JP6618587B2 - Semiconductor device - Google Patents

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Description

本開示は、半導体記憶装置に関し、スタンバイ時の電流を低減する構成に関する。   The present disclosure relates to a semiconductor memory device, and relates to a configuration for reducing a current during standby.

従来より、SRAM(Static Random Access Memory)では、スタンバイ時の電流の低減化が進められており、データの読出、書込を行う通常時に対し、データの読出、書込を行わずデータの保持のみを行うスタンバイ時においてソース線の電位を制御し、メモリセルに印加される電圧を下げることによって電流を低減する回路が提案されている。   Conventionally, SRAM (Static Random Access Memory) has been reduced in current during standby, and only holds data without reading or writing data compared to normal time when reading or writing data. A circuit has been proposed in which the current is reduced by controlling the potential of the source line during standby and lowering the voltage applied to the memory cell.

この点で、特許文献1では、メモリセルのソース線に接続される電源スイッチのトランジスタと、ダイオード接続のトランジスタとがそれぞれ設けられる。電源スイッチのトランジスタは通常時は導通し、スタンバイ時は非導通となるように制御され、ダイオード接続のトランジスタによってメモリセルのソース線の電位が制御される。   In this regard, in Patent Document 1, a power switch transistor connected to a source line of a memory cell and a diode-connected transistor are provided. The transistor of the power switch is controlled so as to be normally conductive and not conductive during standby, and the potential of the source line of the memory cell is controlled by the diode-connected transistor.

また、特許文献2では、メモリセルのソース線に接続される電源スイッチのトランジスタは無く、ダイオード接続される1つのトランジスタのみが設けられる構成である。当該トランジスタは、通常時において導通してソース線を引き下げ、スタンバイ時においてゲートがメモリセルのソース電位となりダイオード接続化され、メモリセルのソース線の電位を制御する。   In Patent Document 2, there is no power switch transistor connected to the source line of the memory cell, and only one diode-connected transistor is provided. The transistor is normally turned on to pull down the source line, and at the time of standby, the gate becomes the source potential of the memory cell and is diode-connected to control the potential of the source line of the memory cell.

特開2004−206745号公報JP 2004-206745 A 特開2007−150761号公報JP 2007-150761 A

しかしながら、特許文献1に示される構成では、電源スイッチのトランジスタと、メモリセルのソース線を浮かせるためのダイオード接続のトランジスタとをそれぞれ独立して動作させるため、それぞれのトランジスタの面積を確保する必要があるため面積が大きくなる。   However, in the configuration shown in Patent Document 1, since the power switch transistor and the diode-connected transistor for floating the source line of the memory cell are operated independently, it is necessary to secure the area of each transistor. Therefore, the area becomes large.

また、特許文献2に示される構成では、1つのトランジスタのみを用いた構成であるため面積を縮小することが可能であるが、ダイオード接続によりメモリセルのソース線の電位を制御する場合、スタンバイ時の電流を低減するためにトランジスタサイズを小さく設計する必要があるが、当該トランジスタサイズでは、通常時にメモリセルのソース線を接地側に引き下げるにはトランジスタサイズが小さすぎるという課題がある。したがって、両方の機能を1つのトランジスタで両立させることは難しく、トランジスタサイズの設計が非常に困難であるという課題がある。   In the configuration shown in Patent Document 2, the area can be reduced because the configuration uses only one transistor. However, when the potential of the source line of the memory cell is controlled by diode connection, In order to reduce the current, the transistor size needs to be designed to be small. However, in the transistor size, there is a problem that the transistor size is too small to pull down the source line of the memory cell to the ground side at normal time. Therefore, it is difficult to make both functions compatible with one transistor, and there is a problem that designing the transistor size is very difficult.

本開示は、上記の課題を解決するためになされたものであって、メモリセルのソース線の電位を制御する回路の面積を抑制するとともに、スタンバイ時に、データを破壊せずに保持しつつ、リーク電流を低減する適切な電位に容易に設定可能な半導体記憶装置を提供することを目的とする。   The present disclosure has been made in order to solve the above-described problem, and suppresses the area of the circuit that controls the potential of the source line of the memory cell and holds the data without destroying it during standby. An object of the present invention is to provide a semiconductor memory device that can be easily set to an appropriate potential for reducing leakage current.

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   Other problems and novel features will become apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.

一実施例によれば、半導体記憶装置は、行列状に設けられた複数のスタティック型メモリセルを含むメモリアレイと、メモリアレイを制御する制御回路とを備える。各スタティック型メモリセルは、駆動トランジスタ、転送トランジスタおよび負荷素子とを含む。制御回路は、駆動トランジスタのソース電極に接続されるソース線と、第1の電圧との間に設けられた第1のスイッチトランジスタと、ソース線と第1の電圧との間に第1のスイッチトランジスタと並列に設けられた第2のスイッチトランジスタと、第1および第2のスイッチトランジスタを制御してソース線の電位を調整するソース線電位制御回路とを含む。ソース線電位制御回路は、スタティック型メモリセルの動作時には、第1および第2のスイッチトランジスタを導通させてソース線と第1の電圧とを接続し、スタティック型メモリセルのスタンバイ時には、第1のスイッチトランジスタを非導通に設定し、第2のスイッチトランジスタのゲート電極とソース線とが接続されるように設定する。第1のスイッチトランジスタは、メモリアレイの一方端側に配置される。第2のスイッチトランジスタは、メモリアレイの一方端側の反対側に位置するメモリアレイの他方端側に配置される。   According to one embodiment, a semiconductor memory device includes a memory array including a plurality of static memory cells arranged in a matrix, and a control circuit that controls the memory array. Each static memory cell includes a drive transistor, a transfer transistor, and a load element. The control circuit includes a first switch transistor provided between a source line connected to a source electrode of the driving transistor and a first voltage, and a first switch between the source line and the first voltage. A second switch transistor provided in parallel with the transistor; and a source line potential control circuit that controls the first and second switch transistors to adjust the potential of the source line. The source line potential control circuit conducts the first and second switch transistors to connect the source line and the first voltage during the operation of the static memory cell, and connects the first voltage to the first voltage during standby of the static memory cell. The switch transistor is set to be non-conductive and set so that the gate electrode and the source line of the second switch transistor are connected. The first switch transistor is arranged on one end side of the memory array. The second switch transistor is arranged on the other end side of the memory array located on the opposite side of the one end side of the memory array.

一実施例によれば、メモリセルのソース線の電位を制御する回路の面積を抑制するとともに、スタンバイ時に、データを破壊せずに保持しつつ、リーク電流を低減する適切な電位に容易に設定可能である。   According to one embodiment, the area of the circuit that controls the potential of the source line of the memory cell is suppressed, and at the time of standby, the data is not destroyed and is easily set to an appropriate potential that reduces the leakage current. Is possible.

実施形態に基づく半導体記憶装置の外観構成図である。It is an external appearance block diagram of the semiconductor memory device based on embodiment. 実施形態に基づくメモリアレイMAおよび周辺回路の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the memory array MA and peripheral circuit based on embodiment. 実施形態に基づくソース線電位制御回路の構成について説明する図である。It is a figure explaining the structure of the source line electric potential control circuit based on embodiment. 実施形態に基づくスタンバイ時の信号の電位レベルを説明する図である。It is a figure explaining the electric potential level of the signal at the time of standby based on embodiment. 実施形態の変形例1に基づくスイッチトランジスタを説明する図である。It is a figure explaining the switch transistor based on the modification 1 of embodiment. 実施形態の変形例1に基づくメモリアレイのレイアウト構成を説明する図である。It is a figure explaining the layout structure of the memory array based on the modification 1 of embodiment. 実施形態の変形例2に基づくスイッチトランジスタを説明する図である。It is a figure explaining the switch transistor based on the modification 2 of embodiment. 実施形態の変形例2に基づくメモリアレイのレイアウト構成を説明する図である。It is a figure explaining the layout structure of the memory array based on the modification 2 of embodiment. 実施形態の変形例2に基づくドライバ41,42の配置を説明する図である。It is a figure explaining arrangement of drivers 41 and 42 based on modification 2 of an embodiment. 実施形態の変形例3に基づくソース線電位制御回路の構成について説明する図である。It is a figure explaining the structure of the source line electric potential control circuit based on the modification 3 of embodiment. 実施形態の変形例4に基づくソース線電位制御回路の構成について説明する図である。It is a figure explaining the structure of the source line electric potential control circuit based on the modification 4 of embodiment.

本実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付し、その説明は繰り返さない。   The present embodiment will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.

図1は、実施形態に基づく半導体記憶装置の外観構成図である。
図1に示されるように、半導体記憶装置は、ドライバ&デコーダ17と、メモリアレイMAと、制御部19と、I/O回路群2とを含む。なお、デコーダは、アドレスデコーダを簡略化したものである。
FIG. 1 is an external configuration diagram of a semiconductor memory device according to the embodiment.
As shown in FIG. 1, the semiconductor memory device includes a driver & decoder 17, a memory array MA, a control unit 19, and an I / O circuit group 2. The decoder is a simplified version of the address decoder.

制御部19は、半導体記憶装置の各機能ブロックを制御する。具体的には、制御部19は、アドレス信号の入力に基づいてロウアドレス信号をドライバ&デコーダ17に出力する。また、制御部19は、I/O回路群2を駆動するための各種の信号を出力する。   The control unit 19 controls each functional block of the semiconductor memory device. Specifically, the control unit 19 outputs a row address signal to the driver & decoder 17 based on the input of the address signal. The control unit 19 outputs various signals for driving the I / O circuit group 2.

メモリアレイMAは、行列状に配置された複数のメモリセルを有する。メモリアレイMAのメモリセルは、書き換え可能に設けられる。   Memory array MA has a plurality of memory cells arranged in a matrix. Memory cells of the memory array MA are provided so as to be rewritable.

ドライバ&デコーダ17は、メモリアレイMAの行列状に配置されたメモリセルのメモリセル行にそれそれ対応して設けられたワード線WLを駆動する。   Driver & decoder 17 drives word lines WL provided corresponding to the memory cell rows of the memory cells arranged in a matrix of memory array MA.

I/O回路群2は、複数のI/O回路で構成され、メモリアレイMAへのデータ読出あるいはデータ書込を行う入出力回路として設けられる。   The I / O circuit group 2 includes a plurality of I / O circuits, and is provided as an input / output circuit that performs data reading or data writing to the memory array MA.

図2は、実施形態に基づくメモリアレイMAおよび周辺回路の構成を説明する図である。   FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the memory array MA and peripheral circuits based on the embodiment.

図2に示されるように、本例においては、メモリアレイMAと、メモリアレイMAに設けられたソース線の電位を調整するソース線電位制御回路等の構成について説明する。   As shown in FIG. 2, in this example, a configuration of a memory array MA and a source line potential control circuit for adjusting a potential of a source line provided in the memory array MA will be described.

メモリアレイMAは、行列状に配置された複数のメモリセルMCを有する。各メモリセルMCは、書き換え可能に設けられたSRAM(Static Random Access Memory)セルである。各メモリセルMCは、後述するが駆動トランジスタ、転送トランジスタおよび負荷素子とにより構成されたスタティック型メモリセルである。   Memory array MA has a plurality of memory cells MC arranged in a matrix. Each memory cell MC is an SRAM (Static Random Access Memory) cell provided so as to be rewritable. Each memory cell MC is a static memory cell composed of a drive transistor, a transfer transistor, and a load element, which will be described later.

本例においては、一例として2行4列のメモリセルMCが示されている。
メモリアレイMAのメモリセル行にそれぞれ対応して複数のワード線WLが設けられる。
In this example, a memory cell MC of 2 rows and 4 columns is shown as an example.
A plurality of word lines WL are provided corresponding to the memory cell rows of memory array MA.

ドライバ&デコーダ17は、ワード線WLに対応して設けられるワード線ドライバWDを含む。   Driver & decoder 17 includes a word line driver WD provided corresponding to word line WL.

制御部19は、各種の制御回路を含む。本例においては、制御回路&アドレスデコーダ20と、スタンバイ制御回路21とを含む。   The control unit 19 includes various control circuits. In this example, a control circuit & address decoder 20 and a standby control circuit 21 are included.

制御回路&アドレスデコーダ20は、通常時とスタンバイ時を制御するとともにアドレスデコーダによりアドレス信号をデコードしたロウアドレス信号をワード線ドライバWDに出力する。   The control circuit & address decoder 20 controls a normal time and a standby time and outputs a row address signal obtained by decoding an address signal by the address decoder to the word line driver WD.

ワード線ドライバWDは、ロウアドレス信号に基づいて選択されたワード線WLを活性化させる。   The word line driver WD activates the word line WL selected based on the row address signal.

スタンバイ制御回路21は、制御回路&アドレスデコーダ20からの制御信号RSに従って制御信号RSB1,RSB2を出力し、ソース線の電位を調整する。   The standby control circuit 21 outputs control signals RSB1 and RSB2 in accordance with the control signal RS from the control circuit & address decoder 20, and adjusts the potential of the source line.

メモリアレイMAのメモリセル列にそれぞれ対応して複数のビット線対BL,/BLが設けられる。本例においては、4列のメモリセル列が示されている。4列のメモリセル列に対応して設けられた4個のビット線対が設けられる。   A plurality of bit line pairs BL, / BL are provided corresponding to the memory cell columns of memory array MA. In this example, four memory cell columns are shown. Four bit line pairs provided corresponding to four memory cell columns are provided.

I/O回路2Aは、行列状に配置された4個のメモリセル列毎に設けられ、4列のうちの1つの列を選択する選択回路や、センスアンプ、ライトドライバ、ビット線プリチャージ回路等を含む。   The I / O circuit 2A is provided for every four memory cell columns arranged in a matrix, and a selection circuit for selecting one of the four columns, a sense amplifier, a write driver, and a bit line precharge circuit Etc.

また、各メモリセルMCのソース電極は、ソース線ARVSSと接続され、ソース線ARVSSに対して、複数のスイッチトランジスタが設けられる。   The source electrode of each memory cell MC is connected to the source line ARVSS, and a plurality of switch transistors are provided for the source line ARVSS.

本例においては、ソース線ARVSSと接地電圧VSSとの間に複数のスイッチトランジスタを設ける。メモリセルMCの動作時には、ソース線ARVSSと接地電圧とを接続し、メモリセルMCのスタンバイ時には、複数のスイッチトランジスタの一部のスイッチトランジスタは、ゲート電極とソース線ARVSSとを接続し、残りのスイッチトランジスタは非導通に設定する。   In this example, a plurality of switch transistors are provided between the source line ARVSS and the ground voltage VSS. When the memory cell MC operates, the source line ARVSS is connected to the ground voltage, and when the memory cell MC is on standby, some of the switch transistors connect the gate electrode to the source line ARVSS, and the remaining The switch transistor is set to non-conduction.

本例においては、第1のスイッチトランジスタ31と、第2のスイッチトランジスタ32とをそれぞれ設ける。   In this example, a first switch transistor 31 and a second switch transistor 32 are provided.

第1のスイッチトランジスタ31と第2のスイッチトランジスタ32とはそれぞれ並列に設けられる。   The first switch transistor 31 and the second switch transistor 32 are each provided in parallel.

図3は、実施形態に基づくソース線電位制御回路の構成について説明する図である。
図3に示されるように、ソース線電位制御回路は、スタンバイ制御回路21と、第1および第2のスイッチトランジスタ31,32とを含む。
FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the source line potential control circuit based on the embodiment.
As shown in FIG. 3, the source line potential control circuit includes a standby control circuit 21 and first and second switch transistors 31 and 32.

また、図3には、メモリセルMCの構成が示されている。メモリセルMCは、2つのアクセストランジスタAT0,AT1(転送トランジスタ)と、駆動トランジスタNT0,NT1と、負荷トランジスタPT0,PT1(負荷素子)とを含む、6トランジスタのSRAMセルが示されている。   FIG. 3 shows the configuration of the memory cell MC. The memory cell MC is a six-transistor SRAM cell including two access transistors AT0 and AT1 (transfer transistors), drive transistors NT0 and NT1, and load transistors PT0 and PT1 (load elements).

アクセストランジスタAT0,AT1は、対応するワード線WLと電気的に接続されている。アクセストランジスタAT0,AT1は、メモリセルMCのデータ読出あるいはデータ書込を実行する際に活性化されたワード線WLに従って導通する。   Access transistors AT0 and AT1 are electrically connected to the corresponding word line WL. Access transistors AT0 and AT1 conduct in accordance with activated word line WL when data reading or data writing of memory cell MC is executed.

スタンバイ制御回路21は、ドライバ41,42とを含む。
ドライバ41,42は、インバータの構成であり、ドライバ41は、PチャネルMOSトランジスタ44およびNチャネルMOSトランジスタ45を含む。ドライバ42は、PチャネルMOSトランジスタ46およびNチャネルMOSトランジスタ47を含む。
Standby control circuit 21 includes drivers 41 and 42.
Drivers 41 and 42 have an inverter configuration, and driver 41 includes a P-channel MOS transistor 44 and an N-channel MOS transistor 45. Driver 42 includes a P channel MOS transistor 46 and an N channel MOS transistor 47.

PチャネルMOSトランジスタ44およびNチャネルMOSトランジスタ45は、電源電圧VDDと接地電圧VSSとの間に設けられ、それぞれのゲートは、制御信号RSの入力を受ける。そして、ドライバ41の出力は、制御信号RSB1として第1のスイッチトランジスタ31のゲートに入力される。   P-channel MOS transistor 44 and N-channel MOS transistor 45 are provided between power supply voltage VDD and ground voltage VSS, and each gate receives control signal RS. The output of the driver 41 is input to the gate of the first switch transistor 31 as the control signal RSB1.

PチャネルMOSトランジスタ46およびNチャネルMOSトランジスタ47は、電源電圧VDDとソース線ARVSSとの間に設けられ、それぞれのゲートは、制御信号RSの入力を受ける。そして、ドライバ42の出力は、制御信号RSB2として第2のスイッチトランジスタ32のゲートに入力される。   P-channel MOS transistor 46 and N-channel MOS transistor 47 are provided between power supply voltage VDD and source line ARVSS, and each gate receives control signal RS. The output of the driver 42 is input to the gate of the second switch transistor 32 as the control signal RSB2.

第1のスイッチトランジスタ31は、ソース線ARVSSと接地電圧VSSとの間に設けられ、そのゲートは、制御信号RSB1の入力を受ける。   The first switch transistor 31 is provided between the source line ARVSS and the ground voltage VSS, and the gate thereof receives an input of the control signal RSB1.

第2のスイッチトランジスタ32は、ソース線ARVSSと接地電圧VSSとの間に設けられ、そのゲートは、制御信号RSB2の入力を受ける。   The second switch transistor 32 is provided between the source line ARVSS and the ground voltage VSS, and its gate receives the control signal RSB2.

図4は、実施形態に基づくスタンバイ時の信号の電位レベルを説明する図である。
図4に示されるように、制御信号RSを「L」レベルから「H」レベルに立ち上げた場合、すなわちスタンバイ時の動作の動作について説明する。
FIG. 4 is a diagram illustrating the potential level of a signal during standby based on the embodiment.
As shown in FIG. 4, the operation when the control signal RS is raised from the “L” level to the “H” level, that is, the operation during standby will be described.

制御回路&アドレスデコーダ20は、通常時には制御信号RSを「L」レベルに設定し、スタンバイ時に「H」レベルに設定する。   The control circuit & address decoder 20 sets the control signal RS to “L” level during normal operation, and sets it to “H” level during standby.

ドライバ41,42は、制御信号RSに応じて制御信号RSB1,RSB2を設定する。具体的には、制御信号RSが「L」レベルの場合に、PチャネルMOSトランジスタ44および46が導通して、制御信号RSB1,RSB2をともに「H」レベルに設定する。   Drivers 41 and 42 set control signals RSB1 and RSB2 in accordance with control signal RS. Specifically, when control signal RS is at “L” level, P-channel MOS transistors 44 and 46 are rendered conductive and both control signals RSB 1 and RSB 2 are set to “H” level.

これにより、第1および第2のスイッチトランジスタ31,32のゲートの電位は「H」レベルに設定されるため、第1および第2のスイッチトランジスタ31,32は導通する。したがって、ソース線ARVSSと接地電圧VSSとが電気的に結合される。   As a result, the potentials of the gates of the first and second switch transistors 31 and 32 are set to the “H” level, so that the first and second switch transistors 31 and 32 become conductive. Therefore, source line ARVSS and ground voltage VSS are electrically coupled.

制御信号RSが「H」レベルの場合には、NチャネルMOSトランジスタ45が導通する。これにより、制御信号RSB1を「L」レベルに設定し、第1のスイッチトランジスタ31のゲート電位は「L」レベルに設定される。したがって、ソース線ARVSSと接地電圧VSSとの電気的な結合が接離される。   When control signal RS is at “H” level, N channel MOS transistor 45 is rendered conductive. As a result, the control signal RSB1 is set to the “L” level, and the gate potential of the first switch transistor 31 is set to the “L” level. Therefore, the electrical coupling between the source line ARVSS and the ground voltage VSS is separated.

また、制御信号RSが「H」レベルの場合には、NチャネルMOSトランジスタ47が導通する。これにより、第2のスイッチトランジスタ32のゲートとソース線ARVSSとが電気的に結合される。したがって、制御信号RSB2は、ソース線ARVSSと同じ電位レベルに設定される。   When control signal RS is at “H” level, N channel MOS transistor 47 is rendered conductive. Thereby, the gate of the second switch transistor 32 and the source line ARVSS are electrically coupled. Therefore, the control signal RSB2 is set to the same potential level as the source line ARVSS.

この点で、ソース線ARVSSの電位は、メモリセルMCのリーク電流とダイオード接続された第2のスイッチトランジスタ32の通過電流によってバランスし、電源電圧VDDと接地電圧VSSとの間の中間電位に設定される。なお、電源電圧VDDと中間電位との電位差は、メモリセルMCがデータを保持できる電圧よりも高い電圧となるように設定する。   At this point, the potential of the source line ARVSS is balanced by the leakage current of the memory cell MC and the passing current of the diode-connected second switch transistor 32, and is set to an intermediate potential between the power supply voltage VDD and the ground voltage VSS. Is done. Note that the potential difference between the power supply voltage VDD and the intermediate potential is set to be higher than the voltage at which the memory cell MC can hold data.

本実施形態に基づくソース線ARVSSは、スタンバイ時にソース線電位制御回路により中間電位に設定されるためリーク電流を抑制することが可能である。その際、第2のスイッチトランジスタ32のゲート長、ゲート幅、個数といったサイズを調整することによりその電位を容易に調整可能である。   Since the source line ARVSS according to the present embodiment is set to an intermediate potential by the source line potential control circuit during standby, the leakage current can be suppressed. At that time, the potential can be easily adjusted by adjusting the size of the second switch transistor 32 such as the gate length, gate width, and number.

また、通常モード時には、第2のスイッチトランジスタ32が導通するとともに、第1のスイッチトランジスタ31が導通してソース線ARVSSを接地電圧VSSに引き下げる。したがって、第1および第2のスイッチトランジスタ31,32が導通する方式であるため、第1のスイッチトランジスタ31のサイズを大きくする必要が無く、トランジスタの面積を抑制することが可能である。また、スタンバイ時は、第1のスイッチトランジスタ31が非導通となり、第2のスイッチトランジスタ32のみがダイオード接続となるため、第2のスイッチトランジスタ32のサイズのみでソース線ARVSSのソース電位を調整することが可能である。   In the normal mode, the second switch transistor 32 is turned on and the first switch transistor 31 is turned on to lower the source line ARVSS to the ground voltage VSS. Therefore, since the first and second switch transistors 31 and 32 are conductive, it is not necessary to increase the size of the first switch transistor 31 and the area of the transistor can be suppressed. In the standby mode, the first switch transistor 31 is turned off and only the second switch transistor 32 is diode-connected, so that the source potential of the source line ARVSS is adjusted only by the size of the second switch transistor 32. It is possible.

なお、本例においては、一例としてソース線ARVSSにそれぞれ少なくとも1つの第1および第2のスイッチトランジスタ31,32を設ける構成について説明したが、特にこれに限られず、ソース線ARVSSの電位を調整するために複数の第1および第2のスイッチトランジスタ31,32を設ける構成としても良い。   In this example, the configuration in which at least one first and second switch transistors 31 and 32 are provided in the source line ARVSS as an example has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the potential of the source line ARVSS is adjusted. For this purpose, a plurality of first and second switch transistors 31 and 32 may be provided.

<変形例1>
図5は、実施形態の変形例1に基づくスイッチトランジスタを説明する図である。
<Modification 1>
FIG. 5 is a diagram illustrating a switch transistor according to the first modification of the embodiment.

図5に示されるように、変形例1は、メモリアレイMAの列方向の上辺および下辺にスイッチトランジスタを配置した構成である。   As shown in FIG. 5, the first modification has a configuration in which switch transistors are arranged on the upper and lower sides in the column direction of the memory array MA.

具体的には、少なくとも1つのメモリセル列毎にメモリアレイが分割されている場合が示されている。そして、分割されたメモリセル列毎にソース線が設けられ、当該ソース線の列方向の一端側および他端側にそれぞれ第1および第2のスイッチトランジスタ31,32を設けた構成である。本例においては、分割されたメモリセル列MCA0〜MCAnが示されている。   Specifically, the case where the memory array is divided for at least one memory cell column is shown. A source line is provided for each divided memory cell column, and first and second switch transistors 31 and 32 are provided on one end side and the other end side in the column direction of the source line, respectively. In this example, divided memory cell columns MCA0 to MCAn are shown.

なお、本例においては、1つのメモリセル列毎にメモリアレイが分割された場合について説明しているが特にこれに限られず、複数のメモリセル列毎にメモリアレイMAを分割することも可能である。   In this example, the case where the memory array is divided for each memory cell column is described. However, the present invention is not limited to this, and the memory array MA can be divided for a plurality of memory cell columns. is there.

当該構成によりソース線の一端側および他端側から電荷の引き抜きが可能となる。
ソース線の一端側にのみスイッチトランジスタが設けられている場合には、スイッチトランジスタから遠い場所にあるソース線ARVSSの電位を接地電圧VSSに引き下げるために時間かかるが、両側からソース線ARVSSの電位を引き下げることにより、ソース線ARVSSに溜まった電荷の放電時間に差が生じにくく、メモリセルMCの動作タイミングの設計が容易になる。
With this configuration, charge can be extracted from one end side and the other end side of the source line.
When the switch transistor is provided only on one end side of the source line, it takes time to lower the potential of the source line ARVSS far from the switch transistor to the ground voltage VSS. By pulling down, a difference in the discharge time of charges accumulated in the source line ARVSS hardly occurs, and the operation timing of the memory cell MC can be easily designed.

また、同じ単位でメモリセル列が繰り返し配置されているためメモリセル列の個数によらず、ソース線ARVSSの電位を一定に保つことが可能である。   Further, since the memory cell columns are repeatedly arranged in the same unit, the potential of the source line ARVSS can be kept constant regardless of the number of memory cell columns.

図6は、実施形態の変形例1に基づくメモリアレイのレイアウト構成を説明する図である。   FIG. 6 is a diagram illustrating the layout configuration of the memory array based on the first modification of the embodiment.

図6に示されるように、メモリアレイのレイアウト構成として列方向の一端および他端側にスイッチトランジスタがレイアウトされている場合が示されている。   As shown in FIG. 6, the case where the switch transistors are laid out at one end and the other end in the column direction is shown as the layout configuration of the memory array.

ここで、メモリセルMCのレイアウトとしてアクセストランジスタAT0,AT1(転送トランジスタ)と、駆動トランジスタNT0,NT1と、負荷トランジスタPT0,PT1(負荷素子)とを含む、6トランジスタのSRAMセルのレイアウトが示されている。   Here, as a layout of the memory cell MC, a layout of a six-transistor SRAM cell including access transistors AT0 and AT1 (transfer transistors), drive transistors NT0 and NT1, and load transistors PT0 and PT1 (load elements) is shown. ing.

また、当該メモリセルMCと隣接して第1および第2のスイッチトランジスタ31,32が設けられている。   Further, first and second switch transistors 31 and 32 are provided adjacent to the memory cell MC.

第1のスイッチトランジスタ31は、ゲート電極に制御信号RSB1の入力を受け、ソース電極が接地電圧VSS、ドレイン電極がソース線ARVSSと接続された3個のトランジスタ素子が互いに並列接続されている場合が示されている。   The first switch transistor 31 receives a control signal RSB1 at its gate electrode, and three transistor elements having a source electrode connected to the ground voltage VSS and a drain electrode connected to the source line ARVSS may be connected in parallel to each other. It is shown.

第2のスイッチトランジスタ32は、ゲート電極に制御信号RSB2の入力を受け、ソース電極が接地電圧VSS、ドレイン電極がソース線ARVSSと接続された2個のトランジスタ素子が互いに並列接続されている場合が示されている。   In the second switch transistor 32, two transistor elements having a gate electrode receiving the control signal RSB 2 and having a source electrode connected to the ground voltage VSS and a drain electrode connected to the source line ARVSS may be connected in parallel to each other. It is shown.

当該構成に示されるように、第1のスイッチトランジスタ31の方が第2のスイッチトランジスタ32よりもレイアウト面積が大きい場合が示されている。   As shown in the configuration, the case where the layout area of the first switch transistor 31 is larger than that of the second switch transistor 32 is shown.

<変形例2>
図7は、実施形態の変形例2に基づくスイッチトランジスタを説明する図である。
<Modification 2>
FIG. 7 is a diagram illustrating a switch transistor according to the second modification of the embodiment.

図7に示されるように、変形例1は、メモリアレイMAの列方向の上辺および下辺にスイッチトランジスタを配置した構成である。   As shown in FIG. 7, the first modification has a configuration in which switch transistors are arranged on the upper and lower sides in the column direction of the memory array MA.

具体的には、少なくとも1つのメモリセル列毎にメモリアレイが分割されている場合が示されている。そして、分割されたメモリセル列毎にソース線が設けられ、当該ソース線の列方向の一端側に第1のスイッチトランジスタ31を設け、他端側に第2のスイッチトランジスタ32を設けた構成である。   Specifically, the case where the memory array is divided for at least one memory cell column is shown. A source line is provided for each divided memory cell column, the first switch transistor 31 is provided on one end side in the column direction of the source line, and the second switch transistor 32 is provided on the other end side. is there.

当該構成によりソース線の一端側および他端側から電荷の引き抜きが可能となる。
ソース線の一端側にのみスイッチトランジスタが設けられている場合には、スイッチトランジスタから遠い場所にあるソース線ARVSSの電位を接地電圧VSSに引き下げるために時間かかるが、両側からソース線ARVSSの電位を引き下げることにより、ソース線ARVSSに溜まった電荷の放電時間に差が生じにくく、メモリセルMCの動作タイミングの設計が容易になる。
With this configuration, charge can be extracted from one end side and the other end side of the source line.
When the switch transistor is provided only on one end side of the source line, it takes time to lower the potential of the source line ARVSS far from the switch transistor to the ground voltage VSS. By pulling down, a difference in the discharge time of charges accumulated in the source line ARVSS hardly occurs, and the operation timing of the memory cell MC can be easily designed.

また、同じ単位でメモリセル列が繰り返し配置されているためメモリセル列の個数によらず、ソース線ARVSSの電位を一定に保つことが可能である。   Further, since the memory cell columns are repeatedly arranged in the same unit, the potential of the source line ARVSS can be kept constant regardless of the number of memory cell columns.

図8は、実施形態の変形例2に基づくメモリアレイのレイアウト構成を説明する図である。   FIG. 8 is a diagram illustrating a layout configuration of a memory array based on the second modification of the embodiment.

図8に示されるように、メモリアレイのレイアウト構成として列方向の一端および他端側にスイッチトランジスタがレイアウトされている場合が示されている。   As shown in FIG. 8, a case where switch transistors are laid out at one end and the other end in the column direction is shown as a layout configuration of the memory array.

また、メモリセルMCと隣接して列方向の一端側に第1のスイッチトランジスタ31と、他端側に第2のスイッチトランジスタ32が設けられている。   In addition, a first switch transistor 31 is provided on one end side in the column direction adjacent to the memory cell MC, and a second switch transistor 32 is provided on the other end side.

第1のスイッチトランジスタ31は、ゲート電極に制御信号RSB1の入力を受け、ソース電極が接地電圧VSS、ドレイン電極がソース線ARVSSと接続された3個のトランジスタ素子が互いに並列接続されている場合が示されている。   The first switch transistor 31 may receive a control signal RSB1 at its gate electrode, and three transistor elements having a source electrode connected to the ground voltage VSS and a drain electrode connected to the source line ARVSS may be connected in parallel to each other. It is shown.

第2のスイッチトランジスタ32は、ゲート電極に制御信号RSB2の入力を受け、ソース電極が接地電圧VSS、ドレイン電極がソース線ARVSSと接続された1個のトランジスタ素子が設けられている場合が示されている。   In the second switch transistor 32, a case is shown in which the gate electrode receives the control signal RSB2, the source electrode is connected to the ground voltage VSS, and the drain electrode is connected to the source line ARVSS. ing.

当該構成に示されるように、第1のスイッチトランジスタ31の方が第2のスイッチトランジスタ32よりもレイアウト面積が大きい場合が示されている。   As shown in the configuration, the case where the layout area of the first switch transistor 31 is larger than that of the second switch transistor 32 is shown.

図9は、実施形態の変形例2に基づくドライバ41,42の配置を説明する図である。
図9に示されるように、ドライバ41は、第1のスイッチトランジスタ31が設けられた列方向の一端側に設けられ、ドライバ42は、第2のスイッチトランジスタ32が設けられた列方向の他端側に設けられる場合が示されている。
FIG. 9 is a diagram illustrating the arrangement of the drivers 41 and 42 based on the second modification of the embodiment.
As shown in FIG. 9, the driver 41 is provided at one end in the column direction where the first switch transistor 31 is provided, and the driver 42 is the other end in the column direction where the second switch transistor 32 is provided. The case where it is provided on the side is shown.

上記したように、メモリセル列の列方向の一端側に第1のスイッチトランジスタ31を配置し、他端側に第2のスイッチトランジスタ32を配置し、互いのソース線ARVSSは上層の配線で接続し、さらにメモリセル行毎に設けられる下層の配線を介して各メモリセルに接続する。当該第1および第2のスイッチトランジスタ31,32を駆動するドライバ41,42についてもそれに対応して、列方向の一端側および他端側にそれぞれ配置することにより、第1および第2のスイッチトランジスタを制御する制御信号RSB1,RSB2の配線レイアウトを容易に設計することが可能である。両側に第1のスイッチトランジスタがある場合には、両側に信号配線を設ける必要があるが、片側であるため片側にのみ信号配線を設けることが可能である。   As described above, the first switch transistor 31 is arranged on one end side in the column direction of the memory cell column, the second switch transistor 32 is arranged on the other end side, and the source lines ARVSS are connected by the upper layer wiring. In addition, each memory cell is connected via a lower layer wiring provided for each memory cell row. Correspondingly, the drivers 41 and 42 for driving the first and second switch transistors 31 and 32 are arranged on one end side and the other end side in the column direction, respectively, so that the first and second switch transistors are arranged. It is possible to easily design the wiring layout of the control signals RSB1 and RSB2 for controlling. When the first switch transistor is provided on both sides, it is necessary to provide the signal wiring on both sides, but since it is on one side, it is possible to provide the signal wiring only on one side.

また、第1のスイッチトランジスタ31は、メモリセルMCとI/O回路群2との間に配置され、ドライバ41はメモリセル列の列方向のI/O回路群に近い一端部に配置される。メモリセルMCとI/O回路群2とを接続するためにビット線等の多くの信号配線が必要となるため、単純なインバータであるドライバ41をI/O回路群に近い一端部に、スイッチトランジスタ32をスタンバイ時にダイオード接続になるよう制御するドライバ42を他端部に配置することにより、配線レイアウトを容易に設計することが可能である。   The first switch transistor 31 is disposed between the memory cell MC and the I / O circuit group 2, and the driver 41 is disposed at one end near the I / O circuit group in the column direction of the memory cell column. . Since many signal wirings such as bit lines are required to connect the memory cell MC and the I / O circuit group 2, a driver 41, which is a simple inverter, is connected to one end near the I / O circuit group. By arranging the driver 42 for controlling the transistor 32 so as to be diode-connected at the time of standby, the wiring layout can be easily designed.

<変形例3>
上記の実施形態においては、メモリセルMCの駆動トランジスタNT0,NT1と接続されるソース線ARVSSの電位を設定するソース線電位制御回路について説明したが、負荷トランジスタPT0,PT1のソース側と接続される電源電圧VDDが供給されるソース電源線についても上記ソース線電位制御回路を同様に適用可能である。
<Modification 3>
In the above embodiment, the source line potential control circuit for setting the potential of the source line ARVSS connected to the drive transistors NT0 and NT1 of the memory cell MC has been described, but it is connected to the source side of the load transistors PT0 and PT1. The source line potential control circuit can be similarly applied to the source power supply line to which the power supply voltage VDD is supplied.

図10は、実施形態の変形例3に基づくソース線電位制御回路の構成について説明する図である。   FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a source line potential control circuit based on Modification 3 of the embodiment.

図10に示されるように、ソース線電位制御回路としてスタンバイ制御回路21は、さらに、インバータ60と、ドライバ61,64と、第1および第2の電源スイッチトランジスタ71,72とを含む。   As shown in FIG. 10, standby control circuit 21 as a source line potential control circuit further includes an inverter 60, drivers 61 and 64, and first and second power switch transistors 71 and 72.

ドライバ61,64は、インバータの構成であり、ドライバ61は、PチャネルMOSトランジスタ62およびNチャネルMOSトランジスタ63を含む。ドライバ64は、PチャネルMOSトランジスタ65およびNチャネルMOSトランジスタ66を含む。   Drivers 61 and 64 have an inverter configuration, and driver 61 includes a P-channel MOS transistor 62 and an N-channel MOS transistor 63. Driver 64 includes a P channel MOS transistor 65 and an N channel MOS transistor 66.

PチャネルMOSトランジスタ65およびNチャネルMOSトランジスタ66は、電源電圧VDDと接地電圧VSSとの間に設けられ、それぞれのゲートは、インバータ60を介する制御信号RSの反転信号の入力を受ける。そして、ドライバ64の出力は、制御信号RPB1として第1の電源スイッチトランジスタ71のゲートに入力される。   P-channel MOS transistor 65 and N-channel MOS transistor 66 are provided between power supply voltage VDD and ground voltage VSS, and each gate receives an inverted signal of control signal RS via inverter 60. The output of the driver 64 is input to the gate of the first power switch transistor 71 as the control signal RPB1.

PチャネルMOSトランジスタ62およびNチャネルMOSトランジスタ63は、ソース電源線ARVDDと接地電圧VSSとの間に設けられ、それぞれのゲートは、インバータ60を介する制御信号RSの反転信号の入力を受ける。そして、ドライバ61の出力は、制御信号RPB2として第2の電源スイッチトランジスタ72のゲートに入力される。   P-channel MOS transistor 62 and N-channel MOS transistor 63 are provided between source power supply line ARVDD and ground voltage VSS, and each gate receives an input of an inverted signal of control signal RS via inverter 60. The output of the driver 61 is input to the gate of the second power switch transistor 72 as the control signal RPB2.

第1の電源スイッチトランジスタ71は、電源電圧VDDとソース電源線ARVDDとの間に設けられ、そのゲートは、制御信号RPB1の入力を受ける。   The first power switch transistor 71 is provided between the power supply voltage VDD and the source power supply line ARVDD, and its gate receives the control signal RPB1.

第2の電源スイッチトランジスタ72は、電源電圧VDDとソース電源線ARVDDとの間に設けられ、そのゲートは、制御信号RPB2の入力を受ける。   The second power switch transistor 72 is provided between the power supply voltage VDD and the source power supply line ARVDD, and its gate receives the control signal RPB2.

制御回路&アドレスデコーダ20は、通常時には制御信号RSを「L」レベルに設定し、スタンバイ時に「H」レベルに設定する。   The control circuit & address decoder 20 sets the control signal RS to “L” level during normal operation, and sets it to “H” level during standby.

ドライバ61,64は、制御信号RSに応じて制御信号RPB1,RPB2を設定する。具体的には、制御信号RSが「L」レベルの場合に、NチャネルMOSトランジスタ63および66が導通して、制御信号RPB1,RPB2をともに「L」レベルに設定する。   Drivers 61 and 64 set control signals RPB1 and RPB2 in accordance with control signal RS. Specifically, when control signal RS is at “L” level, N channel MOS transistors 63 and 66 are rendered conductive, and control signals RPB 1 and RPB 2 are both set to “L” level.

これにより、第1および第2の電源スイッチトランジスタ71,72のゲートの電位は「L」レベルに設定されるため、第1および第2の電源スイッチトランジスタ71,72は導通する。したがって、ソース電源線ARVDDと電源電圧VDDとが電気的に結合される。   As a result, the potentials of the gates of the first and second power switch transistors 71 and 72 are set to the “L” level, so that the first and second power switch transistors 71 and 72 become conductive. Therefore, source power supply line ARVDD and power supply voltage VDD are electrically coupled.

制御信号RSが「H」レベルの場合には、PチャネルMOSトランジスタ65が導通する。これにより、制御信号RPB1を「H」レベルに設定し、第1の電源スイッチトランジスタ71のゲート電位は「H」レベルに設定される。したがって、ソース電源線ARVDDと電源電圧VDDとの電気的な結合が接離される。   When control signal RS is at “H” level, P channel MOS transistor 65 is rendered conductive. As a result, the control signal RPB1 is set to the “H” level, and the gate potential of the first power switch transistor 71 is set to the “H” level. Therefore, the electrical coupling between the source power supply line ARVDD and the power supply voltage VDD is separated.

また、制御信号RSが「H」レベルの場合には、PチャネルMOSトランジスタ62が導通する。これにより、第2の電源スイッチトランジスタ72のゲートとソース電源線ARVDDとが電気的に結合される。したがって、制御信号RPB2は、ソース電源線ARVDDと同じ電位レベルに設定される。   When control signal RS is at “H” level, P channel MOS transistor 62 is rendered conductive. As a result, the gate of the second power switch transistor 72 and the source power line ARVDD are electrically coupled. Therefore, control signal RPB2 is set to the same potential level as source power supply line ARVDD.

この点で、ソース電源線ARVDDの電位は、メモリセルMCのリーク電流とダイオード接続された第2の電源スイッチトランジスタ72の通過電流によってバランスし、電源電圧VDDと接地電圧VSSとの間の中間電位に設定される。なお、電源電圧VDDと中間電位との電位差は、メモリセルMCがデータを保持できる電圧よりも高い電圧となるように設定する。   In this respect, the potential of the source power supply line ARVDD is balanced by the leakage current of the memory cell MC and the passing current of the second power switch transistor 72 that is diode-connected, and an intermediate potential between the power supply voltage VDD and the ground voltage VSS. Set to Note that the potential difference between the power supply voltage VDD and the intermediate potential is set to be higher than the voltage at which the memory cell MC can hold data.

本実施形態に基づくソース電源線ARVDDは、スタンバイ時にソース線電位制御回路により中間電位に設定されるためリーク電流を抑制することが可能である。その際、第2の電源スイッチトランジスタ72のゲート長、ゲート幅、個数といったサイズを調整することによりその電位を容易に調整可能である。   Since the source power supply line ARVDD according to the present embodiment is set to an intermediate potential by the source line potential control circuit during standby, leakage current can be suppressed. At that time, the potential can be easily adjusted by adjusting the size of the second power switch transistor 72 such as the gate length, gate width, and number.

また、通常モード時には、第2の電源スイッチトランジスタ72が導通するとともに、第1の電源スイッチトランジスタ71が導通してソース電源線ARVDDを電源電圧VDDに引き上げる。したがって、第1および第2の電源スイッチトランジスタ71,72が導通する方式であるため、第1の電源スイッチトランジスタ71のサイズを大きくする必要が無く、トランジスタの面積を抑制することが可能である。また、スタンバイ時は、第1の電源スイッチトランジスタ71が非導通となり、第2の電源スイッチトランジスタ72のみがダイオード接続となるため、第2の電源スイッチトランジスタ72のサイズのみでソース電源線ARVDDのソース電位を調整することが可能である。   In the normal mode, the second power supply switch transistor 72 is turned on and the first power supply switch transistor 71 is turned on to raise the source power supply line ARVDD to the power supply voltage VDD. Therefore, since the first and second power switch transistors 71 and 72 are conductive, it is not necessary to increase the size of the first power switch transistor 71 and the area of the transistor can be suppressed. Further, at the time of standby, the first power switch transistor 71 is turned off and only the second power switch transistor 72 is diode-connected, so that only the size of the second power switch transistor 72 is used for the source of the source power line ARVDD. It is possible to adjust the potential.

なお、当該構成については、各変形例とも組み合わせることが可能である。
<変形例4>
上記の実施形態においては、スタンバイ時の動作を制御する制御信号RSに従ってソース線ARVSSの電位を設定する方式について説明した。具体的には、スタンバイ時にソース線ARVSSの電位を電源電圧VDDと接地電圧VSSとの間に中間電位に設定してデータ保持しつつリーク電流を削減する方式について説明した。
In addition, about the said structure, it is possible to combine with each modification.
<Modification 4>
In the above embodiment, the method of setting the potential of the source line ARVSS in accordance with the control signal RS that controls the operation during standby has been described. Specifically, a method has been described in which the potential of the source line ARVSS is set to an intermediate potential between the power supply voltage VDD and the ground voltage VSS during standby to reduce leakage current while retaining data.

一方で、半導体記憶装置の状況によっては、データを保持する必要が無い場合も考えられる。   On the other hand, depending on the situation of the semiconductor memory device, there may be a case where it is not necessary to hold data.

実施形態の変形例4においては、データを保持する必要が無い場合にソース線の電位を制御する方式について説明する。   In the fourth modification of the embodiment, a method of controlling the potential of the source line when there is no need to hold data will be described.

図11は、実施形態の変形例4に基づくソース線電位制御回路の構成について説明する図である。   FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a source line potential control circuit based on Modification Example 4 of the embodiment.

図11に示されるように、実施形態の変形例4に基づくソース線電位制御回路は、図3で説明したソース線電位制御回路と比較して、ドライバ42をドライバ42#に置換するとともに、さらに制御信号SDの入力を受ける点で異なる。その他の構成については同様であるのでその詳細な説明については繰り返さない。   As shown in FIG. 11, the source line potential control circuit according to the fourth modification of the embodiment replaces the driver 42 with a driver 42 # as compared with the source line potential control circuit described in FIG. The difference is that the control signal SD is input. Since other configurations are the same, detailed description thereof will not be repeated.

ドライバ42#は、PチャネルMOSトランジスタ46およびNチャネルMOSトランジスタ47と、AND回路50と、インバータ51と、NOR回路52と、NチャネルMOSトランジスタ53とを含む。   Driver 42 # includes a P channel MOS transistor 46 and an N channel MOS transistor 47, an AND circuit 50, an inverter 51, a NOR circuit 52, and an N channel MOS transistor 53.

PチャネルMOSトランジスタ46およびNチャネルMOSトランジスタ47は、電源電圧VDDとソース線ARVSSとの間に設けられる。PチャネルMOSトランジスタ46のゲートは、制御信号RSの入力を受ける。NチャネルMOSトランジスタ47のゲートは、AND回路50の出力信号を受ける。AND回路50は、制御信号RSと制御信号SDとのAND論理演算結果をNチャネルMOSトランジスタ47のゲートに出力する。   P-channel MOS transistor 46 and N-channel MOS transistor 47 are provided between power supply voltage VDD and source line ARVSS. P channel MOS transistor 46 has its gate receiving control signal RS. N channel MOS transistor 47 has its gate receiving an output signal of AND circuit 50. AND circuit 50 outputs an AND logic operation result of control signal RS and control signal SD to the gate of N-channel MOS transistor 47.

NチャネルMOSトランジスタ53は、NチャネルMOSトランジスタ32のゲートとソース線ARVSSとの間に接続される。NチャネルMOSトランジスタ53のゲートは、NOR回路52の出力信号を受ける。NOR回路52は、インバータ51を介する制御信号RSの反転信号と、制御信号SDとのNOR論理演算結果をNチャネルMOSトランジスタ53のゲートに出力する。   N channel MOS transistor 53 is connected between the gate of N channel MOS transistor 32 and source line ARVSS. N channel MOS transistor 53 has its gate receiving an output signal of NOR circuit 52. The NOR circuit 52 outputs the NOR logic operation result of the inverted signal of the control signal RS via the inverter 51 and the control signal SD to the gate of the N-channel MOS transistor 53.

制御回路&アドレスデコーダ20は、通常時には制御信号RSを「L」レベルに設定し、スタンバイ時に「H」レベルに設定する。   The control circuit & address decoder 20 sets the control signal RS to “L” level during normal operation, and sets it to “H” level during standby.

また、制御回路&アドレスデコーダ20は、通常時には制御信号SDを「L」レベルに設定し、データを保持する必要のないシャットダウン時には制御信号SDを「H」レベルに設定する。   The control circuit & address decoder 20 sets the control signal SD to the “L” level during normal operation, and sets the control signal SD to the “H” level during shutdown that does not require data retention.

ドライバ41,42#は、制御信号RSに応じて制御信号RSB1,RSB2を設定する。具体的には、制御信号RSが「L」レベルの場合に、PチャネルMOSトランジスタ44および46が導通して、制御信号RSB1,RSB2をともに「H」レベルに設定する。   Drivers 41 and 42 # set control signals RSB1 and RSB2 in accordance with control signal RS. Specifically, when control signal RS is at “L” level, P-channel MOS transistors 44 and 46 are rendered conductive and both control signals RSB 1 and RSB 2 are set to “H” level.

これにより、第1および第2のスイッチトランジスタ31,32のゲートの電位は「H」レベルに設定されるため、第1および第2のスイッチトランジスタ31,32は導通する。したがって、ソース線ARVSSと接地電圧VSSとが電気的に結合される。   As a result, the potentials of the gates of the first and second switch transistors 31 and 32 are set to the “H” level, so that the first and second switch transistors 31 and 32 become conductive. Therefore, source line ARVSS and ground voltage VSS are electrically coupled.

制御信号RSが「H」レベルの場合には、NチャネルMOSトランジスタ45が導通する。これにより、制御信号RSB1を「L」レベルに設定し、第1のスイッチトランジスタ31のゲート電位は「L」レベルに設定される。したがって、ソース線ARVSSと接地電圧VSSとの電気的な結合が接離される。   When control signal RS is at “H” level, N channel MOS transistor 45 is rendered conductive. As a result, the control signal RSB1 is set to the “L” level, and the gate potential of the first switch transistor 31 is set to the “L” level. Therefore, the electrical coupling between the source line ARVSS and the ground voltage VSS is separated.

一方、ドライバ42#において、制御信号RSが「H」レベルの場合には、制御信号SDの状態に応じて動作が異なる。   On the other hand, in the driver 42 #, when the control signal RS is at the “H” level, the operation differs depending on the state of the control signal SD.

具体的には、制御信号RSが「H」レベルの場合に、制御信号SDが「L」レベルの場合には、NチャネルMOSトランジスタ53が導通する。これにより、第2のスイッチトランジスタ32のゲートとソース線ARVSSとが電気的に結合される。したがって、制御信号RSB2は、ソース線ARVSSと同じ電位レベルに設定される。   Specifically, when control signal RS is at “H” level and control signal SD is at “L” level, N-channel MOS transistor 53 is rendered conductive. Thereby, the gate of the second switch transistor 32 and the source line ARVSS are electrically coupled. Therefore, the control signal RSB2 is set to the same potential level as the source line ARVSS.

一方、制御信号RSが「H」レベルの場合に、制御信号SDが「H」レベルの場合には、NチャネルMOSトランジスタ47が導通する。これにより、第2のスイッチトランジスタ32のゲート電位は「L」レベルとなり非導通に設定される。   On the other hand, when control signal RS is at “H” level and control signal SD is at “H” level, N-channel MOS transistor 47 is rendered conductive. As a result, the gate potential of the second switch transistor 32 becomes “L” level and is set to be non-conductive.

したがって、ソース線ARVSSは開放状態となり、メモリセルMCはデータを保持することができなくなる。   Accordingly, the source line ARVSS is opened, and the memory cell MC cannot hold data.

当該構成により、半導体記憶装置の状況によっては、データを保持する必要が無い場合にソース線ARVSSへの電源供給を遮断することによりさらに消費電流を削減することが可能である。   With this structure, depending on the state of the semiconductor memory device, current consumption can be further reduced by cutting off the power supply to the source line ARVSS when there is no need to hold data.

以上、本開示を実施形態に基づき具体的に説明したが、本開示は、実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。   As mentioned above, although this indication was concretely demonstrated based on embodiment, it cannot be overemphasized that this indication is not limited to embodiment, and can be variously changed in the range which does not deviate from the summary.

1 メモリセル、2 I/O回路群、17 ドライバ&デコーダ、19 制御部、20 制御回路&アドレスデコーダ、21 スタンバイ制御回路、31 第1のスイッチングトランジスタ、32 第2のスイッチングトランジスタ、41,42,42#,61,64 ドライバ、71 第1の電源スイッチトランジスタ、72 第2の電源スイッチトランジスタ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Memory cell, 2 I / O circuit group, 17 Driver & decoder, 19 Control part, 20 Control circuit & address decoder, 21 Standby control circuit, 31 1st switching transistor, 32 2nd switching transistor, 41, 42, 42 #, 61, 64 driver, 71 first power switch transistor, 72 second power switch transistor.

Claims (8)

駆動トランジスタ、転送トランジスタ、及び負荷素子からなるスタティック型メモリセルと、
複数の行と複数の列のそれぞれに配置された複数のスタティック型メモリセルからなるメモリアレイと、
前記駆動トランジスタのソース電極に接続されたソース線と、
第1電圧が供給される第1ソースと、前記ソース線に接続された第1ドレインとを有する第1スイッチングトランジスタと、
前記第1電圧が供給される第2ソースと、前記ソース線に接続された第2ドレインとを有する第2スイッチングトランジスタと、
前記第1電圧と第2電圧とが供給され、第1制御信号に応じて前記第1スイッチングトランジスタの第1ゲートを駆動する第1ドライバと、
前記第1電圧が供給され、かつ、前記ソース線に接続され、前記第1制御信号に応じて前記第2スイッチングトランジスタの第2ゲートを駆動する第2ドライバと、を有し、
前記第1スイッチングトランジスタは、前記メモリアレイの一端側に配置されており、
前記第2スイッチングトランジスタは、前記メモリアレイの前記一端側に対して反対側である他端側に配置され
前記第1スイッチングトランジスタ及び前記第1ドライバは前記メモリアレイの前記一端側に配置され、
前記第2スイッチングトランジスタ及び前記第2ドライバは前記メモリアレイの前記一端側に対して反対側である前記他端側に配置される、半導体装置。
A static memory cell comprising a drive transistor, a transfer transistor, and a load element;
A memory array comprising a plurality of static memory cells arranged in each of a plurality of rows and a plurality of columns;
A source line connected to a source electrode of the driving transistor;
A first switching transistor having a first source to which a first voltage is supplied and a first drain connected to the source line;
A second switching transistor having a second source to which the first voltage is supplied and a second drain connected to the source line;
A first driver that is supplied with the first voltage and the second voltage and drives a first gate of the first switching transistor in response to a first control signal;
A second driver that is supplied with the first voltage and is connected to the source line and drives a second gate of the second switching transistor in response to the first control signal;
The first switching transistor is disposed on one end side of the memory array,
The second switching transistor is disposed on the other end side opposite to the one end side of the memory array ,
The first switching transistor and the first driver are disposed on the one end side of the memory array,
The semiconductor device, wherein the second switching transistor and the second driver are disposed on the other end side opposite to the one end side of the memory array .
前記第1スイッチングトランジスタと、前記第2スイッチングトランジスタと、からなるスイッチングトランジスタ対を複数有し、
複数の前記ソース線を有し、
前記メモリアレイは、複数のメモリセル列を含み、
複数の前記ソース線のそれぞれは、前記複数のメモリセル列のうち少なくとも1つの前記メモリセル列に供給され、かつ、少なくとも一つの前記スイッチングトランジスタ対と接続される、請求項1に記載の半導体装置。
A plurality of pairs of switching transistors including the first switching transistor and the second switching transistor;
A plurality of the source lines;
The memory array includes a plurality of memory cell columns,
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein each of the plurality of source lines is supplied to at least one of the plurality of memory cell columns and connected to at least one of the switching transistor pairs. .
前記メモリセル列のそれぞれは、
それぞれが列方向に配置された複数の前記スタティック型メモリセルと、
第1辺と、
第2辺とを有し、
複数の前記ソース線のそれぞれは、対応する前記メモリセル列に沿って、対応する前記メモリセル列の前記第1辺及び前記第2辺との間に配置され、
前記第1スイッチングトランジスタは、対応する前記メモリセル列の前記第1辺において、対応する前記ソース線と接続され、
前記第2スイッチングトランジスタは、対応する前記メモリセル列の前記第2辺において、対応する前記ソース線と接続される、請求項2記載の半導体装置。
Each of the memory cell columns is
A plurality of the static memory cells each arranged in a column direction;
The first side;
A second side,
Each of the plurality of source lines is disposed between the first side and the second side of the corresponding memory cell column along the corresponding memory cell column,
The first switching transistor is connected to the corresponding source line on the first side of the corresponding memory cell column;
The semiconductor device according to claim 2, wherein the second switching transistor is connected to the corresponding source line on the second side of the corresponding memory cell column.
前記第2ドライバは、前記第1制御信号と第2制御信号との組み合わせに応じて前記第2スイッチングトランジスタを駆動する、請求項1記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, wherein the second driver drives the second switching transistor in accordance with a combination of the first control signal and the second control signal. 前記第2ドライバは、前記第2制御信号に応じて、前記第2スイッチングトランジスタが非導通状態となるように制御する、請求項4記載の半導体装置。   5. The semiconductor device according to claim 4, wherein the second driver controls the second switching transistor to be in a non-conductive state in accordance with the second control signal. 前記第1スイッチングトランジスタは、前記第2スイッチングトランジスタよりも大きい、請求項1記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, wherein the first switching transistor is larger than the second switching transistor. 前記メモリアレイに対してデータの読み出しまたはデータの書き込みを行う入出力回路をさらに有し、
前記第1スイッチングトランジスタは前記メモリアレイと前記入出力回路との間に配置される、請求項1記載の半導体装置。
An input / output circuit for reading data from or writing data to the memory array;
The semiconductor device according to claim 1, wherein the first switching transistor is disposed between the memory array and the input / output circuit.
ソース線電位制御回路をさらに有し、
前記ソース線電位制御回路は、
前記スタティック型メモリセルが動作モードの場合は、前記第1および第2スイッチングトランジスタが前記ソース線に前記第1電圧を供給する導通状態となるように、前記第1および第2スイッチングトランジスタを制御し、
前記スタティック型メモリセルがスタンバイモードの場合は、前記第1スイッチングトランジスタを非導通状態に設定し、かつ、前記第2スイッチングトランジスタのゲート電極前記ソース線に接続して、前記第2スイッチングトランジスタがダイオード接続状態となるように設定する、請求項1記載の半導体装置。
A source line potential control circuit;
The source line potential control circuit includes:
When the static memory cell is in an operation mode, the first and second switching transistors are controlled so that the first and second switching transistors are in a conductive state for supplying the first voltage to the source line. ,
When the static memory cell is in a standby mode, the first switching transistor is set to a non-conductive state, the gate electrode of the second switching transistor is connected to the source line, and the second switching transistor The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is set to be in a diode connection state.
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