JP2013186926A - Semiconductor memory - Google Patents

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Yasuhisa Takeyama
泰久 武山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a static noise margin while coping with the miniaturization of memory cells and the reduction in power supply voltage.SOLUTION: When a threshold is lower in a drive transistor D2 than a drive transistor D1, a first cell potential control unit 8 controls a first cell potential of the drive transistor D2 so that a hot carrier is injected into the drive transistor D2, and when the hot carrier is injected into the drive transistor D2, '1' is stored in a storage node Nt and '0' is stored in a storage node Nc.

Description

本発明の実施形態は半導体記憶装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to a semiconductor memory device.

半導体記憶装置の集積度向上のため、メモリセルをはじめとするトランジスタのサイズが縮小されている。また、電源電圧の低下に対応して、トランジスタの閾値も低下している。これらに伴い、メモリセルを構成するトランジスタの閾値ばらつきが大きくなり、メモリセルによってはスタティックノイズマージンが十分でないものが現れている。スタティックノイズマージンが十分でないと、メモリセルにデータを書き込んだり、メモリセルからデータを読み出したりする時に、メモリセルに保持されたデータが反転する可能性がある。   In order to improve the degree of integration of semiconductor memory devices, the size of transistors including memory cells has been reduced. In addition, the threshold value of the transistor also decreases in response to the decrease in power supply voltage. As a result, the threshold variation of the transistors constituting the memory cell increases, and some memory cells have insufficient static noise margins. If the static noise margin is not sufficient, the data held in the memory cell may be inverted when data is written to or read from the memory cell.

特開2010−182344号公報JP 2010-182344 A

本発明の一つの実施形態の目的は、メモリセルの微細化および電源電圧の低下に対応しつつ、スタティックノイズマージンを向上させることが可能な半導体記憶装置を提供することである。   An object of one embodiment of the present invention is to provide a semiconductor memory device capable of improving a static noise margin while coping with miniaturization of memory cells and a decrease in power supply voltage.

実施形態の半導体記憶装置によれば、データが互いに相補的に記憶される第1の記憶ノードおよび第2の記憶ノードが設けられたメモリセルがロウ方向およびカラム方向にマトリックス状に配置され、前記メモリセルをロウごとに選択するワード線と、前記メモリセルをカラムごとに選択する第1および第2のビット線と、前記第2の記憶ノードの電位に基づいて、第1の記憶ノードの電位をプルアップする第1の負荷トランジスタと、前記第2の記憶ノードの電位に基づいて、前記第1の記憶ノードの電位をプルダウンする第1の駆動トランジスタと、前記第1の記憶ノードの電位に基づいて、前記第2の記憶ノードの電位をプルアップする第2の負荷トランジスタと、前記第1の記憶ノードの電位に基づいて、前記第2の記憶ノードの電位をプルダウンする第2の駆動トランジスタと、前記ワード線の電位に基づいて、前記第1の記憶ノードと前記第1のビット線とを接続する第1の伝送トランジスタと、前記ワード線の電位に基づいて、前記第2の記憶ノードと前記第2のビット線とを接続する第2の伝送トランジスタと、前記第1の駆動トランジスタの第1セル電位と前記第2の駆動トランジスタの第1セル電位とを個別に制御する第1セル電位制御部とを備える。   According to the semiconductor memory device of the embodiment, the memory cells provided with the first storage node and the second storage node in which data are stored complementarily are arranged in a matrix in the row direction and the column direction, The potential of the first storage node is based on the word line for selecting the memory cell for each row, the first and second bit lines for selecting the memory cell for each column, and the potential of the second storage node. The first load transistor for pulling up the first storage transistor, the first drive transistor for pulling down the potential of the first storage node based on the potential of the second storage node, and the potential of the first storage node Based on the second load transistor that pulls up the potential of the second storage node and the potential of the second storage node based on the potential of the first storage node. Based on the potential of the second drive transistor for pulling down, the first transmission transistor for connecting the first storage node and the first bit line based on the potential of the word line, and the potential of the word line A second transmission transistor connecting the second storage node and the second bit line, a first cell potential of the first driving transistor, and a first cell potential of the second driving transistor, A first cell potential control unit that individually controls the first cell potential control unit.

図1は、第1実施形態に係る半導体記憶装置の概略構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the semiconductor memory device according to the first embodiment. 図2は、図1のメモリセルMCの構成例を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of the memory cell MC of FIG. 図3は、図2のメモリセルMCのレイアウト構成例を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a layout configuration example of the memory cell MC of FIG. 図4は、図1の半導体記憶装置のソース電位の切替方法を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a method for switching the source potential of the semiconductor memory device of FIG. 図5は、図1の実施形態に係る半導体記憶装置の各部の電圧レベルを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the voltage level of each part of the semiconductor memory device according to the embodiment of FIG. 図6は、第2実施形態に係る半導体記憶装置の概略構成を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of the semiconductor memory device according to the second embodiment. 図7は、第2実施形態に係る半導体記憶装置の各部の電圧レベルを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing voltage levels of the respective parts of the semiconductor memory device according to the second embodiment. 図8は、第3実施形態に係る半導体記憶装置の概略構成を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a schematic configuration of the semiconductor memory device according to the third embodiment. 図9は、第3実施形態に係る半導体記憶装置のソース電位の切替方法を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing a method for switching the source potential of the semiconductor memory device according to the third embodiment. 図10は、第3実施形態に係る半導体記憶装置の各部の電圧レベルを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing voltage levels of the respective parts of the semiconductor memory device according to the third embodiment. 図11は、第4実施形態に係る半導体記憶装置の各部の電圧レベルを示す図である。FIG. 11 is a diagram showing voltage levels of the respective parts of the semiconductor memory device according to the fourth embodiment.

以下、実施形態に係る半導体記憶装置について図面を参照しながら説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。   The semiconductor memory device according to the embodiment will be described below with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to these embodiments.

(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る半導体記憶装置の概略構成を示すブロック図である。
図1において、半導体記憶装置には、メモリセルアレイ1、タイミング制御部2、ロウデコーダ3、ワード線ドライバ4、カラムデコーダ5、カラムセレクタ6、リード/ライト回路7および第1セル電位制御部8が設けられている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the semiconductor memory device according to the first embodiment.
In FIG. 1, the semiconductor memory device includes a memory cell array 1, a timing controller 2, a row decoder 3, a word line driver 4, a column decoder 5, a column selector 6, a read / write circuit 7, and a first cell potential controller 8. Is provided.

ここで、メモリセルアレイ1には、メモリセルMCがロウ方向およびカラム方向にマトリックス状に配置されている。メモリセルMCは、相補的にデータを記憶することができ、例えば、SRAMセルを用いることができる。また、メモリセルアレイ1には、メモリセルMCのロウ選択を行うワード線wl_0〜wl_m(mは正の整数)がロウごとに設けられるとともに、メモリセルMCのカラム選択を行うビット線blt_0〜blt_k、blc_0〜blc_k(kは正の整数)がカラムごとに設けられている。   Here, in the memory cell array 1, memory cells MC are arranged in a matrix in the row direction and the column direction. The memory cell MC can store data complementarily, and for example, an SRAM cell can be used. The memory cell array 1 is provided with word lines wl_0 to wl_m (m is a positive integer) for selecting rows of the memory cells MC for each row, and bit lines blt_0 to blt_k for selecting columns of the memory cells MC. blc_0 to blc_k (k is a positive integer) are provided for each column.

図2は、図1のメモリセルMCの構成例を示す回路図である。
図2において、メモリセルMCには、一対の駆動トランジスタD1、D2、一対の負荷トランジスタL1、L2、一対の伝送トランジスタF1、F2が設けられている。なお、負荷トランジスタL1、L2としては、Pチャンネル電界効果トランジスタ、駆動トランジスタD1、D2および伝送トランジスタF1、F2としては、Nチャンネル電界効果トランジスタを用いることができる。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of the memory cell MC of FIG.
In FIG. 2, the memory cell MC is provided with a pair of drive transistors D1, D2, a pair of load transistors L1, L2, and a pair of transmission transistors F1, F2. As the load transistors L1 and L2, P-channel field effect transistors, drive transistors D1 and D2, and N-channel field effect transistors can be used as the transmission transistors F1 and F2.

そして、駆動トランジスタD1と負荷トランジスタL1とは互いに直列接続されることでCMOSインバータが構成されるとともに、駆動トランジスタD2と負荷トランジスタL2とは互いに直列接続されることでCMOSインバータが構成されている。そして、これらの一対のCMOSインバータの出力と入力とが互いにクロスカップリングされることでフリップフロップが構成されている。そして、ワード線wlは、伝送トランジスタF1、F2のゲートに接続されている。   The drive transistor D1 and the load transistor L1 are connected in series to constitute a CMOS inverter, and the drive transistor D2 and the load transistor L2 are connected in series to constitute a CMOS inverter. A flip-flop is configured by cross-coupling the outputs and inputs of the pair of CMOS inverters. The word line wl is connected to the gates of the transmission transistors F1 and F2.

ここで、駆動トランジスタD1のドレインと負荷トランジスタL1のドレインとの接続点は記憶ノードNtを構成し、駆動トランジスタD2のドレインと負荷トランジスタL2のドレインとの接続点は記憶ノードNcを構成することができる。   Here, the connection point between the drain of the drive transistor D1 and the drain of the load transistor L1 constitutes the storage node Nt, and the connection point of the drain of the drive transistor D2 and the drain of the load transistor L2 constitutes the storage node Nc. it can.

また、ビット線bltは、伝送トランジスタF1を介して記憶ノードNtに接続されている。また、ビット線blcは、伝送トランジスタF2を介して記憶ノードNcに接続されている。また、負荷トランジスタL1、L2のソースは第2セル電位VDDに接続されている。なお、第2セル電位VDDは、例えば、セル電源電位に設定することができる。駆動トランジスタD1のソースは第1セル電位VSS1に接続され、駆動トランジスタD2のソースは第1セル電位VSS2に接続されている。これらの第1セル電位VSS1、VSS2は独立に設定することができる。また、負荷トランジスタL1、L2のNウェル電位はVnwに設定し、駆動トランジスタD1、D2のPウェル電位はVpwに設定することができる。   The bit line blt is connected to the storage node Nt via the transmission transistor F1. The bit line blc is connected to the storage node Nc via the transmission transistor F2. The sources of the load transistors L1 and L2 are connected to the second cell potential VDD. The second cell potential VDD can be set to a cell power supply potential, for example. The source of the driving transistor D1 is connected to the first cell potential VSS1, and the source of the driving transistor D2 is connected to the first cell potential VSS2. These first cell potentials VSS1 and VSS2 can be set independently. Further, the N well potential of the load transistors L1 and L2 can be set to Vnw, and the P well potential of the drive transistors D1 and D2 can be set to Vpw.

また、図1において、ロウデコーダ3は、ロウアドレスに基づいてメモリセルMCのロウ選択を行わせるワード線wl_0〜wl_mを選択することができる。ワード線ドライバ4は、ロウデコーダ3にて選択されたワード線wl_0〜wl_mを駆動することができる。   In FIG. 1, the row decoder 3 can select the word lines wl_0 to wl_m that perform row selection of the memory cell MC based on the row address. The word line driver 4 can drive the word lines wl_0 to wl_m selected by the row decoder 3.

カラムデコーダ5は、カラムアドレスに基づいてメモリセルMCのカラム選択を行わせるビット線blt_0〜blt_k、blc_0〜blc_kを選択することができる。カラムセレクタ6は、カラムデコーダ5にて選択されたビット線blt_0〜blt_k、blc_0〜blc_kをリード/ライト回路7に接続することができる。リード/ライト回路7は、メモリセルMCに記憶されているデータを読み出したり、メモリセルMCにデータを書き込んだりすることができる。なお、リード回路としては、メモリセルMCからビット線blt_0〜blt_k、blc_0〜blc_k上に読み出された信号に基づいて、メモリセルMCに記憶されているデータを検知するセンスアンプを用いることができる。ライト回路としては、書き込みデータに応じてビット線blt_0〜blt_kとビット線blc_0〜blc_kとを互いに相補的に駆動するライトアンプを用いることができる。   The column decoder 5 can select the bit lines blt_0 to blt_k and blc_0 to blc_k that perform column selection of the memory cell MC based on the column address. The column selector 6 can connect the bit lines blt_0 to blt_k and blc_0 to blc_k selected by the column decoder 5 to the read / write circuit 7. The read / write circuit 7 can read data stored in the memory cell MC and write data to the memory cell MC. As the read circuit, a sense amplifier that detects data stored in the memory cell MC based on signals read from the memory cell MC onto the bit lines blt_0 to blt_k and blc_0 to blc_k can be used. . As the write circuit, a write amplifier that drives the bit lines blt_0 to blt_k and the bit lines blc_0 to blc_k in a complementary manner according to write data can be used.

第1セル電位制御部8は、駆動トランジスタD1の第1セル電位VSS1と駆動トランジスタD2の第1セル電位VSS2とを個別に制御することができる。例えば、駆動トランジスタD1よりも駆動トランジスタD2の方がしきい値が低いものとすると、第1セル電位制御部8は、駆動トランジスタD2にホットキャリアが注入されるように第1セル電位VSS2を制御することとができる。タイミング制御部2は、ロウデコーダ3、ワード線ドライバ4、カラムデコーダ5、カラムセレクタ6、リード/ライト回路および第1セル電位制御部8を動作させるタイミングを制御することができる。   The first cell potential control unit 8 can individually control the first cell potential VSS1 of the driving transistor D1 and the first cell potential VSS2 of the driving transistor D2. For example, if the drive transistor D2 has a lower threshold value than the drive transistor D1, the first cell potential control unit 8 controls the first cell potential VSS2 so that hot carriers are injected into the drive transistor D2. Can do. The timing control unit 2 can control the timing for operating the row decoder 3, the word line driver 4, the column decoder 5, the column selector 6, the read / write circuit, and the first cell potential control unit 8.

図3は、図2のメモリセルMCのレイアウト構成例を示す平面図である。
図3において、駆動トランジスタD1、負荷トランジスタL1および伝送トランジスタF1は、駆動トランジスタD2、負荷トランジスタL2および伝送トランジスタF2に対して点対称になるように配置されている。すなわち、この点対称の中心の回りに駆動トランジスタD1、負荷トランジスタL1および伝送トランジスタF1を180°だけ回転させると、駆動トランジスタD2、負荷トランジスタL2および伝送トランジスタF2に重ねることができる。
FIG. 3 is a plan view showing a layout configuration example of the memory cell MC of FIG.
In FIG. 3, the drive transistor D1, the load transistor L1, and the transmission transistor F1 are arranged so as to be point-symmetric with respect to the drive transistor D2, the load transistor L2, and the transmission transistor F2. That is, when the driving transistor D1, the load transistor L1, and the transmission transistor F1 are rotated by 180 ° around the center of point symmetry, the driving transistor D2, the load transistor L2, and the transmission transistor F2 can be overlapped.

また、第1セル電位VSS1を設定する第1の配線と第1セル電位VSS2を設定する第2の配線とは分離され、これらの第1の配線および第2の配線はワード線wlに並列に配置することができる。第2セル電位VDDを設定する第3の配線はビット線blt、blcに並列に配置することができる。   The first wiring for setting the first cell potential VSS1 and the second wiring for setting the first cell potential VSS2 are separated, and the first wiring and the second wiring are in parallel with the word line wl. Can be arranged. The third wiring for setting the second cell potential VDD can be arranged in parallel to the bit lines blt and blc.

ここで、駆動トランジスタD1、D2、負荷トランジスタL1、L2および伝送トランジスタF1、F2のレイアウトは、第1セル電位VSS1、VSS2が独立に設定される場合においても、第1セル電位VSS1、VSS2が共通に設定される場合と等しくすることができる。   Here, the layout of the drive transistors D1, D2, load transistors L1, L2, and transmission transistors F1, F2 is the same even when the first cell potentials VSS1, VSS2 are set independently. Can be set equal to

そして、図2において、メモリセルMCの駆動トランジスタD1、D2のしきい値にバラツキがあり、駆動トランジスタD1よりも駆動トランジスタD2の方がしきい値が低いものとする。   In FIG. 2, it is assumed that the threshold values of the drive transistors D1 and D2 of the memory cell MC vary, and the drive transistor D2 has a lower threshold value than the drive transistor D1.

この場合、リード/ライト回路7を介して選択セルの記憶ノードNtに‘1’を書き込むとともに、選択セルの記憶ノードNcに‘0’を書き込む。その後、リード/ライト回路7を介してビット線bltをハイレベル(例えば、1V)にするとともに、ビット線blcをロウレベル(例えば、0V)にする。さらに、ワード線ドライバ4を介して選択ロウのワード線wlをハイレベル(例えば、1V)にし、伝送トランジスタF1、F2をオンさせる。   In this case, '1' is written to the storage node Nt of the selected cell via the read / write circuit 7 and '0' is written to the storage node Nc of the selected cell. Thereafter, the bit line blt is set to a high level (for example, 1 V) via the read / write circuit 7 and the bit line blc is set to a low level (for example, 0 V). Further, the word line wl of the selected row is set to a high level (for example, 1 V) via the word line driver 4 and the transmission transistors F1 and F2 are turned on.

そして、第1セル電位制御部8を介して第1セル電位VSS1を基準電位(例えば、0V)に設定したまま、第1セル電位VSS2を基準電位から高電位(例えば、3V)に上昇させる。ここで、第2セル電位VDDは、セル電源電位(例えば、1V)に設定することができる。また、Pウェル電位Vpwは第1セル電位VSS1よりも低電位(例えば、−4V)に設定することができる。   Then, the first cell potential VSS2 is raised from the reference potential to a high potential (for example, 3V) while the first cell potential VSS1 is set to the reference potential (for example, 0V) via the first cell potential control unit 8. Here, the second cell potential VDD can be set to a cell power supply potential (for example, 1 V). Further, the P well potential Vpw can be set to a lower potential (for example, −4 V) than the first cell potential VSS1.

この時、記憶ノードNtに‘1’が書き込まれているので、駆動トランジスタD2がオンする。また、ビット線blcがロウレベル(例えば、0V)に設定されているので、駆動トランジスタD2のドレイン電位が低くなる。このため、第1セル電位VSS2が高電位に上昇されると、駆動トランジスタD2のソース電位が上昇し、駆動トランジスタD2のソースとチャネルとの間に高電圧が印加されることから、駆動トランジスタD2のソース側でホットキャリアが生成され、駆動トランジスタD2のゲート絶縁膜にホットキャリアがトラップされる。このため、駆動トランジスタD2のしきい値が上昇し、駆動トランジスタD1、D2間でのしきい値のバラツキを低減させることができる。   At this time, since “1” is written in the storage node Nt, the driving transistor D2 is turned on. Further, since the bit line blc is set to a low level (for example, 0 V), the drain potential of the driving transistor D2 is lowered. For this reason, when the first cell potential VSS2 is raised to a high potential, the source potential of the drive transistor D2 rises, and a high voltage is applied between the source and the channel of the drive transistor D2, and thus the drive transistor D2 Hot carriers are generated on the source side, and the hot carriers are trapped in the gate insulating film of the driving transistor D2. For this reason, the threshold value of the drive transistor D2 increases, and the variation in threshold value between the drive transistors D1 and D2 can be reduced.

また、駆動トランジスタD1よりも駆動トランジスタD2の方がしきい値が低い場合、駆動トランジスタD2のしきい値を上昇させることにより、選択ロウおよび選択カラムで指定される選択セルへのリードまたはライト時において、セル電流の減少を抑制しつつ、選択ロウおよび非選択カラムに接続された非選択セルのリードディスターブおよびライトディスターブを低減することができる。   Further, when the threshold value of the drive transistor D2 is lower than that of the drive transistor D1, the threshold value of the drive transistor D2 is increased to read or write to the selected cell specified by the selected row and the selected column. The read disturb and the write disturb of the non-selected cells connected to the selected row and the non-selected column can be reduced while suppressing the decrease in the cell current.

図4は、図1の半導体記憶装置のソース電位の切替方法を示すブロック図である。
図4において、図2の第1のメモリセルMCの駆動トランジスタD1のソース電源は、第1のメモリセルMCに対して一方のカラム方向に隣接する第2のメモリセルMCの駆動トランジスタD1のソース電源と共有され、第1のメモリセルMの駆動トランジスタD2のソース電源は第1のメモリセルMCに対して他方のカラム方向に隣接する第3のメモリセルMCの駆動トランジスタD2のソース電源と共有されている。
FIG. 4 is a block diagram showing a method for switching the source potential of the semiconductor memory device of FIG.
4, the source power source of the drive transistor D1 of the first memory cell MC in FIG. 2 is the source of the drive transistor D1 of the second memory cell MC adjacent to the first memory cell MC in one column direction. Shared with the power supply, the source power supply of the drive transistor D2 of the first memory cell M is shared with the source power supply of the drive transistor D2 of the third memory cell MC adjacent to the first memory cell MC in the other column direction. Has been.

ここで、選択ロウおよび選択カラムで指定されるメモリセルをMCs、選択ロウおよび非選択カラムに接続されたメモリセルをMCr、メモリセルMCsに対して一方のカラム方向に隣接するメモリセルをMCc1、メモリセルMCsに対して他方のカラム方向に隣接するメモリセルをMCc0、非選択ロウおよび非選択カラムに接続されたメモリセルをMCxとする。   Here, the memory cells specified by the selected row and the selected column are MCs, the memory cells connected to the selected row and the non-selected column are MCr, and the memory cell adjacent to the memory cell MCs in one column direction is MCc1, A memory cell adjacent to the memory cell MCs in the other column direction is MCc0, and a memory cell connected to the non-selected row and the non-selected column is MCx.

そして、各メモリセルMCs、MCr、MCc0、MCc1、MCxにおいて、第1セル電位VSS1を設定する配線H1と第1セル電位VSS2を設定する配線H2とは分離されている。そして、各ロウ間で配線H1は共有され、各ロウ間で配線H2は共有されている。そして、配線H1、H2の電位は、スイッチSW1、SW2をそれぞれ介して基準電位(例えば、0V)または高電位(例えば、3V)に切り替えられる。   In each memory cell MCs, MCr, MCc0, MCc1, and MCx, the wiring H1 that sets the first cell potential VSS1 and the wiring H2 that sets the first cell potential VSS2 are separated. The wiring H1 is shared between the rows, and the wiring H2 is shared between the rows. Then, the potentials of the wirings H1 and H2 are switched to a reference potential (for example, 0 V) or a high potential (for example, 3 V) via the switches SW1 and SW2, respectively.

なお、以下の説明では、メモリセルMCsの駆動トランジスタD1、D2のしきい値にバラツキがあり、駆動トランジスタD1よりも駆動トランジスタD2の方がしきい値が低いものとする。そして、メモリセルMCsの駆動トランジスタD2にホットキャリアを注入するものとする。   In the following description, it is assumed that the threshold values of the drive transistors D1 and D2 of the memory cell MCs vary, and the drive transistor D2 has a lower threshold value than the drive transistor D1. Then, hot carriers are injected into the drive transistor D2 of the memory cell MCs.

図5は、図1の半導体記憶装置の各部の電圧レベルを示す図である。なお、図5の例では、図1の構成に図4の構成が適用された場合について説明する。
図5において、メモリセルMCsの駆動トランジスタD2にホットキャリアを注入する場合、各メモリセルMCs、MCr、MCc0、MCc1、MCxにおいて、第1セル電位VSS1はロウレベルに設定され、第2セル電位VDDおよびビット線bltの電位はハイレベルに設定され、第1セル電位VSS2は高電位に設定される。ビット線blcの電位は、メモリセルMCs、MCc0、MCc1ではロウレベルに設定され、メモリセルMCr、MCxではハイレベルに設定される。ワード線wlの電位は、メモリセルMCs、MCrでは高電位に設定され、メモリセルMCc0、MCc1、MCxではロウレベルに設定される。
FIG. 5 is a diagram showing voltage levels at various parts of the semiconductor memory device of FIG. In the example of FIG. 5, the case where the configuration of FIG. 4 is applied to the configuration of FIG. 1 will be described.
In FIG. 5, when hot carriers are injected into the drive transistor D2 of the memory cell MCs, in each of the memory cells MCs, MCr, MCc0, MCc1, and MCx, the first cell potential VSS1 is set to the low level, and the second cell potential VDD and The potential of the bit line blt is set to a high level, and the first cell potential VSS2 is set to a high potential. The potential of the bit line blc is set to a low level in the memory cells MCs, MCc0, and MCc1, and is set to a high level in the memory cells MCr and MCx. The potential of the word line wl is set to a high potential in the memory cells MCs and MCr, and is set to a low level in the memory cells MCc0, MCc1, and MCx.

この時、メモリセルMCsでは、記憶ノードNtに‘1’が書き込まれ、記憶ノードNcに‘0’が書き込まれているとすると、駆動トランジスタD2がオンする。このため、駆動トランジスタD2のソースとチャネルとの間に高電圧が印加され、駆動トランジスタD2のソース側でホットキャリアが生成される。   At this time, in the memory cell MCs, if “1” is written to the storage node Nt and “0” is written to the storage node Nc, the drive transistor D2 is turned on. For this reason, a high voltage is applied between the source and channel of the drive transistor D2, and hot carriers are generated on the source side of the drive transistor D2.

一方、メモリセルMCr、MCc0、MCc1、MCxでは、記憶ノードNtに‘0’が書き込まれ、記憶ノードNcに‘1’が書き込まれているとすると、駆動トランジスタD2がオフする。このため、駆動トランジスタD2のソースとチャネルとの間に高電圧が印加されないようにすることができ、駆動トランジスタD2のソース側でホットキャリアが生成されないようにすることができる。   On the other hand, in the memory cells MCr, MCc0, MCc1, and MCx, if “0” is written to the storage node Nt and “1” is written to the storage node Nc, the drive transistor D2 is turned off. For this reason, it is possible to prevent a high voltage from being applied between the source and the channel of the driving transistor D2, and it is possible to prevent hot carriers from being generated on the source side of the driving transistor D2.

また、メモリセルMCr、MCc0、MCc1、MCxにおいて、記憶ノードNtに‘1’が書き込まれ、記憶ノードNcに‘0’が書き込まれているとすると、駆動トランジスタD2がオンする。このため、第1セル電位VSS2が高くなると、駆動トランジスタD2のソース側でホットキャリアが生成される可能性がある。ただし、メモリセルMCr、MCc0、MCc1、MCxにおいても、駆動トランジスタD1よりも駆動トランジスタD2の方がしきい値が低いものとすると、駆動トランジスタD2のソース側でホットキャリアが生成されても、しきい値のバラツキが増大しないようにできる。   In the memory cells MCr, MCc0, MCc1, and MCx, if “1” is written to the storage node Nt and “0” is written to the storage node Nc, the drive transistor D2 is turned on. For this reason, when the first cell potential VSS2 increases, hot carriers may be generated on the source side of the drive transistor D2. However, in the memory cells MCr, MCc0, MCc1, and MCx, if the threshold value of the drive transistor D2 is lower than that of the drive transistor D1, hot carriers may be generated on the source side of the drive transistor D2. The variation in threshold value can be prevented from increasing.

また、メモリセルMCr、MCc0、MCc1、MCxにおいて、記憶ノードNtに‘1’が書き込まれ、記憶ノードNcに‘0’が書き込まれている場合、第1セル電位VSS2が高くなると、記憶ノードNt、Ncのデータが反転する。このため、駆動トランジスタD2がオフし、駆動トランジスタD2のソース側でホットキャリアが生成されないようにすることができる。   In the memory cells MCr, MCc0, MCc1, and MCx, when “1” is written to the storage node Nt and “0” is written to the storage node Nc, when the first cell potential VSS2 increases, the storage node Nt , Nc data is inverted. For this reason, the drive transistor D2 is turned off, and hot carriers can be prevented from being generated on the source side of the drive transistor D2.

(第2実施形態)
図6は、第2実施形態に係る半導体記憶装置の概略構成を示すブロック図である。
図6において、この半導体記憶装置では、図1の半導体記憶装置の構成に加え、第2セル電位制御部10が設けられている。第2セル電位制御部10は、負荷トランジスタL1、L2の第2セル電位VDDをカラムごとに制御することができる。そして、選択カラムでは、第2セル電位VDDおよびビット線bltの電位をハイレベル(例えば、1V)、非選択カラムでは、第2セル電位VDDおよびビット線bltの電位をロウレベル(例えば、0V)にすることができる。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of the semiconductor memory device according to the second embodiment.
6, in this semiconductor memory device, a second cell potential controller 10 is provided in addition to the configuration of the semiconductor memory device of FIG. The second cell potential control unit 10 can control the second cell potential VDD of the load transistors L1 and L2 for each column. In the selected column, the second cell potential VDD and the potential of the bit line blt are set to a high level (for example, 1 V), and in the non-selected column, the second cell potential VDD and the potential of the bit line blt are set to a low level (for example, 0 V). can do.

これにより、非選択カラムでは、駆動トランジスタD1、D2をオフさせることができ、非選択カラムの第1セル電位VSS2が高電位に設定された場合においても、駆動トランジスタD1、D2のソース側でホットキャリアが生成されないようにすることができる。また、非選択カラムの駆動トランジスタD1、D2をオフさせることにより、非選択カラムの駆動トランジスタD1、D2に電流が流れないようにすることができ、消費電力を低減することができる。   Thereby, in the non-selected column, the driving transistors D1 and D2 can be turned off, and even when the first cell potential VSS2 of the non-selected column is set to a high potential, the driving transistors D1 and D2 are hot on the source side. Carriers can be prevented from being generated. In addition, by turning off the drive transistors D1 and D2 of the non-selected column, it is possible to prevent current from flowing through the drive transistors D1 and D2 of the non-selected column, thereby reducing power consumption.

図7は、第2実施形態に係る半導体記憶装置の各部の電圧レベルを示す図である。なお、図7の例では、図6の構成に図4の構成が適用された場合について説明する。
図7において、この方法では、非選択カラムのメモリセルMCr、MCxの第2セル電位VDDおよびビット線bltの電位がロウレベルに設定される点を除いては、図5の方法と同様である。
FIG. 7 is a diagram showing voltage levels of the respective parts of the semiconductor memory device according to the second embodiment. In the example of FIG. 7, a case where the configuration of FIG. 4 is applied to the configuration of FIG. 6 will be described.
7, this method is the same as the method of FIG. 5 except that the second cell potential VDD of the memory cells MCr and MCx in the non-selected column and the potential of the bit line blt are set to the low level.

これにより、メモリセルMCr、MCxでは、駆動トランジスタD1、D2をオフさせることができ、メモリセルMCr、MCxの第1セル電位VSS2が高電位に設定された場合においても、駆動トランジスタD1、D2のソース側でホットキャリアが生成されないようにすることが可能となるとともに、消費電力を低減することができる。   Thereby, in the memory cells MCr and MCx, the drive transistors D1 and D2 can be turned off. Even when the first cell potential VSS2 of the memory cells MCr and MCx is set to a high potential, the drive transistors D1 and D2 Hot carriers can be prevented from being generated on the source side, and power consumption can be reduced.

(第3実施形態)
図8は、第3実施形態に係る半導体記憶装置の概略構成を示すブロック図である。
図8において、この半導体記憶装置では、図1の半導体記憶装置の第1セル電位制御部8の代わりに、第1セル電位制御部9が設けられている。第1セル電位制御部9は、負荷トランジスタL2の第1セル電位VSS2をロウごとに制御することができる。この制御では、2ロウをペアとして行うことができる。そして、選択ロウおよび第1セル電位VSS2を共有する隣接ロウでは、第1セル電位VSS2を高電位(例えば、3V)、それ以外の非選択ロウでは、第1セル電位VSS2をロウレベル(例えば、0V)にすることができる。
(Third embodiment)
FIG. 8 is a block diagram showing a schematic configuration of the semiconductor memory device according to the third embodiment.
8, in this semiconductor memory device, a first cell potential controller 9 is provided instead of the first cell potential controller 8 of the semiconductor memory device of FIG. The first cell potential control unit 9 can control the first cell potential VSS2 of the load transistor L2 for each row. In this control, two rows can be performed as a pair. In the adjacent row sharing the selected row and the first cell potential VSS2, the first cell potential VSS2 is set to a high potential (eg, 3V), and in the other non-selected rows, the first cell potential VSS2 is set to a low level (eg, 0V). ).

これにより、非選択ロウの第1セル電位VSS2を高電位に上昇させることなく、選択ロウの第1セル電位VSS2を高電位に上昇させることができ、非選択ロウの駆動トランジスタD2にホットキャリアが注入されないようにすることができる。   Accordingly, the first cell potential VSS2 of the selected row can be raised to a high potential without raising the first cell potential VSS2 of the unselected row to a high potential, and hot carriers are generated in the drive transistor D2 of the unselected row. It can be prevented from being injected.

図9は、第3実施形態に係る半導体記憶装置のソース電位の切替方法を示すブロック図である。
図4の構成では、各ロウ間で配線H1が共有されるとともに、各ロウ間で配線H2が共有されているのに対し、図9の構成では、各ロウ間で配線H1が分離されるとともに、各ロウ間で配線H2が分離されている。そして、配線H1の電位は、スイッチSW12、SW14をそれぞれ介してロウごとに基準電位(例えば、0V)または高電位(例えば、3V)に切り替えられる。また、配線H2の電位は、スイッチSW11、SW13をそれぞれ介してロウごとに基準電位(例えば、0V)または高電位(例えば、3V)に切り替えられる。なお、図9の例では、駆動トランジスタD1、D2のソース電源がカラム方向に隣接する2個のメモリセル間で共有されているため、配線H1、H2の電位は2ロウ単位で切り替えることができる。
FIG. 9 is a block diagram showing a method for switching the source potential of the semiconductor memory device according to the third embodiment.
In the configuration of FIG. 4, the wiring H1 is shared between the rows and the wiring H2 is shared between the rows. In the configuration of FIG. 9, the wiring H1 is separated between the rows. The wiring H2 is separated between the rows. The potential of the wiring H1 is switched to a reference potential (for example, 0 V) or a high potential (for example, 3 V) for each row through the switches SW12 and SW14. In addition, the potential of the wiring H2 is switched to a reference potential (for example, 0 V) or a high potential (for example, 3 V) for each row via the switches SW11 and SW13. In the example of FIG. 9, since the source power of the driving transistors D1 and D2 is shared between two memory cells adjacent in the column direction, the potentials of the wirings H1 and H2 can be switched in units of two rows. .

図10は、第3実施形態に係る半導体記憶装置の各部の電圧レベルを示す図である。なお、図10の例では、図8の構成に図9の構成が適用された場合について説明する。
図10において、この方法では、非選択ロウのメモリセルMCc1、MCxの第1セル電位VSS2がロウレベルに設定される点を除いては、図5の方法と同様である。
FIG. 10 is a diagram showing voltage levels of the respective parts of the semiconductor memory device according to the third embodiment. In the example of FIG. 10, a case where the configuration of FIG. 9 is applied to the configuration of FIG. 8 will be described.
10, this method is the same as the method in FIG. 5 except that the first cell potential VSS2 of the memory cells MCc1 and MCx in the non-selected row is set to the low level.

これにより、メモリセルMCc1、MCxの第1セル電位VSS2を高電位に上昇させることなく、メモリセルMCsの第1セル電位VSS2を高電位に上昇させることができ、メモリセルMCc1、MCxの駆動トランジスタD2にホットキャリアが注入されないようにすることができる。   As a result, the first cell potential VSS2 of the memory cells MCs can be raised to a high potential without raising the first cell potential VSS2 of the memory cells MCc1 and MCx to a high potential, and the drive transistors of the memory cells MCc1 and MCx It is possible to prevent hot carriers from being injected into D2.

(第4実施形態)
図11は、第8実施形態に係る半導体記憶装置の各部の電圧レベルを示す図である。なお、図11の例では、図6の構成に図9の構成が適用された場合について説明する。
図11において、この方法では、非選択カラムのメモリセルMCr、MCxの第2セル電位VDDおよびビット線blt、blcの電位がロウレベルに設定され、非選択ロウのメモリセルMCc1、MCxの第1セル電位VSS2がロウレベルに設定される点を除いては、図5の方法と同様である。
(Fourth embodiment)
FIG. 11 is a diagram showing voltage levels of the respective parts of the semiconductor memory device according to the eighth embodiment. In the example of FIG. 11, a case where the configuration of FIG. 9 is applied to the configuration of FIG. 6 will be described.
In FIG. 11, in this method, the second cell potential VDD of the memory cells MCr and MCx in the unselected column and the potentials of the bit lines blt and blc are set to the low level, and the first cells of the memory cells MCc1 and MCx in the unselected row. The method is the same as that shown in FIG. 5 except that the potential VSS2 is set to a low level.

これにより、メモリセルMCr、MCxでは、駆動トランジスタD1、D2をオフさせることが可能となるとともに、メモリセルMCc1、MCxの第1セル電位VSS2を高電位に上昇させることなく、メモリセルMCsの第1セル電位VSS2を高電位に上昇させることができる。このため、メモリセルMCc1、MCr、MCxの駆動トランジスタD2にホットキャリアが注入されないようにすることが可能となるとともに、消費電力を低減することができる。   As a result, in the memory cells MCr and MCx, the drive transistors D1 and D2 can be turned off, and the first cell potential VSS2 of the memory cells MCc1 and MCx can be increased without increasing the first cell potential VSS2. One cell potential VSS2 can be raised to a high potential. Therefore, hot carriers can be prevented from being injected into the drive transistor D2 of the memory cells MCc1, MCr, and MCx, and power consumption can be reduced.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

(付記)
(請求項6)
前記第2の駆動トランジスタに前記ホットキャリアが注入される時に、前記第2の駆動トランジスタのウェル電位が前記第1セル電位よりも低くなるように設定されることを特徴とする請求項5に記載の半導体記憶装置。
(請求項7)
選択ロウおよび選択カラムで指定される選択セルの前記第2の駆動トランジスタに前記ホットキャリアが注入される時に、選択ロウのワード線がハイレベルに設定され、非選択ロウのワード線がロウレベルに設定され、選択カラムの前記第1のビット線と非選択カラムの前記第1のビット線と非選択カラムの前記第2のビット線がハイレベルに設定され、選択カラムの前記第2のビット線がロウレベルに設定されることを特徴とする請求項5に記載の半導体記憶装置。
(請求項8)
第1のメモリセルの第1の駆動トランジスタのソース電源は前記第1のメモリセルに対して同一カラムアドレスで一方に隣接するロウアドレスの第2のメモリセルの第1の駆動トランジスタのソース電源と共有され、前記第1のメモリセルの第2の駆動トランジスタのソース電源は前記第1のメモリセルに対して同一カラムアドレスで他方に隣接するロウアドレスの第3のメモリセルの第2の駆動トランジスタのソース電源と共有されていることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の半導体記憶装置。
(請求項9)
前記第1セル電位制御部は、前記第1の駆動トランジスタの第1セル電位と前記第2の
駆動トランジスタの第1セル電位とをロウごとに制御することを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の半導体記憶装置。
(請求項10)
選択ロウおよび選択カラムで指定される選択セルの前記第2の駆動トランジスタに前記ホットキャリアが注入される時に、選択ロウのワード線がハイレベルに設定され、非選択ロウのワード線がロウレベルに設定され、選択カラムの前記第1のビット線と非選択カラムの前記第1のビット線と非選択カラムの前記第2のビット線がハイレベルに設定され、選択カラムの前記第2のビット線がロウレベルに設定されることを特徴とする請求項9に記載の半導体記憶装置。
(請求項11)
前記第1セル電位制御部は、選択ロウの前記第2の駆動トランジスタの第1セル電位を非選択ロウの前記第2の駆動トランジスタの第1セル電位より高くすることを特徴とする請求項10に記載の半導体記憶装置。
(請求項12)
前記第1の負荷トランジスタの第2セル電位と前記第2の負荷トランジスタの第2セル電位とをカラムごとに制御する第2セル電位制御部をさらに備えることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の半導体記憶装置。
(請求項13)
選択ロウおよび選択カラムで指定される選択セルの前記第2の駆動トランジスタに前記ホットキャリアが注入される時に、選択ロウのワード線がハイレベルに設定され、非選択ロウのワード線がロウレベルに設定され、選択カラムの前記第1のビット線がハイレベルに設定され、選択カラムの前記第2のビット線と非選択カラムの前記第1のビット線と非選択カラムの前記第2のビット線とがロウレベルに設定されることを特徴とする請求項11に記載の半導体記憶装置。
(請求項14)
前記第2セル電位制御部は、非選択カラムの前記第1および第2の負荷トランジスタの第2セル電位を選択カラムの前記第1および第2の負荷トランジスタの第2セル電位より低くすることを特徴とする請求項13に記載の半導体記憶装置。
(請求項15)
前記第1の駆動トランジスタと前記第1の負荷トランジスタとが互いに直列接続されることで第1のCMOSインバータが構成され、前記第2の駆動トランジスタと前記第2の負荷トランジスタとが互いに直列接続されることで第2のCMOSインバータが構成され、前記第1のCMOSインバータおよび前記第2のCMOSインバータの出力と入力とが互いにクロスカップリングされることでフリップフロップが構成されていることを特徴とする請求項1から14のいずれか1項に記載の半導体記憶装置。
(請求項16)
前記ワード線に並列に配置され、前記第1の駆動トランジスタの第1セル電位を設定する第1の配線と、
前記ワード線に並列に配置され、前記第2の駆動トランジスタの第1セル電位を設定する第2の配線とを備えることを特徴とする請求項1から15のいずれか1項に記載の半導体記憶装置。
(請求項17)
前記第1および第2のビット線に並列に配置され、前記第1および第2の記憶ノードの第2セル電位を設定する第3の配線を備えることを特徴とする請求項1から16のいずれか1項に記載の半導体記憶装置。
(Appendix)
(Claim 6)
6. The well potential of the second driving transistor is set to be lower than the first cell potential when the hot carriers are injected into the second driving transistor. Semiconductor memory device.
(Claim 7)
When the hot carriers are injected into the second drive transistor of the selected cell specified by the selected row and the selected column, the word line of the selected row is set to the high level, and the word line of the unselected row is set to the low level. The first bit line of the selected column, the first bit line of the non-selected column, and the second bit line of the non-selected column are set to high level, and the second bit line of the selected column is set to the high level. 6. The semiconductor memory device according to claim 5, wherein the semiconductor memory device is set to a low level.
(Claim 8)
The source power of the first drive transistor of the first memory cell is the same as the source power of the first drive transistor of the second memory cell of the row address adjacent to the first memory cell at the same column address. The second drive transistor of the third memory cell of the row address that is shared and the source power of the second drive transistor of the first memory cell is the same column address as that of the first memory cell and is adjacent to the other. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the semiconductor memory device is shared with a source power source of any one of claims 1 to 7.
(Claim 9)
7. The first cell potential control unit controls the first cell potential of the first driving transistor and the first cell potential of the second driving transistor for each row. The semiconductor memory device according to any one of the above.
(Claim 10)
When the hot carriers are injected into the second drive transistor of the selected cell specified by the selected row and the selected column, the word line of the selected row is set to the high level, and the word line of the unselected row is set to the low level. The first bit line of the selected column, the first bit line of the non-selected column, and the second bit line of the non-selected column are set to high level, and the second bit line of the selected column is set to the high level. The semiconductor memory device according to claim 9, wherein the semiconductor memory device is set to a low level.
(Claim 11)
11. The first cell potential control unit makes the first cell potential of the second driving transistor in a selected row higher than the first cell potential of the second driving transistor in a non-selected row. The semiconductor memory device described in 1.
(Claim 12)
7. The device according to claim 1, further comprising a second cell potential control unit that controls the second cell potential of the first load transistor and the second cell potential of the second load transistor for each column. The semiconductor memory device according to any one of the above.
(Claim 13)
When the hot carriers are injected into the second drive transistor of the selected cell specified by the selected row and the selected column, the word line of the selected row is set to the high level, and the word line of the unselected row is set to the low level. And the first bit line of the selected column is set to a high level, the second bit line of the selected column, the first bit line of the non-selected column, and the second bit line of the non-selected column, The semiconductor memory device according to claim 11, wherein is set at a low level.
(Claim 14)
The second cell potential control unit sets the second cell potential of the first and second load transistors of the non-selected column to be lower than the second cell potential of the first and second load transistors of the selected column. The semiconductor memory device according to claim 13.
(Claim 15)
The first driving transistor and the first load transistor are connected in series to form a first CMOS inverter, and the second driving transistor and the second load transistor are connected in series to each other. Thus, a second CMOS inverter is configured, and a flip-flop is configured by cross-coupling outputs and inputs of the first CMOS inverter and the second CMOS inverter with each other. The semiconductor memory device according to claim 1.
(Claim 16)
A first wiring that is arranged in parallel to the word line and sets a first cell potential of the first driving transistor;
16. The semiconductor memory according to claim 1, further comprising: a second wiring that is arranged in parallel to the word line and sets a first cell potential of the second driving transistor. 17. apparatus.
(Claim 17)
17. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a third wiring that is arranged in parallel to the first and second bit lines and sets a second cell potential of the first and second storage nodes. 2. A semiconductor memory device according to claim 1.

MC メモリセル、1 メモリセルアレイ、2 タイミング制御部、3 ロウデコーダ、4 ワード線ドライバ、5 カラムデコーダ、6 カラムセレクタ、7 リード/ライト回路、8、9 第1セル電位制御部、10 第2セル電位制御部、blt、blt_0〜blt_k、blc、blc_0〜blc_k ビット線、wl、wl_0〜wl_m ワード線、L1、L2 負荷トランジスタ、D1、D2 駆動トランジスタ、F1、F2 伝送トランジスタ、SW1、SW2、SW11〜SW14 スイッチ、H1、H2 配線   MC memory cell, 1 memory cell array, 2 timing control unit, 3 row decoder, 4 word line driver, 5 column decoder, 6 column selector, 7 read / write circuit, 8, 9 first cell potential control unit, 10 second cell Potential control unit, blt, blt_0 to blt_k, blc, blc_0 to blc_k bit line, wl, wl_0 to wl_m word line, L1, L2 load transistor, D1, D2 drive transistor, F1, F2 transmission transistor, SW1, SW2, SW11 to SW14 switch, H1, H2 wiring

Claims (5)

データが互いに相補的に記憶される第1の記憶ノードおよび第2の記憶ノードが設けられたメモリセルがロウ方向およびカラム方向にマトリックス状に配置される半導体記憶装置において、
前記メモリセルをロウごとに選択するワード線と、
前記メモリセルをカラムごとに選択する第1および第2のビット線と、
前記第2の記憶ノードの電位に基づいて、第1の記憶ノードの電位をプルアップする第1の負荷トランジスタと、
前記第2の記憶ノードの電位に基づいて、前記第1の記憶ノードの電位をプルダウンする第1の駆動トランジスタと、
前記第1の記憶ノードの電位に基づいて、前記第2の記憶ノードの電位をプルアップする第2の負荷トランジスタと、
前記第1の記憶ノードの電位に基づいて、前記第2の記憶ノードの電位をプルダウンする第2の駆動トランジスタと、
前記ワード線の電位に基づいて、前記第1の記憶ノードと前記第1のビット線とを接続する第1の伝送トランジスタと、
前記ワード線の電位に基づいて、前記第2の記憶ノードと前記第2のビット線とを接続する第2の伝送トランジスタと、
前記第1の駆動トランジスタの第1セル電位と前記第2の駆動トランジスタの第1セル電位とを個別に制御する第1セル電位制御部とを備え、
前記第1の駆動トランジスタよりも前記第2の駆動トランジスタの方がしきい値が低いものとすると、前記第1セル電位制御部は、前記第2の駆動トランジスタにホットキャリアが注入されるように前記第1セル電位を制御し、
前記第2の駆動トランジスタに前記ホットキャリアが注入される時に、前記第1の記憶ノードには‘1’が記憶され、前記第2の記憶ノードには‘0’が記憶されていることを特徴とする半導体記憶装置。
In a semiconductor memory device in which memory cells provided with a first storage node and a second storage node in which data are stored complementarily are arranged in a matrix in the row direction and the column direction,
A word line for selecting the memory cell for each row;
First and second bit lines for selecting the memory cells for each column;
A first load transistor that pulls up the potential of the first storage node based on the potential of the second storage node;
A first drive transistor that pulls down the potential of the first storage node based on the potential of the second storage node;
A second load transistor for pulling up the potential of the second storage node based on the potential of the first storage node;
A second drive transistor for pulling down the potential of the second storage node based on the potential of the first storage node;
A first transmission transistor that connects the first storage node and the first bit line based on the potential of the word line;
A second transmission transistor for connecting the second storage node and the second bit line based on the potential of the word line;
A first cell potential controller that individually controls a first cell potential of the first driving transistor and a first cell potential of the second driving transistor;
Assuming that the second driving transistor has a lower threshold value than the first driving transistor, the first cell potential control unit may inject hot carriers into the second driving transistor. Controlling the first cell potential;
When hot carriers are injected into the second drive transistor, '1' is stored in the first storage node, and '0' is stored in the second storage node. A semiconductor memory device.
データが互いに相補的に記憶される第1の記憶ノードおよび第2の記憶ノードが設けられたメモリセルがロウ方向およびカラム方向にマトリックス状に配置される半導体記憶装置において、
前記メモリセルをロウごとに選択するワード線と、
前記メモリセルをカラムごとに選択する第1および第2のビット線と、
前記第2の記憶ノードの電位に基づいて、第1の記憶ノードの電位をプルアップする第1の負荷トランジスタと、
前記第2の記憶ノードの電位に基づいて、前記第1の記憶ノードの電位をプルダウンする第1の駆動トランジスタと、
前記第1の記憶ノードの電位に基づいて、前記第2の記憶ノードの電位をプルアップする第2の負荷トランジスタと、
前記第1の記憶ノードの電位に基づいて、前記第2の記憶ノードの電位をプルダウンする第2の駆動トランジスタと、
前記ワード線の電位に基づいて、前記第1の記憶ノードと前記第1のビット線とを接続する第1の伝送トランジスタと、
前記ワード線の電位に基づいて、前記第2の記憶ノードと前記第2のビット線とを接続する第2の伝送トランジスタと、
前記第1の駆動トランジスタの第1セル電位と前記第2の駆動トランジスタの第1セル電位とを個別に制御する第1セル電位制御部とを備えることを特徴とする半導体記憶装置。
In a semiconductor memory device in which memory cells provided with a first storage node and a second storage node in which data are stored complementarily are arranged in a matrix in the row direction and the column direction,
A word line for selecting the memory cell for each row;
First and second bit lines for selecting the memory cells for each column;
A first load transistor that pulls up the potential of the first storage node based on the potential of the second storage node;
A first drive transistor that pulls down the potential of the first storage node based on the potential of the second storage node;
A second load transistor for pulling up the potential of the second storage node based on the potential of the first storage node;
A second drive transistor for pulling down the potential of the second storage node based on the potential of the first storage node;
A first transmission transistor that connects the first storage node and the first bit line based on the potential of the word line;
A second transmission transistor for connecting the second storage node and the second bit line based on the potential of the word line;
A semiconductor memory device comprising: a first cell potential control unit that individually controls a first cell potential of the first driving transistor and a first cell potential of the second driving transistor.
前記第1の駆動トランジスタよりも前記第2の駆動トランジスタの方がしきい値が低いものとすると、前記第1セル電位制御部は、前記第2の駆動トランジスタにホットキャリアが注入されるように前記第1セル電位を制御することを特徴とする請求項1に記載の半導体記憶装置。   Assuming that the second driving transistor has a lower threshold value than the first driving transistor, the first cell potential control unit may inject hot carriers into the second driving transistor. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the first cell potential is controlled. 前記第2の駆動トランジスタに前記ホットキャリアが注入される時に、前記第1の記憶ノードには‘1’が記憶され、前記第2の記憶ノードには‘0’が記憶されていることを特徴とする請求項3に記載の半導体記憶装置。   When hot carriers are injected into the second drive transistor, '1' is stored in the first storage node, and '0' is stored in the second storage node. The semiconductor memory device according to claim 3. 前記第1セル電位制御部は、前記第1の駆動トランジスタの第1セル電位、前記第1の負荷トランジスタの第2セル電位および前記第2の負荷トランジスタの第2セル電位よりも高くなるように前記第2の駆動トランジスタの第1セル電位を制御することを特徴とする請求項4に記載の半導体記憶装置。   The first cell potential controller may be higher than the first cell potential of the first drive transistor, the second cell potential of the first load transistor, and the second cell potential of the second load transistor. 5. The semiconductor memory device according to claim 4, wherein the first cell potential of the second drive transistor is controlled.
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