JP3495458B2 - Semiconductor storage device - Google Patents
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- Semiconductor Memories (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は半導体記憶装置に係り、
詳しくは、スタティックランダムアクセスメモリ(SRA
M:Static Random Access Memory)に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device,
For details, see Static Random Access Memory (SRA
M: Static Random Access Memory).
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、SRAMには高抵抗負荷型メモ
リセル又はCMOS型メモリが用いられている。図18
に示すように、高抵抗負荷型メモリセル150は、Nチ
ャネルMOSトランジスタ(以下、NMOSトランジス
タという)151,152、トランスファゲート15
3,154、及び高抵抗155,156により構成され
ている。NMOSトランジスタ151,152のドレイ
ン端子はそれぞれ高抵抗155,156を介して高電位
側電源Vccに接続され、ソース端子は低電位側電源Vss
に接続されている。NMOSトランジスタ151,15
2のゲート端子は互いに他方のNMOSトランジスタ1
51,152のドレイン端子に接続されたクロスカップ
ル接続されている。高抵抗155とNMOSトランジス
タ151間のノードN21と、高抵抗156とNMOS
トランジスタ152間のノードN22はそれぞれトラン
スファゲート153,154を介してビット線対BL,バ
ーBLに接続されている。トランスファゲート153,1
54のゲート端子はワード線WLに接続されている。2. Description of the Related Art Generally, a high resistance load type memory cell or a CMOS type memory is used for an SRAM. FIG.
As shown in FIG. 3, the high resistance load type memory cell 150 includes N-channel MOS transistors (hereinafter, referred to as NMOS transistors) 151 and 152, a transfer gate 15
3, 154 and high resistances 155, 156. The drain terminals of the NMOS transistors 151 and 152 are connected to the high potential side power source Vcc through the high resistances 155 and 156, respectively, and the source terminals are connected to the low potential side power source Vss.
It is connected to the. NMOS transistors 151 and 15
The gate terminals of 2 are the other NMOS transistor 1
Cross-coupled connection is made to the drain terminals of 51 and 152. The node N21 between the high resistance 155 and the NMOS transistor 151, the high resistance 156 and the NMOS
The node N22 between the transistors 152 is connected to the bit line pair BL and bar BL via transfer gates 153 and 154, respectively. Transfer gate 153,1
The gate terminal of 54 is connected to the word line WL.
【0003】データを記憶させる場合、高抵抗負荷型メ
モリセル150が選択されると、先ず、ワード線WLがL
レベルからHレベルに立ち上がる。すると、トランスフ
ァゲート153,154がオンとなり、ノードN21,
N22がそれぞれビット線対BL,バーBLに接続される。
ビット線対BL,バーBLには書き込むデータが転送され、
トランスファゲート153,154を介して当該メモリ
セル150にデータが書き込まれる。In the case of storing data, when the high resistance load type memory cell 150 is selected, first, the word line WL is set to L.
Rise from level to H level. Then, the transfer gates 153 and 154 are turned on, and the node N21,
N22 is connected to the bit line pair BL and bar BL, respectively.
Data to be written is transferred to the bit line pair BL, bar BL,
Data is written in the memory cell 150 via the transfer gates 153 and 154.
【0004】例えば書き込むデータに対応してビット線
BLがHレベル、反転ビット線バーBLがLレベルとする
と、ノードN21はHレベル、ノードN22はLレベル
となる。すると、NMOSトランジスタ151はオフと
なり、NMOSトランジスタ152はオンとなる。その
結果、ノードN21の電位は、NMOSトランジスタ1
51のオフ抵抗と高抵抗155との分圧抵抗により決定
される電位に落ち着く。一方、ノードN22の電位は、
NMOSトランジスタ152のオン抵抗と高抵抗156
との分圧抵抗により決定される電位に落ち着く。For example, bit lines corresponding to data to be written
When BL is at H level and the inverted bit line bar BL is at L level, the node N21 becomes H level and the node N22 becomes L level. Then, the NMOS transistor 151 is turned off and the NMOS transistor 152 is turned on. As a result, the potential of the node N21 changes to the NMOS transistor 1
The potential is settled to the potential determined by the off resistance of 51 and the voltage dividing resistance of the high resistance 155. On the other hand, the potential of the node N22 is
ON resistance of NMOS transistor 152 and high resistance 156
Settles down to the potential determined by the partial pressure resistance of and.
【0005】NMOSトランジスタ152のオン抵抗値
をRON、NMOSトランジスタ151のオフ抵抗値をR
OFF 、高抵抗155,156の抵抗値をRR とすると、
RON<RR <ROFF となる。その結果、ノードN21の
電位はNMOSトランジスタ152のしきい値よりも高
くなり、ノードN22の電位はNMOSトランジスタ1
51のしきい値よりも低くなる。そのため、ワード線WL
がLレベルとなってスタンバイ状態となっても、NMO
Sトランジスタ151がオフ、NMOSトランジスタ1
52がオンに保持されて、データが記憶される。The ON resistance value of the NMOS transistor 152 is R ON , and the OFF resistance value of the NMOS transistor 151 is R ON .
OFF , high resistance 155, 156 resistance value is R R ,
R ON <R R <R OFF . As a result, the potential of the node N21 becomes higher than the threshold value of the NMOS transistor 152, and the potential of the node N22 becomes higher than that of the NMOS transistor 1.
It becomes lower than the threshold value of 51. Therefore, the word line WL
Even if the L level goes to the standby state, the NMO
S transistor 151 is off, NMOS transistor 1
52 is held on and the data is stored.
【0006】逆に、書き込むデータによってビット線BL
がLレベル、反転ビット線バーBLがHレベルとすると、
ノードN21はLレベル、ノードN22はHレベルとな
るので、NMOSトランジスタ151はオン、NMOS
トランジスタ152はオフとなる。その結果、ノードN
21の電位はNMOSトランジスタ151のオン抵抗と
高抵抗155との分圧抵抗により決定される電位に、ノ
ードN22の電位はNMOSトランジスタ152のオフ
抵抗と高抵抗156との分圧抵抗により決定される電位
に落ち着く。そして、NMOSトランジスタ151がオ
ン、NMOSトランジスタ152がオフに保持されてデ
ータが記憶される。On the contrary, depending on the data to be written, the bit line BL
Is at L level and the inverted bit line bar BL is at H level,
Since the node N21 becomes L level and the node N22 becomes H level, the NMOS transistor 151 is turned on and the NMOS
The transistor 152 is turned off. As a result, node N
The potential of 21 is determined by the on resistance of the NMOS transistor 151 and the high resistance 155, and the potential of the node N22 is determined by the off resistance of the NMOS transistor 152 and the high resistance 156. Settle down to the potential. Then, the NMOS transistor 151 is kept on and the NMOS transistor 152 is kept off to store the data.
【0007】データを読み出す場合、データを書き込む
場合と同様に、当該メモリセル150が選択され、ワー
ド線WLがLレベルからHレベルに立ち上がり、トランス
ファゲート153,154がオンとなり、ノードN2
1,N22がそれぞれビット線対BL,バーBLに接続され
る。ビット線対BL,バーBLは、その電位がノードN2
1,N22の電位に応じて相補的にLレベル又はHレベ
ルに変化してデータが読み出される。When reading data, as in the case of writing data, the memory cell 150 is selected, the word line WL rises from the L level to the H level, the transfer gates 153 and 154 are turned on, and the node N2.
1 and N22 are connected to the bit line pair BL and bar BL, respectively. The potential of the bit line pair BL, bar BL is node N2.
According to the potentials of 1 and N22, data is read out by being changed to L level or H level complementarily.
【0008】例えば、記憶されたデータに対応してNM
OSトランジスタ151がオフ、NMOSトランジスタ
152がオンに保持されている場合、ノードN21の電
位はノードN22の電位よりも高くなっている。従っ
て、接続されたビット線BLはHレベル方向に駆動され、
反転ビット線バーBLはLレベル方向に駆動されて、当該
メモリセル150に記憶されたデータがビット線対BL,
バーBLに伝達され読み出される。For example, the NM corresponding to the stored data
When the OS transistor 151 is held off and the NMOS transistor 152 is held on, the potential of the node N21 is higher than the potential of the node N22. Therefore, the connected bit line BL is driven in the H level direction,
The inverted bit line bar BL is driven in the L level direction so that the data stored in the memory cell 150 concerned is transferred to the bit line pair BL,
It is transmitted to the bar BL and read.
【0009】逆に、記憶されたデータに対応してNMO
Sトランジスタ151がオン、NMOSトランジスタ1
52がオフに保持されている場合、ビット線BLはLレベ
ル方向に駆動され、反転ビット線バーBLはHレベル方向
に駆動されて、当該メモリセル150に記憶されたデー
タがビット線対BL,バーBLに伝達され読み出される。On the contrary, the NMO corresponding to the stored data
S transistor 151 is on, NMOS transistor 1
When 52 is held off, the bit line BL is driven in the L level direction, the inverted bit line bar BL is driven in the H level direction, and the data stored in the memory cell 150 is bit line pair BL, It is transmitted to the bar BL and read.
【0010】読み出しが終了すると、ワード線WLはLレ
ベルとなりトランスファゲート153,154はオフと
なる。この時、書き込み時と同様に、ノードN21,N
22の電位は、それぞれNMOSトランジスタ151,
152のオン又はオフ抵抗により決定される電位に保持
される。When the reading is completed, the word line WL becomes L level and the transfer gates 153 and 154 are turned off. At this time, the nodes N21, N
The potentials of 22 are NMOS transistors 151 and 1, respectively.
It is held at a potential determined by the on or off resistance of 152.
【0011】図19に示すように、CMOS型メモリセ
ル160は、PMOSトランジスタ161,162とN
MOSトランジスタ163,164とからなる2個のC
MOSインバータ回路の入力端子と出力端子とを互いに
接続したフリップフロップ回路と、トランスファゲート
165,166により構成されている。そして、書き込
み時には、ビット線対BL,バーBLに伝達されたデータを
トランスファゲート165,166を介してフリップフ
ロップ回路にラッチさせることによりデータを記憶す
る。逆に、読み出し時には、フリップフロップ回路にラ
ッチされたデータをトランスファゲート165,166
を介してビット線対BL,バーBLに伝達させることにより
データを読み出す。As shown in FIG. 19, the CMOS memory cell 160 includes PMOS transistors 161, 162 and N transistors.
Two Cs consisting of MOS transistors 163 and 164.
It is composed of flip-flop circuits in which input terminals and output terminals of a MOS inverter circuit are connected to each other, and transfer gates 165 and 166. At the time of writing, the data transmitted to the bit line pair BL and bar BL is stored in the flip-flop circuit via the transfer gates 165 and 166 to store the data. On the contrary, at the time of reading, the data latched in the flip-flop circuit is transferred to the transfer gates 165 and 166.
The data is read by transmitting it to the bit line pair BL and bar BL via.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】ところで、高抵抗負荷
型メモリセル150の高抵抗155,156は、ポリシ
リコン等により形成され、その面積はNMOSトランジ
スタ151,152、トランスファゲート153,15
4に比べて小さくなる。また、高抵抗155,156
は、NMOSトランジスタ151,152、トランスフ
ァゲート153,154の上層に形成することができ
る。そのため、高抵抗負荷型メモリセル150のメモリ
セル面積は、NMOSトランジスタ151,152とト
ランスファゲート153,154を形成するのに必要な
面積となる。一方、CMOS型メモリセル160は、同
一メモリセル内にPMOSトランジスタ161,162
とNMOSトランジスタ163,164及びトランスフ
ァゲート165,166を形成する必要があるととも
に、PMOSトランジスタ161,162とNMOSト
ランジスタ163,164及びトランスファゲート16
5,166とを分離するため分離領域が必要となる。そ
のため、高抵抗負荷型メモリセル150は、CMOS型
メモリセル160に比べてメモリセル面積を小さくする
ことができる。また、高抵抗負荷型メモリセル150
は、CMOS型メモリセル160に比べて少ない工程数
で形成することができるので、その分製造コストが少な
くなる。The high resistances 155 and 156 of the high resistance load type memory cell 150 are formed of polysilicon or the like, and the areas thereof are NMOS transistors 151 and 152, transfer gates 153 and 15 respectively.
It becomes smaller than 4. Also, high resistance 155, 156
Can be formed above the NMOS transistors 151 and 152 and the transfer gates 153 and 154. Therefore, the memory cell area of the high resistance load type memory cell 150 is an area necessary to form the NMOS transistors 151 and 152 and the transfer gates 153 and 154. On the other hand, the CMOS type memory cell 160 includes PMOS transistors 161 and 162 in the same memory cell.
It is necessary to form the NMOS transistors 163 and 164 and the transfer gates 165 and 166, and the PMOS transistors 161 and 162 and the NMOS transistors 163 and 164 and the transfer gate 16
A separation region is required to separate the components 5 and 166. Therefore, the high resistance load type memory cell 150 can have a smaller memory cell area than the CMOS type memory cell 160. In addition, the high resistance load type memory cell 150
Can be formed in a smaller number of steps as compared with the CMOS type memory cell 160, so that the manufacturing cost is correspondingly reduced.
【0013】しかし、高抵抗負荷型メモリセル150
は、スタンバイ時にデータを記憶しておくためにデータ
保持電流(高抵抗155,156からオンとなったNM
OSトランジスタ151,152を介して流れる電流)
が必要である。一方、CMOS型メモリセル160は、
2個のCMOSインバータ回路よりなるフリップフロッ
プ回路によりデータを記憶しているので、データ保持電
流は極めて少なくなる。従って、高抵抗負荷型メモリセ
ル150は、CMOS型メモリセル160に比べてスタ
ンバイ時に消費電流が多くなる。However, the high resistance load type memory cell 150
Is a data holding current (the NM turned on from the high resistances 155 and 156 in order to store data during standby).
Current flowing through the OS transistors 151 and 152)
is necessary. On the other hand, the CMOS type memory cell 160 is
Since the data is stored by the flip-flop circuit composed of two CMOS inverter circuits, the data holding current becomes extremely small. Therefore, the high resistance load type memory cell 150 consumes more current during standby than the CMOS type memory cell 160.
【0014】即ち、高抵抗負荷型メモリセル150とC
MOS型メモリセル160とを比べた場合、高抵抗負荷
型メモリセル150には消費電流が大きいという問題が
あり、CMOSメモリセル160にはメモリセル面積が
大きく製造コストがかかるという問題がある。That is, the high resistance load type memory cells 150 and C
When compared with the MOS type memory cell 160, the high resistance load type memory cell 150 has a problem that the current consumption is large, and the CMOS memory cell 160 has a problem that the memory cell area is large and the manufacturing cost is high.
【0015】また、近年では、省面積化のためにCMO
S型メモリセル160のPMOSトランジスタ161,
162をTFT(Thin Film Transistor)で形成したも
のが提案されている。TFTで形成されるPMOSトラ
ンジスタ161,162はNMOSトランジスタ16
3,164,トランスファゲート165,166の上に
形成することができるため、メモリセル面積を小さくす
ることができる。また、CMOSインバータ回路による
フリップフロップ回路によりデータを記憶するので、消
費電流を少なくすることができる。しかしながら、TF
Tを形成するためのプロセスの工程数が一般的なCMO
S型メモリセル160に比べて増加するするので、製造
コストが増加するという問題がある。In recent years, in order to save area, CMO
The PMOS transistor 161, of the S-type memory cell 160,
It is proposed that 162 is formed of a TFT (Thin Film Transistor). The PMOS transistors 161, 162 formed by the TFT are NMOS transistors 16
3, 164, transfer gates 165, 166 can be formed, so that the memory cell area can be reduced. Further, since the data is stored by the flip-flop circuit including the CMOS inverter circuit, it is possible to reduce the current consumption. However, TF
CMO with a general number of process steps for forming T
Since the number of S-type memory cells 160 is larger than that of the S-type memory cells 160, there is a problem that the manufacturing cost increases.
【0016】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、チップ面積を小さく
し、かつ消費電流の増加を抑えることができる半導体記
憶装置を提供することにある。The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor memory device capable of reducing a chip area and suppressing an increase in current consumption. .
【0017】[0017]
【0018】[0018]
【0019】[0019]
【0020】[0020]
【0021】[0021]
【0022】[0022]
【0023】[0023]
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明
は、クロスカップル接続された2つのトランジスタと、
ワード線WLに接続され前記両トランジスタをビット線
対にそれぞれ接続するトランスファゲートとから構成さ
れたメモリセルを備えたメモリセルアレイと、ビット線
対に接続され、スタンバイ時に該ビット線対をプリチャ
ージするプリチャージ回路と、ワード線に接続され、ア
クティブ時には外部から指定されるロウアドレスに基づ
いて一本のワード線を選択し、スタンバイ時には全ての
ワード線に対して前記トランスファゲートが負荷抵抗と
して動作するスタンバイ電圧を供給するロウデコーダ
と、前記トランスファゲートに供給されるスタンバイ電
圧を生成するスタンバイ電圧生成回路を備えたことを要
旨とする。 According to a first aspect of the present invention, there are provided two cross-coupled transistors,
A memory cell array including a memory cell including a transfer gate connected to a word line WL and connecting each of the transistors to a bit line pair, and a memory cell array connected to the bit line pair to precharge the bit line pair during standby. It is connected to a precharge circuit and a word line, and when active, selects one word line based on a row address specified from the outside, and when in standby, the transfer gate operates as a load resistance for all word lines. It is a gist that a row decoder for supplying a standby voltage and a standby voltage generation circuit for generating a standby voltage to be supplied to the transfer gate are provided.
【0024】 請求項2に記載の発明は、請求項1に記
載の半導体記憶装置において、スタンバイ電圧生成回路
は、前記メモリセルの実質的にHレベルまたはLレベル
のノードの電位と実質的に同じ電位を生成するモニタセ
ルを備え、そのモニタセルを構成するトランジスタに供
給される電圧が所定の電圧となるようにスタンバイ電圧
を制御するようにしたことを要旨とする。[0024] According to a second aspect of the invention, the semiconductor memory device according to claim 1, the standby voltage generator is substantially H-level or L-level of the memory cells
A monitor cell that generates a potential substantially the same as the potential of the node of, and the standby voltage is controlled so that the voltage supplied to the transistor constituting the monitor cell becomes a predetermined voltage. Is the gist.
【0025】[0025]
【0026】[0026]
【0027】[0027]
【0028】[0028]
【0029】[0029]
【0030】[0030]
【0031】[0031]
【作用】
請求項1に記載の発明によれば、メモリセルア
レイはクロスカップル接続された2つのトランジスタ
と、ワード線WLに接続され両トランジスタをビット線
対にそれぞれ接続するトランスファゲートとから構成さ
れたメモリセルが備えられている。ビット線対にはプリ
チャージ回路が接続され、スタンバイ時にビット線対が
プリチャージされる。ワード線はロウデコーダに接続さ
れ、アクティブ時には外部から指定されるロウアドレス
に基づいて一本のワード線が選択され、スタンバイ時に
は全てのワード線に対してトランスファゲートが負荷抵
抗として動作するスタンバイ電圧が供給される。そし
て、スタンバイ電圧生成回路は、トランスファゲートに
供給されるスタンバイ電圧が生成される。 SUMMARY OF] According to the invention described in claim 1, the memory cell array is composed of two transistors connected cross-coupled, a transfer gate for connecting each of both transistors connected to the word line WL to the bit line pairs Memory cells are provided. A precharge circuit is connected to the bit line pair, and the bit line pair is precharged during standby. The word line is connected to the row decoder, and when active, one word line is selected based on the externally specified row address, and during standby, the transfer gate operates as a load resistance for all word lines. Supplied. Then, the standby voltage generation circuit generates the standby voltage supplied to the transfer gate.
【0032】 請求項2に記載の発明によれば、スタン
バイ電圧生成回路には前記メモリセルの実質的にHレベ
ルまたはLレベルのノードの電位と実質的に同じ電位を
生成するモニタセルが備えられ、そのモニタセルを構成
するトランジスタに供給される電圧が所定の電圧となる
ようにスタンバイ電圧が制御されて出力される。According to the second aspect of the present invention, the standby voltage generation circuit has substantially the H level of the memory cell.
The potential that is substantially the same as that of the node at the L or L level.
A monitor cell for generation is provided, and the standby voltage is controlled and output so that the voltage supplied to the transistor forming the monitor cell becomes a predetermined voltage.
【0033】[0033]
(第一実施例)以下、本発明を具体化した第一実施例を
図1〜図11に従って説明する。(First Embodiment) A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【0034】図3に示すように、SRAM1には、メモ
リセルアレイ(メモリセルマトリックス)2が設けられ
ている。メモリセルアレイ2は二次元(行方向と列方
向)に配列されたメモリセル3から構成されている。メ
モリセルアレイ2のうち、行方向(図3では横方向)に
配列されたメモリセル3はワード線WLに接続され、列方
向(図3では縦方向)に配列されたメモリセル3はビッ
ト線BLと反転ビット線バーBL間に接続されている。ビッ
ト線BLと反転ビット線バーBLとで1組のビット線対BL,
バーBLを構成している。As shown in FIG. 3, the SRAM 1 is provided with a memory cell array (memory cell matrix) 2. The memory cell array 2 is composed of memory cells 3 arranged two-dimensionally (row direction and column direction). In the memory cell array 2, the memory cells 3 arranged in the row direction (horizontal direction in FIG. 3) are connected to the word lines WL, and the memory cells 3 arranged in the column direction (vertical direction in FIG. 3) are the bit lines BL. And the inverted bit line bar BL. The bit line BL and the inverted bit line bar BL form one bit line pair BL,
It composes the bar BL.
【0035】各ワード線WLはロウ(行)デコーダ4に接
続されている。ロウデコーダ4にはロウアドレスバッフ
ァ5が接続されている。ロウデコーダ4にはチップイネ
ーブル信号バーCEが入力されている。チップイネーブル
信号バーCEはSRAM1の状態を切り換えるための信号
である。SRAM1は、チップイネーブル信号バーCEが
Lレベルのときに入力データDinの書き込み動作と出力
データDout の読み出し動作が可能な状態(アクティ
ブ)となり、チップイネーブル信号バーCEがHレベルの
ときにデータを保持する待機状態(スタンバイ)とな
る。Each word line WL is connected to a row decoder 4. A row address buffer 5 is connected to the row decoder 4. The chip enable signal bar CE is input to the row decoder 4. The chip enable signal bar CE is a signal for switching the state of the SRAM 1. When the chip enable signal bar CE is at the L level, the SRAM 1 is in a state (active) in which the write operation of the input data Din and the read operation of the output data Dout are possible, and the data is retained when the chip enable signal bar CE is at the H level. It becomes a standby state (standby).
【0036】アクティブのときに外部からロウアドレス
RAが指定されると、そのロウアドレスRAはロウアドレス
バッファ5からロウデコーダ4へ与えられる。ロウデコ
ーダ4は、アクティブの時に与えられたロウアドレスRA
に対応する一本のワード線WLを選択する。External row address when active
When RA is designated, the row address RA is given from the row address buffer 5 to the row decoder 4. The row decoder 4 receives the row address RA given when it is active.
One word line WL corresponding to is selected.
【0037】また、ロウデコーダ4には昇圧電圧VPP及
びスタンバイ電圧VSTが供給されている。昇圧電圧VPP
は高電位側電源Vccより高い電圧であって、昇圧回路6
により生成され供給されている。スタンバイ電圧VSTは
高電位側電源Vccと低電位側電源Vssとの間の所定の電
圧であって、スタンバイ電圧生成回路7によって所定の
電圧に制御され供給されている。ロウデコーダ4は、ア
クティブ時に選択したワード線WLに対して入力した昇圧
電圧VPPを供給する。一方、スタンバイのとき、ロウデ
コーダ4は、全てのワード線WLに対してスタンバイ電圧
VSTを供給するようになっている。The row decoder 4 is supplied with the boosted voltage V PP and the standby voltage V ST . Boost voltage V PP
Is a voltage higher than the high potential side power supply Vcc, and the booster circuit 6
Are produced and supplied by. The standby voltage V ST is a predetermined voltage between the high-potential-side power supply Vcc and the low-potential-side power supply Vss, and is controlled and supplied to a predetermined voltage by the standby voltage generation circuit 7. The row decoder 4 supplies the boosted voltage V PP input to the selected word line WL when active. On the other hand, in the standby mode, the row decoder 4 supplies the standby voltage V ST to all word lines WL.
【0038】各ビット線対BL,バーBLは、各カラムスイ
ッチ8を介してデータバス線対DB,バーDBに接続されて
いる。各カラムスイッチ8は一対のNMOSトランジス
タにより構成されている。その一対のNMOSトランジ
スタのゲート端子は互いに接続されるとともに、カラム
(列)デコーダ9に接続されている。外部からカラムア
ドレスCAが指定されると、そのカラムアドレスCAはカラ
ムアドレスバッファ10からカラムデコーダ9へ与えら
れる。カラムデコーダ9によって、そのカラムアドレス
CAに対応するカラムスイッチ8にHレベルの活性化信号
YSを送出する。すると、カラムスイッチ8は、活性化信
号YSによりオンとなる。そのオンとなったカラムスイッ
チ8を介してビット線対BL,バーBLとデータバス線対D
B,バーDBとが接続されて、カラムアドレスCAに対応す
る1組のビット線対BL,バーBLが選択される。Each bit line pair BL, bar BL is connected to the data bus line pair DB, bar DB via each column switch 8. Each column switch 8 is composed of a pair of NMOS transistors. The gate terminals of the pair of NMOS transistors are connected to each other and to the column decoder 9. When the column address CA is designated from the outside, the column address CA is given from the column address buffer 10 to the column decoder 9. The column address by the column decoder 9
H level activation signal to the column switch 8 corresponding to CA
Send YS. Then, the column switch 8 is turned on by the activation signal YS. Bit line pair BL, bar BL and data bus line pair D via the column switch 8 which is turned on.
B and bar DB are connected, and a pair of bit line pair BL and bar BL corresponding to the column address CA is selected.
【0039】また、各ビット線対BL,バーBLは、各プリ
チャージ回路11を介して高電位側電源Vccに接続され
ている。各プリチャージ回路11は、一対のNMOSト
ランジスタにより構成されている。その一対のNMOS
トランジスタのゲート端子は互いに接続されるととも
に、チップイネーブル信号バーCEが入力されている。従
って、アクティブの時には各プリチャージ回路11はオ
フとなって各ビット線対BL,バーBLは高電位側電源Vcc
と切り離され、スタンバイのときには各プリチャージ回
路11はオンとなって各ビット線対BL,バーBLは高電位
側電源Vccと接続される。その結果、SRAM1がスタ
ンバイになると、各ビット線対BL,バーBLはHレベルと
なるプリチャージが行われる。Further, each bit line pair BL, bar BL is connected to the high potential side power source Vcc via each precharge circuit 11. Each precharge circuit 11 is composed of a pair of NMOS transistors. The pair of NMOS
The gate terminals of the transistors are connected to each other and the chip enable signal bar CE is input. Therefore, when active, each precharge circuit 11 is turned off and each bit line pair BL, BL is set to the high potential side power source Vcc.
In the standby mode, each precharge circuit 11 is turned on and each bit line pair BL and bar BL is connected to the high potential side power source Vcc. As a result, when the SRAM 1 goes into standby, each bit line pair BL and bar BL is precharged to H level.
【0040】データバス線対DB,バーDBは入出力回路1
2に接続されている。入出力回路12は、ライトイネー
ブル信号バーWEとチップイネーブル信号バーCEを入力し
ている。ライトイネーブル信号バーWEはアクティブのと
きにデータの読み出し動作と書き込み動作とを切り換え
るための信号である。SRAM1は、ライトイネーブル
信号バーWEがLレベルのときに入力した入力データDin
を記憶する書き込み動作を行い、ライトイネーブル信号
バーWEがHレベルのときに出力データDout を出力する
読み出し動作を行うようになっている。The data bus line pair DB and bar DB are input / output circuits 1
Connected to 2. The input / output circuit 12 receives the write enable signal bar WE and the chip enable signal bar CE. The write enable signal bar WE is a signal for switching a data read operation and a data write operation when active. The SRAM 1 has input data Din input when the write enable signal bar WE is at L level.
And a read operation for outputting output data Dout when the write enable signal bar WE is at H level.
【0041】外部からの入力データDinは入出力回路1
2に入力される。入出力回路12は、アクティブであっ
て書き込み動作の時に入力データDinに応じてデータバ
ス線対DB,バーDBのレベルを相補的に変化させる。その
データバス線対DB,バーDBのレベルの変化は、カラムス
イッチ8を介して選択されたビット線対BL,バーBLに伝
達される。その結果、入力データDinは選択されたワー
ド線WLとレベルが変化したビット線対BL,バーBLとの交
点のメモリセル3に対して書き込まれる。Input data Din from the outside is input / output circuit 1
Entered in 2. The input / output circuit 12 is active and changes the levels of the data bus line pair DB and bar DB complementarily in accordance with the input data Din during the write operation. The change in the level of the data bus line pair DB, bar DB is transmitted to the selected bit line pair BL, bar BL via the column switch 8. As a result, the input data Din is written in the memory cell 3 at the intersection of the selected word line WL and the bit line pair BL, BL whose level has changed.
【0042】一方、ビット線対BL,バーBLのレベルは、
所定のメモリセル3に記憶されたデータにより相補的に
変化する。そのビット線対BL,バーBLのレベルの変化
は、活性化信号YSによりオンとなったカラムスイッチ8
を介してデータバス線対DB,バーDBに伝達される。そし
て、入出力回路12は、アクティブであって読み出し動
作の時に、データバス線対DB,バーDBのレベルの変化に
応じた出力データDoutを外部へ出力する。On the other hand, the levels of the bit line pair BL and bar BL are
It changes complementarily by the data stored in a predetermined memory cell 3. The level change of the bit line pair BL and bar BL is changed by the column switch 8 turned on by the activation signal YS.
Is transmitted to the data bus line pair DB and the bar DB via. Then, the input / output circuit 12 outputs the output data Dout corresponding to the change in the level of the data bus line pair DB and bar DB to the outside during the read operation.
【0043】図1に示すように、メモリセル3は、NM
OSトランジスタ21,22及びトランスファゲート2
3,24により構成されている。NMOSトランジスタ
21,22のゲート端子は、互いに他のNMOSトラン
ジスタ21,22のドレイン端子に接続されたクロスカ
ップル接続となっている。NMOSトランジスタ21,
22のソース端子は低電位側電源Vssに接続されてい
る。また、NMOSトランジスタ21,22のドレイン
端子は、それぞれトランスファゲート23,24を介し
てビット線対BL,バーBLに接続されている。トランスフ
ァゲート23,24のゲート端子はワード線WLに接続さ
れている。As shown in FIG. 1, the memory cell 3 has an NM
OS transistors 21 and 22 and transfer gate 2
3, 24. The gate terminals of the NMOS transistors 21 and 22 are cross-coupled with each other and are connected to the drain terminals of the other NMOS transistors 21 and 22. NMOS transistor 21,
The source terminal of 22 is connected to the low-potential-side power supply Vss. The drain terminals of the NMOS transistors 21 and 22 are connected to the bit line pair BL and bar BL via transfer gates 23 and 24, respectively. The gate terminals of the transfer gates 23 and 24 are connected to the word line WL.
【0044】チップイネーブル信号バーCEがLレベルで
あってアクティブの時、選択されたワード線WLにはロウ
デコーダ4を介して昇圧電圧VPPが供給されている。そ
の昇圧電圧VPPはトランスファゲート23,24のゲー
ト端子に入力され、トランスファゲート23,24はオ
ンとなる。そして、ビット線対BL,バーBLは、書き込み
動作のときに入力データDinに応じたレベルに相補的に
変化している。例えば、入力データDinに応じてビット
線BLがLレベル、反転ビット線バーBLがHレベルとする
と、ノードN1はLレベルとなり、ノードN2はHレベ
ルとなる。すると、NMOSトランジスタ21はそのゲ
ート端子がHレベルとなってオンとなり、NMOSトラ
ンジスタ22はそのゲート端子がLレベルとなってオフ
となる。その結果、入力データDinはメモリセル3に書
き込まれる。When the chip enable signal CE is at L level and active, the boosted voltage V PP is supplied to the selected word line WL via the row decoder 4. The boosted voltage V PP is input to the gate terminals of the transfer gates 23 and 24, and the transfer gates 23 and 24 are turned on. The bit line pair BL and bar BL are complementarily changed to a level corresponding to the input data Din during the write operation. For example, if the bit line BL is at L level and the inverted bit line bar BL is at H level according to the input data Din, the node N1 is at L level and the node N2 is at H level. Then, the NMOS transistor 21 has its gate terminal at H level and is turned on, and the NMOS transistor 22 has its gate terminal at L level and is turned off. As a result, the input data Din is written in the memory cell 3.
【0045】次に、チップイネーブル信号バーCEがHレ
ベルとなってスタンバイになると、全てのワード線WLに
はスタンバイ電圧VSTが供給される。そのスタンバイ電
圧V STはトランスファゲート23,24のゲート端子に
入力される。スタンバイ電圧VSTは高電位側電源Vccと
低電位側電源Vss間の所定の電圧に制御されている。従
って、トランスファゲート23,24は、スタンバイ電
圧VSTに応じたオン抵抗となる。その結果、トランスフ
ァゲート23,24は、図2に示すように、負荷抵抗と
しての高抵抗25,26として動作するようになる。Next, the chip enable signal bar CE goes high.
When it becomes a bell and becomes standby, all word lines WL
Is the standby voltage VSTIs supplied. Its standby power
Pressure V STIs the gate terminal of the transfer gate 23, 24
Is entered. Standby voltage VSTIs the high potential side power supply Vcc
It is controlled to a predetermined voltage between the low potential power supply Vss. Servant
Therefore, the transfer gates 23 and 24 have standby power.
Pressure VSTThe on-resistance will be according to. As a result, the transfer
The gates 23 and 24, as shown in FIG.
Then, the high resistances 25 and 26 are operated.
【0046】このとき、ビット線対BL,バーBLはプリチ
ャージ回路11によってHレベル(高電位側電源Vcc)
にプリチャージされている。従って、ノードN1,N2
は、高抵抗25,26を介してそれぞれ高電位側電源V
ccに接続されるのと等価となる。そして、図2に示すメ
モリセル3は、従来の高抵抗負荷型メモリセル150に
おいて、トランスファゲート153,154がオフ、即
ちスタンバイの時と同様の構成及び接続となる。At this time, the bit line pair BL and bar BL are set to H level (high potential side power supply Vcc) by the precharge circuit 11.
Is precharged to. Therefore, the nodes N1 and N2
Is a high-potential-side power source V via high resistances 25 and 26
Equivalent to connecting to cc. The memory cell 3 shown in FIG. 2 has the same configuration and connection as those of the conventional high resistance load type memory cell 150 when the transfer gates 153 and 154 are off, that is, in the standby state.
【0047】ところで、スタンバイの時、前記した従来
の高抵抗負荷型メモリセル150のノードN21,N2
2は、高抵抗155,156とNMOSトランジスタ1
51,152のオン抵抗(オフ抵抗)との分圧抵抗によ
って決定される電位にそれぞれ落ち着く。そのノードN
21,N22の電位によりNMOSトランジスタ15
1,152がオン又はオフに保持されて、メモリセル1
50に書き込まれたデータが保持される。By the way, during standby, the nodes N21 and N2 of the conventional high resistance load type memory cell 150 described above are used.
2 is high resistance 155, 156 and NMOS transistor 1
The potentials are settled at the potentials determined by the on-resistances (off-resistances) of 51 and 152 and the voltage dividing resistance. The node N
NMOS transistor 15 depending on the potentials of 21 and N22
1, 152 are held on or off and memory cell 1
The data written in 50 is retained.
【0048】従って、本実施例のメモリセル3において
も同様に、ノードN1,N2の電位は、トランスファゲ
ート23,24よりなる高抵抗25,26と、NMOS
トランジスタ21,22のオン抵抗(オフ抵抗)との分
圧抵抗により決定される電位にそれぞれ落ち着く。そし
て、ノードN1,N2の電位によりNMOSトランジス
タ21,22がオン又はオフに保持されて、当該メモリ
セル3に書き込まれたデータが保持される。Therefore, also in the memory cell 3 of this embodiment, similarly, the potentials of the nodes N1 and N2 are the high resistances 25 and 26 formed by the transfer gates 23 and 24, and the NMOS.
The respective potentials settle down to the potentials determined by the on-resistance (off-resistance) of the transistors 21 and 22 and the voltage dividing resistance. Then, the NMOS transistors 21 and 22 are held on or off by the potentials of the nodes N1 and N2, and the data written in the memory cell 3 is held.
【0049】アクティブとなってデータを読み出す場
合、データを書き込む場合と同様に、選択されたワード
線WLにはロウデコーダ4を介して昇圧電圧VPPが供給さ
れ、トランスファゲート23,24はオンとなる。ノー
ドN1,N2はオンとなったトランスファゲート23,
24を介してビット線対BL,バーBLにそれぞれ接続され
る。そして、ビット線対BL,バーBLの電位は、ノードN
1,N2の電位に応じて相補的に変化してデータが読み
出される。When reading data by becoming active, the boosted voltage V PP is supplied to the selected word line WL via the row decoder 4 and the transfer gates 23 and 24 are turned on, as in the case of writing data. Become. Nodes N1 and N2 are turned on to transfer gate 23,
The bit line pair BL and the bar BL are connected via 24 respectively. The potential of the bit line pair BL and bar BL is the node N
Data is read out by changing complementarily according to the potentials of 1 and N2.
【0050】次に、メモリセル3に供給される昇圧電圧
VPP、スタンバイ電圧VSTの供給方法、生成に付いて詳
述する。先ず、各電圧VPP,VSTの供給について詳述す
る。図5は、ロウデコーダ4の一部回路図であって、1
本のワード線WLを選択するためのワード線デコーダ4a
である。即ち、ワード線デコーダ4aは各ワード線WLに
対応して設けられている。Next, the supply method and generation of the boosted voltage V PP and the standby voltage V ST supplied to the memory cell 3 will be described in detail. First, the supply of the respective voltages V PP and V ST will be described in detail. FIG. 5 is a partial circuit diagram of the row decoder 4.
Word line decoder 4a for selecting the word line WL of the book
Is. That is, the word line decoder 4a is provided corresponding to each word line WL.
【0051】ワード線デコーダ4aは、ナンド回路3
1、インバータ回路32、ノア回路33、及びNMOS
トランジスタ34〜37により構成されている。ナンド
回路31は複数の入力端子を有しており、各入力端子に
はロウアドレスRAが入力されている。ナンド回路31の
出力端子は、インバータ回路32の入力端子に接続され
ている。インバータ回路32の出力端子はNMOSトラ
ンジスタ34のソース端子に接続され、NMOSトラン
ジスタ34のドレイン端子はNMOSトランジスタ35
のゲート端子に接続されている。NMOSトランジスタ
34のゲート端子は高電位側電源Vccに接続されてい
る。NMOSトランジスタ35のソース端子には昇圧電
圧VPPの配線に接続され、ドレイン端子はワード線WLに
接続されている。The word line decoder 4a includes a NAND circuit 3
1, inverter circuit 32, NOR circuit 33, and NMOS
It is composed of transistors 34 to 37. The NAND circuit 31 has a plurality of input terminals, and the row address RA is input to each input terminal. The output terminal of the NAND circuit 31 is connected to the input terminal of the inverter circuit 32. The output terminal of the inverter circuit 32 is connected to the source terminal of the NMOS transistor 34, and the drain terminal of the NMOS transistor 34 is connected to the NMOS transistor 35.
Is connected to the gate terminal of. The gate terminal of the NMOS transistor 34 is connected to the high potential power supply Vcc. The source terminal of the NMOS transistor 35 is connected to the wiring for the boosted voltage V PP , and the drain terminal is connected to the word line WL.
【0052】また、インバータ回路32の出力端子は、
ノア回路33の一方の入力端子に接続され、ノア回路3
3の他方の入力端子にはチップイネーブル信号バーCEが
入力されている。ノア回路33の出力端子はNMOSト
ランジスタ36のゲート端子に接続されている。NMO
Sトランジスタ36のソース端子は低電位側電源Vssに
接続され、ドレイン端子はワード線WLに接続されてい
る。The output terminal of the inverter circuit 32 is
The NOR circuit 3 is connected to one input terminal of the NOR circuit 33.
The chip enable signal bar CE is input to the other input terminal of 3. The output terminal of the NOR circuit 33 is connected to the gate terminal of the NMOS transistor 36. NMO
The source terminal of the S transistor 36 is connected to the low-potential-side power supply Vss, and the drain terminal is connected to the word line WL.
【0053】また、チップイネーブル信号バーCEはNM
OSトランジスタ37のゲート端子に入力されている。
NMOSトランジスタ37のソース端子にはスタンバイ
電圧VSTの配線に接続され、ドレイン端子はワード線WL
に接続されている。The chip enable signal bar CE is NM.
It is input to the gate terminal of the OS transistor 37.
The source terminal of the NMOS transistor 37 is connected to the wiring of the standby voltage V ST , and the drain terminal is the word line WL.
It is connected to the.
【0054】ワード線デコーダ4aは、ロウアドレスRA
とチップイネーブル信号バーCEとに基づいて、NMOS
トランジスタ35〜37のうちの1つをオンに制御す
る。そして、ワード線WLには、オンに制御されたNMO
Sトランジスタ35〜37を介して昇圧電圧VPP、低電
位側電源Vss、又はスタンバイ電圧VSTが供給されるよ
うになっている。The word line decoder 4a has a row address RA
And NMOS based on chip enable signal bar CE
Control one of transistors 35-37 to turn on. The word line WL has an NMO controlled to be turned on.
The boosted voltage V PP , the low-potential-side power supply Vss, or the standby voltage V ST is supplied via the S transistors 35 to 37.
【0055】ロウアドレスRAは、スタンバイ時にはロウ
アドレスバッファ5によって全てLレベルとなるので、
ナンド回路31はHレベルの信号を出力する。そのHレ
ベルの信号はインバータ回路32及びNMOSトランジ
スタ34を介してNMOSトランジスタ35のゲート端
子に入力される。従って、NMOSトランジスタ35は
スタンバイ時にオフとなる。Since the row address RA is all at the L level by the row address buffer 5 during standby,
The NAND circuit 31 outputs an H level signal. The H level signal is input to the gate terminal of the NMOS transistor 35 via the inverter circuit 32 and the NMOS transistor 34. Therefore, the NMOS transistor 35 is turned off during standby.
【0056】また、ロウアドレスRAはアクティブ時に当
該ワード線WLが選択されるアドレス、又はワード線WLが
選択されないアドレス(他のワード線デコーダ4aのワ
ード線WLが選択される)となる。以下、当該ワード線WL
が選択されるアドレスを選択アドレスといい、ワード線
WLが選択されないアドレスを非選択アドレスという。ナ
ンド回路31は、ロウアドレスRAが選択アドレスの場合
にはLレベルの信号を出力し、ロウアドレスRAが非選択
アドレスの場合にはHレベルの信号を出力するようにな
っている。そのナンド回路31から出力される信号はイ
ンバータ回路32及びNMOSトランジスタ34を介し
てNMOSトランジスタ35のゲート端子に入力され
る。従って、NMOSトランジスタ35は、ロウアドレ
スRAが選択アドレスの場合にはオンとなり、ロウアドレ
スRAが非選択アドレスの場合にはオフとなる。そして、
オンとなったNMOSトランジスタ35を介してワード
線WLには昇圧電圧VPPが供給される。Further, the row address RA becomes an address at which the word line WL is selected when active or an address at which the word line WL is not selected (a word line WL of another word line decoder 4a is selected). Below, the word line WL
The address that is selected is called the selected address, and the word line
Addresses for which WL is not selected are called non-selected addresses. The NAND circuit 31 outputs an L level signal when the row address RA is a selected address, and outputs an H level signal when the row address RA is a non-selected address. The signal output from the NAND circuit 31 is input to the gate terminal of the NMOS transistor 35 via the inverter circuit 32 and the NMOS transistor 34. Therefore, the NMOS transistor 35 is turned on when the row address RA is the selected address and turned off when the row address RA is the non-selected address. And
The boosted voltage V PP is supplied to the word line WL through the turned-on NMOS transistor 35.
【0057】また、ナンド回路31の出力は、インバー
タ回路32を介してノア回路33に入力される。ノア回
路33にはチップイネーブル信号バーCEが入力されてい
る。従って、ノア回路33はチップイネーブル信号バー
CEがHレベル(スタンバイ)の時にはLレベルの信号を
出力し、チップイネーブル信号バーCEがLレベルのとき
には、インバータ回路32を介して入力したナンド回路
31の出力を反転させた信号を出力する。The output of the NAND circuit 31 is input to the NOR circuit 33 via the inverter circuit 32. The chip enable signal bar CE is input to the NOR circuit 33. Therefore, the NOR circuit 33 operates as a chip enable signal bar.
When CE is at H level (standby), L level signal is output, and when chip enable signal CE is at L level, a signal obtained by inverting the output of NAND circuit 31 input through inverter circuit 32 is output.
【0058】上記したように、ナンド回路31はロウア
ドレスRAが選択アドレスの場合にはHレベル、ロウアド
レスRAが非選択アドレスの場合にはLレベルの信号を出
力する。従って、スタンバイ時には、ノア回路33は常
にLレベルの信号を出力する。一方、アクティブ時に
は、ノア回路33はロウアドレスRAが選択アドレスの時
にLレベルの信号を出力し、ロウアドレスRAが非選択ア
ドレスの時にHレベルの信号を出力する。As described above, the NAND circuit 31 outputs an H level signal when the row address RA is a selected address and an L level signal when the row address RA is a non-selected address. Therefore, during standby, the NOR circuit 33 always outputs an L level signal. On the other hand, when active, the NOR circuit 33 outputs an L level signal when the row address RA is a selected address, and outputs an H level signal when the row address RA is a non-selected address.
【0059】NMOSトランジスタ36はそのゲート端
子にノア回路33からの信号を入力し、その信号がHレ
ベルの時にオンとなり、信号がLレベルの時にオフとな
る。従って、NMOSトランジスタ36は、アクティブ
であってロウアドレスRAが非選択アドレスの場合にのみ
オンとなり、ワード線WLは低電位側電源Vssに接続され
てLレベルとなる。The NMOS transistor 36 inputs the signal from the NOR circuit 33 to its gate terminal, and turns on when the signal is at the H level and turns off when the signal is at the L level. Therefore, the NMOS transistor 36 is turned on only when the row address RA is an unselected address and the word line WL is connected to the low-potential-side power supply Vss and becomes L level.
【0060】また、チップイネーブル信号バーCEはNM
OSトランジスタ37のゲート端子に直接入力される。
従って、NMOSトランジスタ37は、アクティブのと
きにオフとなり、スタンバイのときにオンとなる。The chip enable signal bar CE is NM.
It is directly input to the gate terminal of the OS transistor 37.
Therefore, the NMOS transistor 37 is turned off when it is active and is turned on when it is on standby.
【0061】即ち、アクティブの時、ワード線WLにはロ
ウアドレスRAが選択アドレスのときに昇圧電圧VPPが供
給され、ロウアドレスRAが非選択アドレスのときには低
電位側電源Vss(Lレベル)となる。一方、スタンバイ
の時、ワード線WLにはスタンバイ電圧VSTが供給され
る。That is, when active, the boosted voltage V PP is supplied to the word line WL when the row address RA is the selected address, and the low potential side power supply Vss (L level) is supplied when the row address RA is the non-selected address. Become. On the other hand, in the standby mode, the standby voltage V ST is supplied to the word line WL.
【0062】次に、昇圧電圧VPPを生成するための昇圧
回路6について説明する。昇圧回路6は、高電位側電源
Vccよりも正の方向に高い電圧を生成するための回路で
あって、例えばブートストラップ回路により構成されて
いる。昇圧回路6は、メモリセル3を構成するトランス
ファゲート23,24のしきい値電圧による電圧降下
や、読み出し動作等の速度の低下を防ぐために設けられ
ている。Next, the booster circuit 6 for generating the boosted voltage V PP will be described. The booster circuit 6 is a circuit for generating a voltage higher in the positive direction than the high-potential-side power supply Vcc, and is composed of, for example, a bootstrap circuit. The booster circuit 6 is provided to prevent a voltage drop due to the threshold voltage of the transfer gates 23 and 24 forming the memory cell 3 and a reduction in speed of a read operation or the like.
【0063】次に、スタンバイ電圧VSTを生成するため
のスタンバイ電圧生成回路7について詳述する。図4に
示すように、スタンバイ電圧生成回路7は、モニタセル
制御回路41とモニタセル42とからなるモニタ電圧生
成部43、リファレンス電圧生成部44、差動アンプ4
5、PMOSトランジスタ46、及び抵抗47により構
成されている。Next, the standby voltage generating circuit 7 for generating the standby voltage V ST will be described in detail. As shown in FIG. 4, the standby voltage generation circuit 7 includes a monitor voltage generation unit 43 including a monitor cell control circuit 41 and a monitor cell 42, a reference voltage generation unit 44, and a differential amplifier 4.
5, a PMOS transistor 46, and a resistor 47.
【0064】モニタ制御回路41には、チップイネーブ
ル信号バーCEとスタンバイ電圧VSTとが入力されてい
る。モニタ制御回路41には、疑似ビット線対MBL,バー
MBL 及び疑似ビット線対MBL,バーMBL を介してモニタセ
ル42が接続されている。モニタ制御回路41は、スタ
ンバイ時にモニタセル42を駆動制御し、モニタセル4
2は、その駆動制御に基づいてモニタ電圧Vmon を生成
し出力する。即ち、モニタ電圧生成部43は、チップイ
ネーブル信号バーCEとスタンバイ電圧VSTとに基づいて
モニタ電圧Vmon を生成する。そのモニタ電圧Vmon は
差動アンプ45へ出力される。The chip control signal CE and the standby voltage V ST are input to the monitor control circuit 41. The monitor control circuit 41 includes a pseudo bit line pair MBL, a bar.
The monitor cell 42 is connected via the MBL, the pseudo bit line pair MBL, and the bar MBL. The monitor control circuit 41 drives and controls the monitor cell 42 during standby, and
2 generates and outputs a monitor voltage V mon based on the drive control. That is, the monitor voltage generator 43 generates the monitor voltage V mon based on the chip enable signal bar CE and the standby voltage V ST . The monitor voltage V mon is output to the differential amplifier 45.
【0065】リファレンス電圧生成部44は、予め設定
されたリファレンス電圧Vref を生成し、差動アンプ4
5へ出力するようになっている。差動アンプ45は、モ
ニタ電圧Vmon とリファレンス電圧Vref とを入力す
る。そして、差動アンプ45は、両電圧Vmon ,Vref
を比較し、その比較結果に基づいた信号を出力するよう
になっている。PMOSトランジスタ46と抵抗47
は、高電位側電源Vccと低電位側電源Vssとの間に直列
に接続され、PMOSトランジスタ46のゲート端子は
差動アンプ45の出力端子に接続されている。PMOS
トランジスタ46は、差動アンプ45から出力される信
号、即ちモニタ電圧Vmon とリファレンス電圧Vref と
の比較結果に基づいてオンオフされる。そして、PMO
Sトランジスタ46と抵抗47との間の接続点であるノ
ードN5からスタンバイ電圧VSTを出力するようになっ
ている。モニタセル制御回路41はスタンバイ電圧VST
を入力し、そのスタンバイ電圧VSTに基づいてモニタセ
ル42を駆動制御してモニタ電圧Vmon を生成する。従
って、スタンバイ電圧VSTは、モニタセル制御回路4
1、モニタセル42、差動アンプ45、PMOSトラン
ジスタ46によってフィードバック制御されるようにな
っている。The reference voltage generator 44 generates a reference voltage Vref set in advance, and outputs it to the differential amplifier 4
It is designed to output to 5. The differential amplifier 45 inputs the monitor voltage V mon and the reference voltage Vref. Then, the differential amplifier 45 outputs the two voltages V mon and Vref.
Are compared and a signal based on the comparison result is output. PMOS transistor 46 and resistor 47
Are connected in series between the high potential side power source Vcc and the low potential side power source Vss, and the gate terminal of the PMOS transistor 46 is connected to the output terminal of the differential amplifier 45. PMOS
The transistor 46 is turned on / off based on the signal output from the differential amplifier 45, that is, the result of comparison between the monitor voltage V mon and the reference voltage Vref. And PMO
The standby voltage V ST is output from the node N5 which is a connection point between the S transistor 46 and the resistor 47. The monitor cell control circuit 41 has a standby voltage V ST.
Is input to drive and control the monitor cell 42 based on the standby voltage V ST to generate the monitor voltage V mon . Therefore, the standby voltage V ST is equal to the monitor cell control circuit 4
1, feedback control is performed by the monitor cell 42, the differential amplifier 45, and the PMOS transistor 46.
【0066】図7に示すように、モニタセル制御回路4
1は、インバータ回路51〜53、第1の遅延回路5
4、第2の遅延回路55、及びNMOSトランジスタ5
6,57により構成されている。インバータ回路51の
入力端子にはチップイネーブル信号バーCEが入力され、
出力端子はNMOSトランジスタ56を介して疑似ワー
ド線MWL に接続されている。また、インバータ51の出
力端子には第1,第2の遅延回路54,55が接続され
ている。第1の遅延回路54は直列に接続された2個の
インバータ回路58,59により構成されている。第1
の遅延回路54にはインバータ回路51を介してチップ
イネーブル信号バーCEが入力されている。第1の遅延回
路54は、入力した信号を2個のインバータ回路58,
59により決定される遅延時間だけ遅らせて出力するよ
うになっている。このインバータ回路58,59により
決定される遅延時間を第1の遅延時間という。そして、
第1の遅延回路54は、インバータ回路51を介してチ
ップイネーブル信号バーCEを入力する。従って、第1の
遅延回路54は、チップイネーブル信号バーCEがLレベ
ルからHレベルに立ち上がると、第1の遅延時間だけ遅
れてLレベルの信号をNMOSトランジスタ56のゲー
ト端子に出力する。逆に、チップイネーブル信号バーCE
がHレベルからLレベルに立ち下がると、第1の遅延回
路54は、第1の遅延時間だけ遅れてHレベルの信号を
NMOSトランジスタ56のゲート端子に出力する。As shown in FIG. 7, the monitor cell control circuit 4
1 is an inverter circuit 51-53, the first delay circuit 5
4, second delay circuit 55, and NMOS transistor 5
6, 57. The chip enable signal bar CE is input to the input terminal of the inverter circuit 51,
The output terminal is connected to the pseudo word line MWL via the NMOS transistor 56. Further, the first and second delay circuits 54 and 55 are connected to the output terminal of the inverter 51. The first delay circuit 54 is composed of two inverter circuits 58 and 59 connected in series. First
The chip enable signal bar CE is input to the delay circuit 54 via the inverter circuit 51. The first delay circuit 54 converts the input signal into two inverter circuits 58,
The output is delayed by the delay time determined by 59. The delay time determined by the inverter circuits 58 and 59 is called the first delay time. And
The first delay circuit 54 inputs the chip enable signal bar CE via the inverter circuit 51. Therefore, when the chip enable signal CE rises from the L level to the H level, the first delay circuit 54 outputs the L level signal to the gate terminal of the NMOS transistor 56 with a delay of the first delay time. Conversely, the chip enable signal bar CE
When H level falls from H level to L level, the first delay circuit 54 outputs an H level signal to the gate terminal of the NMOS transistor 56 with a delay of the first delay time.
【0067】NMOSトランジスタ56は、そのゲート
端子にHレベルの信号を入力するとオンとなり、Lレベ
ルの信号を入力するとオフとなる。すると、オンとなっ
たNMOSトランジスタ56を介してインバータ回路5
1により反転されたチップイネーブル信号バーCEが疑似
ワード線MWL に伝達される。The NMOS transistor 56 turns on when an H level signal is input to its gate terminal, and turns off when an L level signal is input. Then, the inverter circuit 5 is turned on via the turned-on NMOS transistor 56.
The chip enable signal bar CE inverted by 1 is transmitted to the pseudo word line MWL.
【0068】第2の遅延回路55は、直列に接続された
4個のインバータ回路60〜63及びノア回路64によ
り構成されている。ノア回路64の一方の入力端子には
インバータ回路51により反転されたチップイネーブル
信号バーCEがインバータ回路60〜63を介して入力さ
れ、他方の入力端子にはインバータ回路51により反転
されたチップイネーブル信号バーCEが直接入力される。
ノア回路64の出力端子は、NMOSトランジスタ57
のゲート端子に接続されている。NMOSトランジスタ
57のドレイン端子は疑似ワード線MWL に接続され、ソ
ース端子にはスタンバイ電圧VSTが供給されている。The second delay circuit 55 is composed of four inverter circuits 60 to 63 and a NOR circuit 64 which are connected in series. The chip enable signal bar CE inverted by the inverter circuit 51 is input to one input terminal of the NOR circuit 64 through the inverter circuits 60 to 63, and the chip enable signal inverted by the inverter circuit 51 is input to the other input terminal. The bar CE is directly input.
The output terminal of the NOR circuit 64 is the NMOS transistor 57.
Is connected to the gate terminal of. The drain terminal of the NMOS transistor 57 is connected to the pseudo word line MWL, and the source terminal thereof is supplied with the standby voltage V ST .
【0069】第2の遅延回路55は、入力した信号がL
レベルからHレベルに立ち上がると直ちにLレベルの信
号を出力し、入力した信号がHレベルからLレベルに立
ち下がるとインバータ回路60〜63により決定される
遅延時間だけ遅らせてLレベルからHレベルに立ち上が
る信号を出力する。このインバータ回路60〜63によ
り決定される遅延時間を第2の遅延時間という。そし
て、第2の遅延回路55は、インバータ回路51を介し
てチップイネーブル信号バーCEを入力する。従って、第
2の遅延回路55は、チップイネーブル信号バーCEがL
レベルからHレベルに立ち上がると第2の遅延時間だけ
遅れてHレベルの信号をNMOSトランジスタ57のゲ
ート端子に出力する。逆に、チップイネーブル信号バー
CEがHレベルからLレベルに立ち下がると、第2の遅延
回路55は、直ちにLレベルの信号をNMOSトランジ
スタ57のゲート端子に出力する。The input signal of the second delay circuit 55 is L
As soon as the level rises from the H level to the H level, the L level signal is output, and when the input signal falls from the H level to the L level, the signal rises from the L level to the H level with a delay time determined by the inverter circuits 60 to 63. Output a signal. The delay time determined by the inverter circuits 60 to 63 is called the second delay time. Then, the second delay circuit 55 inputs the chip enable signal bar CE via the inverter circuit 51. Therefore, in the second delay circuit 55, the chip enable signal bar CE is L
When rising from the level to the H level, the H level signal is output to the gate terminal of the NMOS transistor 57 with a delay of the second delay time. Conversely, the chip enable signal bar
When CE falls from H level to L level, the second delay circuit 55 immediately outputs an L level signal to the gate terminal of the NMOS transistor 57.
【0070】NMOSトランジスタ57は、そのゲート
端子にHレベルの信号を入力するとオンとなり、Lレベ
ルの信号を入力するとオフとなる。すると、オンとなっ
たNMOSトランジスタ57を介してスタンバイ電圧V
STが疑似ワード線MWL に伝達される。The NMOS transistor 57 turns on when an H level signal is input to its gate terminal and turns off when an L level signal is input. Then, the standby voltage V is passed through the turned-on NMOS transistor 57.
ST is transmitted to the pseudo word line MWL.
【0071】尚、第1の遅延回路54は、その第1の遅
延時間がチップイネーブル信号バーCEがHレベルとなっ
た後にHレベルであって疑似ワード線MWL が確実にLレ
ベルとなるように設定されている。第2の遅延回路55
は、その第2の遅延時間が第1の遅延回路54の第1の
遅延時間よりも長くなるように設定されている。即ち、
チップイネーブル信号バーCEがHレベルに立ち上がって
NMOSトランジスタ56がオフとなった後にNMOS
トランジスタ57がオンとなるように設定されている。
従って、チップイネーブル信号バーCEがLレベルからH
レベルに立ち上がってスタンバイ状態になると、NMO
Sトランジスタ56は疑似ワード線MWLが確実にLレベ
ルとなった後にオフとなる。次に、NMOSトランジス
タ57がオンとなって、疑似ワード線MWL にはスタンバ
イ電圧VSTが供給される。そして、チップイネーブル信
号バーCEがHレベルからLレベルに立ち下がると、直ち
にNMOSトランジスタ57がオフとなって疑似ワード
線MWL へのスタンバイ電圧VSTの供給が停止される。The first delay circuit 54 ensures that the first delay time is at the H level after the chip enable signal CE has become the H level and the pseudo word line MWL is surely at the L level. It is set. Second delay circuit 55
Is set so that its second delay time is longer than the first delay time of the first delay circuit 54. That is,
After the chip enable signal bar CE rises to H level and the NMOS transistor 56 is turned off, the NMOS
The transistor 57 is set to be turned on.
Therefore, the chip enable signal bar CE changes from L level to H level.
When you get to the level and enter the standby state, NMO
The S transistor 56 is turned off after the pseudo word line MWL is surely brought to the L level. Next, the NMOS transistor 57 is turned on, and the standby voltage V ST is supplied to the pseudo word line MWL. When the chip enable signal CE falls from the H level to the L level, the NMOS transistor 57 is immediately turned off and the supply of the standby voltage V ST to the pseudo word line MWL is stopped.
【0072】疑似ビット線MBL にはインバータ回路5
2,53を介してチップイネーブル信号バーCEが供給さ
れ、疑似ビット線バーMBL は高電位側電源Vccに接続さ
れている。従って、チップイネーブル信号バーCEがLレ
ベルからHレベルに立ち上がってスタンバイ状態になる
と、疑似ビット線バーMBL はHレベルとなる。そして、
チップイネーブル信号バーCEがHレベルからLレベルに
立ち下がってアクティブ状態になると、疑似ビット線バ
ーMBL はLレベルとなる。尚、疑似ビット線MBLは常に
Hレベルとなっている。Inverter circuit 5 is connected to the pseudo bit line MBL.
The chip enable signal bar CE is supplied via 2, 53, and the pseudo bit line bar MBL is connected to the high potential side power source Vcc. Therefore, when the chip enable signal bar CE rises from the L level to the H level to enter the standby state, the pseudo bit line bar MBL becomes the H level. And
When the chip enable signal bar CE falls from H level to L level and becomes active, the pseudo bit line bar MBL becomes L level. The pseudo bit line MBL is always at H level.
【0073】図6に示すように、モニタセル42は、メ
モリセル3と同様に、NMOSトランジスタ71,72
及びトランスファゲート73,74により構成されてい
る。NMOSトランジスタ71,72は、メモリセル3
を構成するNMOSトランジスタ21,22と同じ形状
に形成されている。従って、両セル3,42を構成する
NMOSトランジスタ21,22,71,72は電気的
特性が同じとなっている。As shown in FIG. 6, the monitor cell 42, like the memory cell 3, has NMOS transistors 71 and 72.
And transfer gates 73 and 74. The NMOS transistors 71 and 72 are used for the memory cell 3
Are formed in the same shape as the NMOS transistors 21 and 22 constituting the above. Therefore, the NMOS transistors 21, 22, 71, 72 forming the both cells 3, 42 have the same electrical characteristics.
【0074】トランスファゲート73,74は、メモリ
セル3を構成するトランスファゲート23,24と同じ
形状に形成されている。従って、両セル3,42を構成
するトランスファゲート23,24,73,74は電気
的特性が同じとなっている。The transfer gates 73 and 74 are formed in the same shape as the transfer gates 23 and 24 forming the memory cell 3. Therefore, the transfer gates 23, 24, 73, 74 forming the both cells 3, 42 have the same electrical characteristics.
【0075】モニタセル42を構成するNMOSトラン
ジスタ71,72のゲート端子は、互いに他のNMOS
トランジスタ71,72のドレイン端子に接続されてい
る。また、NMOSトランジスタ71,72のドレイン
端子は、トランスファゲート73,74を介してそれぞ
れ疑似ビット線対MBL,バーMBL に接続されている。NM
OSトランジスタ71,72のソース端子は低電位側電
源Vssに接続されている。トランスファゲート73,7
4のゲート端子は疑似ワード線MWL に接続されている。
そして、トランスファゲート74とNMOSトランジス
タ72との間のノードN4からモニタ電圧Vmon を生成
し出力するようになっている。The gate terminals of the NMOS transistors 71 and 72 forming the monitor cell 42 are different from each other.
It is connected to the drain terminals of the transistors 71 and 72. The drain terminals of the NMOS transistors 71 and 72 are connected to the pseudo bit line pair MBL and bar MBL via transfer gates 73 and 74, respectively. NM
The source terminals of the OS transistors 71 and 72 are connected to the low potential power source Vss. Transfer gate 73, 7
The gate terminal of 4 is connected to the pseudo word line MWL.
Then, the monitor voltage Vmon is generated and output from the node N4 between the transfer gate 74 and the NMOS transistor 72.
【0076】図8に示すように、リファレンス電圧生成
部44は、抵抗75とNMOSトランジスタ76とから
構成されている。NMOSトランジスタ76はモニタセ
ル42を構成するNMOSトランジスタ71,72とし
きい値電圧等の電気的特性が同じとなるように形成され
ている。また、モニタセル42を構成するNMOSトラ
ンジスタ71,72は、メモリセル3を構成するNMO
Sトランジスタ21,22と同じ形状に形成され、電気
的特性が同じとなっている。従って、リファレンス電圧
生成部44のNMOSトランジスタ76は、メモリセル
3を構成するNMOSトランジスタ21,22と同じ電
気的特性となる。これらのNMOSトランジスタ21,
22,71,72,76のしきい値電圧をVthとする。As shown in FIG. 8, the reference voltage generator 44 comprises a resistor 75 and an NMOS transistor 76. The NMOS transistor 76 is formed so as to have the same electrical characteristics as the NMOS transistors 71 and 72 forming the monitor cell 42, such as the threshold voltage. In addition, the NMOS transistors 71 and 72 forming the monitor cell 42 are the NMO forming the memory cell 3.
It is formed in the same shape as the S transistors 21 and 22 and has the same electrical characteristics. Therefore, the NMOS transistor 76 of the reference voltage generation unit 44 has the same electrical characteristics as the NMOS transistors 21 and 22 that form the memory cell 3. These NMOS transistors 21,
The threshold voltage of 22, 71, 72 and 76 is Vth.
【0077】NMOSトランジスタ76はドレイン端子
とゲート端子が互いに接続されている。また、NMOS
トランジスタ76のドレイン端子は抵抗75を介して高
電位側電源Vccに接続され、ソース端子は低電位側電源
Vssに接続されている。従って、NMOSトランジスタ
76は、高電位側電源Vccが供給されるとオンとなり、
そのNMOSトランジスタ76のゲート端子の電圧、即
ちドレイン端子の電圧は、抵抗75の抵抗値が十分に大
きいときにしきい値電圧Vthと同じ電圧になる。従っ
て、抵抗75の抵抗値を調節することにより、NMOS
トランジスタ76のドレイン端子の電圧をVth+αに設
定することができる。このαは、スタンバイ時にメモリ
セル3を構成するNMOSトランジスタ21,22がオ
ンに保たれるのに充分な電圧として設定され、本実施例
ではわずかな電圧となっている。従って、NMOSトラ
ンジスタ76のソース端子の電位は、しきい値電圧Vth
よりわずかに高い電圧となる。そして、このNMOSト
ランジスタ76のドレイン端子の電位(=Vth+α)が
リファレンス電圧Vref として出力される。The drain terminal and the gate terminal of the NMOS transistor 76 are connected to each other. Also, NMOS
The drain terminal of the transistor 76 is connected to the high potential side power source Vcc via the resistor 75, and the source terminal is connected to the low potential side power source Vss. Therefore, the NMOS transistor 76 is turned on when the high potential side power supply Vcc is supplied,
The voltage of the gate terminal of the NMOS transistor 76, that is, the voltage of the drain terminal becomes the same voltage as the threshold voltage Vth when the resistance value of the resistor 75 is sufficiently large. Therefore, by adjusting the resistance value of the resistor 75, the NMOS
The voltage of the drain terminal of the transistor 76 can be set to Vth + α. This α is set as a voltage sufficient to keep the NMOS transistors 21 and 22 forming the memory cell 3 on during standby, and is a slight voltage in this embodiment. Therefore, the potential of the source terminal of the NMOS transistor 76 is equal to the threshold voltage Vth.
The voltage is slightly higher. Then, the potential (= Vth + α) of the drain terminal of the NMOS transistor 76 is output as the reference voltage Vref.
【0078】図4に示すように、差動アンプ45は、そ
のプラス入力端子にリファレンス電圧生成部44から出
力されるリファレンス電圧Vref を入力し、マイナス側
入力端子にモニタセル42から出力されるモニタ電圧V
mon を入力し、モニタ電圧Vmon とリファレンス電圧V
ref とを比較する。そして、差動アンプ45は、モニタ
電圧Vmon がリファレンス電圧Vref より高い場合にH
レベルの信号を、モニタ電圧Vmon がリファレンス電圧
Vref よりも低い場合にはLレベルの信号をPMOSト
ランジスタ46のゲート端子へ出力する。As shown in FIG. 4, the differential amplifier 45 receives the reference voltage Vref output from the reference voltage generator 44 at its positive input terminal and the monitor voltage output from the monitor cell 42 at its negative input terminal. V
Input mon, monitor voltage Vmon and reference voltage V
Compare with ref. Then, the differential amplifier 45 outputs H when the monitor voltage Vmon is higher than the reference voltage Vref.
When the monitor voltage Vmon is lower than the reference voltage Vref, an L level signal is output to the gate terminal of the PMOS transistor 46.
【0079】PMOSトランジスタ46は、そのゲート
端子にLレベルの信号を入力するとオンとなり、PMO
Sトランジスタ46と抵抗47との間のノードN5から
スタンバイ電圧VSTが出力される。このスタンバイ電圧
VSTは、モニタセル制御回路41に供給される。そし
て、スタンバイ電圧VSTは、モニタセル制御回路41に
よってスタンバイの時に疑似ワード線MWL を介してモニ
タセル42を構成するトランスファゲート73,74の
ゲート端子に入力される。The PMOS transistor 46 is turned on when an L level signal is input to its gate terminal, and the PMOS transistor 46 is turned on.
Standby voltage V ST is output from node N5 between S transistor 46 and resistor 47. This standby voltage V ST is supplied to the monitor cell control circuit 41. Then, the standby voltage V ST is input by the monitor cell control circuit 41 to the gate terminals of the transfer gates 73 and 74 configuring the monitor cell 42 via the pseudo word line MWL during standby.
【0080】例えば、モニタ電圧Vmon がリファレンス
電圧Vref よりも高くなると、差動アンプ45はHレベ
ルの信号を出力し、そのHレベルの信号によってPMO
Sトランジスタ46はオフとなる。その結果、スタンバ
イ電圧VSTは降下する。逆に、モニタ電圧Vmon がリフ
ァレンス電圧Vref よりも低くなると、差動アンプ45
はLレベルの信号を出力し、そのLレベルの信号によっ
てPMOSトランジスタ46はオンとなる。その結果、
スタンバイ電圧VSTは上昇する。For example, when the monitor voltage Vmon becomes higher than the reference voltage Vref, the differential amplifier 45 outputs an H level signal and the HMO level signal causes the PMO.
The S transistor 46 is turned off. As a result, the standby voltage V ST drops. On the contrary, when the monitor voltage Vmon becomes lower than the reference voltage Vref, the differential amplifier 45
Outputs an L level signal, and the L level signal turns on the PMOS transistor 46. as a result,
The standby voltage V ST rises.
【0081】上述したように、スタンバイ電圧VSTは、
スタンバイの時にモニタセル制御回路41によって疑似
ワード線MWL を介してモニタセル42を構成するトラン
スファゲート73,74のゲート端子に供給される。ト
ランスファゲート73,74は、供給されるスタンバイ
電圧VSTに応じたオン抵抗となる。そして、トランスフ
ァゲート74とNMOSトランジスタ72との間のノー
ドN4の電位がモニタ電圧Vmon として出力される。従
って、スタンバイ電圧VSTは、モニタ電圧Vmon がリフ
ァレンス電圧生成部44によって生成されるリファレン
ス電圧Vref と同じ電圧となるように制御される。As described above, the standby voltage V ST is
In the standby mode, the monitor cell control circuit 41 supplies the gate terminals of the transfer gates 73 and 74 forming the monitor cell 42 through the pseudo word line MWL. The transfer gates 73 and 74 have on-resistance according to the supplied standby voltage V ST . Then, the potential of the node N4 between the transfer gate 74 and the NMOS transistor 72 is output as the monitor voltage Vmon. Therefore, the standby voltage V ST is controlled so that the monitor voltage Vmon becomes the same voltage as the reference voltage Vref generated by the reference voltage generator 44.
【0082】ところで、アクティブの時に、疑似ビット
線MBL にはチップイネーブル信号バーCE(Lレベル)が
供給され、疑似ビット線バーMBL には高電位側電源Vcc
が供給されている。従って、ノードN3はLレベル、ノ
ードN4はHレベルとなっている。すると、NMOSト
ランジスタ71はオン、NMOSトランジスタ72はオ
フとなる。By the way, when active, the pseudo bit line MBL is supplied with the chip enable signal CE (L level), and the pseudo bit line MBL is supplied with the high potential side power source Vcc.
Is being supplied. Therefore, the node N3 is at L level and the node N4 is at H level. Then, the NMOS transistor 71 is turned on and the NMOS transistor 72 is turned off.
【0083】次に、スタンバイになると、トランスファ
ゲート73,74は供給されたスタンバイ電圧VSTに応
じたオン抵抗となる。従って、ノードN3の電位は、ト
ランスファゲート73のオン抵抗とNMOSトランジス
タ71のオン抵抗との分圧抵抗によって決定される電位
に落ち着く、また、ノードN4の電位は、トランスファ
ゲート74のオン抵抗とNMOSトランジスタ72のオ
フ抵抗との分圧抵抗によって決定される電位に落ち着
く。このとき、ノードN4の電位はNMOSトランジス
タ71,72のしきい値電圧よりもわずかに高い電位と
なる。そして、NMOSトランジスタ71はノードN4
の電位によってオンに保たれ、ノードN3はLレベルに
保たれ、NMOSトランジスタ72はノードN3の電位
によってオフに保たれる。そして、モニタ電圧生成部4
3は、ノードN4の電位をモニタ電圧Vmon として出力
する。Next, in the standby mode, the transfer gates 73 and 74 have ON resistances corresponding to the supplied standby voltage V ST . Therefore, the potential of the node N3 settles to a potential determined by the voltage dividing resistance of the on resistance of the transfer gate 73 and the on resistance of the NMOS transistor 71, and the potential of the node N4 is set to the on resistance of the transfer gate 74 and the NMOS. The potential of the transistor 72 settles down to a potential determined by the voltage dividing resistance of the transistor 72. At this time, the potential of the node N4 becomes slightly higher than the threshold voltage of the NMOS transistors 71 and 72. The NMOS transistor 71 is connected to the node N4
Is kept on by the potential of the node N3, the node N3 is kept at the L level, and the NMOS transistor 72 is kept off by the potential of the node N3. Then, the monitor voltage generator 4
3 outputs the potential of the node N4 as the monitor voltage Vmon.
【0084】そして、モニタセル42のノードN4の電
位は、入力データDinに応じてビット線対BL,バーBLが
それぞれLレベル,HレベルのときにはノードN2と同
じとなり、逆にビット線対BL,バーBLがそれぞれHレベ
ル,LレベルのときにはノードN1と同じとなる。即
ち、モニタセル42はメモリセル3にデータが書き込ま
れたのと同じ状態となっている。そして、スタンバイに
なると、メモリセル3を構成するトランスファゲート2
3,24と同様に、モニタセル42を構成するトランス
ファゲート73,74はスタンバイ電圧VSTに応じたオ
ン抵抗となる。従って、ノードN4から出力されるモニ
タ電圧Vmon は、メモリセル3のノードN2の電位と同
じとなる。即ち、モニタセルのノードN4の電位によ
り、メモリセル3のノードN1,N2の電位を検出して
いることになる。The potential of the node N4 of the monitor cell 42 becomes the same as that of the node N2 when the bit line pair BL and BL are at the L level and the H level, respectively, in accordance with the input data Din, and conversely the bit line pair BL and the bar. When BL is H level and L level, respectively, it is the same as the node N1. That is, the monitor cell 42 is in the same state as when the data was written in the memory cell 3. Then, when it goes into standby, the transfer gate 2 that constitutes the memory cell 3
Similar to 3, 24, the transfer gates 73, 74 forming the monitor cell 42 have on-resistance according to the standby voltage V ST . Therefore, the monitor voltage Vmon output from the node N4 becomes the same as the potential of the node N2 of the memory cell 3. That is, the potentials of the nodes N1 and N2 of the memory cell 3 are detected by the potential of the node N4 of the monitor cell.
【0085】そして、スタンバイ電圧VSTはメモリセル
3のノードN2の電位がリファレンス電圧生成部44に
より生成されるリファレンス電圧Vref と同じ電位なる
ように制御される。そして、リファレンス電圧Vref
は、NMOSトランジスタ76のしきい値電圧Vth+
α、即ちメモリセル3を構成するNMOSトランジスタ
23,24のしきい値電圧Vth+αとなっている。従っ
て、リファレンス電圧Vref はメモリセル3を構成する
NMOSトランジスタ21,22のしきい値電圧Vthよ
りわずかに高い電圧となる。そして、ノードN1,N2
の電位はオンとなったNMOSトランジスタ21,22
のしきい値電圧Vthよりわずかに高い電圧となるので、
そのオンとなったNMOSトランジスタ21,22に流
れる電流は最小となる。即ち、スタンバイ時にメモリセ
ル3に流れるデータ保持電流が最小となる。The standby voltage V ST is controlled so that the potential of the node N2 of the memory cell 3 becomes the same potential as the reference voltage Vref generated by the reference voltage generator 44. Then, the reference voltage Vref
Is the threshold voltage Vth + of the NMOS transistor 76.
That is, α, that is, the threshold voltage Vth + α of the NMOS transistors 23 and 24 forming the memory cell 3. Therefore, the reference voltage Vref becomes a voltage slightly higher than the threshold voltage Vth of the NMOS transistors 21 and 22 forming the memory cell 3. Then, the nodes N1 and N2
The potentials of the NMOS transistors 21 and 22 are turned on.
Since the voltage is slightly higher than the threshold voltage Vth of
The current flowing through the turned-on NMOS transistors 21 and 22 becomes the minimum. That is, the data holding current flowing through the memory cell 3 during standby is minimized.
【0086】次に、上記のように構成されたSRAM1
の作用を説明する。データを書き込む場合、図10に示
すように、外部から指定されたロウアドレスRAはロウア
ドレスバッファ5を介してロウデコーダ4へ、カラムア
ドレスCAはカラムアドレスバッファ10を介してカラム
デコーダ9へそれぞれ選択アドレスとして与えられる。
チップイネーブル信号バーCEがLレベルに立ち下がる
と、選択アドレスに対応したワード線デコーダ4aが活
性化し、ワード線WLに昇圧電圧VPPが供給されてそのワ
ード線WLのレベルが立ち上がる。Next, the SRAM 1 configured as described above
The action of will be explained. When writing data, as shown in FIG. 10, a row address RA externally designated is selected to the row decoder 4 via the row address buffer 5, and a column address CA is selected to the column decoder 9 via the column address buffer 10. Given as an address.
When the chip enable signal bar CE falls to L level, the word line decoder 4a corresponding to the selected address is activated, the boosted voltage V PP is supplied to the word line WL, and the level of the word line WL rises.
【0087】次に、ライトイネーブル信号バーWEが立ち
下がると、入出力回路12は、外部から入力データDin
を入力する。そして、入出力回路12は、データバス線
対DB,バーDBを入力データDinに対応したレベルに相補
的に変化させる。このデータバス線対DB,バーDBのレベ
ルの変化は、カラムアドレスCAに応じて出力された活性
化信号YSによりオンとなったカラムスイッチ8を介して
選択されたビット線対BL,バーBLに伝達される。そのビ
ット線対BL,バーBLと、昇圧電圧VPPが供給されたワー
ド線WLとの交点に接続されたメモリセル3に対して入力
データDinが書き込まれる。Next, when the write enable signal bar WE falls, the input / output circuit 12 externally receives the input data Din.
Enter. Then, the input / output circuit 12 complementarily changes the data bus line pair DB, bar DB to a level corresponding to the input data Din. The change in the level of the data bus line pair DB, bar DB is transmitted to the bit line pair BL, bar BL selected via the column switch 8 which is turned on by the activation signal YS output according to the column address CA. Transmitted. The input data Din is written to the memory cell 3 connected to the intersection of the bit line pair BL, bar BL and the word line WL to which the boosted voltage V PP is supplied.
【0088】次に、スタンバイ状態になると、各ビット
線対BL,バーBLは、チップイネーブル信号バーCEがHレ
ベルであるので、プリチャージ回路11によってそれぞ
れ高電位側電源Vccが供給されHレベルとなる。各ワー
ド線WLには、ロウデコーダ4からスタンバイ電圧VSTが
供給され、その各ワード線WLはメモリセル3を構成する
トランスファゲート23,24のゲート端子に接続され
ている。従って、トランスファゲート23,24は、そ
れぞれゲート端子に供給されるスタンバイ電圧VSTに応
じたオン抵抗となる。すると、トランスファゲート2
3,24は、図2に示すように、NMOSトランジスタ
21,22のドレイン端子とビット線対BL,バーBLとの
間に接続された高抵抗25,26として動作する。Next, in the standby state, since the chip enable signal bar CE is at the H level for each bit line pair BL and bar BL, the precharge circuit 11 supplies the high potential side power source Vcc to the H level. Become. A standby voltage V ST is supplied from the row decoder 4 to each word line WL, and each word line WL is connected to the gate terminals of the transfer gates 23 and 24 which form the memory cell 3. Therefore, the transfer gates 23 and 24 have ON resistances corresponding to the standby voltage V ST supplied to the gate terminals. Then transfer gate 2
As shown in FIG. 2, 3 and 24 operate as high resistances 25 and 26 connected between the drain terminals of the NMOS transistors 21 and 22 and the bit line pair BL and bar BL.
【0089】この時、各ビット線対BL,バーBLには高電
位側電源Vccが供給されている。従って、ノードN1の
電位は、高電位側電源Vccと低電位側電源Vss間の電位
を、NMOSトランジスタ21のオン抵抗(又はオフ抵
抗)と高抵抗25とからなる分圧抵抗により分圧された
電位に落ち着く。一方、ノードN2の電位は、NMOS
トランジスタ22のオフ抵抗(又はオン抵抗)と高抵抗
26とからなる分圧抵抗により分圧された電位に落ち着
く。即ち、トランスファゲート23,24は、スタンバ
イ時に従来の高抵抗負荷型メモリセル150を構成する
高抵抗155,156と同様の高抵抗25,26として
動作し、その高抵抗25,26とNMOSトランジスタ
21,22のオン抵抗(又はオフ抵抗)によりデータが
保持される。At this time, the high potential side power source Vcc is supplied to each bit line pair BL and bar BL. Therefore, the potential of the node N1 is obtained by dividing the potential between the high-potential-side power supply Vcc and the low-potential-side power supply Vss by the voltage dividing resistor including the ON resistance (or OFF resistance) of the NMOS transistor 21 and the high resistance 25. Settle down to the potential. On the other hand, the potential of the node N2 is NMOS
The potential divided by the voltage dividing resistor including the off resistance (or on resistance) of the transistor 22 and the high resistance 26 settles down. That is, the transfer gates 23 and 24 operate as high resistances 25 and 26 similar to the high resistances 155 and 156 that form the conventional high resistance load type memory cell 150 in the standby state, and the high resistances 25 and 26 and the NMOS transistor 21. The data is held by the ON resistances (or OFF resistances) of 22 and 22.
【0090】従って、従来のCMOS型メモリセル16
0のように、PMOSトランジスタ161,162を設
ける必要がなく、NMOSトランジスタ21,22とト
ランスファゲート23,24のみでデータを保持するこ
とができる。その結果、メモリセル3のメモリセル面積
を従来のCMOS型メモリセル160のメモリセル面積
に比べて小さくすることができる。Therefore, the conventional CMOS type memory cell 16
As in 0, it is not necessary to provide the PMOS transistors 161, 162, and the data can be held only by the NMOS transistors 21, 22 and the transfer gates 23, 24. As a result, the memory cell area of the memory cell 3 can be made smaller than that of the conventional CMOS memory cell 160.
【0091】この時、スタンバイ電圧VSTは、モニタ電
圧Vmon とリファレンス電圧Vrefとが同じ電圧となる
ようにフィードバック制御される。そして、モニタセル
42を構成するNMOSトランジスタ71,72は、メ
モリセル3を構成するNMOSトランジスタ21,22
と同じ形状に形成され、それらの電気的特性は同じとな
っている。また、リファレンス電圧生成部44を構成す
るNMOSトランジスタ76は、メモリセル3を構成す
るNMOSトランジスタ21,22と同じ電気的特性と
なるように形成されている。即ち、NMOSトランジス
タ21,22,71,72,76は、それらのしきい値
電圧Vthが同じになっている。At this time, the standby voltage V ST is feedback-controlled so that the monitor voltage Vmon and the reference voltage Vref are the same voltage. The NMOS transistors 71 and 72 that form the monitor cell 42 are the NMOS transistors 21 and 22 that form the memory cell 3.
Are formed in the same shape as, and their electrical characteristics are the same. The NMOS transistor 76 that constitutes the reference voltage generator 44 is formed to have the same electrical characteristics as the NMOS transistors 21 and 22 that constitute the memory cell 3. That is, the NMOS transistors 21, 22, 71, 72 and 76 have the same threshold voltage Vth.
【0092】そして、スタンバイ電圧VSTは、モニタ電
圧Vmon がリファレンス電圧Vrefと一致するように制
御されている。そのため、高抵抗25,26、即ちトラ
ンスファゲート23,24のオン抵抗は、ノードN1,
N2の電位がリファレンス電圧Vref (モニタ電圧Vmo
n )となるように制御される。すると、ノードN1,N
2の電位はNMOSトランジスタ21,22のしきい値
電圧Vthよりわずかに高い電圧となるので、オンとなっ
たNMOSトランジスタ21,22を介して流れるデー
タ保持電流は最小となる。The standby voltage V ST is controlled so that the monitor voltage Vmon matches the reference voltage Vref. Therefore, the high resistances 25 and 26, that is, the on resistances of the transfer gates 23 and 24 are
The potential of N2 is the reference voltage Vref (monitor voltage Vmo
n)). Then, the nodes N1 and N
Since the potential of 2 is a voltage slightly higher than the threshold voltage Vth of the NMOS transistors 21 and 22, the data holding current flowing through the turned-on NMOS transistors 21 and 22 becomes the minimum.
【0093】ところで、従来の高抵抗負荷型メモリセル
150を構成する高抵抗155,156の抵抗値は、プ
ロセスのばらつきや温度変化により、必要なデータ保持
電流が変わってもデータが保持されるように、ある程度
のマージンを持たせた抵抗値として設定されている。一
方、本実施例のSRAM1では、メモリセル3を構成す
るNMOSトランジスタ21,22のドレイン電圧が当
該トランジスタ21,22のしきい値電圧Vthよりわず
かに高い電圧となるように制御したスタンバイ電圧VST
により、トランスファゲート23,24を高抵抗25,
26として動作させるようにした。従って、トランスフ
ァゲート23,24とオンとなったNMOSトランジス
タ21,22を介して流れるデータ保持電流は、従来の
高抵抗負荷型メモリセル150に必要なデータ保持電流
に比べて少なくなる。その結果、SRAM1の消費電流
は従来の高抵抗負荷型メモリセル150よりなるSRA
Mに比べて少なくなる。By the way, the resistance values of the high resistances 155 and 156 forming the conventional high resistance load type memory cell 150 are set such that data is held even if a necessary data holding current changes due to process variations and temperature changes. Is set as a resistance value with a certain margin. On the other hand, in the SRAM 1 of the present embodiment, the standby voltage V ST is controlled so that the drain voltage of the NMOS transistors 21 and 22 forming the memory cell 3 is slightly higher than the threshold voltage Vth of the transistors 21 and 22.
Causes the transfer gates 23 and 24 to have high resistance 25,
It was made to operate as 26. Therefore, the data holding current flowing through the transfer gates 23 and 24 and the turned-on NMOS transistors 21 and 22 is smaller than the data holding current required for the conventional high resistance load type memory cell 150. As a result, the current consumption of the SRAM 1 is the SRA of the conventional high resistance load type memory cell 150.
Less than M.
【0094】データを読み出す場合、図9に示すよう
に、書き込みと同様に、チップイネーブル信号バーCEが
Lレベルに立ち下がると、外部から指定されたロウアド
レスRAに基づいて選択されたワード線WLに昇圧電圧VPP
が供給されてそのワード線WLのレベルが立ち上がる。す
ると、各ビット線対BL,バーBLは、昇圧電圧VPPが供給
されたワード線WLに接続されたメモリセル3に記憶され
たデータに応じたレベルに変化する。When reading data, as shown in FIG. 9, as in the case of writing, when the chip enable signal bar CE falls to the L level, the word line WL selected based on the row address RA externally specified is selected. Boosted voltage V PP
Is supplied to raise the level of the word line WL. Then, each bit line pair BL, BL changes to a level according to the data stored in the memory cell 3 connected to the word line WL to which the boosted voltage V PP is supplied.
【0095】このとき、チップイネーブル信号バーCEの
立ち下がりによってカラムアドレスCAによって出力され
た活性化信号YSによって、選択されたビット線対BL,バ
ーBLとデータバス線対DB,バーDBとがカラムスイッチ8
を介して接続される。そして、その選択されたビット線
対BL,バーBLのレベルの変化がデータバス線対DB,バー
DBに伝達される。入出力回路12は、そのデータバス線
対DB,バーDBのレベルの変化に応じた出力データDout
を外部へ出力する。At this time, the bit line pair BL, bar BL and the data bus line pair DB, bar DB selected by the activation signal YS output by the column address CA due to the fall of the chip enable signal bar CE are changed to the column. Switch 8
Connected via. Then, the change in the level of the selected bit line pair BL, bar BL changes with the data bus line pair DB, bar.
It is transmitted to DB. The input / output circuit 12 outputs the output data Dout according to the level change of the data bus line pair DB and bar DB.
Is output to the outside.
【0096】以上記述したように、本実施例によれば、
スタンバイ時にトランスファゲート23,24のゲート
端子にスタンバイ電圧VSTを印加して、高電位側電源V
ccにプリチャージされたビット線対BL,バーBLに接続さ
れた高抵抗25,26として動作させるようにした。そ
の結果、メモリセル3をNMOSトランジスタ21,2
2、及びトランスファゲート23,24により構成する
ことができるので、従来のCMOS型メモリセル160
に比べてメモリセル面積を小さくすることができる。ま
た、従来の高抵抗負荷型メモリセル150と比べた場
合、高抵抗155,156と高電位側電源Vcc、NMO
Sトランジスタ151,152と接続するためのコンタ
クトホールなどを形成するための面積の分本実施例のメ
モリセル3のメモリセル面積を小さくすることができ
る。更に、従来の高抵抗負荷型メモリセル150の高抵
抗155,156を省略することができるので、その分
プロセスの工程数を少なくすることができる。As described above, according to this embodiment,
During standby, the standby voltage V ST is applied to the gate terminals of the transfer gates 23 and 24, and the high potential side power source V
The bit line pair BL precharged to cc and the high resistances 25 and 26 connected to the bar BL are operated. As a result, the memory cell 3 is replaced with the NMOS transistors 21 and 2.
2 and the transfer gates 23 and 24, the conventional CMOS memory cell 160
The area of the memory cell can be made smaller than that of. Further, when compared with the conventional high resistance load type memory cell 150, the high resistances 155 and 156 and the high potential side power supply Vcc, NMO.
The memory cell area of the memory cell 3 of this embodiment can be reduced by the area for forming contact holes for connecting to the S transistors 151 and 152. Furthermore, since the high resistances 155 and 156 of the conventional high resistance load type memory cell 150 can be omitted, the number of process steps can be reduced accordingly.
【0097】また、スタンバイの時に、トランスファゲ
ート23,24のゲート端子に印加するスタンバイ電圧
VSTを制御して、ノードN1,N2の電位をリファレン
ス電圧Vref 、即ちNMOSトランジスタ21,22の
しきい値電圧Vthよりわずかに高い電圧とするようにし
た。その結果、メモリセル3に流れるデータ保持電流を
最小にすることができるので、従来の高抵抗負荷型メモ
リセル150に比べて消費電流を少なくすることができ
る。
(第二実施例)以下、本発明を具体化した第二実施例を
図12〜図16に従って説明する。In the standby mode, the standby voltage V ST applied to the gate terminals of the transfer gates 23 and 24 is controlled to set the potentials of the nodes N1 and N2 to the reference voltage Vref, that is, the threshold values of the NMOS transistors 21 and 22. The voltage is set to be slightly higher than the voltage Vth. As a result, since the data holding current flowing in the memory cell 3 can be minimized, the current consumption can be reduced as compared with the conventional high resistance load type memory cell 150. (Second Embodiment) A second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【0098】尚、本実施例において、第一実施例と同じ
構成部材については符号を等しくしてその詳細な説明を
省略し、第一実施例と異なる点についてのみ詳述する。
本実施例において、第一実施例と異なる点は、メモリセ
ル3に代えて図12に示すメモリセル90が設けられて
いる。そのメモリセル90の変更にともなって、モニタ
セル制御回路41に代えて図16に示すモニタセル制御
回路110が設けられ、モニタセル42に代えて図14
に示すモニタセル120が設けられている。また、リフ
ァレンス電圧生成部44に代えて図15に示すリファレ
ンス電圧生成部130が設けられている。そして、図4
に示すスタンバイ電圧生成回路7は、スタンバイ電圧V
ST1 を生成し出力するようになっている。そのスタンバ
イ電圧VST1 は、スタンバイ時にロウデコーダ4、各ワ
ード線WLを介して各メモリセル90に供給されるように
なっている。In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, detailed description thereof will be omitted, and only the points different from the first embodiment will be described in detail.
The present embodiment differs from the first embodiment in that a memory cell 90 shown in FIG. 12 is provided instead of the memory cell 3. With the change of the memory cell 90, a monitor cell control circuit 110 shown in FIG. 16 is provided in place of the monitor cell control circuit 41, and a monitor cell 42 is shown in FIG.
The monitor cell 120 shown in FIG. A reference voltage generation unit 130 shown in FIG. 15 is provided instead of the reference voltage generation unit 44. And FIG.
The standby voltage generation circuit 7 shown in FIG.
It is designed to generate and output ST 1. The standby voltage V ST 1 is supplied to each memory cell 90 via the row decoder 4 and each word line WL during standby.
【0099】先ず、メモリセル90について説明する。
図12に示すように、メモリセル90は、PMOSトラ
ンジスタ91、NMOSトランジスタ92、及びトラン
スファゲート93,94により構成されている。PMO
Sトランジスタ91のソース端子は高電位側電源Vccに
接続され、ドレイン端子はNMOSトランジスタ92の
ゲート端子に接続されている。NMOSトランジスタ9
2のソース端子は低電位側電源Vssに接続され、ドレイ
ン端子はPMOSトランジスタ91のゲート端子に接続
されている。PMOSトランジスタ91のドレイン端子
とNMOSトランジスタ92のゲート端子との間のノー
ドN6は、トランスファゲート93を介してビット線BL
に接続されている。PMOSトランジスタ91のゲート
端子とNMOSトランジスタ92のドレイン端子との間
のノードN7は、トランスファゲート94を介して反転
ビット線バーBLに接続されている。トランスファゲート
93,94はNMOSトランジスタよりなり、両トラン
スファゲート93,94のゲート端子はワード線WLに接
続されている。First, the memory cell 90 will be described.
As shown in FIG. 12, the memory cell 90 is composed of a PMOS transistor 91, an NMOS transistor 92, and transfer gates 93 and 94. PMO
The source terminal of the S transistor 91 is connected to the high-potential-side power supply Vcc, and the drain terminal is connected to the gate terminal of the NMOS transistor 92. NMOS transistor 9
The source terminal of 2 is connected to the low-potential-side power supply Vss, and the drain terminal is connected to the gate terminal of the PMOS transistor 91. A node N6 between the drain terminal of the PMOS transistor 91 and the gate terminal of the NMOS transistor 92 is connected via the transfer gate 93 to the bit line BL.
It is connected to the. A node N7 between the gate terminal of the PMOS transistor 91 and the drain terminal of the NMOS transistor 92 is connected to the inverted bit line bar BL via the transfer gate 94. The transfer gates 93 and 94 are NMOS transistors, and the gate terminals of both transfer gates 93 and 94 are connected to the word line WL.
【0100】ビット線対BL,バーBLにはプリチャージ回
路100が接続されている。プリチャージ回路100は
一対のNMOSトランジスタにより構成され、両NMO
Sトランジスタのゲート端子は互いに接続されるととも
に、チップイネーブル信号バーCEが入力されている。ス
タンバイ状態となってHレベルのチップイネーブル信号
バーCEが入力されると、両NMOSトランジスタはオン
となる。すると、ビット線BLは低電位側電源Vssに接続
され、反転ビット線バーBLは高電位側電源Vccに接続さ
れる。その結果、ビット線BLはLレベルに、反転ビット
線バーBLはHレベルにプリチャージされる。A precharge circuit 100 is connected to the bit line pair BL, bar BL. The precharge circuit 100 is composed of a pair of NMOS transistors and is
The gate terminals of the S transistors are connected to each other and the chip enable signal CE is input. When the H-level chip enable signal CE is input in the standby state, both NMOS transistors are turned on. Then, the bit line BL is connected to the low potential side power source Vss, and the inverted bit line bar BL is connected to the high potential side power source Vcc. As a result, the bit line BL is precharged to L level and the inverted bit line bar BL is precharged to H level.
【0101】上記のように構成されたメモリセル90に
対して、第一実施例と同様にアクティブの時、選択され
たワード線WLにはロウデコーダ4を介して昇圧電圧VPP
が供給されている。その昇圧電圧VPPはトランスファゲ
ート93,94のゲート端子に入力され、そのトランス
ファゲート93,94はオンとなる。そして、ビット線
対BL,バーBLは、書き込み動作のときに入力データDin
に応じたレベルに相補的に変化している。例えば、入力
データDinに応じてビット線BLがHレベル、反転ビット
線バーBLがLレベルとすると、ノードN6はHレベルと
なり、ノードN7はLレベルとなる。すると、PMOS
トランジスタ91は、そのソース端子がLレベルとなっ
てオンとなり、NMOSトランジスタ92はそのゲート
端子がHレベルとなってオンとなる。その結果、入力デ
ータDinはメモリセル90に書き込まれる。With respect to the memory cell 90 configured as described above, when it is active as in the first embodiment, the boosted voltage V PP is applied to the selected word line WL via the row decoder 4.
Is being supplied. The boosted voltage V PP is input to the gate terminals of the transfer gates 93 and 94, and the transfer gates 93 and 94 are turned on. Then, the bit line pair BL, bar BL receives the input data Din during the write operation.
The level changes in a complementary manner. For example, if the bit line BL is at H level and the inverted bit line bar BL is at L level according to the input data Din, the node N6 becomes H level and the node N7 becomes L level. Then the PMOS
The transistor 91 has its source terminal at L level and is turned on, and the NMOS transistor 92 has its gate terminal at H level and is turned on. As a result, the input data Din is written in the memory cell 90.
【0102】次に、スタンバイになると、全てのワード
線WLにはスタンバイ電圧VST1 が供給され、トランスフ
ァゲート93,94は、スタンバイ電圧VST1 に応じた
オン抵抗となる。その結果、図13に示すように、両ト
ランスファゲート93,94は、それぞれ高抵抗95,
96として動作するようになり、メモリセル90はPM
OSトランジスタ91、NMOSトランジスタ92、及
び高抵抗95,96により構成される。Next, in the standby mode, the standby voltage V ST 1 is supplied to all the word lines WL, and the transfer gates 93 and 94 have ON resistances corresponding to the standby voltage V ST 1. As a result, as shown in FIG. 13, the transfer gates 93 and 94 have high resistances 95 and 95, respectively.
The memory cell 90 operates as a PM.
It is composed of an OS transistor 91, an NMOS transistor 92, and high resistances 95 and 96.
【0103】このとき、ビット線対BL,バーBLはプリチ
ャージ回路100によって、それぞれLレベル(低電位
側電源Vss),Hレベル(高電位側電源Vcc)にプリチ
ャージされている。従って、ノードN6は高抵抗95を
介して低電位側電源Vssに接続され、ノードN7は高抵
抗96を介して高電位側電源Vccに接続されるのと等価
となる。そして、両MOSトランジスタ91,92がオ
ンであるので、ノードN6,N7は、それぞれHレベ
ル,Lレベルに保持されて、当該メモリセル90に書き
込まれたデータが保持される。At this time, the bit line pair BL and bar BL are precharged by the precharge circuit 100 to L level (low potential side power supply Vss) and H level (high potential side power supply Vcc), respectively. Therefore, the node N6 is equivalent to being connected to the low potential side power source Vss via the high resistance 95, and the node N7 being connected to the high potential side power source Vcc via the high resistance 96. Since both MOS transistors 91 and 92 are on, the nodes N6 and N7 are held at H level and L level, respectively, and the data written in the memory cell 90 is held.
【0104】一方、入力データDinに応じてビット線BL
がLレベル、反転ビット線バーBLがHレベルの場合、ノ
ードN6はLレベルとなり、ノードN7はHレベルとな
る。すると、PMOSトランジスタ91はそのゲート端
子がHレベルとなってオフとなり、NMOSトランジス
タ92はそのゲート端子がLレベルとなってオフとな
る。そして、スタンバイになると、トランスファゲート
93,94はそれぞれスタンバイ電圧VST1 に応じた抵
抗値の高抵抗95,96として動作する。また、ビット
線対BL,バーBLはプリチャージ回路100によって、そ
れぞれLレベル,Hレベルにプリチャージされ、ノード
N6は高抵抗95を介して低電位側電源Vssに接続さ
れ、ノードN7は高抵抗96を介して高電位側電源Vcc
に接続されるのと等価となる。そして、ノードN6の電
位は、PMOSトランジスタ91のオフ抵抗とトランス
ファゲート93よりなる高抵抗95との分圧抵抗により
決定される電位に落ち着き、ノードN7の電位は、トラ
ンスファゲート94よりなる高抵抗96と、NMOSト
ランジスタ92のオフ抵抗との分圧抵抗により決定され
る電位に落ち着く。On the other hand, according to the input data Din, the bit line BL
Is at the L level and the inverted bit line bar BL is at the H level, the node N6 is at the L level and the node N7 is at the H level. Then, the PMOS transistor 91 has its gate terminal at H level and turns off, and the NMOS transistor 92 has its gate terminal at L level and turns off. When in standby, the transfer gates 93 and 94 operate as high resistances 95 and 96 having resistance values corresponding to the standby voltage V ST 1, respectively. The bit line pair BL and bar BL are precharged to the L level and the H level, respectively, by the precharge circuit 100, the node N6 is connected to the low potential side power source Vss through the high resistance 95, and the node N7 has the high resistance. High potential side power source Vcc via 96
Is equivalent to being connected to. Then, the potential of the node N6 settles to a potential determined by the voltage dividing resistance of the off resistance of the PMOS transistor 91 and the high resistance 95 of the transfer gate 93, and the potential of the node N7 is high resistance 96 of the transfer gate 94. And the off resistance of the NMOS transistor 92 settles down to the potential determined by the voltage dividing resistance.
【0105】このとき、PMOSトランジスタ91のし
きい値電圧をVtp、NMOSトランジスタ92のしきい
値電圧をVtnとし、ノードN6,N7の電位をそれぞれ
VN6,VN7とすると、VN6<Vtn,Vcc−|Vtp|<V
N7となる。その結果、両MOSトランジスタ91,92
はオフに保持されて当該メモリセル90に書き込まれた
データが保持される。At this time, assuming that the threshold voltage of the PMOS transistor 91 is Vtp, the threshold voltage of the NMOS transistor 92 is Vtn, and the potentials of the nodes N6 and N7 are VN6 and VN7, respectively, VN6 <Vtn, Vcc- | Vtp | <V
It will be N7. As a result, both MOS transistors 91, 92
Is held off and the data written in the memory cell 90 is held.
【0106】尚、アクティブになってメモリセル90の
保持されたデータを読み出す場合の動作は第一実施例と
同じであるので、説明を省略する。次に、スタンバイ電
圧VST1 の供給、生成について詳述する。Since the operation of reading the data held in the memory cell 90 by becoming active is the same as that of the first embodiment, the description thereof will be omitted. Next, the supply and generation of the standby voltage V ST 1 will be described in detail.
【0107】図16に示すように、モニタセル制御回路
110は、第一実施例のモニタセル制御回路41と比べ
てインバータ回路52,53が省略されており、疑似ビ
ット線MBL は低電位側電源Vssに接続されている。従っ
て、疑似ビット線MBL は常にLレベル、疑似ビット線バ
ーMBL 常にHレベルとなる。そして、第一実施例と同様
に、疑似ワード線MWL は、アクティブのときにHレベル
となり、スタンバイのときにスタンバイ電圧VST1 が供
給される。As shown in FIG. 16, in the monitor cell control circuit 110, the inverter circuits 52 and 53 are omitted as compared with the monitor cell control circuit 41 of the first embodiment, and the pseudo bit line MBL is connected to the low potential side power source Vss. It is connected. Therefore, the pseudo bit line MBL is always at the L level and the pseudo bit line bar MBL is always at the H level. Then, as in the first embodiment, the pseudo word line MWL is at H level when active, and the standby voltage V ST 1 is supplied during standby.
【0108】図14に示すように、モニタセル120
は、メモリセル90と同様に、PMOSトランジスタ1
21、NMOSトランジスタ122、及びトランスファ
ゲート123,124により構成されている。また、モ
ニタセル120を構成する各トランジスタ121,12
2、トランスファゲート123,124は、メモリセル
90を構成する各トランジスタ91,92、トランスフ
ァゲート93,94とそれぞれ同じ形状に形成されてい
る。従って、モニタセル120はメモリセル90と電気
的特性が同じとなっている。そして、モニタセル120
は、PMOSトランジスタ121のゲート端子とNMO
Sトランジスタ122のドレイン端子との間のノードN
9からモニタ電圧Vmon1を出力する。As shown in FIG. 14, the monitor cell 120
Is similar to the memory cell 90, the PMOS transistor 1
21, an NMOS transistor 122, and transfer gates 123 and 124. In addition, each of the transistors 121 and 12 that form the monitor cell 120
2. The transfer gates 123 and 124 are formed in the same shape as the transistors 91 and 92 and the transfer gates 93 and 94, respectively, which form the memory cell 90. Therefore, the monitor cell 120 has the same electrical characteristics as the memory cell 90. Then, the monitor cell 120
Is the gate terminal of the PMOS transistor 121 and the NMO
Node N between the drain terminal of the S transistor 122
The monitor voltage Vmon1 is output from 9.
【0109】図15に示すように、リファレンス電圧生
成部130は、抵抗131,132により構成され、抵
抗131,132は、高電位側電源Vccと低電位側電源
Vssとの間に直列に接続されている。リファレンス電圧
生成部130は、抵抗131,132間のノードN10
から、高電位側電源Vccと低電位側電源Vss間の電圧を
抵抗131,132の分圧抵抗による電圧をリファレン
ス電圧Vref1として出力する。As shown in FIG. 15, the reference voltage generator 130 is composed of resistors 131 and 132, and the resistors 131 and 132 are connected in series between the high potential side power source Vcc and the low potential side power source Vss. ing. The reference voltage generator 130 includes a node N10 between the resistors 131 and 132.
Therefore, the voltage between the high potential side power source Vcc and the low potential side power source Vss is output as the reference voltage Vref1 by the voltage dividing resistor of the resistors 131 and 132.
【0110】抵抗131,132の値は、抵抗分割によ
りノードN10の電位、即ちリファレンス電圧Vref1
が、PMOSトランジスタ121のしきい値電圧をVtp
とすると、Vref1>Vcc−|Vtp|となるように設定さ
れている。尚、本実施例では、リファレンス電圧Vref1
がVcc−|Vtp|をわずかに上回るように設定されてい
る。The values of the resistors 131 and 132 are set to the potential of the node N10 by the resistance division, that is, the reference voltage Vref1.
However, the threshold voltage of the PMOS transistor 121 is Vtp
Then, Vref1> Vcc- | Vtp | is set. In this embodiment, the reference voltage Vref1
Is set to slightly exceed Vcc- | Vtp |.
【0111】第一実施例と同様に、図4に示す差動アン
プ45は、モニタセル120から出力されるモニタ電圧
Vmon1と、リファレンス電圧生成部130から出力され
るリファレンス電圧Vref1とを比較し、その比較結果に
基づいてPMOSトランジスタ46がオンオフ制御され
る。そして、PMOSトランジスタ46と抵抗47間の
ノードN5からスタンバイ電圧VST1 が出力される。ス
タンバイ電圧VST1 はロウデコーダ110によってスタ
ンバイ時にワード線WLと疑似ワード線MWL に供給され、
そのスタンバイ電圧VST1 に基づいてモニタ電圧Vmon1
が生成される。Similar to the first embodiment, the differential amplifier 45 shown in FIG. 4 compares the monitor voltage Vmon1 output from the monitor cell 120 with the reference voltage Vref1 output from the reference voltage generator 130, and The PMOS transistor 46 is on / off controlled based on the comparison result. Then, the standby voltage V ST 1 is output from the node N5 between the PMOS transistor 46 and the resistor 47. The standby voltage V ST 1 is supplied to the word line WL and the pseudo word line MWL by the row decoder 110 during standby,
Monitor voltage Vmon1 on the basis of the standby voltage V ST 1
Is generated.
【0112】即ち、スタンバイ電圧VST1 は、モニタ電
圧Vmon1が印加されるPMOSトランジスタ121がわ
ずかなオフとなるように制御され、ロウデコーダ110
を介してスタンバイ状態のときに各ワード線WLに供給さ
れる。各メモリセル90を構成するトランスファゲート
93,94は、そのワード線WLに供給されるスタンバイ
電圧VST1 によって図13に示すように抵抗95,96
として動作する。従って、メモリセル90のノードN7
の電位は、モニタセル120のノードN9の電位、即ち
モニタ電圧Vmon1と等しくなる。その結果、第一実施例
と同様に、メモリセル90に書き込まれたデータは、ス
タンバイ時においても保持される。That is, the standby voltage V ST 1 is controlled so that the PMOS transistor 121 to which the monitor voltage V mon1 is applied is slightly turned off, and the row decoder 110 is controlled.
Is supplied to each word line WL in the standby state via. The transfer gates 93 and 94 which form each memory cell 90 have resistors 95 and 96 as shown in FIG. 13 due to the standby voltage V ST 1 supplied to the word line WL.
To work as. Therefore, the node N7 of the memory cell 90
Is equal to the potential of the node N9 of the monitor cell 120, that is, the monitor voltage Vmon1. As a result, as in the first embodiment, the data written in the memory cell 90 is retained even during standby.
【0113】このとき、メモリセル90を構成するPM
OSトランジスタ91は、モニタセル120を構成する
PMOSトランジスタ121と同じ形状に形成されてい
るので、それらのしきい値電圧は同じとなる。これらの
PMOSトランジスタ91,121のしきい値電圧をし
きい値電圧Vtpとする。そして、メモリセル90のノー
ドN7の電位は、モニタ電圧Vmon1と等しい電位、即ち
高電位側電源VccとPMOSトランジスタ121のしき
い値電圧Vtpとにより、Vcc−|Vtp|よりわずかに高
い電位となる。そして、モニタセル120を構成するP
MOSトランジスタ121とメモリセル90を構成する
PMOSトランジスタ91は同じ特性となっている。従
って、オンとなったPMOSトランジスタ91とトラン
スファゲート93よりなる高抵抗95を介して流れる電
流、即ちデータ保持電流は最小となる。従って、スタン
バイ時の消費電流を抑えることができる。At this time, the PM forming the memory cell 90
Since the OS transistor 91 is formed in the same shape as the PMOS transistor 121 forming the monitor cell 120, their threshold voltages are the same. The threshold voltage of these PMOS transistors 91 and 121 is set to the threshold voltage Vtp. Then, the potential of the node N7 of the memory cell 90 becomes a potential slightly higher than Vcc- | Vtp | due to the potential equal to the monitor voltage Vmon1, that is, the high potential side power supply Vcc and the threshold voltage Vtp of the PMOS transistor 121. . Then, P constituting the monitor cell 120
The MOS transistor 121 and the PMOS transistor 91 forming the memory cell 90 have the same characteristics. Therefore, the current flowing through the high resistance 95 composed of the turned-on PMOS transistor 91 and the transfer gate 93, that is, the data holding current is minimized. Therefore, the current consumption during standby can be suppressed.
【0114】このように、本実施例においても、第一実
施例と同様に、メモリセル90をPMOSトランジスタ
91、NMOSトランジスタ92、及びトランスファゲ
ート93,94により構成することができる。その結
果、第一実施例のNMOSトランジスタ21に比べてP
MOSトランジスタ91の方が素子が占める面積が大き
いのでメモリセル面積が大きくなるものの、従来のCM
OS型メモリセル160に比べてメモリセル面積を小さ
くすることができる。また、スタンバイの時に、データ
を保持するためのデータ保持電流をトランスファゲート
123,124のゲート端子に印加するスタンバイ電圧
VST1 を制御することにより最小にすることができるの
で、従来の高抵抗負荷型メモリセル150に比べて消費
電流を少なくすることができる。
(第三実施例)以下、本発明を具体化した第三実施例を
図17に従って説明する。As described above, also in this embodiment, the memory cell 90 can be constituted by the PMOS transistor 91, the NMOS transistor 92, and the transfer gates 93 and 94, as in the first embodiment. As a result, as compared with the NMOS transistor 21 of the first embodiment, P
Since the area occupied by the element is larger in the MOS transistor 91, the memory cell area is larger, but the conventional CM
The memory cell area can be made smaller than that of the OS type memory cell 160. In addition, since the data holding current for holding the data in the standby state can be minimized by controlling the standby voltage V ST 1 applied to the gate terminals of the transfer gates 123 and 124, the conventional high resistance load can be achieved. Current consumption can be reduced as compared with the memory cell 150 of the type. (Third Embodiment) A third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
【0115】尚、本実施例において、第一実施例と同じ
構成部材については符号を等しくしてその詳細な説明を
省略する。図17に示すように、第一実施例の各メモリ
セル3を構成するNMOSトランジスタ21,22のソ
ース端子は共通接続されるとともに、コンデンサ141
の一端に接続され、コンデンサ141の他端は低電位側
電源Vssに接続されている。コンデンサ141は、比較
的大容量となるように形成され、本実施例では1nF程
度となっている。コンデンサ141には並列にNMOS
トランジスタ142,143が接続されている。即ち、
NMOSトランジスタ142,143のドレイン端子
は、NMOSトランジスタ142,143のソース端子
とコンデンサ141との間のノードN11に接続され、
NMOSトランジスタ142,143のソース端子は低
電位側電源Vssに接続されている。NMOSトランジス
タ142のゲート端子にはインバータ回路144を介し
てチップイネーブル信号バーCEが入力されている。NM
OSトランジスタ143は、ゲート端子とドレイン端子
が互いに接続されている。In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. As shown in FIG. 17, the source terminals of the NMOS transistors 21 and 22 constituting each memory cell 3 of the first embodiment are commonly connected and the capacitor 141 is also provided.
Of the capacitor 141, and the other end of the capacitor 141 is connected to the low potential side power source Vss. The capacitor 141 is formed to have a relatively large capacity, and is about 1 nF in this embodiment. An NMOS is connected in parallel to the capacitor 141.
The transistors 142 and 143 are connected. That is,
The drain terminals of the NMOS transistors 142 and 143 are connected to the node N11 between the source terminals of the NMOS transistors 142 and 143 and the capacitor 141,
The source terminals of the NMOS transistors 142 and 143 are connected to the low potential power source Vss. The chip enable signal CE is input to the gate terminal of the NMOS transistor 142 via the inverter circuit 144. NM
The gate terminal and the drain terminal of the OS transistor 143 are connected to each other.
【0116】スタンバイになると、NMOSトランジス
タ142のゲート端子にはインバータ回路144により
反転されたチップイネーブル信号バーCEが入力されてい
るので、NMOSトランジスタ142はオフとなる。When in standby, the NMOS transistor 142 is turned off because the chip enable signal bar CE inverted by the inverter circuit 144 is input to the gate terminal of the NMOS transistor 142.
【0117】例えば、書き込まれた入力データDinに応
じてNMOSトランジスタ21はオン、NMOSトラン
ジスタ22はオフとする。このとき、トランスファゲー
ト23,24は、それぞれゲート端子にスタンバイ電圧
VSTが印加されて、第一実施例の図2に示す高抵抗2
5,26として動作する。そして、ノードN1の電位
は、高抵抗25とNMOSトランジスタ21のオン抵抗
との分圧抵抗によって決定される電位となり、ノードN
2の電位は、高抵抗26とNMOSトランジスタ23の
オフ抵抗との分圧抵抗によって決定される電位となる。For example, the NMOS transistor 21 is turned on and the NMOS transistor 22 is turned off according to the written input data Din. At this time, the standby voltage V ST is applied to the gate terminals of the transfer gates 23 and 24, respectively, and the high resistance 2 shown in FIG. 2 of the first embodiment is shown.
5 and 26. Then, the potential of the node N1 becomes a potential determined by the voltage dividing resistance of the high resistance 25 and the ON resistance of the NMOS transistor 21,
The potential of 2 is a potential determined by the voltage dividing resistance of the high resistance 26 and the off resistance of the NMOS transistor 23.
【0118】このとき、ビット線BLから高抵抗25(ト
ランスファゲート23)とオンとなったNMOSトラン
ジスタ21を介して流れるデータ保持電流は、コンデン
サ141の電極に流れ込み、そのコンデンサ141に蓄
えられるので、消費電流とはならない。従って、第一実
施例に比べて更に消費電流を少なくすることができる。At this time, the data holding current flowing from the bit line BL through the high resistance 25 (transfer gate 23) and the turned-on NMOS transistor 21 flows into the electrode of the capacitor 141 and is stored in the capacitor 141. It does not consume current. Therefore, the current consumption can be further reduced as compared with the first embodiment.
【0119】ところで、SRAMを製造するためのプロ
セスのマージン等によりスタンバイ電圧VSTが変動し
て、メモリセル3に流れるデータ保持電流が増加する場
合がある。この場合にも、同様にビット線BLから高抵抗
25とオンとなったNMOSトランジスタ21を介して
流れるデータ保持電流は、コンデンサ141の電極に流
れ込み、そのコンデンサ141に蓄えられるので、消費
電流とはならない。By the way, the standby voltage V ST may fluctuate due to the margin of the process for manufacturing the SRAM and the data holding current flowing through the memory cell 3 may increase. Also in this case, similarly, the data holding current flowing from the bit line BL through the high resistance 25 and the turned-on NMOS transistor 21 flows into the electrode of the capacitor 141 and is stored in the capacitor 141. I won't.
【0120】NMOSトランジスタ143はコンデンサ
141に蓄えられる電荷により上昇する電位の上限(リ
ミット)を設定するために設けられている。そして、N
MOSトランジスタ143のしきい値電圧はメモリセル
3を構成するNMOSトランジスタ21,22のしきい
値電圧よりも小さくなるように設定され形成されてい
る。従って、ビット線BL(バーBL)から流れ込むデータ
保持電流によってノードN11の電位が上昇した場合、
NMOSトランジスタ21,22よりも先にNMOSト
ランジスタ143がオンとなる。The NMOS transistor 143 is provided to set the upper limit (limit) of the potential that rises due to the electric charge stored in the capacitor 141. And N
The threshold voltage of the MOS transistor 143 is set and formed so as to be lower than the threshold voltage of the NMOS transistors 21 and 22 which form the memory cell 3. Therefore, when the potential of the node N11 rises due to the data holding current flowing from the bit line BL (bar BL),
The NMOS transistor 143 is turned on before the NMOS transistors 21 and 22.
【0121】ノードN11の電位がNMOSトランジス
タ21,22のしきい値電圧よりも高くなると、NMO
Sトランジスタ21,22はオンとなる。すると、ノー
ドN1,N2の電位が低くなって、メモリセル3に書き
込まれたデータが破壊される。NMOSトランジスタ1
43がオンになると、コンデンサ141からNMOSト
ランジスタ143を介して電流が流れてノードN11の
電位の上昇を制限する。その結果、ノードN11の電位
が、NMOSトランジスタ21,22がオンするまで上
昇しないので、メモリセル3に書き込まれたデータは破
壊されることなく保持される。次に、アクティブになる
と、NMOSトランジスタ142のゲート端子には、イ
ンバータ回路144により反転されたチップイネーブル
信号バーCE、即ちHレベルの信号が入力されるので、N
MOSトランジスタ142はオンとなる。すると、ノー
ドN11はNMOSトランジスタ142を介して低電位
側電源Vssに接続され、コンデンサ141に蓄えられた
電荷は放電される。その結果、メモリセル3を構成する
NMOSトランジスタ21,22のソース端子には低電
位側電源Vssが印加される。そして、メモリセル3に
は、第一実施例と同様にビット線対BL,バーBLのレベル
の変化によって入力データDinが書き込まれる。When the potential of the node N11 becomes higher than the threshold voltage of the NMOS transistors 21 and 22, NMO
The S transistors 21 and 22 are turned on. Then, the potentials of the nodes N1 and N2 are lowered, and the data written in the memory cell 3 is destroyed. NMOS transistor 1
When 43 is turned on, a current flows from the capacitor 141 through the NMOS transistor 143 to limit the rise of the potential of the node N11. As a result, the potential of the node N11 does not rise until the NMOS transistors 21 and 22 are turned on, so that the data written in the memory cell 3 is retained without being destroyed. Next, when activated, the gate terminal of the NMOS transistor 142 receives the chip enable signal CE inverted by the inverter circuit 144, that is, the H level signal.
The MOS transistor 142 is turned on. Then, the node N11 is connected to the low-potential-side power supply Vss via the NMOS transistor 142, and the electric charge stored in the capacitor 141 is discharged. As a result, the low-potential-side power supply Vss is applied to the source terminals of the NMOS transistors 21 and 22 forming the memory cell 3. Then, as in the first embodiment, the input data Din is written in the memory cell 3 by the change in the level of the bit line pair BL and bar BL.
【0122】以上記述したように、本実施例によれば、
第一実施例の効果に加えて、プロセスの変動等によりス
タンバイ電圧VSTが変化しても、消費電流の増加を抑え
ることができる。As described above, according to this embodiment,
In addition to the effects of the first embodiment, even if the standby voltage V ST changes due to process variations or the like, an increase in current consumption can be suppressed.
【0123】尚、本発明は上記各実施例に限定されるも
のではなく、以下のように実施してもよい。
1)上記各実施例において、メモリセルアレイ2を複数
のブロックに分割し、それらのブロック毎にスタンバイ
電圧生成回路7を設ける。そして、ブロック内に含まれ
るメモリセルに供給するスタンバイ電圧VSTをそれぞれ
のスタンバイ電圧生成回路7により生成する。この構成
によると、チッ面積が増加するもののスタンバイ時にメ
モリセル3,90のデータ保持電流を各ブロック毎に制
御可能であるため、チップ内のばらつきによる消費電流
の増大を抑えることができる。The present invention is not limited to the above embodiments, but may be carried out as follows. 1) In each of the above embodiments, the memory cell array 2 is divided into a plurality of blocks, and the standby voltage generation circuit 7 is provided for each of these blocks. Then, the standby voltage V ST supplied to the memory cells included in the block is generated by each standby voltage generation circuit 7. According to this configuration, although the chip area increases, the data holding current of the memory cells 3 and 90 can be controlled for each block at the time of standby, so that it is possible to suppress an increase in current consumption due to variations in the chip.
【0124】2)上記第三実施例において、リミッタと
なるNMOSトランジスタ143を複数の直列に接続し
たMOSトランジスタにより構成する。すると、ノード
N11の電位が上昇するリミットを細かく設定すること
が可能となる。2) In the third embodiment, the NMOS transistor 143 serving as a limiter is composed of a plurality of MOS transistors connected in series. Then, it becomes possible to finely set the limit for increasing the potential of the node N11.
【0125】3)第三実施例において、メモリセルアレ
イ2を複数のブロックに分割し、各ブロックに対応する
コンデンサ141を形成する。そして、ブロックに含ま
れるメモリセル3をそれぞれ対応するコンデンサ141
に接続して実施する。3) In the third embodiment, the memory cell array 2 is divided into a plurality of blocks and the capacitors 141 corresponding to the respective blocks are formed. Then, the capacitors 141 corresponding to the memory cells 3 included in the block are respectively provided.
Connect to and carry out.
【0126】4)上記第一実施例において、スタンバイ
時にスタンバイ電圧VSTに基づいてトランスファゲート
23,24がオフとなるように形成して実施する。ま
た、第二実施例においても同様に、スタンバイ時にスタ
ンバイ電圧VST1 に基づいてトランスファゲート93,
94がオフとなるように形成して実施する。4) In the first embodiment, the transfer gates 23 and 24 are formed so as to be turned off based on the standby voltage V ST during standby. Similarly, in the second embodiment, the transfer gate 93 on the basis of the standby voltage V ST 1 during standby,
It is formed so that 94 is turned off.
【0127】5)上記各実施例において、プリチャージ
回路11,100を一対のPMOSトランジスタにより
構成し、両PMOSトランジスタのゲート端子に反転し
たチップイネーブル信号バーCEを供給する。5) In each of the above embodiments, the precharge circuits 11 and 100 are composed of a pair of PMOS transistors, and the inverted chip enable signal CE is supplied to the gate terminals of both PMOS transistors.
【0128】6)上記各実施例において、バイポーラト
ランジスタを用いたSRAMに応用する。
尚、本明細書において、発明の構成に係る部材は、以下
のように定義されるものとする。6) In each of the above embodiments, the present invention is applied to SRAM using bipolar transistors. In addition, in this specification, a member according to the configuration of the invention is defined as follows.
【0129】トランジスタとは、電界効果トランジスタ
(FET)及びバイポーラトランジスタを含む。FET
には、MOSトランジスタのみならず、MIS構造の電
界効果トランジスタ(FET)、絶縁ゲート形FET
(IGFET)をのみならず、JFETを含む。バイポ
ーラトランジスタではNPN形トランジスタ、PNP形
トランジスタを含む。Transistors include field effect transistors (FETs) and bipolar transistors. FET
Are not only MOS transistors, but also field effect transistors (FETs) with MIS structure, insulated gate FETs.
Not only (IGFET) but also JFET is included. Bipolar transistors include NPN type transistors and PNP type transistors.
【0130】[0130]
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、チ
ップ面積を小さくし、かつ消費電流の増加を抑えること
ができるチップ面積の増加を抑えることが可能な半導体
記憶装置を提供することができる。As described in detail above, according to the present invention, a semiconductor memory device capable of reducing the chip area and suppressing the increase in current consumption can be provided. You can
【図1】 本発明を具体化した第一実施例のメモリセル
の回路図。FIG. 1 is a circuit diagram of a memory cell of a first embodiment embodying the present invention.
【図2】 第一実施例のメモリセルの等価回路図。FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the memory cell of the first embodiment.
【図3】 SRAMのブロック回路図。FIG. 3 is a block circuit diagram of SRAM.
【図4】 スタンバイ電圧生成回路のブロック回路図。FIG. 4 is a block circuit diagram of a standby voltage generation circuit.
【図5】 ロウデコーダの一部回路図。FIG. 5 is a partial circuit diagram of a row decoder.
【図6】 第一実施例のモニタセルの回路図。FIG. 6 is a circuit diagram of a monitor cell of the first embodiment.
【図7】 第一実施例のモニタセル制御回路の回路図。FIG. 7 is a circuit diagram of a monitor cell control circuit according to the first embodiment.
【図8】 第一実施例のリファレンス電圧生成回路の回
路図。FIG. 8 is a circuit diagram of a reference voltage generation circuit according to the first embodiment.
【図9】 読み出し時の動作を説明するための波形図。FIG. 9 is a waveform diagram for explaining an operation at the time of reading.
【図10】 書き込み時の動作を説明するための波形
図。FIG. 10 is a waveform diagram for explaining an operation during writing.
【図11】 スタンバイ電圧生成回路の動作を説明する
ための波形図。FIG. 11 is a waveform diagram for explaining the operation of the standby voltage generation circuit.
【図12】 第二実施例のメモリセルの回路図。FIG. 12 is a circuit diagram of a memory cell according to a second embodiment.
【図13】 第二実施例のメモリセルの等価回路図。FIG. 13 is an equivalent circuit diagram of the memory cell of the second embodiment.
【図14】 第二実施例のモニタセルの回路図。FIG. 14 is a circuit diagram of a monitor cell according to a second embodiment.
【図15】 第二実施例のリファレンス電圧生成回路の
回路図。FIG. 15 is a circuit diagram of a reference voltage generation circuit according to a second embodiment.
【図16】 第二実施例のモニタセル制御回路の回路
図。FIG. 16 is a circuit diagram of a monitor cell control circuit according to a second embodiment.
【図17】 第三実施例のメモリセルの回路図。FIG. 17 is a circuit diagram of a memory cell of a third embodiment.
【図18】 高抵抗負荷型メモリセルの回路図。FIG. 18 is a circuit diagram of a high resistance load type memory cell.
【図19】 CMOS型メモリセルの回路図。FIG. 19 is a circuit diagram of a CMOS memory cell.
2 メモリセルアレイ
3 メモリセル
4 ロウデコーダ
21,22 NMOSトランジスタ
23,24 トランスファゲート
25,26 負荷抵抗としての高抵抗
40 スタンバイ電圧生成回路
41,110 モニタセル制御回路
42,120 モニタセル
43 モニタ電圧生成部
44,130 リファレンス電圧生成部
45 差動アンプ
46 PMOSトランジスタ
47 抵抗
91 PMOSトランジスタ
92 NMOSトランジスタ
93,94 トランスファゲート
95、96 負荷抵抗としての高抵抗
141 コンデンサ
142 NMOSトランジスタ
143 リミットトランジスタとしてのNMOSトラン
ジスタ
BL,バーBL ビット線対
Vmon ,Vmon1 モニタ電圧
Vref ,Vref1 リファレンス電圧
VST,VST1 スタンバイ電圧
WL ワード線2 memory cell array 3 memory cell 4 row decoder 21, 22 NMOS transistor 23, 24 transfer gate 25, 26 high resistance as load resistance 40 standby voltage generation circuit 41, 110 monitor cell control circuit 42, 120 monitor cell 43 monitor voltage generation section 44, Reference voltage generator 45 Differential amplifier 46 PMOS transistor 47 Resistance 91 PMOS transistor 92 NMOS transistors 93, 94 Transfer gates 95, 96 High resistance 141 as load resistance 142 Capacitor 142 NMOS transistor 143 NMOS transistor BL, bar BL as limit transistor bit line pair Vmon, Vmon1 monitor voltage Vref, Vref1 reference voltage V ST, V ST 1 standby voltage WL the word line
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−172194(JP,A) 特開 昭62−3485(JP,A) 特開 昭61−255592(JP,A) 特開 平2−183495(JP,A) 特開 平5−342880(JP,A) 特開 昭62−76097(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11C 11/41 - 11/419 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-59-172194 (JP, A) JP-A-62-3485 (JP, A) JP-A-61-255592 (JP, A) JP-A-2- 183495 (JP, A) JP-A-5-342880 (JP, A) JP-A-62-76097 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G11C 11/41-11 / 419
Claims (2)
ジスタと、ワード線WLに接続され前記両トランジスタ
をビット線対にそれぞれ接続するトランスファゲートと
から構成されたメモリセルを備えたメモリセルアレイ
と、 ビット線対に接続され、スタンバイ時に該ビット線対を
プリチャージするプリチャージ回路と、 ワード線に接続され、アクティブ時には外部から指定さ
れるロウアドレスに基づいて一本のワード線を選択し、
スタンバイ時には全てのワード線に対して前記トランス
ファゲートが負荷抵抗として動作するスタンバイ電圧を
供給するロウデコーダと、 前記メモリセルの実質的にHレベルまたはLレベルのノ
ードの電位と実質的に同じ電位に基づいてトランスファ
ゲートに供給するスタンバイ電圧を生成するスタンバイ
電圧生成回路とを備えた半導体記憶装置。1. A memory cell array including a memory cell including two transistors that are cross-coupled and a transfer gate that is connected to a word line WL and respectively connects the transistors to a bit line pair, and a bit line. A precharge circuit connected to the pair, which precharges the bit line pair during standby, and a word line, which is connected to the word line and selects one word line based on a row address externally specified when active,
In a standby mode, a row decoder that supplies a standby voltage to which the transfer gate operates as a load resistance for all word lines, and a substantially H level or L level node of the memory cell.
A semiconductor memory device comprising: a standby voltage generation circuit that generates a standby voltage to be supplied to a transfer gate based on a potential that is substantially the same as the potential of the battery.
て、 スタンバイ電圧生成回路は、前記メモリセルの実質的に
HレベルまたはLレベルのノードと実質的に同じ電位を
生成するモニタセルを備え、そのモニタセルを構成する
トランジスタに供給する電圧が所定の電圧となるように
スタンバイ電圧を制御するようにした半導体記憶装置。2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the standby voltage generation circuit is substantially the same as the memory cell.
Substantially the same potential as the H level or L level node
A semiconductor memory device comprising a monitor cell for generating, and controlling a standby voltage so that a voltage supplied to a transistor constituting the monitor cell becomes a predetermined voltage.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP12402995A JP3495458B2 (en) | 1995-05-23 | 1995-05-23 | Semiconductor storage device |
Applications Claiming Priority (1)
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JPH08321177A JPH08321177A (en) | 1996-12-03 |
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