JPH0574163A - Semiconductor memory device - Google Patents

Semiconductor memory device

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Publication number
JPH0574163A
JPH0574163A JP3234313A JP23431391A JPH0574163A JP H0574163 A JPH0574163 A JP H0574163A JP 3234313 A JP3234313 A JP 3234313A JP 23431391 A JP23431391 A JP 23431391A JP H0574163 A JPH0574163 A JP H0574163A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
memory cell
inverter circuit
transistor
power supply
level
Prior art date
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Pending
Application number
JP3234313A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaharu Taniguchi
正治 谷口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH0574163A publication Critical patent/JPH0574163A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To reduce a power current flowing at the resetting of an SRAM. CONSTITUTION:In a flip flop comprising CMOS inverter circuits 1 and 2 composing a memory cell of an SRAM, a power voltage Vcc' to be applied to the inverter circuit 2 is separated from a power source Vcc to be applied to the inverter circuit 2. In the normal operation of a memory cell, the power source voltage Vcc' to be applied to the inverter circuit 2 is made equal to the power source voltage Vcc to be applied to the inverter circuit 1 and the power source voltage Vcc' applied to the inverter circuit 2 in the resetting is changed to an earth potential. The earth potential GND can be applied in stead of the power source voltage Vcc' to turn an output of the inverter circuit 2 to a 'L' level thereby enabling the resetting of the memory contents of a memory cell 10 to '0'.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は半導体記憶装置に関
し、特にその記憶内容をクリアするリセット機能に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to a reset function for clearing the stored contents.

【0002】[0002]

【従来の技術】図10は従来のスタティック・ランダム
・アクセス・メモリ(以下SRAMと称する。)のシス
テム構成を示す回路図である。同図に示すように、イン
バータ回路1の出力端子がインバータ回路2の入力端子
に接続されており、インバータ回路2の出力端子がイン
バータ回路1の入力端子に接続されている。インバータ
回路1,2により構成されるフリップフロップはメモリ
セル11を構成している。また、インバータ回路2の出
力端子がA点を介してNchMOSトランジスタ4の一
方端子に、NchMOSトランジスタ4の他方端子がビ
ットラインB1 に接続されている。さらに、インバータ
回路1の出力端子がB点を介してNchMOSトランジ
スタ5の一方端子に、NchMOSトランジスタ5の他
方端子が反転ビットライン*B1 に接続されている。
(*はバーを示す。図中ではバーはバー記号で示す。)
また、NchMOSトランジスタ4,5のゲートがワー
ドラインW1 に接続されている。
2. Description of the Related Art FIG. 10 is a circuit diagram showing a system configuration of a conventional static random access memory (hereinafter referred to as SRAM). As shown in the figure, the output terminal of the inverter circuit 1 is connected to the input terminal of the inverter circuit 2, and the output terminal of the inverter circuit 2 is connected to the input terminal of the inverter circuit 1. A flip-flop formed by the inverter circuits 1 and 2 forms a memory cell 11. The output terminal of the inverter circuit 2 is connected to one terminal of the NchMOS transistor 4 via the point A, and the other terminal of the NchMOS transistor 4 is connected to the bit line B 1 . Further, the output terminal of the inverter circuit 1 is connected to one terminal of the NchMOS transistor 5 via the point B, and the other terminal of the NchMOS transistor 5 is connected to the inverted bit line * B 1 .
(* Indicates a bar. The bar is indicated by a bar symbol in the figure.)
The gates of the NchMOS transistors 4 and 5 are connected to the word line W 1 .

【0003】ワードラインW1 〜Wn とビットラインB
1 〜Bm /反転ビットライン*B1 〜*Bm はマトリク
ス状に配置されており、ワードラインW1 〜Wn とビッ
トラインB1 〜Bm /反転ビットライン*B1 〜*Bm
の交点に各メモリセルが配置されている。ビットライン
1 〜Bm /反転ビットライン*B1 〜*Bm に接続さ
れているメモリセルはそれぞれ、このSRAMの第1列
100〜第m列m00を構成している。
Word lines W 1 to W n and bit line B
1 to B m / inverted bit lines * B 1 to * B m are arranged in a matrix, and word lines W 1 to W n and bit lines B 1 to B m / inverted bit lines * B 1 to * B m.
Each memory cell is arranged at the intersection of. The memory cells connected to the bit lines B 1 to B m / inverted bit lines * B 1 to * B m respectively form the first column 100 to the m-th column m00 of this SRAM.

【0004】また、ワードデコーダ5がワードラインW
1 〜Wnに、ビットデコーダ6がビットラインB1 〜B
m /反転ビットライン*B1 〜*Bm に接続されてい
る。さらに、センスアンプ・ライトドライバ7がビット
デコーダ6に接続されている。センスアンプ・ライトド
ライバ7にはライトイネーブル信号*WE,チップイネ
ーブル信号*CE,データ入力Dが与えられており、デ
ータ出力Qが出力されている。また、アドレス信号Aが
ワードデコーダ5,ビットデコーダ6に与えられてい
る。
Further, the word decoder 5 has a word line W.
1 to W n , the bit decoder 6 transmits the bit lines B 1 to B n.
m / inverted bit line * B 1 ~ * is connected to the B m. Further, a sense amplifier / write driver 7 is connected to the bit decoder 6. A write enable signal * WE, a chip enable signal * CE, and a data input D are given to the sense amplifier / write driver 7, and a data output Q is output. Further, the address signal A is given to the word decoder 5 and the bit decoder 6.

【0005】次にこのSRAMの動作について順を追っ
て説明する。 (1)まず、チップイネーブル信号*CEが“L”レベ
ルになることによって、SRAMに対するリード・ライ
トのアクセスが可能となる。 (2)ワードデコーダ5,ビットデコーダ6は、アドレ
ス信号Aを入力し、このアドレス信号Aに対応したワー
ドライン,ビットライン/反転ビットラインを選択す
る。選択されたワードラインは“H”レベルとなり、選
択されたビットライン/反転ビットラインはセンスアン
プ・ライトドライバ7に接続される。したがって、選択
されたワードラインとビットライン/反転ビットライン
の交点に配置されているメモリセル内のA点,B点がセ
ンスアンプ・ライトドライバ7に接続されたことにな
る。 (3)このとき、ライトイネーブル信号*WEが“H”
レベルで、リード状態であるとすると、A点,B点の電
位差がセンスアンプ・ライトドライバ7内のセンスアン
プ部により検出され、これがデータ出力Qとして外部に
出力される。 (4)逆に、ライトイネーブル信号*WEが“L”レベ
ルでライト状態であるとすると、データ入力Dがセンス
アンプ・ライトドライバ7内のライトドライバ部によっ
て、A点,B点に与えられ、メモリセル11に書き込ま
れる。 (5)アドレス信号Aにより指定されるアドレスが変化
すると、今まで選択されていたワードラインとビットラ
イン/反転ビットラインが非選択状態になり、他のメモ
リセルがアクセスされる。このとき、前回アクセスした
メモリセルの内容はフリップフロップに保持されてい
る。
Next, the operation of the SRAM will be described step by step. (1) First, the chip enable signal * CE becomes "L" level to enable read / write access to the SRAM. (2) The word decoder 5 and the bit decoder 6 receive the address signal A and select a word line and a bit line / inverted bit line corresponding to the address signal A. The selected word line becomes "H" level, and the selected bit line / inverted bit line is connected to the sense amplifier / write driver 7. Therefore, points A and B in the memory cell arranged at the intersection of the selected word line and the bit line / inverted bit line are connected to the sense amplifier / write driver 7. (3) At this time, the write enable signal * WE is "H"
If the level is in the read state, the potential difference between the points A and B is detected by the sense amplifier section in the sense amplifier / write driver 7, and this is output to the outside as the data output Q. (4) Conversely, if the write enable signal * WE is in the write state at the “L” level, the data input D is given to the points A and B by the write driver section in the sense amplifier / write driver 7. It is written in the memory cell 11. (5) When the address designated by the address signal A changes, the word line and the bit line / inverted bit line which have been selected so far are brought into the non-selected state, and other memory cells are accessed. At this time, the contents of the memory cell accessed last time are held in the flip-flop.

【0006】図11は図10に示した従来のSRAMシ
ステムに対してリセットを行うときの構成を示す回路図
である。このとき、ワードデコーダ5はワードラインW
1 〜Wn のすべてを選択状態にする。(すなわち“H”
レベルにする。)また、ビットデコーダ6はビットライ
ンB1 〜Bm /反転ビットライン*B1 〜*Bm のすべ
たを選択状態にする。(すなわち、センスアンプ・ライ
トドライバ7内のライトドライバ部に接続する。) 次に、メモリセルの記憶内容を例えば、“L”レベルに
するときは、ビットラインB1 〜Bm を“L”レベル
に、反転ビットライン*B1 〜*Bm を“H”レベルに
する。したがって、例えばメモリセル11内のA点は
“L”レベル,B点は“H”レベルになり、メモリセル
11の記憶内容は“0”となる。
FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration for resetting the conventional SRAM system shown in FIG. At this time, the word decoder 5 selects the word line W
All 1 to W n are selected. (Ie "H"
To level. ) The bit decoder 6 is a bitch of bit lines B 1 ~B m / inverted bit line * B 1 ~ * B m selected. (I.e., connected to the write driver portion of the sense amplifier write driver within 7.) Next, the storage contents of the memory cells for example, "L" when the level of the bit lines B 1 ~B m "L" level, to inverted bit line * B 1 ~ * a B m "H" level. Therefore, for example, the point A in the memory cell 11 becomes "L" level, the point B becomes "H" level, and the stored content of the memory cell 11 becomes "0".

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体記憶装置
は以上のように構成されていたので、半導体記憶装置の
リセット時に、センスアンプ・ライトドライバ7内のラ
イトドライバ部によって、例えば、ビットラインB1
m を“L”レベルに、反転ビットライン*B1 〜*B
m を“H”レベルにした場合、メモリセル11の記憶内
容が“H”レベルであれば、図示するように、メモリセ
ル11内のインバータ回路2の出力端子からA点を介し
てセンスアンプ・ライトドライバ7内のライトドライバ
部に対して電源電流Iccが流れる。1個のメモリセルで
見れば、この消費される電源電流Iccは少ないが、半導
体記憶装置全体で見た場合、メモリセルの数が多いた
め、多くの電源電流Iccが消費されるという問題点があ
った。
Since the conventional semiconductor memory device is configured as described above, when the semiconductor memory device is reset, for example, by the write driver unit in the sense amplifier / write driver 7, for example, the bit line B 1 ~
The B m to "L" level and the inverted bit line * B 1 ~ * B
When m is set to the “H” level and the stored content of the memory cell 11 is at the “H” level, as shown in the figure, the output terminal of the inverter circuit 2 in the memory cell 11 is connected to the sense amplifier via the point A. The power supply current I cc flows to the write driver section in the write driver 7. This power supply current I cc is small when viewed from one memory cell, but a large number of memory cells are consumed when the whole semiconductor memory device is viewed, and therefore a large amount of power supply current I cc is consumed. There was a point.

【0008】この発明は以上のような問題点を解決する
ためになされたもので、リセット時に流れる電源電流を
抑えることのできる半導体記憶装置を得ることを目的と
している。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to obtain a semiconductor memory device capable of suppressing the power supply current flowing at the time of resetting.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体記
憶装置は、第1,第2の論理素子よりなるフリップフロ
ップにより構成されるメモリセルを有する半導体記憶装
置において、メモリセルは、第1の論理素子に与えられ
る高電位電源と低電位電源と第2の論理素子に与えられ
る高電位電源と低電位電源のうち、第1,第2の論理素
子に与えられる高電位電源と低電位電源の一方を別の端
子から与えるようにして構成されている。
According to another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor memory device having a memory cell formed of a flip-flop composed of first and second logic elements. Of the high-potential power supply and the low-potential power supply given to the logic element and the high-potential power supply and the low-potential power supply given to the second logic element, the high-potential power supply and the low-potential power supply given to the first and second logic elements are One of them is provided from another terminal.

【0010】[0010]

【作用】この発明においては、メモリセルは、第1の論
理素子に与えられる高電位電源と低電位電源と第2の論
理素子に与えられる高電位電源と低電位電源のうち、第
1,第2の論理素子に与えられる高電位電源と低電位電
源の一方を別の端子から与えるようにしたので、第1,
第2の論理素子をCMOSインバータ回路により構成
し、それぞれをループ態様に接続してフリップフロップ
を形成した場合、例えば第1の論理素子に与えられる高
電位電源或いは低電位電源の一方を他方に変化させたと
きに、第2の論理素子の出力を高電位電源或いは低電位
電源の一方のレベルに、第2の論理素子の出力を高電位
電源或いは低電位電源の他方のレベルに変化させること
ができる。
According to the present invention, the memory cell is the first or first of the high potential power supply and the low potential power supply supplied to the first logic element and the high potential power supply and the low potential power supply supplied to the second logic element. Since one of the high-potential power supply and the low-potential power supply provided to the second logic element is supplied from another terminal,
When the second logic element is composed of a CMOS inverter circuit and each of them is connected in a loop manner to form a flip-flop, for example, one of the high potential power supply and the low potential power supply supplied to the first logic element is changed to the other. Then, the output of the second logic element can be changed to one level of the high potential power supply or the low potential power supply, and the output of the second logic element can be changed to the other level of the high potential power supply or the low potential power supply. it can.

【0011】[0011]

【実施例】図1はこの発明の第1の実施例を示すSRA
Mのメモリセルの回路図である。同図に示すように、P
chMOSトランジスタ1a,NchMOSトランジス
タ1bにより構成されるCMOSインバータ回路1の出
力端子がPchMOSトランジスタ2a,NchMOS
トランジスタ2bにより構成されるCMOSインバータ
回路2の入力端子に接続されている。また、インバータ
回路2の出力端子がインバータ回路1の入力端子に接続
されている。インバータ回路1,2により構成されるフ
リップフロップはメモリセル11aを構成している。
1 is a SRA showing a first embodiment of the present invention.
It is a circuit diagram of a memory cell of M. As shown in the figure, P
The output terminal of the CMOS inverter circuit 1 constituted by the chMOS transistor 1a and the NchMOS transistor 1b has the PchMOS transistor 2a and the NchMOS.
It is connected to the input terminal of the CMOS inverter circuit 2 formed by the transistor 2b. The output terminal of the inverter circuit 2 is connected to the input terminal of the inverter circuit 1. The flip-flop formed by the inverter circuits 1 and 2 constitutes the memory cell 11a.

【0012】また、インバータ回路2の出力端子がA点
を介してNchMOSトランジスタ4の一方端子に接続
されており、NchMOSトランジスタ4の他方端子が
ビットラインBに接続されている。同様に、インバータ
回路1の出力端子がB点を介してNchMOSトランジ
スタ5の一方端子に接続されており、NchMOSトラ
ンジスタ5の他方端子が反転ビットライン*Bに接続さ
れている。NchMOSトランジスタ4,5のゲートは
ワードラインWに接続されている。
The output terminal of the inverter circuit 2 is connected to one terminal of the NchMOS transistor 4 via the point A, and the other terminal of the NchMOS transistor 4 is connected to the bit line B. Similarly, the output terminal of the inverter circuit 1 is connected to one terminal of the NchMOS transistor 5 via the point B, and the other terminal of the NchMOS transistor 5 is connected to the inverted bit line * B. The gates of the NchMOS transistors 4 and 5 are connected to the word line W.

【0013】また、PchMOSトランジスタ1aのソ
ースが電源端子V1に接続されており、NchMOSト
ランジスタ1bのソースが接地されている。また、Pc
hMOSトランジスタ2aのソースが電源端子V2 に接
続されており、NchMOSトランジスタ2bのソース
が接地されている。
The source of the PchMOS transistor 1a is connected to the power supply terminal V 1 , and the source of the NchMOS transistor 1b is grounded. Also, Pc
The source of the hMOS transistor 2a is connected to the power supply terminal V 2 , and the source of the NchMOS transistor 2b is grounded.

【0014】図2は図1に示すメモリセルの縦構造の一
例を示す断面図である。同図に示すように、P- 基板p
1内にN- ウェルn1,N- ウェルn2が形成されてい
る。この、N- ウェルn1内にPchMOSトランジス
タ1aのソースとなるP+ 拡散領域p11及びN- ウェ
ルn1の電位固定のために用いられるN+ 拡散領域n3
1が隣接して形成されている。また、同じくPchMO
Sトランジスタ1aのドレインとなるP+ 拡散領域p1
2が形成されている。さらに、N- ウェルn1の表面の
+ 拡散領域p11,p12の間の部分にゲート用導電
層c11が形成されている。
FIG. 2 is a sectional view showing an example of the vertical structure of the memory cell shown in FIG. As shown in the figure, P substrate p
N wells n1 and N wells n2 are formed in the first region 1. In the N - well n1, a P + diffusion region p11 that serves as a source of the PchMOS transistor 1a and an N + diffusion region n3 used for fixing the potential of the N - well n1.
1 are formed adjacent to each other. Also, PchMO
P + diffusion region p1 which becomes the drain of the S transistor 1a
2 is formed. Further, a gate conductive layer c11 is formed on the surface of the N well n1 between the P + diffusion regions p11 and p12.

【0015】同様に、N- ウェルn2内にP+ 拡散領域
p21,p22とゲート用導電層c13及びN- ウェル
n2の電位固定用のN+ 拡散領域n32が形成されてい
る。
Similarly, in the N - well n2, P + diffusion regions p21 and p22, a gate conductive layer c13, and an N + diffusion region n32 for fixing the potential of the N - well n2 are formed.

【0016】また、P- 基板p1内にNchMOSトラ
ンジスタ1bのソースとなるN+ 拡散領域n11及びP
- 基板p1の電位固定のために用いられるP+ 拡散領域
p31が隣接して形成されている。また、同じくNch
MOSトランジスタ1bのドレインとなるN+ 拡散領域
n12が形成されている。さらに、P- 基板p1の表面
のN+ 拡散領域n11,n12の間の部分にゲート用導
電層c12が形成されている。
Further, in the P substrate p1, N + diffusion regions n11 and P serving as sources of the NchMOS transistor 1b are formed.
- P + diffusion region p31 to be used for fixing the potential of the substrate p1 is formed adjacent. Also Nch
An N + diffusion region n12 that serves as the drain of the MOS transistor 1b is formed. Further, a gate conductive layer c12 is formed on the surface of the P substrate p1 between the N + diffusion regions n11 and n12.

【0017】同様に、P- 基板p1内にN+ 拡散領域n
21,n22とゲート用導電層c14及びP- 基板p1
の電位固定用のP+ 拡散領域p32が形成されている。
Similarly, an N + diffusion region n is formed in the P substrate p1.
21, n22, the gate conductive layer c14, and the P substrate p1
A P + diffusion region p32 for fixing the potential of is formed.

【0018】電源端子V1 がP+ 拡散領域p11とN+
拡散領域n31に接続されており、電源端子V2 がP+
拡散領域p21とN+ 拡散領域n32に接続されてい
る。また、接地端子GNDがN+ 拡散領域n11,n1
2とP+ 拡散領域p31,p32に接続されている。さ
らに、A点が導電層c11,c12とP+ 拡散領域p2
1,N+ 拡散領域n22に、B点が導電層c13,c1
4とP+ 拡散領域p12,N+ 拡散領域n12に接続さ
れている。
The power supply terminal V 1 has P + diffusion regions p11 and N +.
It is connected to the diffusion region n31 and the power supply terminal V 2 is P +.
It is connected to the diffusion region p21 and the N + diffusion region n32. Further, the ground terminal GND is connected to the N + diffusion regions n11 and n1.
2 and P + diffusion regions p31 and p32. Further, the point A is the conductive layers c11 and c12 and the P + diffusion region p2.
In the 1, N + diffusion region n22, the point B is the conductive layer c13, c1.
4 and P + diffusion regions p12 and N + diffusion regions n12.

【0019】従来のフリップフロップは、P- 基板内の
1つのN- ウェル内に2個のPchMOSトランジスタ
が形成されていたので、このN- ウェルに異なる電位を
与えた場合に、N- ウェルに電流が流れる。しかし、図
2に示す縦構造を有するフリップフロップにおいては、
PchMOSトランジスタ1a,1bを形成するための
- ウェルn1,n2をP- 基板p1上に離して形成し
ている。したがって、各N- ウェルn1,n2に電流が
流れない。
[0019] Conventional flip-flop, P - 1 single N in the substrate - since two PchMOS transistors in the wells have been formed, the N - when given different potentials to the wells, the N - well An electric current flows. However, in the flip-flop having the vertical structure shown in FIG.
N - wells n1 and n2 for forming the PchMOS transistors 1a and 1b are formed separately on the P - substrate p1. Therefore, no current flows in each N - well n1, n2.

【0020】図3は図1に示すメモリセルの縦構造の他
の例を示す断面図である。同図に示すように、P- 基板
p1内にN- ウェルn1が形成されている。このN-
ェルn1内にPchMOSトランジスタ1aのソースと
なるP+ 拡散領域p11及びN- ウェルn1の電位固定
のために用いられるN+ 拡散領域n31が隣接して形成
されている。また、同じくPchMOSトランジスタ1
aのドレインとなるP+ 拡散領域p12が形成されてい
る。さらに、N- ウェルn1の表面のP+ 拡散領域p1
1,p12の間の部分にゲート用導電層c11が形成さ
れている。
FIG. 3 is a sectional view showing another example of the vertical structure of the memory cell shown in FIG. As shown in the figure, an N - well n1 is formed in a P - substrate p1. In this N - well n1, a P + diffusion region p11 which becomes the source of the PchMOS transistor 1a and an N + diffusion region n31 used for fixing the potential of the N - well n1 are formed adjacently. Also, similarly, PchMOS transistor 1
A P + diffusion region p12 that serves as the drain of a is formed. Further, the P + diffusion region p1 on the surface of the N well n1
The conductive layer for gate c11 is formed in the portion between 1 and p12.

【0021】同様に、N- ウェルn1内にPchMOS
トランジスタ1bのソースとなるP+ 拡散領域p21が
形成されている。N- ウェルn1の電位固定のために用
いられるN+ 拡散領域p32はP+ 拡散領域p21と隣
接せずに形成されている。また、同じくPchMOSト
ランジスタ1bのドレインとなるP+ 拡散領域p22が
形成されている。さらに、N- ウェルn1の表面のP+
拡散領域p21,p22の間の部分にゲート用導電層c
13が形成されている。
Similarly, a PchMOS is formed in the N - well n1.
A P + diffusion region p21 serving as the source of the transistor 1b is formed. The N + diffusion region p32 used for fixing the potential of the N well n1 is formed without being adjacent to the P + diffusion region p21. Further, a P + diffusion region p22 which is also the drain of the PchMOS transistor 1b is formed. Furthermore, P + on the surface of the N - well n1
A gate conductive layer c is formed between the diffusion regions p21 and p22.
13 is formed.

【0022】また、P- 基板p1内にNchMOSトラ
ンジスタ1bのソースとなるN+ 拡散領域n11が形成
されている。また、同じくNchMOSトランジスタ1
bのドレインとなるN+ 拡散領域n12とP- 基板p1
の電位固定のために用いられるP+ 拡散領域p31が隣
接して形成されている。さらに、P- 基板p1の表面の
+ 拡散領域n11,n12の間の部分にゲート用導電
層c12が形成されている。
Further, an N + diffusion region n11 serving as the source of the NchMOS transistor 1b is formed in the P substrate p1. Similarly, NchMOS transistor 1
N + diffusion region n12 to be the drain of b and P substrate p1
A P + diffusion region p31 used for fixing the potential of is formed adjacently. Further, a gate conductive layer c12 is formed on the surface of the P substrate p1 between the N + diffusion regions n11 and n12.

【0023】同様に、P- 基板p1内にN+ 拡散領域n
21,n22とゲート用導電層c14が形成されてい
る。また、N+ 拡散領域n22は前述したP- 基板p1
の電位固定用のP+ 拡散領域p31に隣接している。
Similarly, an N + diffusion region n is formed in the P substrate p1.
21, n22 and the gate conductive layer c14 are formed. Further, the N + diffusion region n22 is the above-mentioned P substrate p1.
It is adjacent to the P + diffusion region p31 for fixing the potential.

【0024】電源端子V1 がP+ 拡散領域p11とN+
拡散領域n31,n32に接続されており、電源端子V
2 がP+ 拡散領域p21に接続されている。また、接地
端子GNDがN+ 拡散領域n12,n22とP+ 拡散領
域p31に接続されている。さらに、A点が導電層c1
1,c12とP+ 拡散領域p22,N+ 拡散領域n21
に、B点が導電層c13,c14とP+ 拡散領域p1
2,N+ 拡散領域n11に接続されている。
The power supply terminal V 1 has P + diffusion regions p11 and N +.
The power supply terminal V is connected to the diffusion regions n31 and n32.
2 is connected to the P + diffusion region p21. The ground terminal GND is connected to the N + diffusion regions n12 and n22 and the P + diffusion region p31. Further, the point A is the conductive layer c1.
1, c12 and P + diffusion region p22, N + diffusion region n21
At the point B is the conductive layers c13 and c14 and the P + diffusion region p1.
2, N + diffusion region n11.

【0025】従来のフリップフロップは、N- ウェル内
に形成された2個のPchMOSトランジスタのソース
とそれぞれ隣接させてこのN- ウェルの電位固定用の2
個のN+ 拡散領域を形成したので、この2個のN+ 拡散
領域に異なる電位を与えた場合に、N- ウェルに電流が
流れる。しかし、図3に示す縦構造を有するフリップフ
ロップにおいては、PchMOSトランジスタ1bのソ
ースであるP+ 拡散領域p21とN- ウェルn1の電位
固定用のN+ 拡散領域n32を離して形成し、それぞれ
に電源端子V2 ,V1 を接続している。したがって、N
- ウェルn1に電流が流れない。
[0025] Conventional flip-flop, N - this by respectively adjacent to the source of the two PchMOS transistor formed in the well N - 2 for potential fixation of wells
Since the N + diffusion regions are formed, a current flows in the N - well when different potentials are applied to the two N + diffusion regions. However, in the flip-flop having the vertical structure shown in FIG. 3, the P + diffusion region p21 which is the source of the PchMOS transistor 1b and the N + diffusion region n32 for fixing the potential of the N well n1 are formed separately from each other. The power supply terminals V 2 and V 1 are connected. Therefore, N
- current does not flow to the well n1.

【0026】次に図1に示すメモリセルのリセット動作
について順を追って説明する。図4は図1に示すメモリ
セルのリセット動作を示す図である。なお、図4では、
メモリセルのA点のレベルを強制的に“L”レベルに変
えることをリセットと定義する。図4は、A点のレベル
がリセットの直前に“H”レベルである場合の動作につ
いて説明する。なお、図4及び図5の○記号はMOSト
ランジスタ導通状態,×記号は遮断状態であることを示
している。 (1)まず、リセット動作の直前では電源端子V1 より
与えられる電圧Vccと電源端子V2 より与えられる電圧
cc′の間にはVcc′=Vccの関係がある。またこのと
き、ワードラインWも非選択状態であるので、インバー
タ回路1,2により構成されるフリップフロップはA点
に“H”レベル,B点に“L”レベルを保持しており、
安定状態にある。 (2)この時点で、インバータ回路2のPchMOSト
ランジスタ2aのソースに与えられているVcc′=Vcc
を接地電位GNDに落とす。これにより、この接地電位
GNDがインバータ回路2の導通しているPchMOS
トランジスタ2aを介してA点に出力され、A点は
“L”レベルになる。また、このとき、インバータ回路
1のNchMOSトランジスタ1bが遮断され、Pch
MOSトランジスタ1aが導通する。これにより、B点
は“H”レベルになる。B点が“H”レベルになると、
インバータ回路2のPchMOSトランジスタ2aが遮
断され、NchMOSトランジスタ2bが導通する。こ
のとき、A点は“L”レベルのままとなる。 (3)次に、再びVcc′=Vccに戻すと、インバータ回
路1,2の出力とも変化せず、インバータ回路1,2に
より構成されるフリップフロップは安定状態となる。
Next, the reset operation of the memory cell shown in FIG. 1 will be described step by step. FIG. 4 is a diagram showing a reset operation of the memory cell shown in FIG. In addition, in FIG.
Forcibly changing the level at point A of the memory cell to the "L" level is defined as reset. FIG. 4 illustrates the operation when the level at the point A is the “H” level immediately before resetting. It should be noted that in FIG. 4 and FIG. 5, the symbol ◯ indicates that the MOS transistor is in the conductive state, and the symbol x indicates that it is in the cutoff state. (1) First, a relationship of = V cc 'V cc between' voltage V cc supplied from the voltage V cc and the power supply terminal V 2 supplied from the power supply terminal V 1 was in immediately before the reset operation. At this time, since the word line W is also in the non-selected state, the flip-flop formed by the inverter circuits 1 and 2 holds the "H" level at the point A and the "L" level at the point B,
It is in a stable state. (2) At this time, V cc ′ = V cc given to the source of the PchMOS transistor 2a of the inverter circuit 2
To the ground potential GND. As a result, the ground potential GND is the PchMOS in which the inverter circuit 2 is conducting.
It is output to the point A through the transistor 2a, and the point A becomes "L" level. Further, at this time, the Nch MOS transistor 1b of the inverter circuit 1 is cut off and the Pch
The MOS transistor 1a becomes conductive. As a result, the point B becomes "H" level. When point B becomes "H" level,
The PchMOS transistor 2a of the inverter circuit 2 is cut off, and the NchMOS transistor 2b is turned on. At this time, the point A remains at the "L" level. (3) Next, when V cc ′ = V cc is returned again, the outputs of the inverter circuits 1 and 2 do not change, and the flip-flop formed by the inverter circuits 1 and 2 becomes stable.

【0027】次にA点のレベルがリセットの直前に
“L”レベルである場合について説明する。図5はこの
場合の図1に示すメモリセルのリセット動作を順を追っ
て説明する。 (1)まず、リセット動作の直前ではVcc′=Vccであ
り、ワードラインWも非選択状態であるので、インバー
タ回路1,2により構成されるフリップフロップはA点
に“L”レベル,B点に“H”レベルを保持しており、
安定状態にある。 (2)この時点で、インバータ回路2のPchMOSト
ランジスタ2aのソースに与えられているVcc′=Vcc
を接地電位GNDに落とす。しかし、インバータ回路2
のPchMOSトランジスタ2aは遮断されており、N
chMOSトランジスタ2bが導通しているので、A点
はリセットの直前と同じ“L”レベルになる。したがっ
て、このとき、インバータ回路1のPchMOSトラン
ジスタ1a,NchMOSトランジスタ1bの状態は変
化しない。これにより、B点はリセットの直前と同じ
“H”レベルになる。 (3)次に、再びVcc′=Vccに戻す。しかし、インバ
ータ回路2のPchMOSトランジスタ2aは遮断され
ており、NchMOSトランジスタ2bが導通している
ので、A点,B点のレベルは変化せず、フリップフロッ
プは安定状態となる。
Next, the case where the level at the point A is the "L" level immediately before the reset will be described. FIG. 5 sequentially explains the reset operation of the memory cell shown in FIG. 1 in this case. (1) First, immediately before the reset operation, since V cc ′ = V cc and the word line W is also in the non-selected state, the flip-flop formed by the inverter circuits 1 and 2 has the “L” level at point A, Holds "H" level at point B,
It is in a stable state. (2) At this time, V cc ′ = V cc given to the source of the PchMOS transistor 2a of the inverter circuit 2
To the ground potential GND. However, the inverter circuit 2
The PchMOS transistor 2a of the
Since the chMOS transistor 2b is conductive, the point A becomes the same "L" level as immediately before the reset. Therefore, at this time, the states of the PchMOS transistor 1a and the NchMOS transistor 1b of the inverter circuit 1 do not change. As a result, the point B becomes the same "H" level as immediately before the reset. (3) Next, returning again to V cc '= V cc. However, since the PchMOS transistor 2a of the inverter circuit 2 is cut off and the NchMOS transistor 2b is conductive, the levels at points A and B do not change, and the flip-flop becomes stable.

【0028】このように、図1に示すメモリセルでは、
リセット直前のA点,B点のレベル、関わらず、リセッ
ト後にはA点のレベルを“L”レベルにできる。
As described above, in the memory cell shown in FIG.
Regardless of the levels at points A and B immediately before resetting, the level at point A can be set to "L" level after resetting.

【0029】以上説明したように、第1の実施例によれ
ば、PchMOSトランジスタ1a,NchMOSトラ
ンジスタ2bにより構成されるインバータ回路1とPc
hMOSトランジスタ2a,NchMOSトランジスタ
2bにより構成されるインバータ回路2をループ態様に
接続して構成されたメモリセル11aにおいて、通常の
動作時にはPchMOSトランジスタ1aとPchMO
Sトランジスタ2aのソースに与えられる電源電圧
cc,Vcc′にVcc′=Vccの関係を持たせ、このメモ
リセル11aのリセット時にPchMOSトランジスタ
2aのソースに与えられている電源電圧Vcc′=Vcc
GND電位に変化させている。したがって、電源電流I
ccを流すことなくメモリセル11aの記憶内容を“0”
にリセットすることができる。
As described above, according to the first embodiment, the inverter circuit 1 and Pc composed of the PchMOS transistor 1a and the NchMOS transistor 2b are provided.
In the memory cell 11a configured by connecting the inverter circuit 2 configured by the hMOS transistor 2a and the NchMOS transistor 2b in a loop manner, the PchMOS transistor 1a and the PchMO transistor are operated during normal operation.
The power supply voltages Vcc and Vcc 'applied to the source of the S-transistor 2a have a relationship of Vcc ' = Vcc , and the power supply voltage Vcc applied to the source of the PchMOS transistor 2a when the memory cell 11a is reset. ′ = V cc is changed to the GND potential. Therefore, the power supply current I
The content stored in the memory cell 11a is set to "0" without flowing cc.
Can be reset to.

【0030】第1の実施例では、CMOS構造の4トラ
ンジスタ構成のメモリセルがP- 基板上に形成されてい
る例を示したが、N- 基板上に形成されているメモリセ
ルでも同様の効果を得ることができる。図6はこの発明
の第2の実施例を示すSRAMのメモリセルの回路図で
ある。同図に示すように、インバータ回路1のPchM
OSトランジスタ1a,インバータ回路3のPchMO
Sトランジスタ3aが電源端子V1 に接続されている。
また、インバータ回路1のNchMOSトランジスタ1
bのソースが接地端子G1 に、インバータ回路3のNc
hMOSトランジスタ3bのソースが接地端子G2 に接
続されている。このメモリセルの場合、メモリセルのA
点のレベルを強制的に“H”レベルに変えることをリセ
ットと定義している。
In the first embodiment, the example in which the memory cell of the 4-transistor structure of the CMOS structure is formed on the P - substrate is shown, but the same effect can be obtained by the memory cell formed on the N - substrate. Can be obtained. FIG. 6 is a circuit diagram of an SRAM memory cell showing a second embodiment of the present invention. As shown in the figure, the PchM of the inverter circuit 1 is
OS transistor 1a, PchMO of inverter circuit 3
The S transistor 3a is connected to the power supply terminal V 1 .
In addition, the NchMOS transistor 1 of the inverter circuit 1
The source of b is connected to the ground terminal G 1 and Nc of the inverter circuit 3
The source of the hMOS transistor 3b is connected to the ground terminal G 2 . In the case of this memory cell, A of the memory cell
Forcibly changing the level of a point to the “H” level is defined as reset.

【0031】図7は図6に示すメモリセルのN+ 基板内
に形成された縦構造の一例を示す断面図である。この縦
構造は図2に示すP+ 基板内に形成されたメモリセルと
同一構造を有しているので、説明は省略する。
FIG. 7 is a sectional view showing an example of a vertical structure formed in the N + substrate of the memory cell shown in FIG. Since this vertical structure has the same structure as the memory cell formed in the P + substrate shown in FIG. 2, description thereof will be omitted.

【0032】図8は図6に示すメモリセルのN+ 基板内
に形成された縦構造の他の例を示す断面図である。この
縦構造は図2に示すP+ 基板内に形成されたメモリセル
と同一構造を有しているので、説明は省略する。
FIG. 8 is a sectional view showing another example of the vertical structure formed in the N + substrate of the memory cell shown in FIG. Since this vertical structure has the same structure as the memory cell formed in the P + substrate shown in FIG. 2, description thereof will be omitted.

【0033】以上説明したように、第2の実施例によれ
ば、PchMOSトランジスタ1a,NchMOSトラ
ンジスタ2bにより構成されるインバータ回路1とPc
hMOSトランジスタ3a,NchMOSトランジスタ
3bにより構成されるインバータ回路3をループ態様に
接続して構成されたメモリセル11bにおいて、通常の
動作時にはNchMOSトランジスタ1bとNchMO
Sトランジスタ3bのソースに与えられる接地電圧GN
D,GND′にGND′=GNDの関係を持たせ、この
メモリセル11bのリセット時にNchMOSトランジ
スタ3aのソースに与えられている接地電圧GND′=
GNDを電源電圧Vccに変化させている。したがって、
電源電流Iccを流すことなくメモリセル11aの記憶内
容を“1”にリセットすることができる。
As described above, according to the second embodiment, the inverter circuit 1 and Pc composed of the PchMOS transistor 1a and the NchMOS transistor 2b are provided.
In the memory cell 11b configured by connecting the inverter circuit 3 configured by the hMOS transistor 3a and the NchMOS transistor 3b in a loop manner, the NchMOS transistor 1b and the NchMO transistor 1b are operated during normal operation.
Ground voltage GN applied to the source of the S transistor 3b
D and GND 'have a relationship of GND' = GND, and the ground voltage GND '= applied to the source of the NchMOS transistor 3a when the memory cell 11b is reset.
GND is changed to the power supply voltage Vcc . Therefore,
The stored content of the memory cell 11a can be reset to "1" without flowing the power supply current Icc .

【0034】なお、第1,第2の実施例では、メモリセ
ルが4トランジスタにより構成されている例を示した
が、メモリセルの負荷デバイスは他の構成でも良く、し
たがって、メモリセルの構成は図1,図6に示したもの
に限らない。図9はこの場合のメモリセルの構造を示す
回路図であり、負荷デバイスとしては抵抗やMOSトラ
ンジスタなどが考えられる。このように、メモリセルを
構成する論理素子のうち、一方の論理素子の電源端子を
他方の論理素子の電源端子と分離することにより、いか
なるタイプのメモリセルにおいても同様の効果を得るこ
とができる。
In the first and second embodiments, the example in which the memory cell is composed of four transistors has been shown. However, the load device of the memory cell may have another structure. It is not limited to those shown in FIGS. 1 and 6. FIG. 9 is a circuit diagram showing the structure of the memory cell in this case, and a load device may be a resistor or a MOS transistor. Thus, by separating the power supply terminal of one of the logic elements forming the memory cell from the power supply terminal of the other logic element, the same effect can be obtained in any type of memory cell. ..

【0035】また、メモリセルのリセット時に、図1に
示すメモリセルでは、一方の論理素子の電源をVcc′=
cc→GND→Vccと変化させ、図6に示すメモリセル
では、一方の論理素子の電源をGND′=GND→Vcc
→GNDと変化させている。しかし、リセット時にメモ
リセルの一方の論理素子の電源をGND或いはVccに変
化させる必要は必ずしもなく、メモリセル内のフリップ
フロップの出力が反転する程度の電圧にVcc′或いはG
ND′を変化させれば十分である。
At the time of resetting the memory cell, in the memory cell shown in FIG. 1, the power source of one logic element is Vcc '=
Vcc → GND → Vcc, and in the memory cell shown in FIG. 6, the power supply for one logic element is GND ′ = GND → Vcc.
→ I am changing it to GND. However, it is not always necessary to change the power supply of one of the logic elements of the memory cell to GND or V cc at the time of reset, and the voltage of V cc ′ or G is set to a voltage at which the output of the flip-flop in the memory cell is inverted.
It is sufficient to change ND '.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、第
1,第2の論理素子よりなるフリップフロップにより構
成されるメモリセルを有する半導体記憶装置において、
メモリセルは、第1の論理素子に与えられる高電位電源
と低電位電源と第2の論理素子に与えられる高電位電源
と低電位電源のうち、第1,第2の論理素子に与えられ
る高電位電源と低電位電源の一方を別の端子から与える
ようにしたので、第1,第2の論理素子の一方に与えら
れる高電位電源或いは低電位電源の一方を他方に変化さ
せることにより、電源電流を消費することなくメモリセ
ルのリセットを行うことができるという効果がある。
As described above, according to the present invention, in a semiconductor memory device having a memory cell composed of a flip-flop composed of first and second logic elements,
The memory cell has a high-potential power supply and a low-potential power supply provided to the first logic element, and a high-potential power supply and a low-potential power supply provided to the second logic element. Since one of the potential power supply and the low potential power supply is supplied from another terminal, the power supply can be changed by changing one of the high potential power supply or the low potential power supply supplied to one of the first and second logic elements to the other. There is an effect that the memory cell can be reset without consuming current.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例を示すSRAMのメモリセ
ルの回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a memory cell of an SRAM showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示すSRAMの半導体の縦構造の一例を
示す断面図である。
2 is a cross-sectional view showing an example of a vertical structure of a semiconductor of the SRAM shown in FIG.

【図3】図1に示すSRAMの半導体の縦構造の他の一
例を示す断面図である。
3 is a cross-sectional view showing another example of the vertical structure of the semiconductor of the SRAM shown in FIG.

【図4】図1に示すSRAMの動作を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an operation of the SRAM shown in FIG.

【図5】図1に示すSRAMの動作を示す図である。5 is a diagram showing an operation of the SRAM shown in FIG. 1. FIG.

【図6】この発明の第2の実施例を示すSRAMのメモ
リセルの回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram of a SRAM memory cell showing a second embodiment of the present invention.

【図7】図6に示すSRAMの半導体の縦構造を示す断
面図である。
7 is a cross-sectional view showing a vertical structure of a semiconductor of the SRAM shown in FIG.

【図8】図6に示すSRAMの半導体の縦構造を示す断
面図である。
8 is a cross-sectional view showing a vertical structure of a semiconductor of the SRAM shown in FIG.

【図9】この発明の他の構成を示すSRAMのメモリセ
ルの回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram of an SRAM memory cell showing another configuration of the present invention.

【図10】従来のSRAMの構造を示す回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram showing a structure of a conventional SRAM.

【図11】図10に示すSRAMに対するリセット時の
動作を示す回路図である。
11 is a circuit diagram showing an operation at reset of the SRAM shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2,4,5 インバータ回路 1a,2a,4a,5a PchMOSトランジスタ 1b,2b,4b,5b NchMOSトランジスタ 1, 2, 4, 5 Inverter circuit 1a, 2a, 4a, 5a PchMOS transistor 1b, 2b, 4b, 5b NchMOS transistor

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高電位電源と低電位電源とが与えられる
第1,第2の論理素子よりなるフリップフロップにより
構成されるメモリセルを有する半導体記憶装置におい
て、 前記高電位電源と前記低電位電源のうちの一方を別々の
端子から前記第1,第2の論理素子にそれぞれ与えるよ
うにしたことを特徴とする半導体記憶装置。
1. A semiconductor memory device having a memory cell composed of a flip-flop composed of first and second logic elements to which a high potential power source and a low potential power source are applied, wherein the high potential power source and the low potential power source are provided. A semiconductor memory device characterized in that one of the two is applied to the first and second logic elements from different terminals, respectively.
【請求項2】 前記第1,第2の論理素子をそれぞれ第
1導電型のMOSトランジスタと第2導電型のMOSト
ランジスタよりなる第1,第2のCMOSインバータ回
路により構成した請求項1に記載の半導体記憶装置。
2. The first and second logic elements are respectively constituted by first and second CMOS inverter circuits each of which is composed of a first conductivity type MOS transistor and a second conductivity type MOS transistor. Semiconductor memory device.
【請求項3】 前記第1のCMOSインバータ回路を構
成する前記第1導電型のMOSトランジスタと前記第2
のCMOSインバータ回路を構成する前記第1導電型の
MOSトランジスタを第1導電型の基板内に分離して形
成されている2個の第2導電型のウェル内にそれぞれ形
成した請求項2に記載の半導体記憶装置。
3. The first-conductivity-type MOS transistor and the second transistor, which constitute the first CMOS inverter circuit,
3. The MOS transistor of the first conductivity type, which constitutes the CMOS inverter circuit of claim 1, is formed in each of two wells of the second conductivity type which are separately formed in the substrate of the first conductivity type. Semiconductor memory device.
【請求項4】 前記第1,第2のCMOSインバータ回
路を構成する2個の前記第1導電型のMOSトランジス
タを第1導電型の基板内の1個の第2導電型のウェル内
に形成し、前記別々の端子の一方のみを前記ウェルに接
続した請求項2に記載の半導体記憶装置。
4. Two MOS transistors of the first conductivity type, which form the first and second CMOS inverter circuits, are formed in one well of the second conductivity type in a substrate of the first conductivity type. 3. The semiconductor memory device according to claim 2, wherein only one of the separate terminals is connected to the well.
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