置。
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