JP2009151844A - Sram cell circuit and its driving method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an SRAM (Static Random Access Memory) cell circuit which makes a dedicated read line unnecessary by suppressing limiting conditions on transistor dimensions in ensuring certain write operation and read operation and reducing the number of transistors used, and to provide its driving method. <P>SOLUTION: In the SRAM cell circuit, a positive feedback circuit is constituted by connecting an output node of a first inverter and an input node of a second inverter and also connecting the output node of the second inverter and the input node of the first inverter with a feedback control transistor. The SRAM cell circuit is caused to be in a write state or a read state by making either a write control transistor or a read control transistor into a conducting state after disconnecting the positive feedback circuit by placing the feedback control transistor in the non-conducting state. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明はSRAM(Static Random Access Memory)セル回路およびその駆動方法に関する。   The present invention relates to an SRAM (Static Random Access Memory) cell circuit and a driving method thereof.

説明の都合上、電気回路網での回路の結節点をノードと称することにする。当然のことながら、あるノードは二つの役割をすることがある。すなわち、ある一つの回路網の中である一定の機能を有する部分回路網を部分回路と称することにすると、一つのノードにある部分回路の電気信号が出力されるとき(出力ノード)、そのノードにつながる他の部分回路から見るとそのノードは電気信号が入力されるノード(入力ノード)になっていることがある。また、ノードの名前はそのノードの論理信号(論理値は1または0、論理信号レベルはハイレベルHまたはローレベルLで表す)を表すことにする。さらにまた、端子とは回路に用いられているトランジスタ、抵抗、容量などの回路素子の、外部との電気的接続のために設けられた電極を言う。電気的には端子がノードを兼ねることがあり得る。また、特に回路に電源を供給する配線を電源供給線、電源供給線から回路を通った電流が帰還される配線を電源帰還線と称する。   For convenience of explanation, a node of a circuit in an electric network is referred to as a node. Of course, a node can play two roles. That is, when a partial circuit network having a certain function in a certain circuit network is referred to as a partial circuit, when an electric signal of a partial circuit at one node is output (output node), that node When viewed from other partial circuits connected to, the node may be a node (input node) to which an electric signal is input. The name of the node represents the logic signal of the node (the logic value is 1 or 0, and the logic signal level is represented by a high level H or a low level L). Furthermore, a terminal refers to an electrode provided for electrical connection of circuit elements such as transistors, resistors, and capacitors used in the circuit to the outside. Electrically, a terminal can also serve as a node. In particular, a wiring that supplies power to the circuit is referred to as a power supply line, and a wiring that feeds back a current from the power supply line through the circuit is referred to as a power supply feedback line.

明細書中でトランジスタとは、少なくとも一つの制御信号入力端子と少なくとも二つの信号出力端子とを有し、制御信号によって、二つの出力端子間の導通、非導通状態を制御する電気的スイッチの具体化形態の一つである。そのトランジスタは一般に絶縁ゲート電界効果トランジスタ(MOST)やバイポーラトランジスタ(BPT)等である。MOSTの場合はそのゲートが制御信号入力端子として用いられ、ドレインとソースが二つの信号出力端子として用いられる。BPTの場合は、ベースが制御信号入力端子として用いられ、コレクタとエミッタが二つの信号出力端子として用いられる。以下の説明ではMOSTを用いた場合を例にとって説明する。   In the specification, a transistor is a specific example of an electrical switch that has at least one control signal input terminal and at least two signal output terminals, and controls conduction and non-conduction between the two output terminals according to the control signal. This is one of the forms. The transistor is generally an insulated gate field effect transistor (MOST), a bipolar transistor (BPT) or the like. In the case of MOST, its gate is used as a control signal input terminal, and its drain and source are used as two signal output terminals. In the case of BPT, the base is used as a control signal input terminal, and the collector and emitter are used as two signal output terminals. In the following description, a case where MOST is used will be described as an example.

このMOSTを用いたSRAMセル回路は、例えば、図7のデュアルビットラインSRAMセル10がある。すなわち、P形のMOST(PMOST)20およびN形のMOST(NMOST)22の各ドレインを出力ノードQ1に接続し、各ゲート電極を入力ノードI1に接続し、PMOST20のソースはノードVD1において電源供給線VDDLに接続する。さらにNMOST22のソースはノードVS1において電源帰還線VSSLに接続してインバータ12(インバータとは入力ノードに与えられた論理信号の反転論理信号を出力ノードに出力する回路であり、以下同様な意味で用いる)が構成されている。   The SRAM cell circuit using this MOST is, for example, the dual bit line SRAM cell 10 of FIG. That is, the drains of the P-type MOST (PMOST) 20 and the N-type MOST (NMOST) 22 are connected to the output node Q1, the gate electrodes are connected to the input node I1, and the source of the PMOST20 is supplied with power at the node VD1. Connect to line VDDL. Further, the source of the NMOS T22 is connected to the power supply feedback line VSSL at the node VS1 and is an inverter 12 (an inverter is a circuit that outputs an inverted logic signal of a logic signal applied to an input node to an output node, and is used in the same meaning hereinafter. ) Is configured.

また、P形のMOST(PMOST)24およびN形のMOST(NMOST)26の各ドレインを出力ノードQ2に接続し、各ゲート電極を入力ノードI2に接続する。PMOST24のソースは、ノードVD2において電源供給線VDDLに接続し、さらにNMOST26のソースは、ノードVS2において電源帰還線VSSLに接続してインバータ14が構成されている。   The drains of the P-type MOST (PMOST) 24 and the N-type MOST (NMOST) 26 are connected to the output node Q2, and the gate electrodes are connected to the input node I2. The source of the PMOS T24 is connected to the power supply line VDDL at the node VD2, and the source of the NMOS T26 is further connected to the power supply feedback line VSSL at the node VS2 to constitute the inverter 14.

インバータ12の出力ノードQ1は、インバータ14の入力ノードI2に接続し、その出力ノードQ2は、インバータ12の入力ノードI1に接続して正帰還回路(単に帰還回路またはラッチ回路とも言う)を構成する。
さらに、出力ノードQ1は、アクセストランジスタであるNMOST16のソース(またはドレイン)に接続され、NMOST16のドレイン(またはソース)はノードD1においてビット線BLに接続される。
Output node Q1 of inverter 12 is connected to input node I2 of inverter 14, and output node Q2 is connected to input node I1 of inverter 12 to form a positive feedback circuit (also simply referred to as a feedback circuit or a latch circuit). .
Further, the output node Q1 is connected to the source (or drain) of the NMOS T16, which is an access transistor, and the drain (or source) of the NMOS T16 is connected to the bit line BL at the node D1.

出力ノードQ2は、他のアクセストランジスタであるNMOST18のソース(またはドレイン)に接続され、NMOST18のドレイン(またはソース)は、ノードD2においてビット線BLBに接続される。
NMOST16および18のゲートは、それぞれノードP1およびP2においてワード線WLに接続されて一つのSRAMセルが構成されている。なお、出力ノードQ1とQ2の論理信号レベルは定常状態においては相補的(一方がハイレベルHであれば他方はローレベルLとなっている)となっている。
Output node Q2 is connected to the source (or drain) of NMOST18, which is another access transistor, and the drain (or source) of NMOST18 is connected to bit line BLB at node D2.
The gates of the NMOSTs 16 and 18 are connected to the word line WL at nodes P1 and P2, respectively, to constitute one SRAM cell. Note that the logic signal levels of the output nodes Q1 and Q2 are complementary in a steady state (if one is at a high level H, the other is at a low level L).

例えば、出力ノードQ1がハイレベルで出力ノードQ2がローレベルのときは論理1を記憶しているとし、その逆は論理0を記憶しているとする等と記憶内容が決められている。なお、NMOST16および18はSRAMセルの記憶内容をビットラインBLおよびBLBに読み出す時の読み出しアクセストランジスタとしても、あるいはビットラインBLおよびBLBの論理信号(この場合はBLおよびBLBは相補的である)をSRAMセルに書き込む時の書き込みアクセストランジスタとしても用いられる。   For example, when the output node Q1 is at a high level and the output node Q2 is at a low level, the storage contents are determined to store a logic 1 and vice versa. The NMOSTs 16 and 18 serve as read access transistors when reading the stored contents of the SRAM cells to the bit lines BL and BLB, or the logical signals of the bit lines BL and BLB (in this case, BL and BLB are complementary). It is also used as a write access transistor when writing to the SRAM cell.

なお、出力ノードQ1ないしQ2等の正帰還回路が構成される二つのインバータの出力ノードを記憶ノードとも言うことにする。さらに、SRAMセル回路での論理信号レベルは、それを用いたメモリ装置外部の論理回路の論理信号レベルと異なる場合がある。
SRAMセルを大量に用いたメモリ装置は、高速動作が可能であって、かつメモリ容量を大きくすることが求められている。そのため、SRAMセルの面積を小さくすること、すなわち各トランジスタの寸法は実現可能な最小寸法とすることが望ましい。
The output nodes of the two inverters constituting the positive feedback circuit such as the output nodes Q1 to Q2 are also referred to as storage nodes. Further, the logic signal level in the SRAM cell circuit may be different from the logic signal level of the logic circuit outside the memory device using the SRAM cell circuit.
A memory device using a large number of SRAM cells is required to operate at high speed and to have a large memory capacity. For this reason, it is desirable to reduce the area of the SRAM cell, that is, to set the size of each transistor to the smallest possible size.

しかし、SRAMセルの記憶内容を読み出す時、記憶内容が反転してしまう誤動作を防ぐことや、正しく記憶内容が書き込まれることを保証する等の潜在的な課題があるため、すべてのトランジスタを最小寸法とすることは出来ない。   However, when reading the stored contents of the SRAM cell, there are potential problems such as preventing malfunctions that cause the stored contents to be inverted and ensuring that the stored contents are written correctly. It is not possible.

概略、インバータのNMOSTであるNMOST22および26のチャネル長は最小寸法、(チャネル幅は面積、動作速度を勘案して最小寸法よりは大きくする場合が多い)とし、アクセストランジスタのNMOST16および18はこれらよりも電流駆動能力を弱く(例えばチャネル幅を小さくしたり、チャネル長を長くしたり、あるいはその両方とする)し、インバータのPMOSTであるPMOST20および24よりは電流駆動能力を強く(例えばPMOST20および24のチャネル長をNMOST16および18よりも長くしたりチャネル幅については逆に小さくしたり、またはその両方とする)するように設定される。   In general, the channel lengths of the NMOSTs 22 and 26, which are the NMOSTs of the inverter, are the minimum dimension (the channel width is often larger than the minimum dimension in consideration of the area and operation speed), and the NMOST16 and 18 of the access transistor are However, the current driving capability is weakened (for example, the channel width is reduced, the channel length is increased, or both), and the current driving capability is stronger than the PMOSTs 20 and 24 that are the PMOSTs of the inverter (for example, PMOST20 and 24). The channel length is set to be longer than that of the NMOSTs 16 and 18, and the channel width is decreased to the opposite, or both).

ただし、チャネル幅については実現可能な最小寸法より小さくすることは出来ないと言う制約条件があるので、これを勘案して各トランジスタのチャネル幅を最小寸法以上に設定しなければならない。したがって、その分SRAMセルの面積は増加し、浮遊容量も増加することになり、その動作速度の低下を招く。
セル面積を小さくする一つの手段として、図7の二つのビットラインを一つとし、トランジスタ数を一つ少なくする図8の40のシングルビットラインSRAMセル回路が提案されている。
However, since there is a constraint that the channel width cannot be made smaller than the minimum feasible dimension, the channel width of each transistor must be set to be equal to or larger than the minimum dimension in consideration of this. Therefore, the area of the SRAM cell is increased correspondingly, and the stray capacitance is also increased, resulting in a decrease in the operation speed.
As one means for reducing the cell area, the 40 single bit line SRAM cell circuit of FIG. 8 is proposed in which the number of the two bit lines in FIG. 7 is one and the number of transistors is reduced by one.

図8では、P形のMOST(PMOST)50およびN形のMOST(NMOST)52の各ドレインを出力ノードQ3に接続し、各ゲート電極を入力ノードI3に接続する。PMOST50のソースは、ノードVD3において、電源供給線VDDLに接続する。さらにNMOST52のソースは、ノードVS3において、電源帰還線VSSLに接続してインバータ42が構成されている。   In FIG. 8, each drain of a P-type MOST (PMOST) 50 and an N-type MOST (NMOST) 52 is connected to an output node Q3, and each gate electrode is connected to an input node I3. The source of the PMOST 50 is connected to the power supply line VDDL at the node VD3. Further, the source of the NMOS T52 is connected to the power supply feedback line VSSL at the node VS3 to constitute the inverter 42.

また、P形のMOST(PMOST)54およびN形のMOST(NMOST)56の各ドレインを出力ノードQ4に接続し、各ゲート電極を入力ノードI4に接続する。
PMOST54のソースは、ノードVD4において、電源供給線VDDLに接続する。さらに、NMOST56のソースは、ノードVS4において、電源帰還線VSSLに接続してインバータ44を構成している。
The drains of the P-type MOST (PMOST) 54 and the N-type MOST (NMOST) 56 are connected to the output node Q4, and the gate electrodes are connected to the input node I4.
The source of the PMOST 54 is connected to the power supply line VDDL at the node VD4. Further, the source of the NMOS T56 is connected to the power supply feedback line VSSL at the node VS4 to constitute the inverter 44.

さらに、インバータ42の出力ノードQ3は、インバータ44の入力ノードI4に接続し、その出力ノードQ4は、インバータ42の入力ノードI3に接続して正帰還回路を構成する。
さらに、出力ノードQ4は、アクセストランジスタであるNMOST46のソース(またはドレイン)に接続される。NMOST46のドレイン(またはソース)は、ノードD3において、ビット線BLに接続される。NMOST46のゲートは、ノードP3において、ワード線WLに接続されて、一つのシングルビットラインSRAMセル回路が構成されている。
Further, output node Q3 of inverter 42 is connected to input node I4 of inverter 44, and output node Q4 is connected to input node I3 of inverter 42 to constitute a positive feedback circuit.
Furthermore, the output node Q4 is connected to the source (or drain) of the NMOS T46 which is an access transistor. The drain (or source) of the NMOS T46 is connected to the bit line BL at the node D3. The gate of the NMOS T 46 is connected to the word line WL at the node P 3 to constitute one single bit line SRAM cell circuit.

図8のシングルビットラインSRAMセル回路では、当然ながら記憶内容の読み出しと書き込みは一つのビットラインBLを用いて行われる。特に、図7のデュアルビットラインSRAMセル回路との違いは、書き込み操作であり、アクセストランジスタ46を通してビットラインBLの電位をインバータ42の入力ノードI3と同時にインバータ44の出力ノードQ4に転送するが、この場合BLの論理信号レベルがハイレベルでもローレベルでも確実に転送してSRAMセルの記憶内容すなわち、記憶ノードQ3およびQ4の論理信号レベルが変更できなければならない。   In the single bit line SRAM cell circuit of FIG. 8, the reading and writing of the stored contents are naturally performed using one bit line BL. In particular, the difference from the dual bit line SRAM cell circuit of FIG. 7 is a write operation, and the potential of the bit line BL is transferred to the output node Q4 of the inverter 44 simultaneously with the input node I3 of the inverter 42 through the access transistor 46. In this case, it must be possible to change the stored contents of the SRAM cell, that is, the logical signal levels of the storage nodes Q3 and Q4 by reliably transferring the logical signal level of the BL, regardless of whether it is high or low.

ローレベルの書き込みは、Q4がハイレベルであった時が重要である。この時、PMOST54は導通状態で、PMOST54の導通抵抗をR54、アクセストランジスタのNMOST46の導通抵抗をR46Lとすると、Q4の電位は、VDD*R46L/(R46L+R54)となる。
この値がインバータ42の論理しきい値レベルVTRI42(約VDD/2に設定される場合が多い)より十分低くなるようにトランジスタ46と54の寸法を設定しなければならない。
ここで、VDDは電源供給線VDDLの電位であり、電源帰還線VSSLの電位は簡単のため接地電位(0V)とした。
Low level writing is important when Q4 is high. At this time, if the PMOST 54 is in a conducting state, the conduction resistance of the PMOS T54 is R54, and the conduction resistance of the NMOS T46 of the access transistor is R46L, the potential of Q4 becomes VDD * R46L / (R46L + R54).
The dimensions of transistors 46 and 54 must be set so that this value is sufficiently lower than the logic threshold level VTRI42 of inverter 42 (often set to about VDD / 2).
Here, VDD is the potential of the power supply line VDDL, and the potential of the power supply feedback line VSSL is set to the ground potential (0 V) for simplicity.

一方、ハイレベルの書き込みは、Q4がローレベルであった時が重要である。この時、NMOST56は導通状態であり、NMOST46と56の導通抵抗をそれぞれR46HおよびR56とすると、Q4の電位は、VDD*R56/(R46H+R56)となり、この値がインバータ42の論理しきい値レベルVTRI42を十分に超えるように各NMOST46と56の寸法を設定しなければならない。
ただし、ビット線BLの論理ハイレベルはVDDに等しいとした。
On the other hand, high level writing is important when Q4 is at low level. At this time, the NMOS T56 is in a conducting state, and assuming that the conducting resistances of the NMOS Ts 46 and 56 are R46H and R56, respectively, the potential of Q4 becomes VDD * R56 / (R46H + R56), and this value is the logic threshold level VTRI42 of the inverter 42. The dimensions of each NMOS T 46 and 56 must be set to sufficiently exceed.
However, the logic high level of the bit line BL is assumed to be equal to VDD.

これらの条件は図7のデュアルビットラインSRAMセル回路よりは厳しい要求である。その理由は書き込みのとき、図7のデュアルビットラインSRAMセル回路ではBLまたはBLBのどちらか一方のビットラインが必ずローレベルとなるからそちら側のアクセストランジスタを通して記憶内容を書き換えることが出来る、すなわち、ローレベルの書き込み条件さえ満たされていれば良いからであると言える。   These conditions are stricter requirements than the dual bit line SRAM cell circuit of FIG. The reason for this is that at the time of writing, in the dual bit line SRAM cell circuit of FIG. 7, one of the bit lines of BL or BLB is always at a low level, so that the stored contents can be rewritten through the access transistor on that side. It can be said that it is only necessary to satisfy the low-level write condition.

読み出し動作においては、ビットラインの電位を予めハイレベルに設定して、高インピーダンス状態にしておき、次にワード線の電位をVTRI42とする。
記憶ノードQ4がハイレベルであれば、高インピーダンスのビット線電位はほとんど変化しないが、ローレベルであるとアクセストランジスタ46が導通状態となり、高インピーダンスのビット線電位は、NMOST46および導通状態のNMOST56によって放電され、電位が低下する。
この差を検出して記憶内容がハイレベルか、ローレベルかを検出する。当然ながら、NMOST46のしきい値電圧VTNはVTRI42より小さくなくてはならない。
In the read operation, the bit line potential is set to a high level in advance to be in a high impedance state, and then the word line potential is set to VTRI42.
If the storage node Q4 is at a high level, the high impedance bit line potential hardly changes. However, if the storage node Q4 is at a low level, the access transistor 46 becomes conductive, and the high impedance bit line potential is caused by the NMOS T46 and the conductive NMOS T56. It is discharged and the potential drops.
This difference is detected to detect whether the stored content is high level or low level. Of course, the threshold voltage VTN of the NMOST 46 must be smaller than the VTRI42.

また、NMOST46のゲートにはVDDより低いVTRI42なる(約VDDの1/2)電位しか印加できず、NMOST46の単位チャネル幅当たりの導通抵抗を十分小さく出来ないので読み出し速度が遅くなる。
また、VDDとVTRI42なる二種類のハイレベル電位を発生するワード線制御回路も必要となり、メモリ装置全体としては面積の増加、消費電力の増加が懸念される。
Further, only the potential VTRI42 lower than VDD (about ½ of VDD) can be applied to the gate of the NMOS T46, and the conduction resistance per unit channel width of the NMOS T46 cannot be made sufficiently small, so that the reading speed is slowed down.
In addition, a word line control circuit that generates two types of high-level potentials, VDD and VTRI42, is required, and there is a concern that the memory device as a whole may increase in area and power consumption.

上記欠点の対策の一つとして、SRAMセル回路のVDDLの電位VDDを書き込み動作の時だけ低くして(ワード線WLの電位はそのまま)論理しきい値レベルを下げ、インバータ42および44を駆動能力の弱い(負荷容量を充放電する電流小さくなる)インバータに一時的にすることで書き込み動作を確実にするようにした方法が提案されているが、同じワード線WLに接続されたすべてのSRAMセル回路についてその操作を行う必要があり、電流駆動能力の高いセル電源電圧制御回路が必要で、メモリ装置全体としてはさらなる面積の増加、消費電力の増加が懸念される。   As one countermeasure against the above-mentioned drawback, the potential VDDL of the SRAM cell circuit is lowered only during the write operation (the potential of the word line WL is kept as it is) to lower the logic threshold level and drive the inverters 42 and 44. A method has been proposed in which a write operation is ensured by temporarily making an inverter with a weak (less charge / discharge current for load capacitance) inverter, but all SRAM cells connected to the same word line WL are proposed. It is necessary to operate the circuit, and a cell power supply voltage control circuit having a high current driving capability is required, and there is a concern that the memory device as a whole further increases in area and power consumption.

上記シングルビットラインSRAMセル回路の読み出し動作における制約条件を緩和する回路として、読み出し専用ビットラインを設け、記憶ノードの内容はバッファを通してこれに出力することによって解決を図った図9のSRAMセル回路60が知られている。
図9においては、P形のMOST(PMOST)80およびN形のMOST(NMOST)82の各ドレインを出力ノードQ5に接続し、各ゲート電極を入力ノードI5に接続する。
The SRAM cell circuit 60 of FIG. 9 solves the problem by providing a read-only bit line as a circuit for relaxing the constraint condition in the read operation of the single bit line SRAM cell circuit, and outputting the contents of the storage node to this through a buffer. It has been known.
In FIG. 9, each drain of a P-type MOST (PMOST) 80 and an N-type MOST (NMOST) 82 is connected to an output node Q5, and each gate electrode is connected to an input node I5.

PMOST80のソースは、ノードVD5において、電源供給線VDDLに接続し、さらに、NMOST82のソースは、ノードVS5において、電源帰還線VSSLに接続してインバータ62が構成されている。
またP形のMOST(PMOST)84およびN形のMOST(NMOST)86の各ドレインを出力ノードQ6に接続し、各ゲート電極を入力ノードI6に接続し、PMOST84のソースはノードVD6において電源供給線VDDLに接続する。
さらに、NMOST86のソースはノードVS6において電源帰還線VSSLに接続してインバータ64が構成されている。
The source of the PMOST 80 is connected to the power supply line VDDL at the node VD5, and further, the source of the NMOS T82 is connected to the power supply feedback line VSSL at the node VS5 to constitute the inverter 62.
The drains of the P-type MOST (PMOST) 84 and the N-type MOST (NMOST) 86 are connected to the output node Q6, the gate electrodes are connected to the input node I6, and the source of the PMOST84 is the power supply line at the node VD6. Connect to VDDL.
Further, the source of the NMOS T86 is connected to the power supply feedback line VSSL at the node VS6 to constitute the inverter 64.

さらに、インバータ62の出力ノードQ5は、インバータ64の入力ノードI6に接続し、その出力ノードQ6は、インバータ62の入力ノードI5に接続して正帰還回路が構成されている。   Further, the output node Q5 of the inverter 62 is connected to the input node I6 of the inverter 64, and the output node Q6 is connected to the input node I5 of the inverter 62 to constitute a positive feedback circuit.

さらに、入力ノードI5は、アクセストランジスタであるNMOST66のソース(またはドレイン)に接続され、NMOST66のドレイン(またはソース)は、ノードD4において書き込み専用ビット線W−BLに接続されている。
また、出力ノードQ5は、NMOST68のゲートに接続され、NMOST68のソースは、ノードVS7において、電源帰還線VSSLに接続される。
また、NMOST68のドレインは、NMOST70のソース(またはドレイン)に接続され、NMOST70のドレイン(またはソース)は、ノードD5において、読み出し専用ビット線R−BLに接続され、NMOST70のゲートは、ノードP5において、読み出し制御専用ワード線RWLに接続されている。
Further, the input node I5 is connected to the source (or drain) of the NMOS T66 that is the access transistor, and the drain (or source) of the NMOS T66 is connected to the write-only bit line W-BL at the node D4.
The output node Q5 is connected to the gate of the NMOS T68, and the source of the NMOS T68 is connected to the power supply feedback line VSSL at the node VS7.
The drain of the NMOS T68 is connected to the source (or drain) of the NMOS T70, the drain (or source) of the NMOS T70 is connected to the read-only bit line R-BL at the node D5, and the gate of the NMOS T70 is connected to the node P5. The read control dedicated word line RWL is connected.

動作の概略は以下の通りである。
まず、読み出し動作も書き込み動作もしていない保持状態の時、書き込み制御専用ワード線WWLおよび読み出し制御専用ワード線RWL線の電位はローレベルで、NMOST66および70は非導通状態で、記憶ノードは書き込み専用ビット線W−BLおよび読み出し専用ビット線R−BLから切り離されており、インバータ62および64で構成された正帰還回路により出力ノード(状態を記憶する「記憶ノード」でもある)Q5およびQ6の論理レベルが保たれている。
The outline of the operation is as follows.
First, in a holding state in which neither a read operation nor a write operation is performed, the potentials of the write control dedicated word line WWL and the read control dedicated word line RWL are low, the NMOSTs 66 and 70 are non-conductive, and the storage node is write only. Logic of output nodes Q5 and Q6 separated from the bit line W-BL and the read-only bit line R-BL, and output nodes (also “storage nodes” for storing states) by a positive feedback circuit composed of inverters 62 and 64 The level is maintained.

読み出し動作は、例えば読み出し専用ビット線R−BLの電位を予めハイレベルにしてから高インピーダンス状態とし、次に読み出し制御専用ワード線RWLの電位をハイレベルにしてNMOST70を導通状態にする。
もし、出力ノード(記憶ノード)Q5がローレベルであればNMOST68は非導通状態で、したがって読み出し専用ビット線R−BLの電位の変化はほとんどない。
逆に出力ノード(記憶ノード)Q5がハイレベルであればNMOST68は導通状態で、NMOST68および70を通して読み出し専用ビット線R−BLが接地されるのでその電位は低下していく。これらの読み出し専用ビット線R−BLの電位の差を検知して記憶内容を読み出すことが出来る。
In the read operation, for example, the potential of the read-only bit line R-BL is previously set to a high level and then set to a high impedance state, and then the potential of the read-control dedicated word line RWL is set to a high level to make the NMOS T 70 conductive.
If the output node (storage node) Q5 is at a low level, the NMOS T68 is in a non-conductive state, and therefore there is almost no change in the potential of the read-only bit line R-BL.
On the other hand, if the output node (storage node) Q5 is at the high level, the NMOS T68 is in a conductive state, and the read-only bit line R-BL is grounded through the NMOS T68 and 70, so that the potential decreases. The stored contents can be read by detecting the potential difference between these read-only bit lines R-BL.

この読み出し動作では、記憶ノードから読み出し専用ビット線R−BL線および書き込み専用ビット線W−BL線へのインピーダンスの低い電流通路が構成されることは無いから読み出し動作期間中の記憶内容の変動を考慮して各トランジスタの寸法を定める必要は無い。すなわち、図7および図8のSRAMセル回路における読み出し動作を行うための各トランジスタ寸法の制約条件は無いと言って良い。   In this read operation, a low-impedance current path from the storage node to the read-only bit line R-BL line and the write-only bit line W-BL line is not configured, so that the storage contents change during the read operation period. There is no need to determine the dimensions of each transistor in consideration. That is, it can be said that there are no restrictions on the size of each transistor for performing the read operation in the SRAM cell circuit of FIGS.

一方、書き込み動作は、読み出し制御専用ワード線RWLの電位はローレベルのままとしてこのセルの記憶内容が読み出し専用ビット線R−BLの電位に影響されないようにし、書き込み制御専用ワード線WWLの電位をハイレベルとしてアクセストランジスタであるNMOST66を導通状態とする。
これにより、書き込み専用ビット線W−BLの電位がインバータ62の入力ノードI5に転送される。入力ノードI5の電位がインバータ62の論理しきい値VTRI62以下となれば出力ノードQ5はハイレベルとなり、したがって入力ノードI6もハイレベルとなるので出力ノードQ6がローレベルとなる。
On the other hand, in the write operation, the potential of the read control dedicated word line RWL is kept at a low level so that the stored contents of this cell are not affected by the potential of the read dedicated bit line R-BL, and the potential of the write control dedicated word line WWL is The NMOST 66 which is an access transistor is set in a conductive state at a high level.
As a result, the potential of the write-only bit line W-BL is transferred to the input node I5 of the inverter 62. If the potential of input node I5 becomes equal to or lower than logic threshold value VTRI62 of inverter 62, output node Q5 is at a high level, and therefore input node I6 is also at a high level, so that output node Q6 is at a low level.

逆に、入力ノードI5の電位がVTRI62以上となれば出力ノードQ5はローレベルとなり、したがってI6もローレベルとなるので出力ノードQ6がハイレベルとなる。
ただし、入力ノードI5は出力ノードQ6に接続されていて、書き込み動作直前においても出力ノードQ6はローレベルか、ハイレベルとなっている、すなわち、出力ノードQ6はNMOST86を通して電源帰還線VSSLに接続されているか、あるいはPMOST84により、電源供給線VDDLに接続されている状態になっている。
On the contrary, if the potential of the input node I5 becomes VTRI62 or higher, the output node Q5 becomes low level, and therefore I6 also becomes low level, so that the output node Q6 becomes high level.
However, the input node I5 is connected to the output node Q6, and the output node Q6 is at the low level or the high level immediately before the write operation. That is, the output node Q6 is connected to the power supply feedback line VSSL through the NMOS T86. Or is connected to the power supply line VDDL by the PMOST 84.

したがって、各トランジスタ、NMOST66、PMOST84およびNMOST86の寸法を適切に設定しなければ安定した書き込み動作ができないことは図8と同様である。なお、アクセストランジスタ66のしきい値電圧をVT66とし、WWL線のハイレベル電位をVDDとすると、入力ノードI5は最大VDD−VT66となり、この値がインバータ62を反転させるだけVTRI62より大きくなければならない。
そのため、PMOST80の電流駆動能力をNMOST82より小さくして、意図的にVTRI62の値を小さくする、例えば(VDD−VT66)/2程度とするなど寸法の制約条件が増える場合がある。
Therefore, the stable write operation cannot be performed unless the dimensions of the transistors, NMOST66, PMOST84 and NMOST86 are set appropriately, as in FIG. When the threshold voltage of the access transistor 66 is VT66 and the high level potential of the WWL line is VDD, the input node I5 becomes the maximum VDD−VT66, and this value must be larger than the VTRI62 to invert the inverter 62. .
For this reason, the dimensional constraint may increase such that the current drive capability of the PMOST 80 is smaller than that of the NMOS T82 and the value of the VTRI 62 is intentionally reduced, for example, about (VDD−VT66) / 2.

上記の読み出し専用ビットラインを新たに設けたSRAMセル回路の欠点を解決する一方法として、下記特許文献1において図10に示すシングルビットラインSRAMセル回路90が開示されている。   As a method for solving the disadvantages of the SRAM cell circuit newly provided with the read-only bit line, a single bit line SRAM cell circuit 90 shown in FIG.

図10は、P形のMOST(PMOST)110およびN形のMOST(NMOST)112の各ドレインを出力ノードQ8に接続し、各ゲート電極を入力ノードI8に接続し、PMOST110のソースはノードVD8において電源供給線VDDLに接続し、さらにNMOST112のソースはノードVS8において電源帰還線VSSLに接続してインバータ92が構成されている。
また、P形のMOST(PMOST)114およびN形のMOST(NMOST)116の各ドレインを出力ノードQ9に接続し、各ゲート電極を入力ノードI9に接続し、PMOST114のソースはノードVD9において電源供給線VDDLに接続する。
In FIG. 10, the drains of the P-type MOST (PMOST) 110 and the N-type MOST (NMOST) 112 are connected to the output node Q8, the gate electrodes are connected to the input node I8, and the source of the PMOST110 is connected to the node VD8. The inverter 92 is configured by connecting to the power supply line VDDL and further connecting the source of the NMOS T112 to the power supply feedback line VSSL at the node VS8.
The drains of the P-type MOST (PMOST) 114 and the N-type MOST (NMOST) 116 are connected to the output node Q9, the gate electrodes are connected to the input node I9, and the source of the PMOST114 is supplied with power at the node VD9. Connect to line VDDL.

さらに、NMOST116のソースはノードVS9において電源帰還線VSSLに接続してインバータ94が構成されている。
さらに、インバータ92の出力ノードQ8はインバータ94の入力ノードI9に接続し、出力ノードQ9はPMOST100のドレイン(またはソース)に接続し、PMOST100のソース(またはドレイン)はインバータ92の入力ノードI8に接続して正帰還回路が構成されている。
Further, the source of the NMOST 116 is connected to the power supply feedback line VSSL at the node VS9 to constitute an inverter 94.
Further, the output node Q8 of the inverter 92 is connected to the input node I9 of the inverter 94, the output node Q9 is connected to the drain (or source) of the PMOST100, and the source (or drain) of the PMOST100 is connected to the input node I8 of the inverter 92. Thus, a positive feedback circuit is configured.

さらに、PMOST100のゲートはノードP6において書き込み専用ワードラインWWLに接続され、入力ノードI8はアクセストランジスタであるNMOST102のソース(またはドレイン)に接続され、NMOST102のドレイン(またはソース)はノードD6において書き込み専用ビット線W−BLに接続されている。   Further, the gate of the PMOST100 is connected to the write-only word line WWL at the node P6, the input node I8 is connected to the source (or drain) of the NMOST102 which is an access transistor, and the drain (or source) of the NMOST102 is write-only at the node D6. It is connected to the bit line W-BL.

また、インバータ92の出力ノードQ8はNMOST104のゲートに接続され、NMOST104のソースはノードVS10において電源帰還線VSSLに接続され、NMOST104のドレインはNMOST106のソース(またはドレイン)に接続され、NMOST106のドレイン(またはソース)はノードD7において読み出し専用ビット線R−BLに接続され、NMOST106のゲートはノードP7において読み出し専用ワード線RWLに接続されている。制御回路120はこのセルを選択するためのデコード回路やWWL線やRWL線の電位を適切に制御する。   The output node Q8 of the inverter 92 is connected to the gate of the NMOS T104, the source of the NMOS T104 is connected to the power supply feedback line VSSL at the node VS10, the drain of the NMOS T104 is connected to the source (or drain) of the NMOS T106, and the drain ( Or the source) is connected to the read-only bit line R-BL at the node D7, and the gate of the NMOS T106 is connected to the read-only word line RWL at the node P7. The control circuit 120 appropriately controls the potential of the decoding circuit for selecting this cell, the WWL line, and the RWL line.

動作の概略は以下の通りである。
まず、読み出し動作も書き込み動作もしていない保持状態の時、書き込み専用ワード線WWLおよび読み出し専用ワード線RWLの電位はローレベルで、NMOST106および102は非導通状態で、記憶ノードは書き込み専用ビット線W−BLおよび読み出し専用ビット線R−BLから切り離されており、さらにPMOST100は導通状態でインバータ92および94による正帰還回路が構成されて記憶ノードQ8およびQ9の論理レベルが保たれている。
The outline of the operation is as follows.
First, in a holding state in which neither a read operation nor a write operation is performed, the potentials of the write-only word line WWL and the read-only word line RWL are at a low level, the NMOSTs 106 and 102 are non-conductive, and the storage node is a write-only bit line W -BL and read-only bit line R-BL are separated from each other, and PMOST100 is in a conductive state to form a positive feedback circuit by inverters 92 and 94 so that the logic levels of storage nodes Q8 and Q9 are maintained.

読み出し動作は次のようになる。
書き込み専用ワード線WWLの電位はローレベルとしてインバータ92の入力ノードI8を読み出し専用ワード線W−BLから切り離し、同時にPMOST100を導通状態として正帰還回路を構成して記憶内容を保持した状態としておく。
次に、例えば読み出し専用ビット線R−BLの電位を予めハイレベルにしてから高インピーダンス状態とし、続いて読み出し制御専用ワード線RWLの電位をハイレベルにしてNMOST106を導通状態にする。
The read operation is as follows.
The potential of the write-only word line WWL is set to the low level, the input node I8 of the inverter 92 is disconnected from the read-only word line W-BL, and at the same time, the PMOST 100 is turned on to configure the positive feedback circuit to keep the stored contents.
Next, for example, the potential of the read-only bit line R-BL is previously set to a high level and then set to a high impedance state, and then the potential of the read control dedicated word line RWL is set to a high level to make the NMOS T106 conductive.

その後の動作は図9の場合と同様である。この読み出し動作では、各記憶ノードから読み出し専用ビット線R−BL線および読み出し専用ワード線W−BL線にインピーダンスの低い電流通路が構成されることは無いから読み出し動作期間中、それらの電位による記憶内容の変動を考慮して各トランジスタの寸法を定める必要は無い。すなわち、図7および図8のSRAMセル回路における読み出し動作を行うための各トランジスタ寸法の制約条件は無いと言って良い。   The subsequent operation is the same as that in FIG. In this read operation, a low-impedance current path is not formed from each storage node to the read-only bit line R-BL line and the read-only word line W-BL line. It is not necessary to determine the dimensions of each transistor in consideration of the content variation. That is, it can be said that there are no restrictions on the size of each transistor for performing the read operation in the SRAM cell circuit of FIGS.

一方、書き込み動作は次のようになる。まず、読み出し制御専用ワード線RWL線の電位はローレベルのままとし記憶ノードとなる出力ノードQ8およびQ9を読み出し専用ビット線R−BLから切り離し、このセル90の記憶内容が読み出し専用ビット線R−BL線の電位に影響を与えず、逆に影響も受けないようにしておく。
次に、書き込み専用ワード線WWL線の電位をハイレベルとしてアクセストランジスタ102を導通状態とし、同時に帰還制御トランジスタ100を非導通として正帰還回路を切断する。
そうすると、書き込み専用ビット線W−BLの電位がインバータ92の入力ノードI8のみに転送される。
On the other hand, the write operation is as follows. First, the potential of the read control dedicated word line RWL line remains at a low level, and the output nodes Q8 and Q9 serving as storage nodes are disconnected from the read only bit line R-BL, and the stored contents of this cell 90 are stored in the read only bit line R-BL. The BL line potential is not affected, and conversely, it is not affected.
Next, the potential of the write-only word line WWL line is set to the high level to make the access transistor 102 conductive, and at the same time, the feedback control transistor 100 is made nonconductive to disconnect the positive feedback circuit.
Then, the potential of the write-only bit line W-BL is transferred only to the input node I8 of the inverter 92.

入力ノードI8の電位が十分にインバータ92の論理しきい値VTRI92以下となれば出力ノードQ8はハイレベルとなり、したがってインバータ94の入力ノードI9もハイレベルとなるのでその出力ノードQ9がローレベルとなる。
逆に入力ノードI8の電位が十分にVTRI92以上となれば出力ノードQ8はローレベルとなり、したがって入力ノードI9もローレベルとなるので出力ノードQ9がハイレベルとなる。
このように出力ノードQ8およびQ9電位の状態が確定した後、書き込み専用ワード線WWL線の電位をローレベルに戻し、アクセストランジスタ102を非導通にしてセルを書き込み専用ビット線W−BLから切り離し、また帰還制御トランジスタ100を導通状態にして正帰還回路を再構成し、記憶としての各出力ノードQ8およびQ9の論理レベルを安定化する。
When the potential of input node I8 is sufficiently lower than logic threshold value VTRI92 of inverter 92, output node Q8 is at a high level. Therefore, input node I9 of inverter 94 is also at a high level, so that output node Q9 is at a low level. .
Conversely, if the potential of input node I8 is sufficiently VTRI92 or higher, output node Q8 is at a low level, and therefore input node I9 is also at a low level, so that output node Q9 is at a high level.
After the states of the potentials of the output nodes Q8 and Q9 are thus determined, the potential of the write-only word line WWL line is returned to the low level, the access transistor 102 is turned off, and the cell is disconnected from the write-only bit line W-BL. Further, the feedback control transistor 100 is turned on to reconfigure the positive feedback circuit, and the logic levels of the output nodes Q8 and Q9 as storage are stabilized.

この書き込み動作においては、アクセストランジスタ102は高インピーダンス状態の入力ノードI8に接続されるだけであるから、図7ないし図9の場合の書き込み動作による寸法の制約条件は無い。ただし、アクセストランジスタ102のしきい値電圧をVT102とし、書き込み専用ワード線WWL線のハイレベル電位をVDDとすると、入力ノードI8の電位は最大でVDD−VT102となり、この値がインバータ92を反転させるに十分なVTRI92より大きくなければならないことは図9と同様で、そのためPMOST110やNMOST112の寸法の制約条件が増える場合がある。   In this write operation, since the access transistor 102 is only connected to the input node I8 in the high impedance state, there is no size constraint by the write operation in the case of FIGS. However, if the threshold voltage of the access transistor 102 is VT102 and the high level potential of the write-only word line WWL line is VDD, the potential of the input node I8 is VDD-VT102 at maximum, and this value inverts the inverter 92. It is the same as in FIG. 9 that it is necessary to be larger than VTRI 92 sufficient for the reason, and therefore, there are cases where the constraints on the dimensions of the PMOST 110 and the NMOST 112 increase.

さらに、帰還制御トランジスタ100は書き込み制御トランジスタ102と同じ書き込み専用ワード線WWL線の制御信号により同時に制御されることにより次の欠点が生じる。例えば、記憶ノードQ9がハイレベルであったとし、この状態からローレベルを書き込む場合、書き込み動作の初期においてPMOST100および114およびNMOST102が導通状態となり、電源供給線VDDLから書き込み専用ビット線W−BLへの電流通路が形成される恐れがある。そのため、入力ノードI8の電位の低下速度が遅くなる懸念がある。   Further, the feedback control transistor 100 is simultaneously controlled by the same control signal of the write-only word line WWL line as the write control transistor 102, thereby causing the following drawbacks. For example, if the storage node Q9 is at a high level and a low level is written from this state, the PMOSTs 100 and 114 and the NMOST102 are in a conductive state at the initial stage of the write operation, and the power supply line VDDL is transferred to the write-only bit line W-BL. Current paths may be formed. Therefore, there is a concern that the rate of decrease in the potential of the input node I8 may be slow.

以上説明したように、図10のSRAMセル回路は書き込み動作や読み出し動作を確実にすることに起因するトランジスタ寸法への制約条件が少ないので、例えばSRAMセル回路を実現可能な最小寸法のトランジスタを出来るだけ多く用いて構成することも原理的には可能である。
したがって、SRAMセル回路の面積を小さくできる可能性があるが、一つのビットライン以外に読み出し専用ビット線を要する、トランジスタ数が8個と多いなど、なお面積増加要因が懸念されるし、それによる浮遊容量の増加で消費電力が増大する懸念もある。
米国特許第6853578号明細書
As described above, the SRAM cell circuit of FIG. 10 has few restrictions on the transistor size due to ensuring the write operation and the read operation, so that, for example, a transistor with the smallest size capable of realizing the SRAM cell circuit can be formed. In principle, it is possible to use only as many as possible.
Therefore, although there is a possibility that the area of the SRAM cell circuit can be reduced, there are still concerns about factors that increase the area, such as requiring a read-only bit line in addition to one bit line, and a large number of transistors, such as eight. There is also a concern that power consumption increases due to an increase in stray capacitance.
US Pat. No. 6,853,578

本発明の目的は、上記問題点に鑑み、書き込み動作や読み出し動作を確実にすることに伴うトランジスタ寸法への制約条件を抑制し、使用トランジスタ数を少なくし、読み出し専用線を不要とするSRAMセル回路およびその駆動方法を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to suppress a constraint condition on transistor dimensions associated with ensuring a write operation and a read operation, to reduce the number of transistors used, and to eliminate a read-only line. To provide a circuit and a driving method thereof.

本発明は上記目的を達成するために基本的に以下の解決手段を採用する。
(1) SRAMセル回路は、入力ノードに印加された論理信号の反転信号を出力ノードに出力する第一のインバータと、入力ノードに印加された論理信号の反転信号を出力ノードに出力する第二のインバータと、帰還回路制御信号によって導通又は非導通にされる帰還制御トランジスタと、書き込み制御信号によって導通又は非導通にされる書き込み制御トランジスタと、読み出し制御信号によって導通又は非導通にされる読み出し制御トランジスタと、前記すべての制御信号を出力する制御回路を有し、第一および第二のインバータは電源供給線および電源帰還線に接続し、第一のインバータの出力ノードは第二のインバータの入力ノードに接続し、第二のインバータの出力ノードと第一のインバータの入力ノード間は帰還制御トランジスタで接続し、第一のインバータの入力ノードとビット線間は書き込み制御トランジスタで接続し、第二のインバータの出力ノードとビット線間は読み出し制御トランジスタで接続する。
(2) 上記(1)のSRAMセル回路に、駆動状態での動作変動を抑制するように、電位保持回路を設ける。
(3) 上記(1)のSRAMセル回路は、第一のインバータの出力ノードを第二のインバータの入力ノードを接続し、且つ第二のインバータの出力ノードと第一のインバータの入力ノード間を帰還制御トランジスタで接続して正帰還回路を構成する。
(4) 上記(3)記載のSRAMセル回路の駆動方法は、帰還制御トランジスタを非導通状態として正帰還回路を切断した後、書き込み制御トランジスタ又は読み出し制御トランジスタのいずれかを導通状態として、書き込み状態又は読み込み状態とする。
In order to achieve the above object, the present invention basically employs the following solutions.
(1) The SRAM cell circuit outputs a first inverter that outputs an inverted signal of the logic signal applied to the input node to the output node, and a second inverter that outputs the inverted signal of the logic signal applied to the input node to the output node. Inverter, a feedback control transistor rendered conductive or non-conductive by a feedback circuit control signal, a write control transistor rendered conductive or non-conductive by a write control signal, and a read control rendered conductive or non-conductive by a read control signal A transistor and a control circuit for outputting all the control signals; the first and second inverters are connected to a power supply line and a power feedback line; and the output node of the first inverter is an input of the second inverter Connected between the output node of the second inverter and the input node of the first inverter. The input node of the first inverter and the bit line are connected by a write control transistor, and the output node of the second inverter and the bit line are connected by a read control transistor.
(2) A potential holding circuit is provided in the SRAM cell circuit of (1) so as to suppress fluctuations in operation in the driving state.
(3) In the SRAM cell circuit of (1), the output node of the first inverter is connected to the input node of the second inverter, and between the output node of the second inverter and the input node of the first inverter. A positive feedback circuit is configured by connecting with feedback control transistors.
(4) In the driving method of the SRAM cell circuit described in the above (3), after the feedback control transistor is turned off and the positive feedback circuit is disconnected, either the write control transistor or the read control transistor is turned on, and the write state is set. Or, it is in a read state.

本発明は、読み出しおよび書き着込み動作時に正帰還回路が切断されているので、記憶内容の反転などの誤動作は起こり難くなっている。そのため、各トランジスタの寸法を調整して設定する必要が無くなり、SRAMセルの占有面積を低減でき、消費電力を低減することができる。
また、読み出しおよび書き着込み動作時に正帰還回路が切断されているので、SRAMセル回路の設計に対する制約条件が少なくなり、設計が容易となる。例えば、SRAMセルを構成するすべてのトランジスタ素子の寸法を同じにできる。さらには、SRAMセルを構成するすべてのトランジスタ素子の寸法を、動作を担保できるかぎりにおいて最小寸法とすることも可能である。
本発明は、読み出しおよび書き着込み動作時に正帰還回路が切断されているので、書き込み動作や読み出し動作を確実にすることに伴うトランジスタ寸法への制約条件を抑制でき、使用トランジスタ数を少なくし、読み出し専用線を不要とすることができる。
本発明は、SRAMセル回路に電位保持回路を設けるので、駆動状態での動作変動を抑制することができる。
In the present invention, since the positive feedback circuit is disconnected during the read and write operations, malfunctions such as inversion of stored contents are less likely to occur. Therefore, it is not necessary to adjust and set the dimensions of each transistor, the area occupied by the SRAM cell can be reduced, and the power consumption can be reduced.
In addition, since the positive feedback circuit is disconnected during the read and write operations, restrictions on the design of the SRAM cell circuit are reduced and the design is facilitated. For example, all transistor elements constituting the SRAM cell can have the same dimensions. Furthermore, the dimensions of all the transistor elements constituting the SRAM cell can be set to the minimum dimension as long as the operation can be ensured.
In the present invention, since the positive feedback circuit is disconnected at the time of reading and writing operation, it is possible to suppress the restriction condition on the transistor size associated with ensuring the writing operation and the reading operation, reducing the number of transistors used, and reading. A dedicated line can be dispensed with.
According to the present invention, since the potential holding circuit is provided in the SRAM cell circuit, the operation fluctuation in the driving state can be suppressed.

本発明の実施の形態を図に基づいて詳細に説明する。   Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は本発明の実施例1を示す。
図1は、P形のMOST(PMOST)210およびN形のMOST(NMOST)212の各ドレインを出力ノードQ202に接続し、各ゲート電極を入力ノードI202に接続し、PMOST210のソースはノードVD202において電源供給線VDDLに接続し、NMOST212のソースはノードVS202において電源帰還線VSSLに接続して第一のインバータ202が構成されている。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
In FIG. 1, each drain of a P-type MOST (PMOST) 210 and an N-type MOST (NMOST) 212 is connected to an output node Q202, each gate electrode is connected to an input node I202, and the source of the PMOST210 is at a node VD202. The first inverter 202 is configured by connecting to the power supply line VDDL and connecting the source of the NMOS T212 to the power supply feedback line VSSL at the node VS202.

また、P形のMOST(PMOST)214およびN形のMOST(NMOST)216の各ドレインを出力ノードQ204に接続し、各ゲート電極を入力ノードI204に接続し、PMOST214のソースはノードVD204において電源供給線VDDLに接続し、NMOST216のソースはノードVS204において電源帰還線VSSLに接続して第二のインバータ204が構成されている。   Further, the drains of the P-type MOST (PMOST) 214 and the N-type MOST (NMOST) 216 are connected to the output node Q204, the gate electrodes are connected to the input node I204, and the source of the PMOST214 is supplied with power at the node VD204. The second inverter 204 is configured by connecting to the line VDDL and connecting the source of the NMOS T216 to the power supply feedback line VSSL at the node VS204.

インバータ202の出力ノードQ202はインバータ204の入力ノードI204に接続し、出力ノードQ204はPMOST220のドレイン(またはソース)に接続し、PMOST220のソース(またはドレイン)はインバータ202の入力ノードI202に接続して正帰還回路が構成されている。   The output node Q202 of the inverter 202 is connected to the input node I204 of the inverter 204, the output node Q204 is connected to the drain (or source) of the PMOS T220, and the source (or drain) of the PMOST220 is connected to the input node I202 of the inverter 202. A positive feedback circuit is configured.

PMOST220のゲートはノードP10において帰還回路制御信号を供給する帰還回路制御専用ワード線CWLに接続され、入力ノードI202はアクセストランジスタであるNMOST222のソース(またはドレイン)に接続され、NMOST222のドレイン(またはソース)はノードD8においてビット線BLに接続され、ゲートはノードP8において書き込み制御信号を供給する書き込み制御専用ワード線WWLに接続されている。   The gate of the PMOS T220 is connected to a feedback circuit control dedicated word line CWL that supplies a feedback circuit control signal at the node P10, the input node I202 is connected to the source (or drain) of the NMOS T222 that is an access transistor, and the drain (or source) of the NMOS T222. ) Is connected to the bit line BL at a node D8, and the gate is connected to a write control dedicated word line WWL for supplying a write control signal at a node P8.

また、インバータ204の出力ノードQ204はアクセストランジスタであるNMOST224のソース(またはドレイン)に接続され、NMOST224のドレイン(またはソース)はノードD9においてビット線BLに接続され、NMOST224のゲートはノードP9において読み出し制御信号を供給する読み出し制御専用ワード線RWLに接続されている。
制御回路230は、このセルを選択するためのデコード回路や書き込み制御専用ワード線WWL、帰還回路制御専用ワード線CWLや読み出し制御専用ワード線RWLの電位を適切に制御し、それぞれの制御信号を生成する。
The output node Q204 of the inverter 204 is connected to the source (or drain) of the NMOS T224 that is an access transistor, the drain (or source) of the NMOS T224 is connected to the bit line BL at the node D9, and the gate of the NMOS T224 is read at the node P9. It is connected to a read control dedicated word line RWL that supplies a control signal.
The control circuit 230 appropriately controls the potential of the decoding circuit for selecting the cell, the write control dedicated word line WWL, the feedback circuit control dedicated word line CWL, and the read control dedicated word line RWL, and generates the respective control signals. To do.

以下においては、SRAMセル回路200内における論理信号のハイレベルを電源供給線VDDLの電位VDDとし、ローレベルは電源帰還線VSSLの電位(接地、0V)として動作の概略を説明する。
また、トランジスタが導通状態とは実用上十分な低抵抗状態にあり、また非導通状態とは実用上十分な高抵抗状態(最近の微細寸法トランジスタでは、この抵抗値が十分大きいとは言えなくなってきて、漏洩電流の増加が問題になっている)であることを言う。
In the following, the outline of the operation will be described with the high level of the logic signal in the SRAM cell circuit 200 as the potential VDD of the power supply line VDDL and the low level as the potential of the power supply feedback line VSSL (ground, 0 V).
In addition, a transistor is in a low resistance state that is practically sufficient as a conductive state, and a non-conductive state is a high resistance state that is practically sufficient (in recent micro-sized transistors, it cannot be said that this resistance value is sufficiently large. The increase in leakage current is a problem).

まず、読み出し動作も書き込み動作もしていない保持状態の時、書き込み制御専用ワード線WWLおよび読み出し制御専用ワード線RWL線の電位はローレベル(LL)で、すなわち、NMOST222および224の各ゲートにはローレベルが印加されており、これらは非導通状態となっていて、記憶ノードとなる出力ノードQ202、204はビット線BLから切り離されている(実際には高抵抗で接続されていると見なせる)。
さらに、帰還回路制御専用ワード線CWLもローレベルでPMOST220のゲートにはローレベルが印加されており、導通状態となっていて、インバータ202および204による正帰還回路が構成されて記憶ノードとなる出力ノードQ202およびQ204の論理レベルが保たれている。
また、ビット線BLはハイレベル(HL)に保って、低インピーダンス状態にしておく。ただし、保持状態にあるSRAMセル回路を通しての漏洩電流が消費電力として無視できないときは高インピーダンス状態にしておく。その場合、ビット線のレベルはHLから低下する場合がある。
First, in a holding state in which neither a read operation nor a write operation is performed, the potentials of the write control dedicated word line WWL and the read control dedicated word line RWL line are at a low level (LL), that is, the gates of the NMOSTs 222 and 224 have a low level. Levels are applied, these are in a non-conductive state, and the output nodes Q202 and 204 serving as storage nodes are disconnected from the bit line BL (actually, they can be regarded as being connected with high resistance).
Further, the feedback circuit control dedicated word line CWL is also at a low level, and a low level is applied to the gate of the PMOST 220, which is in a conductive state, and a positive feedback circuit is configured by the inverters 202 and 204 to serve as a storage node. The logical levels of the nodes Q202 and Q204 are maintained.
Further, the bit line BL is kept at a high level (HL) and is in a low impedance state. However, when the leakage current through the SRAM cell circuit in the holding state cannot be ignored as the power consumption, the high impedance state is set. In that case, the level of the bit line may drop from HL.

次に読み出し動作を説明する。そのときの帰還回路制御専用ワード線CWL、読み出し制御専用ワード線RWLおよびビット線BLの各電位の時間変化を図2に示す。
まず、書き込み制御専用ワード線WWLの電位は図示していないがローレベル(LL)のままとしてNMOST222を非導通状態とし、インバータ202の入力ノードI202をビット線BLから切り離した状態としておく。なお、書き込み制御専用ワード線WWL線の電位は書き込み動作を開始しない限りハイレベルとはしない。
Next, the reading operation will be described. FIG. 2 shows temporal changes in the potentials of the feedback circuit control dedicated word line CWL, the read control dedicated word line RWL, and the bit line BL at that time.
First, the potential of the write control dedicated word line WWL is not shown, but is kept at a low level (LL), the NMOS T222 is turned off, and the input node I202 of the inverter 202 is disconnected from the bit line BL. Note that the potential of the write control dedicated word line WWL line is not set to the high level unless the write operation is started.

この状態から、一旦ハイレベルに充電し直し、それからビット線BLを一時的に高インピーダンス状態として読み出し動作を開始する。
次に、帰還回路制御専用ワード線CWLをハイレベル(HL)にしてPMOST220を非導通状態として帰還回路を切断する。
上記二つの動作タイミングは同時としても良い。その後、一定時間TRE1後に読み出し制御専用ワード線RWLの電位をハイレベル(HL)にしてNMOST224を導通状態にして具体的記憶内容の読み出しを開始する。なお、一定時間TRE1はPMOST220が十分に高抵抗状態となる時間に設定するのが望ましい。
From this state, the battery is once charged to a high level, and then the bit line BL is temporarily set in a high impedance state to start a read operation.
Next, the feedback circuit control dedicated word line CWL is set to a high level (HL) to turn off the PMOST 220 and disconnect the feedback circuit.
The two operation timings may be simultaneous. Thereafter, after a predetermined time TRE1, the potential of the read control dedicated word line RWL is set to a high level (HL), the NMOS T224 is turned on, and the reading of the specific stored contents is started. The fixed time TRE1 is desirably set to a time for which the PMOST 220 is in a sufficiently high resistance state.

もし記憶ノードQ204がハイレベル(HL)であればビット線BLの電位は図示のようにHLのままほとんど変化しない。
この場合、ハイレベルとの差がほとんどないので、ビット線BLに接続されているセンスアンプなどからはハイレベルであるとのデータが出力される。
If the storage node Q204 is at high level (HL), the potential of the bit line BL remains almost HL as shown in the figure.
In this case, since there is almost no difference from the high level, data indicating the high level is output from the sense amplifier or the like connected to the bit line BL.

読み出し制御専用ワード線RWLのパルス幅TWRは、このデータが出力されるに十分な時間とし、その間、読み出し制御専用ワード線RWL線の電位はハイレベルに保っておく。
その後、読み出し制御専用ワード線RWLの電位をローレベルとして記憶ノードQ204をビット線BLから切り離す。
さらに、一定時間TRE2後に帰還回路制御専用ワード線CWL線の電位をローレベルとしてPMOST220を導通状態として、インバータ202と204による正帰還回路を再構成する。なお、一定時間TRE2はNMOST224が十分に高抵抗状態となる時間に設定するのが望ましい。
その後、ビット線の電位を再びハイレベルに充電し、保持状態(HOLD)に入る。この動作は帰還回路制御専用ワード線CWLをローレベルに戻すタイミング同じでも良い。
The pulse width TWR of the read control dedicated word line RWL is set to a time sufficient to output this data, and the potential of the read control dedicated word line RWL line is kept at a high level during that time.
Thereafter, the potential of the read control dedicated word line RWL is set to a low level to disconnect the storage node Q204 from the bit line BL.
Further, after a predetermined time TRE2, the potential of the feedback circuit control dedicated word line CWL line is set to the low level to make the PMOST 220 conductive, and the positive feedback circuit by the inverters 202 and 204 is reconfigured. The fixed time TRE2 is desirably set to a time when the NMOS T224 is in a sufficiently high resistance state.
Thereafter, the potential of the bit line is charged again to the high level, and the holding state (HOLD) is entered. This operation may be the same as the timing for returning the feedback circuit control dedicated word line CWL to the low level.

もし記憶ノードQ204がローレベルであれば導通状態のNMOST224と216によりビット線BLから電源帰還線VSSLへの電流通路ができるのでビット線BLの電位は低下し始め、TDR時間後にハイレベルとの差がセンスアンプなどで検出できるレベルとなればセンスアンプからローレベルであるとのデータが出力される。
読み出し制御専用ワード線RWL線の電位はハイレベル(HL)に読み出し制御専用ワード線RWLのパルス幅TRWの間保っておくが、このパルス幅TRWはこのデータが出力されるに十分な時間でもなくてはならない。
If the storage node Q204 is at a low level, a current path from the bit line BL to the power supply feedback line VSSL is formed by the conductive NMOSTs 224 and 216, so that the potential of the bit line BL starts to decrease, and the difference from the high level after TDR time. Is at a level that can be detected by a sense amplifier or the like, data indicating that the sense amplifier is at a low level is output.
The potential of the read control dedicated word line RWL line is kept at the high level (HL) for the pulse width TRW of the read control dedicated word line RWL, but this pulse width TRW is not a sufficient time to output this data. must not.

その後は、記憶ノードQ204がハイレベル(HL)であった場合と同様に、読み出し制御専用ワード線RWLの電位をローレベルとして記憶ノードQ204をビット線BLから切り離し、さらに、一定時間TRE2後に帰還回路制御専用ワード線CWLの電位をローレベルとしてPMOST220を導通状態として、インバータ202と204による正帰還回路を再構成する。
一定時間TRE2はNMOST224が十分に高抵抗なるまでの時間である。
その後、ビット線の電位はハイレベル、かつ低インピーダンス状態に戻して、保持状態(HOLD)に入る。
この動作は帰還回路制御専用ワード線CWL線をローレベルに戻すタイミング同じでも良い。
After that, similarly to the case where the storage node Q204 is at the high level (HL), the potential of the read control dedicated word line RWL is set to the low level to disconnect the storage node Q204 from the bit line BL. The positive feedback circuit by the inverters 202 and 204 is reconfigured by setting the potential of the control-dedicated word line CWL to a low level and bringing the PMOST 220 into a conductive state.
The fixed time TRE2 is a time until the NMOS T224 becomes sufficiently high in resistance.
Thereafter, the potential of the bit line is returned to a high level and low impedance state, and a holding state (HOLD) is entered.
This operation may be the same as the timing of returning the feedback circuit control dedicated word line CWL line to the low level.

上記ハイレベルの読み出し動作でもローレベルの読み出し動作においても、帰還回路制御専用ワード線CWL線をハイレベル(HL)に保持しておくパルス幅TCWはこれら上記の動作が確実に完結するまでの時間以上としておく。
上記読み出し動作後に正帰還回路を再構成した際、読み出し動作以前の状態を回復することが重要である。読み出し動作期間中、入力ノードI202はPMOST220およびNMOST222が非導通状態なので高インピーダンス状態になっているので、このノードに接続されている容量(例えば、210、212のゲート容量や配線などによる寄生容量からなる)により、その電位は以前の状態に保持されているので記憶状態の読み出し後も以前の状態を回復することができる。
In both the high-level read operation and the low-level read operation, the pulse width TCW for holding the feedback circuit control-dedicated word line CWL line at the high level (HL) is the time until the above operations are completely completed. That's it.
When the positive feedback circuit is reconfigured after the read operation, it is important to recover the state before the read operation. During the read operation period, the input node I202 is in a high impedance state because the PMOST220 and the NMOST222 are in a non-conducting state, so that the capacitance connected to this node (for example, the parasitic capacitance due to the gate capacitance of 210, 212, wiring, etc.) Thus, since the potential is held in the previous state, the previous state can be recovered even after the memory state is read.

入力ノードI202における電位の保持時間が足りなければ、動作速度は遅くなるが意図的にノードI202に容量を接続してその保持時間を長くするように調整してもよい。
また、読み出し動作では出力ノードQ204とノードI202は非導通状態のPMOST220で切り離されているので出力ノードQ204の電位が入力ノードI202に与える影響は極めてすくない。すなわち、出力ノードQ204の一時的な電位上昇とか電位低下などで入力ノードI202の電位、従って出力ノードQ202(入力ノードI204も同電位)の電位が反転してしまう誤動作を考慮する必要がない。従って、読み出し動作における各トランジスタの寸法に対する制約条件は極めて少ないと言える。
If the holding time of the potential at the input node I202 is insufficient, the operation speed is slowed down. However, the capacitor may be intentionally connected to the node I202 to adjust the holding time to be longer.
Further, in the read operation, the output node Q204 and the node I202 are separated by the non-conducting PMOST 220, and therefore the influence of the potential of the output node Q204 on the input node I202 is very small. That is, it is not necessary to consider a malfunction in which the potential of the input node I202, that is, the potential of the output node Q202 (the input node I204 is also the same potential) is inverted due to a temporary increase or decrease in the potential of the output node Q204. Therefore, it can be said that there are very few restrictions on the dimensions of each transistor in the read operation.

一方、書き込み動作は次のようになる。そのときの帰還回路制御専用ワード線CWL、読み出し制御専用ワード線RWLおよびビット線BLの各電位の時間変化を図3に示す。記憶内容を反転する動作が重要であるからそのときの時間変化を示した。
まず、RWL線の電位は図示していないがローレベル(LL)のままとしてNMOST224を非導通状態とし、インバータ204の出力ノードQ204をBLから切り離した状態としておく。
On the other hand, the write operation is as follows. FIG. 3 shows temporal changes in the potentials of the feedback circuit control dedicated word line CWL, read control dedicated word line RWL, and bit line BL at that time. Since the operation to invert the stored contents is important, the time change at that time is shown.
First, although the potential of the RWL line is not shown, the NMOS T 224 is kept in a non-conductive state while keeping the low level (LL), and the output node Q204 of the inverter 204 is disconnected from the BL.

次に、ビット線BLを書き込みしたい論理レベル(HLまたはLL)として、低インピーダンス状態にして書き込み動作を開始する。このビット線の論理ベルが確定した後、帰還回路制御専用ワード線CWL線の電位をハイレベルとしてPMOST220を非導通状態として正帰還回路を切断する。
その後、TWR1時間後にWWL線をハイレベルにしてNMOST222を導通状態として、ビット線BLの電位をインバータ202の入力ノードI202へ転送を開始する。このTWR1はPMOST220が上記のような各ノードの電位状態のときに十分に高抵抗状態となる時間である。
Next, the bit line BL is set to a logic level (HL or LL) desired to be written, and a low impedance state is set to start a write operation. After the logic bell of this bit line is determined, the positive feedback circuit is disconnected by setting the potential of the feedback circuit control dedicated word line CWL line to the high level and the PMOST 220 in a non-conductive state.
Thereafter, after the time of TWR, the WWL line is set to the high level to make the NMOS T222 conductive, and transfer of the potential of the bit line BL to the input node I202 of the inverter 202 is started. This TWR1 is a time during which the PMOST 220 is in a sufficiently high resistance state when the potential state of each node is as described above.

まず、ビット線がローレベル(LL)、入力ノードがハイレベル(HL)であった場合(図3の波形で1と記した)、入力ノードI202からNMOST222を通してビット線BLへの放電通路ができるので、入力ノードI202の電位は低下し始める。
その電位がインバータ202の論理しきい値VT202以下となるとインバータ202の出力ノードQ202の電位がローレベルからハイレベルへと上昇し始める。
この電位はインバータ204の入力ノードI204の電位でもあるから、その出力ノードQ204の電位はハイレベルからローレベルへと低下する。
First, when the bit line is at a low level (LL) and the input node is at a high level (HL) (denoted as 1 in the waveform of FIG. 3), a discharge path is formed from the input node I202 to the bit line BL through the NMOS T222. Therefore, the potential of the input node I202 starts to decrease.
When the potential becomes equal to or lower than the logical threshold value VT202 of inverter 202, the potential of output node Q202 of inverter 202 starts to rise from the low level to the high level.
Since this potential is also the potential of the input node I204 of the inverter 204, the potential of the output node Q204 falls from the high level to the low level.

斯くして各ノードの電位が確定した後、WWL線の電位をハイレベルからローレベルとしてNMOST222を非導通状態として入力ノードI202をビット線から切り離す。
WWL線の電位は上記各ノードの電位が安定する時間以上の一定時間TWWの間ハイレベル(HL)に保持しておく。
さらにその後、TWR2時間後に帰還回路制御専用ワード線CWLの電位をローレベルに戻し、PMOST220を導通状態として正帰還回路を再構成する。このTWR2はNMOST222が上記のような各ノードの電位状態のときに十分に高抵抗状態となる時間である。
Thus, after the potential of each node is determined, the potential of the WWL line is changed from the high level to the low level, the NMOS T222 is turned off, and the input node I202 is disconnected from the bit line.
The potential of the WWL line is held at a high level (HL) for a fixed time TWW that is equal to or longer than the time during which the potential of each node is stabilized.
Thereafter, the potential of the feedback circuit control dedicated word line CWL is returned to the low level after 2 hours of TWR, and the PMOST 220 is turned on to reconfigure the positive feedback circuit. This TWR2 is a time during which the NMOS T222 is in a sufficiently high resistance state when the potential state of each node is as described above.

ただし、この場合PMOST220のソース、ドレインとも電位はローレベルであるから、そのしきい値VT220(<0)の絶対値だけどちらかの電位が上昇したときPMOST220は導通状態となる。
出力ノードQ204の方はNMOST116が導通状態なのでローレベルを保っているが、入力ノードI202はPMOST220が低抵抗状態とならない限りそのインピーダンスは高くなっていて、NMOST222の漏洩電流で充電される可能性がある。
However, in this case, since the potentials of the source and drain of the PMOST 220 are at a low level, the PMOST 220 becomes conductive when either potential increases by the absolute value of the threshold value VT220 (<0).
The output node Q204 is kept at a low level because the NMOS T116 is in a conductive state, but the impedance of the input node I202 is high unless the PMOS T220 is in a low resistance state, and there is a possibility of being charged by the leakage current of the NMOS T222. is there.

しかし、その電位上昇がVT220の絶対値以上となればPMOST220は導通状態となり、それ以上の電位上昇は停止する。そしてVT220の絶対値がインバータ202の論理しきい値VT202以下であれば記憶内容が反転することはない。
また、帰還回路制御専用ワード線CWLをローレベル(LL)よりさらに低くして、LL−絶対値(VT220)、以下にすればPMOST220は上記電位状態でも導通状態にでき、I202の電位をローレベルに安定化できる。
However, if the potential rise becomes equal to or greater than the absolute value of VT220, PMOST220 becomes conductive and further potential rise stops. If the absolute value of VT 220 is less than or equal to the logical threshold value VT 202 of inverter 202, the stored contents are not inverted.
Further, the feedback circuit control dedicated word line CWL is further lowered from the low level (LL) to the LL-absolute value (VT220), and if it is set below, the PMOST220 can be made conductive even in the above potential state, and the potential of I202 is set to the low level. Can be stabilized.

次に、ビット線をハイレベル(HL)、入力ノードがローレベル(LL)であった場合(図3の波形で2と記した)、ビット線BLからNMOST222を通して入力ノードI202への充電通路ができるので、入力ノードI202の電位は上昇し始める。ただし、その最大値はNMOST222しきい値電圧をVT222とすると、HL − VT222、である。
しかし、その電位がインバータ202の論理しきい値VT202以上であればインバータ202の出力ノードQ202の電位がハイレベルからローレベルへと低下し始める。この電位はインバータ204の入力ノードI204の電位でもあるから、その出力ノードQ204の電位はローレベルからハイレベルへと上昇する。
Next, when the bit line is at a high level (HL) and the input node is at a low level (LL) (denoted by 2 in the waveform of FIG. 3), a charging path from the bit line BL to the input node I202 through the NMOS T222 is established. As a result, the potential of the input node I202 starts to rise. However, the maximum value is HL−VT222 when the NMOST222 threshold voltage is VT222.
However, if the potential is equal to or higher than the logical threshold value VT202 of inverter 202, the potential of output node Q202 of inverter 202 starts to decrease from the high level to the low level. Since this potential is also the potential of the input node I204 of the inverter 204, the potential of the output node Q204 rises from the low level to the high level.

斯くして各ノードの電位が確定した後、書き込み制御専用ワード線WWLの電位をハイレベルからローレベルとしてNMOST222を非導通状態として入力ノードI202をビット線から切り離す。
書き込み制御専用ワード線WWL線がハイレベル(HL)に保持されるパルス幅TWWは、上記各ノードの電位が安定する時間以上の一定時間でもある。
さらにTWR2時間後に帰還回路制御専用ワード線CWLの電位をローレベルに戻し、PMOST220を導通状態として正帰還回路を再構成する。
Thus, after the potential of each node is determined, the potential of the write control dedicated word line WWL is changed from the high level to the low level, the NMOS T222 is turned off, and the input node I202 is disconnected from the bit line.
The pulse width TWW in which the write control dedicated word line WWL line is held at the high level (HL) is also a fixed time longer than the time during which the potential of each node is stabilized.
Further, after TWR 2 hours, the potential of the feedback circuit control dedicated word line CWL is returned to the low level, and the PMOST 220 is turned on to reconfigure the positive feedback circuit.

このTWR2(帰還回路制御専用ワード線CWLのパルスの立ち上がりの、書き込み制御専用ワード線WWLのパルスたち下がりからの遅延時間)はNMOST222が上記のような各ノードの電位状態のときに十分に高抵抗状態となる時間でもある。この場合PMOST220のソース、ドレインとも電位はハイレベルであるからPMOST220は常に導通状態で、正帰還作用により入力ノードI202の電位は図3のようにHL − VT222からHLに上昇し安定化する。ビット線BLのハイレベルHLが入力ノードI202にそのまま転送するためには書き込み制御専用ワード線WWLのハイレベルをHLでなく、HL + VT222、より大きくすればよい。   This TWR2 (delay time from the rise of the pulse of the feedback circuit control dedicated word line CWL and the fall of the pulse of the write control dedicated word line WWL) is sufficiently high resistance when the NMOS T222 is in the potential state of each node as described above. It is also the time to become a state. In this case, since the potential of both the source and drain of the PMOST 220 is at a high level, the PMOS T220 is always in a conductive state, and the potential of the input node I202 rises from HL-VT222 to HL as shown in FIG. In order for the high level HL of the bit line BL to be transferred to the input node I202 as it is, the high level of the write control dedicated word line WWL may be set higher than HL + VT222 instead of HL.

上記ハイレベルの書き込み動作でも、ローレベルの書き込み動作でも、帰還回路制御専用ワード線CWLをハイレベル(HL)に保持しておくパルス幅TCWWはこれら上記の動作が確実に完結するまでの時間以上としておく。
以上で述べた書き込み動作においては、入力ノードI202はNMOST222を通してビット線BLへの低インピーダンス電流通路以外に他のインピーダンスの低い電流通路は接続されていないから、入力ノードI202における容量に充電されていた電荷をその電流通路を通して放電または充電するだけでよい。そのため、NMOST222とその他のトランジスタの相対的な寸法関係に対する制約条件は無いと言える。
In both the high-level write operation and the low-level write operation, the pulse width TCWW for holding the feedback circuit control dedicated word line CWL at the high level (HL) is longer than the time until the above-described operation is completed with certainty. Keep it as
In the write operation described above, the input node I202 is charged to the capacitance at the input node I202 because no other low-impedance current path is connected to the bit line BL through the NMOS T222. It is only necessary to discharge or charge the charge through its current path. For this reason, it can be said that there are no restrictions on the relative dimensional relationship between the NMOST 222 and other transistors.

図4は、本発明の実施例2を示し、帰還制御トランジスタをNMOSTとした他のSRAMセル回路300の実施例である。   FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention, which is another SRAM cell circuit 300 in which the feedback control transistor is NMOST.

図4では、P形のMOST(PMOST)310およびN形のMOST(NMOST)312の各ドレインを出力ノードQ302に接続し、各ゲート電極を入力ノードI302に接続し、PMOST310のソースはノードVD302において電源供給線VDDLに接続し、さらにNMOST312のソースはノードVS302において電源帰還線VSSLに接続して第一のインバータ302が構成されている。   In FIG. 4, each drain of a P-type MOST (PMOST) 310 and an N-type MOST (NMOST) 312 is connected to an output node Q302, each gate electrode is connected to an input node I302, and the source of the PMOST310 is at a node VD302. The first inverter 302 is configured by connecting to the power supply line VDDL and further connecting the source of the NMOS T312 to the power supply feedback line VSSL at the node VS302.

また、P形のMOST(PMOST)314およびN形のMOST(NMOST)316の各ドレインを出力ノードQ304に接続し、各ゲート電極を入力ノードI304に接続し、PMOST314のソースはノードVD304において電源供給線VDDLに接続し、さらにNMOST316のソースはノードVS304において電源帰還線VSSLに接続して第二のインバータ304が構成されている。   The drains of the P-type MOST (PMOST) 314 and the N-type MOST (NMOST) 316 are connected to the output node Q304, the gate electrodes are connected to the input node I304, and the source of the PMOST314 is supplied with power at the node VD304. The second inverter 304 is configured by connecting to the line VDDL and further connecting the source of the NMOS T316 to the power supply feedback line VSSL at the node VS304.

さらに、インバータ302の出力ノードQ302はインバータ304の入力ノードI304に接続し、出力ノードQ304はNMOST320のドレイン(またはソース)に接続され、320のソース(またはドレイン)はインバータ302の入力ノードI302に接続して正帰還回路が構成されている。
さらに、NMOST320のゲートはノードP13において帰還回路制御信号を供給する帰還回路制御専用ワード線CWLに接続され、入力ノードI302はアクセストランジスタであるNMOST322のソース(またはドレイン)に接続され、NMOST322のドレイン(またはソース)はノードD10においてビット線BLに接続され、ゲートはノードP11において書き込み制御信号を供給する書き込み制御専用ワード線WWLに接続されている。
Further, output node Q302 of inverter 302 is connected to input node I304 of inverter 304, output node Q304 is connected to the drain (or source) of NMOS T320, and the source (or drain) of 320 is connected to input node I302 of inverter 302. Thus, a positive feedback circuit is configured.
Further, the gate of the NMOS T320 is connected to the feedback circuit control dedicated word line CWL that supplies the feedback circuit control signal at the node P13, the input node I302 is connected to the source (or drain) of the NMOS T322 that is an access transistor, and the drain ( Or the source) is connected to the bit line BL at the node D10, and the gate is connected to the write control dedicated word line WWL for supplying a write control signal at the node P11.

また、インバータ304の出力ノードQ304はアクセストランジスタであるNMOST324のソース(またはドレイン)に接続され、NMOST324のドレイン(またはソース)はノードD11においてビット線BLに接続され、NMOST324のゲートはノードP12において読み出し制御信号を供給する読み出し制御専用ワード線RWLに接続されている。   The output node Q304 of the inverter 304 is connected to the source (or drain) of the NMOS T324 that is an access transistor, the drain (or source) of the NMOS T324 is connected to the bit line BL at the node D11, and the gate of the NMOS T324 is read at the node P12. It is connected to a read control dedicated word line RWL that supplies a control signal.

制御回路330は、このセルを選択するためのデコード回路や書き込み制御専用ワード線WWL、帰還回路制御専用ワード線CWL線や読み出し制御専用ワード線RWL線の電位を適切に制御し、それぞれの制御信号を生成する。   The control circuit 330 appropriately controls the potentials of the decoding circuit for selecting the cell, the write control dedicated word line WWL, the feedback circuit control dedicated word line CWL line and the read control dedicated word line RWL line, and the respective control signals. Is generated.

この実施例では、帰還回路制御専用ワード線CWLの制御信号の位相を図2の場合の逆相にすれば動作の概略はほぼ同様である。
さらに異なる点は以下の通りである。まず、帰還制御トランジスタ320がNMOSTであるが、NMOSTはそのゲートに導通状態となる信号が印加されていても一般にハイレベルの転送効率が悪く、そのしきい値電圧をVT320とすると、転送されるハイレベルは、HL − VT320、としきい値電圧分低下することである。
In this embodiment, the outline of the operation is substantially the same if the phase of the control signal of the feedback circuit control dedicated word line CWL is opposite to that in the case of FIG.
Further differences are as follows. First, although the feedback control transistor 320 is an NMOST, the NMOST is generally poor in high-level transfer efficiency even when a signal to be in a conductive state is applied to its gate, and is transferred if its threshold voltage is VT320. The high level is HL−VT320 and the threshold voltage is lowered.

そのため、保持状態で、ノードI302およびノードQ304がハイレベルであるとき、ビット線BLが他のセルへのローレベルの書き込みのためローレベルになっているとき、ノードI302からアクセストランジスタ322の漏洩電流によるビット線BLへの漏洩電流通路ができ、その電位が低下することがある。
帰還制御トランジスタ320のしきい値電圧VT320だけハイレベルから低下すると該帰還制御トランジスタ320が低抵抗の導通状態となり、インバータ304のPMOST314を通して電源供給線VDDLから電流が供給されるので、HL − VT320、以下となることはない。
Therefore, when the node I302 and the node Q304 are at the high level in the holding state, and the bit line BL is at the low level due to the low level write to another cell, the leakage current of the access transistor 322 from the node I302 May cause a leakage current path to the bit line BL, and the potential may decrease.
When the threshold voltage VT320 of the feedback control transistor 320 decreases from the high level, the feedback control transistor 320 becomes a low-resistance conductive state, and current is supplied from the power supply line VDDL through the PMOST 314 of the inverter 304, so that HL−VT320, It will never be

この値が、インバータ302の論理しきい値電圧VT302以上であればインバータ302は反転することは無く、記憶内容はそのまま保持される。
また、ビット線BLがハイレベルに戻されると漏洩電流通路の電流がビット線からノードI302へ流れる方向となるのでノードI302の電位は回復することも考えられるので、やはり記憶内容が反転することはない。
また、NMOSTはそのゲートに導通状態となる信号が印加されていれば、ローレベルの転送効率は良いので、ノードI302およびノードQ304がローレベルのときは、ノードI302からインバータ304のNMOST316を通してVSSL線(その電位はローレベル)への電流通路が構成されているのでI302の電位は安定化されており、したがってビット線の電位の如何に関わらず記憶内容の反転はない。
If this value is equal to or higher than the logical threshold voltage VT302 of the inverter 302, the inverter 302 is not inverted and the stored content is held as it is.
In addition, when the bit line BL is returned to the high level, the leakage current path current flows from the bit line to the node I302, so that the potential of the node I302 may be recovered. Absent.
Since the NMOST has a low level transfer efficiency if a signal that makes a conductive state is applied to its gate, when the node I302 and the node Q304 are at a low level, the VSSL line passes from the node I302 through the NMOST316 of the inverter 304. Since the current path to (the potential of which is at a low level) is formed, the potential of I302 is stabilized, so that the stored contents are not inverted regardless of the potential of the bit line.

上記の保持状態のとき、帰還制御トランジスタ320を常に低抵抗な導通状態にしておけばノードI302の電位がハイレベルから低下することを防止できる。そのためには帰還回路制御専用ワード線CWLのハイレベルをHLよりVT320以上高くしておけば良い。   When the feedback control transistor 320 is always in a low resistance conductive state in the above holding state, the potential of the node I302 can be prevented from dropping from a high level. For this purpose, the high level of the feedback circuit control dedicated word line CWL may be set higher than HL by VT320 or more.

図1の帰還制御トランジスタがPMOSTの場合は、帰還回路制御専用ワード線CWLのローレベルをVSSL(0V)より低くする必要があったが、負電圧を供給するよりはより高い正電圧を供給する方が容易なのでこの実施例の方が有利な面がある。
実際、SRAMセル回路の電源電圧(VDDLの電位VDD)は、動作速度を速くすることと消費電力を小さくするために、外部回路の電源電圧(VDDG)より低くする傾向があるので、帰還回路制御専用ワード線CWL線、読み込み制御専用ワード線RWLおよび書き込み制御専用ワード線WWLのハイレベルを外部の電源電圧VDDGとすることで解決できる可能性がある。
もちろん、VDDG ≧ VDD + VT320(またはVT322またはVT324等、アクセスNMOSTのしきい値電圧)であることが望ましい。
When the feedback control transistor in FIG. 1 is PMOST, the low level of the feedback circuit control dedicated word line CWL needs to be lower than VSSL (0 V), but a higher positive voltage is supplied than a negative voltage is supplied. This embodiment is advantageous because it is easier.
Actually, the power supply voltage (VDDL potential of VDDL) of the SRAM cell circuit tends to be lower than the power supply voltage (VDDG) of the external circuit in order to increase the operation speed and reduce the power consumption. There is a possibility that this can be solved by setting the high level of the dedicated word line CWL line, the read control dedicated word line RWL, and the write control dedicated word line WWL to the external power supply voltage VDDG.
Of course, it is desirable that VDDG ≧ VDD + VT320 (or the threshold voltage of the access NMOST, such as VT322 or VT324).

具体的には、帰還制御トランジスタにNMOST500を用いた第1図の場合には、第5図に示すように、電位保持回路としてNMOST500を用い、そのゲートとドレインを接続して外部の電源供給線VDDOに接続し、そのソースをSRAMセルの電源供給線VDDLに接続する。
図5は、図4の回路に電位保持回路を設けたSRAMセル回路の構成図である。
このときNMOST500のしきい値電圧をVT320以上にしておけば良い。また、NMOST500は各セルに必要ではなく、同じ電源供給線VDDLに接続されているセルに共通でも良い。
Specifically, in the case of FIG. 1 in which the NMOST 500 is used as the feedback control transistor, as shown in FIG. 5, the NMOS T500 is used as a potential holding circuit, and its gate and drain are connected to connect an external power supply line. It is connected to VDDO, and its source is connected to the power supply line VDDL of the SRAM cell.
FIG. 5 is a configuration diagram of an SRAM cell circuit in which a potential holding circuit is provided in the circuit of FIG.
At this time, the threshold voltage of the NMOST 500 may be set to VT320 or higher. Further, the NMOST 500 is not necessary for each cell, and may be common to cells connected to the same power supply line VDDL.

また、帰還制御トランジスタにPMOST220を用いた第1図の場合には、第6図に示すように、PMOST400を用い、そのゲートとドレインを接続して外部の電源帰還線VSSOに接続し、そのソースをSRAMセルの電源帰還線VSSLに接続する。
図6は、図1の回路に電位保持回路を設けたSRAMセル回路の構成図である。
このときPMOST400のしきい値電圧をVT220以下にしておけば良い。また、PMOST400は各セルに必要ではなく、同じ電源帰還線VSSLに接続されているセルに共通でも良い。このようにすれば、 PMOST220のゲートに負電圧(VSSOの電圧以下)を印加する必要はない。
In the case of FIG. 1 in which the PMOST220 is used as the feedback control transistor, as shown in FIG. 6, the PMOST400 is used, and its gate and drain are connected to the external power supply feedback line VSSO, and its source is connected. Is connected to the power supply feedback line VSSL of the SRAM cell.
FIG. 6 is a configuration diagram of an SRAM cell circuit in which a potential holding circuit is provided in the circuit of FIG.
At this time, the threshold voltage of the PMOST 400 may be set to VT220 or less. Further, the PMOST 400 is not necessary for each cell, and may be common to cells connected to the same power supply feedback line VSSL. In this way, it is not necessary to apply a negative voltage (below the voltage of VSSO) to the gate of the PMOST220.

以上説明したように、本発明のSRAMセル回路は書き込み動作や読み出し動作を確実にすることに起因するトランジスタ寸法への制約条件が少ないので、例えばSRAMセル回路を実現可能な最小寸法のトランジスタを出来るだけ用いて構成することも原理的には可能である。
特に、例えば、特許第3543117号公報、米国特許第7061055号明細書に開示されているような基板上の絶縁層上の結晶シリコンに構成され、電流が基板に平行に流れるいわゆるフィン型の二重絶縁ゲートゲート電界効果トランジスタ(二つのゲート電極がチャネルを挟んで一体となって形成されているものと、それぞれ電気的に分離されているものとがある)においては、チャネル幅はフィンの高さで決まり、その高さをそれぞれのトランジスタで変更することは容易ではない。
しかし、これらを用いてSRAMセル回路を構成する場合、本発明を適用すれば同じチャネル幅で構成することができるので、より工程が簡単で、高性能な記憶装置を構成することができる。
As described above, since the SRAM cell circuit of the present invention has few restrictions on the transistor size due to ensuring the write operation and the read operation, for example, a transistor with the smallest size that can realize the SRAM cell circuit can be formed. In principle, it is possible to use only the structure.
In particular, for example, a so-called fin-type double layer composed of crystalline silicon on an insulating layer on a substrate as disclosed in, for example, Japanese Patent No. 3543117 and US Pat. In an insulated gate gate field effect transistor (two gate electrodes are formed integrally with a channel sandwiched between them and one that is electrically separated from each other), the channel width is the height of the fin. It is not easy to change the height of each transistor.
However, when an SRAM cell circuit is configured using these, if the present invention is applied, the SRAM cell circuit can be configured with the same channel width, so that a high-performance memory device can be configured with simpler processes.

本発明の第一の実施例のシングルビットラインで、帰還回路制御トランジスタを有するSRAMセル回路の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of an SRAM cell circuit having a feedback circuit control transistor with a single bit line according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第一の実施例で、読み出し動作の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a read operation in the first embodiment of the present invention. 本発明の第一の実施例で、書き込み動作の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a write operation in the first embodiment of the present invention. 本発明の第二の実施例のシングルビットラインで、帰還回路制御トランジスタを有するSRAMセル回路の構成図である。It is a block diagram of the SRAM cell circuit which has a feedback circuit control transistor by the single bit line of 2nd Example of this invention. 図4の回路に電位保持回路を設けたSRAMセル回路の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of an SRAM cell circuit in which a potential holding circuit is provided in the circuit of FIG. 4. 図1の回路に電位保持回路を設けたSRAMセル回路の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of an SRAM cell circuit in which a potential holding circuit is provided in the circuit of FIG. 1. 従来のデュアルビットラインSRAMセル回路の構成図である。It is a block diagram of a conventional dual bit line SRAM cell circuit. 従来のシングルビットラインSRAMセル回路の構成図である。It is a block diagram of a conventional single bit line SRAM cell circuit. 従来のシングルビットラインで、読み出し専用線を有するSRAMセル回路の構成図である。It is a block diagram of an SRAM cell circuit having a conventional single bit line and a read-only line. 従来のシングルビットライン、読み出し専用線を有し、帰還回路制御トランジスタを有するSRAMセル回路の構成図である。It is a block diagram of an SRAM cell circuit having a conventional single bit line and a read-only line and having a feedback circuit control transistor.

符号の説明Explanation of symbols

16、18、46、66、70、102、106、222、224、322、324 :アクセストランジスタ
20、24、50、54、80、84、110、114、210、214、310、314 :インバータを構成するPMOST
22、26、52、56、82、86、112、116、212、216、312、316 :インバータを構成するNMOST
68、104 :読み出しバッファ用NMOST
100、220、320 :帰還制御用トランジスタ
400 :電位保持回路を構成するPMOST
500 :電位保持回路を構成するNMOST
BL、BLB : ビット線
W−BL :書き込み専用ビット線
R−BL :読み出し専用ビット線
WL :読み出し、書き込みを制御用ワード線
WWL :書き込み制御専用ワード線
RWL :読み出し制御専用ワード線
CWL :帰還回路制御専用ワード線
I1、I2、I3、I4、I5、I6、I8、I9、I202、I204、I302、I304、Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q8、Q9、Q202、Q204、Q302、Q304、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9、D10、D11、P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10、VS1、VS2、VS3、VS4、VS5、VS6、VS8、VS9、VS202、VS204、VS302、VS304、VD1、VD2、VD3、VD4、VD5、VD6、VD8、VD9、VD202、VD204、VD302、VD304 :ノード
12、14、42、44、62、64、92、94、202、204 :インバータ
120、230、330 :制御回路
10、40、60、90、200 :SRAMセル回路
HL :ハイレベル
LL :ローレベル
VDDL :電源供給線
VSSL :電源帰還線
TCW、TCWW :CWL線のパルス幅
TRW、TWW :RWLのパルス幅
TRE1 :RWL線のパルスの立ち上がりの、CWL線のパルス立ち上がりからの遅延時間
TRE2 :CWL線のパルスのたち下がりの、RWL線のパルスたち下がりのから遅延時間
TWR1 :WWL線のパルスの立ち上がりの、CWL線のパルス立ち上がりからの遅延時間
TWR2 :CWL線のパルスのたち下がりの、WWL線のパルスたち下がりのからの遅延時間
TDR :ビット線のハイレベルが読み出しに十分な電位に低下する時間
VT222 :NMOST222のしきい値電圧
16, 18, 46, 66, 70, 102, 106, 222, 224, 322, 324: Access transistors 20, 24, 50, 54, 80, 84, 110, 114, 210, 214, 310, 314: Inverter Configured PMOST
22, 26, 52, 56, 82, 86, 112, 116, 212, 216, 312, 316: NMOST constituting an inverter
68, 104: NMOST for read buffer
100, 220, 320: feedback control transistor 400: PMOST constituting a potential holding circuit
500: NMOST constituting the potential holding circuit
BL, BLB: Bit line W-BL: Write-only bit line R-BL: Read-only bit line WL: Read and write control word line WWL: Write-control dedicated word line RWL: Read-control-only word line CWL: Feedback circuit Control-only word lines I1, I2, I3, I4, I5, I6, I8, I9, I202, I204, I302, I304, Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6, Q8, Q9, Q202, Q204, Q302, Q304, D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7, D8, D9, D10, D11, P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9, P10, VS1, VS2, VS3, VS4, VS5, VS6, VS8, VS9, VS202, VS204, VS302, VS304, VD1, VD2, VD3 VD4, VD5, VD6, VD8, VD9, VD202, VD204, VD302, VD304: nodes 12, 14, 42, 44, 62, 64, 92, 94, 202, 204: inverters 120, 230, 330: control circuit 10, 40, 60, 90, 200: SRAM cell circuit HL: High level LL: Low level VDDL: Power supply line VSSL: Power feedback line TCW, TCWW: CWL line pulse width TRW, TWW: RWL pulse width TRE1: RWL line Delay time TRE2 from the rise of the pulse on the CWL line: Decrease of the pulse of the CWL line, Delay time from the fall of the pulse of the RWL line TWR1: Delay of the pulse of the WWL line, Pulse of the CWL line Delay time TWR2 from rising edge: CWL line pass Of the scan of the falling, the delay time from the falling pulse our WWL line TDR: Time high level of the bit line is lowered to a potential sufficient to read VT222: NMOST222 threshold voltage

Claims (19)

入力ノードに印加された論理信号の反転信号を出力ノードに出力する第一のインバータと、入力ノードに印加された論理信号の反転信号を出力ノードに出力する第二のインバータと、帰還回路制御信号によって導通又は非導通にされる帰還制御トランジスタと、書き込み制御信号によって導通又は非導通にされる書き込み制御トランジスタと、読み出し制御信号によって導通又は非導通にされる読み出し制御トランジスタと、前記すべての制御信号を出力する制御回路を有し、
第一および第二のインバータは電源供給線および電源帰還線に接続し、第一のインバータの出力ノードは第二のインバータの入力ノードに接続し、第二のインバータの出力ノードと第一のインバータの入力ノード間は帰還制御トランジスタで接続し、第一のインバータの入力ノードとビット線間は書き込み制御トランジスタで接続し、第二のインバータの出力ノードとビット線間は読み出し制御トランジスタで接続し、
前記第一のインバータの出力ノードと前記第二のインバータの入力ノードを接続すると共に前記第二のインバータの出力ノードと前記第一のインバータの入力ノードの間を帰還制御トランジスタで接続して正帰還回路を構成したことを特徴とするSRAMセル回路。
A first inverter that outputs an inverted signal of the logic signal applied to the input node to the output node, a second inverter that outputs an inverted signal of the logic signal applied to the input node to the output node, and a feedback circuit control signal A feedback control transistor that is turned on or off by a write control transistor, a write control transistor that is turned on or off by a write control signal, a read control transistor that is turned on or off by a read control signal, and all the control signals A control circuit that outputs
The first and second inverters are connected to the power supply line and the power supply feedback line, the output node of the first inverter is connected to the input node of the second inverter, the output node of the second inverter and the first inverter The input nodes of the first inverter are connected by a feedback control transistor, the input node of the first inverter and the bit line are connected by a write control transistor, the output node of the second inverter and the bit line are connected by a read control transistor,
Positive feedback by connecting the output node of the first inverter and the input node of the second inverter and connecting the output node of the second inverter and the input node of the first inverter with a feedback control transistor. An SRAM cell circuit comprising a circuit.
前記制御回路は、前記書き込み制御トランジスタおよび前記読み出し制御トランジスタにそれぞれを非導通状態とする制御信号をそれぞれ出力し、前記帰還制御トランジスタに該帰還制御トランジスタを導通状態とする制御信号を出力し、前記SRAM回路を保持状態にするようにしたことを特徴とする請求項1記載のSRAMセル回路。   The control circuit outputs a control signal for making each of the write control transistor and the read control transistor non-conductive, and outputs a control signal for making the feedback control transistor conductive to the feedback control transistor, 2. The SRAM cell circuit according to claim 1, wherein the SRAM circuit is brought into a holding state. 前記制御回路は、前記書き込み制御トランジスタにこれを導通状態とする書き込み制御信号を出力しているときに、前記帰還制御トランジスタにこれを非導通とする制御信号を出力し、前記読み出し制御トランジスタにこれを非導通とする制御信号を出力し、前記SRAM回路を書き込み状態にするようにしたことを特徴とする請求項1記載のSRAMセル回路。   When the control circuit outputs a write control signal for making it conductive to the write control transistor, the control circuit outputs a control signal for making it non-conductive to the feedback control transistor, and outputs it to the read control transistor. 2. The SRAM cell circuit according to claim 1, wherein a control signal for turning off the power supply is output to put the SRAM circuit in a write state. 前記制御回路は、前記読み出し制御トランジスタにこれを導通状態とする読み出し制御信号を出力しているときに、前記帰還制御トランジスタにこれを非導通とする制御信号を出力し、前記書き込み制御トランジスタにこれを非導通とする制御信号を出力し、前記SRAM回路を読み出し状態にするようにしたことを特徴とする請求項1記載のSRAMセル回路。   The control circuit, when outputting a read control signal for making it conductive to the read control transistor, outputs a control signal for making it non-conductive to the feedback control transistor, and outputs it to the write control transistor. 2. The SRAM cell circuit according to claim 1, wherein a control signal for turning off the semiconductor memory is output to place the SRAM circuit in a read state. 前記制御回路は、前記書き込み制御トランジスタが導通状態になる前に前記帰還制御トランジスタを非導通状態にするように前記書き込み制御信号と前記帰還回路制御信号の出力の時間差を調整し、前記書き込み制御トランジスタが導通状態から非導通状態になった後に前記帰還制御トランジスタを導通状態にするように前記書き込み制御信号と前記帰還回路制御信号の出力の時間差を調整するようにしたことを特徴とする請求項1記載のSRAMセル回路。   The control circuit adjusts a time difference between the output of the write control signal and the feedback circuit control signal so that the feedback control transistor is turned off before the write control transistor is turned on. 2. The time difference between the write control signal and the output of the feedback circuit control signal is adjusted so that the feedback control transistor is turned on after the transistor is turned from a conductive state to a non-conductive state. The described SRAM cell circuit. 前記制御回路は、前記読み出し制御トランジスタが導通状態になる前に前記帰還制御トランジスタを非導通状態にするように前記読み出し制御信号と前記帰還回路制御信号の出力の時間差を調整し、前記読み出し制御トランジスタが導通状態から非導通状態になった後に前記帰還制御トランジスタを導通状態にするように前記読み出し制御信号と前記帰還回路制御信号の出力の時間差を調整したことを特徴とする請求項1記載のSRAMセル回路。   The control circuit adjusts a time difference between the output of the read control signal and the feedback circuit control signal so that the feedback control transistor is turned off before the read control transistor is turned on, and the read control transistor 2. The SRAM according to claim 1, wherein a time difference between the output of the read control signal and the feedback circuit control signal is adjusted so that the feedback control transistor is turned on after the state is changed from a conductive state to a non-conductive state. Cell circuit. 前記制御回路は、前記書き込み制御トランジスタおよび前記読み出し制御トランジスタをそれぞれn形の電界効果トランジスタとし、前記書き込み制御信号および前記読み出し制御信号のハイレベルをそれぞれ電源供給線の電位よりも少なくとも前記書き込み制御トランジスタおよび前記読み出し制御トランジスタのしきい値電圧だけ高くしたことを特徴とする請求項1記載のSRAMセル回路。   In the control circuit, the write control transistor and the read control transistor are n-type field effect transistors, respectively, and the high level of the write control signal and the read control signal is at least higher than the potential of the power supply line, respectively. 2. The SRAM cell circuit according to claim 1, wherein a threshold voltage of the read control transistor is increased. 前記制御回路は、前記書き込み制御トランジスタおよび前記読み出し制御トランジスタをそれぞれp形の電界効果トランジスタとし、前記書き込み制御信号および前記読み出し制御信号のローレベルをそれぞれ電源帰還線の電位よりも少なくとも前記書き込み制御トランジスタおよび前記読み出し制御トランジスタのしきい値電圧の絶対値だけ低くなるようにしたことを特徴とする請求項1記載のSRAMセル回路。   In the control circuit, the write control transistor and the read control transistor are p-type field effect transistors, respectively, and the low level of the write control signal and the read control signal is at least higher than the potential of the power supply feedback line, respectively. 2. The SRAM cell circuit according to claim 1, wherein an absolute value of a threshold voltage of the read control transistor is lowered. 前記帰還制御トランジスタをp形の絶縁ゲート電界効果トランジスタとしたことを特徴とする請求項1記載のSRAMセル回路。   2. The SRAM cell circuit according to claim 1, wherein the feedback control transistor is a p-type insulated gate field effect transistor. 前記帰還制御トランジスタをp形の電界効果トランジスタとし、前記制御回路は、前記帰還制御信号のローレベルを電源帰還線の電位よりも少なくとも前記帰還制御トランジスタのしきい値電圧の絶対値だけ低くしたことを特徴とする請求項1記載のSRAMセル回路。   The feedback control transistor is a p-type field effect transistor, and the control circuit lowers the low level of the feedback control signal by at least the absolute value of the threshold voltage of the feedback control transistor from the potential of the power supply feedback line. The SRAM cell circuit according to claim 1. 前記帰還制御トランジスタをn形の電界効果トランジスタとし、前記制御回路は、前記帰還制御信号のハイレベルを電源供給線の電位よりも少なくとも前記帰還制御トランジスタのしきい値電圧だけ高くしたことを特徴とする請求項1記載のSRAMセル回路。   The feedback control transistor is an n-type field effect transistor, and the control circuit has a high level of the feedback control signal higher than a potential of a power supply line by at least a threshold voltage of the feedback control transistor. The SRAM cell circuit according to claim 1. 前記書き込み制御トランジスタ、前記読み出し制御トランジスタおよび前期帰還制御トランジスタをそれぞれn形の電界効果トランジスタとし、前記書き込み制御信号、前記読み出し制御信号および帰還制御信号のハイレベルよりも電源供給線の電位を少なくとも前記書き込み制御トランジスタ、前記読み出し制御トランジスタおよび帰還制御トランジスタのしきい値電圧低くなるようにしたことを特徴とする請求項1記載のSRAMセル回路。   The write control transistor, the read control transistor, and the previous feedback control transistor are n-type field effect transistors, respectively, and at least the potential of the power supply line is higher than the high level of the write control signal, the read control signal, and the feedback control signal. 2. The SRAM cell circuit according to claim 1, wherein threshold voltages of the write control transistor, the read control transistor, and the feedback control transistor are lowered. 前記書き込み制御トランジスタ、前記読み出し制御トランジスタおよび前期帰還制御トランジスタをそれぞれp形の電界効果トランジスタとし、前記書き込み制御信号、前記読み出し制御信号および帰還制御信号のローレベルよりも電源供給線の電位を少なくとも前記書き込み制御トランジスタ、前記読み出し制御トランジスタおよび帰還制御トランジスタのしきい値電圧の絶対値よりも高くなるようにしたことを特徴とする請求項1記載のSRAMセル回路。   Each of the write control transistor, the read control transistor, and the previous feedback control transistor is a p-type field effect transistor, and at least the potential of the power supply line is lower than the low level of the write control signal, the read control signal, and the feedback control signal. 2. The SRAM cell circuit according to claim 1, wherein the SRAM cell circuit is higher than absolute values of threshold voltages of the write control transistor, the read control transistor, and the feedback control transistor. 請求項10記載のSRAMセル回路の駆動方法であって、前記帰還制御トランジスタを非導通状態として前記正帰還回路を切断した後、前記書き込み制御トランジスタ又は前記読み出し制御トランジスタのいずれかを導通状態として、書き込み状態又は読み込み状態とすることを特徴とするSRAMセル回路の駆動方法。   11. The method of driving an SRAM cell circuit according to claim 10, wherein after the feedback control transistor is turned off and the positive feedback circuit is disconnected, either the write control transistor or the read control transistor is turned on. A driving method of an SRAM cell circuit, wherein the driving state is a writing state or a reading state. 前記書き込み制御トランジスタおよび前記読み出し制御トランジスタそれぞれを非導通状態とし、前記帰還制御トランジスタを導通状態とし、前記SRAM回路を保持状態にすることを特徴とする請求項14記載のSRAMセル回路の駆動方法。   15. The method of driving an SRAM cell circuit according to claim 14, wherein each of the write control transistor and the read control transistor is turned off, the feedback control transistor is turned on, and the SRAM circuit is held. 前記書き込み制御トランジスタを導通状態としているときに、前記帰還制御トランジスタを非導通とし、前記読み出し制御トランジスタを非導通とし、前記SRAM回路を書き込み状態にすることを特徴とする請求項14記載のSRAMセル回路の駆動方法。   15. The SRAM cell according to claim 14, wherein when the write control transistor is in a conductive state, the feedback control transistor is nonconductive, the read control transistor is nonconductive, and the SRAM circuit is in a write state. Circuit driving method. 前記読み出し制御トランジスタを導通状態としているときに、前記該帰還制御トランジスタを非導通とし、前記書き込み制御トランジスタを非導通とし、前記SRAM回路を読み出し状態にすることを特徴とする請求項14記載のSRAMセル回路の駆動方法。   15. The SRAM according to claim 14, wherein when the read control transistor is in a conductive state, the feedback control transistor is nonconductive, the write control transistor is nonconductive, and the SRAM circuit is in a read state. A driving method of a cell circuit. 前記書き込み制御トランジスタが導通状態になる前に前記帰還制御トランジスタを非導通状態にし、前記書き込み制御トランジスタが導通状態から非導通状態になった後に前記帰還制御トランジスタを導通状態にすることを特徴とする請求項14記載のSRAMセル回路の駆動方法。   The feedback control transistor is turned off before the write control transistor is turned on, and the feedback control transistor is turned on after the write control transistor is turned off. 15. A method for driving an SRAM cell circuit according to claim 14. 前記制御回路は、前記読み出し制御トランジスタが導通状態になる前に前記帰還制御トランジスタを非導通状態にし、前記読み出し制御トランジスタが導通状態から非導通状態になった後に前記帰還制御トランジスタを導通状態にすることを特徴とする請求項14記載のSRAMセル回路の駆動方法。   The control circuit sets the feedback control transistor to a non-conductive state before the read control transistor becomes conductive, and sets the feedback control transistor to a conductive state after the read control transistor changes from a conductive state to a non-conductive state. 15. The method of driving an SRAM cell circuit according to claim 14, wherein:
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