JP2015015072A - Semiconductor device - Google Patents

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JP2015015072A JP2014217143A JP2014217143A JP2015015072A JP 2015015072 A JP2015015072 A JP 2015015072A JP 2014217143 A JP2014217143 A JP 2014217143A JP 2014217143 A JP2014217143 A JP 2014217143A JP 2015015072 A JP2015015072 A JP 2015015072A
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成亘 小松
Shigenobu Komatsu
成亘 小松
山岡 雅直
Masanao Yamaoka
雅直 山岡
徳章 前田
Noriaki Maeda
徳章 前田
薫夫 森本
Shigeo Morimoto
薫夫 森本
靖久 島崎
Yasuhisa Shimazaki
靖久 島崎
大熊 康介
Kosuke Okuma
康介 大熊
聡明 佐野
Toshiaki Sano
聡明 佐野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To cope with variations in the amount of held data during standby.SOLUTION: A semiconductor integrated circuit includes a logic circuit (logic) and a plurality of SRAM modules 2 and 3. The plurality of SRAM modules can perform power-supply control independently of the logic circuit, and can also perform power-supply control independently from each other. More specifically, one terminal (arvss) and the other terminal (vssm) of a potential control circuit of each SRAM module are connected to a cell array (cell_array) and a local power supply line (vssm). The local power supply line (vssm) of one SRAM module 2 and the other SRAM module 3 is shared by a shared local power supply line (vssm22). One and the other power switches PWSW22 and PWSW23 of the one and the other SRAM modules 2 and 3 are commonly connected to the shared local power supply line (vssm22).

Description

本発明は、半導体集積回路およびその動作方法に関し、特にスタンバイ状態の保持データ量の変化に対応するのに有効な技術に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor integrated circuit and an operation method thereof, and more particularly to a technique effective for dealing with a change in the amount of retained data in a standby state.

半導体製造プロセスの微細化に従って、単一の大規模集積回路(LSI:Large Scale Integrated circuits)に集積化されるMOSFETの数の増加が可能となって、リーク電流が増加するものである。特にモバイル用途では限定されたバッテリー能力によって、この種のシステムオンチップ(SoC:system-on-a-chip)は、厳格なリーク電流の要求を満足する必要がある。下記非特許文献1によれば、このような状況の有効な方法は、必要なIPには電源が供給される一方、待機IPでは電源を遮断することである。従って、多数の電源領域を使用するファイングレインド電力ゲーティング方式が、モバイルSoCのための低消費電力LSIを実現するために必要とされている。   As the semiconductor manufacturing process is miniaturized, the number of MOSFETs integrated in a single large scale integrated circuit (LSI) can be increased, and the leakage current increases. Especially in mobile applications, this type of system-on-a-chip (SoC) needs to meet stringent leakage current requirements due to limited battery capacity. According to the following Non-Patent Document 1, an effective method for such a situation is that power is supplied to the necessary IP while the power is cut off at the standby IP. Therefore, a fine-grained power gating scheme that uses a large number of power supply regions is required to realize a low power consumption LSI for mobile SoC.

下記特許文献1には、電源遮断による低いスタンバイ電流と割り込みによるスタンバイからの高速復帰を両立させるため、第1領域は中央処理装置と周辺回路モジュールとを含み、第2領域は内部メモリとバックアップレジスタを含み、第1領域は第1電源スイッチにより電流の供給が制御され、第2領域は第2電源スイッチにより電流の供給が制御される情報処理装置が記載されている。スタンバイモードに遷移する際に、内部情報は内部メモリまたはバックアップレジスタに退避された後、第1電源スイッチはオフ状態とされ、第1領域への電流の供給は停止され、第2電源スイッチはオフ状態とされ、第2領域に退避された内部情報は保持されることが可能となる。   In the following Patent Document 1, the first area includes a central processing unit and peripheral circuit modules, and the second area includes an internal memory and a backup register in order to achieve both a low standby current due to power interruption and a high-speed recovery from standby due to an interrupt. In the information processing apparatus, the first area is controlled to supply current by a first power switch, and the second area is controlled to supply current by a second power switch. At the time of transition to the standby mode, after the internal information is saved in the internal memory or the backup register, the first power switch is turned off, the supply of current to the first area is stopped, and the second power switch is turned off. The internal information saved in the second area can be held.

下記特許文献2には、SRAM回路のリーク電流を低減するために駆動MOSトランジスタのソース電極が接続されるソース線と接地電位線との間にスイッチとダイオード接続MOSトランジスタと抵抗とを並列に接続することが記載されている。スタンバイ時には、ソース線と接地電位線との間に接続されたスイッチがオフ状態に制御され、メモリセルのリーク電流とダイオード接続MOSトランジスタおよび抵抗との関係でソース線の電位が接地電位よりも高く設定され、リーク電流が低減される。ワードドライバを除いたSRAMの周辺回路の接地電位側電源線と接地電位との間にスイッチMOSトランジスタが接続され、このスイッチMOSトランジスタはスタンバイ時に制御信号によってオフ状態に制御される。従って、SRAMの周辺回路の接地電位側電源線は上昇して、スタンバイ時の周辺回路のリーク電流が低減される。   In Patent Document 2 below, a switch, a diode-connected MOS transistor, and a resistor are connected in parallel between a source line to which a source electrode of a driving MOS transistor is connected and a ground potential line in order to reduce leakage current of the SRAM circuit. It is described to do. During standby, the switch connected between the source line and the ground potential line is controlled to be in an OFF state, and the potential of the source line is higher than the ground potential due to the relationship between the leakage current of the memory cell, the diode-connected MOS transistor, and the resistance. Set and the leakage current is reduced. A switch MOS transistor is connected between the ground potential side power supply line of the peripheral circuit of the SRAM excluding the word driver and the ground potential, and this switch MOS transistor is controlled to be turned off by a control signal during standby. Accordingly, the ground potential side power supply line of the peripheral circuit of the SRAM rises, and the leakage current of the peripheral circuit during standby is reduced.

下記特許文献3には、CMOSで構成されたラッチ回路もしくはSRAMセルの低電位端子と接地電位との間にリーク電流低減回路が接続されることが記載されている。リーク電流低減回路は、NMOSスイッチングトランジスタと制御PMOSトランジスタと制御NMOSトランジスタを含み、NMOSスイッチングトランジスタのドレイン・ソース経路は低電位端子と接地電位の間に接続され、制御PMOSトランジスタのソースとゲートとドレインとはそれぞれ電源電圧とスタンバイ信号端子とNMOSスイッチングトランジスタのゲートに接続され、制御NMOSトランジスタのドレインとゲートとソースとはそれぞれ低電位端子とNMOSスイッチングトランジスタのゲートとスタンバイ信号端子に接続されている。回路の動作時には、スタンバイ信号端子の低レベル信号に応答して、制御PMOSトランジスタと制御NMOSトランジスタとNMOSスイッチングトランジスタとがそれぞれオン状態とオフ状態とオン状態となり、低電位端子が接地電位に低インピーダンスで接続されるので、CMOSで構成されたラッチ回路もしくはSRAMセルが通常動作を実行する。待機時には、スタンバイ信号端子の高レベル信号に応答して、制御PMOSトランジスタと制御NMOSトランジスタとがそれぞれオフ状態とオン状態となり、NMOSスイッチングトランジスタはCMOSで構成されたラッチ回路もしくはSRAMセルのリーク電流をバイアス電流としてMOSダイオードのように動作して低電位端子の電位を接地電位より高い一定電位に保持して、スタンバイ時のリーク電流が低減される。   Patent Document 3 below describes that a leakage current reducing circuit is connected between a low potential terminal of a latch circuit or SRAM cell configured by CMOS and a ground potential. The leakage current reduction circuit includes an NMOS switching transistor, a control PMOS transistor, and a control NMOS transistor. The drain / source path of the NMOS switching transistor is connected between the low potential terminal and the ground potential, and the source, gate, and drain of the control PMOS transistor Are connected to the power supply voltage, the standby signal terminal and the gate of the NMOS switching transistor, respectively, and the drain, gate and source of the control NMOS transistor are connected to the low potential terminal, the gate of the NMOS switching transistor and the standby signal terminal, respectively. In operation of the circuit, in response to the low level signal at the standby signal terminal, the control PMOS transistor, the control NMOS transistor, and the NMOS switching transistor are turned on, off, and on, respectively, and the low potential terminal has a low impedance to the ground potential. Therefore, the latch circuit or SRAM cell composed of CMOS executes normal operation. During standby, in response to a high level signal at the standby signal terminal, the control PMOS transistor and the control NMOS transistor are turned off and on, respectively, and the NMOS switching transistor reduces the leakage current of the latch circuit or SRAM cell composed of CMOS. By operating like a MOS diode as a bias current, the potential of the low potential terminal is held at a constant potential higher than the ground potential, and the leakage current during standby is reduced.

下記特許文献4には、スタティック型RAMにおいて低電源電圧でもスタティックノイズマージンと書き込みマージンとを両立させるために、電源電圧線とメモリセル電源線との間に電圧供給回路が接続することが記載されている。書き込み時には、電圧供給回路のPチャンネルMOSFETのゲートにハイレベル制御信号が供給され、PチャンネルMOSFETがオフ状態にされ、メモリセル電源線の電圧が低下され、スタティックノイズマージンが低下され、書き込みマージンが向上される。   Patent Document 4 listed below describes that a voltage supply circuit is connected between a power supply voltage line and a memory cell power supply line in order to achieve both a static noise margin and a write margin even with a low power supply voltage in a static RAM. ing. At the time of writing, a high level control signal is supplied to the gate of the P-channel MOSFET of the voltage supply circuit, the P-channel MOSFET is turned off, the voltage of the memory cell power line is lowered, the static noise margin is lowered, and the write margin is reduced. Be improved.

特開2005−011166号 公報JP 2005-011166 A 特開2004−206745号 公報JP 2004-206745 A 特開2007−150761号 公報JP 2007-150761 A 特開2006−085786号 公報JP 2006-085786 A

Yusuke Kanno et al, “Hierarchical Power Distribution With Power Tree in Dozens of Power Domains for 90−nm Low−Power Multi−CPU SoCs”, IEEE JOURNAL OF SOLID−STATE CIRCUITS, VOL.42, NO.1, JANUARY 2007, PP.74−83.Yusuke Kano et al, “Hierarchical Power Distribution, Power Power Tree in Dozens of Power Domains for 90-nm Low-Power Multi-CPU SOCs”, U U E L 42, NO. 1, JANUARY 2007, PP. 74-83.

本発明者等は本発明に先立って、低消費電力の半導体集積回路の研究・開発に従事した。   Prior to the present invention, the present inventors engaged in research and development of a semiconductor integrated circuit with low power consumption.

図2は、本発明に先立って本発明者等によって検討された半導体集積回路の構成を示す図である。   FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit studied by the present inventors prior to the present invention.

図2に示す半導体集積回路は、ロジック回路(logic)と、スタティック型RAM(SRAM1、SRAM2、SRAM3)と、電源スイッチPWSW21、PWSW22とを含んでいる。スタティック型RAM(SRAM1、SRAM2、SRAM3)は、セルアレー(cell_array)と、周辺回路(peripheral)と、ソース線電位制御回路(arvss_control)と、周辺回路電源スイッチPESW21、PESW22、PESW23とを含んでいる。   The semiconductor integrated circuit shown in FIG. 2 includes a logic circuit (logic), a static RAM (SRAM1, SRAM2, SRAM3), and power switches PWSW21, PWSW22. The static RAM (SRAM1, SRAM2, SRAM3) includes a cell array (cell_array), a peripheral circuit (peripheral), a source line potential control circuit (arvss_control), and peripheral circuit power switches PESW21, PESW22, and PESW23.

電源遮断時には、制御信号cnt_21が立ち下がるので、ロジック回路(logic)とスタティック型RAM(SRAM1)に接続された電源スイッチPWSW21がオフ状態となる。従って、電源ドメイン内部のローカル電源vssl21の電位が電源電位Vddまで上昇して、ローカル電源vssl21に接続されているロジック回路(logic)とスタティック型RAM(SRAM1)とは遮断状態とされる。従って、ローカル電源vssl21に接続されたスタティック型RAM(SRAM1)の格納データは、全て破棄される。従って、保存される必要が有るデータは、他のローカル電源vssm22に接続された他のスタティック型RAM(SRAM2、SRAM3)に格納され、電源遮断時にも他の電源スイッチPWSW22はオン状態に維持されている。その結果、他のローカル電源vssm22は接地電位Vssに維持される。   Since the control signal cnt_21 falls when the power is shut off, the power switch PWSW21 connected to the logic circuit (logic) and the static RAM (SRAM1) is turned off. Accordingly, the potential of the local power supply vssl21 in the power supply domain rises to the power supply potential Vdd, and the logic circuit (logic) and the static RAM (SRAM1) connected to the local power supply vssl21 are cut off. Accordingly, all data stored in the static RAM (SRAM 1) connected to the local power supply vssl21 is discarded. Therefore, the data that needs to be stored is stored in other static RAMs (SRAM2, SRAM3) connected to other local power supply vssm22, and the other power switch PWSW22 is kept on even when the power is cut off. Yes. As a result, the other local power supply vssm22 is maintained at the ground potential Vss.

一方、電源遮断時には、他のローカル電源vssm22に接続された他のスタティック型RAM(SRAM2、SRAM3)の周辺回路(peripheral)の制御回路(RSCNT)によって、周辺回路電源スイッチPESW22、PESW23はオフ状態に制御される一方、ソース線電位制御回路arvss_controlは他のスタティック型RAM(SRAM2、SRAM3)のセルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvss22、arvss23の電位を接地電位Vssよりも若干高いレベルに設定する。従って、周辺回路電源スイッチPESW22、PESW23のオフによって、制御回路(RSCNT)とワードドライバ等の一部の回路以外の周辺回路(peripheral)のリーク電流が遮断されることが可能となる。また更に、セルアレーソース線arvss22、arvss23の接地電位Vssよりも若干高いレベルの電位によって、他のスタティック型RAM(SRAM2、SRAM3)のセルアレー(cell_array)の保持データが破壊されない程度に、セルアレー(cell_array)の電流が低減されることが可能となる。   On the other hand, when the power is shut off, the peripheral circuit power switches PESW22 and PESW23 are turned off by the peripheral circuit (peripheral) control circuit (RSCNT) of the other static RAM (SRAM2, SRAM3) connected to the other local power supply vssm22. On the other hand, the source line potential control circuit arvss_control sets the potentials of the cell array source lines arvss22 and arvss23 of the cell arrays (cell_array) of other static RAMs (SRAM2 and SRAM3) to a level slightly higher than the ground potential Vss. Therefore, by turning off the peripheral circuit power switches PESW22 and PESW23, it is possible to cut off leakage currents of peripheral circuits (peripherals) other than some circuits such as the control circuit (RSCNT) and the word driver. Furthermore, the cell array (cell_array) is not damaged by the potential of the cell array source lines arvss22 and arvss23, which is slightly higher than the ground potential Vss of the cell array source lines arvss22 and arvss23. ) Current can be reduced.

図3は、図2に示した本発明に先立って本発明者等により検討された半導体集積回路の他のスタティック型RAM(SRAM2、SRAM3)のソース線電位制御回路(arvss_control)の構成を示す図である。   FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a source line potential control circuit (arvss_control) of another static type RAM (SRAM2, SRAM3) of the semiconductor integrated circuit studied by the present inventors prior to the present invention shown in FIG. It is.

図3には、セルアレー(cell_array)とソース線電位制御回路(arvss_control)とが示されるとともに、周辺回路(peripheral)と周辺回路電源スイッチPESWとが示されている。図3に示したように、ソース線電位制御回路(arvss_control)は、セルアレーソース線arvssと接地電位Vssとの間に並列接続された電源スイッチSW1と抵抗RN1とダイオード接続MOSトランジスタMN1を含んでいる。制御信号rsの立ち下りに応答して周辺回路電源スイッチPESWがオフ状態となって、制御回路(RSCNT)とワードドライバ以外の周辺回路(peripheral)のリーク電流が遮断される一方、ソース線電位制御回路(arvss_control)の電源スイッチSW1もオフ状態となる。その結果、ソース線電位制御回路(arvss_control)の抵抗RN1とダイオード接続MOSトランジスタMN1との電流パスによって、セルアレーソース線arvssの電位は接地電位Vssよりも若干高いレベルの電位に設定され、他のスタティック型RAM(SRAM23)のセルアレー(cell_array)の保持データが破壊されない程度に、セルアレー(cell_array)の電流が低減される。   FIG. 3 shows a cell array (cell_array) and a source line potential control circuit (arvss_control), as well as a peripheral circuit (peripheral) and a peripheral circuit power switch PESW. As shown in FIG. 3, the source line potential control circuit (arvss_control) includes a power switch SW1, a resistor RN1, and a diode-connected MOS transistor MN1 connected in parallel between the cell array source line arvss and the ground potential Vss. Yes. In response to the fall of the control signal rs, the peripheral circuit power switch PESW is turned off, and the leakage current of the peripheral circuit (peripheral) other than the control circuit (RSCNT) and the word driver is cut off, while the source line potential control The power switch SW1 of the circuit (arvss_control) is also turned off. As a result, the potential of the cell array source line arvss is set to a potential slightly higher than the ground potential Vss by the current path between the resistor RN1 of the source line potential control circuit (arvss_control) and the diode-connected MOS transistor MN1. The current of the cell array (cell_array) is reduced to such an extent that the data retained in the cell array (cell_array) of the static RAM (SRAM 23) is not destroyed.

図4は、図2に示した本発明に先立って本発明者等により検討された半導体集積回路の他のスタティック型RAM(SRAM2、SRAM3)のソース線電位制御回路(arvss_control)の各部の動作波形を示す図である。   FIG. 4 shows operation waveforms of each part of the source line potential control circuit (arvss_control) of another static type RAM (SRAM2, SRAM3) of the semiconductor integrated circuit examined by the present inventors prior to the present invention shown in FIG. FIG.

制御信号rs21、22、23が立ち上がると制御信号rsb21、22、23が立ち下がるので、周辺回路電源スイッチPESW21、22、23がオフ状態になる。このように周辺回路電源スイッチPESW21、22、23がオフ状態になることで、各SRAMモジュール(SRAM1、SRAM2、SRAM3)の周辺回路(peripheral)から接地電位Vssへの電流パスが遮断され、SRAMモジュール(SRAM1、SRAM2、SRAM3)の周辺回路(peripheral)のローカル電源線vssp21、22、23の電位は電源電圧Vddまたはその付近まで上昇する。ただし、周辺回路電源スイッチPESW21、22、23を制御する制御信号rsb21、rsb22、rsb23を生成する制御回路(rscnt、RSCNT)は、ローレベル信号を出力する必要があるため、ローカル電源線vssp21、22、23ではなく、他のローカル電源vssl21、vssm22に直接接続される。また、その他に、ワードドライバのようにローレベル信号を出力する必要のある回路は同様に他のローカル電源vssl21、vssm22に直接接続される。また、制御信号rsb21、22、23が立ち下ることで、ソース線電位制御回路(arvss_control)によって、セルアレーソース線arvss21、22、23の電圧が上昇する。ただし、SRAM1、2、3のセルアレーcell_arrayの保持データが破壊されない程度の電圧レベルまで(例えば数百ミリボルト)、上昇される。これによって、SRAM1、2、3の保持データを保持しながら、SRAM1、2、3のリーク電流を削減することが可能となる。   When the control signals rs21, 22, and 23 rise, the control signals rsb21, 22, and 23 fall, so that the peripheral circuit power switches PESW21, 22, and 23 are turned off. Since the peripheral circuit power switches PESW 21, 22, and 23 are turned off in this way, the current path from the peripheral circuit (peripheral) of each SRAM module (SRAM1, SRAM2, SRAM3) to the ground potential Vss is cut off, and the SRAM module The potentials of the local power supply lines vssp21, 22, and 23 of the peripheral circuits (SRAM1, SRAM2, SRAM3) rise to the power supply voltage Vdd or the vicinity thereof. However, since the control circuits (rscnt, RSCNT) that generate the control signals rsb21, rsb22, rsb23 that control the peripheral circuit power switches PESW21, 22, 23 need to output a low level signal, the local power lines vssp21, 22 , 23 instead of directly connected to other local power sources vssl21, vssm22. In addition, a circuit that needs to output a low level signal such as a word driver is also directly connected to other local power sources vssl21 and vssm22. Further, when the control signals rsb21, 22, and 23 fall, the voltage of the cell array source lines arvss21, 22, and 23 is increased by the source line potential control circuit (arvss_control). However, the voltage is raised to a voltage level (for example, several hundred millivolts) that does not destroy the data held in the cell array cell_array of the SRAM 1, 2, and 3. As a result, it is possible to reduce the leakage current of the SRAMs 1, 2, and 3 while retaining the retained data of the SRAMs 1, 2, and 3.

更に、論理回路部分のロジック回路(logic)が動作する必要がない場合には、制御信号cnt21がロー状態になることで、電源スイッチPWSW21がオフ状態となり、ロジック回路(logic)の電源が遮断される。その結果、ロジック回路(logic)のローカル電源線vssl21は、電源電圧Vddまたはその付近まで上昇する。この時に、ローカル電源線vssl21に接続されたスタティック型RAM(SRAM1)のセルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvss21も電源電圧Vddまたはその付近まで上昇するため、スタティック型RAM(SRAM1)は保持データを保持することができない。   Further, when the logic circuit (logic) of the logic circuit portion does not need to operate, the power supply switch PWSW21 is turned off by turning off the control signal cnt21, and the power supply of the logic circuit (logic) is cut off. The As a result, the local power supply line vssl21 of the logic circuit (logic) rises to or near the power supply voltage Vdd. At this time, since the cell array source line arvss21 of the cell array (cell_array) of the static RAM (SRAM1) connected to the local power supply line vssl21 also rises to the power supply voltage Vdd or the vicinity thereof, the static RAM (SRAM1) stores the retained data. I can't hold it.

更に消費電力を削減するために制御信号cnt22がロー状態と設定されることで、ディープスタンバイ状態とされる。他のスタティック型RAM(SRAM2、3)に接続された電源スイッチPWSW22がオフ状態となって、他のローカル電源vssm22も電源電圧Vddまたはその付近まで上昇する。その結果、他のスタティック型RAM(SRAM2、3)のリーク電流を削減することが可能となる。   Further, in order to reduce power consumption, the control signal cnt22 is set to a low state, thereby entering a deep standby state. The power switch PWSW22 connected to the other static RAM (SRAM2, 3) is turned off, and the other local power supply vssm22 also rises to or near the power supply voltage Vdd. As a result, the leakage current of other static RAMs (SRAMs 2 and 3) can be reduced.

以上で説明したように、図2乃至図4に示した制御方式によって、システムオンチップ(SoC)のように複数のSRAMモジュールを内蔵する半導体集積回路の消費電流を削減することが可能となる。しかし、図4に示した制御方式によれば、複数のSRAMモジュールは、一括してディープスタンバイ状態とされる。本発明者等が検討したところ、システムオンチップ(SoC)のような半導体集積回路では、複数のSRAMモジュールでのディープスタンバイ状態の保持データ量は動作状態や動作プログラムによって大きく異なることが判明した。それに対して、図4に示した制御方式は、ディープスタンバイ状態の保持データ量の変化に対応することが不可能であることが、本発明者等による検討によって明らかとされた。   As described above, the control method shown in FIGS. 2 to 4 can reduce current consumption of a semiconductor integrated circuit including a plurality of SRAM modules such as a system-on-chip (SoC). However, according to the control method shown in FIG. 4, the plurality of SRAM modules are collectively brought into a deep standby state. As a result of studies by the present inventors, it has been found that in a semiconductor integrated circuit such as a system-on-chip (SoC), the amount of data held in the deep standby state in a plurality of SRAM modules varies greatly depending on the operation state and the operation program. On the other hand, it has been clarified by examination by the present inventors that the control method shown in FIG. 4 cannot cope with a change in the amount of retained data in the deep standby state.

本発明は、以上のような本発明に先立った本発明者等による検討の結果、なされたものである。   The present invention has been made as a result of the examination by the present inventors prior to the present invention as described above.

従って、本発明の目的とするところは、スタンバイ状態の保持データ量の変化に対応することが可能な半導体集積回路を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit that can cope with a change in the amount of retained data in a standby state.

また、本発明の他の目的とするところは、半導体集積回路のチップ面積を低減することにある。   Another object of the present invention is to reduce the chip area of a semiconductor integrated circuit.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうちの代表的なものについて簡単に説明すれば下記のとおりである。   A typical one of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

すなわち、本発明の代表的な実施の形態は、ロジック回路(logic)と、前記ロジック回路に関係するデータを格納可能な複数のSRAMモジュール(SRAM2、3)とを具備する半導体集積回路である。   That is, a typical embodiment of the present invention is a semiconductor integrated circuit including a logic circuit (logic) and a plurality of SRAM modules (SRAMs 2 and 3) capable of storing data related to the logic circuit.

前記複数のSRAMモジュール(SRAM2、3)は、前記ロジック回路(logic)と独立に電源制御が可能とされる。   The plurality of SRAM modules (SRAMs 2 and 3) can be controlled in power supply independently of the logic circuit (logic).

前記複数のSRAMモジュール(SRAM2、3)の間で、独立した電源制御が可能とされることを特徴とするものである(図5、図11参照)。   Independent power control is possible among the plurality of SRAM modules (SRAMs 2 and 3) (see FIGS. 5 and 11).

具体的には、前記複数のSRAMモジュール(SRAM2、3)の各SRAMモジュールの電位制御回路(arvss_control)の一方の端子(arvss)と他方の端子(vssm)は前記セルアレー(cell_array)とローカル電源線(vssm)とにそれぞれ接続される。   Specifically, one terminal (arvss) and the other terminal (vssm) of the potential control circuit (arvss_control) of each of the SRAM modules (SRAMs 2 and 3) are the cell array (cell_array) and the local power supply line. (vssm).

前記複数のSRAMモジュール(SRAM2、3)の一方のSRAMモジュールのローカル電源線(vssm)と前記複数のSRAMモジュール(SRAM2、3)の他方のSRAMモジュールのローカル電源線(vssm)は、共有ローカル電源線(vssm22)によって共有されている。   A local power supply line (vssm) of one SRAM module of the plurality of SRAM modules (SRAM2, 3) and a local power supply line (vssm) of the other SRAM module of the plurality of SRAM modules (SRAM2, 3) are shared local power supply. Shared by line (vssm22).

前記複数のSRAMモジュール(SRAM2、3)の前記一方のSRAMモジュールの電源スイッチ(PWSW22)と前記複数のSRAMモジュール(SRAM2、3)の前記他方のSRAMモジュールの電源スイッチ(PWSW23)とは、前記共有ローカル電源線(vssm22)に共通に接続されていることを特徴とするものである(図11参照)。   The power switch (PWSW22) of the one SRAM module of the plurality of SRAM modules (SRAM2, 3) and the power switch (PWSW23) of the other SRAM module of the plurality of SRAM modules (SRAM2, 3) are shared. It is characterized by being commonly connected to a local power line (vssm 22) (see FIG. 11).

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記の通りである。   The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

すなわち、本発明によれば、スタンバイ状態の保持データ量の変化に対応することが可能な半導体集積回路を提供することができる。   That is, according to the present invention, it is possible to provide a semiconductor integrated circuit that can cope with a change in the amount of retained data in the standby state.

図1は、本発明の実施の形態1乃至実施の形態23のいずれかによる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)を内蔵する本発明の実施の形態24による半導体集積回路の構成の一例を示す図である。FIG. 1 shows an example of the configuration of a semiconductor integrated circuit according to a twenty-fourth embodiment of the present invention incorporating three SRAM modules (SRAMs 1, 2, and 3) according to any one of the first to twenty-third embodiments of the present invention. FIG. 図2は、本発明に先立って本発明者等によって検討された半導体集積回路の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit studied by the present inventors prior to the present invention. 図3は、図2に示した本発明に先立って本発明者等により検討された半導体集積回路の他のスタティック型RAM(SRAM2、SRAM3)のソース線電位制御回路(arvss_control)の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a source line potential control circuit (arvss_control) of another static type RAM (SRAM2, SRAM3) of the semiconductor integrated circuit studied by the present inventors prior to the present invention shown in FIG. It is. 図4は、図2に示した本発明に先立って本発明者等により検討された半導体集積回路の他のスタティック型RAM(SRAM2、SRAM3)のソース線電位制御回路(arvss_control)の各部の動作波形を示す図である。FIG. 4 shows operation waveforms of each part of the source line potential control circuit (arvss_control) of another static type RAM (SRAM2, SRAM3) of the semiconductor integrated circuit examined by the present inventors prior to the present invention shown in FIG. FIG. 図5は、本発明の実施の形態1による半導体集積回路の構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention. 図6は、図5に示した本発明の実施の形態1による半導体集積回路のSRAMモジュール(SRAM1、SRAM2、SRAM3)のソース線電位制御回路(arvss_control)の構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the source line potential control circuit (arvss_control) of the SRAM module (SRAM1, SRAM2, SRAM3) of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 図7は、図5に示す本発明の実施の形態1による半導体集積回路の3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of three SRAM modules (SRAMs 1, 2, and 3) of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 図8は、図7に示した本発明の実施の形態1による半導体集積回路のSRAMモジュールのソース線電位制御回路(arvss_control)の構成を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a source line potential control circuit (arvss_control) of the SRAM module of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 図9は、図5に示す本発明の実施の形態1による半導体集積回路の3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の他の構成を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing another configuration of the three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 図10は、図5に示す本発明の実施の形態1による半導体集積回路の3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)のチップレイアウトの構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a chip layout configuration of three SRAM modules (SRAMs 1, 2, and 3) of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 図11は、本発明の実施の形態2による半導体集積回路の構成を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention. 図12は、図5に示した本発明の実施の形態1による半導体集積回路または図11に示した本発明の実施の形態2による半導体集積回路の3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールに含まれる複数のメモリセル(MC)の構成を示す図である。12 shows three SRAM modules (SRAMs 1, 2, 3) of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 5 or the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. It is a figure which shows the structure of the several memory cell (MC) contained in each SRAM module. 図13は、図5に示した本発明の実施の形態1による半導体集積回路または図11に示した本発明の実施の形態2による半導体集積回路の3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールに含まれる複数のメモリセル(MC)の他の構成を示す図である。FIG. 13 shows three SRAM modules (SRAMs 1, 2, 3) of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 5 or the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. It is a figure which shows the other structure of the several memory cell (MC) contained in each SRAM module. 図14は、本発明の実施の形態3による半導体集積回路の構成を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit according to the third embodiment of the present invention. 図15は、図14に示した本発明の実施の形態3による半導体集積回路の3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールに含まれる複数のメモリセル(MC)の構成を示す図である。FIG. 15 shows a configuration of a plurality of memory cells (MC) included in each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) of the semiconductor integrated circuit according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. FIG. 図16は、図14に示した本発明の実施の形態3による半導体集積回路の3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールに含まれる複数のメモリセル(MC)の他の構成を示す図である。FIG. 16 shows another configuration of a plurality of memory cells (MC) included in each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) of the semiconductor integrated circuit according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. FIG. 図17は、図14に示した本発明の実施の形態3による半導体集積回路の3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールに含まれる複数のメモリセル(MC)の他の構成を示す図である。FIG. 17 shows another configuration of a plurality of memory cells (MC) included in each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) of the semiconductor integrated circuit according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. FIG. 図18は、本発明の実施の形態4による半導体集積回路の構成を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit according to the fourth embodiment of the present invention. 図19は、本発明の実施の形態5による半導体集積回路の構成を示す図である。FIG. 19 is a diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit according to the fifth embodiment of the present invention. 図20は、本発明の実施の形態6による半導体集積回路の構成を示す図である。FIG. 20 is a diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit according to the sixth embodiment of the present invention. 図21は、本発明の実施の形態7による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの構成を示す図である。FIG. 21 is a diagram showing a configuration of each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the seventh embodiment of the present invention. 図22は、本発明の実施の形態8による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの構成を示す図である。FIG. 22 is a diagram showing a configuration of each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the eighth embodiment of the present invention. 図23は、本発明の実施の形態9による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの構成を示す図である。FIG. 23 is a diagram showing a configuration of each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the ninth embodiment of the present invention. 図24は、本発明の実施の形態10による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの構成を示す図である。FIG. 24 is a diagram showing a configuration of each SRAM module of three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the tenth embodiment of the present invention. 図25は、本発明の実施の形態11による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの構成を示す図である。FIG. 25 is a diagram showing the configuration of each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the eleventh embodiment of the present invention. 図26は、本発明の実施の形態12による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの構成を示す図である。FIG. 26 is a diagram showing a configuration of each SRAM module of three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the twelfth embodiment of the present invention. 図27は、本発明の実施の形態13による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの構成を示す図である。FIG. 27 is a diagram showing a configuration of each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the thirteenth embodiment of the present invention. 図28は、本発明の実施の形態14による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの構成を示す図である。FIG. 28 is a diagram showing a configuration of each SRAM module of three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the fourteenth embodiment of the present invention. 図29は、本発明の実施の形態15による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの構成を示す図である。FIG. 29 is a diagram showing a configuration of each SRAM module of three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the fifteenth embodiment of the present invention. 図30は、本発明の実施の形態16による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの構成を示す図である。FIG. 30 is a diagram showing a configuration of each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the sixteenth embodiment of the present invention. 図31は、本発明の実施の形態17による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの構成を示す図である。FIG. 31 is a diagram showing a configuration of each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the seventeenth embodiment of the present invention. 図32は、本発明の実施の形態18による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの構成を示す図である。FIG. 32 shows a structure of each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the eighteenth embodiment of the present invention. 図33は、本発明の実施の形態19による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの構成を示す図である。FIG. 33 shows a structure of each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the nineteenth embodiment of the present invention. 図34は、本発明の実施の形態20による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの構成を示す図である。FIG. 34 is a diagram showing the configuration of each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the twentieth embodiment of the present invention. 図35は、本発明の実施の形態21による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの構成を示す図である。FIG. 35 shows a structure of each SRAM module of the three SRAM modules (SRAMs 1, 2, and 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the twenty-first embodiment of the present invention. 図36は、本発明の実施の形態22による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの構成を示す図である。FIG. 36 shows a structure of each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the twenty-second embodiment of the present invention. 図37は、本発明の実施の形態23による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの構成を示す図である。FIG. 37 is a diagram showing a configuration of each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the twenty-third embodiment of the present invention.

1.実施の形態の概要
まず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。
1. First, an outline of a typical embodiment of the invention disclosed in the present application will be described. The reference numerals of the drawings referred to with parentheses in the outline description of the representative embodiments merely exemplify what are included in the concept of the components to which the reference numerals are attached.

〔1〕本発明の代表的な実施の形態は、ロジック回路(logic)と、前記ロジック回路に関係するデータを格納可能な複数のSRAMモジュール(SRAM2、3)とを具備する半導体集積回路である。   [1] A typical embodiment of the present invention is a semiconductor integrated circuit including a logic circuit (logic) and a plurality of SRAM modules (SRAMs 2 and 3) capable of storing data related to the logic circuit. .

前記複数のSRAMモジュール(SRAM2、3)は、前記ロジック回路(logic)と独立に電源制御が可能とされる。   The plurality of SRAM modules (SRAMs 2 and 3) can be controlled in power supply independently of the logic circuit (logic).

前記複数のSRAMモジュール(SRAM2、3)の間で、独立した電源制御が可能とされることを特徴とするものである(図5、図11参照)。   Independent power control is possible among the plurality of SRAM modules (SRAMs 2 and 3) (see FIGS. 5 and 11).

前記実施の形態によれば、スタンバイ状態の保持データ量の変化に対応することができる。   According to the embodiment, it is possible to cope with a change in the amount of retained data in the standby state.

好適な実施の形態による半導体集積回路は、前記ロジック回路(logic)と共通に電源制御が可能とされる他のSRAMモジュール(SRAM1)を更に具備するものである。   The semiconductor integrated circuit according to a preferred embodiment further includes another SRAM module (SRAM 1) that can control power supply in common with the logic circuit (logic).

前記ロジック回路(logic)と前記他のSRAMモジュール(SRAM1)は、共通に電源遮断状態に制御可能とされたものである。   The logic circuit (logic) and the other SRAM module (SRAM 1) can be controlled in a power-off state in common.

前記ロジック回路(logic)と前記他のSRAMモジュール(SRAM1)とが共通に前記電源遮断状態に制御される前に、前記他のSRAMモジュール(SRAM1)のデータは前記複数のSRAMモジュール(SRAM2、3)の少なくとも一方のSRAMモジュールに退避可能とされたことを特徴とするものである(図5、図11参照)。   Before the logic circuit (logic) and the other SRAM module (SRAM1) are commonly controlled to the power-off state, the data of the other SRAM module (SRAM1) is stored in the plurality of SRAM modules (SRAM2, 3). ) Can be saved in at least one of the SRAM modules (see FIGS. 5 and 11).

他の好適な実施の形態による半導体集積回路は、複数の電源スイッチ(PWSW21、22、23)を更に具備するものである。   The semiconductor integrated circuit according to another preferred embodiment further includes a plurality of power switches (PWSWs 21, 22, and 23).

前記他のSRAMモジュール(SRAM1)と前記複数のSRAMモジュール(SRAM2、3)の各SRAMモジュールと前記複数の電源スイッチ(PWSW21、22、23)の各電源スイッチとは、直列に接続されるものである。   The other SRAM modules (SRAM1), the SRAM modules of the plurality of SRAM modules (SRAM2, 3), and the power switches of the plurality of power switches (PWSW21, 22, 23) are connected in series. is there.

前記複数の電源スイッチ(PWSW21、22、23)の前記各電源スイッチがオフ状態に制御されることによって、前記各SRAMモジュールは前記電源遮断状態に制御可能とされるものである。   Each of the plurality of power switches (PWSW 21, 22, 23) is controlled to be in an OFF state, so that each of the SRAM modules can be controlled to be in a power cutoff state.

前記複数の電源スイッチ(PWSW21、22、23)の前記各電源スイッチがオン状態に制御されることによって、前記各SRAMモジュールはアクティブ状態とスタンバイ状態とに制御可能とされることを特徴とするものである(図5、図11参照)。   Each of the plurality of power switches (PWSW 21, 22, 23) is controlled to be in an ON state, whereby each of the SRAM modules can be controlled to an active state and a standby state. (See FIGS. 5 and 11).

より好適な実施の形態によれば、前記各SRAMモジュールは、周辺回路(peripheral)とセルアレー(cell_array)と電位制御回路(arvss_control)とを含む。   According to a more preferred embodiment, each SRAM module includes a peripheral circuit (peripheral), a cell array (cell_array), and a potential control circuit (arvss_control).

前記各SRAMモジュールで、前記セルアレー(cell_array)と前記電位制御回路(arvss_control)とは直列接続され、前記セルアレー(cell_array)と前記電位制御回路(arvss_control)との直列接続と前記周辺回路(peripheral)とは並列接続されたことを特徴とするものである。   In each of the SRAM modules, the cell array (cell_array) and the potential control circuit (arvss_control) are connected in series. The cell array (cell_array) and the potential control circuit (arvss_control) are connected in series and the peripheral circuit (peripheral). Is characterized by being connected in parallel.

他のより好適な実施の形態によれば、前記アクティブ状態に制御された前記各SRAMモジュールでは、前記電位制御回路(arvss_control)の一方の端子(arvss)と他方の端子(vssm)との間の端子間電圧(arvss−vssm)が低電圧の状態に制御され、電源電圧(Vdd−Vss)が前記周辺回路(peripheral)に供給される一方、前記電源電圧(Vdd−Vss)が前記セルアレー(cell_array)に前記電位制御回路(arvss_control)によって供給されるものである。   According to another more preferred embodiment, in each SRAM module controlled to the active state, between one terminal (arvss) and the other terminal (vssm) of the potential control circuit (arvss_control). The terminal voltage (arvss-vssm) is controlled to a low voltage state, and the power supply voltage (Vdd-Vss) is supplied to the peripheral circuit (peripheral), while the power supply voltage (Vdd-Vss) is supplied to the cell array (cell_array). ) Is supplied by the potential control circuit (arvss_control).

前記スタンバイ状態に制御された前記各SRAMモジュールでは、前記電位制御回路(arvss_control)の前記端子間電圧(arvss−vssm)が前記低電圧より高い高電圧の状態に制御され、前記電源電圧(Vdd−Vss)の前記周辺回路(peripheral)への供給が停止され、前記電源電圧(Vdd−Vss)より低い動作電圧が前記セルアレー(cell_array)に前記電位制御回路(arvss_control)によって供給されることを特徴とするものである。   In each SRAM module controlled to the standby state, the voltage (arvss-vssm) between the terminals of the potential control circuit (arvss_control) is controlled to a high voltage state higher than the low voltage, and the power supply voltage (Vdd− Vss) is stopped from being supplied to the peripheral circuit (peripheral), and an operating voltage lower than the power supply voltage (Vdd−Vss) is supplied to the cell array (cell_array) by the potential control circuit (arvss_control). To do.

具体的な実施の形態では、前記各SRAMモジュールの前記電位制御回路(arvss_control)の前記一方の端子(arvss)と前記他方の端子(vssm)は前記セルアレー(cell_array)とローカル電源線(vssm)とにそれぞれ接続される。   In a specific embodiment, the one terminal (arvss) and the other terminal (vssm) of the potential control circuit (arvss_control) of each SRAM module are connected to the cell array (cell_array) and the local power line (vssm). Connected to each.

前記複数のSRAMモジュール(SRAM2、3)の一方のSRAMモジュールのローカル電源線(vssm)と前記複数のSRAMモジュール(SRAM2、3)の他方のSRAMモジュールのローカル電源線(vssm)は、共有ローカル電源線(vssm22)によって共有されている。   A local power supply line (vssm) of one SRAM module of the plurality of SRAM modules (SRAM2, 3) and a local power supply line (vssm) of the other SRAM module of the plurality of SRAM modules (SRAM2, 3) are shared local power supply. Shared by line (vssm22).

前記複数のSRAMモジュール(SRAM2、3)の前記一方のSRAMモジュールの電源スイッチ(PWSW22)と前記複数のSRAMモジュール(SRAM2、3)の前記他方のSRAMモジュールの電源スイッチ(PWSW23)とは、前記共有ローカル電源線(vssm22)に共通に接続されていることを特徴とするものである(図11参照)。   The power switch (PWSW22) of the one SRAM module of the plurality of SRAM modules (SRAM2, 3) and the power switch (PWSW23) of the other SRAM module of the plurality of SRAM modules (SRAM2, 3) are shared. It is characterized by being commonly connected to a local power line (vssm 22) (see FIG. 11).

より具体的な実施の形態では、前記複数のSRAMモジュール(SRAM2、3)の前記一方のSRAMモジュールの前記セルアレー(cell_array)の複数のNチャンネルMOSトランジスタが形成されるPウェルと、前記複数のSRAMモジュール(SRAM2、3)の前記他方のSRAMモジュールの前記セルアレー(cell_array)の複数のNチャンネルMOSトランジスタが形成されるPウェルとは、共通のPウェルで形成されたことを特徴とするものである(図11参照)。   In a more specific embodiment, a P-well in which a plurality of N-channel MOS transistors of the cell array (cell_array) of the one SRAM module of the plurality of SRAM modules (SRAM2, 3) are formed, and the plurality of SRAMs The P well in which the plurality of N channel MOS transistors of the cell array (cell_array) of the other SRAM module of the modules (SRAMs 2 and 3) is formed is a common P well. (See FIG. 11).

他のより具体的な実施の形態では、前記各SRAMモジュールの前記電位制御回路(arvss_control)の前記一方の端子(arvss)と前記他方の端子(vssm)との間には、前記端子間電圧(arvss−vssm)を前記高電圧の状態とする電圧降下素子(RN1、MN1)と前記端子間電圧(arvss−vssm)を前記低電圧の状態とする制御スイッチ(SW1)とが接続されたことを特徴とするものである(図3参照)。   In another more specific embodiment, between the one terminal (arvss) and the other terminal (vssm) of the potential control circuit (arvss_control) of each SRAM module, the inter-terminal voltage ( a voltage drop element (RN1, MN1) that sets the high voltage state (arvss-vssm) to a control switch (SW1) that sets the inter-terminal voltage (arvss-vssm) to the low voltage state. It is a characteristic (see FIG. 3).

異なったより具体的な実施の形態では、前記各SRAMモジュールの前記セルアレー(cell_array)は、1対の駆動NチャンネルMOSトランジスタ(MNDL、MNDR)と1対の負荷PチャンネルMOSトランジスタ(MPUL、MPUR)と1対の転送NチャンネルMOSトランジスタ(MNSL、MNSR)を含む複数のSRAMメモリセル(MC)を有することを特徴とするものである(図12参照)。   In a different more specific embodiment, the cell array (cell_array) of each SRAM module includes a pair of drive N-channel MOS transistors (MNDL, MNDR) and a pair of load P-channel MOS transistors (MPUL, MPUR). It has a plurality of SRAM memory cells (MC) including a pair of transfer N-channel MOS transistors (MNSL, MNSR) (see FIG. 12).

最も具体的な実施の形態による半導体集積回路は、複数のデータ処理ユニット(CPU1、CPU2、Video、Audio)を具備するものである。   The semiconductor integrated circuit according to the most specific embodiment includes a plurality of data processing units (CPU1, CPU2, Video, Audio).

前記複数のデータ処理ユニットの各データ処理ユニットは、前記ロジック回路(logic)と前記複数のSRAMモジュール(SRAM2、3)とを有することを特徴とするものである(図1参照)。   Each data processing unit of the plurality of data processing units includes the logic circuit (logic) and the plurality of SRAM modules (SRAMs 2 and 3) (see FIG. 1).

〔2〕本発明の別の観点の代表的な実施の形態は、ロジック回路(logic)と、前記ロジック回路に関係するデータを格納可能な複数のSRAMモジュール(SRAM2、3)とを具備する半導体集積回路の動作方法である。この動作方法は、下記のステップを有することをと特徴とするものである(図5、図11参照)。   [2] A typical embodiment of another aspect of the present invention is a semiconductor including a logic circuit (logic) and a plurality of SRAM modules (SRAMs 2 and 3) capable of storing data related to the logic circuit. An operation method of an integrated circuit. This operation method has the following steps (see FIGS. 5 and 11).

前記ロジック回路(logic)を、前記複数のSRAMモジュール(SRAM2、3)と独立に電源制御を可能とするステップ。   Enabling power control of the logic circuit (logic) independently of the plurality of SRAM modules (SRAMs 2 and 3).

前記複数のSRAMモジュール(SRAM2、3)の間で、独立した電源制御を可能とするステップ。   Enabling independent power control between the plurality of SRAM modules (SRAMs 2 and 3);

前記実施の形態によれば、スタンバイ状態の保持データ量の変化に対応することができる。   According to the embodiment, it is possible to cope with a change in the amount of retained data in the standby state.

2.実施の形態の詳細
次に、実施の形態について更に詳述する。尚、発明を実施するための最良の形態を説明するための全図において、前記の図と同一の機能を有する部品には同一の符号を付して、その繰り返しの説明は省略する。
2. Details of Embodiment Next, the embodiment will be described in more detail. In all the drawings for explaining the best mode for carrying out the invention, components having the same functions as those in the above-mentioned drawings are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof is omitted.

[実施の形態1]
《実施の形態1の半導体集積回路の構成》
図5は、本発明の実施の形態1による半導体集積回路の構成を示す図である。
[Embodiment 1]
<< Configuration of Semiconductor Integrated Circuit of First Embodiment >>
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention.

図5に示す本発明の実施の形態1による半導体集積回路が、図2に示した本発明に先立って本発明者等によって検討された半導体集積回路と相違するのは、次の点である。   The semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 5 is different from the semiconductor integrated circuit examined by the present inventors prior to the present invention shown in FIG. 2 in the following points.

すなわち、図5に示す本発明の実施の形態1による半導体集積回路では、SRAMモジュール(SRAM2)のローカル電源vssm22と接地電位Vssとの間には電源スイッチPWSW22が接続され、この電源スイッチPWSW22の制御ゲートには制御信号cnt22が供給され、SRAMモジュール(SRAM3)のローカル電源vssm23と接地電位Vssとの間には電源スイッチPWSW23が接続され、この電源スイッチPWSW23の制御ゲートには制御信号cnt23が供給される。   That is, in the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 5, the power switch PWSW22 is connected between the local power supply vssm22 of the SRAM module (SRAM2) and the ground potential Vss, and the control of the power switch PWSW22 is performed. A control signal cnt22 is supplied to the gate, a power switch PWSW23 is connected between the local power supply vssm23 of the SRAM module (SRAM3) and the ground potential Vss, and a control signal cnt23 is supplied to the control gate of the power switch PWSW23. The

図5に示す本発明の実施の形態1による半導体集積回路のSRAMモジュール(SRAM2)の内部では、周辺回路(peripheral)とローカル電源vssm22との間に周辺回路電源スイッチPEWS22が接続され、セルアレー(cell_array)とローカル電源vssm22の間にソース線電位制御回路(arvss_control) が接続される。周辺回路電源スイッチPEWS22の制御ゲートとソース線電位制御回路(arvss_control)の制御入力端子に、周辺回路(peripheral)の制御回路(RSCNT)の制御信号rsb22が供給される。   In the SRAM module (SRAM2) of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 5, the peripheral circuit power switch PEWS22 is connected between the peripheral circuit (peripheral) and the local power supply vssm22, and the cell array (cell_array) is connected. ) And a local power supply vssm 22 are connected to a source line potential control circuit (arvss_control). The control signal rsb22 of the peripheral circuit (peripheral) control circuit (RSCNT) is supplied to the control gate of the peripheral circuit power switch PEWS22 and the control input terminal of the source line potential control circuit (arvss_control).

図5に示す本発明の実施の形態1による半導体集積回路のSRAMモジュール(SRAM3)の内部では、周辺回路(peripheral)とローカル電源vssm23の間に周辺回路電源スイッチPEWS23が接続され、セルアレー(cell_array)とローカル電源vssm23との間にソース線電位制御回路(arvss_control) が接続される。周辺回路電源スイッチPEWS23の制御ゲートとソース線電位制御回路(arvss_control)の制御入力端子に、周辺回路(peripheral)の制御回路(RSCNT)の制御信号rsb23が供給される。   In the SRAM module (SRAM3) of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 5, a peripheral circuit power switch PEWS23 is connected between the peripheral circuit (peripheral) and the local power supply vssm23, and a cell array (cell_array). And a local power supply vssm23 are connected to a source line potential control circuit (arvss_control). The control signal rsb23 of the peripheral circuit (peripheral) control circuit (RSCNT) is supplied to the control gate of the peripheral circuit power switch PEWS23 and the control input terminal of the source line potential control circuit (arvss_control).

図5に示す本発明の実施の形態1による半導体集積回路のSRAMモジュール(SRAM1)の内部では、図2に示した半導体集積回路のSRAMモジュール(SRAM1)と同様に、周辺回路(peripheral)とローカル電源vssl21との間に周辺回路電源スイッチPEWS21が接続され、セルアレー(cell_array)とローカル電源vssl21の間にソース線電位制御回路(arvss_control) が接続される。周辺回路電源スイッチPEWS21の制御ゲートとソース線電位制御回路(arvss_control)の制御入力端子には、周辺回路(peripheral)の制御回路(RSCNT)の制御信号rsb21が供給される。   Inside the SRAM module (SRAM1) of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 5, as with the SRAM module (SRAM1) of the semiconductor integrated circuit shown in FIG. A peripheral circuit power switch PEWS21 is connected between the power supply vssl21 and a source line potential control circuit (arvss_control) is connected between the cell array (cell_array) and the local power supply vssl21. The control signal rsb21 of the peripheral circuit (peripheral) control circuit (RSCNT) is supplied to the control gate of the peripheral circuit power switch PEWS21 and the control input terminal of the source line potential control circuit (arvss_control).

図5に示した本発明の実施の形態1による半導体集積回路のSRAMモジュール(SRAM1)のローカル電源vssl21は、図2に示した半導体集積回路のSRAMモジュール(SRAM1)と同様に、ロジック回路(logic)とともに電源スイッチPWSW21に接続されている。   The local power supply vssl21 of the SRAM module (SRAM1) of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 5 is a logic circuit (logic) similar to the SRAM module (SRAM1) of the semiconductor integrated circuit shown in FIG. ) And the power switch PWSW21.

図6は、図5に示した本発明の実施の形態1による半導体集積回路のSRAMモジュール(SRAM1、SRAM2、SRAM3)のソース線電位制御回路(arvss_control)の構成を示す図である。   FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the source line potential control circuit (arvss_control) of the SRAM module (SRAM1, SRAM2, SRAM3) of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG.

図6には、セルアレー(cell_array)とソース線電位制御回路(arvss_control)とが示されるとともに、電源スイッチPWSWが示されている。図6に示したようにソース線電位制御回路(arvss_control)は、セルアレーソース線arvssとローカル電源vssmとの間に並列接続された電源スイッチNSWと抵抗RESIとダイオード接続MOSトランジスタDIODを含んでいる。   FIG. 6 shows a cell array (cell_array), a source line potential control circuit (arvss_control), and a power switch PWSW. As shown in FIG. 6, the source line potential control circuit (arvss_control) includes a power switch NSW, a resistor RESI, and a diode-connected MOS transistor DIOD connected in parallel between the cell array source line arvss and the local power source vssm. .

《アクティブ状態》
図5に示す本発明の実施の形態1による半導体集積回路で、3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)のいずれかのSRAMモジュールに書き込み動作もしくは読み出し動作を実行する際に、3つの制御信号cnt21、cnt22、cnt23のいずれかをハイレベルに設定すると同時に、3つの制御信号rsb21、rsb22、rsb23のいずれかをハイレベルに設定する。
《Active state》
In the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 5, when a write operation or a read operation is performed on any one of the three SRAM modules (SRAM1, 2, 3), three control signals At the same time as setting any one of cnt21, cnt22, and cnt23 to a high level, any one of the three control signals rsb21, rsb22, and rsb23 is set to a high level.

アクティブ状態とされたSRAMモジュールでは、制御信号cntによって電源スイッチPWSWがオン状態となって、周辺回路(peripheral)の制御回路(RSCNT)の制御信号rsbの立ち上りに応答して、周辺回路電源スイッチPESWがオン状態となって、周辺回路(peripheral)が活性化される一方、ソース線電位制御回路(arvss_control)の電源スイッチNSWもオン状態となる。従って、ソース線電位制御回路(arvss_control)によって、セルアレーソース線arvssの電位は接地電位Vssに設定され、アクティブ状態とされたSRAMモジュールのセルアレー(cell_array)の書き込み動作もしくは読み出し動作の実行が可能となる。   In the activated SRAM module, the power switch PWSW is turned on by the control signal cnt, and the peripheral circuit power switch PESW is responded to the rise of the control signal rsb of the peripheral circuit (peripheral) control circuit (RSCNT). Is turned on and the peripheral circuit (peripheral) is activated, while the power switch NSW of the source line potential control circuit (arvss_control) is also turned on. Therefore, the potential of the cell array source line arvss is set to the ground potential Vss by the source line potential control circuit (arvss_control), and the write operation or read operation of the cell array (cell_array) of the activated SRAM module can be performed. Become.

《ディープスタンバイ状態》
図5に示す本発明の実施の形態1による半導体集積回路で、制御信号cnt21をローレベルに設定することによって電源スイッチPWSW21はオフ状態となるので、ロジック回路(logic)とSRAMモジュール(SRAM1)とはディープスタンバイ状態とされる。SRAMモジュール(SRAM1)のデータを保存する必要が有る場合には、ディープスタンバイ状態とされる前にSRAMモジュール(SRAM1)のデータは他のSRAMモジュール(SRAM2、SRAM3)に退避されるものである。また制御信号cnt22をローレベルに設定することによって電源スイッチPWSW22はオフ状態となるので、SRAMモジュール(SRAM2)はディープスタンバイ状態とされる。SRAMモジュール(SRAM2)のデータを保存する必要が有る場合には、ディープスタンバイ状態とされる前にSRAMモジュール(SRAM2)のデータは、他のSRAMモジュール(SRAM1、SRAM3)に退避される。同様に、制御信号cnt23をローレベルに設定することによって電源スイッチPWSW23はオフ状態となるので、SRAMモジュール(SRAM3)はディープスタンバイ状態とされる。SRAMモジュール(SRAM3)のデータを保存する必要が有る場合には、ディープスタンバイ状態とされる以前にSRAMモジュール(SRAM3)のデータは、他のSRAMモジュール(SRAM1、SRAM2)に退避される。このようにして、図5に示す本発明の実施の形態1による半導体集積回路によれば、ディープスタンバイ状態の保持データ量を変化することが可能となる。
《Deep standby state》
In the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 5, the power switch PWSW21 is turned off by setting the control signal cnt21 to the low level, so that the logic circuit (logic) and the SRAM module (SRAM1) Is in a deep standby state. When it is necessary to save the data of the SRAM module (SRAM1), the data of the SRAM module (SRAM1) is saved in the other SRAM modules (SRAM2, SRAM3) before entering the deep standby state. Further, since the power switch PWSW22 is turned off by setting the control signal cnt22 to the low level, the SRAM module (SRAM2) is brought into a deep standby state. When it is necessary to save the data of the SRAM module (SRAM2), the data of the SRAM module (SRAM2) is saved in the other SRAM modules (SRAM1, SRAM3) before the deep standby state is set. Similarly, by setting the control signal cnt23 to the low level, the power switch PWSW23 is turned off, so that the SRAM module (SRAM3) is brought into a deep standby state. When it is necessary to save the data of the SRAM module (SRAM3), the data of the SRAM module (SRAM3) is saved in the other SRAM modules (SRAM1, SRAM2) before the deep standby state is set. In this way, according to the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 5, the amount of retained data in the deep standby state can be changed.

《スタンバイ状態》
図5に示した発明の実施の形態1の半導体集積回路で、3つの制御信号cnt21、cnt22、cnt23をハイレベルに設定する一方、3つの制御信号rsb21、rsb22、rsb23のいずれかをローレベルに設定することで、3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)のいずれかがスタンバイ状態に設定される。スタンバイ状態とされたSRAMモジュールでは、周辺回路(peripheral)の制御回路(RSCNT)の制御信号rsbの立ち下りに応答して、周辺回路電源スイッチPESWがオフ状態となって、制御回路(RSCNT)以外の周辺回路(peripheral)のリーク電流が遮断される一方、ソース線電位制御回路(arvss_control)の電源スイッチNSWもオフ状態となる。従って、ソース線電位制御回路(arvss_control)の抵抗RESIとダイオード接続MOSトランジスタDIODの電流パスによって、セルアレーソース線arvssの電位は接地電位Vssよりも若干高いレベルの電位に設定され、スタンバイ状態とされたSRAMモジュールのセルアレー(cell_array)の保持データが破壊されない程度に、セルアレー(cell_array)の電流が低減される。
<Standby state>
In the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 5, three control signals cnt21, cnt22, and cnt23 are set to a high level, while any one of the three control signals rsb21, rsb22, and rsb23 is set to a low level. By setting, one of the three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) is set to the standby state. In the SRAM module in the standby state, the peripheral circuit power switch PESW is turned off in response to the falling edge of the control signal rsb of the peripheral circuit (peripheral) control circuit (RSCNT), and other than the control circuit (RSCNT) The peripheral circuit (peripheral) leak current is cut off, while the power switch NSW of the source line potential control circuit (arvss_control) is also turned off. Therefore, the potential of the cell array source line arvss is set to a potential slightly higher than the ground potential Vss by the resistor RESI of the source line potential control circuit (arvss_control) and the current path of the diode-connected MOS transistor DIOD, and the standby state is set. The current of the cell array (cell_array) is reduced to such an extent that the retained data of the cell array (cell_array) of the SRAM module is not destroyed.

《SRAMモジュールの構成》
図7は、図5に示す本発明の実施の形態1による半導体集積回路の3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の構成を示す図である。
<< Configuration of SRAM module >>
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of three SRAM modules (SRAMs 1, 2, and 3) of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG.

図7に示すSRAMモジュールは、セルアレイ(ARRAY_BIT[1]…ARRAY_BIT[n])と、ソース線電位制御回路(ARVSS_CNT[1]…ARVSS_CNT[n])の他に、制御回路から構成されるコントロールユニット(CONTROL)、ワード線を駆動するワードドライバ(WORD_DRIVER)、データの入出力を行うI/Oユニット(IO[1]…IO[n])、電源スイッチ(PWSW[1]…PWSW[n])を含んでいる。   The SRAM module shown in FIG. 7 includes a control unit including a cell array (ARRAY_BIT [1]... ARRAY_BIT [n]) and a source line potential control circuit (ARVSS_CNT [1]... ARVSS_CNT [n]). (CONTROL), a word driver (WORD_DRIVER) for driving a word line, an I / O unit (IO [1] ... IO [n]) for inputting / outputting data, a power switch (PWSW [1] ... PWSW [n]) Is included.

セルアレイ(ARRAY_BIT[1]、…、ARRAY_BIT[n])は、複数のワード線wl[1]…wl[m]と複数の相補ビット線対bb[1]、bt[1]、bb[2]、bt[2]とに接続された複数のメモリセル(MC)を含んでいる。ワードドライバ(WORD_DRIVER)は、複数のワード線wl[1]…wl[m]と接続された複数のCMOSインバータを含んでいる。I/Oユニット(IO[1]…IO[n])は、複数の相補ビット線対bb[1]、bt[1]、bb[2]、bt[2]と接続された複数のセレクタ(SELECTOR)と複数のセンスアンプ(SA)とを含んでいる。ソース線電位制御回路(ARVSS_CNT[1]…ARVSS_CNT[n])は、図6と同様に、セルアレーソース線arvssとローカル電源vssmとの間に並列接続された電源スイッチNSWと抵抗RESIとダイオード接続MOSトランジスタDIODとを含んでいる。コントロールユニット(CONTROL)は、アドレス信号a[1]…a[k]に応答して、ワードドライバ(WORD_DRIVER)の複数のCMOSインバータとI/Oユニット(IO[1]…IO[n])の複数のセレクタ(SELECTOR)を駆動するデコーダ(DECODER)とを含んでいる。コントロールユニット(CONTROL)は、ソース線電位制御回路(ARVSS_CNT[1]…ARVSS_CNT[n])の電源スイッチNSWの制御ゲートに供給される制御信号rsb1を生成するCMOSインバータと電源スイッチ(PWSW[1]…PWSW[n]) の制御ゲートに供給される制御信号cntを生成するCMOSインバータとを含んでいる。   The cell array (ARRAY_BIT [1],..., ARRAY_BIT [n]) includes a plurality of word lines wl [1]... Wl [m] and a plurality of complementary bit line pairs bb [1], bt [1], bb [2]. , Bt [2] and a plurality of memory cells (MC). The word driver (WORD_DRIVER) includes a plurality of CMOS inverters connected to a plurality of word lines wl [1]... Wl [m]. The I / O unit (IO [1]... IO [n]) includes a plurality of selectors connected to a plurality of complementary bit line pairs bb [1], bt [1], bb [2], bt [2] ( SELECTOR) and a plurality of sense amplifiers (SA). Similarly to FIG. 6, the source line potential control circuit (ARVSS_CNT [1]... ARVSS_CNT [n]) is diode-connected with a power switch NSW, a resistor RESI connected in parallel between the cell array source line arvss and the local power source vssm. MOS transistor DIOD is included. In response to the address signal a [1]... A [k], the control unit (CONTROL) sends a plurality of CMOS inverters of the word driver (WORD_DRIVER) and I / O units (IO [1]... IO [n]). And a decoder (DECODER) that drives a plurality of selectors (SELECTOR). The control unit (CONTROL) includes a CMOS inverter and a power switch (PWSW [1]) that generate a control signal rsb1 supplied to the control gate of the power switch NSW of the source line potential control circuit (ARVSS_CNT [1]... ARVSS_CNT [n]). ... PWSW [n]) and a CMOS inverter that generates a control signal cnt to be supplied to the control gate.

システムオンチップ(SoC)のような半導体集積回路においては、ユーザーの種々の要求に対応するために、SRAMの要素部品の様々な組み合わせが可能なコンパイルドラム(CRAM)が使用される。図7に示したコンパイルドラム(CRAM)においては、ソース線電位制御回路(ARVSS_CNT[1]…ARVSS_CNT[n])と電源スイッチ(PWSW[1]…PWSW[n])がビット単位([1]…[n])で配置されている。従って、図7に示すコンパイルドラム(CRAM)では、ユーザーの要求に対応するためのビット数の変化に応じて、メモリセル(MC)のカラムの数とI/Oユニット(IO[1]…IO[n])の数を変更することで容易に対応することが可能となる。すなわち、図7のコンパイルドラム(CRAM)では、ソース線電位制御回路(ARVSS_CNT[1]…ARVSS_CNT[n])と電源スイッチ(PWSW[1]…PWSW[n])がビット単位([1]…[n])で配置されているので、コンパイルドラム(CRAM)のビット数が変化した場合にも、トータルメモリセル数の増減に自動的に対応してソース線電位制御回路の数と電源スイッチの数とが増減するので、セルアレーソース線arvssの電位を適切に保つことが可能となる。   In a semiconductor integrated circuit such as a system-on-chip (SoC), a compile drum (CRAM) capable of various combinations of SRAM component parts is used in order to meet various user requirements. In the compile drum (CRAM) shown in FIG. 7, the source line potential control circuit (ARVSS_CNT [1]... ARVSS_CNT [n]) and the power switch (PWSW [1]... PWSW [n]) are in bit units ([1]. ... [n]). Therefore, in the compile drum (CRAM) shown in FIG. 7, the number of columns of memory cells (MC) and I / O units (IO [1]. It is possible to cope easily by changing the number of [n]). That is, in the compile drum (CRAM) of FIG. 7, the source line potential control circuit (ARVSS_CNT [1]... ARVSS_CNT [n]) and the power switch (PWSW [1]... PWSW [n]) are in bit units ([1]. [N]), even when the number of bits of the compile drum (CRAM) changes, the number of source line potential control circuits and power switch Therefore, the potential of the cell array source line arvss can be maintained appropriately.

図7に示したコンパイルドラム(CRAM)では、一つのI/O線(q[1]…q[n])を2本のメモリセルカラムで共有するツーカラムマルチプレックスの方式を採用している。もちろん、カラムマルチプレックスの数は、任意の数とすることが可能である。   The compile drum (CRAM) shown in FIG. 7 employs a two-column multiplex system in which one I / O line (q [1]... Q [n]) is shared by two memory cell columns. . Of course, the number of column multiplexes can be any number.

図8は、図7に示した本発明の実施の形態1による半導体集積回路のSRAMモジュールのソース線電位制御回路(arvss_control)の構成を示す図である。   FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a source line potential control circuit (arvss_control) of the SRAM module of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG.

図8に示したソース線電位制御回路(arvss_control)は、セルアレーソース線arvssとローカル電源vssmとの間に接続された抵抗RESIと、NMOSスイッチングトランジスタMDIOD_SWと、制御PMOSトランジスタMPGと、制御NMOSトランジスタMNGとを含んでいる。NMOSスイッチングトランジスタMDIOD_SWのドレイン・ソース経路は、セルアレーソース線arvssとローカル電源vssmとの間に接続され、制御PMOSトランジスタMPGのソースとゲートとドレインとはそれぞれ電源電圧gcntとスタンバイ信号端子rsとNMOSスイッチングトランジスタMDIOD_SWのゲートに接続され、制御NMOSトランジスタMNGのドレインとソースとゲートはそれぞれセルアレーソース線arvssとNMOSスイッチングトランジスタMDIOD_SWのゲートとスタンバイ信号端子rsとに接続されている。回路の動作時には、スタンバイ信号端子rsの低レベル信号に応答して、制御PMOSトランジスタMPGと制御NMOSトランジスタMNGとNMOSスイッチングトランジスタMDIOD_SWとがそれぞれオン状態とオフ状態とオン状態となって、セルアレーソース線arvssがローカル電源vssmに低インピーダンスで接続されるので、セルアレー(cell_array)が通常の動作を実行する。待機時には、スタンバイ信号端子rsの高レベル信号に応答して、制御PMOSトランジスタMPGと制御NMOSトランジスタMNGがそれぞれオフ状態とオン状態となり、NMOSスイッチングトランジスタMDIOD_SWはセルアレー(cell_array)のリーク電流をバイアス電流としてMOSダイオードのように動作してセルアレーソース線arvssの電位をローカル電源vssmより高い一定電位に保持して、スタンバイ時のリーク電流が低減される。   The source line potential control circuit (arvss_control) shown in FIG. 8 includes a resistor RESI connected between the cell array source line arvss and the local power supply vssm, an NMOS switching transistor MDIOD_SW, a control PMOS transistor MPG, and a control NMOS transistor. Including MNG. The drain / source path of the NMOS switching transistor MDIOD_SW is connected between the cell array source line arvss and the local power supply vssm, and the source, gate and drain of the control PMOS transistor MPG are the power supply voltage gcnt, standby signal terminal rs and NMOS, respectively. The drain, the source and the gate of the control NMOS transistor MNG are connected to the cell array source line arvss, the gate of the NMOS switching transistor MDIOD_SW and the standby signal terminal rs, respectively. During the operation of the circuit, the control PMOS transistor MPG, the control NMOS transistor MNG, and the NMOS switching transistor MDIOD_SW are turned on, off, and on, respectively, in response to the low level signal at the standby signal terminal rs. Since the line arvss is connected to the local power supply vssm with a low impedance, the cell array (cell_array) executes a normal operation. During standby, the control PMOS transistor MPG and the control NMOS transistor MNG are turned off and on in response to the high level signal at the standby signal terminal rs, and the NMOS switching transistor MDIOD_SW uses the leakage current of the cell array (cell_array) as a bias current. By operating like a MOS diode, the potential of the cell array source line arvss is held at a constant potential higher than the local power supply vssm, and the leakage current during standby is reduced.

図9は、図5に示す本発明の実施の形態1による半導体集積回路のSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の他の構成を示す図である。   FIG. 9 is a diagram showing another configuration of the SRAM module (SRAM 1, 2, 3) of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG.

図9に示すSRAMモジュールは、図7に示したSRAMモジュールと相違するのは、図9に示すSRAMモジュールのソース線電位制御回路(arvss_control)が、図6の回路構成ではなく、図8の回路構成を採用していることである。また、図9に示すSRAMモジュールでは、複数のソース線電位制御回路(arvss_control)中の複数のNMOSスイッチングトランジスタMDIOD_SWを駆動する1個の制御PMOSトランジスタMPGと1個の制御NMOSトランジスタMNGとが、コントロールユニット(CONTROL)の内部に一箇所に配置されていることである。   The SRAM module shown in FIG. 9 differs from the SRAM module shown in FIG. 7 in that the source line potential control circuit (arvss_control) of the SRAM module shown in FIG. 9 does not have the circuit configuration shown in FIG. The configuration is adopted. In the SRAM module shown in FIG. 9, one control PMOS transistor MPG and one control NMOS transistor MNG driving a plurality of NMOS switching transistors MDIOD_SW in a plurality of source line potential control circuits (arvss_control) are controlled by It is arranged in one place inside the unit (CONTROL).

以上のように、図5乃至図9を参照して説明した本発明の実施の形態1による半導体集積回路によれば、第1のSRAMモジュール(SRAM1)に接続された第1の電源スイッチPWSW21をローレベルの第1の制御信号cnt21によりオフ状態に制御することで、第1のローカル電源線vssl21がハイレベルとなり、ロジック回路(logic)と第1のSRAMモジュール(SRAM1)とがディープスタンバイ状態とされる。この状態で、第2のSRAMモジュール(SRAM2)に接続された第2の電源スイッチPWSW22をハイレベルの第2の制御信号cnt22によりオン状態に制御することで、第2のローカル電源線vssm22がローレベルとなり、第2のSRAMモジュール(SRAM2)は制御信号rsb22によってアクティブ状態またはスタンバイ状態とされることが可能である。また、この状態で、第3のSRAMモジュール(SRAM3)に接続された第3の電源スイッチPWSW23をハイレベルの第3の制御信号cnt23によりオン状態に制御することで、第3のローカル電源線vssm23がローレベルとなって、第3のSRAMモジュール(SRAM3)は制御信号rsb23によってアクティブ状態またはスタンバイ状態とされることが可能である。従って、図5乃至図9を参照して説明した本発明の実施の形態1による半導体集積回路によれば、ディープスタンバイ状態でのSRAM保持データ量の増減の変化に対応することが可能となる。   As described above, according to the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention described with reference to FIGS. 5 to 9, the first power switch PWSW 21 connected to the first SRAM module (SRAM 1) is provided. The first local power supply line vssl21 is set to the high level by controlling to the off state by the low-level first control signal cnt21, and the logic circuit (logic) and the first SRAM module (SRAM1) are in the deep standby state. Is done. In this state, the second power supply switch PWSW22 connected to the second SRAM module (SRAM2) is controlled to be turned on by the high-level second control signal cnt22, so that the second local power supply line vssm22 is low. The level of the second SRAM module (SRAM2) can be set to the active state or the standby state by the control signal rsb22. In this state, the third power supply switch PWSW23 connected to the third SRAM module (SRAM3) is controlled to be turned on by the high-level third control signal cnt23, whereby the third local power supply line vssm23. Becomes the low level, and the third SRAM module (SRAM 3) can be set to the active state or the standby state by the control signal rsb23. Therefore, according to the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention described with reference to FIGS. 5 to 9, it is possible to cope with a change in the amount of SRAM retained data in the deep standby state.

また図5乃至図9で説明した本発明の実施の形態1による半導体集積回路では、電源スイッチPWSW21、PWSW22、PWSW23をNチャンネルMOSトランジスタからPチャンネルMOSトランジスタに置換して、電源スイッチPWSW21、PWSW22、PWSW23の接続箇所を接地電位Vss側から電源電圧Vdd側に変更することが可能である。その際にローカル電源線vssl21、vssm22、vssm23も、接地電位Vss側から電源電圧Vdd側のローカル電源線vddl21、vddm22、vddm23に変更される。更に周辺回路電源スイッチPESW21、PESW22、PESW23もNチャンネルMOSトランジスタからPチャンネルMOSトランジスタに置換され、周辺回路電源スイッチPESW21、PESW22、PESW23の接続箇所も電源電圧Vdd側のローカル電源線vddl21、vddm22、vddm23と周辺回路(peripheral)との間に変更される。また、ソース線電位制御回路(arvss_control)の接続箇所も電源電圧Vdd側のローカル電源線vddl21、vddm22、vddm23とセルアレー(cell_array)との間に変更される。   Further, in the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention described with reference to FIGS. 5 to 9, the power switches PWSW21, PWSW22, and PWSW23 are replaced from N-channel MOS transistors to P-channel MOS transistors, and power switches PWSW21, PWSW22, It is possible to change the connection location of the PWSW 23 from the ground potential Vss side to the power supply voltage Vdd side. At this time, the local power supply lines vssl21, vssm22, and vssm23 are also changed from the ground potential Vss side to the local power supply lines vdd21, vddm22, and vddm23 on the power supply voltage Vdd side. Further, the peripheral circuit power switches PESW21, PESW22, and PESW23 are also replaced from N-channel MOS transistors to P-channel MOS transistors. And the peripheral circuit (peripheral). Further, the connection point of the source line potential control circuit (arvss_control) is also changed between the local power supply lines vdd21, vddm22, and vddm23 on the power supply voltage Vdd side and the cell array (cell_array).

しかし、図5乃至図9で説明した本発明の実施の形態1による半導体集積回路では、第1のSRAMモジュール(SRAM1)には第1の電源スイッチPWSW21が専用的に使用され、第2のSRAMモジュール(SRAM2)には第2の電源スイッチPWSW22が専用的に使用され、第3のSRAMモジュール(SRAM3)には第3の電源スイッチPWSW23が専用的に使用され、第1のローカル電源線vssl21と第2のローカル電源線vssm22と第3のローカル電源線vssm23とが相互に電気的に分離される必要がある。3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールに対して3つの電源スイッチPWSW21、PWSW22、PWSW23の各電源スイッチが専用的に使用されるので、各電源スイッチの素子サイズは各SRAMモジュールの動作電流に対応して設定される必要が有る。また、第1のローカル電源線vssl21と第2のローカル電源線vssm22と第3のローカル電源線vssm23が相互に電気的に分離される必要があることから、3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの複数のNチャンネルMOSトランジスタが形成される各Pウェル領域は、相互に電気的に分離される必要がある。   However, in the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention described with reference to FIGS. 5 to 9, the first power supply switch PWSW21 is exclusively used for the first SRAM module (SRAM1), and the second SRAM is used. A second power switch PWSW22 is exclusively used for the module (SRAM2), and a third power switch PWSW23 is exclusively used for the third SRAM module (SRAM3), and the first local power supply line vssl21 is used. The second local power supply line vssm22 and the third local power supply line vssm23 need to be electrically separated from each other. Since the three power switches PWSW21, PWSW22, and PWSW23 are used exclusively for the SRAM modules of the three SRAM modules (SRAM1, 2, 3), the element size of each power switch is the size of each SRAM module. Must be set corresponding to the operating current. Since the first local power supply line vssl21, the second local power supply line vssm22, and the third local power supply line vssm23 need to be electrically separated from each other, the three SRAM modules (SRAM1, 2, 3, Each P well region in which a plurality of N channel MOS transistors of each SRAM module is formed needs to be electrically isolated from each other.

《実施の形態1のチップレイアウト》
図10は、図5に示す本発明の実施の形態1による半導体集積回路の3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)のチップレイアウトの構成を示す図である。
<< Chip Layout of Embodiment 1 >>
FIG. 10 is a diagram showing a chip layout configuration of three SRAM modules (SRAMs 1, 2, and 3) of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG.

図10に示すように、ロジック回路(logic)と第1のSRAMモジュール(SRAM1)のための第1のローカル電源線vssl21と、第2のSRAMモジュール(SRAM2)のための第2のローカル電源線vssm22と、第3のSRAMモジュール(SRAM3)のための第3のローカル電源線vssm23が相互に電気的に分離されている。第1のローカル電源線vssl21と接地電位Vssとの間には、第1のSRAMモジュール(SRAM1)とロジック回路(logic)とに専用的に使用される第1の電源スイッチPWSW21が接続される。第2のローカル電源線vssm22と接地電位Vssの間には第2のSRAMモジュール(SRAM2)に専用的に使用される第2の電源スイッチPWSW22が接続される一方、第3のローカル電源線vssm23と接地電位Vssの間には第3のSRAMモジュール(SRAM3)に専用的に使用される第3の電源スイッチPWSW23が接続される。   As shown in FIG. 10, a first local power supply line vssl21 for the logic circuit (logic) and the first SRAM module (SRAM1), and a second local power supply line for the second SRAM module (SRAM2). The vssm 22 and the third local power supply line vssm 23 for the third SRAM module (SRAM 3) are electrically separated from each other. A first power supply switch PWSW21 used exclusively for the first SRAM module (SRAM1) and the logic circuit (logic) is connected between the first local power supply line vssl21 and the ground potential Vss. A second power supply switch PWSW22 used exclusively for the second SRAM module (SRAM2) is connected between the second local power supply line vssm22 and the ground potential Vss, while the third local power supply line vssm23 and A third power switch PWSW 23 used exclusively for the third SRAM module (SRAM 3) is connected between the ground potential Vss.

第1の電源スイッチPWSW21を構成するための複数のNチャンネルMOSトランジスタは第1の電源スイッチ領域PWSW_AREA1に形成され、第2の電源スイッチPWSW22を構成するための複数のNチャンネルMOSトランジスタは第2の電源スイッチ領域PWSW_AREA2に形成され、第3の電源スイッチPWSW23を構成するための複数のNチャンネルMOSトランジスタは第3の電源スイッチ領域PWSW_AREA3に形成される。   A plurality of N-channel MOS transistors for configuring the first power switch PWSW21 are formed in the first power switch area PWSW_AREA1, and a plurality of N-channel MOS transistors for configuring the second power switch PWSW22 are the second A plurality of N-channel MOS transistors that are formed in the power switch region PWSW_AREA2 and constitute the third power switch PWSW23 are formed in the third power switch region PWSW_AREA3.

第1のローカル電源線vssl21に接続されるロジック回路(logic)と第1のSRAMモジュール(SRAM1)の複数のNチャンネルMOSトランジスタは第1のPウェル領域WELL_AREA1に形成され、第2のローカル電源線vssm22に接続される第2のSRAMモジュール(SRAM2)の複数のNチャンネルMOSトランジスタは第2のPウェル領域WELL_AREA2に形成され、第3のローカル電源線vssm23に接続される第3のSRAMモジュール(SRAM3)の複数のNチャンネルMOSトランジスタは第3のPウェル領域WELL_AREA3に形成される。図10に示すように、半導体集積回路の半導体チップの主表面で、第1のPウェル領域WELL_AREA1と第2のPウェル領域WELL_AREA2とは最小限の分離スペースwspaceを有するN型領域によって電気的に分離される必要が有り、第2のPウェル領域WELL_AREA2と第3のPウェル領域WELL_AREA3も最小限の分離スペースwspaceを有するN型領域によって電気的に分離される必要が有る。従って、図10に示す本発明の実施の形態1による半導体集積回路は、半導体チップ面積が比較的大きくなると言う欠点を有するものである。   A logic circuit (logic) connected to the first local power supply line vssl21 and a plurality of N-channel MOS transistors of the first SRAM module (SRAM1) are formed in the first P well region WELL_AREA1, and the second local power supply line A plurality of N-channel MOS transistors of the second SRAM module (SRAM2) connected to the vssm22 are formed in the second P well region WELL_AREA2, and the third SRAM module (SRAM3) connected to the third local power supply line vssm23. Are formed in the third P-well region WELL_AREA3. As shown in FIG. 10, on the main surface of the semiconductor chip of the semiconductor integrated circuit, the first P well region WELL_AREA1 and the second P well region WELL_AREA2 are electrically connected by an N-type region having a minimum separation space wspace. The second P-well region WELL_AREA2 and the third P-well region WELL_AREA3 also need to be electrically separated by the N-type region having the minimum separation space wspace. Therefore, the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 10 has a disadvantage that the semiconductor chip area becomes relatively large.

以上は、トリプルウェル構造の半導体集積回路の場合についてである。ダブルウェル構造の半導体集積回路の場合は、電源スイッチによる遮断が電源電圧Vdd側となり異なる電源遮断領域のNウェル領域はPウェル領域によって分離される必要がある。従って、ダブルウェル構造の半導体集積回路の場合も、トリプルウェル構造の場合と同様に、半導体チップ面積が比較的大きくなると言う欠点を有するものである。   The above is the case of a semiconductor integrated circuit having a triple well structure. In the case of a semiconductor integrated circuit having a double well structure, the power well switch is cut off by the power supply voltage Vdd side, and the N well regions of different power cut off regions need to be separated by the P well region. Therefore, the semiconductor integrated circuit having the double well structure also has a disadvantage that the area of the semiconductor chip becomes relatively large as in the case of the triple well structure.

以下に説明する本発明の実施の形態2による半導体集積回路は、この欠点を解消するものである。   The semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention described below solves this drawback.

[実施の形態2]
《実施の形態2の半導体集積回路の構成》
図11は、本発明の実施の形態2による半導体集積回路の構成を示す図である。
[Embodiment 2]
<< Configuration of Semiconductor Integrated Circuit of Second Embodiment >>
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention.

図11に示す本発明の実施の形態2による半導体集積回路が、図5に示した本発明の実施の形態1による半導体集積回路と相違するのは、次の点である。   The semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 11 is different from the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG.

すなわち、図11に示す本発明の実施の形態2による半導体集積回路では、第2のSRAMモジュール(SRAM2)のローカル電源線と第3のSRAMモジュール(SRAM3)のローカル電源線とは第2のローカル電源線vssm22で共有される。更に、共有された第2のローカル電源線vssm22と接地電位Vssの間に接続された第2の電源スイッチPWSW22と第3の電源スイッチPWSW23は、第2のSRAMモジュール(SRAM2)と第3のSRAMモジュール(SRAM3)とで共有される。   That is, in the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 11, the local power supply line of the second SRAM module (SRAM2) and the local power supply line of the third SRAM module (SRAM3) are the second local power lines. The power line vssm22 is shared. Furthermore, the second power switch PWSW22 and the third power switch PWSW23 connected between the shared second local power supply line vssm22 and the ground potential Vss are connected to the second SRAM module (SRAM2) and the third SRAM. It is shared with the module (SRAM 3).

また、図11に示す本発明の実施の形態2による半導体集積回路では、ロジック回路(logic)のローカル電源線と第1のSRAMモジュール(SRAM1)のローカル電源線とは第1のローカル電源線vssl21で共有される。更に共有された第1のローカル電源線vssl21と接地電位Vssの間に接続された第1の電源スイッチPWSW21は、ロジック回路(logic)と第1のSRAMモジュール(SRAM1)とで共有される。   In the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 11, the local power supply line of the logic circuit (logic) and the local power supply line of the first SRAM module (SRAM1) are the first local power supply line vssl21. Shared on. Furthermore, the first power switch PWSW21 connected between the shared first local power supply line vssl21 and the ground potential Vss is shared by the logic circuit (logic) and the first SRAM module (SRAM1).

第1のSRAMモジュール(SRAM1)では、周辺回路(peripheral)と第1のローカル電源線vssl21との間に周辺回路電源スイッチPESW21が接続され、セルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvss21と第1のローカル電源線vssl21の間にはアクティブ電源スイッチSW21と抵抗RN21とダイオード接続MOSトランジスタMN21とスイッチMSW21を含むソース線電位制御回路が接続されている。抵抗RN21とダイオード接続MOSトランジスタMN21との並列接続とスイッチMSW21は直列接続され、スイッチMSW21と第1の電源スイッチPWSW21とは直列接続されている。   In the first SRAM module (SRAM1), the peripheral circuit power switch PESW21 is connected between the peripheral circuit (peripheral) and the first local power supply line vssl21, and the cell array source line arvss21 of the cell array (cell_array) is connected to the first SRAM module (SRAM1). A source line potential control circuit including an active power switch SW21, a resistor RN21, a diode-connected MOS transistor MN21, and a switch MSW21 is connected between the local power lines vssl21. The parallel connection of the resistor RN21 and the diode-connected MOS transistor MN21 and the switch MSW21 are connected in series, and the switch MSW21 and the first power switch PWSW21 are connected in series.

第2のSRAMモジュール(SRAM2)でも、周辺回路(peripheral)と第2のローカル電源線vssm22との間に周辺回路電源スイッチPESW22が接続され、セルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvss22と第2のローカル電源線vssm22の間にはアクティブ電源スイッチSW22と抵抗RN22とダイオード接続MOSトランジスタMN22とスイッチMSW22を含むソース線電位制御回路が接続されている。抵抗RN22とダイオード接続MOSトランジスタMN22との並列接続とスイッチMSW22は直列接続され、スイッチMSW22と第2の電源スイッチPWSW22とは直列接続されている。   Also in the second SRAM module (SRAM2), the peripheral circuit power switch PESW22 is connected between the peripheral circuit (peripheral) and the second local power supply line vssm22, and the cell array source line arvss22 of the cell array (cell_array) is connected to the second SRAM module (SRAM2). A source line potential control circuit including an active power switch SW22, a resistor RN22, a diode-connected MOS transistor MN22, and a switch MSW22 is connected between the local power lines vssm22. The parallel connection of the resistor RN22 and the diode-connected MOS transistor MN22 and the switch MSW22 are connected in series, and the switch MSW22 and the second power switch PWSW22 are connected in series.

第3のSRAMモジュール(SRAM3)でも、周辺回路(peripheral)と第2のローカル電源線vssm22との間に周辺回路電源スイッチPESW23が接続され、セルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvss23と第2のローカル電源線vssm22の間にはアクティブ電源スイッチSW23と抵抗RN23とダイオード接続MOSトランジスタMN23とスイッチMSW23を含むソース線電位制御回路が接続されている。抵抗RN23とダイオード接続MOSトランジスタMN23との並列接続とスイッチMSW23は直列接続され、スイッチMSW23と第3の電源スイッチPWSW23とは直列接続されている。   Also in the third SRAM module (SRAM3), the peripheral circuit power switch PESW23 is connected between the peripheral circuit (peripheral) and the second local power supply line vssm22, and the cell array source line arvss23 of the cell array (cell_array) is connected to the second SRAM. A source line potential control circuit including an active power switch SW23, a resistor RN23, a diode-connected MOS transistor MN23, and a switch MSW23 is connected between the local power lines vssm22. The parallel connection of the resistor RN23 and the diode-connected MOS transistor MN23 and the switch MSW23 are connected in series, and the switch MSW23 and the third power switch PWSW23 are connected in series.

ソース線電位制御回路のスイッチMSW1、22、23はスタンバイ時の微小なリーク電流を流すことができればよいため、スイッチサイズを小さくすることが可能であり、半導体チップ占有面積のオーバヘッドを抑制することが可能となる。   Since the switches MSW1, 22 and 23 of the source line potential control circuit only need to be able to pass a minute leakage current during standby, the switch size can be reduced, and the overhead of the area occupied by the semiconductor chip can be suppressed. It becomes possible.

《ロジックと第1のSRAMのアクティブ状態》
ロジック回路(logic)と第1のSRAMモジュール(SRAM1)とをアクティブ状態とするために制御信号cnt21がハイレベルに設定され、第1の電源スイッチPWSW21がオン状態となるので、ロジック回路(logic)と第1のSRAMモジュール(SRAM1)が接続された第1のローカル電源線vssl21の電位は接地電位Vssに設定される。更に、制御信号rsb21がハイレベルに設定され、周辺回路電源スイッチPESW21とアクティブ電源スイッチSW21がオン状態となるので、第1のSRAMモジュール(SRAM1)の周辺回路(peripheral)とセルアレー(cell_array)とがアクティブ状態とされる。従って、このアクティブ状態で、ロジック回路(logic)が論理動作を実行することが可能となる一方、第1のSRAMモジュール(SRAM1)の書き込み動作もしくは読み出し動作の実行が可能となる。
<< Active state of logic and first SRAM >>
Since the control signal cnt21 is set to a high level and the first power switch PWSW21 is turned on to activate the logic circuit (logic) and the first SRAM module (SRAM1), the logic circuit (logic) And the potential of the first local power supply line vssl21 to which the first SRAM module (SRAM1) is connected are set to the ground potential Vss. Further, since the control signal rsb21 is set to a high level and the peripheral circuit power switch PESW21 and the active power switch SW21 are turned on, the peripheral circuit (peripheral) and the cell array (cell_array) of the first SRAM module (SRAM1) are Activated. Therefore, in this active state, the logic circuit (logic) can execute a logic operation, while the write operation or the read operation of the first SRAM module (SRAM 1) can be executed.

《ロジックと第1のSRAMのスタンバイ状態》
ロジック回路(logic)と第1のSRAMモジュール(SRAM1)とをスタンバイ状態とするために制御信号cnt21がハイレベルに設定され、第1の電源スイッチPWSW21がオン状態となるので、ロジック回路(logic)と第1のSRAMモジュール(SRAM1)が接続された第1のローカル電源線vssl21の電位は接地電位Vssに設定される。制御信号rsb21がローレベルに設定され、周辺回路電源スイッチPESW21とアクティブ電源スイッチSW21がオフ状態となる。更に制御信号rs21がハイレベルに設定されて、ソース線電位制御回路のスイッチMSW21がオン状態となる。従って、第1のSRAMモジュール(SRAM1)のセルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvss21の電位は接地電位Vssよりも若干高いレベルに設定されて、セルアレー(cell_array)の保持データが破壊されない程度にセルアレー(cell_array)の電流が低減されることが可能となる。
<< Standby state of logic and first SRAM >>
Since the control signal cnt21 is set to a high level and the first power switch PWSW21 is turned on to bring the logic circuit (logic) and the first SRAM module (SRAM1) into a standby state, the logic circuit (logic) And the potential of the first local power supply line vssl21 to which the first SRAM module (SRAM1) is connected are set to the ground potential Vss. The control signal rsb21 is set to a low level, and the peripheral circuit power switch PESW21 and the active power switch SW21 are turned off. Further, the control signal rs21 is set to a high level, and the switch MSW21 of the source line potential control circuit is turned on. Accordingly, the potential of the cell array source line arvss21 of the cell array (cell_array) of the first SRAM module (SRAM1) is set to a level slightly higher than the ground potential Vss, and the cell array (cell_array) data is not destroyed to such an extent that the stored data is not destroyed. The current of (cell_array) can be reduced.

《ロジックと第1のSRAMのアレー遮断状態》
ロジック回路(logic)と第1のSRAMモジュール(SRAM1)とをアレー遮断状態とするために制御信号cnt21がローレベルに設定され、第1の電源スイッチPWSW21がオフ状態となるので、ロジック回路(logic)と第1のSRAMモジュール(SRAM1)が接続された第1のローカル電源線vssl21の電位は略電源電圧Vddに近いレベルに設定される。また制御信号rsb21がローレベルに設定され、周辺回路電源スイッチPESW21とアクティブ電源スイッチSW21がオフ状態となる。更に制御信号rs21がローレベルに設定されて、ソース線電位制御回路のスイッチMSW21がオフ状態となる。
<< Array shutoff state of logic and first SRAM >>
Since the control signal cnt21 is set to a low level and the first power switch PWSW21 is turned off to bring the logic circuit (logic) and the first SRAM module (SRAM1) into an array cutoff state, the logic circuit (logic ) And the first local power supply line vssl21 connected to the first SRAM module (SRAM1) is set to a level substantially close to the power supply voltage Vdd. Further, the control signal rsb21 is set to a low level, and the peripheral circuit power switch PESW21 and the active power switch SW21 are turned off. Further, the control signal rs21 is set to a low level, and the switch MSW21 of the source line potential control circuit is turned off.

《第2と第3のSRAMのアクティブ状態》
第2と第3のSRAMモジュール(SRAM2、3)をアクティブ状態とするために制御信号cnt22、cnt23がハイレベルに設定され、第2と第3の電源スイッチPWSW22、PWSW23がオン状態となるので、第2と第3のSRAMモジュール(SRAM2、3)が接続された第2のローカル電源線vssm22の電位は接地電位Vssに設定される。更に、制御信号rsb22、rsb23の少なくとも一方がハイレベルに設定され、周辺回路電源スイッチPESW22、PESW23の少なくとも一方とアクティブ電源スイッチSW22、SW23の少なくとも一方がオン状態となるので、第2と第3のSRAMモジュール(SRAM2、3)の少なくとも一方の周辺回路(peripheral)とセルアレー(cell_array)とがアクティブ状態とされる。従って、このアクティブ状態のSRAMモジュールで、書き込み動作もしくは読み出し動作の実行が可能となる。
<< Active state of second and third SRAMs >>
Since the control signals cnt22 and cnt23 are set to a high level to activate the second and third SRAM modules (SRAM2 and 3), the second and third power switches PWSW22 and PWSW23 are turned on. The potential of the second local power supply line vssm22 to which the second and third SRAM modules (SRAM2, 3) are connected is set to the ground potential Vss. Furthermore, since at least one of the control signals rsb22 and rsb23 is set to a high level and at least one of the peripheral circuit power switches PESW22 and PESW23 and at least one of the active power switches SW22 and SW23 are turned on, the second and third At least one peripheral circuit (peripheral) and cell array (cell_array) of the SRAM modules (SRAMs 2 and 3) are activated. Therefore, it is possible to execute a write operation or a read operation with this active SRAM module.

《第2と第3のSRAMの一方のスタンバイ状態》
第2と第3のSRAMモジュール(SRAM2、3)の一方をスタンバイ状態とするために制御信号cnt22、cnt23がハイレベルに設定され、第2と第3の電源スイッチPWSW22、PWSW23がオン状態となるので、第2と第3のSRAMモジュール(SRAM2、3)が接続された第2のローカル電源線vssm22の電位は接地電位Vssに設定される。更に、制御信号rsb22、rsb23の一方がローレベルに設定され、周辺回路電源スイッチPESW22、PESW23の一方とアクティブ電源スイッチSW22、SW23の一方とがオフ状態となる。更に制御信号rs22、rs23の一方がハイレベルに設定されて、ソース線電位制御回路のスイッチMSW22、MSW23の一方がオン状態となる。従って、第2と第3のSRAMモジュール(SRAM2、3)の一方のセルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvss22、arvss23の一方の電位は接地電位Vssよりも若干高いレベルに設定されて、セルアレー(cell_array)の保持データが破壊されない程度にセルアレー(cell_array)の電流が低減されることが可能となる。尚、この一方のスタンバイ状態では、アクティブ状態のSRAMモジュールについては、制御信号rs22、rs23は、ハイレベルとローレベルのいずれに設定されても問題無い。
<< Standby state of one of the second and third SRAMs >>
In order to set one of the second and third SRAM modules (SRAM2, 3) to the standby state, the control signals cnt22 and cnt23 are set to the high level, and the second and third power switches PWSW22 and PWSW23 are turned on. Therefore, the potential of the second local power supply line vssm22 to which the second and third SRAM modules (SRAM2, 3) are connected is set to the ground potential Vss. Furthermore, one of the control signals rsb22 and rsb23 is set to a low level, and one of the peripheral circuit power switches PESW22 and PESW23 and one of the active power switches SW22 and SW23 are turned off. Further, one of the control signals rs22 and rs23 is set to a high level, and one of the switches MSW22 and MSW23 of the source line potential control circuit is turned on. Therefore, one potential of the cell array source lines arvss22 and arvss23 of one cell array (cell_array) of the second and third SRAM modules (SRAMs 2 and 3) is set to a level slightly higher than the ground potential Vss, and the cell array ( The current of the cell array (cell_array) can be reduced to such an extent that the stored data of the cell_array) is not destroyed. In this one standby state, there is no problem whether the control signals rs22 and rs23 are set to either the high level or the low level for the active SRAM module.

《第2と第3のSRAMの一方のアレー遮断状態》
第2と第3のSRAMモジュール(SRAM2、3)の一方のアレイを遮断するために制御信号cnt22、cnt23の一方がローレベルに設定される。更に、制御信号rsb22、rsb23の一方もしくは両方がローレベルに設定され、周辺回路電源スイッチPESW22、PESW23の一方もしくは両方とアクティブ電源スイッチSW22、SW23の一方もしくは両方がオフ状態となる。更に制御信号rs22、rs23の一方のみがローレベルに設定されて、ソース線電位制御回路のスイッチMSW22、MSW23の一方のみがオフ状態となる。アレー遮断されていないSRAMモジュールの状態は、スタンバイ状態とアクティブ状態のいずれに設定されても問題無い。
<< One of the second and third SRAMs in an interrupted state >>
One of the control signals cnt22 and cnt23 is set to a low level in order to shut off one array of the second and third SRAM modules (SRAMs 2 and 3). Further, one or both of the control signals rsb22 and rsb23 are set to a low level, and one or both of the peripheral circuit power switches PESW22 and PESW23 and one or both of the active power switches SW22 and SW23 are turned off. Further, only one of the control signals rs22 and rs23 is set to a low level, and only one of the switches MSW22 and MSW23 of the source line potential control circuit is turned off. There is no problem even if the state of the SRAM module that is not interrupted by the array is set to either the standby state or the active state.

《第2と第3のSRAMの両者のアレー遮断状態》
第2と第3のSRAMモジュール(SRAM2、3)の両者をアレー遮断状態とするために制御信号rsb22、rsb23の両者がローレベルに設定され、周辺回路電源スイッチPESW22、PESW23の両者とアクティブ電源スイッチSW22、SW23の両者がオフ状態となる。更に制御信号rs22、rs23の両者がローレベルに設定されて、ソース線電位制御回路のディープスタンバイスイッチMSW22、MSW23の両者がオフ状態となる。
<< Array shutoff state of both the second and third SRAMs >>
Both control signals rsb22 and rsb23 are set to a low level in order to put both the second and third SRAM modules (SRAMs 2 and 3) in the array cutoff state, and both the peripheral circuit power switches PESW22 and PESW23 and the active power switch Both SW22 and SW23 are turned off. Further, both the control signals rs22 and rs23 are set to a low level, and both the deep standby switches MSW22 and MSW23 of the source line potential control circuit are turned off.

《第2と第3のSRAMのディープスタンバイ状態》
制御信号cnt22、cnt23の両者がローレベルに設定され、第2と第3の電源スイッチPWSW22、PWSW23の両者がオフ状態となるので、第2と第3のSRAMモジュール(SRAM2、3)が接続された第2のローカル電源線vssm22の電位は、第2と第3のSRAMモジュールのリーク電流により、電源電圧Vddに近いレベルに設定される。
<< Deep standby state of the second and third SRAM >>
Since both the control signals cnt22 and cnt23 are set to a low level and both the second and third power switches PWSW22 and PWSW23 are turned off, the second and third SRAM modules (SRAM2, 3) are connected. The potential of the second local power supply line vssm22 is set to a level close to the power supply voltage Vdd due to the leakage current of the second and third SRAM modules.

《実施の形態2のチップレイアウト》
従って、図11に示す本発明の実施の形態2による半導体集積回路の3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)のチップレイアウトを実行する際には、図10のレイアウト図に示した第2のPウェル領域WELL_AREA2と第3のPウェル領域WELL_AREA3との間の最小限の分離スペースwspaceを有するN型領域を省略することが可能となる。すなわち、図11に示す本発明の実施の形態2による半導体集積回路では、第2のSRAMモジュール(SRAM2)のローカル電源線と第3のSRAMモジュール(SRAM3)のローカル電源線とは第2のローカル電源線vssm22で共有されているので、第2のPウェル領域WELL_AREA2と第3のPウェル領域WELL_AREA3とは電気的に分離される必要が無いためである。その結果、図11に示す本発明の実施の形態2による半導体集積回路によれば、図10に示す本発明の実施の形態1による半導体集積回路が有していた半導体チップ面積が比較的大きくなると言う欠点を解消することが可能となるものである。
<< Chip Layout of Embodiment 2 >>
Therefore, when executing the chip layout of the three SRAM modules (SRAMs 1, 2, 3) of the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 11, the second layout shown in the layout diagram of FIG. It becomes possible to omit the N-type region having the minimum separation space wspace between the P well region WELL_AREA2 and the third P well region WELL_AREA3. That is, in the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 11, the local power supply line of the second SRAM module (SRAM2) and the local power supply line of the third SRAM module (SRAM3) are the second local power lines. This is because the second P well region WELL_AREA2 and the third P well region WELL_AREA3 do not need to be electrically separated because they are shared by the power supply line vssm22. As a result, according to the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 11, the semiconductor chip area which the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. It is possible to eliminate the shortcomings.

更に、図11に示した本発明の実施の形態2による半導体集積回路によれば、共有された第2のローカル電源線vssm22と接地電位Vssの間に接続された第2の電源スイッチPWSW22と第3の電源スイッチPWSW23は、第2のSRAMモジュール(SRAM2)と第3のSRAMモジュール(SRAM3)とで共有されている。従って、第2の電源スイッチPWSW22と第3の電源スイッチPWSW23との各素子サイズは第2のSRAMモジュール(SRAM2)と第3のSRAMモジュール(SRAM3)の各動作電流に対応して設定される必要はない。その結果、図11に示した本発明の実施の形態2による半導体集積回路での第2の電源スイッチPWSW22と第3の電源スイッチPWSW23との各素子サイズは、図5に示した本発明の実施の形態1による半導体集積回路と比較して、小さくすることが可能となるものである。   Furthermore, according to the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 11, the second power switch PWSW22 connected between the shared second local power supply line vssm22 and the ground potential Vss and the second power switch PWSW22 are connected. The third power switch PWSW 23 is shared by the second SRAM module (SRAM 2) and the third SRAM module (SRAM 3). Therefore, the element sizes of the second power switch PWSW22 and the third power switch PWSW23 need to be set corresponding to the operating currents of the second SRAM module (SRAM2) and the third SRAM module (SRAM3). There is no. As a result, each element size of the second power switch PWSW22 and the third power switch PWSW23 in the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 11 is the same as that of the present invention shown in FIG. Compared with the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment, it can be made smaller.

また更に、図11に示す本発明の実施の形態2による半導体集積回路では、スイッチMSW21、MSW22、MSW23のオン抵抗は比較的大きな値とすることができるので、これらのスイッチMSW21、MSW22、MSW23の素子サイズを特別に大きくする必要が無い。従って、このスイッチMSW21、MSW22、MSW23の追加による図11に示した本発明の実施の形態2による半導体集積回路での半導体チップ面積の増大は、無視できる程度となる。尚、実施の形態1の最後の部分で説明したダブルウェル構造の半導体集積回路の場合は、半導体チップ面積の低減の効果は同様である。   Furthermore, in the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 11, the on-resistances of the switches MSW21, MSW22, and MSW23 can be made relatively large, so that the switches MSW21, MSW22, and MSW23 There is no need to increase the element size. Therefore, the increase of the semiconductor chip area in the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 11 due to the addition of the switches MSW21, MSW22, and MSW23 is negligible. In the case of the semiconductor integrated circuit having the double well structure described in the last part of the first embodiment, the effect of reducing the semiconductor chip area is the same.

《メモリセル》
図12は、図5に示した本発明の実施の形態1による半導体集積回路または図11に示した本発明の実施の形態2による半導体集積回路の3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールに含まれる複数のメモリセル(MC)の構成を示す図である。
《Memory cell》
12 shows three SRAM modules (SRAMs 1, 2, 3) of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 5 or the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. It is a figure which shows the structure of the several memory cell (MC) contained in each SRAM module.

図12に示すように複数のメモリセル(MC)の各メモリセル(MC)は、1対の駆動NチャンネルMOSトランジスタ(MNDL、MNDR)と、1対の負荷PチャンネルMOSトランジスタ(MPUL、MPUR)と、1対の転送NチャンネルMOSトランジスタ(MNSL、MNSR)とを含んでいる。1対の転送NチャンネルMOSトランジスタ(MNSL、MNSR)のゲートとPウェルとは、ワード線wlとローカル電源vssmとにそれぞれ接続されている。また、1対の駆動NチャンネルMOSトランジスタ(MNDL、MNDR)のソースとPウェルとはセルアレーソース線arvssとローカル電源vssmとにそれぞれ接続され、1対の負荷PチャンネルMOSトランジスタ(MPUL、MPUR)のソースとNウェルとは電源電圧Vddに接続されている。   As shown in FIG. 12, each memory cell (MC) of the plurality of memory cells (MC) includes a pair of driving N-channel MOS transistors (MNDL, MNDR) and a pair of load P-channel MOS transistors (MPUL, MPUR). And a pair of transfer N-channel MOS transistors (MNSL, MNSR). A gate and a P well of a pair of transfer N channel MOS transistors (MNSL, MNSR) are connected to a word line wl and a local power supply vssm, respectively. The source and P well of a pair of driving N channel MOS transistors (MNDL, MNDR) are connected to a cell array source line arvss and a local power source vssm, respectively, and a pair of load P channel MOS transistors (MPUL, MPUR). The source and the N well are connected to the power supply voltage Vdd.

左側の駆動NチャンネルMOSトランジスタ(MNDL)のドレインと左側の負荷PチャンネルMOSトランジスタ(MPUL)のドレインと右側の駆動NチャンネルMOSトランジスタ(MNDR)のゲートと右側の負荷PチャンネルMOSトランジスタ(MPUR)のゲートとは、メモリセル(MC)の一方の記憶ノードを構成している。メモリセル(MC)の一方の記憶ノードは、左側の転送NチャンネルMOSトランジスタ(MNSL)のソース・ドレイン経路を介して非反転ビット線btに接続されている。   The drain of the left drive N channel MOS transistor (MNDL), the drain of the left load P channel MOS transistor (MPUL), the gate of the right drive N channel MOS transistor (MNDR), and the right load P channel MOS transistor (MPUR) The gate constitutes one storage node of the memory cell (MC). One storage node of the memory cell (MC) is connected to the non-inverted bit line bt via the source / drain path of the left transfer N-channel MOS transistor (MNSL).

右側の駆動NチャンネルMOSトランジスタ(MNDR)のドレインと右側の負荷PチャンネルMOSトランジスタ(MPUR)のドレインと左側の駆動NチャンネルMOSトランジスタ(MNDL)のゲートと左側の負荷PチャンネルMOSトランジスタ(MPUL)のゲートとは、メモリセル(MC)の他方の記憶ノードを構成している。メモリセル(MC)の他方の記憶ノードは、右側の転送NチャンネルMOSトランジスタ(MNSR)のソース・ドレイン経路を介して反転ビット線bbに接続されている。   The drain of the right drive N channel MOS transistor (MNDR), the drain of the right load P channel MOS transistor (MPUR), the gate of the left drive N channel MOS transistor (MNDL), and the load P channel MOS transistor (MPUL) of the left side. The gate constitutes the other storage node of the memory cell (MC). The other storage node of the memory cell (MC) is connected to the inverted bit line bb via the source / drain path of the right transfer N-channel MOS transistor (MNSR).

図13は、図5に示した本発明の実施の形態1による半導体集積回路または図11に示した本発明の実施の形態2による半導体集積回路の3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールに含まれる複数のメモリセル(MC)の他の構成を示す図である。   FIG. 13 shows three SRAM modules (SRAMs 1, 2, 3) of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 5 or the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. It is a figure which shows the other structure of the several memory cell (MC) contained in each SRAM module.

図13に示すメモリセル(MC)が図12に示すメモリセル(MC)と相違するのは、図13に示すメモリセル(MC)では1対の駆動NチャンネルMOSトランジスタ(MNDL、MNDR)のPウェルと1対の転送NチャンネルMOSトランジスタ(MNSL、MNSR)のPウェルが、図12のメモリセル(MC)のようにローカル電源vssmに接続されるのではなく、セルアレーソース線arvssに接続されていることである。すなわち、メモリセル(MC)のリーク成分の大きさによって、図12に示したメモリセル(MC)よりも図13に示したメモリセル(MC)の方がリーク電流の低減効果が大きくなるものである。具体的には、サブスレショルドリークよりも基板リークの方が支配的である場合に、図13のメモリセル(MC)の方がリーク電流の低減の効果が大きくなるものである。   The memory cell (MC) shown in FIG. 13 is different from the memory cell (MC) shown in FIG. 12 in that the memory cell (MC) shown in FIG. 13 has a P of a pair of driving N-channel MOS transistors (MNDL, MNDR). The P well of the well and a pair of transfer N-channel MOS transistors (MNSL, MNSR) are connected to the cell array source line arvss instead of being connected to the local power supply vssm as in the memory cell (MC) of FIG. It is that. That is, depending on the magnitude of the leak component of the memory cell (MC), the memory cell (MC) shown in FIG. 13 is more effective in reducing the leakage current than the memory cell (MC) shown in FIG. is there. Specifically, when the substrate leak is more dominant than the subthreshold leak, the memory cell (MC) in FIG. 13 is more effective in reducing the leak current.

[実施の形態3]
《実施の形態3の半導体集積回路の構成》
図14は、本発明の実施の形態3による半導体集積回路の構成を示す図である。
[Embodiment 3]
<< Configuration of Semiconductor Integrated Circuit of Embodiment 3 >>
FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit according to the third embodiment of the present invention.

図14に示す本発明の実施の形態3による半導体集積回路が、図11に示す本発明の実施の形態2による半導体集積回路による半導体集積回路と相違するのは、次の点である。   The semiconductor integrated circuit according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. 14 is different from the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 11 in the following points.

すなわち、最初の相違点は、図11に示す本発明の実施の形態2による半導体集積回路の3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)のソース線電位制御回路のNチャンネルMOSトランジスタで構成されたスイッチMSW21、MSW22、MSW23は、図14に示す本発明の実施の形態3による半導体集積回路のソース線電位制御回路のPチャンネルのMOSトランジスタで構成されたスイッチMPSW21、MPSW22、MPSW23に置換されていることである。   That is, the first difference is constituted by the N channel MOS transistors of the source line potential control circuit of the three SRAM modules (SRAMs 1, 2, and 3) of the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. The switches MSW21, MSW22, and MSW23 are replaced with switches MPSW21, MPSW22, and MPSW23 configured by P-channel MOS transistors of the source line potential control circuit of the semiconductor integrated circuit according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. That is.

次の相違点は、図14に示した本発明の実施の形態3による半導体集積回路の3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各ソース線電位制御回路のスイッチMPSW21、MPSW22、MPSW23の接続箇所が、セルアレー(cell_array)とローカル電源線vssl21、vssm22との間から、セルアレー(cell_array)と電源電圧Vddとの間に変更されたことである。   The next difference is the connection of the switches MPSW21, MPSW22, MPSW23 of each source line potential control circuit of the three SRAM modules (SRAM1, 2, 3) of the semiconductor integrated circuit according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. This is that the location is changed between the cell array (cell_array) and the power supply voltage Vdd from between the cell array (cell_array) and the local power supply lines vssl21 and vssm22.

読み出し動作時のメモリセル(MC)の動作電流はビット線から接地電位Vss側のセルアレーソース線arvssに流れる電流が支配的であり、書き込み動作時のメモリセル(MC)の動作電流はビット線の駆動によって流れる電流が支配的であり、電源電圧Vdd側のセルアレーソース線arvddに流れる電流は微小である。このために、ソース線電位制御回路のスイッチMPSW21、MPSW22、MPSW23は、スタンバイ時の微小なリーク電流を流すことができればよいため、スイッチサイズを小さくすることが可能であり、半導体チップ占有面積のオーバヘッドを抑制することが可能となる。   The operating current of the memory cell (MC) during the read operation is dominated by the current flowing from the bit line to the cell array source line arvss on the ground potential Vss side, and the operating current of the memory cell (MC) during the write operation is the bit line The current flowing by driving is dominant, and the current flowing through the cell array source line arvdd on the power supply voltage Vdd side is very small. For this reason, the switches MPSW21, MPSW22, and MPSW23 of the source line potential control circuit only need to be able to flow a minute leakage current during standby, so that the switch size can be reduced and the overhead of the semiconductor chip occupation area can be reduced. Can be suppressed.

《ロジックと第1のSRAMのアクティブ状態》
ロジック回路(logic)と第1のSRAMモジュール(SRAM1)とをアクティブ状態とするために制御信号cnt21がハイレベルに設定され、第1の電源スイッチPWSW21がオン状態となるので、ロジック回路(logic)と第1のSRAMモジュール(SRAM1)が接続された第1のローカル電源線vssl21の電位は接地電位Vssに設定される。更に制御信号rsb21がハイレベルに設定され、制御信号rsp21がローレベルに設定され、周辺回路電源スイッチPESW21とアクティブ電源スイッチSW21とスイッチMPSW21がオン状態となるので、第1のSRAMモジュール(SRAM1)の周辺回路(peripheral)とセルアレー(cell_array)とがアクティブ状態とされる。従って、このアクティブ状態で、ロジック回路(logic)が論理動作を実行することが可能となる一方、第1のSRAMモジュール(SRAM1)の書き込み動作もしくは読み出し動作の実行が可能となる。
<< Active state of logic and first SRAM >>
Since the control signal cnt21 is set to a high level and the first power switch PWSW21 is turned on to activate the logic circuit (logic) and the first SRAM module (SRAM1), the logic circuit (logic) And the potential of the first local power supply line vssl21 to which the first SRAM module (SRAM1) is connected are set to the ground potential Vss. Further, the control signal rsb21 is set to a high level, the control signal rsp21 is set to a low level, and the peripheral circuit power switch PESW21, the active power switch SW21, and the switch MPSW21 are turned on, so that the first SRAM module (SRAM1) The peripheral circuit (peripheral) and the cell array (cell_array) are activated. Therefore, in this active state, the logic circuit (logic) can execute a logic operation, while the write operation or the read operation of the first SRAM module (SRAM 1) can be executed.

尚、第1のSRAMモジュール(SRAM1)の書き込み動作を実行する際に、制御信号rsp21をハイレベルの方向に変化させスイッチMPSW21の導通度を低下して第1のSRAMモジュール(SRAM1)のセルアレー(cell_array)の旧データの保持機能を低下するライトアシストを実行することが可能である。   Note that when the write operation of the first SRAM module (SRAM1) is executed, the control signal rsp21 is changed in the high level direction to reduce the conductivity of the switch MPSW21 and the cell array (SRAM1) of the first SRAM module (SRAM1). cell_array) can be executed to lower the old data retention function.

《ロジックと第1のSRAMのスタンバイ状態》
ロジック回路(logic)と第1のSRAMモジュール(SRAM1)とをスタンバイ状態とするために制御信号cnt21がハイレベルに設定され、第1の電源スイッチPWSW21がオン状態となるので、ロジック回路(logic)と第1のSRAMモジュール(SRAM1)が接続された第1のローカル電源線vssl21の電位は接地電位Vssに設定される。制御信号rsb21がローレベルに設定され、周辺回路電源スイッチPESW21とアクティブ電源スイッチSW21がオフ状態となる。更に、制御信号rsp21がローレベルに設定されて、ソース線電位制御回路のスイッチMPSW21がオン状態となる。従って、第1のSRAMモジュール(SRAM1)のセルアレー(cell_array)の一方のセルアレーソース線arvss21の電位は接地電位Vssより若干高いレベルに設定され、セルアレー(cell_array)の保持データが破壊されない程度にセルアレーの電流が低減される。
<< Standby state of logic and first SRAM >>
Since the control signal cnt21 is set to a high level and the first power switch PWSW21 is turned on to bring the logic circuit (logic) and the first SRAM module (SRAM1) into a standby state, the logic circuit (logic) And the potential of the first local power supply line vssl21 to which the first SRAM module (SRAM1) is connected are set to the ground potential Vss. The control signal rsb21 is set to a low level, and the peripheral circuit power switch PESW21 and the active power switch SW21 are turned off. Further, the control signal rsp21 is set to a low level, and the switch MPSW21 of the source line potential control circuit is turned on. Accordingly, the potential of one cell array source line arvss21 of the cell array (cell_array) of the first SRAM module (SRAM1) is set to a level slightly higher than the ground potential Vss, and the cell array (cell_array) data is not destroyed to such an extent that the stored data is not destroyed. Current is reduced.

《ロジックと第1のSRAMのディープスタンバイ状態》
ロジック回路(logic)と第1のSRAMモジュール(SRAM1)とをディープスタンバイ状態とするために制御信号cnt21がローレベルに設定され、第1の電源スイッチPWSW21がオフ状態となるので、ロジック回路(logic)と第1のSRAMモジュール(SRAM1)が接続された第1のローカル電源線vssl21の電位は略電源電圧Vddに近いレベルに設定され、第1のSRAMモジュール(SRAM1)のセルアレー(cell_array)のメモリセル(MC)のリーク電流が略ゼロに低減されることが可能となる。
<< Deep standby state of logic and first SRAM >>
In order to set the logic circuit (logic) and the first SRAM module (SRAM1) in the deep standby state, the control signal cnt21 is set to the low level, and the first power switch PWSW21 is turned off, so that the logic circuit (logic ) And the first local power supply line vssl21 to which the first SRAM module (SRAM1) is connected is set to a level substantially close to the power supply voltage Vdd, and the memory of the cell array (cell_array) of the first SRAM module (SRAM1). The leakage current of the cell (MC) can be reduced to substantially zero.

《第2と第3のSRAMの一方のアクティブ状態》
第2と第3のSRAMモジュール(SRAM2、3)の一方をアクティブ状態とするために制御信号cnt22、cnt23の一方がハイレベルに設定され、第2と第3の電源スイッチPWSW22、PWSW23の一方がオン状態となるので、第2と第3のSRAMモジュール(SRAM2、3)が接続された第2のローカル電源線vssm22の電位は接地電位Vssに設定される。更に、制御信号rsb22、rsb23の一方がハイレベルに設定され、制御信号rsp22、rsp23の一方がローレベルに設定され、周辺回路電源スイッチPESW22、PESW23の一方とアクティブ電源スイッチSW22、SW23の一方とディープスタンバイスイッチMPSW22、MPSW23の一方とがオン状態となるので、第2と第3のSRAMモジュール(SRAM2、3)の一方の周辺回路(peripheral)とセルアレー(cell_array)とがアクティブ状態とされる。従って、このアクティブ状態のSRAMモジュールにて、書き込み動作もしくは読み出し動作の実行が可能となる。このアクティブ状態のSRAMモジュールの書き込み動作を実行する際に、第1のSRAMモジュール(SRAM1)と同様に制御信号rsp22、rsp23の一方をハイレベルの方向に変化させスイッチMPSW22、MPSW23の一方の導通度を低下させて、アクティブ状態のSRAMモジュールのセルアレーの旧データの保持機能を低下するライトアシストを実行することが可能である。
<< Active state of one of the second and third SRAMs >>
One of the control signals cnt22 and cnt23 is set to a high level to activate one of the second and third SRAM modules (SRAM2 and 3), and one of the second and third power switches PWSW22 and PWSW23 Since it is in the ON state, the potential of the second local power supply line vssm22 to which the second and third SRAM modules (SRAM2, 3) are connected is set to the ground potential Vss. Further, one of the control signals rsb22 and rsb23 is set to a high level, one of the control signals rssp22 and rsp23 is set to a low level, one of the peripheral circuit power switches PESW22 and PESW23, one of the active power switches SW22 and SW23, and the deep. Since one of the standby switches MPSW22 and MPSW23 is turned on, one of the peripheral circuits (peripheral) and the cell array (cell_array) of the second and third SRAM modules (SRAMs 2 and 3) are activated. Therefore, the write operation or the read operation can be executed in the active SRAM module. When the write operation of the active SRAM module is executed, one of the control signals rsp22 and rsp23 is changed to a high level direction in the same manner as the first SRAM module (SRAM1), and the continuity of one of the switches MPSW22 and MPSW23 is changed. It is possible to execute write assist that lowers the old data holding function of the cell array of the active SRAM module.

《第2と第3のSRAMの一方のスタンバイ状態》
第2と第3のSRAMモジュール(SRAM2、3)の一方をスタンバイ状態とするために制御信号cnt22、cnt23の一方がハイレベルに設定され、第2と第3の電源スイッチPWSW22、PWSW23の一方がオン状態となるので、第2と第3のSRAMモジュール(SRAM2、3)が接続された第2のローカル電源線vssm22の電位は接地電位Vssに設定される。更に、制御信号rsb22、rsb23の一方がローレベルに設定され、周辺回路電源スイッチPESW22、PESW23の一方とアクティブ電源スイッチSW22、SW23の一方がオフ状態となる。更に制御信号rsp22、rsp23がローレベルに設定され、ソース線電位制御回路のスイッチMPSW22、MPSW23がオン状態となる。
<< Standby state of one of the second and third SRAMs >>
In order to set one of the second and third SRAM modules (SRAM2, 3) to the standby state, one of the control signals cnt22 and cnt23 is set to a high level, and one of the second and third power switches PWSW22 and PWSW23 is Since it is in the ON state, the potential of the second local power supply line vssm22 to which the second and third SRAM modules (SRAM2, 3) are connected is set to the ground potential Vss. Further, one of the control signals rsb22 and rsb23 is set to a low level, and one of the peripheral circuit power switches PESW22 and PESW23 and one of the active power switches SW22 and SW23 are turned off. Further, the control signals rsp22 and rsp23 are set to a low level, and the switches MPSW22 and MPSW23 of the source line potential control circuit are turned on.

従って、第2と第3のSRAMモジュール(SRAM2、3)の一方のセルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvss22、arvss23の電位は接地電位Vssよりも若干高いレベルに設定されて、セルアレー(cell_array)の保持データが破壊されない程度にセルアレー(cell_array)の電流が低減されることが可能となる。   Therefore, the cell array source lines arvss22 and arvss23 of one cell array (cell_array) of the second and third SRAM modules (SRAMs 2 and 3) are set to a level slightly higher than the ground potential Vss, and the cell array (cell_array) is set. Thus, the current of the cell array (cell_array) can be reduced to such an extent that the stored data is not destroyed.

《第2と第3のSRAMの一方のみのアレー電源遮断状態》
第2と第3のSRAMモジュール(SRAM2、3)の一方のみをアレー電源遮断状態とするために制御信号cnt22、cnt23の一方がハイレベルに設定され、第2と第3の電源スイッチPWSW22、PWSW23の一方のみがオン状態となるので、第2と第3のSRAMモジュール(SRAM2、3)が接続された第2のローカル電源線vssm22の電位は接地電位Vssに設定される。更に、制御信号rsb22、rsb23の一方のみがローレベルに設定され、周辺回路電源スイッチPESW22、PESW23の一方のみとアクティブ電源スイッチSW22、SW23の一方のみとがオフ状態となる。更に制御信号rsp22、rsp23の一方のみがハイレベルに設定されて、ソース線電位制御回路のスイッチMPSW22、MPSW23の一方のみがオフ状態となる。
<< Array power cutoff state of only one of the second and third SRAMs >>
One of the control signals cnt22 and cnt23 is set to a high level so that only one of the second and third SRAM modules (SRAM2, 3) is in the array power supply cutoff state, and the second and third power switches PWSW22 and PWSW23 are set. Since only one of them is turned on, the potential of the second local power supply line vssm22 to which the second and third SRAM modules (SRAM2, 3) are connected is set to the ground potential Vss. Further, only one of the control signals rsb22 and rsb23 is set to a low level, and only one of the peripheral circuit power switches PESW22 and PESW23 and only one of the active power switches SW22 and SW23 are turned off. Further, only one of the control signals rsp22 and rsp23 is set to the high level, and only one of the switches MPSW22 and MPSW23 of the source line potential control circuit is turned off.

スイッチMPSW22もしくはスイッチMPSW23がオフ状態となった一方のSRAMモジュールは、データを保持するスタンバイ状態と比較してアレー電源遮断状態のメモリセル(MC)のリーク電流が効果的に低減されることが可能となる。   In one SRAM module in which the switch MPSW22 or the switch MPSW23 is turned off, the leakage current of the memory cell (MC) in the array power supply cut-off state can be effectively reduced as compared with the standby state in which data is held. It becomes.

《第2と第3のSRAMの両者のアレイ電源遮断状態》
制御信号cnt22、cnt23の一方がハイレベルに設定され、第2と第3の電源スイッチPWSW22、PWSW23の一方のみがオン状態となるので、第2と第3のSRAMモジュール(SRAM2、3)が接続された第2のローカル電源線vssm22の電位は接地電位Vssに設定される。更に、制御信号rsb22、rsb23の両方がローレベルに設定され、周辺回路電源スイッチPESW22、PESW23の両方とアクティブ電源スイッチSW22、SW23の両方とがオフ状態となる。更に制御信号rsp22、rsp23の両方がハイレベルに設定されて、ソース線電位制御回路のスイッチMPSW22、MPSW23の両方がオフ状態となり、データを保持するスタンバイ状態と比較して、第2と第3のSRAMの両者のアレイ電源遮断状態効果的にリークを削減することが可能となる。また、第2と第3の電源スイッチPWSW22、PWSW23をローレベルの制御信号cnt22、cnt23によってオフに制御するアレイ電源遮断に比較して、遮断状態からの復帰が高速となると言う効果を有するものである。
<< Array power cutoff state of both the second and third SRAMs >>
Since one of the control signals cnt22 and cnt23 is set to a high level and only one of the second and third power switches PWSW22 and PWSW23 is turned on, the second and third SRAM modules (SRAM2, 3) are connected. The potential of the second local power supply line vssm22 thus set is set to the ground potential Vss. Further, both the control signals rsb22 and rsb23 are set to a low level, and both the peripheral circuit power switches PESW22 and PESW23 and both the active power switches SW22 and SW23 are turned off. Furthermore, both the control signals rsp22 and rsp23 are set to a high level, and both the switches MPSW22 and MPSW23 of the source line potential control circuit are turned off, so that the second and third states are compared with the standby state holding data. It is possible to effectively reduce the leakage of the array power of both the SRAMs. In addition, the second and third power switches PWSW22 and PWSW23 have an effect that the recovery from the shut-off state is faster than the array power shut-off in which the second power switches PWSW22 and PWSW23 are controlled to be turned off by the low-level control signals cnt22 and cnt23. is there.

《第2と第3のSRAMの両者のディープスタンバイ状態》
第2と第3のSRAMモジュール(SRAM2、3)の両者をディープスタンバイ状態とするために制御信号cnt22がローレベルに設定され、電源スイッチPWSW22がオフ状態となるので、第2と第3のSRAMモジュール(SRAM2、3)が接続された第2のローカル電源線vssm22の電位は電源電圧Vddに近いレベルに設定され、リーク電流は略ゼロに低減することが可能となる。
<< Deep standby state of both the second and third SRAM >>
Since the control signal cnt22 is set to a low level in order to set both the second and third SRAM modules (SRAM2, 3) to the deep standby state and the power switch PWSW22 is turned off, the second and third SRAMs The potential of the second local power supply line vssm22 to which the modules (SRAMs 2 and 3) are connected is set to a level close to the power supply voltage Vdd, and the leakage current can be reduced to substantially zero.

《メモリセル》
図15は、図14に示した本発明の実施の形態3による半導体集積回路の3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールに含まれる複数のメモリセル(MC)の構成を示す図である。
《Memory cell》
FIG. 15 shows a configuration of a plurality of memory cells (MC) included in each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) of the semiconductor integrated circuit according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. FIG.

図15に示すメモリセル(MC)が図12に示すメモリセル(MC)と相違するのは、1対の負荷PチャンネルMOSトランジスタ(MPUL、MPUR)のソースが、電源電圧Vddに接続されるのではなく、ディープスタンバイスイッチMPSWが接続されるセルアレーソース線arvddに接続されていることである。   The memory cell (MC) shown in FIG. 15 is different from the memory cell (MC) shown in FIG. 12 in that the source of a pair of load P-channel MOS transistors (MPUL, MPUR) is connected to the power supply voltage Vdd. Instead, it is connected to the cell array source line arvdd to which the deep standby switch MPSW is connected.

図16は、図14に示した本発明の実施の形態3による半導体集積回路の3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールに含まれる複数のメモリセル(MC)の他の構成を示す図である。   FIG. 16 shows another configuration of a plurality of memory cells (MC) included in each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) of the semiconductor integrated circuit according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. FIG.

図16に示すメモリセル(MC)が図15に示すメモリセル(MC)と相違するのは、1対の負荷PチャンネルMOSトランジスタ(MPUL、MPUR)のNウェルが、電源電圧Vddに接続されるのではなくディープスタンバイスイッチMPSWが接続されるセルアレーソース線arvddに接続されていることである。   The memory cell (MC) shown in FIG. 16 is different from the memory cell (MC) shown in FIG. 15 in that the N well of a pair of load P-channel MOS transistors (MPUL, MPUR) is connected to the power supply voltage Vdd. In other words, it is connected to the cell array source line arvdd to which the deep standby switch MPSW is connected.

メモリセル(MC)のリーク電流の低減の観点では、図15に示すメモリセル(MC)よりも、図16に示すメモリセル(MC)が有利である。しかし、図16に示すメモリセル(MC)では、セルアレーソース線arvddに接続される1対の負荷PチャンネルMOSトランジスタ(MPUL、MPUR)のNウェルを、電源電圧Vddに接続される周辺回路(peripheral)やSRAMモジュール以外の他のPチャンネルMOSトランジスタ(MPUL、MPUR)のNウェルと電気的に分離する必要がある。   From the viewpoint of reducing the leakage current of the memory cell (MC), the memory cell (MC) shown in FIG. 16 is more advantageous than the memory cell (MC) shown in FIG. However, in the memory cell (MC) shown in FIG. 16, the N well of a pair of load P-channel MOS transistors (MPUL, MPUR) connected to the cell array source line arvdd is connected to the peripheral circuit ( (peripheral) and other N-wells of P-channel MOS transistors (MPUL, MPUR) other than SRAM modules must be electrically isolated.

例えば、トリプルウェル構造の半導体集積回路では、複数のPチャンネルMOSトランジスタの複数のNウェルを電気的に相互に分離するためには、P型基板中に複数のNウェルを相互に離間して形成する必要がある。従って、半導体集積回路のチップ面積の削減の観点では、図16に示すメモリセル(MC)よりも、図15に示すメモリセル(MC)が有利である。その結果、半導体集積回路の設計に際して、半導体集積回路のチップ面積の削減を優先すれば、図15に示すメモリセル(MC)が選択され、メモリセル(MC)のリーク電流の低減を優先されば、図16に示すメモリセル(MC)が選択される。   For example, in a semiconductor integrated circuit having a triple well structure, in order to electrically isolate a plurality of N wells of a plurality of P channel MOS transistors from each other, a plurality of N wells are formed apart from each other in a P-type substrate. There is a need to. Therefore, from the viewpoint of reducing the chip area of the semiconductor integrated circuit, the memory cell (MC) shown in FIG. 15 is more advantageous than the memory cell (MC) shown in FIG. As a result, in designing a semiconductor integrated circuit, if priority is given to reducing the chip area of the semiconductor integrated circuit, the memory cell (MC) shown in FIG. 15 is selected, and if reduction of leakage current of the memory cell (MC) is given priority. The memory cell (MC) shown in FIG. 16 is selected.

図17は、図14に示した本発明の実施の形態3による半導体集積回路の3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールに含まれる複数のメモリセル(MC)の他の構成を示す図である。   FIG. 17 shows another configuration of a plurality of memory cells (MC) included in each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) of the semiconductor integrated circuit according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. FIG.

図17に示すメモリセル(MC)が図15に示すメモリセル(MC)と相違するのは、1対の負荷PチャンネルMOSトランジスタ(MPUL、MPUR)のNウェルにPMOS基板バイアス電圧Vbpが供給される一方、1対の駆動NチャンネルMOSトランジスタ(MNDL、MNDR)と1対の転送NチャンネルMOSトランジスタ(MNSL、MNSR)とのPウェルにNMOS基板バイアス電圧Vbnが供給されていることである。PMOS基板バイアス電圧VbpとNMOS基板バイアス電圧Vbnとは基板バイアス発生回路(図示せず)から生成され、基板バイアス発生回路は製造プロセスや温度や電源電圧の変動に応答して適切な電圧値を有するPMOS基板バイアス電圧VbpとNMOS基板バイアス電圧Vbnを生成する。従って、メモリセル(MC)の1対の負荷PチャンネルMOSトランジスタ(MPUL、MPUR)と1対の駆動NチャンネルMOSトランジスタ(MNDL、MNDR)とからなるCMOSインバータのロジックスレッシュホールド電圧が、動作電圧arvdd−arvssの略中間の電圧値に設定されるものとなる。その結果、メモリセル(MC)のリーク電流が低減され、メモリセル(MC)のデータ保持特性が改善されることが可能となる。   The memory cell (MC) shown in FIG. 17 is different from the memory cell (MC) shown in FIG. 15 in that the PMOS substrate bias voltage Vbp is supplied to the N well of a pair of load P-channel MOS transistors (MPUL, MPUR). On the other hand, the NMOS substrate bias voltage Vbn is supplied to the P well of the pair of driving N channel MOS transistors (MNDL, MNDR) and the pair of transfer N channel MOS transistors (MNSL, MNSR). The PMOS substrate bias voltage Vbp and the NMOS substrate bias voltage Vbn are generated from a substrate bias generation circuit (not shown), and the substrate bias generation circuit has appropriate voltage values in response to variations in the manufacturing process, temperature, and power supply voltage. A PMOS substrate bias voltage Vbp and an NMOS substrate bias voltage Vbn are generated. Accordingly, the logic threshold voltage of the CMOS inverter composed of a pair of load P-channel MOS transistors (MPUL, MPUR) and a pair of driving N-channel MOS transistors (MNDL, MNDR) of the memory cell (MC) is determined as the operating voltage arvdd. It is set to a voltage value approximately in the middle of -arvss. As a result, the leakage current of the memory cell (MC) is reduced, and the data retention characteristics of the memory cell (MC) can be improved.

[実施の形態4]
《実施の形態4の半導体集積回路の構成》
図18は、本発明の実施の形態4による半導体集積回路の構成を示す図である。
[Embodiment 4]
<< Configuration of Semiconductor Integrated Circuit of Embodiment 4 >>
FIG. 18 is a diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit according to the fourth embodiment of the present invention.

図18に示す本発明の実施の形態4による半導体集積回路が、図14に示す本発明の実施の形態3による半導体集積回路と相違するのは、次の点である。   The semiconductor integrated circuit according to the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 18 is different from the semiconductor integrated circuit according to the third embodiment of the present invention shown in FIG.

すなわち、図18に示す本発明の実施の形態3による半導体集積回路には、図11に示す本発明の実施の形態2による半導体集積回路に含まれていたNチャンネルMOSトランジスタで構成されたディープスタンバイスイッチMSWS21、MSWS22、MSWS23がセルアレーソース線arvss21、22、23とローカル電源線vssl21、vssm22との間に追加されている。   That is, the semiconductor integrated circuit according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. 18 includes a deep standby composed of an N-channel MOS transistor included in the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. Switches MSWS21, MSWS22, and MSWS23 are added between the cell array source lines arvss21, 22, and 23 and the local power supply lines vssl21 and vssm22.

その結果、図18に示す本発明の実施の形態3による半導体集積回路で、PチャンネルMOSトランジスタで構成されたディープスタンバイスイッチMPSWS21、MPSWS22、MPSWS23が電源電圧Vddとセルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvdd21、22、23の間に接続され、NチャンネルMOSトランジスタで構成されたディープスタンバイスイッチMSWS21、MSWS22、MSWS23がセルアレーソース線arvss21、22、23とローカル電源線vssl21、vssm22との間に接続されている。   As a result, in the semiconductor integrated circuit according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. 18, the deep standby switches MPSWS21, MPSWS22, and MPSWS23 formed of P-channel MOS transistors are connected to the cell array source line of the power supply voltage Vdd and the cell array (cell_array). Deep standby switches MSWS21, MSWS22, and MSWS23, which are connected between arvdd21, 22, and 23 and configured by N-channel MOS transistors, are connected between cell array source lines arvss21, 22, and 23 and local power supply lines vssl21 and vssm22. ing.

ロジック回路(logic)と第1のSRAMモジュール(SRAM1)のディープスタンバイ状態では、制御信号cnt21がローレベルに設定され、第1の電源スイッチPWSW21がオフ状態とされ、制御信号rsb21がローレベルに設定され、周辺回路電源スイッチPESW21とアクティブ電源スイッチSW21がオフ状態となる。更に制御信号rs21がローレベルに設定され、制御信号rsp21がハイレベルに設定されて、ソース線電位制御回路のスイッチMSW21、MPSW21がオフ状態となる。   In the deep standby state of the logic circuit (logic) and the first SRAM module (SRAM1), the control signal cnt21 is set to the low level, the first power switch PWSW21 is turned off, and the control signal rsb21 is set to the low level. Then, the peripheral circuit power switch PESW21 and the active power switch SW21 are turned off. Further, the control signal rs21 is set to a low level, the control signal rsp21 is set to a high level, and the switches MSW21 and MPSW21 of the source line potential control circuit are turned off.

また第2のSRAMモジュール(SRAM2)のディープスタンバイ状態では、制御信号cnt22がローレベルに設定され、第2の電源スイッチPWSW22がオフ状態とされ、制御信号rsb22がローレベルに設定され、周辺回路電源スイッチPESW22とアクティブ電源スイッチSW22がオフ状態となる。更に制御信号rs22がローレベルに設定され、制御信号rsp22がハイレベルに設定され、ソース線電位制御回路のスイッチMSW22、MPSW22がオフ状態となる。   In the deep standby state of the second SRAM module (SRAM2), the control signal cnt22 is set to a low level, the second power switch PWSW22 is turned off, the control signal rsb22 is set to a low level, and the peripheral circuit power supply The switch PESW22 and the active power switch SW22 are turned off. Further, the control signal rs22 is set to a low level, the control signal rsp22 is set to a high level, and the switches MSW22 and MPSW22 of the source line potential control circuit are turned off.

更に第3のSRAMモジュール(SRAM3)のディープスタンバイ状態では、制御信号cnt23がローレベルに設定され、第3の電源スイッチPWSW23がオフ状態とされ、制御信号rsb23がローレベルに設定され、周辺回路電源スイッチPESW23とアクティブ電源スイッチSW23がオフ状態となる。更に制御信号rs23がローレベルに設定され、制御信号rsp23がハイレベルに設定され、ソース線電位制御回路のスイッチMSW23、MPSW23がオフ状態となる。   Further, in the deep standby state of the third SRAM module (SRAM 3), the control signal cnt23 is set to a low level, the third power switch PWSW23 is turned off, the control signal rsb23 is set to a low level, and the peripheral circuit power supply is set. The switch PESW23 and the active power switch SW23 are turned off. Further, the control signal rs23 is set to a low level, the control signal rsp23 is set to a high level, and the switches MSW23 and MPSW23 of the source line potential control circuit are turned off.

図18に示す本発明の実施の形態4による半導体集積回路では、3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)には電源側のPチャンネルMOSトランジスタで構成されたディープスタンバイスイッチMPSWS21、MPSWS22、MPSWS23と接地側のNチャンネルMOSトランジスタで構成されたディープスタンバイスイッチMSWS21、MSWS22、MSWS23とが接続されている。ディープスタンバイ状態では、特に電源側ディープスタンバイスイッチMPSWS21、22、23と接地側ディープスタンバイスイッチMSWS21、22、23の両者がオフ状態に制御されるので、ディープスタンバイ状態に制御されるセルアレー(cell_array)のリーク電流を確実に低減することが可能となる。従って、セルアレー(cell_array)の複数のメモリセル(MC)で、1対の負荷PチャンネルMOSトランジスタ(MPUL、MPUR)のNウェルに電源電圧Vddが供給され、1対の駆動NチャンネルMOSトランジスタ(MNDL、MNDR)と1対の転送NチャンネルMOSトランジスタ(MNSL、MNSR)とのPウェルにローカル電源線vssm22の電位が供給された状態でも、ディープスタンバイ状態のメモリセル(MC)のリーク電流を低減することが可能となる。このディープスタンバイ状態のリーク電流は、電源電圧Vddが供給されるNウェルとローカル電源線vssm22の電位が供給されるPウェルとの間のPN接合の微弱な逆方向電流となる。   In the semiconductor integrated circuit according to the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 18, three SRAM modules (SRAMs 1, 2, 3) include deep standby switches MPSWS21, MPSWS22, and MPSWS23 each composed of a P-channel MOS transistor on the power source side. Deep standby switches MSWS21, MSWS22, and MSWS23, which are N-channel MOS transistors on the ground side, are connected. In the deep standby state, in particular, since both the power supply side deep standby switches MPSWS21, 22, 23 and the ground side deep standby switches MSWS21, 22, 23 are controlled to the off state, the cell array (cell_array) controlled to the deep standby state is controlled. Leakage current can be reliably reduced. Accordingly, the power supply voltage Vdd is supplied to the N well of the pair of load P-channel MOS transistors (MPUL, MPUR) in the plurality of memory cells (MC) of the cell array (cell_array), and the pair of drive N-channel MOS transistors (MNDL). MNDR) and a pair of transfer N-channel MOS transistors (MNSL, MNSR), the leakage current of the memory cell (MC) in the deep standby state is reduced even when the potential of the local power supply line vssm22 is supplied to the P well. It becomes possible. The leakage current in the deep standby state becomes a weak reverse current at the PN junction between the N well to which the power supply voltage Vdd is supplied and the P well to which the potential of the local power supply line vssm22 is supplied.

[実施の形態5]
《実施の形態5の半導体集積回路の構成》
図19は、本発明の実施の形態5による半導体集積回路の構成を示す図である。
[Embodiment 5]
<< Configuration of Semiconductor Integrated Circuit of Embodiment 5 >>
FIG. 19 is a diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit according to the fifth embodiment of the present invention.

図19に示す本発明の実施の形態5による半導体集積回路が、図11に示す本発明の実施の形態2による半導体集積回路と相違するのは、次の点である。   The semiconductor integrated circuit according to the fifth embodiment of the present invention shown in FIG. 19 is different from the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 11 in the following points.

すなわち、図19に示す本発明の実施の形態5による半導体集積回路の3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)のソース線電位制御回路のNチャンネルMOSトランジスタMN21、MN22、MN23のゲートとセルアレーソース線arvss21、22、23との間にはPチャンネルMOSトランジスタMCP21、MCP22、MCP23のドレイン・ソース経路が接続される一方、3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)のソース線電位制御回路のNチャンネルMOSトランジスタMN21、MN22、MN23のゲートとローカル電源線vssl21、vssm22との間にはNチャンネルMOSトランジスタMCN21、MCN22、MCN23のドレイン・ソース経路が接続されている。   That is, the gate and cell array of the N channel MOS transistors MN21, MN22, MN23 of the source line potential control circuit of the three SRAM modules (SRAM1, 2, 3) of the semiconductor integrated circuit according to the fifth embodiment of the present invention shown in FIG. The drain / source paths of the P-channel MOS transistors MCP21, MCP22, MCP23 are connected between the source lines arvss21, 22, 23, while the source line potential control circuit of the three SRAM modules (SRAM1, 2, 3) is connected. The drain / source paths of the N-channel MOS transistors MCN21, MCN22, and MCN23 are connected between the gates of the N-channel MOS transistors MN21, MN22, and MN23 and the local power supply lines vssl21 and vssm22.

最初に、SRAMモジュール(SRAM1、2、3)のアクティブ状態では、制御信号cnt21、22、23がハイレベルに設定され、電源スイッチPWSW21、22、23がオン状態とされ、ローカル電源線vssl21、vssm22が接地電位Vssに設定される。次に制御信号rsb21、22、23がハイレベルに設定され、周辺回路電源スイッチPESW21、22、23とアクティブ電源スイッチSW21、22、23とがオン状態となるので、SRAMモジュール(SRAM1、2、3)の周辺回路(peripheral)とセルアレー(cell_array)とがアクティブ状態とされる。   First, in the active state of the SRAM module (SRAM 1, 2, 3), the control signals cnt21, 22, 23 are set to the high level, the power switches PWSW21, 22, 23 are turned on, and the local power lines vssl21, vssm22 are set. Is set to the ground potential Vss. Next, the control signals rsb21, 22, 23 are set to a high level, and the peripheral circuit power switches PESW21, 22, 23 and the active power switches SW21, 22, 23 are turned on. ) Peripheral circuit and cell array (cell_array) are activated.

次にSRAMモジュール(SRAM1、2、3)のスタンバイ状態では、制御信号cnt21、22、23がハイレベルに設定され、電源スイッチPWSW21、22、23がオン状態とされる。また制御信号rsb21、22、23がローレベルに設定され、周辺回路電源スイッチPESW21、22、23とアクティブ電源スイッチSW21、22、23とがオフ状態となる。この時には、制御信号rs21、22、23がローレベルとされ、PチャンネルMOSトランジスタMCP21、MCP22、MCP23がオン状態とされ、ソース線電位制御回路のNチャンネルMOSトランジスタMN21、MN22、MN23はダイオードとして動作する。従って、SRAMモジュール(SRAM1、2、3)のセルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvss21、22、23の電位は接地電位Vssより若干高いレベルに設定され、セルアレー(cell_array)の保持データが破壊されない程度にセルアレーの電流が低減される。   Next, in the standby state of the SRAM module (SRAM 1, 2, 3), the control signals cnt21, 22, 23 are set to the high level, and the power switches PWSW21, 22, 23 are turned on. Further, the control signals rsb21, 22, 23 are set to a low level, and the peripheral circuit power switches PESW21, 22, 23 and the active power switches SW21, 22, 23 are turned off. At this time, the control signals rs21, 22, and 23 are set to low level, the P-channel MOS transistors MCP21, MCP22, and MCP23 are turned on, and the N-channel MOS transistors MN21, MN22, and MN23 of the source line potential control circuit operate as diodes. To do. Therefore, the potentials of the cell array source lines arvss 21, 22, and 23 of the cell array (cell_array) of the SRAM module (SRAM 1, 2, 3) are set to a level slightly higher than the ground potential Vss, and the data held in the cell array (cell_array) is not destroyed. To the extent the cell array current is reduced.

SRAMモジュール(SRAM1、2、3)のディープスタンバイ状態では、制御信号cnt21、22、23がローレベルに設定され、電源スイッチPWSW21、22、23がオフ状態とされる。また制御信号rsb21、22、23がローレベルに設定され、周辺回路電源スイッチPESW21、22、23とアクティブ電源スイッチSW21、22、23とがオフ状態となる。この時には、制御信号rs21、22、23がハイレベルとされ、NチャンネルMOSトランジスタMCN21、MCN22、MCN23がオン状態とされて、ソース線電位制御回路のNチャンネルMOSトランジスタMN21、MN22、MN23はオフ状態となる。従って、ソース線電位制御回路の抵抗RN21、22、23の抵抗値を高抵抗に設定することによって、SRAMモジュール(SRAM1、2、3)のセルアレー(cell_array)の動作電流は大幅に削減されることが可能となる。   In the deep standby state of the SRAM module (SRAM 1, 2, 3), the control signals cnt21, 22, 23 are set to a low level, and the power switches PWSW21, 22, 23 are turned off. Further, the control signals rsb21, 22, 23 are set to a low level, and the peripheral circuit power switches PESW21, 22, 23 and the active power switches SW21, 22, 23 are turned off. At this time, the control signals rs21, 22, and 23 are set to the high level, the N-channel MOS transistors MCN21, MCN22, and MCN23 are turned on, and the N-channel MOS transistors MN21, MN22, and MN23 of the source line potential control circuit are turned off. It becomes. Therefore, the operating current of the cell array (cell_array) of the SRAM module (SRAM 1, 2, 3) can be significantly reduced by setting the resistance values of the resistors RN21, 22, 23 of the source line potential control circuit to a high resistance. Is possible.

[実施の形態6]
《実施の形態6の半導体集積回路の構成》
図20は、本発明の実施の形態6による半導体集積回路の構成を示す図である。
[Embodiment 6]
<< Configuration of Semiconductor Integrated Circuit of Embodiment 6 >>
FIG. 20 is a diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit according to the sixth embodiment of the present invention.

図20に示す本発明の実施の形態6による半導体集積回路が、図19に示す本発明の実施の形態5による半導体集積回路と相違するのは、次の点である。   The semiconductor integrated circuit according to the sixth embodiment of the present invention shown in FIG. 20 is different from the semiconductor integrated circuit according to the fifth embodiment of the present invention shown in FIG. 19 in the following points.

すなわち、図19に示す本発明の実施の形態5による半導体集積回路の3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)のソース線電位制御回路の抵抗RN21、22、23が、図20に示す本発明の実施の形態6による半導体集積回路の3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)のソース線電位制御回路のNチャンネルMOSトランジスタMRN21、22、23に置換されていることである。このNチャンネルMOSトランジスタMRN21、22、23の制御ゲートにはCMOSインバータが接続されているので、NチャンネルMOSトランジスタMRN21、22、23の制御ゲートには制御信号rs21、22、23の反転信号が供給される。   That is, the resistors RN21, 22, and 23 of the source line potential control circuit of the three SRAM modules (SRAMs 1, 2, and 3) of the semiconductor integrated circuit according to the fifth embodiment of the present invention shown in FIG. In other words, the N-channel MOS transistors MRN21, 22, 23 of the source line potential control circuit of the three SRAM modules (SRAM1, 2, 3) of the semiconductor integrated circuit according to the sixth embodiment are replaced. Since a CMOS inverter is connected to the control gates of the N-channel MOS transistors MRN21, 22, 23, the inverted signals of the control signals rs21, 22, 23 are supplied to the control gates of the N-channel MOS transistors MRN21, 22, 23. Is done.

従って、図20に示す本発明の実施の形態6による半導体集積回路のディープスタンバイ状態では、ハイレベルの制御信号rs21、22、23によってソース線電位制御回路のNチャンネルMOSトランジスタMN21、MN22、MN23がオフ状態とされる際に、NチャンネルMOSトランジスタMRN21、22、23もオフ状態とされ、SRAMモジュール(SRAM1、2、3)のセルアレー(cell_array)の動作電流は大幅に削減されることが可能となる。   Therefore, in the deep standby state of the semiconductor integrated circuit according to the sixth embodiment of the present invention shown in FIG. 20, the N-channel MOS transistors MN21, MN22, and MN23 of the source line potential control circuit are activated by the high level control signals rs21, 22, and 23. When the transistor is turned off, the N-channel MOS transistors MRN21, 22, and 23 are also turned off, and the operating current of the cell array (cell_array) of the SRAM module (SRAM1, 2, 3) can be greatly reduced. Become.

[実施の形態7]
《実施の形態7の半導体集積回路の構成》
図21は、本発明の実施の形態7による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの構成を示す図である。
[Embodiment 7]
<< Configuration of Semiconductor Integrated Circuit of Embodiment 7 >>
FIG. 21 is a diagram showing a configuration of each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the seventh embodiment of the present invention.

本発明の実施の形態7による半導体集積回路では、図21に図示されていないが、図11に示した本発明の実施の形態2による半導体集積回路と同様に、ロジック回路(logic)のローカル電源線と第1のSRAMモジュール(SRAM1)のローカル電源線とは第1のローカル電源線vssl21で共有される。第2のSRAMモジュール(SRAM2)のローカル電源線と第3のSRAMモジュール(SRAM3)のローカル電源線とは第2のローカル電源線vssm22で共有される。共有された第1のローカル電源線vssl21と接地電位Vssの間に接続された第1の電源スイッチPWSW21は、ロジック回路(logic)と第1のSRAMモジュール(SRAM1)とで共有される。更に、共有された第2のローカル電源線vssm22と接地電位Vssの間に接続された第2の電源スイッチPWSW22と第3の電源スイッチPWSW23は、第2のSRAMモジュール(SRAM2)と第3のSRAMモジュール(SRAM3)とで共有される。   Although the semiconductor integrated circuit according to the seventh embodiment of the present invention is not shown in FIG. 21, the local power supply of the logic circuit (logic) is similar to the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. The line and the local power line of the first SRAM module (SRAM 1) are shared by the first local power line vssl21. The local power supply line of the second SRAM module (SRAM2) and the local power supply line of the third SRAM module (SRAM3) are shared by the second local power supply line vssm22. The first power switch PWSW21 connected between the shared first local power supply line vssl21 and the ground potential Vss is shared by the logic circuit (logic) and the first SRAM module (SRAM1). Furthermore, the second power switch PWSW22 and the third power switch PWSW23 connected between the shared second local power supply line vssm22 and the ground potential Vss are connected to the second SRAM module (SRAM2) and the third SRAM. It is shared with the module (SRAM 3).

また、本発明の実施の形態7による半導体集積回路の第1のSRAMモジュール(SRAM1)では、周辺回路(peripheral)と第1のローカル電源線vssl21との間に周辺回路電源スイッチPESW21が接続され、セルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvss21と第1のローカル電源線vssl21との間には、以下に説明するソース線電位制御回路が接続されている。また、第2のSRAMモジュール(SRAM2)でも、周辺回路(peripheral)と第2のローカル電源線vssm22との間に周辺回路電源スイッチPESW22が接続され、セルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvss22と第2のローカル電源線vssm22との間には、以下に説明するソース線電位制御回路が接続されている。更に、第3のSRAMモジュール(SRAM3)でも、周辺回路(peripheral)と第2のローカル電源線vssm22との間に周辺回路電源スイッチPESW23が接続され、セルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvss23と第2のローカル電源線vssm22との間には、以下に説明するソース線電位制御回路が接続されている。   In the first SRAM module (SRAM1) of the semiconductor integrated circuit according to the seventh embodiment of the present invention, the peripheral circuit power switch PESW21 is connected between the peripheral circuit (peripheral) and the first local power supply line vssl21. A source line potential control circuit described below is connected between the cell array source line arvss21 and the first local power supply line vssl21 of the cell array (cell_array). Also in the second SRAM module (SRAM2), the peripheral circuit power switch PESW22 is connected between the peripheral circuit (peripheral) and the second local power supply line vssm22, and the cell array source line arvss22 of the cell array (cell_array) is connected to the second SRAM module (SRAM2). A source line potential control circuit described below is connected between the two local power supply lines vssm22. Further, in the third SRAM module (SRAM3), the peripheral circuit power switch PESW23 is connected between the peripheral circuit (peripheral) and the second local power supply line vssm22, and the cell array source line arvss23 of the cell array (cell_array) is connected to the third SRAM module (SRAM3). A source line potential control circuit described below is connected between the two local power supply lines vssm22.

《ソース線電位制御回路》
図21に示すように、本発明の実施の形態7による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールのソース線電位制御回路は、セルアレーソース線arvssとローカル電源線vssmとの間に抵抗RN1とNチャンネルMOSトランジスタMN_L1との並列接続を含んでいる。
<< Source line potential control circuit >>
As shown in FIG. 21, the source line potential control circuit of each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM 1, 2 and 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the seventh embodiment of the present invention includes a cell array source line arvss and A parallel connection of a resistor RN1 and an N-channel MOS transistor MN_L1 is included between the local power supply line vssm.

電源電圧VddとNチャンネルMOSトランジスタMN_L1の制御ゲートとの間に2個のPチャンネルMOSトランジスタMP_L1、MP_L2のソース・ドレイン経路が直列接続され、NチャンネルMOSトランジスタMN_L1のドレインと制御ゲートとの間に2個のNチャンネルMOSトランジスタMN_L5、MN_L4のドレイン・ソース経路が直列接続されている。   Source / drain paths of two P-channel MOS transistors MP_L1 and MP_L2 are connected in series between the power supply voltage Vdd and the control gate of the N-channel MOS transistor MN_L1, and between the drain of the N-channel MOS transistor MN_L1 and the control gate. The drain / source paths of the two N-channel MOS transistors MN_L5 and MN_L4 are connected in series.

NチャンネルMOSトランジスタMN_L1の制御ゲートとローカル電源線vssmとの間には、制御ゲートに制御信号rs2が供給されるNチャンネルMOSトランジスタMN_L3のドレイン・ソース経路が接続されている。   Between the control gate of the N-channel MOS transistor MN_L1 and the local power supply line vssm, the drain / source path of the N-channel MOS transistor MN_L3 to which the control signal rs2 is supplied is connected to the control gate.

制御信号rsb1がCMOSインバータINV_L1の入力端子に供給され、CMOSインバータINV_L1の出力信号がPチャンネルMOSトランジスタMP_L2の制御ゲートとNチャンネルMOSトランジスタMN_L4の制御ゲートとに供給される。制御信号rs2がPチャンネルMOSトランジスタMP_L1の制御ゲートとCMOSインバータINV_L2の入力端子に供給され、CMOSインバータINV_L2の出力信号がNチャンネルMOSトランジスタMN_L5の制御ゲートに供給される。   The control signal rsb1 is supplied to the input terminal of the CMOS inverter INV_L1, and the output signal of the CMOS inverter INV_L1 is supplied to the control gate of the P-channel MOS transistor MP_L2 and the control gate of the N-channel MOS transistor MN_L4. The control signal rs2 is supplied to the control gate of the P-channel MOS transistor MP_L1 and the input terminal of the CMOS inverter INV_L2, and the output signal of the CMOS inverter INV_L2 is supplied to the control gate of the N-channel MOS transistor MN_L5.

《アクティブ状態》
図21に示すSRAMモジュールのアクティブ状態では制御信号cnt、制御信号rsb1、制御信号rs2がそれぞれハイレベル、ハイレベル、ローレベルに設定されるので、電源スイッチPWSWがオン状態となり、直列接続された2個のPチャンネルMOSトランジスタMP_L1、MP_L2がオン状態となり、NチャンネルMOSトランジスタMN_L1がオン状態となる。
《Active state》
In the active state of the SRAM module shown in FIG. 21, the control signal cnt, the control signal rsb1, and the control signal rs2 are set to a high level, a high level, and a low level, respectively, so that the power switch PWSW is turned on and connected in series 2 The P channel MOS transistors MP_L1 and MP_L2 are turned on, and the N channel MOS transistor MN_L1 is turned on.

従って、ローカル電源線vssmは接地電位Vssに設定されて、周辺回路電源スイッチPESWもオン状態となるので、周辺回路(peripheral)がアクティブ状態とされる。更に、NチャンネルMOSトランジスタMN_L1のオン状態によってセルアレーソース線arvssの電位が接地電位Vssに設定され、セルアレー(cell_array)もアクティブ状態とされて、図21に示すSRAMモジュールの書き込み動作もしくは読み出し動作の実行が可能となる。   Accordingly, the local power supply line vssm is set to the ground potential Vss, and the peripheral circuit power switch PESW is also turned on, so that the peripheral circuit (peripheral) is activated. Further, the potential of the cell array source line arvss is set to the ground potential Vss by turning on the N-channel MOS transistor MN_L1, and the cell array (cell_array) is also activated, so that the write operation or read operation of the SRAM module shown in FIG. Execution becomes possible.

《スタンバイ状態》
図21に示すSRAMモジュールのスタンバイ状態では制御信号cnt、制御信号rsb1、制御信号rs2がそれぞれハイレベル、ローレベル、ローレベルに設定されるので、電源スイッチPWSWがオン状態となり、直列接続された2個のNチャンネルMOSトランジスタMN_L5、MN_L4がオン状態となり、NチャンネルMOSトランジスタMN_L1がダイオードとして動作する。
<Standby state>
In the standby state of the SRAM module shown in FIG. 21, since the control signal cnt, the control signal rsb1, and the control signal rs2 are set to the high level, the low level, and the low level, respectively, the power switch PWSW is turned on and connected in series 2 The N channel MOS transistors MN_L5 and MN_L4 are turned on, and the N channel MOS transistor MN_L1 operates as a diode.

従って、周辺回路電源スイッチPESWはオフ状態となって、周辺回路(peripheral)がスタンバイ状態とされる。更にNチャンネルMOSトランジスタMN_L1のダイオード動作によってセルアレーソース線arvssの電位が接地電位Vssより若干高いレベルに設定され、セルアレー(cell_array)の保持データが破壊されない程度にセルアレーの電流が低減される。   Therefore, the peripheral circuit power switch PESW is turned off, and the peripheral circuit (peripheral) is set in the standby state. Further, the potential of the cell array source line arvss is set to a level slightly higher than the ground potential Vss by the diode operation of the N-channel MOS transistor MN_L1, and the current of the cell array is reduced to such an extent that the stored data of the cell array (cell_array) is not destroyed.

《ディープスタンバイ状態》
図21に示すSRAMモジュールのディープスタンバイ状態では、制御信号rsb1、制御信号rs2がそれぞれローレベル、ハイレベルに設定されるので、チャンネルMOSトランジスタMN_L3がオン状態となり、NチャンネルMOSトランジスタMN_L1がオフ状態となる。従って、ソース線電位制御回路の抵抗RN1の抵抗値を高抵抗に設定することによって、SRAMモジュールのセルアレー(cell_array)の動作電流は大幅に削減されることが可能となる。
《Deep standby state》
In the deep standby state of the SRAM module shown in FIG. 21, the control signal rsb1 and the control signal rs2 are set to a low level and a high level, respectively, so that the channel MOS transistor MN_L3 is turned on and the N channel MOS transistor MN_L1 is turned off. Become. Accordingly, by setting the resistance value of the resistor RN1 of the source line potential control circuit to a high resistance, the operating current of the cell array (cell_array) of the SRAM module can be greatly reduced.

[実施の形態8]
《実施の形態8の半導体集積回路の構成》
図22は、本発明の実施の形態8による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの構成を示す図である。
[Embodiment 8]
<< Configuration of Semiconductor Integrated Circuit of Embodiment 8 >>
FIG. 22 is a diagram showing a configuration of each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the eighth embodiment of the present invention.

本発明の実施の形態8による半導体集積回路では、図22に図示されていないが、図11に示した本発明の実施の形態2による半導体集積回路と同様に、ロジック回路(logic)のローカル電源線と第1のSRAMモジュール(SRAM1)のローカル電源線とは第1のローカル電源線vssl21で共有される。第2のSRAMモジュール(SRAM2)のローカル電源線と第3のSRAMモジュール(SRAM3)のローカル電源線とは第2のローカル電源線vssm22で共有される。共有された第1のローカル電源線vssl21と接地電位Vssの間に接続された第1の電源スイッチPWSW21は、ロジック回路(logic)と第1のSRAMモジュール(SRAM1)とで共有される。更に、共有された第2のローカル電源線vssm22と接地電位Vssの間に接続された第2の電源スイッチPWSW22と第3の電源スイッチPWSW23は、第2のSRAMモジュール(SRAM2)と第3のSRAMモジュール(SRAM3)とで共有される。   The semiconductor integrated circuit according to the eighth embodiment of the present invention is not shown in FIG. 22, but is similar to the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. The line and the local power line of the first SRAM module (SRAM 1) are shared by the first local power line vssl21. The local power supply line of the second SRAM module (SRAM2) and the local power supply line of the third SRAM module (SRAM3) are shared by the second local power supply line vssm22. The first power switch PWSW21 connected between the shared first local power supply line vssl21 and the ground potential Vss is shared by the logic circuit (logic) and the first SRAM module (SRAM1). Furthermore, the second power switch PWSW22 and the third power switch PWSW23 connected between the shared second local power supply line vssm22 and the ground potential Vss are connected to the second SRAM module (SRAM2) and the third SRAM. It is shared with the module (SRAM 3).

また、本発明の実施の形態8による半導体集積回路の第1のSRAMモジュール(SRAM1)では、周辺回路(peripheral)と第1のローカル電源線vssl21との間に周辺回路電源スイッチPESW21が接続され、セルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvss21と第1のローカル電源線vssl21との間には、以下に説明するソース線電位制御回路が接続されている。また、第2のSRAMモジュール(SRAM2)でも、周辺回路(peripheral)と第2のローカル電源線vssm22との間に周辺回路電源スイッチPESW22が接続され、セルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvss22と第2のローカル電源線vssm22との間には、以下に説明するソース線電位制御回路が接続されている。更に、第3のSRAMモジュール(SRAM3)でも、周辺回路(peripheral)と第2のローカル電源線vssm22との間に周辺回路電源スイッチPESW23が接続され、セルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvss23と第2のローカル電源線vssm22との間には、以下に説明するソース線電位制御回路が接続されている。   In the first SRAM module (SRAM1) of the semiconductor integrated circuit according to the eighth embodiment of the present invention, the peripheral circuit power switch PESW21 is connected between the peripheral circuit (peripheral) and the first local power supply line vssl21. A source line potential control circuit described below is connected between the cell array source line arvss21 and the first local power supply line vssl21 of the cell array (cell_array). Also in the second SRAM module (SRAM2), the peripheral circuit power switch PESW22 is connected between the peripheral circuit (peripheral) and the second local power supply line vssm22, and the cell array source line arvss22 of the cell array (cell_array) is connected to the second SRAM module (SRAM2). A source line potential control circuit described below is connected between the two local power supply lines vssm22. Further, in the third SRAM module (SRAM3), the peripheral circuit power switch PESW23 is connected between the peripheral circuit (peripheral) and the second local power supply line vssm22, and the cell array source line arvss23 of the cell array (cell_array) is connected to the third SRAM module (SRAM3). A source line potential control circuit described below is connected between the two local power supply lines vssm22.

《ソース線電位制御回路》
図22に示すように、本発明の実施の形態8による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールのソース線電位制御回路は、セルアレーソース線arvssとローカル電源線vssmとの間に抵抗RN1とNチャンネルMOSトランジスタMN_L1との並列接続を含んでいる。
<< Source line potential control circuit >>
As shown in FIG. 22, the source line potential control circuit of each SRAM module of the three SRAM modules (SRAMs 1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the eighth embodiment of the present invention is the cell array source line arvss. A parallel connection of a resistor RN1 and an N-channel MOS transistor MN_L1 is included between the local power supply line vssm.

電源電圧VddとNチャンネルMOSトランジスタMN_L1の制御ゲートとの間に2個のPチャンネルMOSトランジスタMP_L1、MP_L2のソース・ドレイン経路が直列接続され、NチャンネルMOSトランジスタMN_L1のドレインと制御ゲートとの間に2個のPチャンネルMOSトランジスタMP_L5、MP_L4のソース・ドレイン経路が直列接続されている。   Source / drain paths of two P-channel MOS transistors MP_L1 and MP_L2 are connected in series between the power supply voltage Vdd and the control gate of the N-channel MOS transistor MN_L1, and between the drain of the N-channel MOS transistor MN_L1 and the control gate. The source / drain paths of the two P-channel MOS transistors MP_L5 and MP_L4 are connected in series.

NチャンネルMOSトランジスタMN_L1の制御ゲートとローカル電源線vssmとの間には、制御ゲートに制御信号rs2が供給されるNチャンネルMOSトランジスタMN_L3のドレイン・ソース経路が接続されている。   Between the control gate of the N-channel MOS transistor MN_L1 and the local power supply line vssm, the drain / source path of the N-channel MOS transistor MN_L3 to which the control signal rs2 is supplied is connected to the control gate.

制御信号rsb1がPチャンネルMOSトランジスタMP_L4の制御ゲートとCMOSインバータINV_L1の入力端子に供給され、CMOSインバータINV_L1の出力信号がPチャンネルMOSトランジスタMP_L2の制御ゲートに供給される。制御信号rs2がPチャンネルMOSトランジスタMP_L1の制御ゲートとPチャンネルMOSトランジスタMP_L5の制御ゲートとに供給される。   The control signal rsb1 is supplied to the control gate of the P-channel MOS transistor MP_L4 and the input terminal of the CMOS inverter INV_L1, and the output signal of the CMOS inverter INV_L1 is supplied to the control gate of the P-channel MOS transistor MP_L2. The control signal rs2 is supplied to the control gate of the P channel MOS transistor MP_L1 and the control gate of the P channel MOS transistor MP_L5.

《アクティブ状態》
図22に示すSRAMモジュールのアクティブ状態では制御信号cnt、制御信号rsb1、制御信号rs2がそれぞれハイレベル、ハイレベル、ローレベルに設定されるので、電源スイッチPWSWがオン状態となり、直列接続された2個のPチャンネルMOSトランジスタMP_L1、MP_L2がオン状態となり、NチャンネルMOSトランジスタMN_L1がオン状態となる。
《Active state》
In the active state of the SRAM module shown in FIG. 22, the control signal cnt, the control signal rsb1, and the control signal rs2 are set to the high level, the high level, and the low level, respectively, so that the power switch PWSW is turned on and the 2 connected in series The P channel MOS transistors MP_L1 and MP_L2 are turned on, and the N channel MOS transistor MN_L1 is turned on.

従って、ローカル電源線vssmは接地電位Vssに設定されて、周辺回路電源スイッチPESWもオン状態となるので、周辺回路(peripheral)がアクティブ状態とされる。更に、NチャンネルMOSトランジスタMN_L1のオン状態によってセルアレーソース線arvssの電位が接地電位Vssに設定され、セルアレー(cell_array)もアクティブ状態とされて、図22に示すSRAMモジュールの書き込み動作もしくは読み出し動作の実行が可能となる。   Accordingly, the local power supply line vssm is set to the ground potential Vss, and the peripheral circuit power switch PESW is also turned on, so that the peripheral circuit (peripheral) is activated. Further, the potential of the cell array source line arvss is set to the ground potential Vss by turning on the N-channel MOS transistor MN_L1, and the cell array (cell_array) is also activated, so that the write operation or read operation of the SRAM module shown in FIG. Execution becomes possible.

《スタンバイ状態》
図22に示すSRAMモジュールのスタンバイ状態では制御信号cnt、制御信号rsb1、制御信号rs2がそれぞれハイレベル、ローレベル、ローレベルに設定されるので、電源スイッチPWSWがオン状態となり、直列接続された2個のPチャンネルMOSトランジスタMP_L5、MP_L4がオン状態となり、NチャンネルMOSトランジスタMN_L1がダイオードとして動作する。
<Standby state>
In the standby state of the SRAM module shown in FIG. 22, the control signal cnt, the control signal rsb1, and the control signal rs2 are set to a high level, a low level, and a low level, respectively, so that the power switch PWSW is turned on and connected in series 2 The P channel MOS transistors MP_L5 and MP_L4 are turned on, and the N channel MOS transistor MN_L1 operates as a diode.

従って、周辺回路電源スイッチPESWはオフ状態となって、周辺回路(peripheral)がスタンバイ状態とされる。更にNチャンネルMOSトランジスタMN_L1のダイオード動作によってセルアレーソース線arvssの電位が接地電位Vssより若干高いレベルに設定され、セルアレー(cell_array)の保持データが破壊されない程度にセルアレーの電流が低減される。   Therefore, the peripheral circuit power switch PESW is turned off, and the peripheral circuit (peripheral) is set in the standby state. Further, the potential of the cell array source line arvss is set to a level slightly higher than the ground potential Vss by the diode operation of the N-channel MOS transistor MN_L1, and the current of the cell array is reduced to such an extent that the stored data of the cell array (cell_array) is not destroyed.

《ディープスタンバイ状態》
図22に示すSRAMモジュールのディープスタンバイ状態では、制御信号rsb1、制御信号rs2がそれぞれローレベル、ハイレベルに設定されるので、NチャンネルMOSトランジスタMN_L3がオン状態となり、NチャンネルMOSトランジスタMN_L1がオフ状態となる。従って、ソース線電位制御回路の抵抗RN1の抵抗値を高抵抗に設定することによって、SRAMモジュールのセルアレー(cell_array)の動作電流は大幅に削減されることが可能となる。
《Deep standby state》
In the deep standby state of the SRAM module shown in FIG. 22, since the control signal rsb1 and the control signal rs2 are set to the low level and the high level, respectively, the N channel MOS transistor MN_L3 is turned on and the N channel MOS transistor MN_L1 is turned off. It becomes. Accordingly, by setting the resistance value of the resistor RN1 of the source line potential control circuit to a high resistance, the operating current of the cell array (cell_array) of the SRAM module can be greatly reduced.

[実施の形態9]
《実施の形態9の半導体集積回路の構成》
図23は、本発明の実施の形態9による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの構成を示す図である。
[Embodiment 9]
<< Configuration of Semiconductor Integrated Circuit of Embodiment 9 >>
FIG. 23 is a diagram showing a configuration of each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the ninth embodiment of the present invention.

本発明の実施の形態9による半導体集積回路では、図23に図示されていないが、図14に示した本発明の実施の形態3による半導体集積回路と同様に、ロジック回路(logic)のローカル電源線と第1のSRAMモジュール(SRAM1)のローカル電源線とは第1のローカル電源線vssl21で共有される。第2のSRAMモジュール(SRAM2)のローカル電源線と第3のSRAMモジュール(SRAM3)のローカル電源線とは第2のローカル電源線vssm22で共有される。共有された第1のローカル電源線vssl21と接地電位Vssの間に接続された第1の電源スイッチPWSW21は、ロジック回路(logic)と第1のSRAMモジュール(SRAM1)とで共有される。更に、共有された第2のローカル電源線vssm22と接地電位Vssの間に接続された第2の電源スイッチPWSW22と第3の電源スイッチPWSW23は、第2のSRAMモジュール(SRAM2)と第3のSRAMモジュール(SRAM3)とで共有される。   Although the semiconductor integrated circuit according to the ninth embodiment of the present invention is not shown in FIG. 23, the local power supply of the logic circuit (logic) is similar to the semiconductor integrated circuit according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. The line and the local power line of the first SRAM module (SRAM 1) are shared by the first local power line vssl21. The local power supply line of the second SRAM module (SRAM2) and the local power supply line of the third SRAM module (SRAM3) are shared by the second local power supply line vssm22. The first power switch PWSW21 connected between the shared first local power supply line vssl21 and the ground potential Vss is shared by the logic circuit (logic) and the first SRAM module (SRAM1). Furthermore, the second power switch PWSW22 and the third power switch PWSW23 connected between the shared second local power supply line vssm22 and the ground potential Vss are connected to the second SRAM module (SRAM2) and the third SRAM. It is shared with the module (SRAM 3).

更に、本発明の実施の形態9による半導体集積回路では、図23に図示されていないが、図14に示した本発明の実施の形態3による半導体集積回路と同様に、PチャンネルMOSトランジスタで構成されたディープスタンバイスイッチMPSWS21、MPSWS22、MPSWS23が電源電圧Vddとセルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvdd21、22、23の間に接続されている。   Further, in the semiconductor integrated circuit according to the ninth embodiment of the present invention, although not shown in FIG. 23, the semiconductor integrated circuit according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. The deep standby switches MPSWS21, MPSWS22, and MPSWS23 thus connected are connected between the power supply voltage Vdd and the cell array source lines arvdd21, 22, 23 of the cell array (cell_array).

また、本発明の実施の形態9による半導体集積回路の第1のSRAMモジュール(SRAM1)では、周辺回路(peripheral)と第1のローカル電源線vssl21との間に周辺回路電源スイッチPESW21が接続され、セルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvss21と第1のローカル電源線vssl21との間には、以下に説明するソース線電位制御回路が接続されている。また、第2のSRAMモジュール(SRAM2)でも、周辺回路(peripheral)と第2のローカル電源線vssm22との間に周辺回路電源スイッチPESW22が接続され、セルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvss22と第2のローカル電源線vssm22との間には、以下に説明するソース線電位制御回路が接続されている。更に、第3のSRAMモジュール(SRAM3)でも、周辺回路(peripheral)と第2のローカル電源線vssm22との間に周辺回路電源スイッチPESW23が接続され、セルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvss23と第2のローカル電源線vssm22との間には、以下に説明するソース線電位制御回路が接続されている。   In the first SRAM module (SRAM1) of the semiconductor integrated circuit according to the ninth embodiment of the present invention, the peripheral circuit power switch PESW21 is connected between the peripheral circuit (peripheral) and the first local power supply line vssl21. A source line potential control circuit described below is connected between the cell array source line arvss21 and the first local power supply line vssl21 of the cell array (cell_array). Also in the second SRAM module (SRAM2), the peripheral circuit power switch PESW22 is connected between the peripheral circuit (peripheral) and the second local power supply line vssm22, and the cell array source line arvss22 of the cell array (cell_array) is connected to the second SRAM module (SRAM2). A source line potential control circuit described below is connected between the two local power supply lines vssm22. Further, in the third SRAM module (SRAM3), the peripheral circuit power switch PESW23 is connected between the peripheral circuit (peripheral) and the second local power supply line vssm22, and the cell array source line arvss23 of the cell array (cell_array) is connected to the third SRAM module (SRAM3). A source line potential control circuit described below is connected between the two local power supply lines vssm22.

《電源側のソース線電位制御回路》
図23に示すように、本発明の実施の形態9による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの電源側のソース線電位制御回路は、電源電圧Vddと電源側セルアレーソース線arvddとの間にPチャンネルMOSトランジスタMP1を含み、PチャンネルMOSトランジスタMP1の制御ゲートには制御信号rs2が供給される。
<< Power source side source line potential control circuit >>
As shown in FIG. 23, the source line potential control circuit on the power supply side of each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the ninth embodiment of the present invention is the power supply voltage Vdd. And a power supply side cell array source line arvdd include a P channel MOS transistor MP1, and a control signal rs2 is supplied to the control gate of the P channel MOS transistor MP1.

《接地側のソース線電位制御回路》
図23に示すように、本発明の実施の形態9による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの地側のソース線電位制御回路は、セルアレーソース線arvssとローカル電源線vssmの間に抵抗RN1とNチャンネルMOSトランジスタMN_L1との並列接続を含んでいる。
《Ground side source line potential control circuit》
As shown in FIG. 23, the source line potential control circuit on the ground side of each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the ninth embodiment of the present invention is a cell array source. A parallel connection of a resistor RN1 and an N-channel MOS transistor MN_L1 is included between the line arvss and the local power supply line vssm.

電源電圧VddとNチャンネルMOSトランジスタMN_L1の制御ゲートとの間にPチャンネルMOSトランジスタMP_M1のソース・ドレイン経路が接続され、NチャンネルMOSトランジスタMN_L1のドレインと制御ゲートとの間にはNチャンネルMOSトランジスタMN_M1のドレイン・ソース経路が接続されている。   The source / drain path of the P-channel MOS transistor MP_M1 is connected between the power supply voltage Vdd and the control gate of the N-channel MOS transistor MN_L1, and the N-channel MOS transistor MN_M1 is connected between the drain of the N-channel MOS transistor MN_L1 and the control gate. The drain and source paths are connected.

制御信号rsb1がCMOSインバータINV_L1の入力端子に供給され、CMOSインバータINV_L1の出力信号がPチャンネルMOSトランジスタMP_M1の制御ゲートとNチャンネルMOSトランジスタMN_M1の制御ゲートとに供給される。   The control signal rsb1 is supplied to the input terminal of the CMOS inverter INV_L1, and the output signal of the CMOS inverter INV_L1 is supplied to the control gate of the P-channel MOS transistor MP_M1 and the control gate of the N-channel MOS transistor MN_M1.

《アクティブ状態》
図23に示すSRAMモジュールのアクティブ状態では制御信号cnt、制御信号rsb1、制御信号rs2がそれぞれハイレベル、ハイレベル、ローレベルに設定されるので、電源スイッチPWSWがオン状態となる。従って、接地側のソース線電位制御回路では、PチャンネルMOSトランジスタMP_M1がオン状態となって、NチャンネルMOSトランジスタMN_L1がオン状態となる一方、電源側のソース線電位制御回路では、PチャンネルMOSトランジスタMP1がオン状態となる。
《Active state》
In the active state of the SRAM module shown in FIG. 23, the control signal cnt, the control signal rsb1, and the control signal rs2 are set to a high level, a high level, and a low level, respectively, so that the power switch PWSW is turned on. Therefore, in the source line potential control circuit on the ground side, the P channel MOS transistor MP_M1 is turned on and the N channel MOS transistor MN_L1 is turned on, whereas in the source line potential control circuit on the power supply side, the P channel MOS transistor MP1 is turned on.

従って、ローカル電源線vssmは接地電位Vssに設定されて、周辺回路電源スイッチPESWもオン状態となるので、周辺回路(peripheral)がアクティブ状態とされる。更に、PチャンネルMOSトランジスタMP1のオン状態によって電源側セルアレーソース線arvddの電位が電源電圧Vddに設定され、NチャンネルMOSトランジスタMN_L1のオン状態によって接地側セルアレーソース線arvssの電位が接地電位Vssに設定され、セルアレー(cell_array)もアクティブ状態とされて、図23に示すSRAMモジュールの書き込み動作もしくは読み出し動作の実行が可能となる。   Accordingly, the local power supply line vssm is set to the ground potential Vss, and the peripheral circuit power switch PESW is also turned on, so that the peripheral circuit (peripheral) is activated. Further, the potential of the power supply side cell array source line arvdd is set to the power supply voltage Vdd when the P channel MOS transistor MP1 is turned on, and the potential of the ground side cell array source line arvss is changed to the ground potential Vss when the N channel MOS transistor MN_L1 is turned on. And the cell array (cell_array) is also activated, and the SRAM module shown in FIG. 23 can execute the write operation or read operation.

《スタンバイ状態》
図23に示すSRAMモジュールのスタンバイ状態では制御信号cnt、制御信号rsb1、制御信号rs2がそれぞれハイレベル、ローレベル、ローレベルに設定されるので、電源スイッチPWSWがオン状態となり、NチャンネルMOSトランジスタMN_M1がオン状態となり、NチャンネルMOSトランジスタMN_L1がダイオードとして動作する。
<Standby state>
In the standby state of the SRAM module shown in FIG. 23, the control signal cnt, the control signal rsb1, and the control signal rs2 are set to the high level, the low level, and the low level, respectively, so that the power switch PWSW is turned on and the N-channel MOS transistor MN_M1 Is turned on, and the N-channel MOS transistor MN_L1 operates as a diode.

従って、周辺回路電源スイッチPESWはオフ状態となって、周辺回路(peripheral)がスタンバイ状態とされる。また、電源側のソース線電位制御回路では、電源電圧Vddと電源側セルアレーソース線arvddとローカル電源線vssmとの間のPチャンネルMOSトランジスタMP1は、オン状態に制御される。また更に、接地側のソース線電位制御回路では、NチャンネルMOSトランジスタMN_L1のダイオード動作によってセルアレーソース線arvssの電位が接地電位Vssよりも若干高いレベルに設定され、セルアレー(cell_array)の保持データが破壊されない程度にセルアレーの電流が低減される。   Therefore, the peripheral circuit power switch PESW is turned off, and the peripheral circuit (peripheral) is set in the standby state. In the power source side source line potential control circuit, the P channel MOS transistor MP1 between the power source voltage Vdd, the power source side cell array source line arvdd, and the local power source line vssm is controlled to be in an ON state. Furthermore, in the ground side source line potential control circuit, the potential of the cell array source line arvss is set to a level slightly higher than the ground potential Vss by the diode operation of the N channel MOS transistor MN_L1, and the data held in the cell array (cell_array) is stored. The cell array current is reduced to such an extent that it is not destroyed.

《ディープスタンバイ状態》
図23に示すSRAMモジュールのディープスタンバイ状態では、制御信号rsb1、制御信号rs2がそれぞれローレベルとハイレベルとに設定される。従って、電源側のソース線電位制御回路のPチャンネルMOSトランジスタMP1がオフ状態とされる一方、接地側のソース線電位制御回路でNチャンネルMOSトランジスタMN_M1がオン状態となり、NチャンネルMOSトランジスタMN_L1がオフ状態となる。従って、接地側のソース線電位制御回路の抵抗RN1の抵抗値を高抵抗に設定することによって、SRAMモジュールのセルアレー(cell_array)の動作電流は大幅に削減されることが可能となる。
《Deep standby state》
In the deep standby state of the SRAM module shown in FIG. 23, the control signal rsb1 and the control signal rs2 are set to a low level and a high level, respectively. Accordingly, the P-channel MOS transistor MP1 of the power source side source line potential control circuit is turned off, while the N-channel MOS transistor MN_M1 is turned on in the ground side source line potential control circuit, and the N-channel MOS transistor MN_L1 is turned off. It becomes a state. Therefore, the operating current of the cell array (cell_array) of the SRAM module can be significantly reduced by setting the resistance value of the resistor RN1 of the source line potential control circuit on the ground side to a high resistance.

[実施の形態10]
《実施の形態10の半導体集積回路の構成》
図24は、本発明の実施の形態10による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの構成を示す図である。
[Embodiment 10]
<< Configuration of Semiconductor Integrated Circuit of Embodiment 10 >>
FIG. 24 is a diagram showing a configuration of each SRAM module of three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the tenth embodiment of the present invention.

本発明の実施の形態10による半導体集積回路では、図24に図示されていないが、図11に示した本発明の実施の形態2による半導体集積回路と同様に、ロジック回路(logic)のローカル電源線と第1のSRAMモジュール(SRAM1)のローカル電源線とは第1のローカル電源線vssl21で共有される。第2のSRAMモジュール(SRAM2)のローカル電源線と第3のSRAMモジュール(SRAM3)のローカル電源線とは第2のローカル電源線vssm22で共有される。共有された第1のローカル電源線vssl21と接地電位Vssの間に接続された第1の電源スイッチPWSW21は、ロジック回路(logic)と第1のSRAMモジュール(SRAM1)とで共有される。更に、共有された第2のローカル電源線vssm22と接地電位Vssの間に接続された第2の電源スイッチPWSW22と第3の電源スイッチPWSW23は、第2のSRAMモジュール(SRAM2)と第3のSRAMモジュール(SRAM3)とで共有される。   The semiconductor integrated circuit according to the tenth embodiment of the present invention is not shown in FIG. 24. However, as in the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. The line and the local power line of the first SRAM module (SRAM 1) are shared by the first local power line vssl21. The local power supply line of the second SRAM module (SRAM2) and the local power supply line of the third SRAM module (SRAM3) are shared by the second local power supply line vssm22. The first power switch PWSW21 connected between the shared first local power supply line vssl21 and the ground potential Vss is shared by the logic circuit (logic) and the first SRAM module (SRAM1). Furthermore, the second power switch PWSW22 and the third power switch PWSW23 connected between the shared second local power supply line vssm22 and the ground potential Vss are connected to the second SRAM module (SRAM2) and the third SRAM. It is shared with the module (SRAM 3).

また本発明の実施の形態10による半導体集積回路の第1のSRAMモジュール(SRAM1)では、周辺回路(peripheral)と第1のローカル電源線vssl21との間に周辺回路電源スイッチPESW21が接続され、セルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvss21と第1のローカル電源線vssl21との間には、以下に説明するソース線電位制御回路が接続されている。また、第2のSRAMモジュール(SRAM2)でも、周辺回路(peripheral)と第2のローカル電源線vssm22との間に周辺回路電源スイッチPESW22が接続され、セルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvss22と第2のローカル電源線vssm22との間には、以下に説明するソース線電位制御回路が接続されている。更に、第3のSRAMモジュール(SRAM3)でも、周辺回路(peripheral)と第2のローカル電源線vssm22との間に周辺回路電源スイッチPESW23が接続され、セルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvss23と第2のローカル電源線vssm22との間には、以下に説明するソース線電位制御回路が接続されている。   In the first SRAM module (SRAM1) of the semiconductor integrated circuit according to the tenth embodiment of the present invention, the peripheral circuit power switch PESW21 is connected between the peripheral circuit (peripheral) and the first local power supply line vssl21, and the cell array. A source line potential control circuit described below is connected between the cell array source line arvss21 of (cell_array) and the first local power supply line vssl21. Also in the second SRAM module (SRAM2), the peripheral circuit power switch PESW22 is connected between the peripheral circuit (peripheral) and the second local power supply line vssm22, and the cell array source line arvss22 of the cell array (cell_array) is connected to the second SRAM module (SRAM2). A source line potential control circuit described below is connected between the two local power supply lines vssm22. Further, in the third SRAM module (SRAM3), the peripheral circuit power switch PESW23 is connected between the peripheral circuit (peripheral) and the second local power supply line vssm22, and the cell array source line arvss23 of the cell array (cell_array) is connected to the third SRAM module (SRAM3). A source line potential control circuit described below is connected between the two local power supply lines vssm22.

《ソース線電位制御回路》
図24に示すように本発明の実施の形態10による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールのソース線電位制御回路は、セルアレーソース線arvssとローカル電源線vssmの間にアクティブ電源スイッチSW1と抵抗RN1とNチャンネルMOSトランジスタMNOP1とディープスタンバイスイッチMN2を含んでいる。抵抗RN1とNチャンネルMOSトランジスタMNOP1との並列接続とディープスタンバイスイッチMN2は直列接続され、ディープスタンバイスイッチMN2と電源スイッチPWSWとは直列接続されている。
<< Source line potential control circuit >>
As shown in FIG. 24, the source line potential control circuit of each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM 1, 2 and 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the tenth embodiment of the present invention includes the cell array source line arvss and the local An active power switch SW1, a resistor RN1, an N-channel MOS transistor MNOP1, and a deep standby switch MN2 are included between the power lines vssm. The parallel connection of the resistor RN1 and the N-channel MOS transistor MNOP1 and the deep standby switch MN2 are connected in series, and the deep standby switch MN2 and the power switch PWSW are connected in series.

図24に示す本発明の実施の形態10による半導体集積回路は特に差動増幅器DA1を含み、NチャンネルMOSトランジスタMNOP1のドレインのセルアレーソース線arvssの電位は差動増幅器DA1の非反転入力端子(+)に供給され、基準電圧Vrefが差動増幅器DA1の反転入力端子(−)に供給され、差動増幅器DA1の出力信号がNチャンネルMOSトランジスタMNOP1の制御ゲートに供給される。   The semiconductor integrated circuit according to the tenth embodiment of the present invention shown in FIG. 24 particularly includes a differential amplifier DA1, and the potential of the cell array source line arvss at the drain of the N-channel MOS transistor MNOP1 is the non-inverting input terminal ( +), The reference voltage Vref is supplied to the inverting input terminal (−) of the differential amplifier DA1, and the output signal of the differential amplifier DA1 is supplied to the control gate of the N-channel MOS transistor MNOP1.

《アクティブ状態》
図24に示すSRAMモジュールのアクティブ状態では制御信号cnt、制御信号rs1、制御信号rs2がそれぞれハイレベル、ハイレベル、ローレベルに設定されるので、電源スイッチPWSWがオン状態となる。従って、ローカル電源線vssmは接地電位Vssに設定されて、周辺回路電源スイッチPESWもオン状態となるので、周辺回路(peripheral)がアクティブ状態とされる。更に、アクティブ電源スイッチSW1のオン状態によってセルアレーソース線arvssの電位が接地電位Vssに設定されて、セルアレー(cell_array)もアクティブ状態とされ、図24に示すSRAMモジュールの書き込み動作もしくは読み出し動作の実行が可能となる。
《Active state》
In the active state of the SRAM module shown in FIG. 24, the control signal cnt, the control signal rs1, and the control signal rs2 are set to a high level, a high level, and a low level, respectively, so that the power switch PWSW is turned on. Accordingly, the local power supply line vssm is set to the ground potential Vss, and the peripheral circuit power switch PESW is also turned on, so that the peripheral circuit (peripheral) is activated. Further, the potential of the cell array source line arvss is set to the ground potential Vss by the on state of the active power switch SW1, and the cell array (cell_array) is also activated, and the SRAM module writing operation or reading operation shown in FIG. 24 is executed. Is possible.

《スタンバイ状態》
図24に示すSRAMモジュールのスタンバイ状態では、まず差動増幅器DA1が活性化され、制御信号cnt、制御信号rs1、制御信号rs2がそれぞれハイレベル、ローレベル、ハイレベルに設定されて、電源スイッチPWSWがオン状態となり、周辺回路電源スイッチPESWはオフ状態となり、周辺回路(peripheral)がスタンバイ状態とされ、アクティブ電源スイッチSW1はオフ状態とされ、ディープスタンバイスイッチMN2がオン状態となる。更に、差動増幅器DA1の活性化によってNチャンネルMOSトランジスタMNOP1のドレインのセルアレーソース線arvssの電位が基準電圧Vrefと略等しくなるように、NチャンネルMOSトランジスタMNOP1の制御ゲートが、差動増幅器DA1の出力信号によって制御される。このようにソース線電位制御回路では、差動増幅器DA1とNチャンネルMOSトランジスタMNOP1の動作によって、セルアレーソース線arvssの電位が接地電位Vssよりも若干高い基準電圧Vrefのレベルに設定されるので、セルアレー(cell_array)の保持データが破壊されない程度にセルアレーの電流が低減される。尚、基準電圧Vrefの値は、製造プロセスや温度や電源電圧の変動に応答して適切な電圧値に設定されるものである。
<Standby state>
In the standby state of the SRAM module shown in FIG. 24, first, the differential amplifier DA1 is activated, and the control signal cnt, control signal rs1, and control signal rs2 are set to high level, low level, and high level, respectively, and the power switch PWSW Is turned on, the peripheral circuit power switch PESW is turned off, the peripheral circuit (peripheral) is set in the standby state, the active power switch SW1 is turned off, and the deep standby switch MN2 is turned on. Further, the activation of the differential amplifier DA1 causes the control gate of the N-channel MOS transistor MNOP1 to have the potential of the cell array source line arvss at the drain of the N-channel MOS transistor MNOP1 substantially equal to the reference voltage Vref. Is controlled by the output signal. Thus, in the source line potential control circuit, the potential of the cell array source line arvss is set to the level of the reference voltage Vref slightly higher than the ground potential Vss by the operations of the differential amplifier DA1 and the N-channel MOS transistor MNOP1. The cell array current is reduced to such an extent that the stored data of the cell array (cell_array) is not destroyed. Note that the value of the reference voltage Vref is set to an appropriate voltage value in response to variations in the manufacturing process, temperature, and power supply voltage.

《ディープスタンバイ状態》
図24に示すSRAMモジュールのディープスタンバイ状態では、制御信号rs1、制御信号rs2がそれぞれローレベルとローレベルとに設定されて、周辺回路電源スイッチPESWとアクティブ電源スイッチSW1とディープスタンバイスイッチMN2がオフ状態となる。従って、SRAMモジュールのセルアレー(cell_array)の動作電流は、大幅に削減されることが可能となる。
《Deep standby state》
In the deep standby state of the SRAM module shown in FIG. 24, the control signal rs1 and the control signal rs2 are set to a low level and a low level, respectively, and the peripheral circuit power switch PESW, the active power switch SW1, and the deep standby switch MN2 are turned off. It becomes. Therefore, the operating current of the cell array (cell_array) of the SRAM module can be greatly reduced.

[実施の形態11]
《実施の形態11の半導体集積回路の構成》
図25は、本発明の実施の形態11による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの構成を示す図である。
[Embodiment 11]
<< Configuration of Semiconductor Integrated Circuit of Embodiment 11 >>
FIG. 25 is a diagram showing the configuration of each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the eleventh embodiment of the present invention.

本発明の実施の形態11による半導体集積回路では、図25に図示されていないが、図11に示した本発明の実施の形態2による半導体集積回路と同様に、ロジック回路(logic)のローカル電源線と第1のSRAMモジュール(SRAM1)のローカル電源線とは第1のローカル電源線vssl21で共有される。第2のSRAMモジュール(SRAM2)のローカル電源線と第3のSRAMモジュール(SRAM3)のローカル電源線とは第2のローカル電源線vssm22で共有される。共有された第1のローカル電源線vssl21と接地電位Vssの間に接続された第1の電源スイッチPWSW21は、ロジック回路(logic)と第1のSRAMモジュール(SRAM1)とで共有される。更に、共有された第2のローカル電源線vssm22と接地電位Vssの間に接続された第2の電源スイッチPWSW22と第3の電源スイッチPWSW23は、第2のSRAMモジュール(SRAM2)と第3のSRAMモジュール(SRAM3)とで共有される。   In the semiconductor integrated circuit according to the eleventh embodiment of the present invention, although not shown in FIG. 25, as in the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. The line and the local power line of the first SRAM module (SRAM 1) are shared by the first local power line vssl21. The local power supply line of the second SRAM module (SRAM2) and the local power supply line of the third SRAM module (SRAM3) are shared by the second local power supply line vssm22. The first power switch PWSW21 connected between the shared first local power supply line vssl21 and the ground potential Vss is shared by the logic circuit (logic) and the first SRAM module (SRAM1). Furthermore, the second power switch PWSW22 and the third power switch PWSW23 connected between the shared second local power supply line vssm22 and the ground potential Vss are connected to the second SRAM module (SRAM2) and the third SRAM. It is shared with the module (SRAM 3).

また本発明の実施の形態11による半導体集積回路の第1のSRAMモジュール(SRAM1)では、周辺回路(peripheral)と第1のローカル電源線vssl21との間に周辺回路電源スイッチPESW21が接続され、セルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvss21と第1のローカル電源線vssl21との間には、以下に説明するソース線電位制御回路が接続されている。また、第2のSRAMモジュール(SRAM2)でも、周辺回路(peripheral)と第2のローカル電源線vssm22との間に周辺回路電源スイッチPESW22が接続され、セルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvss22と第2のローカル電源線vssm22との間には、以下に説明するソース線電位制御回路が接続されている。更に、第3のSRAMモジュール(SRAM3)でも、周辺回路(peripheral)と第2のローカル電源線vssm22との間に周辺回路電源スイッチPESW23が接続され、セルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvss23と第2のローカル電源線vssm22との間には、以下に説明するソース線電位制御回路が接続されている。更に、このソース線電位制御回路には、以下に説明するバイアス回路が接続されている。   In the first SRAM module (SRAM1) of the semiconductor integrated circuit according to the eleventh embodiment of the present invention, the peripheral circuit power switch PESW21 is connected between the peripheral circuit (peripheral) and the first local power supply line vssl21, and the cell array. A source line potential control circuit described below is connected between the cell array source line arvss21 of (cell_array) and the first local power supply line vssl21. Also in the second SRAM module (SRAM2), the peripheral circuit power switch PESW22 is connected between the peripheral circuit (peripheral) and the second local power supply line vssm22, and the cell array source line arvss22 of the cell array (cell_array) is connected to the second SRAM module (SRAM2). A source line potential control circuit described below is connected between the two local power supply lines vssm22. Further, in the third SRAM module (SRAM3), the peripheral circuit power switch PESW23 is connected between the peripheral circuit (peripheral) and the second local power supply line vssm22, and the cell array source line arvss23 of the cell array (cell_array) is connected to the third SRAM module (SRAM3). A source line potential control circuit described below is connected between the two local power supply lines vssm22. Further, a bias circuit described below is connected to the source line potential control circuit.

《ソース線電位制御回路》
図25に示すように本発明の実施の形態11による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールのソース線電位制御回路は、セルアレーソース線arvssとローカル電源線vssmの間にアクティブ電源スイッチSW1とNチャンネルMOSトランジスタMNI1とディープスタンバイスイッチMNI2を含んでいる。NチャンネルMOSトランジスタMNI1とディープスタンバイスイッチMNI2とは直列接続され、この直列接続とアクティブ電源スイッチSW1は並列接続されている。
<< Source line potential control circuit >>
As shown in FIG. 25, the source line potential control circuit of each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM 1, 2 and 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the eleventh embodiment of the present invention includes the cell array source line arvss and the local An active power switch SW1, an N-channel MOS transistor MNI1, and a deep standby switch MNI2 are included between the power lines vssm. The N-channel MOS transistor MNI1 and the deep standby switch MNI2 are connected in series, and the series connection and the active power switch SW1 are connected in parallel.

《バイアス回路》
図25に示すように本発明の実施の形態11による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールのソース線電位制御回路には、電源電圧Vddとローカル電源線vssmとの間に直列接続された抵抗RN2とPチャンネルMOSトランジスタMP_ICNTとNチャンネルMOSトランジスタMN_MIRとを含むバイアス回路が接続されている。
<Bias circuit>
As shown in FIG. 25, the source line potential control circuit of each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the eleventh embodiment of the present invention includes the power supply voltage Vdd and the local power supply. A bias circuit including a resistor RN2, a P-channel MOS transistor MP_ICNT, and an N-channel MOS transistor MN_MIR connected in series is connected between the line vssm.

バイアス回路では、PチャンネルMOSトランジスタMP_ICNTのソースは抵抗RN2を介して電源電圧Vddに接続され、PチャンネルMOSトランジスタMP_ICNTの制御ゲートには制御信号ibiaseが供給され、PチャンネルMOSトランジスタMP_ICNTのドレインはNチャンネルMOSトランジスタMN_MIRと接続されている。NチャンネルMOSトランジスタMN_MIRのドレインと制御ゲートとが接続されることによって、NチャンネルMOSトランジスタMN_MIRはダイオード接続され、バイアス回路のダイオード接続のNチャンネルMOSトランジスタMN_MIRとソース線電位制御回路のNチャンネルMOSトランジスタMNI1とはカレントミラーを構成する。   In the bias circuit, the source of the P-channel MOS transistor MP_ICNT is connected to the power supply voltage Vdd via the resistor RN2, the control signal ibiase is supplied to the control gate of the P-channel MOS transistor MP_ICNT, and the drain of the P-channel MOS transistor MP_ICNT is N It is connected to the channel MOS transistor MN_MIR. By connecting the drain and the control gate of the N-channel MOS transistor MN_MIR, the N-channel MOS transistor MN_MIR is diode-connected, the diode-connected N-channel MOS transistor MN_MIR of the bias circuit and the N-channel MOS transistor of the source line potential control circuit MNI1 constitutes a current mirror.

《アクティブ状態》
図25に示すSRAMモジュールのアクティブ状態では、制御信号cnt、制御信号rsb1がそれぞれハイレベル、ハイレベルに設定され、電源スイッチPWSWがオン状態となる。従って、ローカル電源線vssmは接地電位Vssに設定され、周辺回路電源スイッチPESWもオン状態となり、周辺回路(peripheral)がアクティブ状態とされる。また更に、アクティブ電源スイッチSW1のオン状態によって、セルアレーソース線arvssの電位が接地電位Vssに設定され、セルアレー(cell_array)もアクティブ状態とされて、図25に示すSRAMモジュールの書き込み動作もしくは読み出し動作の実行が可能となる。
《Active state》
In the active state of the SRAM module shown in FIG. 25, the control signal cnt and the control signal rsb1 are set to a high level and a high level, respectively, and the power switch PWSW is turned on. Accordingly, the local power line vssm is set to the ground potential Vss, the peripheral circuit power switch PESW is also turned on, and the peripheral circuit (peripheral) is activated. Furthermore, when the active power switch SW1 is turned on, the potential of the cell array source line arvss is set to the ground potential Vss, and the cell array (cell_array) is also activated, so that the write operation or read operation of the SRAM module shown in FIG. Can be executed.

《スタンバイ状態》
図25に示すSRAMモジュールのスタンバイ状態では、まず制御信号ibiaseがローレベルに設定され、バイアス回路にPチャンネルMOSトランジスタMP_ICNTがオン状態に制御される。また制御信号cnt、制御信号rsb1、制御信号rs2がハイレベル、ローレベル、ハイレベルとにそれぞれ設定されて、電源スイッチPWSWがオン状態となり、周辺回路電源スイッチPESWはオフ状態となり、周辺回路(peripheral)がスタンバイ状態とされ、ディープスタンバイスイッチMNI2がオン状態となる。また更に、バイアス回路のダイオード接続のNチャンネルMOSトランジスタMN_MIRとソース線電位制御回路のNチャンネルMOSトランジスタMNI1から構成されたカレントミラーの動作によって、セルアレーソース線arvssの電位が接地電位Vssより若干高いレベルに設定されるので、セルアレー(cell_array)の保持データが破壊されない程度にセルアレーの電流が低減される。
<Standby state>
In the standby state of the SRAM module shown in FIG. 25, first, the control signal ibiase is set to the low level, and the P-channel MOS transistor MP_ICNT is controlled to be in the ON state by the bias circuit. Further, the control signal cnt, the control signal rsb1, and the control signal rs2 are respectively set to high level, low level, and high level, the power switch PWSW is turned on, the peripheral circuit power switch PESW is turned off, and the peripheral circuit (peripheral) ) Is set to the standby state, and the deep standby switch MNI2 is turned on. Furthermore, the potential of the cell array source line arvss is slightly higher than the ground potential Vss by the operation of the current mirror composed of the diode-connected N-channel MOS transistor MN_MIR of the bias circuit and the N-channel MOS transistor MNI1 of the source line potential control circuit. Since the level is set, the current of the cell array is reduced to such an extent that the stored data of the cell array (cell_array) is not destroyed.

《ディープスタンバイ状態》
図25に示すSRAMモジュールのディープスタンバイ状態では、制御信号rsb1、制御信号rs2がそれぞれローレベルとローレベルとに設定され、周辺回路電源スイッチPESWはオフ状態となり、ディープスタンバイスイッチMNI2がオフ状態となる。従って、SRAMモジュールのセルアレー(cell_array)の動作電流は、大幅に削減されることが可能となる。
《Deep standby state》
In the deep standby state of the SRAM module shown in FIG. 25, the control signal rsb1 and the control signal rs2 are set to a low level and a low level, respectively, the peripheral circuit power switch PESW is turned off, and the deep standby switch MNI2 is turned off. . Therefore, the operating current of the cell array (cell_array) of the SRAM module can be greatly reduced.

[実施の形態12]
《実施の形態12の半導体集積回路の構成》
図26は、本発明の実施の形態12による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの構成を示す図である。
[Embodiment 12]
<< Configuration of Semiconductor Integrated Circuit of Embodiment 12 >>
FIG. 26 is a diagram showing a configuration of each SRAM module of three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the twelfth embodiment of the present invention.

本発明の実施の形態12による半導体集積回路では、図26に図示されていないが、図11に示した本発明の実施の形態2による半導体集積回路と同様に、ロジック回路(logic)のローカル電源線と第1のSRAMモジュール(SRAM1)のローカル電源線とは第1のローカル電源線vssl21で共有される。第2のSRAMモジュール(SRAM2)のローカル電源線と第3のSRAMモジュール(SRAM3)のローカル電源線とは第2のローカル電源線vssm22で共有される。共有された第1のローカル電源線vssl21と接地電位Vssの間に接続された第1の電源スイッチPWSW21は、ロジック回路(logic)と第1のSRAMモジュール(SRAM1)とで共有される。更に、共有された第2のローカル電源線vssm22と接地電位Vssの間に接続された第2の電源スイッチPWSW22と第3の電源スイッチPWSW23は、第2のSRAMモジュール(SRAM2)と第3のSRAMモジュール(SRAM3)とで共有される。   The semiconductor integrated circuit according to the twelfth embodiment of the present invention is not shown in FIG. 26. However, as in the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. The line and the local power line of the first SRAM module (SRAM 1) are shared by the first local power line vssl21. The local power supply line of the second SRAM module (SRAM2) and the local power supply line of the third SRAM module (SRAM3) are shared by the second local power supply line vssm22. The first power switch PWSW21 connected between the shared first local power supply line vssl21 and the ground potential Vss is shared by the logic circuit (logic) and the first SRAM module (SRAM1). Furthermore, the second power switch PWSW22 and the third power switch PWSW23 connected between the shared second local power supply line vssm22 and the ground potential Vss are connected to the second SRAM module (SRAM2) and the third SRAM. It is shared with the module (SRAM 3).

また本発明の実施の形態12による半導体集積回路の第1のSRAMモジュール(SRAM1)では、周辺回路(peripheral)と第1のローカル電源線vssl21との間に周辺回路電源スイッチPESW21が接続され、セルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvss21と第1のローカル電源線vssl21との間には、以下に説明するソース線電位制御回路が接続されている。また、第2のSRAMモジュール(SRAM2)でも、周辺回路(peripheral)と第2のローカル電源線vssm22との間に周辺回路電源スイッチPESW22が接続され、セルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvss22と第2のローカル電源線vssm22との間には、以下に説明するソース線電位制御回路が接続されている。更に、第3のSRAMモジュール(SRAM3)でも、周辺回路(peripheral)と第2のローカル電源線vssm22との間に周辺回路電源スイッチPESW23が接続され、セルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvss23と第2のローカル電源線vssm22との間には、以下に説明するソース線電位制御回路が接続されている。更に、このソース線電位制御回路には、以下に説明するバイアス回路が接続されている。   In the first SRAM module (SRAM1) of the semiconductor integrated circuit according to the twelfth embodiment of the present invention, the peripheral circuit power switch PESW21 is connected between the peripheral circuit (peripheral) and the first local power supply line vssl21, and the cell array. A source line potential control circuit described below is connected between the cell array source line arvss21 of (cell_array) and the first local power supply line vssl21. Also in the second SRAM module (SRAM2), the peripheral circuit power switch PESW22 is connected between the peripheral circuit (peripheral) and the second local power supply line vssm22, and the cell array source line arvss22 of the cell array (cell_array) is connected to the second SRAM module (SRAM2). A source line potential control circuit described below is connected between the two local power supply lines vssm22. Further, in the third SRAM module (SRAM3), the peripheral circuit power switch PESW23 is connected between the peripheral circuit (peripheral) and the second local power supply line vssm22, and the cell array source line arvss23 of the cell array (cell_array) is connected to the third SRAM module (SRAM3). A source line potential control circuit described below is connected between the two local power supply lines vssm22. Further, a bias circuit described below is connected to the source line potential control circuit.

《ソース線電位制御回路とバイアス回路》
図26に示すように本発明の実施の形態12による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールのソース線電位制御回路は、セルアレーソース線arvssとローカル電源線vssmの間にアクティブ電源スイッチSW1とNチャンネルMOSトランジスタMNI21とディープスタンバイスイッチMN2とCMOS転送スイッチPASSTRとCMOSインバータINV_PASSとを含んでいる。ソース線電位制御回路で、セルアレーソース線arvssとローカル電源線vssmの間には、アクティブ電源スイッチSW1とNチャンネルMOSトランジスタMNI21とは並列接続されている。NチャンネルMOSトランジスタMNI21の制御ゲートとローカル電源線vssmとの間に、制御ゲートに制御信号rs2が供給されるディープスタンバイスイッチMN2のドレイン・ソース経路が接続されている。
<< Source line potential control circuit and bias circuit >>
As shown in FIG. 26, the source line potential control circuit of each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM 1, 2 and 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the twelfth embodiment of the present invention includes the cell array source line arvss and the local An active power switch SW1, an N-channel MOS transistor MNI21, a deep standby switch MN2, a CMOS transfer switch PASSSTR, and a CMOS inverter INV_PASS are included between the power lines vssm. In the source line potential control circuit, the active power switch SW1 and the N-channel MOS transistor MNI21 are connected in parallel between the cell array source line arvss and the local power line vssm. Between the control gate of the N-channel MOS transistor MNI21 and the local power supply line vssm, the drain / source path of the deep standby switch MN2 to which the control signal rs2 is supplied is connected to the control gate.

図26に示すように本発明の実施の形態12による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールのソース線電位制御回路には、電源電圧Vddとローカル電源線vssmとの間に直列接続された抵抗RN2とPチャンネルMOSトランジスタMP_ICNTとNチャンネルMOSトランジスタMN_MIRとを含むバイアス回路が接続されている。   As shown in FIG. 26, the source line potential control circuit of each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the twelfth embodiment of the present invention includes the power supply voltage Vdd and the local power supply. A bias circuit including a resistor RN2, a P-channel MOS transistor MP_ICNT, and an N-channel MOS transistor MN_MIR connected in series is connected between the line vssm.

バイアス回路では、PチャンネルMOSトランジスタMP_ICNTのソースは抵抗RN2を介して電源電圧Vddに接続され、PチャンネルMOSトランジスタMP_ICNTの制御ゲートには制御信号ibiaseが供給され、PチャンネルMOSトランジスタMP_ICNTのドレインはNチャンネルMOSトランジスタMN_MIRと接続されている。NチャンネルMOSトランジスタMN_MIRのドレインと制御ゲートとが接続されることによって、NチャンネルMOSトランジスタMN_MIRはダイオード接続されている。バイアス回路のダイオード接続のNチャンネルMOSトランジスタMN_MIRとソース線電位制御回路のNチャンネルMOSトランジスタMNI21は、CMOS転送スイッチPASSTRの並列接続のPチャンネルMOSトランジスタとNチャンネルMOSトランジスタのドレイン・ソース経路を介して接続される。制御信号rsb1はCMOS転送スイッチPASSTRのPチャンネルMOSトランジスタの制御ゲートとCMOSインバータINV_PASSの入力端子に供給され、CMOSインバータINV_PASSの出力信号はCMOS転送スイッチPASSTRのNチャンネルMOSトランジスタの制御ゲートに供給される。スタンバイ状態では制御信号rsb1はローレベルに設定されて、CMOS転送スイッチPASSTRの並列接続のPチャンネルMOSトランジスタとNチャンネルMOSトランジスタの両者がオン状態となり、バイアス回路のダイオード接続のNチャンネルMOSトランジスタMN_MIRとソース線電位制御回路のNチャンネルMOSトランジスタMNI21はカレントミラーを構成する。   In the bias circuit, the source of the P-channel MOS transistor MP_ICNT is connected to the power supply voltage Vdd via the resistor RN2, the control signal ibiase is supplied to the control gate of the P-channel MOS transistor MP_ICNT, and the drain of the P-channel MOS transistor MP_ICNT is N It is connected to the channel MOS transistor MN_MIR. By connecting the drain of the N-channel MOS transistor MN_MIR and the control gate, the N-channel MOS transistor MN_MIR is diode-connected. The diode-connected N-channel MOS transistor MN_MIR of the bias circuit and the N-channel MOS transistor MNI21 of the source line potential control circuit are connected via the drain / source paths of the P-channel MOS transistor and N-channel MOS transistor connected in parallel with the CMOS transfer switch PASSSTR. Connected. The control signal rsb1 is supplied to the control gate of the P-channel MOS transistor of the CMOS transfer switch PASSSTR and the input terminal of the CMOS inverter INV_PASS, and the output signal of the CMOS inverter INV_PASS is supplied to the control gate of the N-channel MOS transistor of the CMOS transfer switch PASSSTR. . In the standby state, the control signal rsb1 is set to a low level, both the P-channel MOS transistor and the N-channel MOS transistor connected in parallel of the CMOS transfer switch PASSSTR are turned on, and the diode-connected N-channel MOS transistor MN_MIR of the bias circuit The N channel MOS transistor MNI21 of the source line potential control circuit constitutes a current mirror.

《アクティブ状態》
図26に示すSRAMモジュールのアクティブ状態では、制御信号cnt、制御信号rsb1がそれぞれハイレベル、ハイレベルに設定され、電源スイッチPWSWがオン状態となる。従って、ローカル電源線vssmは接地電位Vssに設定され、周辺回路電源スイッチPESWもオン状態となり、周辺回路(peripheral)がアクティブ状態とされる。また更に、アクティブ電源スイッチSW1のオン状態によって、セルアレーソース線arvssの電位が接地電位Vssに設定され、セルアレー(cell_array)もアクティブ状態とされて、図26に示すSRAMモジュールの書き込み動作もしくは読み出し動作の実行が可能となる。
《Active state》
In the active state of the SRAM module shown in FIG. 26, the control signal cnt and the control signal rsb1 are set to a high level and a high level, respectively, and the power switch PWSW is turned on. Accordingly, the local power line vssm is set to the ground potential Vss, the peripheral circuit power switch PESW is also turned on, and the peripheral circuit (peripheral) is activated. Furthermore, when the active power switch SW1 is turned on, the potential of the cell array source line arvss is set to the ground potential Vss, and the cell array (cell_array) is also activated, so that the write operation or read operation of the SRAM module shown in FIG. Can be executed.

《スタンバイ状態》
図26に示すSRAMモジュールのスタンバイ状態では、まず制御信号ibiaseがローレベルに設定され、バイアス回路にPチャンネルMOSトランジスタMP_ICNTがオン状態に制御される。また制御信号cnt、制御信号rsb1、制御信号rs2がハイレベル、ローレベル、ローレベルとにそれぞれ設定されて、電源スイッチPWSWがオン状態となり、周辺回路電源スイッチPESWはオフ状態となり、周辺回路(peripheral)がスタンバイ状態とされ、アクティブ電源スイッチSW1がオフ状態となる。更に、バイアス回路のダイオード接続のNチャンネルMOSトランジスタMN_MIRとソース線電位制御回路のNチャンネルMOSトランジスタMNI21とから構成されたカレントミラーの動作によって、セルアレーソース線arvssの電位が接地電位Vssより若干高いレベルに設定されるので、セルアレー(cell_array)の保持データが破壊されない程度にセルアレーの電流が低減される。
<Standby state>
In the standby state of the SRAM module shown in FIG. 26, first, the control signal ibiase is set to the low level, and the P-channel MOS transistor MP_ICNT is controlled to be in the ON state by the bias circuit. Further, the control signal cnt, the control signal rsb1, and the control signal rs2 are respectively set to a high level, a low level, and a low level, the power switch PWSW is turned on, the peripheral circuit power switch PESW is turned off, and the peripheral circuit (peripheral) ) Is set to the standby state, and the active power switch SW1 is turned off. Further, the potential of the cell array source line arvss is slightly higher than the ground potential Vss by the operation of the current mirror composed of the diode-connected N channel MOS transistor MN_MIR of the bias circuit and the N channel MOS transistor MNI21 of the source line potential control circuit. Since the level is set, the current of the cell array is reduced to such an extent that the stored data of the cell array (cell_array) is not destroyed.

《ディープスタンバイ状態》
図26に示すSRAMモジュールのディープスタンバイ状態では、制御信号ibiaseがハイレベルに設定され、制御信号rsb1、制御信号rs2がそれぞれローレベルとハイレベルに設定されて、周辺回路電源スイッチPESWはオフ状態に、バイアス回路がオフ状態に、ディープスタンバイスイッチMN2がオン状態に、NチャンネルMOSトランジスタMNI21がオフ状態になる。従って、SRAMモジュールのセルアレー(cell_array)の動作電流は、大幅に削減されることが可能となる。
《Deep standby state》
In the deep standby state of the SRAM module shown in FIG. 26, the control signal ibiase is set to a high level, the control signal rsb1 and the control signal rs2 are set to a low level and a high level, respectively, and the peripheral circuit power switch PESW is turned off. The bias circuit is turned off, the deep standby switch MN2 is turned on, and the N-channel MOS transistor MNI21 is turned off. Therefore, the operating current of the cell array (cell_array) of the SRAM module can be greatly reduced.

[実施の形態13]
《実施の形態13の半導体集積回路の構成》
図27は、本発明の実施の形態13による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの構成を示す図である。
[Embodiment 13]
<< Configuration of Semiconductor Integrated Circuit of Embodiment 13 >>
FIG. 27 is a diagram showing a configuration of each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the thirteenth embodiment of the present invention.

図27に示す本発明の実施の形態13による半導体集積回路が、図26に示した本発明の実施の形態12による半導体集積回路と相違するのは、下記の点のみである。   The semiconductor integrated circuit according to the thirteenth embodiment of the present invention shown in FIG. 27 differs from the semiconductor integrated circuit according to the twelfth embodiment of the present invention shown in FIG. 26 only in the following points.

すなわち、相違の第1点は、図26に示した本発明の実施の形態12の半導体集積回路のソース線制御回路のアクティブ電源スイッチSW1とNチャンネルMOSトランジスタMNI21との並列接続は、図27に示す本発明の実施の形態13による半導体集積回路のソース線制御回路では単一のNチャンネルMOSトランジスタMN23に置換されていることである。   That is, the first difference is that the parallel connection between the active power switch SW1 and the N-channel MOS transistor MNI21 in the source line control circuit of the semiconductor integrated circuit according to the twelfth embodiment of the present invention shown in FIG. The source line control circuit of the semiconductor integrated circuit according to the thirteenth embodiment of the present invention is replaced with a single N-channel MOS transistor MN23.

更に、相違の第2点は、図27に示す本発明の実施の形態13による半導体集積回路のソース線制御回路にはPチャンネルMOSトランジスタMP_HOLDが追加され、このPチャンネルMOSトランジスタMP_HOLDのソースと制御ゲートとドレインとは、電源電圧Vddと制御信号rsb1とNチャンネルMOSトランジスタMN23の制御ゲートにそれぞれ接続されていることである。   Further, the second difference is that a P-channel MOS transistor MP_HOLD is added to the source line control circuit of the semiconductor integrated circuit according to the thirteenth embodiment of the present invention shown in FIG. 27, and the source and control of the P-channel MOS transistor MP_HOLD are controlled. The gate and drain are connected to the power supply voltage Vdd, the control signal rsb1, and the control gate of the N-channel MOS transistor MN23, respectively.

《アクティブ状態》
図27に示すSRAMモジュールのアクティブ状態では、制御信号cnt、制御信号rsb1がそれぞれハイレベル、ハイレベルに設定され、電源スイッチPWSWがオン状態となる。従って、ローカル電源線vssmは接地電位Vssに設定され、周辺回路電源スイッチPESWもオン状態となり、周辺回路(peripheral)がアクティブ状態とされる。また更に、ハイレベルの制御信号rsb1によってCMOSインバータINV_PASSの出力信号がローレベルとなり、PチャンネルMOSトランジスタMP_HOLDとNチャンネルMOSトランジスタMN23とがオン状態となる。その結果、セルアレーソース線arvssの電位が接地電位Vssに設定され、セルアレー(cell_array)もアクティブ状態とされて、図27に示すSRAMモジュールの書き込み動作もしくは読み出し動作の実行が可能となる。
《Active state》
In the active state of the SRAM module shown in FIG. 27, the control signal cnt and the control signal rsb1 are set to a high level and a high level, respectively, and the power switch PWSW is turned on. Accordingly, the local power line vssm is set to the ground potential Vss, the peripheral circuit power switch PESW is also turned on, and the peripheral circuit (peripheral) is activated. Further, the output signal of the CMOS inverter INV_PASS is set to the low level by the high level control signal rsb1, and the P channel MOS transistor MP_HOLD and the N channel MOS transistor MN23 are turned on. As a result, the potential of the cell array source line arvss is set to the ground potential Vss, the cell array (cell_array) is also activated, and the SRAM module shown in FIG. 27 can perform the write operation or read operation.

《スタンバイ状態》
図27に示すSRAMモジュールのスタンバイ状態では、まず制御信号ibiaseがローレベルに設定され、バイアス回路にPチャンネルMOSトランジスタMP_ICNTがオン状態に制御される。また制御信号cnt、制御信号rsb1、制御信号rs2がハイレベル、ローレベル、ローレベルとにそれぞれ設定されて、電源スイッチPWSWがオン状態となり、周辺回路電源スイッチPESWはオフ状態となり、周辺回路(peripheral)がスタンバイ状態とされる。ローレベルの制御信号rsb1によってCMOSインバータINV_PASSの出力信号がハイレベルとなり、PチャンネルMOSトランジスタMP_HOLDがオフ状態となり、CMOS転送スイッチPASSTRの並列接続のPチャンネルMOSトランジスタとNチャンネルMOSトランジスタの両者がオン状態となる。従って、バイアス回路のダイオード接続のNチャンネルMOSトランジスタMN_MIRとソース線電位制御回路のNチャンネルMOSトランジスタMN23とから構成されたカレントミラーの動作によって、セルアレーソース線arvssの電位が接地電位Vssよりも若干高いレベルに設定されるので、セルアレー(cell_array)の保持データが破壊されない程度にセルアレーの電流が低減される。
<Standby state>
In the standby state of the SRAM module shown in FIG. 27, first, the control signal ibiase is set to the low level, and the P-channel MOS transistor MP_ICNT is controlled to be in the ON state by the bias circuit. Further, the control signal cnt, the control signal rsb1, and the control signal rs2 are respectively set to a high level, a low level, and a low level, the power switch PWSW is turned on, the peripheral circuit power switch PESW is turned off, and the peripheral circuit (peripheral) ) Is set to the standby state. The low level control signal rsb1 causes the output signal of the CMOS inverter INV_PASS to be at a high level, the P channel MOS transistor MP_HOLD is turned off, and both the P channel MOS transistor and the N channel MOS transistor connected in parallel with the CMOS transfer switch PASSSTR are turned on. It becomes. Therefore, the potential of the cell array source line arvss is slightly higher than the ground potential Vss by the operation of the current mirror composed of the diode-connected N channel MOS transistor MN_MIR of the bias circuit and the N channel MOS transistor MN23 of the source line potential control circuit. Since it is set to a high level, the current of the cell array is reduced to such an extent that the stored data of the cell array (cell_array) is not destroyed.

《ディープスタンバイ状態》
図27に示すSRAMモジュールのディープスタンバイ状態では、制御信号ibiaseがハイレベルに設定され、制御信号rsb1、制御信号rs2がそれぞれローレベルとハイレベルに設定されて、周辺回路電源スイッチPESWはオフ状態に、バイアス回路がオフ状態に、ディープスタンバイスイッチMN2がオン状態に、NチャンネルMOSトランジスタMN23がオフ状態になる。従って、SRAMモジュールのセルアレー(cell_array)の動作電流は、大幅に削減されることが可能となる。
《Deep standby state》
In the deep standby state of the SRAM module shown in FIG. 27, the control signal ibiase is set to a high level, the control signal rsb1 and the control signal rs2 are set to a low level and a high level, respectively, and the peripheral circuit power switch PESW is turned off. The bias circuit is turned off, the deep standby switch MN2 is turned on, and the N-channel MOS transistor MN23 is turned off. Therefore, the operating current of the cell array (cell_array) of the SRAM module can be greatly reduced.

[実施の形態14]
《実施の形態14の半導体集積回路の構成》
図28は、本発明の実施の形態14による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの構成を示す図である。
[Embodiment 14]
<< Configuration of Semiconductor Integrated Circuit of Embodiment 14 >>
FIG. 28 is a diagram showing a configuration of each SRAM module of three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the fourteenth embodiment of the present invention.

図28に示す本発明の実施の形態14による半導体集積回路が図27に示した本発明の実施の形態13による半導体集積回路と相違するのは、下記の点のみである。   The semiconductor integrated circuit according to the fourteenth embodiment of the present invention shown in FIG. 28 differs from the semiconductor integrated circuit according to the thirteenth embodiment of the present invention shown in FIG. 27 only in the following points.

すなわち、相違点は、図28に示す本発明の実施の形態14による半導体集積回路のソース線制御回路には電圧モニタ回路(voltage_monotor)と分圧回路(Rdd、Rref、Rss)とが追加されることである。   That is, the difference is that a voltage monitor circuit (voltage_monotor) and a voltage dividing circuit (Rdd, Rref, Rss) are added to the source line control circuit of the semiconductor integrated circuit according to the fourteenth embodiment of the present invention shown in FIG. That is.

分圧回路の3個の分圧抵抗Rdd、Rref、Rssは電源電圧Vddとローカル電源線vssmとの間に直列接続され、中間の分圧抵抗Rrefの電位差は電圧モニタ回路(voltage_monotor)の一方の差動入力端子に供給される。また更に、セルアレー(cell_array)の電源電圧Vddとセルアレーソース線arvssとの間の電位差は、電圧モニタ回路(voltage_monotor)の他方の差動入力端子に供給される。   The three voltage dividing resistors Rdd, Rref, Rss of the voltage dividing circuit are connected in series between the power supply voltage Vdd and the local power supply line vssm, and the potential difference of the intermediate voltage dividing resistor Rref is one of the voltage monitor circuits (voltage_monotor). Supplied to the differential input terminal. Furthermore, the potential difference between the power supply voltage Vdd of the cell array (cell_array) and the cell array source line arvss is supplied to the other differential input terminal of the voltage monitor circuit (voltage_monotor).

従って、スタンバイ状態で電圧モニタ回路(voltage_monotor)は、セルアレー(cell_array)の電源電圧Vddとセルアレーソース線arvssとの間の電位差と中間の分圧抵抗Rrefの電位差とを比較して、両電位差が一致するようにバイアス回路のPチャンネルMOSトランジスタMP_ICNTの制御ゲートの制御信号ibiaseの電圧レベルを制御するものである。すなわち、電圧モニタ回路(voltage_monotor)の比較出力端子outから生成される出力制御信号ibiaseが、バイアス回路のPチャンネルMOSトランジスタMP_ICNTの制御ゲートに供給される。   Therefore, in the standby state, the voltage monitor circuit (voltage_monotor) compares the potential difference between the power supply voltage Vdd of the cell array (cell_array) and the cell array source line arvss with the potential difference of the intermediate voltage dividing resistor Rref. The voltage level of the control signal ibiase of the control gate of the P-channel MOS transistor MP_ICNT of the bias circuit is controlled so as to match. That is, the output control signal ibiase generated from the comparison output terminal out of the voltage monitor circuit (voltage_monotor) is supplied to the control gate of the P-channel MOS transistor MP_ICNT of the bias circuit.

また更に、電圧モニタ回路(voltage_monotor)は、セルアレー(cell_array)の電源電圧Vddとセルアレーソース線arvssの間の短絡状態を検出することも可能である。この短絡状態では、セルアレー(cell_array)の電源電圧Vddとセルアレーソース線arvssとの間の電位差は中間の分圧抵抗Rrefの電位差よりも著しく低下するものである。短絡状態の検出結果は、電圧モニタ回路(voltage_monotor)の他の出力端子Voutから生成されることが可能である。   Furthermore, the voltage monitor circuit (voltage_monotor) can also detect a short circuit state between the power supply voltage Vdd of the cell array (cell_array) and the cell array source line arvss. In this short circuit state, the potential difference between the power supply voltage Vdd of the cell array (cell_array) and the cell array source line arvss is significantly lower than the potential difference of the intermediate voltage dividing resistor Rref. The detection result of the short-circuit state can be generated from the other output terminal Vout of the voltage monitor circuit (voltage_monotor).

[実施の形態15]
《実施の形態15の半導体集積回路の構成》
図29は、本発明の実施の形態15による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの構成を示す図である。
[Embodiment 15]
<< Configuration of Semiconductor Integrated Circuit of Fifteenth Embodiment >>
FIG. 29 is a diagram showing a configuration of each SRAM module of three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the fifteenth embodiment of the present invention.

図29に示す本発明の実施の形態15による半導体集積回路が、図28に示した本発明の実施の形態14による半導体集積回路と相違するのは、下記の点のみである。   The semiconductor integrated circuit according to the fifteenth embodiment of the present invention shown in FIG. 29 is different from the semiconductor integrated circuit according to the fourteenth embodiment of the present invention shown in FIG. 28 only in the following points.

すなわち、相違点は、図29に示す本発明の実施の形態15による半導体集積回路のソース線制御回路では、図28に示した本発明の実施の形態14による半導体集積回路のソース線制御回路の分圧回路の下側の分圧抵抗RssがNチャンネルMOSトランジスタSW_REFとCMOSインバータINV_REFとに置換されていることである。   That is, the difference is that in the source line control circuit of the semiconductor integrated circuit according to the fifteenth embodiment of the present invention shown in FIG. 29, the source line control circuit of the semiconductor integrated circuit according to the fourteenth embodiment of the present invention shown in FIG. This is that the voltage dividing resistor Rss on the lower side of the voltage dividing circuit is replaced with an N-channel MOS transistor SW_REF and a CMOS inverter INV_REF.

すなわち、図29に示した本発明の実施の形態15による半導体集積回路のソース線制御回路では、分圧回路の中間の分圧抵抗Rrefとローカル電源線vssmとの間にはNチャンネルMOSトランジスタSW_REFのドレイン・ソース経路が接続されている。NチャンネルMOSトランジスタSW_REFの制御ゲートはCMOSインバータINV_REFの出力端子に接続され、CMOSインバータINV_REFの入力端子は制御信号rsb1が供給される。   That is, in the source line control circuit of the semiconductor integrated circuit according to the fifteenth embodiment of the present invention shown in FIG. 29, the N-channel MOS transistor SW_REF is interposed between the voltage dividing resistor Rref in the middle of the voltage dividing circuit and the local power supply line vssm. The drain and source paths are connected. The control gate of the N-channel MOS transistor SW_REF is connected to the output terminal of the CMOS inverter INV_REF, and the control signal rsb1 is supplied to the input terminal of the CMOS inverter INV_REF.

従って、図29に示すSRAMモジュールのアクティブ状態では、制御信号rsb1がハイレベルに設定され、NチャンネルMOSトランジスタSW_REFがオフ状態となり、分圧回路の消費電流を削減する。スタンバイ状態とディープスタンバイ状態では、制御信号rsb1がローレベルに設定され、NチャンネルMOSトランジスタSW_REFがオン状態となり、分圧回路の中間の分圧抵抗Rrefに動作電流が供給される。   Therefore, in the active state of the SRAM module shown in FIG. 29, the control signal rsb1 is set to a high level, the N-channel MOS transistor SW_REF is turned off, and the current consumption of the voltage dividing circuit is reduced. In the standby state and the deep standby state, the control signal rsb1 is set to a low level, the N-channel MOS transistor SW_REF is turned on, and an operating current is supplied to the voltage dividing resistor Rref in the middle of the voltage dividing circuit.

[実施の形態16]
《実施の形態16の半導体集積回路の構成》
図30は、本発明の実施の形態16による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの構成を示す図である。
[Embodiment 16]
<< Configuration of Semiconductor Integrated Circuit of Embodiment 16 >>
FIG. 30 is a diagram showing a configuration of each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the sixteenth embodiment of the present invention.

図30に示す本発明の実施の形態16による半導体集積回路が、図25に示した本発明の実施の形態11による半導体集積回路と相違するのは、下記の点のみである。   The semiconductor integrated circuit according to the sixteenth embodiment of the present invention shown in FIG. 30 differs from the semiconductor integrated circuit according to the eleventh embodiment of the present invention shown in FIG. 25 only in the following points.

すなわち、相違点は、図30に示す本発明の実施の形態16による半導体集積回路では、電源電圧Vddとローカル電源線vssmとの間に直列接続された抵抗RN2とPチャンネルMOSトランジスタMP_ICNTとNチャンネルMOSトランジスタMN_MIRを含むバイアス回路が、複数のSRAMモジュールModule1、2の複数のソース線制御回路によって共有されていることである。尚、複数のSRAMモジュールModule1、2は、第1と第2のSRAMモジュール(SRAM1、2)であったり、第2と第3のSRAMモジュール(SRAM2、3)であったり、第1と第3のSRAMモジュール(SRAM1、3)であったりすることが可能である。   That is, the difference is that in the semiconductor integrated circuit according to the sixteenth embodiment of the present invention shown in FIG. 30, resistor RN2, P-channel MOS transistor MP_ICNT and N-channel connected in series between power supply voltage Vdd and local power supply line vssm The bias circuit including the MOS transistor MN_MIR is shared by the plurality of source line control circuits of the plurality of SRAM modules Module 1 and 2. The plurality of SRAM modules Modules 1 and 2 are first and second SRAM modules (SRAM 1 and 2), second and third SRAM modules (SRAM 2 and 3), and first and third SRAM modules. SRAM modules (SRAMs 1 and 3).

図30に示す本発明の実施の形態16による半導体集積回路では、複数のSRAMモジュールModule1、2の複数のセルアレー(cell_array)の複数のセルアレーソース線arvss1、2とローカル電源線vssmとの間にはNチャンネルMOSトランジスタMNI1とディープスタンバイスイッチMNI2とが直列接続されている。この直列接続のNチャンネルMOSトランジスタMNI1とディープスタンバイスイッチMNI2とは、複数のSRAMモジュールModule1、2の複数のセルアレー(cell_array)の複数のソース線制御回路によって共有されている。この共有のNチャンネルMOSトランジスタMNI1の制御ゲートは、カレントミラーの形態でバイアス回路のNチャンネルMOSトランジスタMN_MIRと接続されている。このように、図30に示す本発明の実施の形態16による半導体集積回路では、バイアス回路が複数のSRAMモジュールが共有されているので、バイアス回路の回路数とバイアス電流とが削減されることができる。   In the semiconductor integrated circuit according to the sixteenth embodiment of the present invention shown in FIG. 30, a plurality of cell array source lines arvss1, 2 of a plurality of cell arrays (cell_array) of a plurality of SRAM modules Modules 1, 2 and a local power supply line vssm are provided. N channel MOS transistor MNI1 and deep standby switch MNI2 are connected in series. The N-channel MOS transistor MNI1 and the deep standby switch MNI2 connected in series are shared by a plurality of source line control circuits of a plurality of cell arrays (cell_array) of a plurality of SRAM modules Module1 and SRAM2. The control gate of this shared N-channel MOS transistor MNI1 is connected to the N-channel MOS transistor MN_MIR of the bias circuit in the form of a current mirror. Thus, in the semiconductor integrated circuit according to the sixteenth embodiment of the present invention shown in FIG. 30, since the bias circuit shares a plurality of SRAM modules, the number of bias circuits and the bias current can be reduced. it can.

[実施の形態17]
《実施の形態17の半導体集積回路の構成》
図31は、本発明の実施の形態17による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの構成を示す図である。
[Embodiment 17]
<< Configuration of Semiconductor Integrated Circuit of Embodiment 17 >>
FIG. 31 is a diagram showing a configuration of each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the seventeenth embodiment of the present invention.

図31に示す本発明の実施の形態17による半導体集積回路が、図30に示す本発明の実施の形態16による半導体集積回路と相違するのは、下記の点のみである。   The semiconductor integrated circuit according to the seventeenth embodiment of the present invention shown in FIG. 31 is different from the semiconductor integrated circuit according to the sixteenth embodiment of the present invention shown in FIG. 30 only in the following points.

すなわち、第1の相違点は、図31に示す本発明の実施の形態17による半導体集積回路のソース線制御回路では、図30のソース線制御回路のディープスタンバイスイッチMNI2が削除されて、NチャンネルMOSトランジスタMNI1のソースがローカル電源線vssmに直接接続されていることである。   That is, the first difference is that, in the source line control circuit of the semiconductor integrated circuit according to the seventeenth embodiment of the present invention shown in FIG. 31, the deep standby switch MNI2 of the source line control circuit of FIG. The source of the MOS transistor MNI1 is directly connected to the local power supply line vssm.

第2の相違点は、図31に示す本発明の実施の形態17による半導体集積回路では、第1のSRAMモジュールModule1のセルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvss1とNチャンネルMOSトランジスタMNI1のドレインの間に第1のディープスタンバイスイッチMNS_M1のドレイン・ソース経路が接続され、第2のSRAMモジュールModule2のセルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvss2とNチャンネルMOSトランジスタMNI1のドレインの間に第2のディープスタンバイスイッチMNS_M2のドレイン・ソース経路が接続されていることである。   The second difference is that in the semiconductor integrated circuit according to the seventeenth embodiment of the present invention shown in FIG. 31, the cell array source line arvss1 of the cell array (cell_array) of the first SRAM module Module1 and the drain of the N-channel MOS transistor MNI1. The drain / source path of the first deep standby switch MNS_M1 is connected between the cell array source line arvss2 of the cell array (cell_array) of the second SRAM module Module2 and the drain of the N-channel MOS transistor MNI1. This means that the drain / source path of the standby switch MNS_M2 is connected.

第1のSRAMモジュールModule1のディープスタンバイ状態では制御信号rsb2がローレベルに設定され、第1のSRAMモジュールModule1のセルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvss1とNチャンネルMOSトランジスタMNI1のドレインの間に接続された第1のディープスタンバイスイッチMNS_M1がオフ状態となる。第2のSRAMモジュールModule2のディープスタンバイ状態では制御信号rsb3がローレベルに設定され、第2のSRAMモジュールModule2のセルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvss2とNチャンネルMOSトランジスタMNI1のドレインの間に接続された第2のディープスタンバイスイッチMNS_M2がオフ状態となる。   In the deep standby state of the first SRAM module Module1, the control signal rsb2 is set to a low level and is connected between the cell array source line arvss1 of the cell array (cell_array) of the first SRAM module Module1 and the drain of the N-channel MOS transistor MNI1. The first deep standby switch MNS_M1 thus turned off is turned off. In the deep standby state of the second SRAM module Module2, the control signal rsb3 is set to a low level, and is connected between the cell array source line arvss2 of the cell array (cell_array) of the second SRAM module Module2 and the drain of the N-channel MOS transistor MNI1. The second deep standby switch MNS_M2 thus set is turned off.

[実施の形態18]
《実施の形態18の半導体集積回路の構成》
図32は、本発明の実施の形態18による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの構成を示す図である。
[Embodiment 18]
<< Configuration of Semiconductor Integrated Circuit of Embodiment 18 >>
FIG. 32 shows a structure of each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the eighteenth embodiment of the present invention.

図32に示す本発明の実施の形態18による半導体集積回路が、図14に示した本発明の実施の形態3による半導体集積回路と相違するのは、下記の点のみである。   The semiconductor integrated circuit according to the eighteenth embodiment of the present invention shown in FIG. 32 differs from the semiconductor integrated circuit according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. 14 only in the following points.

すなわち、第1の相違点は、電源電圧Vddとセルアレー(cell_array)との間に接続されたPチャンネルMOSトランジスタで構成されるディープスタンバイスイッチが、複数個のPチャンネルMOSトランジスタMPSW1…MPSWmで構成されていることである。   That is, the first difference is that a deep standby switch composed of P-channel MOS transistors connected between the power supply voltage Vdd and the cell array (cell_array) is composed of a plurality of P-channel MOS transistors MPSW1... MPSWm. It is that.

第2の相違点は、ディープスタンバイスイッチを構成する複数個のPチャンネルMOSトランジスタMPSW1…MPSWmは、セルアレー(cell_array)のカラム方向(相補ビット線対方向)に配置された複数のセルアレーソース線arvdd1…arvddmに、それぞれ接続されていることである。複数のセルアレーソース線arvdd1…arvddmの各セルアレーソース線は、セルアレー(cell_array)のカラム方向(相補ビット線対方向)に配置された複数のメモリセル(MC)と接続されている。   The second difference is that the plurality of P-channel MOS transistors MPSW1... MPSWm constituting the deep standby switch are a plurality of cell array source lines arvdd1 arranged in the column direction (complementary bit line pair direction) of the cell array (cell_array). ... is connected to arvddm. Each cell array source line of the plurality of cell array source lines arvdd1... Arvddm is connected to a plurality of memory cells (MC) arranged in the column direction (complementary bit line pair direction) of the cell array (cell_array).

第3の相違点は、複数のPチャンネルMOSトランジスタMPSW1…MPSWmの複数の制御ゲートには、複数の制御信号rspb1…rspbmが供給されている。   A third difference is that a plurality of control signals rspb1... Rspbm are supplied to a plurality of control gates of the plurality of P-channel MOS transistors MPSW1.

1個のセルアレー(cell_array)に含まれた全メモリセル(MC)のスタンバイ時の電流は、ソース線制御回路の1個の抵抗RN1と1個のダイオード接続MOSトランジスタMN1によって制限されることが可能である。   The current during standby of all the memory cells (MC) included in one cell array (cell_array) can be limited by one resistor RN1 and one diode-connected MOS transistor MN1 of the source line control circuit. It is.

ディープスタンバイ時には、複数の制御信号rspb1…rspbmのハイレベルの制御信号により複数のPチャンネルMOSトランジスタMPSW1…MPSWmのオフ状態のPチャンネルMOSトランジスタに接続されたセルアレーソース線のメモリセル(MC)の電流が遮断されることが可能となる。   At the time of deep standby, the memory cells (MC) of the cell array source line connected to the P channel MOS transistors in the OFF state of the plurality of P channel MOS transistors MPSW1... MPSWm by the high level control signals of the plurality of control signals rspb1. The current can be cut off.

[実施の形態19]
《実施の形態19の半導体集積回路の構成》
図33は、本発明の実施の形態19による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの構成を示す図である。
[Embodiment 19]
<< Configuration of Semiconductor Integrated Circuit of Embodiment 19 >>
FIG. 33 shows a structure of each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the nineteenth embodiment of the present invention.

図33に示す本発明の実施の形態19による半導体集積回路が、図32に示した本発明の実施の形態18による半導体集積回路と相違するのは、下記の点のみである。   The semiconductor integrated circuit according to the nineteenth embodiment of the present invention shown in FIG. 33 is different from the semiconductor integrated circuit according to the eighteenth embodiment of the present invention shown in FIG. 32 only in the following points.

すなわち、その相違点は、図33に示す本発明の実施の形態19による半導体集積回路の各SRAMモジュールは、図7に示した本発明の実施の形態1による半導体集積回路の各SRAMモジュールと同様にツーカラムマルチプレックス方式が採用されている。従って、図33に示す各SRAMモジュールでは、各セレクター(SELECTOR[1]…[n])には2対の相補ビット線対が接続されている。   That is, the difference is that each SRAM module of the semiconductor integrated circuit according to the nineteenth embodiment of the present invention shown in FIG. 33 is the same as each SRAM module of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. The two-column multiplex method is adopted. Therefore, in each SRAM module shown in FIG. 33, two pairs of complementary bit lines are connected to each selector (SELECTOR [1]... [N]).

各セレクター(SELECTOR[1]…[n])に接続された左側の第1の相補ビット線対に接続されたメモリセル(MC)の第1のセルアレーソース線arvdd1と電源電圧Vddとの間には、制御ゲートに第1の制御信号rspb1が供給されるディープスタンバイスイッチの第1のPチャンネルMOSトランジスタMPSW1のドレイン・ソース経路が接続されている。第1の制御信号rspb1がローレベルに設定されると第1のPチャンネルMOSトランジスタMPSW1はオン状態となり、第1の制御信号rspb1がハイレベルに設定されると第1のPチャンネルMOSトランジスタMPSW1はオフ状態となる。また、各セレクター(SELECTOR[1]…[n])に接続された右側の第2の相補ビット線対に接続されたメモリセル(MC)の第2のセルアレーソース線arvdd2と電源電圧Vddとの間には、制御ゲートに第2の制御信号rspb2が供給されるディープスタンバイスイッチの第2のPチャンネルMOSトランジスタMPSW2のドレイン・ソース経路が接続されている。第2の制御信号rspb2がローレベルに設定されると第2のPチャンネルMOSトランジスタMPSW2はオン状態となり、第2の制御信号rspb2がハイレベルに設定されると第2のPチャンネルMOSトランジスタMPSW2はオフ状態となる。   Between the first cell array source line arvdd1 of the memory cell (MC) connected to the first complementary bit line pair on the left side connected to each selector (SELECTOR [1]... [N]) and the power supply voltage Vdd. Is connected to the drain / source path of the first P-channel MOS transistor MPSW1 of the deep standby switch to which the first control signal rspb1 is supplied to the control gate. When the first control signal rspb1 is set to a low level, the first P-channel MOS transistor MPSW1 is turned on, and when the first control signal rspb1 is set to a high level, the first P-channel MOS transistor MPSW1 is Turns off. Further, the second cell array source line arvdd2 of the memory cell (MC) connected to the second complementary bit line pair on the right side connected to each selector (SELECTOR [1]... [N]) and the power supply voltage Vdd. In between, the drain / source path of the second P-channel MOS transistor MPSW2 of the deep standby switch to which the second control signal rspb2 is supplied is connected to the control gate. When the second control signal rspb2 is set to a low level, the second P-channel MOS transistor MPSW2 is turned on, and when the second control signal rspb2 is set to a high level, the second P-channel MOS transistor MPSW2 is Turns off.

しかし、図33に示す本発明の実施の形態19でも、図32に示した本発明の実施の形態18と同様に、1個のセルアレー(cell_array)に含まれた全メモリセル(MC)のスタンバイ時の電流は、ソース線制御回路の1個の抵抗RN1と1個のダイオード接続MOSトランジスタMN1によって制限されることが可能である。   However, in the nineteenth embodiment of the present invention shown in FIG. 33, as in the eighteenth embodiment of the present invention shown in FIG. 32, all the memory cells (MC) included in one cell array (cell_array) are in standby. The current can be limited by one resistor RN1 and one diode-connected MOS transistor MN1 of the source line control circuit.

[実施の形態20]
《実施の形態20の半導体集積回路の構成》
図34は、本発明の実施の形態20による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの構成を示す図である。
[Embodiment 20]
<< Configuration of Semiconductor Integrated Circuit of Embodiment 20 >>
FIG. 34 is a diagram showing the configuration of each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the twentieth embodiment of the present invention.

本発明の実施の形態20による半導体集積回路では、図34に図示されていないが、図11に示した本発明の実施の形態2による半導体集積回路と同様に、ロジック回路(logic)のローカル電源線と第1のSRAMモジュール(SRAM1)のローカル電源線とは第1のローカル電源線vssl21で共有される。第2のSRAMモジュール(SRAM2)のローカル電源線と第3のSRAMモジュール(SRAM3)のローカル電源線とは第2のローカル電源線vssm22で共有される。共有された第1のローカル電源線vssl21と接地電位Vssの間に接続された第1の電源スイッチPWSW21は、ロジック回路(logic)と第1のSRAMモジュール(SRAM1)とで共有される。更に、共有された第2のローカル電源線vssm22と接地電位Vssの間に接続された第2の電源スイッチPWSW22と第3の電源スイッチPWSW23は、第2のSRAMモジュール(SRAM2)と第3のSRAMモジュール(SRAM3)とで共有される。   The semiconductor integrated circuit according to the twentieth embodiment of the present invention is not shown in FIG. 34, but is similar to the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. The line and the local power line of the first SRAM module (SRAM 1) are shared by the first local power line vssl21. The local power supply line of the second SRAM module (SRAM2) and the local power supply line of the third SRAM module (SRAM3) are shared by the second local power supply line vssm22. The first power switch PWSW21 connected between the shared first local power supply line vssl21 and the ground potential Vss is shared by the logic circuit (logic) and the first SRAM module (SRAM1). Furthermore, the second power switch PWSW22 and the third power switch PWSW23 connected between the shared second local power supply line vssm22 and the ground potential Vss are connected to the second SRAM module (SRAM2) and the third SRAM. It is shared with the module (SRAM 3).

また本発明の実施の形態20による半導体集積回路の第1のSRAMモジュール(SRAM1)では、周辺回路(peripheral)と第1のローカル電源線vssl21との間に周辺回路電源スイッチPESW21が接続され、セルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvss21と第1のローカル電源線vssl21との間には、以下に説明するソース線電位制御回路が接続されている。また、第2のSRAMモジュール(SRAM2)でも、周辺回路(peripheral)と第2のローカル電源線vssm22との間に周辺回路電源スイッチPESW22が接続され、セルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvss22と第2のローカル電源線vssm22との間には、以下に説明するソース線電位制御回路が接続されている。更に、第3のSRAMモジュール(SRAM3)でも、周辺回路(peripheral)と第2のローカル電源線vssm22との間に周辺回路電源スイッチPESW23が接続され、セルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvss23と第2のローカル電源線vssm22との間には、以下に説明するソース線電位制御回路が接続されている。   Further, in the first SRAM module (SRAM1) of the semiconductor integrated circuit according to the twentieth embodiment of the present invention, the peripheral circuit power switch PESW21 is connected between the peripheral circuit (peripheral) and the first local power supply line vssl21, and the cell array. A source line potential control circuit described below is connected between the cell array source line arvss21 of (cell_array) and the first local power supply line vssl21. Also in the second SRAM module (SRAM2), the peripheral circuit power switch PESW22 is connected between the peripheral circuit (peripheral) and the second local power supply line vssm22, and the cell array source line arvss22 of the cell array (cell_array) is connected to the second SRAM module (SRAM2). A source line potential control circuit described below is connected between the two local power supply lines vssm22. Further, in the third SRAM module (SRAM3), the peripheral circuit power switch PESW23 is connected between the peripheral circuit (peripheral) and the second local power supply line vssm22, and the cell array source line arvss23 of the cell array (cell_array) is connected to the third SRAM module (SRAM3). A source line potential control circuit described below is connected between the two local power supply lines vssm22.

《ソース線電位制御回路》
図34に示すように、本発明の実施の形態20による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールのソース線電位制御回路は、第1のソース線電位制御回路と第2のソース線電位制御回路とを含んでいる。
<< Source line potential control circuit >>
As shown in FIG. 34, the source line potential control circuit of each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the twentieth embodiment of the present invention is the first source line potential. A control circuit and a second source line potential control circuit are included.

第1のソース線電位制御回路は、セルアレーソース線arvssとローカル電源線vssmとの間に抵抗RN1とダイオード接続NチャンネルMOSトランジスタMN1とディープスタンバイスイッチMN2とを含む。抵抗RN1とダイオード接続NチャンネルMOSトランジスタMN1との並列接続とディープスタンバイスイッチMN2とは直列接続され、ディープスタンバイスイッチMN2の制御ゲートにはディープスタンバイ制御信号rcut1が供給される。ディープスタンバイ状態では、ディープスタンバイ制御信号rcut1がローレベルに設定されて、ディープスタンバイスイッチMN2はオフ状態となる。尚、ダイオード接続NチャンネルMOSトランジスタMN1のPウェルは、ソースに接続されている。   The first source line potential control circuit includes a resistor RN1, a diode-connected N-channel MOS transistor MN1, and a deep standby switch MN2 between the cell array source line arvss and the local power supply line vssm. The parallel connection of the resistor RN1 and the diode-connected N-channel MOS transistor MN1 and the deep standby switch MN2 are connected in series, and a deep standby control signal rcut1 is supplied to the control gate of the deep standby switch MN2. In the deep standby state, the deep standby control signal rcut1 is set to a low level, and the deep standby switch MN2 is turned off. Note that the P-well of the diode-connected N-channel MOS transistor MN1 is connected to the source.

第2のソース線電位制御回路は、セルアレーソース線arvssとローカル電源線vssmとの間に抵抗RN2とダイオード接続NチャンネルMOSトランジスタMN3とディープスタンバイスイッチMN4とを含む。抵抗RN2とダイオード接続NチャンネルMOSトランジスタMN3との並列接続とディープスタンバイスイッチMN4とは直列接続され、ディープスタンバイスイッチMN4の制御ゲートにはディープスタンバイ制御信号rcut2が供給される。ディープスタンバイ状態では、ディープスタンバイ制御信号rcut2がローレベルに設定されて、ディープスタンバイスイッチMN4はオフ状態となる。尚、ダイオード接続NチャンネルMOSトランジスタMN3のPウェルは、ローカル電源線Vssmに接続されている。   The second source line potential control circuit includes a resistor RN2, a diode-connected N-channel MOS transistor MN3, and a deep standby switch MN4 between the cell array source line arvss and the local power supply line vssm. The parallel connection of the resistor RN2 and the diode-connected N-channel MOS transistor MN3 and the deep standby switch MN4 are connected in series, and a deep standby control signal rcut2 is supplied to the control gate of the deep standby switch MN4. In the deep standby state, the deep standby control signal rcut2 is set to a low level, and the deep standby switch MN4 is turned off. The P well of the diode-connected N-channel MOS transistor MN3 is connected to the local power supply line Vssm.

[実施の形態21]
《実施の形態21の半導体集積回路の構成》
図35は、本発明の実施の形態21による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの構成を示す図である。
[Embodiment 21]
<< Configuration of Semiconductor Integrated Circuit of Embodiment 21 >>
FIG. 35 shows a structure of each SRAM module of the three SRAM modules (SRAMs 1, 2, and 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the twenty-first embodiment of the present invention.

本発明の実施の形態21による半導体集積回路では、図35に図示されていないが、図11に示した本発明の実施の形態2の半導体集積回路と同様に、ロジック回路(logic)のローカル電源線と第1のSRAMモジュール(SRAM1)のローカル電源線とは第1のローカル電源線vssl21で共有される。第2のSRAMモジュール(SRAM2)のローカル電源線と第3のSRAMモジュール(SRAM3)のローカル電源線とは第2のローカル電源線vssm22で共有される。共有された第1のローカル電源線vssl21と接地電位Vssの間に接続された第1の電源スイッチPWSW21は、ロジック回路(logic)と第1のSRAMモジュール(SRAM1)とで共有される。更に、共有された第2のローカル電源線vssm22と接地電位Vssの間に接続された第2の電源スイッチPWSW22と第3の電源スイッチPWSW23は、第2のSRAMモジュール(SRAM2)と第3のSRAMモジュール(SRAM3)とで共有される。   The semiconductor integrated circuit according to the twenty-first embodiment of the present invention is not shown in FIG. 35, but is similar to the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. The line and the local power line of the first SRAM module (SRAM 1) are shared by the first local power line vssl21. The local power supply line of the second SRAM module (SRAM2) and the local power supply line of the third SRAM module (SRAM3) are shared by the second local power supply line vssm22. The first power switch PWSW21 connected between the shared first local power supply line vssl21 and the ground potential Vss is shared by the logic circuit (logic) and the first SRAM module (SRAM1). Furthermore, the second power switch PWSW22 and the third power switch PWSW23 connected between the shared second local power supply line vssm22 and the ground potential Vss are connected to the second SRAM module (SRAM2) and the third SRAM. It is shared with the module (SRAM 3).

また、図35に示す本発明の実施の形態21による半導体集積回路の第1のSRAMモジュール(SRAM1)では、周辺回路(peripheral)と第1のローカル電源線vssl21との間に周辺回路電源スイッチPESW21が接続され、セルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvss21と第1のローカル電源線vssl21との間には、アクティブ電源スイッチSW21と以下に説明する接地側のソース線電位制御回路とが接続されている。また第2のSRAMモジュール(SRAM2)でも、周辺回路(peripheral)と第2のローカル電源線vssm22との間に周辺回路電源スイッチPESW22が接続され、セルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvss22と第2のローカル電源線vssm22との間には、アクティブ電源スイッチSW22と以下に説明する接地側のソース線電位制御回路とが接続されている。更に第3のSRAMモジュール(SRAM3)でも、周辺回路(peripheral)と第2のローカル電源線vssm22との間に周辺回路電源スイッチPESW23が接続され、セルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvss23と第2のローカル電源線vssm22との間には、アクティブ電源スイッチSW23と以下に説明する接地側のソース線電位制御回路とが接続されている。   In the first SRAM module (SRAM1) of the semiconductor integrated circuit according to the twenty-first embodiment of the present invention shown in FIG. 35, the peripheral circuit power switch PESW21 is provided between the peripheral circuit (peripheral) and the first local power supply line vssl21. Are connected, and an active power switch SW21 and a ground-side source line potential control circuit described below are connected between the cell array source line arvss21 and the first local power supply line vssl21 of the cell array (cell_array). Yes. Also in the second SRAM module (SRAM2), the peripheral circuit power switch PESW22 is connected between the peripheral circuit (peripheral) and the second local power supply line vssm22, and the cell array source line arvss22 of the cell array (cell_array) is connected to the second SRAM module (SRAM2). An active power switch SW22 and a ground-side source line potential control circuit described below are connected between the local power line vssm22. In the third SRAM module (SRAM3), the peripheral circuit power switch PESW23 is connected between the peripheral circuit (peripheral) and the second local power supply line vssm22, and the cell array source line arvss23 of the cell array (cell_array) is connected to the second SRAM module (SRAM3). An active power switch SW23 and a ground side source line potential control circuit described below are connected between the local power line vssm22.

また更に、図35に示す本発明の実施の形態21による半導体集積回路の第1のSRAMモジュール(SRAM1)では、セルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvdd21と電源電圧Vddとの間には、アクティブ電源スイッチSWP21と以下に説明する電源側のソース線電位制御回路とが接続されている。また第2のSRAMモジュール(SRAM2)でも、セルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvdd22と電源電圧Vddとの間には、アクティブ電源スイッチSWP22と以下に説明する電源側のソース線電位制御回路とが接続されている。更に第3のSRAMモジュール(SRAM3)でも、セルアレー(cell_array)のセルアレーソース線arvdd23と電源電圧Vddとの間には、アクティブ電源スイッチSWP23と以下に説明する電源側のソース線電位制御回路とが接続されている。   Furthermore, in the first SRAM module (SRAM1) of the semiconductor integrated circuit according to the twenty-first embodiment of the present invention shown in FIG. 35, there is an active connection between the cell array source line arvdd21 of the cell array (cell_array) and the power supply voltage Vdd. The power switch SWP21 is connected to a source line potential control circuit on the power source side described below. Also in the second SRAM module (SRAM2), an active power switch SWP22 and a power source side source line potential control circuit described below are provided between the cell array source line arvdd22 of the cell array (cell_array) and the power supply voltage Vdd. It is connected. Further, in the third SRAM module (SRAM3), an active power switch SWP23 and a power source side source line potential control circuit described below are provided between the cell array source line arvdd23 of the cell array (cell_array) and the power supply voltage Vdd. It is connected.

《接地側のソース線電位制御回路》
図35に示すように、本発明の実施の形態21による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの接地側のソース線電位制御回路は、セルアレーソース線arvssとローカル電源線vssmとの間に抵抗RN1とダイオード接続NチャンネルMOSトランジスタMN1とディープスタンバイスイッチMN2とを含む。抵抗RN1とダイオード接続NチャンネルMOSトランジスタMN1との並列接続とディープスタンバイスイッチMN2とは直列接続され、ディープスタンバイスイッチMN2の制御ゲートには制御信号rs2が供給される。ディープスタンバイ状態では、制御信号rs2がローレベルに設定されて、ディープスタンバイスイッチMN2はオフ状態となる。尚、ダイオード接続NチャンネルMOSトランジスタMN1のPウェルは、ローカル電源線vssmに接続されている。
《Ground side source line potential control circuit》
As shown in FIG. 35, the source line potential control circuit on the ground side of each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the twenty-first embodiment of the present invention is a cell array source. A resistor RN1, a diode-connected N-channel MOS transistor MN1, and a deep standby switch MN2 are included between the line arvss and the local power supply line vssm. The parallel connection of the resistor RN1 and the diode-connected N-channel MOS transistor MN1 and the deep standby switch MN2 are connected in series, and the control signal rs2 is supplied to the control gate of the deep standby switch MN2. In the deep standby state, the control signal rs2 is set to a low level, and the deep standby switch MN2 is turned off. Note that the P well of the diode-connected N-channel MOS transistor MN1 is connected to the local power supply line vssm.

《電源側のソース線電位制御回路》
図35に示すように、本発明の実施の形態21による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの電源側のソース線電位制御回路は、セルアレーソース線arvddと電源電圧Vddとの間に抵抗RP1とダイオード接続PチャンネルMOSトランジスタMP1とディープスタンバイスイッチMP2とを含む。抵抗RP1とダイオード接続PチャンネルMOSトランジスタMP1との並列接続とディープスタンバイスイッチMP2とは直列接続され、ディープスタンバイスイッチMP2の制御ゲートには制御信号rsp2が供給される。ディープスタンバイ状態では、制御信号rsp2がハイレベルに設定され、ディープスタンバイスイッチMP2はオフ状態となる。尚、ダイオード接続PチャンネルMOSトランジスタMP1のNウェルは、電源電圧Vddに接続されている。
<< Power source side source line potential control circuit >>
As shown in FIG. 35, the source line potential control circuit on the power supply side of each of the three SRAM modules (SRAMs 1, 2, and 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the twenty-first embodiment of the present invention is a cell array source. A resistor RP1, a diode-connected P-channel MOS transistor MP1, and a deep standby switch MP2 are included between the line arvdd and the power supply voltage Vdd. The parallel connection of the resistor RP1 and the diode-connected P-channel MOS transistor MP1 and the deep standby switch MP2 are connected in series, and the control signal rsp2 is supplied to the control gate of the deep standby switch MP2. In the deep standby state, the control signal rsp2 is set to a high level, and the deep standby switch MP2 is turned off. The N well of the diode-connected P-channel MOS transistor MP1 is connected to the power supply voltage Vdd.

《アクティブ状態》
図35に示すSRAMモジュールのアクティブ状態では制御信号cnt、制御信号rs1、制御信号rs2、制御信号rsp1、制御信号rsp2がそれぞれハイレベル、ハイレベル、ハイレベル、ローレベル、ローレベルに設定される。
《Active state》
In the active state of the SRAM module shown in FIG. 35, the control signal cnt, the control signal rs1, the control signal rs2, the control signal rsp1, and the control signal rsp2 are set to high level, high level, high level, low level, and low level, respectively.

従って、電源スイッチPWSWと周辺回路電源スイッチPESW21とアクティブ電源スイッチSW1、SWP1とがオン状態に、接地側のソース線電位制御回路のディープスタンバイスイッチMN2がオン状態に、電源側のソース線電位制御回路のディープスタンバイスイッチMP2がオン状態にされる。   Therefore, the power switch PWSW, the peripheral circuit power switch PESW21, the active power switches SW1 and SWP1 are turned on, the deep standby switch MN2 of the ground side source line potential control circuit is turned on, and the power source side source line potential control circuit The deep standby switch MP2 is turned on.

従って、ローカル電源線vssmは接地電位Vssに設定されて、周辺回路電源スイッチPESWもオン状態となるので、周辺回路(peripheral)がアクティブ状態とされる。更に、電源側セルアレーソース線arvddの電位が電源電圧Vddに設定され、接地側セルアレーソース線arvssの電位が接地電位Vssに設定され、セルアレー(cell_array)もアクティブ状態とされて、図35に示すSRAMモジュールの書き込み動作もしくは読み出し動作の実行が可能となる。   Accordingly, the local power supply line vssm is set to the ground potential Vss, and the peripheral circuit power switch PESW is also turned on, so that the peripheral circuit (peripheral) is activated. Furthermore, the potential of the power supply side cell array source line arvdd is set to the power supply voltage Vdd, the potential of the ground side cell array source line arvss is set to the ground potential Vss, and the cell array (cell_array) is also activated, as shown in FIG. It is possible to execute a write operation or a read operation of the SRAM module shown.

《スタンバイ状態》
図35に示すSRAMモジュールのスタンバイ状態では制御信号cnt、制御信号rs1、制御信号rs2、制御信号rsp1、制御信号rsp2がそれぞれハイレベル、ローレベル、ハイレベル、ハイレベル、ローレベルに設定される。
<Standby state>
In the standby state of the SRAM module shown in FIG. 35, the control signal cnt, control signal rs1, control signal rs2, control signal rsp1, and control signal rsp2 are set to high level, low level, high level, high level, and low level, respectively.

従って、電源スイッチPWSWと周辺回路電源スイッチPESW21とアクティブ電源スイッチSW1、SWP1とがオフ状態になって、周辺回路(peripheral)がスタンバイ状態とされる。また、接地側のソース線電位制御回路のディープスタンバイスイッチMN2がオン状態に、電源側のソース線電位制御回路のディープスタンバイスイッチMP2がオン状態にされる。更に接地側のソース線電位制御回路ではNチャンネルMOSトランジスタMN1のダイオード動作によってセルアレーソース線arvssの電位が接地電位Vssよりも若干高いレベルに設定され、電源側のソース線電位制御回路ではPチャンネルMOSトランジスタMP1のダイオード動作によってセルアレーソース線arvddの電位が電源電圧Vddよりも若干低いレベルに設定されセルアレー(cell_array)の保持データが破壊されない程度にセルアレーの電流が低減される。   Accordingly, the power switch PWSW, the peripheral circuit power switch PESW21, and the active power switches SW1 and SWP1 are turned off, and the peripheral circuit (peripheral) is set to the standby state. Further, the deep standby switch MN2 of the ground side source line potential control circuit is turned on, and the deep standby switch MP2 of the power source side source line potential control circuit is turned on. Further, in the ground side source line potential control circuit, the potential of the cell array source line arvss is set to a level slightly higher than the ground potential Vss by the diode operation of the N channel MOS transistor MN1, and in the source side potential source line control circuit, the P channel is set. By the diode operation of the MOS transistor MP1, the cell array current is reduced to such an extent that the potential of the cell array source line arvdd is set to a level slightly lower than the power supply voltage Vdd and the data held in the cell array (cell_array) is not destroyed.

《ディープスタンバイ状態》
図35に示すSRAMモジュールのディープスタンバイ状態では、制御信号cnt、制御信号rs1、制御信号rs2、制御信号rsp1、制御信号rsp2がそれぞれハイレベル、ローレベル、ローレベル、ハイレベル、ハイレベルに設定される。
《Deep standby state》
In the deep standby state of the SRAM module shown in FIG. 35, the control signal cnt, the control signal rs1, the control signal rs2, the control signal rsp1, and the control signal rsp2 are set to high level, low level, low level, high level, and high level, respectively. The

従って、電源スイッチPWSWと周辺回路電源スイッチPESW21とアクティブ電源スイッチSW1、SWP1が、オフ状態とされる。また接地側のソース線電位制御回路のディープスタンバイスイッチMN2がオフ状態に、電源側のソース線電位制御回路のディープスタンバイスイッチMP2がオフ状態にされる。その結果、SRAMモジュールのセルアレー(cell_array)の動作電流は大幅に削減されることが可能となる。   Accordingly, the power switch PWSW, the peripheral circuit power switch PESW21, and the active power switches SW1 and SWP1 are turned off. Also, the deep standby switch MN2 of the ground side source line potential control circuit is turned off, and the deep standby switch MP2 of the power source side source line potential control circuit is turned off. As a result, the operating current of the cell array (cell_array) of the SRAM module can be greatly reduced.

[実施の形態22]
《実施の形態22の半導体集積回路の構成》
図36は、本発明の実施の形態22による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの構成を示す図である。
[Embodiment 22]
<< Configuration of Semiconductor Integrated Circuit of Embodiment 22 >>
FIG. 36 shows a structure of each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the twenty-second embodiment of the present invention.

図36に示す本発明の実施の形態22による半導体集積回路が、図34に示した本発明の実施の形態20による半導体集積回路と相違するのは、下記の点のみである。   The semiconductor integrated circuit according to the twenty-second embodiment of the present invention shown in FIG. 36 differs from the semiconductor integrated circuit according to the twenty-first embodiment of the present invention shown in FIG. 34 only in the following points.

すなわち、その相違点は、図36に示す本発明の実施の形態20による半導体集積回路の各SRAMモジュールでは、図34に示した本発明の実施の形態20による半導体集積回路の各SRAMモジュールのセルアレーソース線arvssとローカル電源線vssmの間に接続された第2のソース線電位制御回路の抵抗RN2とダイオード接続NチャンネルMOSトランジスタMN3とディープスタンバイスイッチMN4とが省略されている。   That is, the difference is that each SRAM module of the semiconductor integrated circuit according to the twentieth embodiment of the present invention shown in FIG. 36 has a cell of each SRAM module of the semiconductor integrated circuit according to the twentieth embodiment of the present invention shown in FIG. The resistor RN2, the diode-connected N-channel MOS transistor MN3, and the deep standby switch MN4 of the second source line potential control circuit connected between the array source line arvss and the local power supply line vssm are omitted.

[実施の形態23]
《実施の形態23の半導体集積回路の構成》
図37は、本発明の実施の形態23による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールの構成を示す図である。
[Embodiment 23]
<< Configuration of Semiconductor Integrated Circuit of Embodiment 23 >>
FIG. 37 is a diagram showing a configuration of each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the twenty-third embodiment of the present invention.

図37に示す本発明の実施の形態23による半導体集積回路が、図36に示した本発明の実施の形態22による半導体集積回路と相違するのは、下記の点のみである。   The semiconductor integrated circuit according to the twenty-third embodiment of the present invention shown in FIG. 37 is different from the semiconductor integrated circuit according to the twenty-second embodiment of the present invention shown in FIG. 36 only in the following points.

すなわち、その相違点は、図37に示す本発明の実施の形態23による半導体集積回路に含まれる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)の各SRAMモジュールのソース線電位制御回路のダイオード接続NチャンネルMOSトランジスタMN1のPウェルが、ソースではなく、ローカル電源線vssmに接続されていることである。   That is, the difference is that diode connection N of the source line potential control circuit of each SRAM module of the three SRAM modules (SRAM 1, 2, 3) included in the semiconductor integrated circuit according to the twenty-third embodiment of the present invention shown in FIG. The P well of the channel MOS transistor MN1 is connected to the local power supply line vssm, not the source.

[実施の形態24]
《実施の形態24の半導体集積回路の構成》
図1は、本発明の実施の形態1乃至実施の形態23のいずれかによる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)を内蔵する本発明の実施の形態24による半導体集積回路の構成の一例を示す図である。
[Embodiment 24]
<< Configuration of Semiconductor Integrated Circuit of Embodiment 24 >>
FIG. 1 shows an example of the configuration of a semiconductor integrated circuit according to a twenty-fourth embodiment of the present invention incorporating three SRAM modules (SRAMs 1, 2, and 3) according to any one of the first to twenty-third embodiments of the present invention. FIG.

図1に示した半導体集積回路の半導体チップには、マルチプロセッサを構成する第1の中央処理ユニット(CPU1)および第2の中央処理ユニット(CPU2)と、MPEG(Moving Picture Expert Group)2の動画像符号化・復号処理のための映像処理ユニット(Video)および音声処理ユニット(Audio)とが含まれている。   A semiconductor chip of the semiconductor integrated circuit shown in FIG. 1 includes a first central processing unit (CPU 1) and a second central processing unit (CPU 2) constituting a multiprocessor, and a moving picture of MPEG (Moving Picture Expert Group) 2. A video processing unit (Video) and an audio processing unit (Audio) for image encoding / decoding processing are included.

第1の中央処理ユニット(CPU1)および第2の中央処理ユニット(CPU2)と映像処理ユニット(Video)および音声処理ユニット(Audio)の各ユニットは、上述の本発明の実施の形態1乃至本発明の実施の形態23のいずれかによる3つのSRAMモジュール(SRAM1、2、3)を内蔵するものであって、各ユニットは各ユニットの動作状態によって各ユニットの内蔵SRAMモジュール(SRAM1、2、3)のディープスタンバイ状態の保存データ量が変化するものである。   Each of the first central processing unit (CPU1) and the second central processing unit (CPU2), the video processing unit (Video), and the audio processing unit (Audio) is the first to the present inventions described above. The three SRAM modules (SRAMs 1, 2, 3) according to any of the twenty-third embodiments are built in, and each unit has a built-in SRAM module (SRAM 1, 2, 3) depending on the operation state of each unit. The amount of data stored in the deep standby state changes.

図1に示した本発明の実施の形態24による半導体集積回路によれば、このようなディープスタンバイ状態の保存データ量の変化に好適に対応することが可能となる。   The semiconductor integrated circuit according to the twenty-fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 1 can suitably cope with such a change in the amount of stored data in the deep standby state.

以上、本発明者によってなされた発明を種々の実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であることは、言うまでもない。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on various embodiments. However, the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

例えば、図11に示した本発明の実施の形態2または図18に示した本発明の実施の形態4による半導体集積回路において、第2のSRAMモジュール(SRAM2)と第3のSRAMモジュール(SRAM3)に共有された第2のローカル電源線vssm22と接地電位Vssの間に接続された第2の電源スイッチPWSW22と第3の電源スイッチPWSW23のいずれか一方は、省略されることが可能である。   For example, in the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 11 or the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 18, the second SRAM module (SRAM2) and the third SRAM module (SRAM3). One of the second power switch PWSW22 and the third power switch PWSW23 connected between the second local power supply line vssm22 and the ground potential Vss shared with each other can be omitted.

また更に例えば、本発明は、図1に示した動画像符号化・復号処理に使用される半導体集積回路以外に、自動車のエンジン制御のためのマルチプロセッサを構成する複数の中央処理ユニットやA/D変換器やD/A変換器を内蔵するマイクロコントローラ等の種々の用途に使用可能な種々のシステムオンチップ(SoC)等に適用することが可能である。   Still further, for example, the present invention is not limited to the semiconductor integrated circuit used for the moving image encoding / decoding processing shown in FIG. The present invention can be applied to various system-on-chip (SoC) that can be used for various applications such as a D converter and a microcontroller incorporating a D / A converter.

logic…ロジック回路
peripheral…周辺回路
cell_array…メモリセルアレイ
arvss、arvdd…セルアレイソース線
Vdd…電源電圧
Vss…接地電位
Vssm…ローカル電源線
arvss_control…セルアレイソース電位制御回路
PWSW…電源スイッチ
PESW…周辺回路電源スイッチ
SW1…電源スイッチ
RN…抵抗
MN…MOSトランジスタ
MSW、MPSW…ディープスタンバイスイッチ
SRAM1、2、3…SRAMモジュール
RSCNT…制御レジスタ
CONTROL…コントロールユニット
WORD_DRIVER…ワードドライバ
bb、bt…相補ビット線対
wl…ワード線
MC…メモリセル
SELECTOR…セレクタ
SA…センスアンプ
MNDL、MNDR…駆動トランジスタ
MPUL、MPUR…負荷トランジスタ
MNSL、MNSR…転送トランジスタ
logic ... logic circuit peripheral ... cell_array ... memory cell array arvss, arvdd ... cell array source line Vdd ... power supply voltage Vss ... ground potential Vssm ... local power supply line arvss_control ... cell array source potential control circuit PWSW ... power supply switch PESW ... peripheral circuit power switch SW1 ... Power switch RN ... Resistance MN ... MOS transistor MSW, MPSW ... Deep standby switch SRAM 1, 2, 3 ... SRAM module RSCNT ... Control register CONTROL ... Control unit WORD_DRIVER ... Word driver bb, bt ... Complementary bit line pair wl ... Word line MC ... Memory cell SELECTOR ... Selector SA ... Sense amplifier MNDL, MNDR The drive transistor MPUL, MPUR ... load transistor MNSL, MNSR ... transfer transistor

Claims (9)

複数のメモリセルを有するセルアレーと、
前記セルアレーに接続された第1の電源線と、
第1の電位に接続された第2の電源線と、
第2の電位に接続された第3の電源線と、
前記第1の電源線に接続された第1電極と、前記第2の電源線に接続された第2電極と、コントロールゲートと、を有し、前記第1と第2電極とを導通させる第1Nチャネルトランジスタと、
前記第1の電源線に接続された第3電極と、前記第1Nチャネルトランジスタのコントロールゲートに接続された第4電極と、コントロールゲートと、を有し、前記第3と第4電極とを導通させる第2Nチャネルトランジスタと、
前記第2の電源線に接続された第5電極と、前記第1Nチャネルトランジスタの前記コントロールゲートに接続された第6電極と、コントロールゲートと、を有し、前記第5と第6電極とを導通させる第3Nチャネルトランジスタと、
前記第3の電源線に接続された第7電極と、前記第1Nチャネルトランジスタの前記コントロールゲートに接続された第8電極と、コントロールゲートと、を有し、前記第7と第8電極とを導通させるPチャネルトランジスタと、を有し、
前記複数のメモリセルの各々は、
ソース電極が前記第1の電源線に接続された第4Nチャネルトランジスタと、
ソース電極が前記第1の電源線に接続され、ドレイン電極が前記第4Nチャネルトランジスタのコントロールゲートに接続され、コントロールゲートが前記第4Nチャネルトランジスタのドレイン電極に接続された第5Nチャネルトランジスタと、を有し、
前記第2及び第3Nチャネルトランジスタならびに前記Pチャネルトランジスタの前記各コントロールゲートは、前記各トランジスタをオン状態にさせる信号及びオフ状態にさせる信号を受ける半導体装置。
A cell array having a plurality of memory cells;
A first power line connected to the cell array;
A second power line connected to the first potential;
A third power line connected to the second potential;
A first electrode connected to the first power supply line; a second electrode connected to the second power supply line; and a control gate, wherein the first and second electrodes are electrically connected. 1N channel transistor,
A third electrode connected to the first power supply line; a fourth electrode connected to a control gate of the first N-channel transistor; and a control gate; and electrically connecting the third and fourth electrodes. A second N-channel transistor to be
A fifth electrode connected to the second power supply line; a sixth electrode connected to the control gate of the first N-channel transistor; and a control gate; and the fifth and sixth electrodes A third N-channel transistor to be conductive;
A seventh electrode connected to the third power supply line; an eighth electrode connected to the control gate of the first N-channel transistor; and a control gate; A P-channel transistor to conduct,
Each of the plurality of memory cells includes
A fourth N-channel transistor having a source electrode connected to the first power supply line;
A fifth N-channel transistor having a source electrode connected to the first power line, a drain electrode connected to the control gate of the fourth N-channel transistor, and a control gate connected to the drain electrode of the fourth N-channel transistor; Have
Each of the control gates of the second and third N-channel transistors and the P-channel transistor receives a signal for turning each transistor on and a signal for turning it off.
前記第1Nチャネルトランジスタの前記コントロールゲートは、前記第2Nチャネルトランジスタがオン状態かオフ状態かに関わらず、前記第3Nチャネルトランジスタのドレイン電極に電気的に接続された請求項1に記載の半導体装置。   2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the control gate of the first N-channel transistor is electrically connected to a drain electrode of the third N-channel transistor regardless of whether the second N-channel transistor is on or off. . 前記第1Nチャネルトランジスタの前記コントロールゲートは、前記Pチャネルトランジスタがオン状態かオフ状態かに関わらず、前記第3Nチャネルトランジスタのドレイン電極に電気的に接続された請求項2に記載の半導体装置。   3. The semiconductor device according to claim 2, wherein the control gate of the first N-channel transistor is electrically connected to a drain electrode of the third N-channel transistor regardless of whether the P-channel transistor is on or off. 前記第1Nチャネルトランジスタの前記コントロールゲートは、前記Pチャネルトランジスタがオン状態かオフ状態かに関わらず、前記第3Nチャネルトランジスタのドレイン電極に電気的に接続された請求項1に記載の半導体装置。   2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the control gate of the first N-channel transistor is electrically connected to a drain electrode of the third N-channel transistor regardless of whether the P-channel transistor is on or off. 前記第3Nチャネルトランジスタをオン状態にすることで、前記第1Nチャネルトランジスタをオフ状態にする第1の動作状態が設定可能な請求項1に記載の半導体装置。   2. The semiconductor device according to claim 1, wherein a first operation state for turning off the first N-channel transistor can be set by turning on the third N-channel transistor. 前記第3Nチャネルトランジスタをオフ状態とし前記第2Nチャネルトランジスタをオン状態とすることで、前記第1Nチャネルトランジスタの前記コントロールゲートと前記第1電極とを電気的に接続する第2の動作状態が設定可能な請求項5に記載の半導体装置。   By setting the third N-channel transistor in the off state and the second N-channel transistor in the on state, a second operation state for electrically connecting the control gate of the first N-channel transistor and the first electrode is set. The semiconductor device according to claim 5, which is possible. 前記第3Nチャネルトランジスタをオフ状態とし前記Pチャネルトランジスタをオン状態とすることで、前記第1Nチャネルトランジスタをオン状態とする第3の動作状態が設定可能な請求項6に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 6, wherein a third operation state in which the first N-channel transistor is turned on can be set by turning off the third N-channel transistor and turning on the P-channel transistor. 複数のメモリセルを有するセルアレーと、
前記セルアレーに接続された第1の電源線と、
第1の電位に接続された第2の電源線と、
第2の電位に接続された第3の電源線と、
前記第1の電源線に接続された第1電極と、前記第2の電源線に接続された第2電極と、コントロールゲートと、を有し、前記第1と第2電極とを導通させる第1Nチャネルトランジスタと、
前記第1の電源線に接続された第3電極と、前記第1Nチャネルトランジスタのコントロールゲートに接続された第4電極と、コントロールゲートと、を有し、前記第3と第4電極とを導通させる第2Nチャネルトランジスタと、
前記第2の電源線に接続された第5電極と、前記第1Nチャネルトランジスタの前記コントロールゲートに接続された第6電極と、コントロールゲートと、を有し、前記第5と第6電極とを導通させる第3Nチャネルトランジスタと、
前記第3の電源線に接続された第7電極と、前記第1Nチャネルトランジスタの前記コントロールゲートに接続された第8電極と、コントロールゲートと、を有し、前記第7と第8電極とを導通させるPチャネルトランジスタと、を有し、
前記複数のメモリセルの各々は、
ソース電極が前記第1の電源線に接続された第4Nチャネルトランジスタと、
ソース電極が前記第1の電源線に接続され、ドレイン電極が前記第4Nチャネルトランジスタのコントロールゲートに接続され、コントロールゲートが前記第4Nチャネルトランジスタのドレイン電極に接続された第5Nチャネルトランジスタと、を有し、
前記第1Nチャネルトランジスタの前記コントロールゲートは、前記Pチャネルトランジスタの前記コントロールゲートに接続された電極を有する如何なるトランジスタも介することなく、前記第3Nチャネルトランジスタの前記ソース電極に電気的に接続された半導体装置。
A cell array having a plurality of memory cells;
A first power line connected to the cell array;
A second power line connected to the first potential;
A third power line connected to the second potential;
A first electrode connected to the first power supply line; a second electrode connected to the second power supply line; and a control gate, wherein the first and second electrodes are electrically connected. 1N channel transistor,
A third electrode connected to the first power supply line; a fourth electrode connected to a control gate of the first N-channel transistor; and a control gate; and electrically connecting the third and fourth electrodes. A second N-channel transistor to be
A fifth electrode connected to the second power supply line; a sixth electrode connected to the control gate of the first N-channel transistor; and a control gate; and the fifth and sixth electrodes A third N-channel transistor to be conductive;
A seventh electrode connected to the third power supply line; an eighth electrode connected to the control gate of the first N-channel transistor; and a control gate; A P-channel transistor to conduct,
Each of the plurality of memory cells includes
A fourth N-channel transistor having a source electrode connected to the first power supply line;
A fifth N-channel transistor having a source electrode connected to the first power line, a drain electrode connected to the control gate of the fourth N-channel transistor, and a control gate connected to the drain electrode of the fourth N-channel transistor; Have
The control gate of the first N-channel transistor is a semiconductor electrically connected to the source electrode of the third N-channel transistor without any transistor having an electrode connected to the control gate of the P-channel transistor apparatus.
複数のメモリセルを有するセルアレーと、
前記セルアレーに接続された第1の電源線と、
第1の電位に接続された第2の電源線と、
第2の電位に接続された第3の電源線と、
前記第1の電源線に接続された第1電極と、前記第2の電源線に接続された第2電極と、コントロールゲートと、を有し、前記第1と第2電極とを導通させる第1Nチャネルトランジスタと、
前記第1の電源線に接続された第3電極と、前記第1Nチャネルトランジスタのコントロールゲートに接続された第4電極と、制御信号に基づき制御されるコントロールゲートと、を有し、前記第3と第4電極とを導通させる第2Nチャネルトランジスタと、
前記第2の電源線に接続された第5電極と、前記第1Nチャネルトランジスタの前記コントロールゲートに接続された第6電極と、コントロールゲートと、を有し、前記第5と第6電極とを導通させる第3Nチャネルトランジスタと、
前記第3の電源線に接続された第7電極と、前記第1Nチャネルトランジスタの前記コントロールゲートに接続された第8電極と、前記制御信号に基づき制御されるコントロールゲートと、を有し、前記第7と第8電極とを導通させるPチャネルトランジスタと、を有し、
前記複数のメモリセルの各々は、
ソース電極が前記第1の電源線に接続された第4Nチャネルトランジスタと、
ソース電極が前記第1の電源線に接続され、ドレイン電極が前記第4Nチャネルトランジスタのコントロールゲートに接続され、コントロールゲートが前記第4Nチャネルトランジスタのドレイン電極に接続された第5Nチャネルトランジスタと、を有し、
前記第1Nチャネルトランジスタの前記コントロールゲートは、前記第2Nチャネルトランジスタを介することなく、前記第3Nチャネルトランジスタの前記ソース電極に電気的に接続された半導体装置。
A cell array having a plurality of memory cells;
A first power line connected to the cell array;
A second power line connected to the first potential;
A third power line connected to the second potential;
A first electrode connected to the first power supply line; a second electrode connected to the second power supply line; and a control gate, wherein the first and second electrodes are electrically connected. 1N channel transistor,
A third electrode connected to the first power supply line; a fourth electrode connected to a control gate of the first N-channel transistor; and a control gate controlled based on a control signal; A second N-channel transistor for conducting the first electrode and the fourth electrode;
A fifth electrode connected to the second power supply line; a sixth electrode connected to the control gate of the first N-channel transistor; and a control gate; and the fifth and sixth electrodes A third N-channel transistor to be conductive;
A seventh electrode connected to the third power supply line; an eighth electrode connected to the control gate of the first N-channel transistor; and a control gate controlled based on the control signal; A P-channel transistor for conducting the seventh and eighth electrodes,
Each of the plurality of memory cells includes
A fourth N-channel transistor having a source electrode connected to the first power supply line;
A fifth N-channel transistor having a source electrode connected to the first power line, a drain electrode connected to the control gate of the fourth N-channel transistor, and a control gate connected to the drain electrode of the fourth N-channel transistor; Have
The semiconductor device wherein the control gate of the first N-channel transistor is electrically connected to the source electrode of the third N-channel transistor without passing through the second N-channel transistor.
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