JP2003123479A - Semiconductor memory - Google Patents

Semiconductor memory

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JP2003123479A
JP2003123479A JP2001314624A JP2001314624A JP2003123479A JP 2003123479 A JP2003123479 A JP 2003123479A JP 2001314624 A JP2001314624 A JP 2001314624A JP 2001314624 A JP2001314624 A JP 2001314624A JP 2003123479 A JP2003123479 A JP 2003123479A
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Japan
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power supply
memory cell
signal
switching transistor
memory device
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JP2001314624A
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Japanese (ja)
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Akihito Katsura
昭仁 桂
Hiroo Yamamoto
裕雄 山本
Akio Hirata
昭夫 平田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor memory in which needless power consumption caused by the sub-threshold leak current of transistors constituting a memory cell can be reduced and the whole power consumption can be reduced further. SOLUTION: A leak current in standby of a transistor being non-operative as a circuit is reduced by dynamically varying voltage applied to a transistor so that voltage lower than original power source voltage required for operation is applied to a cell being not operated and voltage boosted to the original power source voltage is applied to the cell in operation, as voltage applied to transistors constituting a memory cell.

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、半導体記憶装置で
あって、特に低消費電力動作に適したスタティック型の
半導体記憶装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to a static semiconductor memory device suitable for low power consumption operation.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、スタティックランダムアクセスメ
モリ(以下、SRAMと略記する)は、携帯用機器のメ
インメモリとして開発されている他、低電力マイコンの
キャッシュとしても用いられている。両者とも携帯用情
報機器のキーデバイスとして用いられ、高速動作ととも
に低消費電力化も強く求められてきた。
2. Description of the Related Art In recent years, static random access memory (hereinafter abbreviated as SRAM) has been developed as a main memory of portable equipment and is also used as a cache of a low power microcomputer. Both of them are used as key devices for portable information devices, and high power consumption and low power consumption have been strongly demanded.

【0003】特に、CMOS回路の消費電力は電源電圧
(VDD)の2乗に比例するため、電圧を下げると効果
的に電力を低減することができる。このことから、SR
AMについて低電圧で動作させる技術が盛んに検討され
ている。
In particular, since the power consumption of the CMOS circuit is proportional to the square of the power supply voltage (VDD), it is possible to effectively reduce the power by lowering the voltage. From this, SR
A technique for operating an AM at a low voltage has been actively studied.

【0004】以上のような従来のスタティック型の半導
体記憶装置について、図面を参照しながら以下に説明す
る。図6は従来のスタティック型の半導体記憶装置にお
けるメモリセル構成を示す回路図である。図6におい
て、61は行・列によりマトリクス状に配列配置された
メモリセル(図では便宣上1組のメモリセルのみを示し
ている)、62はメモリセル61の行にそれぞれ対応し
て設けられる複数のワード線、63はメモリセル61の
列にそれぞれ対応して設けられる複数のビット線対(B
L、/BL)、64、65は複数のワード線62のいず
れか1つにゲートがともに接続され、第1、第2のビッ
ト線63をそれぞれ第1、第2の内部ノードに接続する
第1、第2のアクセストランジスタ、66は非活性化電
位(GND)が与えられている電源ノードと第1の内部
ノードとの間に接続され、ゲートが第2の内部ノードに
接続される第1のドライバトランジスタ、67は非活性
化電位(GND)が与えられている電源ノードと第2の
内部ノードとの間に接続され、ゲートが第1の内部ノー
ドに接続される第2のドライバトランジスタ、68は活
性化電位(電源電圧VDD)が与えられている電源ノー
ドと第1の内部ノードとの間に接続され、ゲートが第2
の内部ノードに接続される第1のロードトランジスタ、
69は活性化電位(電源電圧VDD)が与えられている
電源ノードと第2の内部ノードとの間に接続され、ゲー
トが第1の内部ノードに接続される第2のロードトラン
ジスタである。
The conventional static semiconductor memory device as described above will be described below with reference to the drawings. FIG. 6 is a circuit diagram showing a memory cell configuration in a conventional static type semiconductor memory device. In FIG. 6, 61 is a memory cell arranged in a matrix by rows and columns (only one set of memory cells is shown in the figure for convenience), and 62 is provided corresponding to each row of the memory cells 61. A plurality of word lines 63, and a plurality of bit line pairs (B
L, / BL), 64, and 65 have their gates connected together to one of the plurality of word lines 62, and connect the first and second bit lines 63 to the first and second internal nodes, respectively. The first and second access transistors 66 are connected between a power supply node supplied with a deactivation potential (GND) and a first internal node, and have a gate connected to the second internal node. , A second driver transistor 67 connected between the power supply node to which the deactivation potential (GND) is applied and the second internal node, and the gate of which is connected to the first internal node, 68 is connected between a power supply node to which an activation potential (power supply voltage VDD) is applied and a first internal node, and has a second gate.
A first load transistor connected to the internal node of
A second load transistor 69 is connected between a power supply node supplied with an activation potential (power supply voltage VDD) and a second internal node, and has a gate connected to the first internal node.

【0005】上記構成において、ロードトランジスタ6
8、ドライバトランジスタ66からなる第1のインバー
タと、ロードトランジスタ69、ドライバトランジスタ
67からなる第2のインバータとにより、正帰還ループ
が形成されており、記憶素子を形成している。この記憶
素子に対して、ワード線62を正電源VDDに駆動するこ
とによって、アクセストランジスタ64およびアクセス
トランジスタ65を介して、ビット線対(BL、/B
L)63から、必要なデータを読み書きすることができ
る。
In the above structure, the load transistor 6
8. A positive feedback loop is formed by the first inverter including the driver transistor 66 and the second inverter including the load transistor 69 and the driver transistor 67, and forms a memory element. For this memory element, by driving the word line 62 to the positive power supply V DD , the bit line pair (BL, / B is passed through the access transistor 64 and the access transistor 65.
L) 63 can read and write necessary data.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の半導体記憶装置では、閾値電圧が例えば0.
2V以下のMOSトランジスタでメモリセルが構成され
た場合、そのようなメモリセルを構成するトランジスタ
のサブスレッショルドリーク電流が増大するという深刻
な問題があった。
However, in the conventional semiconductor memory device as described above, the threshold voltage is, for example, 0.
When a memory cell is composed of MOS transistors of 2 V or less, there is a serious problem that the subthreshold leakage current of the transistor composing such a memory cell increases.

【0007】そのため、上記のリーク電流に起因する無
駄な電力消費が発生し、全消費電力の低減化の妨げにな
るという問題点を有していた。本発明は、上記従来の問
題点を解決するもので、メモリセルを構成するトランジ
スタのサブスレッショルドリーク電流による無駄な電力
消費を削減することができ、全消費電力をさらに低減す
ることができる半導体記憶装置を提供する。
Therefore, there is a problem in that wasteful power consumption occurs due to the above leak current, which hinders reduction of the total power consumption. The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and wasteful power consumption due to a subthreshold leakage current of a transistor forming a memory cell can be reduced, and total power consumption can be further reduced. Provide a device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明の半導体記憶装置は、半導体基板の主表面に
形成されるトランジスタからなるメモリセルを有するス
タティック型の半導体記憶装置であって、前記メモリセ
ルが活性するための本来の電源電圧に比べ、より低い電
圧を与える第1の電源線と、前記電源電圧を与える第2
の電源線と、ソースが前記第1の電源線に接続され、ド
レインが行列状に配列された複数の前記メモリセルの活
性化電位を与える電源ノードに接続された第1のP型ス
イッチングトランジスタと、ソースが前記第2の電源線
に接続され、ドレインが前記行列状に配列された前記複
数のメモリセルの活性化電位を与える電源ノードに接続
された第2のP型スイッチングトランジスタとを具備
し、前記第1のP型スイッチングトランジスタにより、
ワード線の信号と同相の信号をゲートで受けて前記第1
の電源線と前記メモリセルの活性化電位を与える電源ノ
ードとの間の接続をON/OFFし、前記第2のP型ス
イッチングトランジスタにより、ワード線の信号と逆相
の信号をゲートで受けて前記第2の電源線と前記メモリ
セルの活性化電位を与える電源ノードとの間の接続をO
N/OFFするよう構成したことを特徴とする。
In order to solve the above problems, a semiconductor memory device of the present invention is a static type semiconductor memory device having a memory cell formed of a transistor formed on a main surface of a semiconductor substrate. A first power supply line for applying a lower voltage than the original power supply voltage for activating the memory cell, and a second power supply line for applying the power supply voltage.
Power source line, and a first P-type switching transistor having a source connected to the first power source line and a drain connected to a power source node for providing an activation potential of the plurality of memory cells arranged in a matrix. A second P-type switching transistor having a source connected to the second power supply line and a drain connected to a power supply node for providing an activation potential of the plurality of memory cells arranged in a matrix. , The first P-type switching transistor,
The gate receives the signal of the same phase as the signal of the word line at the first
The connection between the power supply line and the power supply node that supplies the activation potential of the memory cell is turned on / off, and the second P-type switching transistor receives a signal of a phase opposite to the signal of the word line at the gate. The connection between the second power supply line and the power supply node which supplies the activation potential of the memory cell is O
It is characterized in that it is configured to be N / OFF.

【0009】以上により、メモリセルを構成するトラン
ジスタへの印加電圧として、動作していないセルに対し
ては動作させる場合に必要な本来の電源電圧より低い電
圧を印加し、動作させる際にはそのセルに対して本来の
電源電圧まで上昇させて印加するように、トランジスタ
への印加電圧をダイナミックに変化させて、回路的に待
機中のトランジスタでのリーク電流を削減することがで
きる。
As described above, a voltage lower than the original power supply voltage required for operating a non-operating cell is applied to the transistor constituting the memory cell, and the voltage is applied when operating the cell. It is possible to dynamically change the voltage applied to the transistor so as to increase the voltage to the original power supply voltage and apply the voltage to the cell, and reduce the leak current in the transistor that is in a circuit standby state.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の半導体
記憶装置は、半導体基板の主表面に形成されるトランジ
スタからなるメモリセルを有するスタティック型の半導
体記憶装置であって、前記メモリセルを構成するトラン
ジスタに対する印加電源として、前記メモリセルが活性
するための本来の電源電圧と、前記電源電圧よりも低い
電圧とを、前記メモリセルの活性あるいは非活性の動作
状態に応じて、切り換えて前記メモリセルに供給する手
段を備えた構成とする。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A semiconductor memory device according to claim 1 of the present invention is a static semiconductor memory device having a memory cell formed of a transistor formed on a main surface of a semiconductor substrate. As the power supply applied to the transistor constituting the memory cell, an original power supply voltage for activating the memory cell and a voltage lower than the power supply voltage are switched according to the active or inactive operating state of the memory cell. It is configured to include a means for supplying to the memory cell.

【0011】請求項2に記載の半導体記憶装置は、半導
体基板の主表面に形成されるトランジスタからなるメモ
リセルを有するスタティック型の半導体記憶装置であっ
て、前記メモリセルが活性するための本来の電源電圧に
比べ、より低い電圧を与える第1の電源線と、前記電源
電圧を与える第2の電源線と、ソースが前記第1の電源
線に接続され、ドレインが行列状に配列された複数の前
記メモリセルの活性化電位を与える電源ノードに接続さ
れた第1のP型スイッチングトランジスタと、ソースが
前記第2の電源線に接続され、ドレインが前記行列状に
配列された前記複数のメモリセルの活性化電位を与える
電源ノードに接続された第2のP型スイッチングトラン
ジスタとを具備し、前記第1のP型スイッチングトラン
ジスタにより、ワード線の信号と同相の信号をゲートで
受けて前記第1の電源線と前記メモリセルの活性化電位
を与える電源ノードとの間の接続をON/OFFし、前
記第2のP型スイッチングトランジスタにより、ワード
線の信号と逆相の信号をゲートで受けて前記第2の電源
線と前記メモリセルの活性化電位を与える電源ノードと
の間の接続をON/OFFするよう構成する。
According to another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor memory device, which is a static type semiconductor memory device having a memory cell formed of a transistor formed on a main surface of a semiconductor substrate. A plurality of first power supply lines that give a lower voltage than the power supply voltage, second power supply lines that give the power supply voltage, sources connected to the first power supply line, and drains arranged in a matrix. A first P-type switching transistor connected to a power supply node for providing an activation potential of the memory cell, a plurality of memories in which a source is connected to the second power supply line and a drain is arranged in the matrix. A second P-type switching transistor connected to a power supply node for providing an activation potential of the cell, The gate receives a signal of the same phase as the signal of the power line to turn on / off the connection between the first power line and a power node which supplies the activation potential of the memory cell, and the second P-type switching transistor Thus, the signal of the opposite phase to the signal of the word line is received by the gate, and the connection between the second power supply line and the power supply node which supplies the activation potential of the memory cell is turned on / off.

【0012】請求項3に記載の半導体記憶装置は、請求
項2に記載の第1、第2のP型スイッチングトランジス
タを、同一ワード線上の複数のメモリセルごとに設置し
て構成する。
According to a third aspect of the semiconductor memory device, the first and second P-type switching transistors according to the second aspect are installed for each of a plurality of memory cells on the same word line.

【0013】請求項4に記載の半導体記憶装置は、請求
項2に記載の第1のP型スイッチングトランジスタの代
わりに、N型MOSFETを配置接続して、第1のN型
スイッチングトランジスタとし、前記第1のN型スイッ
チングトランジスタにより、ワード線の信号と逆相の信
号をゲートで受けて第1の電源線とメモリセルの活性化
電位を与える電源ノードとの間の接続をON/OFFす
るよう構成する。
According to another aspect of the semiconductor memory device of the present invention, instead of the first P-type switching transistor of claim 2, an N-type MOSFET is arranged and connected to form a first N-type switching transistor. The first N-type switching transistor turns on / off the connection between the first power supply line and the power supply node which supplies the activation potential of the memory cell by receiving the signal of the opposite phase of the signal of the word line at the gate. Constitute.

【0014】請求項5に記載の半導体記憶装置は、半導
体基板の主表面に形成されるトランジスタからなるメモ
リセルを有するスタティック型の半導体記憶装置であっ
て、前記メモリセルが活性するための本来の電源電圧を
与える第1の電源線と、ソースが前記第1の電源線に接
続され、ドレインが行列状に配列された複数の前記メモ
リセルの活性化電位を与える電源ノードに接続された第
1のP型スイッチングトランジスタと、P型領域が前記
第1の電源線に接続され、N型領域を前記行列状に配列
された前記複数のメモリセルの活性化電位を与える電源
ノードに接続するダイオードとを具備し、前記第1のP
型スイッチングトランジスタにより、ワード線の信号と
逆相の信号をゲートで受けて前記第1の電源線と前記メ
モリセルの活性化電位を与える電源ノードとの間の接続
をON/OFFするよう構成する。
A semiconductor memory device according to a fifth aspect is a static type semiconductor memory device having a memory cell formed of a transistor formed on a main surface of a semiconductor substrate, and is an original device for activating the memory cell. A first power supply line for supplying a power supply voltage, a source connected to the first power supply line, and a drain connected to a power supply node for supplying an activation potential of the plurality of memory cells arranged in a matrix. A P-type switching transistor, and a diode having a P-type region connected to the first power supply line and an N-type region connected to a power supply node for providing an activation potential of the plurality of memory cells arranged in a matrix. And the first P
Type switching transistor is configured to turn on / off the connection between the first power supply line and a power supply node which supplies the activation potential of the memory cell by receiving a signal of a phase opposite to that of the word line at its gate. .

【0015】請求項6に記載の半導体記憶装置は、請求
項5に記載の第1のP型スイッチングトランジスタに与
える信号として、グローバルワード線の信号と逆相の信
号を供給するよう構成する。
According to another aspect of the semiconductor memory device of the present invention, a signal having a phase opposite to that of the global word line signal is supplied to the first P-type switching transistor of the fifth aspect.

【0016】請求項7に記載の半導体記憶装置は、請求
項5に記載の第1のP型スイッチングトランジスタを、
同一グローバルワード線上の複数のメモリセルブロック
ごとに設置して構成する。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a semiconductor memory device including the first P-type switching transistor according to the fifth aspect.
A plurality of memory cell blocks on the same global word line are installed and configured.

【0017】請求項8に記載の半導体記憶装置は、半導
体基板の主表面に形成されるトランジスタからなるメモ
リセルを有するスタティック型の半導体記憶装置であっ
て、前記メモリセルが活性するための本来の電源電圧に
比べ、より低い電圧を与える第1の電源線と、ソースが
前記第1の電源線に接続され、ドレインが行列状に配列
された複数の前記メモリセルの活性化電位を与える電源
ノードに接続された第1のP型スイッチングトランジス
タとを具備し、前記第1のP型スイッチングトランジス
タにより、ワード線の信号をゲートで受けて前記第1の
電源線と前記メモリセルの活性化電位を与える電源ノー
ドとの間の接続をON/OFFするよう構成する。
According to another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor memory device, which is a static type semiconductor memory device having a memory cell composed of a transistor formed on a main surface of a semiconductor substrate. A first power supply line for supplying a voltage lower than the power supply voltage, and a power supply node for supplying an activation potential of the plurality of memory cells, the source of which is connected to the first power supply line and the drains of which are arranged in a matrix. A first P-type switching transistor connected to the first P-type switching transistor, and the first P-type switching transistor receives the signal of the word line at its gate to receive the activation potential of the first power line and the memory cell. It is configured to turn ON / OFF the connection between the power supply node and the power supply node.

【0018】これらの構成によると、メモリセルを構成
するトランジスタへの印加電圧として、動作していない
セルに対しては動作させる場合に必要な本来の電源電圧
(VDD)より低い電圧を印加し、動作させる際にはそ
のセルに対して本来の電源電圧(VDD)まで上昇させ
て印加するように、トランジスタへの印加電圧をダイナ
ミックに変化させて、回路的に待機中のトランジスタで
のリーク電流を削減する。
According to these structures, a voltage lower than the original power supply voltage (VDD) necessary for operating the non-operating cells is applied to the transistors forming the memory cells, When operating, the voltage applied to the transistor is dynamically changed so that the original power supply voltage (VDD) is applied to the cell to increase the leakage current in the transistor that is in a circuit standby state. Reduce.

【0019】請求項9に記載の半導体記憶装置は、請求
項1〜請求項8のいずれかに記載の半導体基板としてシ
リコン・オン・インシュレータ(以下、SOIと略記す
る)基板を使用し、前記SOI基板上に回路構成を形成
する構成とする。
A semiconductor memory device according to a ninth aspect uses a silicon-on-insulator (hereinafter abbreviated as SOI) substrate as the semiconductor substrate according to any one of the first to eighth aspects, A circuit structure is formed over the substrate.

【0020】この構成によると、回路構成をSOI基板
上に形成した場合には、トランジスタへの印加電圧を下
げたときにドレインリークが減るというSOIの効果に
よっても、待機中のトランジスタでのリーク電流を減ら
す。
According to this structure, when the circuit structure is formed on the SOI substrate, the leak current in the transistor in standby is also due to the effect of SOI that drain leak is reduced when the voltage applied to the transistor is lowered. Reduce.

【0021】以下、本発明の実施の形態を示す半導体記
憶装置について、図面を参照しながら具体的に説明す
る。ここでは、半導体基板の主表面に形成された複数の
トランジスタからなり、行・列によりマトリクス状に配
列配置された複数のメモリセルを有し、低消費電力動作
に適したスタティック型の半導体記憶装置を例に挙げて
説明する。 (実施の形態1)本発明の実施の形態1の半導体記憶装
置を説明する。
A semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. Here, a static semiconductor memory device including a plurality of transistors formed on the main surface of a semiconductor substrate and having a plurality of memory cells arranged in a matrix by rows and columns and suitable for low power consumption operation Will be described as an example. (First Embodiment) A semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention will be described.

【0022】図1は本実施の形態1の半導体記憶装置の
構成を示す回路図である。図1において、11は行・列
によりマトリクス状に配列配置されたメモリセル(図で
は便宣上1組のメモリセルのみを示している)、12
は、メモリセル11に対して通常の読み出し・書き込み
動作を行う際にメモリセル11を活性させるために、メ
モリセル11の構成要素であるロードトランジスタ(従
来例を示す図6参照)に印加する電圧を、本来の電源電
圧(VDD)として、この電源電圧(VDD)よりも低
い電位を与える電源線、13はワード線、14はワード
線13上の信号と同相の信号をゲートで受けて電源線1
2とメモリセル11の活性化電位を与える電源ノードと
の間の接続をON/OFFするP型のスイッチングトラ
ンジスタ、15は上記の電源電圧(VDD)を与える電
源線、16はワード線13上の信号と逆相の信号をゲー
トで受けて電源線15とメモリセル11の活性化電位を
与える電源ノードとの間の接続をON/OFFするP型
のスイッチングトランジスタである。なお、メモリセル
11内の複数のトランジスタによる構成は、従来例を示
す図6のメモリセル61と同一である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing the structure of the semiconductor memory device according to the first embodiment. In FIG. 1, 11 denotes memory cells arranged in a matrix by rows and columns (only one set of memory cells is shown in the figure for convenience), 12
Is a voltage applied to a load transistor (see FIG. 6 showing a conventional example) which is a constituent element of the memory cell 11 in order to activate the memory cell 11 when performing a normal read / write operation on the memory cell 11. Is a power supply line that gives a potential lower than the power supply voltage (VDD) as the original power supply voltage (VDD), 13 is a word line, and 14 is a power supply line that receives a signal in phase with the signal on the word line 13 at its gate 1
2 is a P-type switching transistor that turns ON / OFF the connection between the power supply node that supplies the activation potential of the memory cell 11, 15 is a power supply line that supplies the power supply voltage (VDD), and 16 is on the word line 13. It is a P-type switching transistor which receives a signal having a phase opposite to that of the signal at its gate and turns ON / OFF the connection between the power supply line 15 and the power supply node which supplies the activation potential of the memory cell 11. The configuration of the plurality of transistors in the memory cell 11 is the same as that of the memory cell 61 of FIG. 6 showing the conventional example.

【0023】また、P型スイッチングトランジスタ14
は、ドレインを行列状に配列される複数のメモリセル1
1の活性化電位を与える電源ノードと接続し、ソースを
電源電圧(VDD)よりも低い電圧を供給する電源線1
2と接続し、ゲートでワード線13の信号と同相の信号
を受けて、電源線12とメモリセル11の活性化電位を
与える電源ノードとの間の接続をON/OFFするとと
もに、P型スイッチングトランジスタ16は、ドレイン
を上記メモリセル11の活性化電位を与える電源ノード
と接続し、ソースを電源電圧(VDD)を供給する電源
線15と接続し、ゲートでワード線13の信号と逆相の
信号を受けて、電源線15とメモリセル11の活性化電
位を与える電源ノードとの間の接続をON/OFFする
ように構成されている。
Further, the P-type switching transistor 14
Is a plurality of memory cells 1 whose drains are arranged in a matrix.
A power supply line 1 that is connected to a power supply node that supplies an activation potential of 1 and supplies a source with a voltage lower than the power supply voltage (VDD)
2 and the gate receives a signal in the same phase as the signal on the word line 13 to turn on / off the connection between the power supply line 12 and a power supply node that supplies the activation potential of the memory cell 11, and perform P-type switching. The transistor 16 has a drain connected to a power supply node for supplying the activation potential of the memory cell 11, a source connected to a power supply line 15 for supplying a power supply voltage (VDD), and a gate having a phase opposite to that of the signal on the word line 13. Upon receiving the signal, the connection between the power supply line 15 and the power supply node that supplies the activation potential of the memory cell 11 is turned on / off.

【0024】以上のように構成されたスタティック型の
半導体記憶装置について、その動作を以下に説明する。
まず、図1のメモリセル11に繋がるワード線13が選
択時の場合、ワード線13にはHレベルの電位が入力さ
れ、ワード線13の信号と同相の信号でON/OFFす
るP型スイッチングトランジスタ14はOFFし、ワー
ド線13の信号と逆相の信号でON/OFFするP型ス
イッチングトランジスタ16はONし、メモリセル11
には電源線15からの電源電圧(VDD)が与えられ、
メモリセル11に対する通常の読み出し・書き込み動作
を行う。
The operation of the static type semiconductor memory device configured as described above will be described below.
First, when the word line 13 connected to the memory cell 11 in FIG. 1 is selected, an H-level potential is input to the word line 13 and is turned on / off by a signal in phase with the signal on the word line 13 14 is turned off, and the P-type switching transistor 16 which is turned on / off by a signal having a phase opposite to the signal on the word line 13 is turned on and the memory cell 11 is turned on.
Is supplied with the power supply voltage (VDD) from the power supply line 15,
Normal read / write operations for the memory cell 11 are performed.

【0025】一方、メモリセル11に繋がるワード線1
3が非選択時の場合、ワード線13にはLレベルの電位
が入力され、ワード線13の信号と逆相の信号でON/
OFFするP型スイッチングトランジスタ16はOFF
し、ワード線13の信号と同相の信号でON/OFFす
るP型スイッチングトランジスタ14はONし、メモリ
セル11には、メモリセル11内のデータを保持できる
電圧でかつ電源電圧(VDD)よりも低い電圧が与えら
れ、メモリセル11は書き込まれたデータを保持して待
機状態になる。
On the other hand, the word line 1 connected to the memory cell 11
When 3 is not selected, an L level potential is input to the word line 13 and the word line 13 is turned on / off by a signal having a phase opposite to the signal on the word line 13.
The P-type switching transistor 16 which is turned off is turned off
However, the P-type switching transistor 14 that is turned on / off by a signal having the same phase as the signal on the word line 13 is turned on, and the memory cell 11 has a voltage that can hold the data in the memory cell 11 and is higher than the power supply voltage (VDD). A low voltage is applied, and the memory cell 11 holds the written data and enters the standby state.

【0026】以上のように本実施の形態によれば、メモ
リセル11に加える電圧を、動作していないメモリセル
では電源電圧(VDD)より低く、動作時は電源電圧
(VDD)まで上がるように構成することにより、待機
中のリーク電流(消費電力)を低減することができる。
As described above, according to the present embodiment, the voltage applied to the memory cell 11 is lower than the power supply voltage (VDD) in the non-operating memory cell and rises to the power supply voltage (VDD) during the operation. With the configuration, the leak current (power consumption) during standby can be reduced.

【0027】さらに、上記の回路構成をSOI基板上に
形成した場合には、印加電圧を下げたときにドレインリ
ークが減るというSOIの効果からも、待機中のリーク
電流を減らすことができる。 (実施の形態2)本発明の実施の形態2の半導体記憶装
置を説明する。
Further, when the above circuit configuration is formed on the SOI substrate, the leak current during standby can be reduced also from the effect of SOI that drain leakage is reduced when the applied voltage is lowered. (Second Embodiment) A semiconductor memory device according to the second embodiment of the present invention will be described.

【0028】図2は本実施の形態2の半導体記憶装置の
構成を示す回路図である。図2において、21はメモリ
セル、22は電源電圧(VDD)より低い電圧を与える
電源線、23はワード線、25は電源電圧(VDD)を
与える電源線、26は、ワード線23上の信号と逆相の
信号をゲートで受けて、電源線25とメモリセル21の
活性化電位を与える電源ノードとの間の接続をON/O
FFするP型のスイッチングトランジスタであり、以上
は図1の構成と同様なものである。
FIG. 2 is a circuit diagram showing the structure of the semiconductor memory device according to the second embodiment. In FIG. 2, 21 is a memory cell, 22 is a power supply line that gives a voltage lower than the power supply voltage (VDD), 23 is a word line, 25 is a power supply line that gives a power supply voltage (VDD), and 26 is a signal on the word line 23. The gate receives the signal of the opposite phase to the ON / O connection between the power supply line 25 and the power supply node which supplies the activation potential of the memory cell 21.
This is a P-type switching transistor that performs FF, and the above is the same as the configuration of FIG.

【0029】図1の構成と異なるのは、ワード線23上
の信号と逆相の信号をゲートで受けて、電源線22とメ
モリセル21の活性化電位を与える電源ノードとの間の
接続をON/OFFするN型のスイッチングトランジス
タ24を設けた点である。
The difference from the configuration of FIG. 1 is that the gate receives a signal having a phase opposite to that of the signal on the word line 23, and the connection between the power supply line 22 and the power supply node which supplies the activation potential of the memory cell 21 is made. The point is that an N-type switching transistor 24 that turns ON / OFF is provided.

【0030】上記のように構成されたスタティック型の
半導体記憶装置について、その動作を以下に説明する。
まず、図2のメモリセル21に繋がるワード線23が選
択時の場合、ワード線23にはHレベルの電位が入力さ
れ、ワード線23の信号と逆相の信号でON/OFFす
るN型スイッチングトランジスタ24はOFFし、ワー
ド線23の信号と逆相の信号でON/OFFするP型ス
イッチングトランジスタ26はONし、メモリセル21
には、電源線25からの電源電圧(VDD)が与えら
れ、メモリセル21に対して通常の読み出し・書き込み
動作を行う。
The operation of the static type semiconductor memory device configured as described above will be described below.
First, when the word line 23 connected to the memory cell 21 of FIG. 2 is selected, an H-level potential is input to the word line 23, and the N-type switching is turned on / off by a signal having a phase opposite to the signal on the word line 23. The transistor 24 is turned off, and the P-type switching transistor 26 which is turned on / off by a signal having a phase opposite to that of the signal on the word line 23 is turned on and the memory cell 21 is turned on.
Is supplied with a power supply voltage (VDD) from the power supply line 25, and normal read / write operations are performed on the memory cell 21.

【0031】一方、メモリセル21に繋がるワード線2
3が非選択時の場合、ワード線23にはLレベルの電位
が入力され、ワード線23の信号と逆相の信号でON/
OFFするP型スイッチングトランジスタ26はOFF
し、ワード線23の信号と逆相の信号でON/OFFす
るN型スイッチングトランジスタ24はONし、メモリ
セル21には、メモリセル21内のデータを保持できる
電圧でかつ電源電圧(VDD)よりも低い電圧が与えら
れ、メモリセル21は書き込まれたデータを保持して待
機状態になる。
On the other hand, the word line 2 connected to the memory cell 21
When 3 is not selected, the L-level potential is input to the word line 23, and the word line 23 is turned on / off by a signal having a phase opposite to that of the signal on the word line 23.
The P-type switching transistor 26 that is turned off is turned off
Then, the N-type switching transistor 24 which is turned on / off by a signal having a phase opposite to the signal of the word line 23 is turned on, and the memory cell 21 has a voltage that can hold the data in the memory cell 21 and is higher than the power supply voltage (VDD). Is applied to the memory cell 21, and the memory cell 21 holds the written data and enters the standby state.

【0032】以上のように本実施の形態によれば、メモ
リセルに加える電圧を、動作していないメモリセルでは
電源電圧(VDD)より低く、動作時は電源電圧(VD
D)まで上がるように構成することにより、待機中のリ
ーク電流(消費電力)を低減することができる。
As described above, according to the present embodiment, the voltage applied to the memory cell is lower than the power supply voltage (VDD) in the non-operating memory cell, and the power supply voltage (VD
By configuring so as to rise to D), it is possible to reduce the leak current (power consumption) during standby.

【0033】さらに、SOI基板上に設けた場合には、
印加電圧を下げたときにドレインリークが減るというS
OIの効果からも待機中のリークを減らすことができ
る。 (実施の形態3)本発明の実施の形態3の半導体記憶装
置を説明する。
Further, when it is provided on the SOI substrate,
S that drain drain decreases when the applied voltage is lowered
The effect of OI can also reduce the leakage during standby. (Third Embodiment) A semiconductor memory device according to a third embodiment of the present invention will be described.

【0034】図3は本実施の形態3の半導体記憶装置の
構成を示す回路図である。図3において、31はメモリ
セル、32はワード線、33はワード線32上の信号と
逆相の信号でON/OFFするP型のスイッチングトラ
ンジスタ、34は電源電圧(VDD)を与える電源線で
あり、以上は図1の構成と同様なものである。
FIG. 3 is a circuit diagram showing the structure of the semiconductor memory device according to the third embodiment. In FIG. 3, 31 is a memory cell, 32 is a word line, 33 is a P-type switching transistor which is turned on / off by a signal having a phase opposite to that of the signal on the word line 32, and 34 is a power supply line for supplying a power supply voltage (VDD). Yes, the above is the same as the configuration of FIG.

【0035】図1の構成と異なるのは、電源電圧(VD
D)よりも低い電圧に降圧するダイオード35を、P型
のスイッチングトランジスタ33と並列に接続させて設
けた点である。
The difference from the configuration of FIG. 1 is that the power supply voltage (VD
The point is that the diode 35 that steps down to a voltage lower than that of D) is provided in parallel with the P-type switching transistor 33.

【0036】上記のように構成されたスタティック型の
半導体記憶装置について、その動作を以下に説明する。
まず、図3のメモリセル31に繋がるワード線32が選
択時の場合、ワード線32にはHレベルの電位が入力さ
れ、ワード線32の信号と逆相の信号でON/OFFす
るP型スイッチングトランジスタ33はONし、メモリ
セル31には、電源線34からの電源電圧(VDD)が
与えられ、メモリセル31に対して通常の読み出し・書
き込み動作を行う。
The operation of the static type semiconductor memory device configured as described above will be described below.
First, when the word line 32 connected to the memory cell 31 in FIG. 3 is selected, an H-level potential is input to the word line 32, and the P-type switching is turned on / off by a signal having a phase opposite to the signal on the word line 32. The transistor 33 is turned on, the power supply voltage (VDD) from the power supply line 34 is applied to the memory cell 31, and normal read / write operation is performed on the memory cell 31.

【0037】一方、メモリセル31に繋がるワード線3
2が非選択時の場合、ワード線32にはLレベルの電位
が入力され、ワード線32の信号と逆相の信号でON/
OFFするP型スイッチングトランジスタ33はOFF
し、P型のスイッチングトランジスタ33と並列に設け
たダイオード35が電源線34の電源電圧(VDD)か
らその電源電圧(VDD)よりも低い電圧に降圧し、メ
モリセル31には、メモリセル31内のデータを保持で
きる電圧でかつ電源電圧(VDD)よりも低い電圧が与
えられ、メモリセル31は書き込まれたデータを保持し
て待機状態になる。
On the other hand, the word line 3 connected to the memory cell 31
When 2 is not selected, the potential of L level is input to the word line 32, and the signal of the phase opposite to the signal of the word line 32 turns ON / OFF.
The P-type switching transistor 33 which is turned off is turned off
Then, the diode 35 provided in parallel with the P-type switching transistor 33 steps down the power supply voltage (VDD) of the power supply line 34 to a voltage lower than the power supply voltage (VDD). Is supplied with a voltage lower than the power supply voltage (VDD), the memory cell 31 holds the written data and enters the standby state.

【0038】以上のように、電源電圧(VDD)よりも
低い電圧に降圧するダイオード35を、ワード線32上
の信号と逆相の信号でON/OFFするP型のスイッチ
ングトランジスタ33と並列に接続させて設けることに
より、メモリセル31に加える電圧を、動作していない
メモリセルでは電源電圧(VDD)より低く、動作時は
電源電圧(VDD)まで上がるように構成できるので、
待機中のリーク電流(消費電力)を低減することができ
る。
As described above, the diode 35 for stepping down to a voltage lower than the power supply voltage (VDD) is connected in parallel with the P-type switching transistor 33 which is turned on / off by a signal having a phase opposite to the signal on the word line 32. Since the voltage applied to the memory cell 31 is lower than the power supply voltage (VDD) in the non-operating memory cell and increased to the power supply voltage (VDD) in the operating state by providing the memory cells 31,
Leakage current (power consumption) during standby can be reduced.

【0039】さらに、SOI基板上に設けた場合には、
印加電圧を下げたときにドレインリークが減るというS
OIの効果からも、待機中のリークを減らすことができ
る。 (実施の形態4)本発明の実施の形態4の半導体記憶装
置を説明する。
Further, when it is provided on the SOI substrate,
S that drain drain decreases when the applied voltage is lowered
The effect of OI can also reduce the leak during standby. (Embodiment 4) A semiconductor memory device according to Embodiment 4 of the present invention will be described.

【0040】図4は本実施の形態4の半導体記憶装置の
構成を示す回路図である。図4において、41はメモリ
セル、42はワード線、44は電源電圧(VDD)を与
える電源線、45は電源電圧(VDD)からより低い電
圧に降圧するダイオードであり、以上は図3の構成と同
様なものである。
FIG. 4 is a circuit diagram showing the structure of the semiconductor memory device according to the fourth embodiment. 4, 41 is a memory cell, 42 is a word line, 44 is a power supply line for supplying a power supply voltage (VDD), 45 is a diode for stepping down the power supply voltage (VDD) to a lower voltage, and the above is the configuration of FIG. Is similar to.

【0041】図3の構成と異なるのは、ワード線42の
選択あるいは非選択を複数本にわたって制御するグロー
バルワード線46を設け、P型のスイッチングトランジ
スタ43を、グローバルワード線46の信号と逆相の信
号でON/OFFするように構成した点である。
A difference from the configuration of FIG. 3 is that a global word line 46 for controlling selection or non-selection of the word line 42 is provided over a plurality of lines, and the P-type switching transistor 43 has a phase opposite to the signal of the global word line 46. It is configured so that it is turned on / off by the signal of.

【0042】上記のように構成されたスタティック型の
半導体記憶装置について、その動作を以下に説明する。
まず、図4のメモリセル41に繋がるワード線42を複
数本にわたって制御するグローバルワード線46が選択
時の場合、グローバルワード線46およびワード線42
にはHレベルの電位が入力され、グローバルワード線4
6の信号と逆相の信号でON/OFFするP型スイッチ
ングトランジスタ43はONし、メモリセル41には、
電源線44からの電源電圧(VDD)が与えられ、メモ
リセル41に対して通常の読み出し・書き込み動作を行
う。
The operation of the static type semiconductor memory device configured as described above will be described below.
First, when the global word line 46 that controls a plurality of word lines 42 connected to the memory cell 41 of FIG. 4 is selected, the global word line 46 and the word line 42 are selected.
H level potential is input to the global word line 4
The P-type switching transistor 43 which is turned on / off by the signal of the opposite phase to the signal of 6 is turned on, and the memory cell 41 is
A power supply voltage (VDD) is applied from the power supply line 44, and normal read / write operations are performed on the memory cell 41.

【0043】一方、グローバルワード線46が非選択時
の場合、グローバルワード線46およびワード線42に
はLレベルの電位が入力され、グローバルワード線46
の信号と逆相の信号でON/OFFするP型スイッチン
グトランジスタ43はOFFし、P型のスイッチングト
ランジスタ43と並列に接続させて設けたダイオード4
5が、電源線44の電源電圧(VDD)からその電源電
圧(VDD)よりも低い電圧に降圧し、メモリセル41
には、メモリセル41内のデータを保持できる電圧でか
つ電源電圧(VDD)よりも低い電圧が与えられ、メモ
リセル41は書き込まれたデータを保持して待機状態に
なる。
On the other hand, when the global word line 46 is not selected, the L level potential is input to the global word line 46 and the word line 42, and the global word line 46 is input.
The P-type switching transistor 43 which is turned on / off by a signal opposite in phase to the signal of is turned off, and the diode 4 provided in parallel with the P-type switching transistor 43 is provided.
5 lowers the power supply voltage (VDD) of the power supply line 44 to a voltage lower than the power supply voltage (VDD),
Is supplied with a voltage that can hold the data in the memory cell 41 and lower than the power supply voltage (VDD), and the memory cell 41 holds the written data and enters a standby state.

【0044】以上のように、電源電圧(VDD)からそ
の電源電圧(VDD)よりも低い電圧に降圧するダイオ
ード45を、グローバルワード線46上の信号と逆相の
信号でON/OFFするP型のスイッチングトランジス
タ43と並列に設けることにより、メモリセル41に加
える電圧を、動作していないメモリセル41では電源電
圧(VDD)より低く、動作時は電源電圧(VDD)ま
で上がるように構成できるので、待機中のリーク電流
(消費電力)を低減することができる。
As described above, the P-type which turns ON / OFF the diode 45 for stepping down from the power supply voltage (VDD) to a voltage lower than the power supply voltage (VDD) by a signal having a phase opposite to the signal on the global word line 46. By providing the switching transistor 43 in parallel with the switching transistor 43, the voltage applied to the memory cell 41 can be configured to be lower than the power supply voltage (VDD) in the non-operating memory cell 41 and increase to the power supply voltage (VDD) in operation. The leakage current (power consumption) during standby can be reduced.

【0045】さらに、SOI基板上に設けた場合には、
印加電圧を下げたときにドレインリークが減るというS
OIの効果からも待機中のリークを減らすことができ
る。 (実施の形態5)本発明の実施の形態5の半導体記憶装
置を説明する。
Further, when it is provided on the SOI substrate,
S that drain drain decreases when the applied voltage is lowered
The effect of OI can also reduce the leakage during standby. (Fifth Embodiment) A semiconductor memory device according to a fifth embodiment of the present invention will be described.

【0046】図5は本実施の形態5の半導体記憶装置の
構成を示す回路図である。図5において、51はメモリ
セル、52はワード線、53はワード線52上の信号と
同相の信号でON/OFFするP型のスイッチングトラ
ンジスタであり、以上は図1の構成と同様なものであ
る。
FIG. 5 is a circuit diagram showing the structure of the semiconductor memory device according to the fifth embodiment. In FIG. 5, 51 is a memory cell, 52 is a word line, 53 is a P-type switching transistor which is turned on / off by a signal in phase with the signal on the word line 52, and the above is the same as the configuration of FIG. is there.

【0047】図1の構成と異なるのは、メモリセル51
への電源供給用の電源線として、電源電圧(VDD)よ
りも低い電圧を与える電源線54のみを設けた点であ
る。上記のように構成されたスタティック型半導体記憶
装置について、以下その動作を説明する。
The difference from the configuration of FIG. 1 is that the memory cell 51
The point is that only the power supply line 54 that supplies a voltage lower than the power supply voltage (VDD) is provided as a power supply line for supplying power to the. The operation of the static semiconductor memory device configured as described above will be described below.

【0048】まず、図5のメモリセル51に繋がるワー
ド線52が選択時の場合、ワード線52にはHレベルの
電位が入力され、ワード線52の信号と同相の信号でO
N/OFFするP型スイッチングトランジスタ53はO
FFする。ここでメモリセル51のビット線(BL)5
5の電位が例えば0Vから1.8Vまで引き上げられる
と、内部ノードN1は容量カップリングの効果で1.3
V程度まで引き上げられ、ドライバトランジスタ514
はONして内部ノードN2を0Vに下げる。するとロー
ドトランジスタ515はONし、メモリセル51を形成
するフリップフロップにはHのデータが記憶される。
First, when the word line 52 connected to the memory cell 51 of FIG. 5 is selected, an H-level potential is input to the word line 52, and an O signal is generated by a signal in phase with the signal on the word line 52.
N-OFF P-type switching transistor 53 is O
FF. Here, the bit line (BL) 5 of the memory cell 51
When the potential of 5 is raised from 0 V to 1.8 V, for example, the internal node N1 becomes 1.3 due to the effect of capacitive coupling.
The driver transistor 514 is pulled up to about V
Turns on and lowers the internal node N2 to 0V. Then, the load transistor 515 is turned on, and H data is stored in the flip-flop forming the memory cell 51.

【0049】一方、メモリセル51に繋がるワード線5
2が非選択時の場合、ワード線52にはLレベルの電位
が入力され、ワード線52の信号と同相の信号でON/
OFFするP型スイッチングトランジスタ53はON
し、メモリセル51には、メモリセル51内のデータを
保持できる電圧でかつ電源電圧(VDD)よりも低い電
圧が与えられ、メモリセル51は書き込まれたデータを
保持して待機状態になる。
On the other hand, the word line 5 connected to the memory cell 51
When 2 is not selected, the L-level potential is input to the word line 52, and the signal of the same phase as the signal of the word line 52 turns ON / OFF.
P-type switching transistor 53 that turns off turns on
Then, the memory cell 51 is supplied with a voltage that can hold the data in the memory cell 51 and lower than the power supply voltage (VDD), and the memory cell 51 holds the written data and enters a standby state.

【0050】以上のように本実施の形態によれば、アク
ティブ時でもメモリセルに対して余分な電源供給をする
ことなく通常の読み書き動作ができ、スリープ時には電
源電圧(VDD)よりも低い電圧でデータ保持ができ
る。
As described above, according to the present embodiment, a normal read / write operation can be performed without supplying extra power to the memory cell even when active, and a voltage lower than the power supply voltage (VDD) can be used during sleep. Data can be retained.

【0051】なお、実施の形態1から実施の形態5まで
の各実施の形態において、メモリセルの構成をCMOS
の6個のトランジスタによる構成としたが、メモリセル
はCMOSの5個のトランジスタによる構成としてもよ
い。
In each of the first to fifth embodiments, the memory cell has a CMOS configuration.
However, the memory cell may be composed of five CMOS transistors.

【0052】また、メモリセルの構成をNMOS負荷形
セル、抵抗負荷形セルによる構成としてもよいことはい
うまでもない。
Needless to say, the memory cell may be constituted by an NMOS load type cell or a resistance load type cell.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、メモリセ
ルを構成するトランジスタへの印加電圧として、動作し
ていないセルに対しては動作させる場合に必要な本来の
電源電圧より低い電圧を印加し、動作させる際にはその
セルに対して本来の電源電圧まで上昇させて印加するよ
うに、トランジスタへの印加電圧をダイナミックに変化
させて、回路的に待機中のトランジスタでのリーク電流
を削減することができる。
As described above, according to the present invention, a voltage lower than the original power supply voltage necessary for operating a non-operating cell is applied as a voltage applied to a transistor forming a memory cell. When applying and operating, the voltage applied to the transistor is dynamically changed so that the applied voltage is raised to the original power supply voltage and applied to the cell, and the leak current in the transistor in the circuit standby state is reduced. Can be reduced.

【0054】また、回路構成をシリコン・オン・インシ
ュレータ基板上に形成した場合には、トランジスタへの
印加電圧を下げたときにドレインリークが減るというシ
リコン・オン・インシュレータの効果によっても、待機
中のトランジスタでのリーク電流を減らすことができ
る。
Further, when the circuit structure is formed on the silicon-on-insulator substrate, the effect of the silicon-on-insulator that the drain leakage is reduced when the voltage applied to the transistor is lowered is also due to the effect of waiting. The leak current in the transistor can be reduced.

【0055】以上のため、メモリセルを構成するトラン
ジスタのサブスレッショルドリーク電流による無駄な電
力消費を削減することができ、全消費電力をさらに低減
することができる。
As described above, useless power consumption due to the subthreshold leakage current of the transistors forming the memory cell can be reduced, and the total power consumption can be further reduced.

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

【図1】本発明の実施の形態1の半導体記憶装置の構成
を示す回路図
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態2の半導体記憶装置の構成
を示す回路図
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a semiconductor memory device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態3の半導体記憶装置の構成
を示す回路図
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a semiconductor memory device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態4の半導体記憶装置の構成
を示す回路図
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a semiconductor memory device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態5の半導体記憶装置の構成
を示す回路図
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a semiconductor memory device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図6】従来の半導体記憶装置の構成を示す回路図FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional semiconductor memory device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 メモリセル 12 電源電圧(VDD)より低い電圧を与える電源
線 13 ワード線 14 P型スイッチングトランジスタ 15 電源電圧(VDD)を与える電源線 16 P型スイッチングトランジスタ 21 メモリセル 22 電源電圧(VDD)より低い電圧を与える電源
線 23 ワード線 24 N型スイッチングトランジスタ 25 電源電圧(VDD)を与える電源線 26 P型スイッチングトランジスタ 31 メモリセル 32 ワード線 33 P型スイッチングトランジスタ 34 電源電圧(VDD)を与える電源線 35 ダイオード 41 メモリセル 42 ワード線 43 P型スイッチングトランジスタ 44 電源電圧(VDD)を与える電源線 45 ダイオード 46 グローバルワード線 51 メモリセル 52 ワード線 53 P型スイッチングトランジスタ 54 電源電圧(VDD)より低い電圧を与える電源
線 N1、N2 内部ノード 511 アクセストランジスタ 512 アクセストランジスタ 513 ドライバトランジスタ 514 ドライバトランジスタ 515 ロードトランジスタ 516 ロードトランジスタ 61 メモリセル 62 ワード線 63 ビット線(BL、/BL) 64 アクセストランジスタ 65 アクセストランジスタ 66 ドライバトランジスタ 67 ドライバトランジスタ 68 ロードトランジスタ 69 ロードトランジスタ
11 memory cell 12 power supply line 13 that supplies a voltage lower than the power supply voltage (VDD) 13 word line 14 P-type switching transistor 15 power supply line 16 that supplies a power supply voltage (VDD) 21 P-type switching transistor 21 memory cell 22 lower than the power supply voltage (VDD) Power supply line 23 for supplying voltage Word line 24 N-type switching transistor 25 Power supply line for supplying power supply voltage (VDD) 26 P-type switching transistor 31 Memory cell 32 Word line 33 P-type switching transistor 34 Power supply line 35 for supplying power supply voltage (VDD) Diode 41 Memory cell 42 Word line 43 P-type switching transistor 44 Power supply line 45 for supplying power supply voltage (VDD) Diode 46 Global word line 51 Memory cell 52 Word line 53 P-type switching transistor 54 Power supply lines N1 and N2 that give a voltage lower than the source voltage (VDD) Internal node 511 Access transistor 512 Access transistor 513 Driver transistor 514 Driver transistor 515 Load transistor 516 Load transistor 61 Memory cell 62 Word line 63 Bit line (BL, / BL) 64 access transistor 65 access transistor 66 driver transistor 67 driver transistor 68 load transistor 69 load transistor

フロントページの続き (72)発明者 平田 昭夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5B015 HH04 JJ05 JJ07 KA06 KA28 KB72 KB74 QQ01 5F083 BS26 BS27 BS29 BS37 BS50 GA06 HA02 LA10 Continued front page    (72) Inventor Akio Hirata             1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric             Sangyo Co., Ltd. F-term (reference) 5B015 HH04 JJ05 JJ07 KA06 KA28                       KB72 KB74 QQ01                 5F083 BS26 BS27 BS29 BS37 BS50                       GA06 HA02 LA10

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板の主表面に形成されるトラン
ジスタからなるメモリセルを有するスタティック型の半
導体記憶装置であって、前記メモリセルを構成するトラ
ンジスタに対する印加電源として、前記メモリセルが活
性するための本来の電源電圧と、前記電源電圧よりも低
い電圧とを、前記メモリセルの活性あるいは非活性の動
作状態に応じて、切り換えて前記メモリセルに供給する
手段を備えたことを特徴とする半導体記憶装置。
1. A static type semiconductor memory device having a memory cell composed of a transistor formed on a main surface of a semiconductor substrate, wherein the memory cell is activated as an applied power supply to a transistor forming the memory cell. And a voltage lower than the power supply voltage according to the active or inactive operating state of the memory cell. Storage device.
【請求項2】 半導体基板の主表面に形成されるトラン
ジスタからなるメモリセルを有するスタティック型の半
導体記憶装置であって、前記メモリセルが活性するため
の本来の電源電圧に比べ、より低い電圧を与える第1の
電源線と、前記電源電圧を与える第2の電源線と、ソー
スが前記第1の電源線に接続され、ドレインが行列状に
配列された複数の前記メモリセルの活性化電位を与える
電源ノードに接続された第1のP型スイッチングトラン
ジスタと、ソースが前記第2の電源線に接続され、ドレ
インが前記行列状に配列された前記複数のメモリセルの
活性化電位を与える電源ノードに接続された第2のP型
スイッチングトランジスタとを具備し、前記第1のP型
スイッチングトランジスタにより、ワード線の信号と同
相の信号をゲートで受けて前記第1の電源線と前記メモ
リセルの活性化電位を与える電源ノードとの間の接続を
ON/OFFし、前記第2のP型スイッチングトランジ
スタにより、ワード線の信号と逆相の信号をゲートで受
けて前記第2の電源線と前記メモリセルの活性化電位を
与える電源ノードとの間の接続をON/OFFするよう
構成したことを特徴とする半導体記憶装置。
2. A static type semiconductor memory device having a memory cell composed of a transistor formed on a main surface of a semiconductor substrate, wherein a voltage lower than an original power supply voltage for activating the memory cell is set. A first power supply line for applying the power supply voltage, a second power supply line for supplying the power supply voltage, a source are connected to the first power supply line, and drains have activation potentials of the plurality of memory cells arranged in a matrix. A first P-type switching transistor connected to a power supply node for supplying, a power supply node for supplying an activation potential of the plurality of memory cells, the source of which is connected to the second power supply line and the drain of which is arranged in the matrix. And a second P-type switching transistor connected to the first P-type switching transistor. The connection between the first power supply line and the power supply node that supplies the activation potential of the memory cell is turned on / off by the second P-type switching transistor, and the signal of the opposite phase to the signal of the word line is received. The semiconductor memory device is configured such that the connection between the second power supply line and the power supply node that supplies the activation potential of the memory cell is turned on / off by receiving the gate at the gate.
【請求項3】 第1、第2のP型スイッチングトランジ
スタを、同一ワード線上の複数のメモリセルごとに設置
して構成したことを特徴とする請求項2に記載の半導体
記憶装置。
3. The semiconductor memory device according to claim 2, wherein the first and second P-type switching transistors are arranged for each of a plurality of memory cells on the same word line.
【請求項4】 第1のP型スイッチングトランジスタの
代わりに、N型MOSFETを配置接続して、第1のN
型スイッチングトランジスタとし、前記第1のN型スイ
ッチングトランジスタにより、ワード線の信号と逆相の
信号をゲートで受けて第1の電源線とメモリセルの活性
化電位を与える電源ノードとの間の接続をON/OFF
するよう構成したことを特徴とする請求項2に記載の半
導体記憶装置。
4. A first N-type MOSFET is arranged and connected instead of the first P-type switching transistor to form a first N-type MOSFET.
Type switching transistor, and the first N type switching transistor connects the first power supply line and a power supply node for applying an activation potential of the memory cell by receiving a signal of a phase opposite to the signal of the word line at the gate. ON / OFF
3. The semiconductor memory device according to claim 2, wherein the semiconductor memory device is configured to.
【請求項5】 半導体基板の主表面に形成されるトラン
ジスタからなるメモリセルを有するスタティック型の半
導体記憶装置であって、前記メモリセルが活性するため
の本来の電源電圧を与える第1の電源線と、ソースが前
記第1の電源線に接続され、ドレインが行列状に配列さ
れた複数の前記メモリセルの活性化電位を与える電源ノ
ードに接続された第1のP型スイッチングトランジスタ
と、P型領域が前記第1の電源線に接続され、N型領域
を前記行列状に配列された前記複数のメモリセルの活性
化電位を与える電源ノードに接続するダイオードとを具
備し、前記第1のP型スイッチングトランジスタによ
り、ワード線の信号と逆相の信号をゲートで受けて前記
第1の電源線と前記メモリセルの活性化電位を与える電
源ノードとの間の接続をON/OFFするよう構成した
ことを特徴とする半導体記憶装置。
5. A static type semiconductor memory device having a memory cell formed of a transistor formed on a main surface of a semiconductor substrate, wherein a first power supply line for applying an original power supply voltage for activating the memory cell. A first P-type switching transistor having a source connected to the first power supply line and a drain connected to a power supply node for providing an activation potential of the plurality of memory cells arranged in a matrix; A diode for connecting a region to the first power supply line and connecting an N-type region to a power supply node for providing an activation potential of the plurality of memory cells arranged in a matrix, wherein the first P Connection between the first power supply line and the power supply node for applying the activation potential of the memory cell, the gate of which receives the signal of the opposite phase of the signal of the word line by the switching transistor A semiconductor memory device characterized in that it is configured to turn ON / OFF.
【請求項6】 第1のP型スイッチングトランジスタに
与える信号として、グローバルワード線の信号と逆相の
信号を供給するよう構成したことを特徴とする請求項5
に記載の半導体記憶装置。
6. The signal supplied to the first P-type switching transistor is supplied with a signal having a phase opposite to that of the signal on the global word line.
The semiconductor memory device according to 1.
【請求項7】 第1のP型スイッチングトランジスタ
を、同一グローバルワード線上の複数のメモリセルブロ
ックごとに設置して構成したことを特徴とする請求項5
に記載の半導体記憶装置。
7. The first P-type switching transistor is arranged for each of a plurality of memory cell blocks on the same global word line, and is configured.
The semiconductor memory device according to 1.
【請求項8】 半導体基板の主表面に形成されるトラン
ジスタからなるメモリセルを有するスタティック型の半
導体記憶装置であって、前記メモリセルが活性するため
の本来の電源電圧に比べ、より低い電圧を与える第1の
電源線と、ソースが前記第1の電源線に接続され、ドレ
インが行列状に配列された複数の前記メモリセルの活性
化電位を与える電源ノードに接続された第1のP型スイ
ッチングトランジスタとを具備し、前記第1のP型スイ
ッチングトランジスタにより、ワード線の信号をゲート
で受けて前記第1の電源線と前記メモリセルの活性化電
位を与える電源ノードとの間の接続をON/OFFする
よう構成したことを特徴とする半導体記憶装置。
8. A static semiconductor memory device having a memory cell composed of a transistor formed on a main surface of a semiconductor substrate, wherein a voltage lower than an original power supply voltage for activating the memory cell is set. A first P-type which is connected to a first power supply line to be applied, a source is connected to the first power supply line, and a drain is connected to a power supply node which supplies activation potentials of the plurality of memory cells arranged in a matrix. A switching transistor, and the first P-type switching transistor connects the first power supply line receiving a signal of a word line at its gate and a power supply node supplying an activation potential of the memory cell. A semiconductor memory device characterized by being configured to turn on / off.
【請求項9】 半導体基板としてシリコン・オン・イン
シュレータ基板を使用し、前記シリコン・オン・インシ
ュレータ基板上に回路構成を形成することを特徴とする
請求項1〜請求項8のいずれかに記載の半導体記憶装
置。
9. The silicon-on-insulator substrate is used as a semiconductor substrate, and a circuit structure is formed on the silicon-on-insulator substrate. Semiconductor memory device.
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