WO2023084916A1 - 半導体回路、駆動方法、および電子機器 - Google Patents

半導体回路、駆動方法、および電子機器 Download PDF

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WO2023084916A1
WO2023084916A1 PCT/JP2022/034805 JP2022034805W WO2023084916A1 WO 2023084916 A1 WO2023084916 A1 WO 2023084916A1 JP 2022034805 W JP2022034805 W JP 2022034805W WO 2023084916 A1 WO2023084916 A1 WO 2023084916A1
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signal
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control
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悠介 周藤
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ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to a semiconductor circuit capable of storing data, a driving method used in such a semiconductor circuit, and an electronic device provided with such a semiconductor circuit.
  • Patent Literature 1 discloses a circuit that combines a static random access memory (SRAM), which is a volatile memory, and a nonvolatile storage element using a ferroelectric capacitor.
  • SRAM static random access memory
  • an initialization operation is performed by applying an AC signal to the memory element before shipment.
  • This initialization operation improves the ferroelectric properties of the memory element, and enables the memory element to stably store data.
  • the initializing operation performed for the first time after manufacturing is also called wake-up operation. It is desired that this initialization operation be performed in a shorter time.
  • a semiconductor circuit includes a first inverter, a second inverter, a first control line, a first storage circuit, a first power switch, and a second power switch. , a first bit line and a second bit line, a first word line, a first transistor, a second transistor, and a driver.
  • the first inverter is connected to the first power supply node and the second power supply node, can generate an inverted voltage of the voltage at the first node, and can apply the inverted voltage to the second node.
  • the second inverter is connected to the first power supply node and the second power supply node, can generate an inverted voltage of the voltage at the second node, and can apply the inverted voltage to the first node. be.
  • the first memory circuit includes a first memory element provided on a first path connecting a first node and a first control line, and a second memory element connecting a second node and the first control line. and a second storage element provided on the path of The first power switch can supply the first power supply voltage to the first power supply node when turned on.
  • the second power switch can supply the second power supply voltage to the second power supply node when turned on.
  • the first transistor has a gate connected to the first word line, and can connect the first bit line and the first node when turned on.
  • the second transistor has a gate connected to the first word line, and can connect the second bit line and the second node when turned on.
  • the driving unit activates the first word line and applies different logics to the first bit line and the second bit line in a period in which the first power switch and the second power switch are in an ON state. level signals, and during the period in which the first power switch and the second power switch are in the OFF state, the first word line is activated, and the first bit line and the It is possible to perform a second drive operation of applying a first AC signal and a second AC signal, which are signals in phase with each other, to the second bit line.
  • a driving method is connected to a first power supply node and a second power supply node, can generate an inverted voltage of the voltage at the first node, and applies the inverted voltage to the second node. and a first inverter connected to the first power supply node and the second power supply node, capable of generating an inverted voltage of the voltage at the second node, and applying the inverted voltage to the first node.
  • a possible second inverter a first control line; a first storage element provided on a first path connecting the first node and the first control line; a first memory circuit having a second memory element provided on a second path connecting to the control line of the first memory circuit, and capable of supplying a first power supply voltage to the first power supply node by turning on a first power switch, a second power switch capable of supplying a second power supply voltage to a second power supply node when turned on, a first bit line and a second bit line; a word line, a first transistor having a gate connected to the first word line and capable of connecting the first bit line and the first node when turned on, and the first word line and a second transistor capable of connecting the second bit line and the second node when turned on, the first power switch and the second a first drive for activating the first word line and applying signals of logic levels different from each other to the first bit line and the second bit line in a period in which the second power switch is on; During the operation and the period in which the first power
  • An electronic device includes the above semiconductor circuit.
  • the first inverter generates an inverted voltage of the voltage at the first node, and the inverted voltage is applied to the second node.
  • a second inverter produces an inversion of the voltage at the second node and applies the inversion to the first node.
  • the first inverter and the second inverter are connected to the first power node and the second power node.
  • a first path connecting the first node and the first control line is provided with a first storage element
  • a second path connecting the second node and the first control line is provided with a second storage element.
  • Two storage elements are provided. When the first transistor is turned on, the first bit line and the first node are connected, and when the second transistor is turned on, the second bit line and the second node are connected. is connected. While the first power switch and the second power switch are in the ON state, the first word line is activated, and signals of logic levels different from each other are applied to the first bit line and the second bit line. A first drive operation is performed to respectively apply.
  • the first word line is activated, and signals in phase with each other are applied to the first bit line and the second bit line.
  • a second drive operation is performed to mark a first AC signal and a second AC signal, respectively.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a semiconductor circuit according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 1 is a circuit diagram showing one configuration example of a memory cell according to a first embodiment
  • FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration example of a memory cell array having the memory cells shown in FIG. 2
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of connection between a memory cell array and a power switch section shown in FIG. 1
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing another connection example between the memory cell array and the power switch unit shown in FIG. 1
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing another connection example between the memory cell array and the power switch unit shown in FIG. 1
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of a power switch section shown in FIG.
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing another configuration example of the power switch section shown in FIG. 1;
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing one configuration example of a driving unit according to the first embodiment;
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing one configuration example of a driving unit according to the first embodiment;
  • FIG. 4 is a timing waveform diagram showing an operation example of the semiconductor circuit according to the first embodiment;
  • 3 is a circuit diagram showing an operation example of the memory cell shown in FIG. 2;
  • FIG. 3 is another circuit diagram showing an operation example of the memory cell shown in FIG. 2;
  • FIG. 3 is another circuit diagram showing an operation example of the memory cell shown in FIG. 2;
  • FIG. 3 is another circuit diagram showing an operation example of the memory cell shown in FIG. 2;
  • FIG. 3 is another circuit diagram showing an operation example of the memory cell shown in FIG. 2;
  • FIG. 3 is another circuit diagram showing an operation example of the memory cell shown in FIG. 2;
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing another configuration example of the memory cell
  • FIG. 3 is another circuit diagram showing an operation example of the memory cell shown in FIG. 2;
  • FIG. 4 is a timing waveform diagram showing an example of initialization operation in the semiconductor circuit according to the first embodiment;
  • FIG. 3 is another circuit diagram showing an operation example of the memory cell shown in FIG. 2;
  • FIG. 3 is another circuit diagram showing an operation example of the memory cell shown in FIG. 2;
  • FIG. 10 is a timing waveform diagram showing an example of initialization operation in a semiconductor circuit according to a comparative example;
  • FIG. 11 is another circuit diagram showing an operation example of the memory cell according to the comparative example;
  • FIG. 11 is another circuit diagram showing an operation example of the memory cell according to the comparative example;
  • FIG. 11 is another circuit diagram showing an operation example of the memory cell according to the comparative example;
  • FIG. 11 is another circuit diagram showing an operation example of the memory cell according to the comparative example;
  • FIG. 11 is another circuit diagram showing an operation example of the memory cell according to the comparative example;
  • FIG. 11 is
  • FIG. 11 is another circuit diagram showing an operation example of the memory cell according to the comparative example; It is a circuit diagram showing one structural example of the drive part based on the modification of 1st Embodiment.
  • FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration example of a drive section according to another modification of the first embodiment;
  • FIG. 11 is a timing waveform diagram showing an example of initialization operation in a semiconductor circuit according to another modification of the first embodiment;
  • FIG. 4 is a circuit diagram showing one configuration example of a memory cell according to a modification of the first embodiment;
  • 21 is a circuit diagram showing a configuration example of a memory cell array having the memory cells shown in FIG. 20;
  • FIG. FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration example of a drive section according to another modification of the first embodiment;
  • FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration example of a drive section according to another modification of the first embodiment
  • FIG. 10 is a circuit diagram showing one configuration example of a memory cell according to a second embodiment
  • 25 is a circuit diagram showing a configuration example of a memory cell array having the memory cells shown in FIG. 24
  • FIG. It is a circuit diagram showing one structural example of the drive part which concerns on 2nd Embodiment.
  • FIG. 10 is a timing waveform diagram showing an operation example of the semiconductor circuit according to the second embodiment
  • FIG. 10 is a timing waveform diagram showing an example of initialization operation in the semiconductor circuit according to the second embodiment
  • It is a circuit diagram showing one structural example of the drive part based on the modification of 2nd Embodiment.
  • FIG. 10 is a circuit diagram showing one configuration example of a memory cell according to a second embodiment
  • 25 is a circuit diagram showing a configuration example of a memory cell array having the memory cells shown in FIG. 24
  • FIG. It is a circuit diagram showing one
  • FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration example of a memory cell according to another modification of the second embodiment;
  • FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration example of a memory cell according to another modification of the second embodiment;
  • 32 is a circuit diagram showing a configuration example of a memory cell array having the memory cells shown in FIG. 31;
  • FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration example of a driving section according to another modification of the second embodiment;
  • FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration example of a driving section according to another modification of the second embodiment;
  • FIG. 11 is a circuit diagram showing one configuration example of a memory cell according to a third embodiment;
  • 36 is a circuit diagram showing a configuration example of a memory cell array having the memory cells shown in FIG. 35;
  • FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration example of a drive section according to a third embodiment
  • FIG. 13 is a timing waveform diagram showing an operation example of the semiconductor circuit according to the third embodiment
  • 36 is a circuit diagram showing an operation example of the memory cell shown in FIG. 35
  • FIG. 36 is another circuit diagram showing an operation example of the memory cell shown in FIG. 35
  • FIG. 36 is another circuit diagram showing an operation example of the memory cell shown in FIG. 35
  • FIG. 36 is another circuit diagram showing an operation example of the memory cell shown in FIG. 35
  • FIG. 36 is another circuit diagram showing an operation example of the memory cell shown in FIG. 35
  • FIG. 14 is a timing waveform diagram showing an example of initialization operation in the semiconductor circuit according to the third embodiment; 36 is another circuit diagram showing an operation example of the memory cell shown in FIG. 35; FIG. 36 is another circuit diagram showing an operation example of the memory cell shown in FIG. 35; FIG. FIG. 11 is a circuit diagram showing one configuration example of a driving unit according to a modification of the third embodiment; FIG. 11 is a circuit diagram showing one configuration example of a memory cell according to another modification of the third embodiment; 44 is a circuit diagram showing a configuration example of a memory cell array having the memory cells shown in FIG. 43; FIG. FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration example of a drive unit according to another modification of the third embodiment; FIG.
  • FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration example of a drive unit according to another modification of the third embodiment;
  • FIG. 11 is a circuit diagram showing one configuration example of a memory cell according to a fourth embodiment;
  • 48 is a circuit diagram showing a configuration example of a memory cell array having the memory cells shown in FIG. 47;
  • FIG. It is a circuit diagram showing one structural example of the drive part which concerns on 4th Embodiment.
  • FIG. 14 is a timing waveform diagram showing an operation example of the semiconductor circuit according to the fourth embodiment;
  • FIG. 11 is a timing waveform diagram showing an example of initialization operation in a semiconductor circuit according to a fourth embodiment; It is a circuit diagram showing one structural example of the drive part based on the modification of 4th Embodiment.
  • FIG. 14 is a timing waveform diagram showing an operation example of the semiconductor circuit according to the fourth embodiment;
  • FIG. 11 is a timing waveform diagram showing an example of initialization operation in a semiconductor circuit according to a fourth embodiment; It is
  • FIG. 14 is a circuit diagram showing one configuration example of a memory cell according to another modification of the fourth embodiment
  • 54 is a circuit diagram showing a configuration example of a memory cell array having the memory cells shown in FIG. 53
  • FIG. FIG. 12 is a circuit diagram showing a configuration example of a drive section according to another modification of the fourth embodiment
  • FIG. 12 is a circuit diagram showing a configuration example of a drive section according to another modification of the fourth embodiment
  • FIG. 11 is a circuit diagram showing one configuration example of a memory cell according to a fifth embodiment
  • 58 is a circuit diagram showing a configuration example of a memory cell array having the memory cells shown in FIG. 57
  • FIG. It is a circuit diagram showing one structural example of the drive part which concerns on 5th Embodiment.
  • FIG. 14 is a timing waveform diagram showing an operation example of the semiconductor circuit according to the fifth embodiment
  • FIG. 11 is a timing waveform diagram showing an example of initialization operation in a semiconductor circuit according to a fifth embodiment
  • FIG. 12 is a circuit diagram showing one configuration example of a driving unit according to a modification of the fifth embodiment
  • FIG. 11 is a circuit diagram showing one configuration example of a memory cell according to a sixth embodiment
  • 64 is a circuit diagram showing a configuration example of a memory cell array having the memory cells shown in FIG. 63
  • FIG. FIG. 14 is a circuit diagram showing one configuration example of a driving unit according to a sixth embodiment
  • FIG. 14 is a timing waveform diagram showing an operation example of the semiconductor circuit according to the sixth embodiment
  • 64 is a circuit diagram showing an operation example of the memory cell shown in FIG. 63
  • FIG. FIG. 64 is another circuit diagram showing an operation example of the memory cell shown in FIG. 63
  • FIG. 64 is another circuit diagram showing an operation example of the memory cell shown in FIG. 63
  • FIG. 64 is another circuit diagram showing an operation example of the memory cell shown in FIG. 63
  • FIG. 64 is another circuit diagram showing an operation example of the memory cell shown in FIG. 63
  • FIG. 11 is a timing waveform diagram showing an example of initialization operation in a semiconductor circuit according to a sixth embodiment
  • FIG. 64 is another circuit diagram showing an operation example of the memory cell shown in FIG. 63;
  • FIG. 11 is a timing waveform diagram showing an example of initialization operation in a semiconductor circuit according to a sixth embodiment
  • FIG. 64 is another circuit diagram showing an operation example of the memory cell shown in FIG. 63;
  • FIG. 64 is another circuit diagram showing an operation example of the memory cell shown in FIG. 63;
  • FIG. 14 is a circuit diagram showing a configuration example of a memory cell according to a modification of the sixth embodiment; 1 is a perspective view showing an external configuration of a smartphone to which an embodiment is applied;
  • FIG. FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration example of a memory cell according to a modification;
  • FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration example of a memory cell according to another modification;
  • FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration example of a memory cell according to another modification;
  • FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration example of a memory cell according to another modification;
  • FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration example of a memory cell according to another modification;
  • FIG. 1 shows a configuration example of a semiconductor circuit (semiconductor circuit 1) according to an embodiment.
  • the semiconductor circuit 1 is a circuit that stores data.
  • the semiconductor circuit 1 includes a control section 11 , a memory circuit 20 , and power switch sections 12 and 13 .
  • the memory circuit 20 has a memory cell array 21 and drive units 22 and 26 .
  • the control unit 11 is configured to control the operation of the memory circuit 20 . Specifically, the control unit 11 writes data to the memory circuit 20 based on a write command and write data supplied from the outside, and writes data to the memory circuit 20 based on a read command supplied from the outside. It is designed to read data from The control unit 11 also supplies the power control signal PSH to the power switch unit 12 and the power control signal PSL to the power switch unit 13, thereby controlling the supply of the power supply voltages VDD and VSS to the memory cell array 21. also has
  • the memory cell array 21 has a plurality of memory cells 10 arranged in a matrix.
  • FIG. 2 shows a configuration example of the memory cell 10.
  • FIG. FIG. 3 shows a configuration example of the memory cell array 21.
  • the memory cell array 21 has a plurality of word lines WL, a plurality of bit lines BL, a plurality of bit lines BLB, and a plurality of control lines PL.
  • the word line WL extends in the horizontal direction in FIGS. 2 and 3, one end of the word line WL is connected to the drive section 22, and the signal SWL is applied to the word line WL by the drive section 22.
  • the bit line BL extends in the vertical direction in FIGS. 2 and 3, and one end of the bit line BL is connected to the driver 26.
  • the bit line BLB extends in the vertical direction in FIGS.
  • the control line PL extends in the horizontal direction in FIGS. 2 and 3, one end of the control line PL is connected to the drive section 22, and the signal SPL is applied to the control line PL by the drive section 22. .
  • the memory cell 10 has an SRAM circuit 30 and a memory circuit 40 .
  • the SRAM circuit 30 is a volatile memory circuit and is configured to store 1-bit data by positive feedback.
  • the SRAM circuit 30 has transistors 31-36.
  • Transistors 31 and 33 are P-type MOS transistors, and transistors 32, 34, 35 and 36 are N-type MOS transistors.
  • the transistor 31 has a gate connected to the node N1, a source connected to the power supply node NVDD, and a drain connected to the node N2.
  • the transistor 32 has a gate connected to the node N1, a source connected to the power supply node NVSS, and a drain connected to the node N2.
  • Transistors 31 and 32 form an inverter IV1.
  • Inverter IV1 inverts voltage VN1 at node N1 and outputs the inverted result to node N2.
  • the transistor 33 has a gate connected to the node N2, a source connected to the power supply node NVDD, and a drain connected to the node N1.
  • Transistor 34 has a gate connected to node N2, a source connected to power supply node NVSS, and a drain connected to node N1.
  • Transistors 33 and 34 form inverter IV2.
  • Inverter IV2 inverts voltage VN2 at node N2 and outputs the inverted result to node N1.
  • Transistor 35 has a gate connected to word line WL, a source connected to bit line BL, and a drain connected to node N1.
  • Transistor 36 has a gate connected to word line WL, a source connected to bit line BLB, and a drain connected to node N2.
  • the input terminal of the inverter IV1 and the output terminal of the inverter IV2 are connected to each other via the node N1, and the input terminal of the inverter IV2 and the output terminal of the inverter IV1 are connected to each other via the node N2.
  • the SRAM circuit 30 stores 1-bit data by positive feedback. Data is written to or read from the SRAM circuit 30 via the bit lines BL and BLB by turning on the transistors 35 and 36 .
  • the memory circuit 40 has memory elements 41 and 42 .
  • the memory elements 41 and 42 are non-volatile memory elements, and in this example are configured using ferroelectric capacitors.
  • Each of the storage elements 41 and 42 is configured to store information by utilizing the fact that the capacitive state reversibly changes according to the polarity of the voltage difference between the terminals.
  • One end of the storage element 41 is connected to the node N1, and the other end is connected to the control line PL.
  • Storage element 42 has one end connected to node N2 and the other end connected to control line PL.
  • Each of the storage elements 41 and 42 can set the capacity state to the large capacity state CH or the small capacity state CL.
  • the large capacitance state CL is a state in which the capacitance value between both ends is large
  • the small capacitance state CS is a state in which the capacitance value between both ends is small.
  • the capacity state of the storage element 41 changes to the small capacity state CS.
  • the capacitance state is set to the large capacitance state CL.
  • the storage element 42 is set to the small capacity state CS when the voltage of the terminal connected to the node N2 is higher than the voltage of the terminal connected to the control line PL by a predetermined amount or more. , the voltage of the terminal connected to the node N2 is lower than the voltage of the terminal connected to the control line PL by a predetermined amount or more, the capacitance state is set to the large capacitance state CL.
  • the storage circuit 40 is provided in addition to the SRAM circuit 30, the storage circuit 40 is provided.
  • the semiconductor circuit 1 for example, when the standby operation is performed by turning off the power switch units 12 and 13 (FIG. 1), by performing the store operation immediately before the standby operation, the memory is stored as a volatile memory.
  • Data stored in the SRAM circuit 30 can be stored in the storage circuit 40, which is a non-volatile memory.
  • the data stored in the storage circuit 40 can be stored in the SRAM circuit 30 by performing the restore operation immediately after the standby operation.
  • the state of each memory cell 10 can be returned to the state before the power supply is stopped in a short time.
  • the memory elements 41 and 42 have insufficient ferroelectric properties immediately after manufacturing, and it is difficult to stably store data. Therefore, in the semiconductor circuit 1, for example, before shipment, the memory elements 41 and 42 are initialized by applying AC signals to improve the ferroelectric characteristics of the memory elements 41 and 42. to stably store data. Note that the semiconductor circuit 1 may perform this initialization operation not only before shipment but also periodically after shipment, for example. Even in this case, the storage elements 41 and 42 can stably store data. The semiconductor circuit 1 also has a function of performing such an initialization operation.
  • the power switch unit 12 is configured to turn on and off the supply of the power supply voltage VDD to the power supply node NVDD based on the power control signal PSH.
  • the power switch unit 13 is configured to turn on/off the supply of the power supply voltage VSS to the power node NVSS based on the power control signal PSL.
  • FIG. 4 shows a configuration example of the power switch units 12 and 13.
  • the power switch section 12 has a P-type MOS transistor.
  • the power control signal PSH is supplied to the gate of this transistor, the power supply voltage VDD is supplied to the source, and the drain is connected to the node NVDD.
  • the power switch unit 13 has an N-type MOS transistor.
  • the power control signal PSL is supplied to the gate of this transistor, the power supply voltage VSS is supplied to the source, and the drain is connected to the node NVSS.
  • the power switch units 12 and 13 are turned on to supply the power supply voltages VDD and VSS to the memory cell array 21 .
  • the power switch units 12 and 13 are turned off to stop supplying the power supply voltages VDD and VSS to the memory cell array 21.
  • power consumption can be reduced by such so-called power gating.
  • power supply control is collectively performed for the entire memory cell array 21, but the present invention is not limited to this.
  • part of the memory cell array 21 may be capable of power supply control.
  • the memory cell array 21 is divided into four blocks in this example.
  • the power switch section 12 is provided with four transistors respectively connected to these four blocks
  • the power switch section 13 is provided with four transistors respectively connected to these four blocks.
  • power control can be performed for each of the four blocks in the memory cell array 21 as a unit. Further, in the example shown in FIG.
  • the power switch section 12 is provided with a plurality of transistors respectively connected to the plurality of memory cells 10 in the memory cell array 21, and the power switch section 13 is provided with a plurality of transistors connected to the plurality of memory cells 10 respectively. A plurality of transistors are provided.
  • power control can be performed for each of the plurality of memory cells 10 as a unit.
  • more detailed power control can be performed.
  • a P-type MOS transistor is provided in the power switch section 12 and an N-type MOS transistor is provided in the power switch section 13, but the present invention is not limited to this.
  • the power switch section 12 is provided with a transfer gate composed of a P-type MOS transistor and an N-type MOS transistor
  • the power switch section 13 is provided with a P-type MOS transistor and an N-type MOS transistor.
  • a transfer gate consisting of a MOS transistor of the type may be provided.
  • a drive circuit DRV that drives the transistors in the power switch units 12 and 13 may be provided. This drive circuit DRV may adjust the delay time or adjust the slew rate, for example.
  • the drive section 22 (FIG. 1) is configured to apply the signal SWL to the word line WL and the signal SPL to the control line PL based on the control signal supplied from the control section 11 .
  • FIG. 9 shows a configuration example of the drive unit 22.
  • the drive section 22 has a drive control section 23 , an address decoder 24 and a plurality of drive circuits 25 .
  • the drive control section 23 is configured to control the operation of the drive section 22 based on instructions from the control section 11 . Specifically, the drive control unit 23 controls the operation of the address decoder 24 and also controls the operations of the plurality of drive circuits 25 using control signals WLEN, WLON, and PLON.
  • the address decoder 24 is configured to generate an address decode signal ADD by decoding an address for writing data or an address for reading data based on an instruction from the drive control unit 23 .
  • Address decode signal ADD is a signal of a plurality of bits, and the plurality of bits correspond to the plurality of word lines WL in memory cell array 21, respectively.
  • a plurality of drive circuits 25 are provided corresponding to a plurality of bits included in the address decode signal ADD, and configured to drive a plurality of word lines WL and a plurality of control lines PL in the memory cell array 21 .
  • the drive circuit 25 has a logical sum (OR) circuit 51 , a logical product (AND) circuit 52 and a buffer 53 .
  • the logical sum circuit 51 is configured to obtain the logical sum of the control signal WLEN and the signal of the corresponding bit among the plurality of bits included in the address decode signal ADD.
  • the logical product circuit 52 is configured to obtain the logical product of the output signal of the logical sum circuit 51 and the control signal WLON, and drive the word line WL based on the logical product.
  • the buffer 53 is configured to drive the control line PL based on the control signal PLON.
  • the drive control unit 23 sets the control signal WLEN to a low level, sets the control signal WLON to a high level, and sets the control signal Bring PLON to a low level.
  • the address decoder 24 then generates an address decode signal ADD.
  • the drive unit 22 applies the high level signal SWL to one word line WL corresponding to the address decode signal ADD among the plurality of word lines WL, and also applies the high level signal SWL to the other word lines WL. is applied with a signal SWL which is at a low level.
  • the driving section 22 applies the low level signal SPL to all the control lines PL.
  • the drive control unit 23 sets the control signal WLEN to low level and the control signal WLON to low level. , to generate the control signal PLON.
  • the driving section 22 applies the low-level signal SWL to all the word lines WL, and applies the signal SPL corresponding to the control signal PLON to all the control lines PL.
  • the drive control unit 23 sets the control signal WLEN to high level, sets the control signal WLON to high level, and controls the control signal WLEN.
  • Signal PLON is transitioned between high and low levels.
  • the drive unit 22 applies the high-level signal SWL to all the word lines WL, and applies the AC signal corresponding to the control signal PLON to all the control lines PL as the signal SPL.
  • the drive unit 26 is configured to write data to the memory cell array 21 or read data from the memory cell array 21 via the bit lines BL and BLB based on control signals supplied from the control unit 11 .
  • FIG. 10 shows a configuration example of the driving section 26. As shown in FIG. This FIG. 10 depicts a circuit portion related to a pair of bit lines BL and BLB in the driving section 26 .
  • the drive section 26 has a drive control section 27 , a write circuit 28 , a precharge circuit 29 and a sense amplifier 59 .
  • the drive control section 27 is configured to control the operation of the drive section 26 based on instructions from the control section 11 . Specifically, drive control unit 27 controls the operation of write circuit 28 using control signals WE, WU and data signal DT, controls the operation of precharge circuit 29 using control signal PC, and controls the operation of precharge circuit 29 using control signal PC. The detection result of the amplifier 59 is received.
  • the write circuit 28 is configured to drive the bit lines BL and BLB based on data to be written.
  • the write circuit 28 has inverters 54 to 56 , an OR circuit 61 , an inverter 62 , a transfer gate 63 , an inverter 64 , a transfer gate 65 , an inverter 66 and a transfer gate 67 .
  • the inverter 54 is configured to generate an inverted signal of the data signal DT indicating data to be written.
  • Inverter 55 is configured to generate an inverted signal of the output signal of inverter 54 .
  • Inverter 56 is configured to produce an inverted signal of the output signal of inverter 54 .
  • OR circuit 61 is configured to generate a logical sum of control signal WE and control signal WU.
  • Inverter 62 is configured to generate an inverted signal of the output signal of OR circuit 61 .
  • Transfer gate 63 is configured to apply the output signal of inverter 55 to bit line BL based on the output signal of OR circuit 61 and the output signal of inverter 62 .
  • Inverter 64 is configured to generate an inverted signal of control signal WE.
  • Transfer gate 65 is configured to apply the output signal of inverter 54 to bit line BLB based on control signal WE and the output signal of inverter 64 .
  • Inverter 66 is configured to generate an inverted signal of control signal WU.
  • Transfer gate 67 is configured to apply the output signal of inverter 56 to bit line BLB based on control signal WU and the output signal of inverter 66 .
  • the drive control section 27 sets the control signal WE to a high level, sets the control signal WU to a low level, and generates a data signal DT indicating data to be written.
  • transfer gates 63 and 65 are turned on, and write circuit 28 applies data signal DT to bit line BL and an inverted signal of data signal DT to bit line BLB.
  • the drive control section 27 sets the control signal WE to a low level, sets the control signal WU to a high level, and sets the data Signal DT is transitioned between a high level and a low level.
  • transfer gates 63 and 67 are turned on, and write circuit 28 applies an AC signal corresponding to data signal DT to bit lines BL and BLB.
  • the signal on bit line BL and the signal on bit line BLB are in phase with each other.
  • the precharge circuit 29 is configured to precharge the bit lines BL and BLB.
  • the precharge circuit 29 has transistors 68 and 69 .
  • Transistors 68 and 69 are P-type MOS transistors.
  • the transistor 68 has a gate supplied with a control signal PC, a source supplied with a power supply voltage VDD, and a drain connected to the bit line BL.
  • the transistor 69 has a gate supplied with a control signal PC, a source supplied with a power supply voltage VDD, and a drain connected to the bit line BLB.
  • the sense amplifier 59 is configured to read data from the memory cell 10 based on the voltage on the bit line BL and the voltage on the bit line BLB, and supply the read result to the drive control section 27 .
  • the inverter IV1 corresponds to a specific example of the "first inverter” in the present disclosure.
  • the inverter IV2 corresponds to a specific example of “second inverter” in the present disclosure.
  • the control line PL corresponds to a specific example of "first control line” in the present disclosure.
  • the memory circuit 40 corresponds to a specific example of "first memory circuit” in the present disclosure.
  • the memory element 41 corresponds to a specific example of "first memory element” in the present disclosure.
  • the memory element 42 corresponds to a specific example of “second memory element” in the present disclosure.
  • the power switch unit 12 corresponds to a specific example of "first power switch” in the present disclosure.
  • the power switch unit 13 corresponds to a specific example of "second power switch” in the present disclosure.
  • the transistor 35 corresponds to a specific example of "first transistor” in the present disclosure.
  • the transistor 36 corresponds to a specific example of “second transistor” in the present disclosure.
  • the drive units 22 and 26 correspond to a specific example of "drive unit” in the present disclosure.
  • the transfer gate 63 corresponds to a specific example of "first switch” in the present disclosure.
  • the transfer gate 65 corresponds to a specific example of "second switch” in the present disclosure.
  • the transfer gate 67 corresponds to a specific example of "third switch” in the present disclosure.
  • the control unit 11 controls operations of the memory circuit 20 . Specifically, the control unit 11 writes data to the memory circuit 20 based on a write command and write data supplied from the outside, and writes data to the memory circuit 20 based on a read command supplied from the outside. Read data from The control unit 11 also supplies the power control signal PSH to the power switch unit 12 and the power control signal PSL to the power switch unit 13 , thereby controlling the supply of the power supply voltages VDD and VSS to the memory cell array 21 .
  • the power switch unit 12 turns on and off the supply of the power supply voltage VDD to the power supply node NVDD based on the power control signal PSH.
  • the power switch unit 13 turns on and off the supply of the power voltage VSS to the power node NVSS based on the power control signal PSL.
  • the power supply voltage VDD and the power supply voltage VSS are supplied to the memory cell array 21 by turning on the power switch units 12 and 13 .
  • the drive unit 22 of the memory circuit 20 applies the signal SWL to the word line WL and the signal SPL to the control line PL based on the control signal supplied from the control unit 11 .
  • the drive unit 26 writes data to the memory cell array 21 via the bit lines BL and BLB based on the control signal and data supplied from the control unit 11 . Further, the drive unit 26 reads data from the memory cell array 21 via the bit lines BL and BLB based on the control signal supplied from the control unit 11 and supplies the read data to the control unit 11 .
  • the semiconductor circuit 1 stores data in the SRAM circuit 30, which is a volatile memory, in the normal operation OP1. For example, when the standby operation OP3 is performed by turning off the power switch units 12 and 13, the semiconductor circuit 1 performs the store operation OP2 immediately before the standby operation OP3 so that the SRAM circuit 30, which is a volatile memory, is stored. is stored in the storage circuit 40, which is a non-volatile memory. Then, the semiconductor circuit 1 causes the SRAM circuit 30 to store the data stored in the storage circuit 40 by performing the restore operation OP4 immediately after the standby operation OP3. This operation will be described in detail below.
  • 11A and 11B show a waveform of the power control signal PSH and a waveform of the power control signal PSL, respectively.
  • (C) shows the waveform of the voltage (power supply voltage VDD1) at the power supply node NVDD
  • D shows the waveform of the signal SPL
  • (E) shows the waveform of the voltage (voltage VN1) at the node N1
  • (F ) shows the waveform of the voltage (voltage VN2) at the node N2
  • (G) shows the waveform of the voltage (voltage V41) at one end of the storage element 41 viewed from the other end
  • (H) shows the waveform of the other end of the storage element 42.
  • 4 shows the waveform of the voltage (voltage V42) at one end viewed from .
  • FIGS. 12A to 12E show the operating states of the memory cell 10.
  • FIG. 12A shows the state in normal operation OP1
  • FIGS. 12B and 12C show the states in store operation OP2
  • FIG. 12D shows the state in standby operation OP3.
  • FIG. 12E shows the state in the restore operation OP4.
  • the inverters IV1 and IV2 are shown symbolically.
  • Normal operation OP1 The semiconductor circuit 1 writes data to or reads data from the SRAM circuit 30, which is a volatile memory, by performing the normal operation OP1.
  • the control unit 11 sets the power control signal PSH to low level and the power control signal PSL to high level ((A) and (B) in FIG. 11).
  • the power switch units 12 and 13 (FIG. 1) are turned on, the power supply voltage VDD is supplied to the memory cell array 21 as the power supply voltage VDD1 (FIG. 11C), and the power supply voltage VSS is supplied to the memory cell array 21. be done.
  • the driving section 22 changes the signal SPL to a low level (low level voltage VL) (FIGS. 11(D) and 12A).
  • the semiconductor circuit 1 writes data to or reads data from the SRAM circuit 30 of the memory cell 10.
  • the signal SWL is set to a high level to turn on the transistors 35 and 36 .
  • the voltage of one of the bit lines BL, BLB changes according to the data stored in the SRAM circuit 30.
  • FIG. The sense amplifier 59 of the driving section 26 reads the data stored in the SRAM circuit 30 by detecting the voltage difference between the bit lines BL and BLB.
  • the semiconductor circuit 1 causes the storage circuit 40 to store the data stored in the SRAM circuit 30 by performing the store operation OP2 before performing the standby operation OP3.
  • the memory cell 10 causes the storage circuit 40 to store the data stored in the SRAM circuit 30 using two steps.
  • the driving section 22 sets the signal SPL to high level in the first step, and sets the signal SPL to low level in the second step ((D) in FIG. 11).
  • the capacitive states of the storage elements 41 and 42 of the storage circuit 40 are set according to the data stored in the SRAM circuit 30 .
  • the driving section 22 sets the signal SPL to high level (high level voltage VH).
  • high level voltage VH high level voltage VH
  • the voltage VN1 at the node N1 is the high level voltage VH
  • the voltage VN2 at the node N2 is the low level voltage VL. Therefore, in the memory cell 10, the voltage V42 at one end viewed from the other end of the storage element 42 is "- ⁇ V".
  • “ ⁇ V” is the difference (VH ⁇ VL) between voltage VH and voltage VL.
  • the capacity state of the storage element 42 becomes the large capacity state CL.
  • the capacitance state of the memory element 41 does not change.
  • the driving section 22 sets the signal SPL to low level (low level voltage VL).
  • VL low level voltage
  • the voltage V41 at one end viewed from the other end of the storage element 41 is "+ ⁇ V".
  • the capacity state of the storage element 41 becomes the small capacity state CS.
  • the voltage V42 at one end viewed from the other end of the memory element 42 is 0 V, the capacity state of the memory element 42 does not change and maintains the large capacity state CL.
  • the signal SPL is set to high level in the first step and set to low level in the second step, but the present invention is not limited to this.
  • the signal SPL may be brought to a low level in the first step and the signal SPL to a high level in the second step.
  • the control unit 11 sets the power control signal PSH to high level and the power control signal PSL to low level ((A) and (B) in FIG. 11).
  • the power switch units 12 and 13 are turned off, and the supply of the power supply voltages VDD and VSS to the memory cell array 21 is stopped (FIG. 11(C)).
  • FIG. 12D the capacitive states of the memory elements 41 and 42 are maintained.
  • restore operation OP4 Next, restore operation OP4 will be described.
  • the semiconductor circuit 1 causes the SRAM circuit 30 to store the data stored in the storage elements 41 and 42 by performing the restore operation OP4.
  • the control unit 11 sets the power control signal PSH to low level and the power control signal PSL to high level ((A) and (B) in FIG. 11).
  • the power switch units 12 and 13 are turned on, the power supply voltage VDD is supplied to the memory cell array 21 as the power supply voltage VDD1 (FIG. 11(C)), and the memory cell array 21 is supplied with the power supply voltage VSS.
  • the drive unit 22 changes the signal SPL to a low level (low level voltage VL) (FIGS. 11(D) and 12E).
  • the node N1 is connected to the control line PL via the memory element 41, and the node N2 is connected to the control line PL via the memory element . Since the capacitive states of the memory elements 41 and 42 are different from each other, the voltage state in the SRAM circuit 30 is determined according to the capacitive states of the memory elements 41 and 42 .
  • the capacity state of the memory element 41 is the small capacity state CS
  • the capacity state of the memory element 42 is the large capacity state CL.
  • the inverter IV2 drives the storage element 41 and the inverter IV1 drives the storage element 42
  • the voltage at the node N1 to which the storage element 41 with a small capacitance value is connected tends to be high, and the storage element 42 with a large capacitance value is likely to have a high voltage.
  • the voltage of the node N2 connected to is unlikely to rise.
  • the voltage VN1 at the node N1 becomes the high level voltage VH
  • the voltage VN2 at the node N2 becomes the low level voltage VL.
  • the SRAM circuit 30 stores data according to the data stored in the storage elements 41 and 42.
  • the semiconductor circuit 1 After that, the semiconductor circuit 1 performs normal operation OP1 (FIG. 12A). Thereafter, the semiconductor circuit 1 repeats the store operation OP2, the standby operation OP3, the restore operation OP4, and the normal operation OP1 in this order.
  • the semiconductor circuit 1 performs the store operation OP2 immediately before the standby operation OP3, thereby storing the data stored in the SRAM circuit 30, which is a volatile memory, in the storage element 41 of the storage circuit 40, which is a nonvolatile memory. , 42. Then, the semiconductor circuit 1 causes the SRAM circuit 30 to store the data stored in the storage elements 41 and 42 by performing the restore operation OP4 immediately after the standby operation OP3. As a result, in the semiconductor circuit 1, the state of each memory cell 10 can be returned to the state before the power supply was stopped in a short time after the power supply is restarted.
  • the semiconductor circuit 1 is initialized by applying AC signals to the storage elements 41 and 42 before shipment, thereby improving ferroelectric characteristics of the storage elements 41 and 42 and stabilizing the storage elements 41 and 42. to store the data. Such an initialization operation will be described in detail below.
  • FIG. 13A and 13B show an example of the initialization operation of a given memory cell 10 in the semiconductor circuit 1.
  • FIG. 13A shows the waveform of the power control signal PSH
  • FIG. 13B shows the waveform of the power control signal PSL.
  • C shows the waveform of signal SWL
  • D shows the waveform of signal SBL on bit line BL
  • E shows the waveform of signal SBLB on bit line BLB
  • F shows signal SPL.
  • FIG. 13G shows waveforms of voltages V41 and V42 in the memory elements 41 and 42.
  • the semiconductor circuit 1 starts the initialization operation OPinit at timing t1.
  • the control section 11 sets the power control signal PSH to high level and the power control signal PSL to low level (FIGS. 13A and 13B).
  • the power switch units 12 and 13 are turned off, and the supply of the power supply voltages VDD and VSS to the memory cell array 21 is stopped.
  • the driving section 22 changes the signal SWL in all the word lines WL from low level to high level (FIG. 13(C)). Specifically, in FIG. 9, the drive control unit 23 sets the control signal WLEN to high level and also sets the control signal WLON to high level. As a result, the driving section 22 applies the high level signal SWL to all the word lines WL to activate all the word lines WL.
  • the driving section 26 causes the signals SBL and SBLB on all the bit lines BL and BLB to transition between high level and low level, for example.
  • the drive control unit 27 sets the control signal WE to a low level, sets the control signal WU to a high level, and causes the data signal DT to transition between a high level and a low level.
  • transfer gates 63 and 67 are turned on, and write circuit 28 applies an AC signal corresponding to data signal DT to bit lines BL and BLB.
  • the drive unit 26 can apply this AC signal to all bit lines BL and bit lines BLB, for example.
  • the driving section 26 changes the signals SBL and SBLB from low level to high level at timing t3, and changes the signals SBL and SBLB from high level to low level at timing t4.
  • the driving section 22 causes the signal SPL in all the control lines PL to transition between high level and low level.
  • the drive control unit 23 causes the control signal PLON to transition between a high level and a low level.
  • the drive unit 22 applies an AC signal corresponding to the control signal PLON to all the control lines PL as the signal SPL.
  • the driving section 22 changes the signal SPL from low level to high level at timing t4, and changes the signal SPL from high level to low level at timing t5.
  • FIG. 14A shows the operating state of the memory cell 10 during the period from timing t3 to t4, and FIG. 14B shows the operating state of the memory cell 10 during the period from timing t4 to t5.
  • signals SBL and SBLB are at high level (high level voltage VH) and signal SPL is at low level (low level voltage VL). Therefore, the voltages V41 and V42 in the memory elements 41 and 42 are "+ ⁇ V”.
  • the signals SBL and SBLB are at low level and the signal SPL is at high level. Therefore, the voltages V41 and V42 in the memory elements 41 and 42 are "- ⁇ V".
  • both of the voltages V41 and V42 in the storage elements 41 and 42 become "+V” or "-V" in each of the two steps during the period from timing t3 to t5.
  • the initialization operation OPinit the operation during the period from timing t3 to t5 is repeated, for example, hundreds to thousands of times.
  • AC signals are applied to the storage elements 41 and 42.
  • FIG. ferroelectric characteristics of the memory elements 41 and 42 can be improved.
  • the power switch units 12 and 13 are turned off in the initialization operation OPinit.
  • the drive unit 26 applies signals SBL and SBLB, which are AC signals in phase with each other, to the bit lines BL and BLB, and the drive unit 22 applies the signal SPL, which is an AC signal, to the control line PL. I made it Thereby, in the semiconductor circuit 1, the initialization operation can be performed in a short time compared with the case of the comparative example shown below.
  • the drive unit 26 mutually controls the bit lines BL and BLB in the initialization operation OPinit in the same manner as when writing data to the memory cell array 21 or reading data from the memory cell array 21. It is configured to apply an alternating signal of opposite phase.
  • FIG. 15A and 15B show an example of the initialization operation of a given memory cell 10 in the semiconductor circuit 1R.
  • FIG. 15A shows the waveform of the power control signal PSH
  • FIG. 15B shows the waveform of the power control signal PSL.
  • C shows the waveform of signal SWL
  • D shows the waveform of signal SBL on bit line BL
  • E shows the waveform of signal SBLB on bit line BLB
  • F shows signal SPL.
  • G shows waveforms of voltages V41 and V42 in the memory elements 41 and 42.
  • FIG. 15A shows the waveform of the power control signal PSH
  • FIG. 15B shows the waveform of the power control signal PSL.
  • C shows the waveform of signal SWL
  • D shows the waveform of signal SBL on bit line BL
  • E shows the waveform of signal SBLB on bit line BLB
  • F shows signal SPL.
  • G shows waveforms of voltages V41 and V42 in the memory elements 41 and 42.
  • the control unit 11 of the semiconductor circuit 1R sets the power control signal PSH to high level and the power control signal PSL to low level ((A) and (B) in FIG. 15).
  • the power switch units 12 and 13 are turned off, and the supply of the power supply voltages VDD and VSS to the memory cell array 21 is stopped.
  • the driving section 22 changes the signal SWL from low level to high level (FIG. 15(C)).
  • the driving section 26 causes the signals SBL and SBLB to transition between high level and low level.
  • the driving unit 26 changes the signal SBL from low level to high level and changes the signal SBLB from high level to low level at timing t13, and changes the signal SBL from high level to low level at timing t15. and change the signal SBLB from low level to high level.
  • the driving section 22 causes the signal SPL to transition between the high level and the low level.
  • the driving section 22 changes the signal SPL from low level to high level at timing t14, and changes the signal SPL from high level to low level at timing t16.
  • FIG. 16A shows the operating state of the memory cell 10 during the period from timing t13 to t14
  • FIG. 16B shows the operating state of the memory cell 10 during the period from timing t14 to t15
  • FIG. FIG. 16D shows the operating state of the memory cell 10 during the period from timing t15 to t16
  • FIG. 16D shows the operating state of the memory cell 10 during the period from timing t16 to t17.
  • the signal SBL is at high level
  • the signal SBLB is at low level
  • the signal SPL is at low level. Therefore, the voltage V41 in the memory element 41 becomes "+ ⁇ V", and the voltage V42 in the memory element 42 becomes 0V.
  • the signal SBL is at high level
  • the signal SBLB is at low level
  • the signal SPL is at high level. Therefore, the voltage V41 in the memory element 41 becomes 0V, and the voltage V42 in the memory element 42 becomes "- ⁇ V".
  • the signal SBL is at low level
  • the signal SBLB is at high level
  • the signal SPL is at high level, as shown in FIG. 16C. Therefore, the voltage V41 in the memory element 41 becomes "- ⁇ V", and the voltage V42 in the memory element 42 becomes 0V.
  • the signal SBL is at low level
  • the signal SBLB is at high level
  • the signal SPL is at low level, as shown in FIG. 16D. Therefore, the voltage V41 in the memory element 41 becomes 0 V
  • the voltage V42 in the memory element 42 becomes "+ ⁇ V".
  • this initialization operation OPinit only one of the voltages V41 and V42 in the memory elements 41 and 42 becomes "+V" or "-V" in each of the four steps during the period from timing t13 to t17.
  • the initialization operation OPinit according to the comparative example, the operation consisting of such four steps is repeated, so the initialization operation OPinit takes time.
  • a first power switch power switch unit 12
  • a second power switch capable of supplying a second power supply voltage (power supply voltage VSS) to the second power supply node (power supply node NVSS)
  • the drive units 22 and 26 turn on the word line WL and turn on the word line WL while the first power switch (power switch unit 12) and the second power switch (power switch unit 13) are on. a first driving operation of applying signals of logic levels different from each other to the bit line (bit line BL) and the second bit line (bit line BLB); While the second power switch (power switch unit 13) is in the OFF state, the word line WL is activated, and the first bit line (bit line BL) and the second bit line (bit line BLB) are turned on. , the second drive operation is performed by applying the first AC signal and the second AC signal, which are signals in phase with each other.
  • control unit (control unit 11 and drive units 22 and 26) further supplies the first AC signal and the second AC signal to the first control line (control line PL) in the second drive operation.
  • a third AC signal which is the opposite phase signal of the AC signal, is applied.
  • the drive unit 26 sets the voltages of the nodes N1 and N2 via the bit lines BL and BLB. can do.
  • the drive unit 26 can apply in-phase AC signals to the two storage elements 41 and 42 by applying in-phase AC signals to the bit lines BL and BLB. Therefore, in the semiconductor circuit 1, "+V" or "-V” can be applied to the two memory elements 41 and 42 at the same time, so that the initialization operation OPinit can be shortened.
  • the initialization operation OPinit is performed simultaneously for the plurality of memory cells 10 connected to the plurality of word lines WL. It can be performed. Thereby, the time of the initialization operation OPinit can be shortened. That is, if only one word line WL out of a plurality of word lines WL can be activated, such as when writing data, the initialization operation OPinit is performed for all the memory cells 10. In this case, since it is necessary to sequentially switch the word line WL to be activated among the plurality of word lines WL, the initialization operation OPinit takes time. On the other hand, in the semiconductor circuit 1, since the plurality of word lines WL are activated simultaneously in the initialization operation OPinit, the initialization operation OPinit can be performed simultaneously for the plurality of memory cells 10. time can be shortened.
  • the first inverter and the second inverter connected to the first power supply node and the second power supply node are connected to the first power supply node by turning on the first inverter and the second inverter. and a second power switch capable of supplying the second power supply voltage to the second power node when turned on, and a controller.
  • the control unit activates the word line while the first power switch and the second power switch are in an ON state, and applies signals of logic levels different from each other to the first bit line and the second bit line.
  • the word line is activated and the first bit line and the second bit line are supplied with , the second drive operation is performed by applying the first AC signal and the second AC signal, which are signals in phase with each other.
  • the initialization operation time can be shortened.
  • the driving section 22 applies the same signal SPL to all the control lines PL, but the present invention is not limited to this.
  • the control lines PL may be selectively driven based on the address decode signal ADD generated by the address decoder 24, for example, like the driving section 22A shown in FIG.
  • the drive section 22A has a plurality of drive circuits 25A.
  • the drive circuit 25A has an AND circuit 53A.
  • the logical product circuit 53A is configured to obtain the logical product of the control signal PLON and the output signal of the logical sum circuit 51, and drive the control line PL based on the logical product.
  • the semiconductor circuit according to this modification can perform, for example, a store operation or a restore operation on a row-by-row basis.
  • the drive control unit 23 sets the control signal WLEN to low level, sets the control signal WLON to low level, and generates the control signal PLON.
  • the address decoder 24 then generates an address decode signal ADD.
  • the drive unit 22A applies the signal SPL corresponding to the control signal PLON to one control line PL corresponding to the address decode signal ADD among the plurality of control lines PL, and applies the signal SPL corresponding to the control signal PLON to the other control lines PL.
  • a signal SPL which is at a low level, is applied to the line PL.
  • the semiconductor circuit according to this modification can perform store and restore operations on a row-by-row basis.
  • the semiconductor circuit according to this modification can perform the initialization operation in units of rows, for example.
  • the drive control unit 23 sets the control signal WLEN to a low level, sets the control signal WLON to a high level, and causes the control signal PLON to transition between a high level and a low level.
  • the address decoder 24 then generates an address decode signal ADD.
  • the driving section 22A applies the high-level signal SWL to one word line WL corresponding to the address decode signal ADD among the plurality of word lines WL, and applies the high level signal SWL to the other plurality of word lines WL. , apply a signal SWL which is at a low level.
  • the drive unit 22A applies the signal SPL corresponding to the control signal PLON to one control line PL corresponding to the address decode signal ADD among the plurality of control lines PL, and applies the signal SPL corresponding to the control signal PLON to the other control lines PL.
  • a signal SPL which is at a low level, is applied to PL.
  • the write circuit 28 of the driving section 26 when the memory elements 41 and 42 in the plurality of memory cells 10 are initialized, the write circuit 28 of the driving section 26 outputs an AC signal to Although applied to the bit line BL and the bit line BLB, it is not limited to this.
  • the precharge circuit may apply AC signals to the bit line BL and the bit line BLB, as in the driving section 26B shown in FIG.
  • the drive section 26B has a drive control section 27B, a write circuit 28B, and a precharge circuit 29B.
  • the drive control unit 27B is configured to control the operation of the drive unit 26B based on instructions from the control unit 11. Specifically, the drive control unit 27B controls the operation of the write circuit 28B using the control signal WE and the data signal DT, controls the operation of the precharge circuit 29B using the control signals PC and PD, and controls the operation of the precharge circuit 29B. The detection result of the amplifier 59 is received.
  • the write circuit 28B has inverters 54 and 55, an inverter 62, a transfer gate 63, and an inverter 64.
  • This write circuit 28B is obtained by omitting the inverter 56, the OR circuit 61, the inverter 66 and the transfer gate 67 from the write circuit 28 according to the first embodiment.
  • Inverter 62 is configured to generate an inverted signal of control signal WE.
  • Transfer gate 63 is configured to apply the output signal of inverter 55 to bit line BL based on control signal WE and the output signal of inverter 62 .
  • the precharge circuit 29B is configured to precharge the bit lines BL and BLB.
  • the precharge circuit 29B has transistors 68B and 69B.
  • Transistors 68B and 69B are N-type MOS transistors.
  • the transistor 68B has a gate supplied with a control signal PD, a source supplied with a power supply voltage VSS, and a drain connected to the bit line BL.
  • the transistor 69B has a gate supplied with a control signal PD, a source supplied with a power supply voltage VSS, and a drain connected to the bit line BLB.
  • the transistor 68 corresponds to a specific example of the "fourth switch” in the present disclosure.
  • the transistor 69 corresponds to a specific example of the "fifth switch” in the present disclosure.
  • the transistor 68B corresponds to a specific example of "sixth switch” in the present disclosure.
  • the transistor 69B corresponds to a specific example of "seventh switch” in the present disclosure.
  • the drive control section 27B sets the control signals PC and PD between the high level and the low level. transition.
  • the precharge circuit 29B applies an AC signal that transitions between a high level and a low level to the bit lines BL and BLB in the same manner as the write circuit 28 according to the first embodiment. do.
  • FIG. 19 shows an example of the initialization operation OPinit in a semiconductor circuit provided with two memory circuits 20.
  • A shows the waveform of the power control signal PSH
  • B shows the waveform of the power control signal PSL.
  • C) to (G) show the operating waveforms of one of the two memory circuits 20, and
  • H) to (L) show the operating waveforms of the other of the two memory circuits 20.
  • 19C to 19G shows the waveform of the signal SWL (signal SWL1)
  • D shows the waveform of the signal SBL (signal SBL1) on the bit line BL
  • E shows the waveform of the bit line BL
  • F shows the waveform of signal SPL (signal SPL1)
  • G shows the waveform of voltages V41 and V42 (voltages V411 and V421) in storage elements 41 and 42. shows the waveform.
  • 19(H) to (L) shows the waveform of the signal SWL (signal SWL2)
  • I shows the waveform of the signal SBL (signal SBL2) on the bit line BL
  • J shows the waveform of the bit line BL.
  • (K) shows the waveform of signal SPL (signal SPL2)
  • (L) shows the waveform of voltages V41 and V42 (voltages V412 and V422) in storage elements 41 and 42. shows the waveform.
  • the signals SBL1 and SBL2 in the two memory circuits 20 are opposite in phase ((D) and (I) in FIG. 19)
  • the signals SBLB in the two memory circuits 20 are in opposite phase ((E) in FIG. 19).
  • (J)) and the signals SPL1 and SPL2 in the two memory circuits 20 are opposite in phase (FIGS. 19(F) and (K)).
  • the two memory circuits 20 are configured to operate using AC signals of opposite phases to each other. Peak values can be suppressed.
  • FIGS. 2 and 3 a plurality of control lines PL extending in the horizontal direction are provided, but the present invention is not limited to this. A plurality of control lines PL may be provided.
  • the semiconductor circuit according to this modification will be described in detail below.
  • This semiconductor circuit includes a memory cell array 21D, a drive section 22D, and a drive section 26D, like the semiconductor circuit 1 (FIG. 1) according to the above embodiment.
  • FIG. 20 shows a configuration example of the memory cell 10 in the memory cell array 21D.
  • FIG. 21 shows a configuration example of the memory cell array 21D.
  • word lines WL extend in the horizontal direction in FIGS. 20 and 21, one end of the word line WL is connected to the driving section 22D, and the signal SWL is applied to the word line WL by the driving section 22D.
  • the control line PL extends in the vertical direction in FIGS. 20 and 21, one end of the control line PL is connected to the drive section 26D, and the signal SPL is applied to the control line PL by the drive section 26D.
  • the drive unit 22D is configured to apply the signal SWL to the word line WL based on the control signal supplied from the control unit 11.
  • FIG. 22 shows a configuration example of the driving section 22D.
  • the drive section 22D has a drive control section 23D, an address decoder 24, and a plurality of drive circuits 25D.
  • the drive control unit 23D is configured to control the operation of the drive unit 22D based on instructions from the control unit 11. Specifically, the drive control section 23D controls the operation of the address decoder 24 and also controls the operations of the plurality of drive circuits 25D using control signals WLEN and WLON.
  • the driving circuit 25D has an OR circuit 51 and an AND circuit 52. This drive circuit 25D is obtained by omitting the buffer 53 from the drive circuit 25 (FIG. 9) according to the first embodiment.
  • the driving section 26D is configured to write data to the memory cell array 21 or read data from the memory cell array 21 via the bit lines BL and BLB based on the control signal supplied from the control section 11. Further, based on the control signal supplied from the control section 11, the driving section 26D also performs an operation of applying the signal SPL to the control line PL.
  • FIG. 23 shows a circuit portion related to the control line PL in the driving section 26D.
  • the drive section 26D has a drive control section 27D and a plurality of buffers 57D.
  • the drive control unit 27D controls the operation of the write circuit 28 using the control signals WE, WU and the data signal DT, similarly to the drive control unit 27 (FIG. 10) according to the first embodiment.
  • Signal PC is used to control the operation of precharge circuit 29 and to receive the detection result of sense amplifier 59 .
  • the drive control section 27D controls operations of the plurality of buffers 57D using the control signal PLON.
  • the multiple buffers 57D drive the multiple control lines PL in the memory cell array 21D based on the control signal PLON.
  • Second Embodiment> a semiconductor circuit 2 according to a second embodiment will be described.
  • a transistor is provided in the memory circuit of each memory cell.
  • the same reference numerals are assigned to substantially the same components as those of the semiconductor circuit 1 according to the first embodiment, and description thereof will be omitted as appropriate.
  • the semiconductor circuit 2 includes a memory cell array 71, a driving section 72, and a driving section 26, like the semiconductor circuit 1 (FIG. 1) according to the first embodiment.
  • FIG. 24 shows a configuration example of the memory cell 80 in the memory cell array 71.
  • FIG. FIG. 25 shows a configuration example of the memory cell array 71.
  • the memory cell array 71 has a plurality of word lines WL, a plurality of bit lines BL, a plurality of bit lines BLB, a plurality of control lines PL, and a plurality of control lines SL.
  • the control line SL extends in the horizontal direction in FIGS. 24 and 25, one end of the control line SL is connected to the drive section 72, and the drive section 72 applies the signal SSL to the control line SL.
  • the memory cell 80 has an SRAM circuit 30 and a memory circuit 90 .
  • the memory circuit 90 has transistors 91 and 92 and memory elements 41 and 42 .
  • Transistors 91 and 92 are N-type MOS transistors.
  • the transistor 91 has a gate connected to the control line SL, a drain connected to the node N1, and a source connected to one end of the storage element 41 .
  • the transistor 92 has a gate connected to the control line SL, a drain connected to the node N2, and a source connected to one end of the storage element 42 .
  • the drive unit 72 is configured to apply the signal SWL to the word line WL, the signal SPL to the control line PL, and the signal SSL to the control line SL based on the control signal supplied from the control unit 11 . be done.
  • FIG. 26 shows a configuration example of the driving section 72.
  • the drive section 72 has a drive control section 73 , an address decoder 24 and a plurality of drive circuits 75 .
  • the drive control unit 73 is configured to control the operation of the drive unit 72 based on instructions from the control unit 11 . Specifically, the drive control unit 73 controls the operation of the address decoder 24 and also controls the operations of the plurality of drive circuits 75 using control signals WLEN, WLON, PLON, and SLON.
  • the plurality of drive circuits 75 have OR circuits 51 , AND circuits 52 , buffers 53 and buffers 58 .
  • the buffer 58 is configured to drive the control line SL based on the control signal SLON.
  • the drive control unit 73 sets the control signal WLEN to a low level, sets the control signal WLON to a high level, and sets the control signal PLON is brought to a low level, and the control signal SLON is brought to a low level.
  • the address decoder 24 then generates an address decode signal ADD.
  • the drive unit 72 applies the high-level signal SWL to one word line WL corresponding to the address decode signal ADD among the plurality of word lines WL, and also applies the high level signal SWL to the other word lines WL. is applied with a signal SWL which is at a low level. Further, the drive unit 72 applies a low level signal SPL to all control lines PL and a low level signal SSL to all control lines SL.
  • the drive control section 73 sets the control signal WLEN to low level and the control signal WLON to low level. , to generate a control signal PLON and bring the control signal SLON to a high level.
  • the drive unit 72 applies the low-level signal SWL to all the word lines WL, applies the signal SPL corresponding to the control signal PLON to all the control lines PL, and applies the signal SPL to all the control lines SL. , apply the signal SSL which is at a high level.
  • the drive control section 73 sets the control signal WLEN to high level, sets the control signal WLON to high level, and controls the control signal WLEN to high level.
  • the signal SLON is brought to a high level, and the control signal PLON is transitioned between a high level and a low level.
  • the drive unit 72 applies the high-level signal SWL to all the word lines WL, applies the AC signal corresponding to the control signal PLON to all the control lines PL as the signal SPL, and applies the signal SPL to all the control lines PL.
  • a high level signal SSL is applied to the control line SL.
  • the memory circuit 90 corresponds to a specific example of the "first memory circuit” in the present disclosure.
  • the transistor 91 corresponds to a specific example of "third transistor” in the present disclosure.
  • the transistor 92 corresponds to a specific example of "fourth transistor” in the present disclosure.
  • 27A and 27B show a waveform of the power control signal PSH and a waveform of the power control signal PSL, respectively.
  • (C) shows the waveform of the voltage (power supply voltage VDD1) at the power supply node NVDD
  • D) shows the waveform of the signal SSL
  • E) shows the waveform of the signal SPL
  • F) shows the voltage at the node N1.
  • (voltage VN1) shows the waveform of the voltage (voltage VN2) at the node N2
  • (H) shows the waveform of the voltage (voltage V41) at one end of the storage element 41 viewed from the other end.
  • (I) show the waveform of the voltage (voltage V42) at one end of the storage element 42 viewed from the other end.
  • Normal operation OP1 In the normal operation OP1, the control unit 11 sets the power control signal PSH to low level and the power control signal PSL to high level (FIGS. 27A and 27B). As a result, the power switch units 12 and 13 (FIG. 1) are turned on, the power supply voltage VDD is supplied to the memory cell array 71 as the power supply voltage VDD1 (FIG. 27(C)), and the power supply voltage VSS is supplied to the memory cell array 71. be done. Then, the driving section 72 changes the signal SSL to a low level ((D) in FIG. 27). As a result, transistors 91 and 92 (FIG. 24) are turned off, and SRAM circuit 30 is electrically disconnected from storage elements 41 and 42. FIG. Further, the driving section 72 changes the signal SPL to a low level ((E) in FIG. 27).
  • the semiconductor circuit 2 writes data to or reads data from the SRAM circuit 30 of the memory cell 80.
  • FIG. This operation is the same as in the first embodiment.
  • Store operation OP2 In the store operation OP2, the driving section 72 sets the signal SSL to high level ((D) in FIG. 27). Thereby, transistors 91 and 92 (FIG. 24) are turned on, and SRAM circuit 30 is electrically connected to memory elements 41 and 42 .
  • the memory cell 80 causes the storage circuit 90 to store the data stored in the SRAM circuit 30 using two steps.
  • the driving section 72 sets the signal SPL to high level in the first step, and sets the signal SPL to low level in the second step (FIG. 27(E)).
  • the capacitive states of the storage elements 41 and 42 of the storage circuit 90 are set according to the data stored in the SRAM circuit 30 .
  • This operation is the same as in the first embodiment.
  • restore operation OP4 In the restore operation OP4, the driving section 72 sets the signal SSL to high level ((D) in FIG. 27). Thereby, transistors 91 and 92 (FIG. 24) are turned on, and SRAM circuit 30 is electrically connected to memory elements 41 and 42 .
  • the control unit 11 sets the power control signal PSH to low level and the power control signal PSL to high level ((A) and (B) in FIG. 27).
  • the power switch units 12 and 13 are turned on, the power supply voltage VDD is supplied to the memory cell array 71 as the power supply voltage VDD1 (FIG. 27(C)), and the memory cell array 71 is supplied with the power supply voltage VSS.
  • the driving section 72 changes the signal SPL to a low level ((E) in FIG. 27).
  • the voltage state in the SRAM circuit 30 is determined according to the capacitive states of the storage elements 41 and 42 . This operation is the same as in the first embodiment.
  • the drive unit 72 changes the signal SSL to a low level (FIG. 27(D)).
  • transistors 91 and 92 (FIG. 24) are turned off, and SRAM circuit 30 is electrically disconnected from storage elements 41 and 42 .
  • FIG. 28A and 28B show an example of the initialization operation of a given memory cell 80 in the semiconductor circuit 2.
  • FIG. 28A shows the waveform of the power control signal PSH
  • FIG. 28B shows the waveform of the power control signal PSL.
  • C shows the waveform of the signal SWL
  • D shows the waveform of the signal SSL
  • E shows the waveform of the signal SBL on the bit line BL
  • F shows the signal SBLB on the bit line BLB.
  • (G) shows the waveform of the signal SPL
  • (H) shows the waveforms of the voltages V41 and V42 in the storage elements 41 and 42.
  • the control section 11 sets the power control signal PSH to high level and the power control signal PSL to low level ((A) and (B) in FIG. 28).
  • the power switch units 12 and 13 are turned off, and the supply of the power supply voltages VDD and VSS to the memory cell array 71 is stopped.
  • the driving section 72 changes the signal SWL on all the word lines WL from low level to high level (FIG. 28 ( C)).
  • the driving section 72 changes the signal SSL in all the control lines SL from low level to high level (FIG. 28(D)). Specifically, in FIG. 26, the drive control unit 73 sets the control signal SLON to a high level. As a result, the drive unit 72 applies the high-level signal SSL to all the control lines SL.
  • the driving section 26 sets the signals SBL and SBLB on all the bit lines BL and BLB to high level, for example, as in the case of the first embodiment (FIG. 13). Transition between low levels.
  • the driving section 26 changes the signals SBL and SBLB from low level to high level at timing t23, and changes the signals SBL and SBLB from high level to low level at timing t24.
  • the driving section 72 changes the signal SPL in all the control lines PL between the high level and the low level, as in the case of the first embodiment (FIG. 13). transition.
  • the driving section 72 changes the signal SPL from low level to high level at timing t24, and changes the signal SPL from high level to low level at timing t25.
  • the initialization operation OPinit the operation during the period from timing t23 to t25 is repeated several hundred to several thousand times, for example.
  • AC signals are applied to the storage elements 41 and 42.
  • FIG. ferroelectric characteristics of the memory elements 41 and 42 can be improved.
  • the memory circuit 90 is provided with the transistors 91 and 92 .
  • the SRAM circuit 30 can be electrically disconnected from the storage elements 41 and 42 in the normal operation OP1.
  • the power consumption can be reduced and the endurance can be improved. be able to.
  • the transistor is provided in the memory circuit, so that power consumption can be reduced and endurance can be improved.
  • Other effects are the same as in the first embodiment.
  • the drive unit 72 applies the same signal SPL to all control lines PL and the same signal SSL to all control lines SL. , but not limited to.
  • the control line PL is selectively driven based on the address decode signal ADD generated by the address decoder 24, and the control line SL is selectively driven.
  • the drive section 72A has a plurality of drive circuits 75A.
  • the drive circuit 75A has AND circuits 53A and 58A.
  • the logical product circuit 53A is configured to obtain the logical product of the control signal PLON and the output signal of the logical sum circuit 51, and drive the control line PL based on the logical product.
  • the logical product circuit 58A is configured to obtain the logical product of the control signal SLON and the output signal of the logical sum circuit 51, and drive the control line SL based on the logical product.
  • the semiconductor circuit according to this modification can perform a store operation or a restore operation, for example, on a row-by-row basis.
  • the drive control unit 73 sets the control signal WLEN to low level, sets the control signal WLON to low level, generates the control signal PLON, and sets the control signal SLON to high level.
  • the address decoder 24 then generates an address decode signal ADD.
  • the drive unit 72A applies the signal SPL corresponding to the control signal PLON to one control line PL corresponding to the address decode signal ADD among the plurality of control lines PL, and also applies the signal SPL corresponding to the control signal PLON to the other control lines PL.
  • the drive unit 72A applies the high-level signal SSL to one control line SL corresponding to the address decode signal ADD among the plurality of control lines SL, and applies the signal SSL to the other plurality of control lines SL. , apply the signal SSL which is at a low level.
  • the semiconductor circuit according to this modification can perform store and restore operations on a row-by-row basis.
  • the semiconductor circuit according to this modification can perform an initialization operation, for example, on a row-by-row basis.
  • the drive control unit 73 sets the control signal WLEN to a low level, sets the control signal WLON to a high level, transitions the control signal PLON between a high level and a low level, and sets the control signal SLON to a high level. do.
  • the address decoder 24 then generates an address decode signal ADD.
  • the driving section 72A applies the high-level signal SWL to one word line WL corresponding to the address decode signal ADD among the plurality of word lines WL, and applies the high level signal SWL to the other plurality of word lines WL.
  • the drive unit 72A applies the signal SPL corresponding to the control signal PLON to one control line PL corresponding to the address decode signal ADD among the plurality of control lines PL, and applies the signal SPL corresponding to the control signal PLON to the other control lines PL.
  • a signal SPL, which is at a low level, is applied to PL.
  • the drive unit 72A applies the high-level signal SSL to one control line SL corresponding to the address decode signal ADD among the plurality of control lines SL, and applies the signal SSL to the other plurality of control lines SL. , apply the signal SSL which is at a low level.
  • the semiconductor circuit according to this modification can perform the initialization operation on a row-by-row basis.
  • the transistor 91 is provided between the storage element 41 and the node N1 and the transistor 92 is provided between the storage element 42 and the node N2 in the above embodiments, the present invention is not limited to this.
  • storage element 41 and transistor 91 may be interchanged, and storage element 42 and transistor 92 may be interchanged.
  • This memory cell 80B has a storage circuit 90B. In the memory circuit 90B, one end of the memory element 41 is connected to the node N1 and the other end is connected to the drain of the transistor 91.
  • the transistor 91 has a gate connected to the control line SL, a drain connected to the other end of the storage element 41, and a source connected to the control line PL.
  • One end of storage element 42 is connected to node N2 and the other end is connected to the drain of transistor 92 .
  • the transistor 92 has a gate connected to the control line SL, a drain connected to the other end of the storage element 42, and a source connected to the control line PL.
  • FIGS. 24 and 25 a plurality of control lines PL extending in the horizontal direction are provided, but the present invention is not limited to this. A plurality of control lines PL may be provided.
  • the semiconductor circuit according to this modification will be described in detail below.
  • This semiconductor circuit includes a memory cell array 71D, a driving section 72D, and a driving section 26D, like the semiconductor circuit 1 (FIG. 1) according to the above embodiment.
  • FIG. 31 shows one configuration example of the memory cell 80 in the memory cell array 71D.
  • FIG. 32 shows a configuration example of the memory cell array 71D.
  • word lines WL extend in the horizontal direction in FIGS. 31 and 32, one end of the word line WL is connected to the drive section 72D, and the signal SWL is applied to the word line WL by the drive section 72D.
  • the control line PL extends in the vertical direction in FIGS. 31 and 32, one end of the control line PL is connected to the drive section 26D, and the signal SPL is applied to the control line PL by the drive section 26D.
  • the drive section 72D is configured to apply the signal SWL to the word line WL and the signal SSL to the control line SL based on the control signal supplied from the control section 11 .
  • FIG. 33 shows a configuration example of the driving section 72D.
  • the drive section 72D has a drive control section 73D, an address decoder 24, and a plurality of drive circuits 75D.
  • the drive control section 73D is configured to control the operation of the drive section 72D based on instructions from the control section 11. Specifically, the drive control section 73D controls the operation of the address decoder 24, and also controls the operations of the plurality of drive circuits 75D using control signals WLEN, WLON, and SLON.
  • the driving circuit 75D has an OR circuit 51, an AND circuit 52, and a buffer 58. This drive circuit 75D is obtained by omitting the buffer 53 from the drive circuit 75 (FIG. 26) according to the second embodiment.
  • the drive unit 26D can use the circuit configuration shown in FIG.
  • the drive section 72D is provided, but the present invention is not limited to this, and for example, a drive section 72E shown in FIG. 34 may be provided.
  • the drive section 72E has a plurality of drive circuits 75E.
  • the drive circuit 75E has an AND circuit 58A.
  • the logical product circuit 58A is configured to obtain the logical product of the control signal SLON and the output signal of the logical sum circuit 51, and drive the control line SL based on the logical product.
  • This drive section 72E can selectively drive the control line SL based on the address decode signal ADD generated by the address decoder 24, like the drive section 72A (FIG. 29) shown in Modification 2-1. .
  • the semiconductor circuit 3 includes a memory cell array 121, a driving section 122, and a driving section 26, like the semiconductor circuit 1 (FIG. 1) according to the first embodiment.
  • FIG. 35 shows a configuration example of the memory cell 110 in the memory cell array 121.
  • FIG. FIG. 36 shows a configuration example of the memory cell array 121.
  • the memory cell array 121 has a plurality of word lines WL, a plurality of bit lines BL, a plurality of bit lines BLB, a plurality of control lines PL, and a plurality of control lines PLB.
  • the control line PLB extends in the horizontal direction in FIGS. 35 and 36, one end of the control line PLB is connected to the drive section 122, and the drive section 122 applies the signal SPLB to the control line PLB.
  • the memory cell 110 has an SRAM circuit 30 , a memory circuit 40 and a memory circuit 140 .
  • the memory circuit 140 has memory elements 43 and 44 .
  • the memory elements 43 and 44 are non-volatile memory elements, like the memory elements 41 and 42, and are configured using ferroelectric capacitors in this example.
  • One end of the storage element 43 is connected to the control line PLB, and the other end is connected to the node N1.
  • Storage element 44 has one end connected to control line PLB and the other end connected to node N2.
  • the storage element 43 is set to the small capacity state CS, and the control line PLB is set to the small capacity state CS.
  • the capacitance state is set to the large capacitance state CL.
  • the capacity state of the storage element 44 is set to the small capacity state CS.
  • the voltage of the terminal connected to the control line PLB is lower than the voltage of the terminal connected to the node N2 by a predetermined amount or more, the capacitance state is set to the large capacitance state CL.
  • the drive unit 122 is configured to apply the signal SWL to the word line WL, the signal SPL to the control line PL, and the signal SPLB to the control line PLB based on the control signal supplied from the control unit 11 . be done.
  • FIG. 37 shows a configuration example of the drive unit 122.
  • the drive section 122 has a drive control section 23 , an address decoder 24 and a plurality of drive circuits 125 .
  • the drive control section 23 is configured to control the operation of the drive section 122 based on instructions from the control section 11 . Specifically, the drive control unit 23 controls the operation of the address decoder 24 and also controls the operations of the plurality of drive circuits 125 using control signals WLEN, WLON, and PLON.
  • the plurality of drive circuits 125 have OR circuits 51 , AND circuits 52 , buffers 53 , and negative exclusive OR (EXNOR) circuits 153 .
  • Negative exclusive OR circuit 153 is configured to obtain a negative exclusive OR of control signal PLON and control signal WLEN, and drive control line PLB based on the negative exclusive OR.
  • the drive control unit 23 sets the control signal WLEN to low level, the control signal WLON to high level, and the control signal Bring PLON to a low level.
  • the address decoder 24 then generates an address decode signal ADD.
  • the drive unit 122 applies the high level signal SWL to one word line WL corresponding to the address decode signal ADD among the plurality of word lines WL, and also applies the high level signal SWL to the other word lines WL. is applied with a signal SWL which is at a low level.
  • the driving unit 122 applies the low level signal SPL to all the control lines PL and the high level signal SPLB to all the control lines PLB.
  • the drive control unit 23 sets the control signal WLEN to low level and the control signal WLON to low level. , to generate the control signal PLON.
  • the drive unit 122 applies the low-level signal SWL to all the word lines WL, applies the signal SPL corresponding to the control signal PLON to all the control lines PL, and applies the signal SPL to all the control lines PLB. , apply a signal SPLB which is an inverted signal of the signal SPL.
  • the drive control unit 23 sets the control signal WLEN to a high level, sets the control signal WLON to a high level, and controls the control signal WLEN to a high level.
  • Signal PLON is transitioned between high and low levels.
  • the drive unit 122 applies the high-level signal SWL to all the word lines WL, applies an AC signal corresponding to the control signal PLON to all the control lines PL as the signal SPL, and applies the signal SPL to all the control lines PL.
  • a signal SPLB that is the same as the signal SPL is applied to the control line PLB.
  • control line PLB corresponds to a specific example of the "second control line” in the present disclosure.
  • the memory circuit 140 corresponds to a specific example of "second memory circuit” in the present disclosure.
  • the memory element 43 corresponds to a specific example of “third memory element” in the present disclosure.
  • the memory element 44 corresponds to a specific example of the "fourth memory element” in the present disclosure.
  • 38A and 38B show a waveform of the power control signal PSH and a waveform of the power control signal PSL, respectively.
  • (C) shows the waveform of the voltage (power supply voltage VDD1) at the power supply node NVDD
  • D) shows the waveform of the signal SPL
  • E) shows the waveform of the signal SPLB
  • F shows the voltage at the node N1.
  • (voltage VN1) shows the waveform of the voltage (voltage VN2) at the node N2
  • (H) shows the waveform of the voltage (voltage V41) at one end of the storage element 41 viewed from the other end.
  • FIG. 39A to 39E show the operating states of the memory cell 110.
  • FIG. 39A shows the state in the normal operation OP1
  • FIGS. 39B and 39C show the states in the store operation OP2
  • FIG. 39D shows the state in the standby operation OP3.
  • FIG. 39E shows the state in the restore operation OP4.
  • Normal operation OP1 In the normal operation OP1, the control unit 11 sets the power control signal PSH to low level and the power control signal PSL to high level ((A) and (B) in FIG. 38). As a result, the power switch units 12 and 13 (FIG. 1) are turned on, the power supply voltage VDD is supplied to the memory cell array 121 as the power supply voltage VDD1 (FIG. 38(C)), and the power supply voltage VSS is supplied to the memory cell array 121. be done. Then, the drive unit 122 sets the signal SPL to a low level (low level voltage VL) and the signal SPLB to a high level (high level voltage VH) ((D), (E), and 39A in FIGS. 38A and 38B).
  • the semiconductor circuit 3 writes data to or reads data from the SRAM circuit 30 of the memory cell 110.
  • FIG. This operation is the same as in the first embodiment.
  • Store operation OP2 In store operation OP2, memory cell 110 stores data stored in SRAM circuit 30 in storage circuits 40 and 140 using two steps.
  • the driving unit 122 sets the signal SPL to a high level and the signal SPLB to a low level in a first step, and sets the signal SPL to a low level and sets the signal SPLB to a high level in a second step (FIG. 38).
  • D sets the signal SPL to a low level and sets the signal SPLB to a high level in a second step (FIG. 38).
  • D sets the signal SPL to a low level and sets the signal SPLB to a high level in a second step (FIG. 38).
  • D sets the signal SPL to a low level and sets the signal SPLB to a high level in a second step (FIG. 38).
  • D sets the signal SPL to a low level and sets the signal SPLB to a high level in a second step (FIG. 38).
  • E sets the capacitive states of the storage elements 41 to
  • driving section 122 sets signal SPL to high level (high level voltage VH) and sets signal SPLB to low level (low level voltage VL). do.
  • a voltage difference is generated across either one of the memory elements 41 and 42 and a voltage difference is generated across either one of the memory elements 43 and 44 .
  • the voltage VN1 at the node N1 is the high level voltage VH
  • the voltage VN2 at the node N2 is the low level voltage VL. Therefore, in the memory cell 110, the voltage V42 at one end viewed from the other end of the memory element 42 is "- ⁇ V", and the voltage V43 at one end viewed from the other end of the memory element 43 is "- ⁇ V".
  • the capacity states of the memory elements 42 and 43 become the large capacity state CL.
  • the voltage V41 at one end viewed from the other end of the memory element 41 and the voltage V44 at one end viewed from the other end of the memory element 44 are 0 V, so the capacitive states of the memory elements 41 and 44 do not change.
  • the driving section 122 sets the signal SPL to low level (low level voltage VL) and sets the signal SPLB to high level (high level voltage VH).
  • VL low level voltage
  • SPLB high level voltage
  • a voltage difference is generated across the other of the memory elements 41 and 42 and a voltage difference is generated across the other of the memory elements 43 and 44 .
  • the voltage V41 at one end viewed from the other end of the memory element 41 is "+ ⁇ V”
  • the voltage V44 at one end viewed from the other end of the memory element 44 is "+ ⁇ V”.
  • the capacity states of the storage elements 41 and 44 become the small capacity state CS.
  • restore operation OP4 In the restore operation OP4, the control unit 11 sets the power control signal PSH to low level and the power control signal PSL to high level ((A) and (B) in FIG. 38). As a result, the power switch units 12 and 13 are turned on, the power supply voltage VDD is supplied to the memory cell array 121 as the power supply voltage VDD1 (FIG. 38(C)), and the power supply voltage VSS is supplied to the memory cell array 121 . Then, the driving section 122 sets the signal SPL to a low level (low level voltage VL) and sets the signal SPLB to a high level (high level voltage VH) (FIGS. 38(D), (E), and 39E).
  • the node N1 is connected to the control line PL through the storage element 41 and to the control line PLB through the storage element 43
  • the node N2 is connected to the control line PL through the storage element 42.
  • the control line PLB via the storage element 44 .
  • the voltage state in SRAM circuit 30 is determined according to the capacitive states of memory elements 41-44.
  • the capacity states of the memory elements 41 and 44 are the small capacity state CS
  • the capacity states of the memory elements 42 and 43 are the large capacity state CL.
  • the inverter IV2 drives the memory element 41 and the inverter IV1 drives the memory element 42
  • the voltage at the node N1 to which the memory elements 41 and 43 are connected tends to be high
  • the voltage at the node N1 to which the memory elements 42 and 44 are connected tends to be high.
  • the voltage of node N2 is unlikely to rise.
  • the voltage VN1 at the node N1 becomes the high level voltage VH
  • the voltage VN2 at the node N2 becomes the low level voltage VL.
  • the SRAM circuit 30 stores data according to the data stored in the storage elements 41-44.
  • (About initialization operation) 40 shows an example of the initialization operation of a memory cell 110 of interest in the semiconductor circuit 3, where (A) shows the waveform of the power control signal PSH and (B) shows the waveform of the power control signal PSL. , (C) shows the waveform of signal SWL, (D) shows the waveform of signal SBL on bit line BL, (E) shows the waveform of signal SBLB on bit line BLB, and (F) shows signal SPL. (G) shows the waveform of signal SPLB, (H) shows the waveform of voltages V41 and V42 in storage elements 41 and 42, and (I) shows the waveform of voltages V43 and V44 in storage elements 43 and 44. shows the waveform.
  • the control section 11 sets the power control signal PSH to high level and the power control signal PSL to low level ((A) and (B) in FIG. 40).
  • the power switch units 12 and 13 are turned off, and the supply of the power supply voltages VDD and VSS to the memory cell array 121 is stopped.
  • the driving section 122 changes the signal SWL on all the word lines WL from low level to high level (FIG. 40(C)). Specifically, in FIG. 37, the drive control unit 23 sets the control signal WLEN to high level and also sets the control signal WLON to high level. As a result, the driving section 122 applies the high level signal SWL to all the word lines WL to activate all the word lines WL.
  • the driving section 26 causes the signals SBL and SBLB on all the bit lines BL and BLB to transition between high level and low level, for example.
  • the drive control unit 27 sets the control signal WE to a low level, sets the control signal WU to a high level, and causes the data signal DT to transition between a high level and a low level.
  • transfer gates 63 and 67 are turned on, and write circuit 28 applies an AC signal corresponding to data signal DT to bit lines BL and BLB.
  • the drive unit 26 can apply this AC signal to all bit lines BL and bit lines BLB, for example.
  • the driving section 26 changes the signals SBL and SBLB from low level to high level at timing t33, and changes the signals SBL and SBLB from high level to low level at timing t34.
  • the driving section 122 causes the signal SPL on all the control lines PL and the signal SPLB on all the control lines PLB to transition between high level and low level.
  • the drive control unit 23 causes the control signal PLON to transition between high level and low level.
  • the driving unit 122 applies an AC signal corresponding to the control signal PLON to all the control lines PL as the signal SPL.
  • the control signal WLEN is at a high level
  • the driving section 122 applies an AC signal corresponding to the control signal PLON to all the control lines PLB as the signal SPLB.
  • Signal SPL and signal SPLB are in phase with each other.
  • the driving section 122 changes the signals SPL and SPLB from low level to high level at timing t34, and changes the signals SPL and SPLB from high level to low level at timing t35.
  • FIG. 41A shows the operating state of the memory cell 110 during the period from timings t33 to t34
  • FIG. 41B shows the operating state of the memory cell 110 during the period from timings t34 to t35.
  • the signals SBL and SBLB are at high level (high level voltage VH) and the signals SPL and SPLB are at low level (low level voltage VL). Therefore, the voltages V41 and V42 in the memory elements 41 and 42 are "+ ⁇ V", and the voltages V43 and V44 in the memory elements 43 and 44 are "- ⁇ V".
  • the period from timing t34 to t35 as shown in FIG.
  • the initialization operation OPinit the operation during the period from timing t33 to t35 is repeated, for example, several hundred times to several thousand times.
  • AC signals are applied to the storage elements 41-44.
  • the ferroelectric characteristics of the memory elements 41-44 can be improved.
  • each memory cell 110 is provided with two memory circuits 40 and 140.
  • FIG. As a result, in the normal operation OP1, for example, the capacitive states of the memory elements 41 and 43 connected to the node N1 are different from each other, and the capacitive states of the memory elements 42 and 44 connected to the node N2 are different from each other. . Therefore, the load capacitance value at node N1 is substantially constant regardless of voltage VN1 at node N1, and similarly, the load capacitance value at node N2 is substantially constant regardless of voltage VN2 at node N2. As a result, in the semiconductor circuit 3, the influence of the storage elements 41 to 44 on the operation of the SRAM circuit 30 can be reduced in the normal operation OP1, so that stable operation can be realized.
  • each memory cell 110 is provided with two memory circuits 40 and 140, so stable operation can be realized.
  • the drive unit 122 applies the same signal SPL to all control lines PL and the same signal SPLB to all control lines PLB. , but not limited to.
  • the control line PL is selectively driven based on the address decode signal ADD generated by the address decoder 24, and the control line PLB is selectively driven.
  • the drive section 122A has a plurality of drive circuits 125A.
  • the drive circuit 125A has an AND circuit 53A and a negative exclusive OR circuit 153A.
  • the logical product circuit 53A is configured to obtain the logical product of the control signal PLON and the output signal of the logical sum circuit 51, and drive the control line PL based on the logical product.
  • the negative exclusive OR circuit 153A is configured to obtain the negative exclusive OR of the output signal of the AND circuit 53A and the control signal WLEN, and drive the control line PLB based on the negative exclusive OR.
  • the semiconductor circuit according to this modification can perform a store operation or a restore operation, for example, on a row-by-row basis.
  • the drive control unit 23 sets the control signal WLEN to low level, sets the control signal WLON to low level, and generates the control signal PLON.
  • the address decoder 24 then generates an address decode signal ADD.
  • the drive unit 122A applies the signal SPL corresponding to the control signal PLON to one control line PL corresponding to the address decode signal ADD among the plurality of control lines PL, and applies the signal SPL corresponding to the control signal PLON to a plurality of other control lines PL.
  • a signal SPL which is at a low level, is applied to the line PL.
  • the drive unit 122A applies the inverted signal of the signal SPL in the corresponding control line PL to all the control lines PLB as the signal SPLB.
  • the semiconductor circuit according to this modification can perform store and restore operations on a row-by-row basis.
  • FIGS. 35 and 36 a plurality of control lines PL and PLB extending in the horizontal direction are provided. A plurality of extending control lines PL and PLB may be provided.
  • the semiconductor circuit according to this modification will be described in detail below.
  • This semiconductor circuit includes a memory cell array 121D, a driving section 122D, and a driving section 126D, similarly to the semiconductor circuit 1 (FIG. 1) according to the above embodiment.
  • FIG. 43 shows a configuration example of the memory cell 110 in the memory cell array 121D.
  • FIG. 44 shows a configuration example of the memory cell array 121D.
  • word lines WL extend in the horizontal direction in FIGS. 43 and 44, one end of the word line WL is connected to the drive section 122D, and the signal SWL is applied to the word line WL by the drive section 122D.
  • the control line PL extends in the vertical direction in FIGS. 43 and 44, one end of the control line PL is connected to the drive section 126D, and the signal SPL is applied to the control line PL by the drive section 126D.
  • the control line PLB extends in the vertical direction in FIGS. 43 and 44, one end of the control line PLB is connected to the drive section 126D, and the signal SPLB is applied to the control line PLB by the drive section 126D.
  • the drive unit 122D is configured to apply the signal SWL to the word line WL based on the control signal supplied from the control unit 11.
  • FIG. 45 shows a configuration example of the driving section 122D.
  • the drive section 122D has a drive control section 123D, an address decoder 24, and a plurality of drive circuits 125D.
  • the drive control unit 123D is configured to control the operation of the drive unit 122D based on instructions from the control unit 11. Specifically, the drive control section 123D controls the operation of the address decoder 24 and also controls the operations of the drive circuits 125D using the control signals WLEN and WLON. Further, the drive control section 123D supplies this control signal WLEN to the drive section 126D.
  • the driving circuit 125D has an OR circuit 51 and an AND circuit 52. This drive circuit 125D is obtained by omitting the buffer 53 and the negative exclusive OR circuit 153 from the drive circuit 125 (FIG. 37) according to the third embodiment.
  • the drive unit 126D is configured to write data to the memory cell array 21 or read data from the memory cell array 121 via the bit lines BL and BLB based on the control signal supplied from the control unit 11. Based on the control signal supplied from the control unit 11 and the control signal WLEN supplied from the drive unit 122D, the driving unit 126D applies the signal SPL to the control line PL and the signal SPLB to the control line PLB. It is also designed to perform the action to be performed.
  • FIG. 46 shows a circuit portion related to the control lines PL and PLB in the driving section 126D.
  • the drive section 126D has a drive control section 127D, a negative exclusive OR circuit 153D, a plurality of buffers 57D, and a plurality of buffers 58D.
  • the drive control unit 127D controls the operation of the write circuit 28 using the control signals WE and WU and the data signal DT, similarly to the drive control unit 27 (FIG. 10) according to the first embodiment.
  • Signal PC is used to control the operation of precharge circuit 29 and to receive the detection result of sense amplifier 59 .
  • the drive control section 127D uses the control signal PLON to control operations of the plurality of buffers 57D.
  • the negative exclusive OR circuit 153D is configured to find the negative exclusive OR of the control signal PLON and the control signal WLEN supplied from the drive control section 123D (FIG. 45).
  • the multiple buffers 57D drive the multiple control lines PL in the memory cell array 121D based on the control signal PLON.
  • a plurality of buffers 58D drive a plurality of control lines PLB in memory cell array 121D based on the output signal of negative exclusive OR circuit 153D.
  • each memory cell is provided with two memory circuits, and the memory circuits are provided with transistors.
  • Components that are substantially the same as those of the semiconductor circuit 3 according to the third embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.
  • the semiconductor circuit 4 includes a memory cell array 171, a driving section 172, and a driving section 26, like the semiconductor circuit 1 (FIG. 1) according to the first embodiment.
  • FIG. 47 shows a configuration example of the memory cell 180 in the memory cell array 171.
  • FIG. FIG. 48 shows a configuration example of the memory cell array 171.
  • the memory cell array 171 has a plurality of word lines WL, a plurality of bit lines BL, a plurality of bit lines BLB, a plurality of control lines PL, a plurality of control lines PLB, and a plurality of control lines SL.
  • the control line PLB extends in the horizontal direction in FIGS. 47 and 48, one end of the control line PLB is connected to the drive section 172, and the drive section 172 applies the signal SPLB to the control line PLB.
  • the control line SL extends in the horizontal direction in FIGS. 47 and 48, one end of the control line SL is connected to the drive section 172, and the drive section 172 applies the signal SSL to the control line SL.
  • the memory cell 180 has an SRAM circuit 30 , a memory circuit 90 and a memory circuit 190 .
  • the memory circuit 190 has transistors 93 and 94 and memory elements 43 and 44 .
  • Transistors 93 and 94 are N-type MOS transistors.
  • the transistor 93 has a gate connected to the control line SL, a drain connected to the node N1, and a source connected to the storage element 43 .
  • the transistor 94 has a gate connected to the control line SL, a drain connected to the node N2, and a source connected to the storage element 44 .
  • One end of the memory element 43 is connected to the control line PLB, and the other end is connected to the source of the transistor 93 .
  • One end of the storage element 44 is connected to the control line PLB and the other end is connected to the source of the transistor 94 .
  • the storage element 43 is set to the small capacity state CS, and the control line PLB is lower than the voltage at the terminal connected to the source of transistor 93, the capacitance state is set to the large capacitance state CL.
  • the capacity state is set to the small capacity state CS
  • the capacitance state is set to the large capacitance state CL.
  • the drive unit 172 Based on the control signal supplied from the control unit 11, the drive unit 172 applies the signal SWL to the word line WL, the signal SPL to the control line PL, the signal SPLB to the control line PLB, and the control line PLB. It is configured to apply a signal SSL to SL.
  • FIG. 49 shows a configuration example of the driving section 172.
  • the drive section 172 has a drive control section 73 , an address decoder 24 and a plurality of drive circuits 175 .
  • the drive control unit 73 is configured to control the operation of the drive unit 172 based on instructions from the control unit 11 . Specifically, the drive control unit 73 controls the operation of the address decoder 24 and also controls the operations of the plurality of drive circuits 175 using control signals WLEN, WLON, PLON, and SLON.
  • the plurality of drive circuits 175 has an OR circuit 51 , an AND circuit 52 , a buffer 53 , a negative exclusive OR circuit 153 and a buffer 58 .
  • Negative exclusive OR circuit 153 is configured to obtain a negative exclusive OR of control signal PLON and control signal WLEN, and drive control line PLB based on the negative exclusive OR.
  • the buffer 58 is configured to drive the control line SL based on the control signal SLON.
  • the drive control unit 73 sets the control signal WLEN to low level, the control signal WLON to high level, and the control signal PLON is brought to a low level, and the control signal SLON is brought to a low level.
  • the address decoder 24 then generates an address decode signal ADD.
  • the drive unit 172 applies the high-level signal SWL to one word line WL corresponding to the address decode signal ADD among the plurality of word lines WL, and also applies the high level signal SWL to the other word lines WL. is applied with a signal SWL which is at a low level.
  • the drive unit 172 applies a low-level signal SPL to all control lines PL, a high-level signal SPLB to all control lines PLB, and a low-level signal to all control lines SL. to apply a signal SSL.
  • the drive control unit 73 sets the control signal WLEN to low level and the control signal WLON to low level. , to generate a control signal PLON and bring the control signal SLON to a high level.
  • the drive unit 172 applies the low-level signal SWL to all the word lines WL, applies the signal SPL corresponding to the control signal PLON to all the control lines PL, and applies the signal SPL to all the control lines PLB.
  • a signal SPLB which is an inverted signal of the signal SPL is applied, and a high level signal SSL is applied to all the control lines SL.
  • the drive control unit 73 sets the control signal WLEN to high level, sets the control signal WLON to high level, and controls the control signal WLEN.
  • Signal PLON is transitioned between a high level and a low level, and control signal SLON is brought to a high level.
  • the drive unit 172 applies the high-level signal SWL to all the word lines WL, applies an AC signal corresponding to the control signal PLON to all the control lines PL as the signal SPL, and applies the signal SPL to all the control lines PL.
  • a signal SPLB that is the same as the signal SPL is applied to the control line PLB, and a high level signal SSL is applied to all the control lines SL.
  • the memory circuit 190 corresponds to a specific example of "second memory circuit” in the present disclosure.
  • the transistor 93 corresponds to a specific example of the "fifth transistor” in the present disclosure.
  • the transistor 94 corresponds to a specific example of "sixth transistor” in the present disclosure.
  • 50A and 50B show a waveform of a power control signal PSH and a waveform of a power control signal PSL, respectively.
  • (C) shows the waveform of the voltage (power supply voltage VDD1) at the power supply node NVDD
  • D shows the waveform of the signal SSL
  • E shows the waveform of the signal SPL
  • F shows the waveform of the signal SPLB.
  • (G) shows the waveform of the voltage (voltage VN1) at the node N1
  • H shows the waveform of the voltage (voltage VN2) at the node N2
  • (I) shows the waveform seen from the other end of the storage element 41.
  • the waveform of the voltage at one end (voltage V41) is shown, (J) shows the waveform of the voltage (voltage V42) at one end viewed from the other end of the memory element 42, and (K) the waveform of the voltage at the memory element 43 viewed from the other end.
  • the waveform of the voltage at one end (voltage V43) is shown, and (L) shows the waveform of the voltage at one end (voltage V44) viewed from the other end of the storage element 44.
  • Normal operation OP1 In the normal operation OP1, the control unit 11 sets the power control signal PSH to low level and the power control signal PSL to high level ((A) and (B) in FIG. 50). As a result, the power switch units 12 and 13 (FIG. 1) are turned on, the power supply voltage VDD is supplied to the memory cell array 171 as the power supply voltage VDD1 (FIG. 50(C)), and the power supply voltage VSS is supplied to the memory cell array 171. be done. Then, the driving section 172 changes the signal SSL to a low level (FIG. 50(D)). As a result, transistors 91-94 (FIG. 47) are turned off, and SRAM circuit 30 is electrically disconnected from storage elements 41-44. Further, the drive unit 172 sets the signal SPL to low level and the signal SPLB to high level (FIGS. 50(E) and (F)).
  • the semiconductor circuit 4 writes data to or reads data from the SRAM circuit 30 of the memory cell 180.
  • FIG. This operation is the same as in the third embodiment.
  • Store operation OP2 In the store operation OP2, the drive unit 172 sets the signal SSL to high level ((D) in FIG. 50). As a result, transistors 91-94 (FIG. 47) are turned on, and SRAM circuit 30 is electrically connected to storage elements 41-44.
  • the memory cell 180 stores the data stored in the SRAM circuit 30 in the storage circuits 90 and 190 using two steps.
  • the driving unit 172 sets the signal SPL to a high level and the signal SPLB to a low level in a first step, and sets the signal SPL to a low level and sets the signal SPLB to a high level in a second step (FIG. 50). (E), (F)).
  • the capacitive states of the storage elements 41 to 44 of the storage circuits 90 and 190 are set according to the data stored in the SRAM circuit 30.
  • FIG. This operation is the same as in the third embodiment.
  • restore operation OP4 In the restore operation OP4, the drive unit 172 sets the signal SSL to high level ((D) in FIG. 50). As a result, transistors 91-94 (FIG. 47) are turned on, and SRAM circuit 30 is electrically connected to storage elements 41-44.
  • the control unit 11 sets the power control signal PSH to low level and the power control signal PSL to high level (FIGS. 50(A) and (B)).
  • the power switch units 12 and 13 are turned on, the power supply voltage VDD is supplied to the memory cell array 171 as the power supply voltage VDD1 (FIG. 50(C)), and the power supply voltage VSS is supplied to the memory cell array 171 .
  • driving section 172 sets signal SPL to low level and signal SPLB to high level (FIG. 50(E)).
  • the voltage state in the SRAM circuit 30 is determined according to the capacitive states of the storage elements 41-44. This operation is the same as in the third embodiment.
  • the drive unit 172 changes the signal SSL to a low level (FIG. 50(D)).
  • transistors 91-94 (FIG. 47) are turned off, and SRAM circuit 30 is electrically disconnected from storage elements 41-44.
  • FIG. 51A and 51B show an example of the initialization operation of a given memory cell 180 in the semiconductor circuit 4.
  • FIG. 51A shows the waveform of the power control signal PSH
  • FIG. 51B shows the waveform of the power control signal PSL.
  • C shows the waveform of the signal SWL
  • D shows the waveform of the signal SSL
  • E shows the waveform of the signal SBL on the bit line BL
  • F shows the signal SBLB on the bit line BLB.
  • FIG. 1 shows the waveform of signal SPL
  • H shows the waveform of signal SPLB
  • I shows the waveform of voltages V41 and V42 in storage elements 41 and 42
  • J shows the waveform of Waveforms of voltages V43 and V44 in storage elements 43 and 44 are shown.
  • the control unit 11 sets the power control signal PSH to high level and the power control signal PSL to low level ((A) and (B) in FIG. 51).
  • the power switch units 12 and 13 are turned off, and the supply of the power voltages VDD and VSS to the memory cell array 171 is stopped.
  • the driving section 172 changes the signal SWL on all the word lines WL from low level to high level (FIG. 51 ( C)).
  • the drive unit 172 changes the signal SSL in all the control lines SL from low level to high level ((D) in FIG. 51). Specifically, in FIG. 49, the drive control unit 173 sets the control signal SLON to a high level. As a result, the drive unit 172 applies the high-level signal SSL to all the control lines SL.
  • the driving section 26 sets the signals SBL and SBLB on all the bit lines BL and BLB to high level, for example, as in the case of the third embodiment (FIG. 40). Transition between low levels.
  • the driving section 26 changes the signals SBL and SBLB from low level to high level at timing t43, and changes the signals SBL and SBLB from high level to low level at timing t44.
  • the drive unit 172 outputs the signal SPL on all the control lines PL and the signal SPLB on all the control lines PLB, as in the case of the third embodiment (FIG. 40). transitions between high and low levels. Signal SPL and signal SPLB are in phase with each other.
  • the driving section 172 changes the signals SPL and SPLB from low level to high level at timing t44, and changes the signals SPL and SPLB from high level to low level at timing t45.
  • the initialization operation OPinit the operation during the period from timing t43 to t45 is repeated several hundred to several thousand times, for example.
  • AC signals are applied to the storage elements 41-44.
  • the ferroelectric characteristics of the memory elements 41-44 can be improved.
  • the memory circuit 90 is provided with the transistors 91 and 92 and the memory circuit 190 is provided with the transistors 93 and 94 .
  • the SRAM circuit 30 can be electrically disconnected from the storage elements 41 to 44 in the normal operation OP1.
  • the power consumption can be reduced and the endurance can be improved. be able to.
  • the transistor is provided in the memory circuit, so that power consumption can be reduced and endurance can be improved.
  • Other effects are the same as in the third embodiment.
  • the drive unit 172 applies the same signal SPL to all control lines PL, applies the same signal SPLB to all control lines PLB, and applies the same signal SPLB to all control lines PLB.
  • the same signal SSL is applied to the control line SL of , the present invention is not limited to this. Instead of this, for example, like the driving section 172A shown in FIG. 52, based on the address decode signal ADD generated by the address decoder 24, the control line PL is selectively driven and the control line PLB is selectively driven. , the control line SL may be selectively driven.
  • the drive section 172A has a plurality of drive circuits 175A.
  • the drive circuit 175A has an AND circuit 53A, a negative exclusive OR circuit 153A, and an AND circuit 58A.
  • the logical product circuit 53A is configured to obtain the logical product of the control signal PLON and the output signal of the logical sum circuit 51, and drive the control line PL based on the logical product.
  • the negative exclusive OR circuit 153A is configured to obtain the negative exclusive OR of the output signal of the AND circuit 53A and the control signal WLEN, and drive the control line PLB based on the negative exclusive OR.
  • the logical product circuit 58A is configured to obtain the logical product of the control signal SLON and the output signal of the logical sum circuit 51, and drive the control line SL based on the logical product.
  • the semiconductor circuit according to this modification can perform a store operation or a restore operation, for example, on a row-by-row basis.
  • the drive control unit 73 sets the control signal WLEN to low level, sets the control signal WLON to low level, generates the control signal PLON, and sets the control signal SLON to high level.
  • the address decoder 24 then generates an address decode signal ADD.
  • the drive unit 172A applies the signal SPL corresponding to the control signal PLON to one control line PL corresponding to the address decode signal ADD among the plurality of control lines PL, and applies the signal SPL corresponding to the control signal PLON to the other control lines PL.
  • the drive unit 172A applies the inverted signal of the signal SPL in the corresponding control line PL to all the control lines PLB as the signal SPLB.
  • the drive unit 172A applies a high-level signal SSL to one control line SL corresponding to the address decode signal ADD among the plurality of control lines SL, and applies the signal SSL to the other plurality of control lines SL. , apply the signal SSL which is at a low level.
  • the semiconductor circuit according to this modification can perform store and restore operations on a row-by-row basis.
  • FIGS. 47 and 48 a plurality of control lines PL and PLB extending in the horizontal direction are provided. A plurality of extending control lines PL and PLB may be provided.
  • the semiconductor circuit according to this modification will be described in detail below.
  • This semiconductor circuit includes a memory cell array 171D, a driving section 172D, and a driving section 126D, similarly to the semiconductor circuit 1 (FIG. 1) according to the above embodiment.
  • FIG. 53 shows a configuration example of the memory cell 180 in the memory cell array 171D.
  • FIG. 54 shows a configuration example of the memory cell array 171D.
  • a word line WL extends in the horizontal direction in FIGS. 53 and 54, one end of the word line WL is connected to the drive section 172D, and the signal SWL is applied to the word line WL by the drive section 172D.
  • the control line PL extends in the vertical direction in FIGS. 53 and 54, one end of the control line PL is connected to the drive section 126D, and the signal SPL is applied to the control line PL by the drive section 26D.
  • the control line PLB extends in the vertical direction in FIGS. 53 and 54, one end of the control line PLB is connected to the drive section 126D, and the signal SPLB is applied to the control line PLB by the drive section 126D.
  • the drive section 172D is configured to apply the signal SWL to the word line WL and the signal SSL to the control line SL based on the control signal supplied from the control section 11 .
  • FIG. 55 shows a configuration example of the driving section 172D.
  • the drive section 172D has a drive control section 173D, an address decoder 24, and a plurality of drive circuits 175D.
  • the drive control section 173D is configured to control the operation of the drive section 172D based on instructions from the control section 11. Specifically, the drive control section 173D controls the operation of the address decoder 24 and also controls the operations of the plurality of drive circuits 75D using control signals WLEN, WLON, and SLON. Further, the drive control section 173D supplies this control signal WLEN to the drive section 126D.
  • the drive circuit 175D has an OR circuit 51, an AND circuit 52, and a buffer 58. This drive circuit 175D is obtained by omitting the buffer 53 and the negative exclusive OR circuit 153 from the drive circuit 175 (FIG. 49) according to the fourth embodiment.
  • the drive unit 126D can use the circuit configuration shown in FIG.
  • the drive section 172D is provided, but the present invention is not limited to this, and for example, a drive section 172E shown in FIG. 56 may be provided.
  • the drive section 172E has a plurality of drive circuits 175E.
  • the drive circuit 175E has an AND circuit 58A.
  • the logical product circuit 58A is configured to obtain the logical product of the control signal SLON and the output signal of the logical sum circuit 51, and drive the control line SL based on the logical product.
  • This drive section 172E can selectively drive the control line SL based on the address decode signal ADD generated by the address decoder 24, like the drive section 172A (FIG. 52) shown in Modification 4-1. .
  • each memory cell is provided with three memory circuits, transistors are provided in the memory circuits, and one of the three memory circuits is selectively used.
  • the same reference numerals are assigned to substantially the same components as those of the semiconductor circuit 2 according to the second embodiment, and description thereof will be omitted as appropriate.
  • the semiconductor circuit 5 includes a memory cell array 221, a driving section 222, and a driving section 26, like the semiconductor circuit 1 (FIG. 1) according to the first embodiment.
  • FIG. 57 shows a configuration example of the memory cell 210 in the memory cell array 221.
  • FIG. FIG. 58 shows a configuration example of the memory cell array 221.
  • the memory cell array 221 includes a plurality of word lines WL, a plurality of bit lines BL, a plurality of bit lines BLB, a plurality of control lines PLA, a plurality of control lines PLB, a plurality of control lines PLC, and a plurality of control lines. It has a line SLA, a plurality of control lines SLB and a plurality of control lines SLC.
  • the control line PLA extends in the horizontal direction in FIGS.
  • control line PLA one end of the control line PLA is connected to the driving section 222, and the driving section 222 applies the signal SPLA to the control line PLA.
  • the control line PLB extends in the horizontal direction in FIGS. 57 and 58, one end of the control line PLB is connected to the drive section 222, and the drive section 222 applies the signal SPLB to the control line PLA.
  • the control line PLC extends in the horizontal direction in FIGS. 57 and 58, one end of the control line PLC is connected to the driving section 222, and the signal SPLC is applied by the driving section 222 to this control line PLC.
  • the control line SLA extends in the horizontal direction in FIGS.
  • control line SLA extends in the horizontal direction in FIGS. 57 and 58, one end of control line SLB is connected to driving section 222, and signal SSLB is applied by driving section 222 to control line SLB.
  • the control line SLC extends in the horizontal direction in FIGS. 57 and 58, one end of the control line SLC is connected to the drive section 222, and the drive section 222 applies the signal SSLC to the control line SLC.
  • the memory cell 210 has an SRAM circuit 30 , a memory circuit 90 , a memory circuit 290 and a memory circuit 390 .
  • the memory circuit 290 and the memory circuit 390 have transistors 91 and 92 and memory elements 41 and 42 similarly to the memory circuit 90 .
  • the driving unit 222 Based on the control signal supplied from the control unit 11, the driving unit 222 applies the signal SWL to the word line WL, applies the signals SPLA, SPLB, and SPLC to the control lines PLA, PLB, and PLC, respectively, and applies the signals SPLA, SPLB, and SPLC to the control line SLA. , SLB and SLC, respectively.
  • FIG. 59 shows a configuration example of the driving section 222.
  • the drive section 222 has a drive control section 223 , an address decoder 24 and a plurality of drive circuits 225 .
  • the drive control section 223 is configured to control the operation of the drive section 222 based on instructions from the control section 11 . Specifically, the drive control unit 223 controls the operation of the address decoder 24 and also controls the operations of the plurality of drive circuits 225 using control signals SELA, SELB, SELC, WLEN, WLON, PLON, and SLON. It has become.
  • the plurality of drive circuits 225 include an OR circuit 51, an AND circuit 52, an OR circuit 251, AND circuits 252 and 253, an OR circuit 261, AND circuits 262 and 263, and an OR circuit. 271 and AND circuits 272 and 273 .
  • the OR circuit 251 is configured to OR the control signal WLEN and the control signal SELA.
  • the logical product circuit 252 is configured to obtain the logical product of the output signal of the logical sum circuit 251 and the control signal PLON, and drive the control line PLA based on the logical product.
  • the logical product circuit 253 is configured to obtain the logical product of the output signal of the logical sum circuit 251 and the control signal SLON, and drive the control line SLA based on the logical product.
  • the OR circuit 261 is configured to OR the control signal WLEN and the control signal SELB.
  • Logical product circuit 262 is configured to obtain the logical product of the output signal of logical sum circuit 261 and control signal PLON, and to drive control line PLB based on the logical product.
  • the logical product circuit 263 is configured to obtain the logical product of the output signal of the logical sum circuit 261 and the control signal SLON, and drive the control line SLB based on the logical product.
  • the OR circuit 271 is configured to OR the control signal WLEN and the control signal SELC.
  • the logical product circuit 272 is configured to obtain the logical product of the output signal of the logical sum circuit 271 and the control signal PLON, and drive the control line PLC based on the logical product.
  • the logical product circuit 273 is configured to obtain the logical product of the output signal of the logical sum circuit 271 and the control signal SLON, and drive the control line SLC based on the logical product.
  • the drive control unit 223 sets the control signal WLEN to low level, the control signal WLON to high level, and the control signal PLON is brought to a low level, and the control signal SLON is brought to a low level. Further, the drive control unit 223, for example, sets all of the control signals SELA to SELC to low level. The address decoder 24 then generates an address decode signal ADD. As a result, the drive unit 222 applies the high-level signal SWL to one word line WL corresponding to the address decode signal ADD among the plurality of word lines WL, and also applies the high level signal SWL to the other word lines WL.
  • the drive unit 222 applies a low level signal SPLA to all control lines PLA, a low level signal SPLB to all control lines PLB, and a low level signal SPLB to all control lines PLC. Apply a signal SPLC. Further, the drive unit 222 applies a low-level signal SSLA to all the control lines SLA, a low-level signal SSLB to all the control lines SLB, and a low-level signal to all the control lines SLC. A signal SSLC is applied.
  • the drive control section 223 sets the control signal WLEN to low level. , sets the control signal WLON to the low level, generates the control signal PLON, and sets the control signal SLON to the high level. Further, the drive control unit 223 sets the control signal SELA to high level, and sets the control signals SELB and SELC to low level. Accordingly, the driving section 222 applies the low level signal SWL to all the word lines WL.
  • the driving unit 222 applies a signal SPLA corresponding to the control signal PLON to all the control lines PLA, applies a low-level signal SPLB to all the control lines PLB, and applies Apply signal SPLC, which is at a low level. Further, the drive unit 222 applies a high level signal SSLA to all the control lines SLA, a low level signal SSLB to all the control lines SLB, and a low level signal to all the control lines SLC. A signal SSLC is applied.
  • the drive control unit 223 sets the control signal WLEN to a high level, sets the control signal WLON to a high level, and controls the control signal WLEN to a high level.
  • Signal PLON is transitioned between a high level and a low level, and control signal SLON is brought to a high level.
  • the driving section 222 applies the high level signal SWL to all the word lines WL.
  • the driving unit 222 applies an AC signal corresponding to the control signal PLON to all the control lines PLA as the signal SPLA, and applies an AC signal corresponding to the control signal PLON to all the control lines PLB as the signal SPLB.
  • An AC signal corresponding to the control signal PLON is applied as the signal SPLC to all the control lines PLC. Further, the drive unit 222 applies a high level signal SSLA to all the control lines SLA, a high level signal SSLB to all the control lines SLB, and a high level signal to all the control lines SLC. A signal SSLC is applied.
  • the memory circuit 90 corresponds to a specific example of the "first memory circuit” in the present disclosure.
  • the control line PLA corresponds to a specific example of "first control line” in the present disclosure.
  • the memory circuit 290 corresponds to a specific example of "second memory circuit” in the present disclosure.
  • the control line PLB corresponds to a specific example of "second control line” in the present disclosure.
  • FIG. 60 shows an operation example of a memory cell 210 of interest in the semiconductor circuit 5, where (A) shows the waveform of the power supply control signal PSH and (B) shows the waveform of the power supply control signal PSL. , (C) shows the waveform of the voltage (power supply voltage VDD1) at the power supply node NVDD, (D) shows the waveform of the signal SSLA, (E) shows the waveform of the signal SPLA, and (F) shows the voltage at the node N1. (voltage VN1), (G) shows the waveform of the voltage (voltage VN2) at the node N2, and (H) shows the waveform of the voltage (voltage V41) at one end of the storage element 41 viewed from the other end.
  • (I) show the waveform of the voltage (voltage V42) at one end of the storage element 42 viewed from the other end.
  • a store operation and a restore operation are performed on the memory circuit 90 out of the three memory circuits 90 , 290 and 390 .
  • Normal operation OP1 In the normal operation OP1, the control unit 11 sets the power control signal PSH to low level and the power control signal PSL to high level ((A) and (B) in FIG. 60). As a result, the power switch units 12 and 13 (FIG. 1) are turned on, the power supply voltage VDD is supplied to the memory cell array 221 as the power supply voltage VDD1 (FIG. 60(C)), and the power supply voltage VSS is supplied to the memory cell array 221. be done. Then, the driving section 222 changes the signal SSLA to low level (FIG. 60(D)). Thereby, transistors 91 and 92 (FIG. 57) in memory circuit 90 are turned off, and SRAM circuit 30 is electrically disconnected from memory elements 41 and 42 . Further, the driving section 222 changes the signal SPLA to a low level ((E) in FIG. 60). Similarly, the driving section 222 sets the signals SSLB and SSLC to low level and the signals SPLB and SPLC to low level.
  • the semiconductor circuit 5 writes data to or reads data from the SRAM circuit 30 of the memory cell 210.
  • FIG. This operation is the same as in the first embodiment.
  • Store operation OP2 In the store operation OP2, the driving section 222 sets the signal SSLA to high level ((D) in FIG. 60). The drive unit 222 maintains the signals SSLB and SSLC at low level. Thereby, transistors 91 and 92 (FIG. 57) in memory circuit 90 are turned on, and SRAM circuit 30 is electrically connected to memory elements 41 and 42 in memory circuit 90 .
  • the memory cell 210 causes the storage circuit 90 to store the data stored in the SRAM circuit 30 using two steps.
  • the driving section 222 sets the signal SPLA to high level in the first step, and sets the signal SPLA to low level in the second step ((E) in FIG. 60).
  • the capacitive states of the storage elements 41 and 42 of the storage circuit 90 are set according to the data stored in the SRAM circuit 30 .
  • This operation is the same as in the first embodiment.
  • restore operation OP4 In the restore operation OP4, the driving section 222 sets the signal SSLA to high level ((D) in FIG. 60). The drive unit 222 maintains the signals SSLB and SSLC at low level. Thereby, transistors 91 and 92 ( FIG. 24 ) of memory circuit 90 are turned on, and SRAM circuit 30 is electrically connected to memory elements 41 and 42 of memory circuit 90 .
  • the control unit 11 sets the power control signal PSH to low level and the power control signal PSL to high level ((A) and (B) in FIG. 60).
  • the power switch units 12 and 13 are turned on, the power supply voltage VDD is supplied to the memory cell array 221 as the power supply voltage VDD1 (FIG. 60(C)), and the power supply voltage VSS is supplied to the memory cell array 221 .
  • the driving section 222 changes the signal SPLA to a low level ((E) in FIG. 60).
  • the voltage state in the SRAM circuit 30 is determined according to the capacitance state of the memory elements 41 and 42 of the memory circuit 90 . This operation is the same as in the first embodiment.
  • the drive unit 222 changes the signal SSLA to low level ((D) in FIG. 60). Thereby, transistors 91 and 92 (FIG. 57) of memory circuit 90 are turned off, and SRAM circuit 30 is electrically disconnected from memory elements 41 and 42 of memory circuit 90 .
  • (About initialization operation) 61 shows an example of the initialization operation of a memory cell 210 of interest in the semiconductor circuit 5, where (A) shows the waveform of the power control signal PSH and (B) shows the waveform of the power control signal PSL. , (C) shows the waveform of signal SWL, (D) shows the waveforms of signals SSLA, SSLB, and SSLC, (E) shows the waveform of signal SBL on bit line BL, and (F) shows the waveform of bit line (G) shows the waveforms of signals SPLA, SPLB and SPLC, and (H) shows the waveforms of voltages V41 and V42 in memory elements 41 and 42 in memory circuits 90, 290 and 390. .
  • the control unit 11 sets the power control signal PSH to high level and the power control signal PSL to low level ((A) and (B) in FIG. 51).
  • the power switch units 12 and 13 are turned off, and the supply of the power supply voltages VDD and VSS to the memory cell array 221 is stopped.
  • the driving section 222 changes the signal SWL on all the word lines WL from low level to high level (FIG. 61 ( C)).
  • the drive unit 222 changes the signal SSLA on all the control lines SLA, the signal SSLB on all the control lines SLB, and the signal SSLC on all the control lines SLC from low level to high level (Fig. 61(D)). Specifically, in FIG. 59, the drive control unit 223 sets the control signal WLEN to high level and also sets the control signal SLON to high level. As a result, the drive unit 222 applies the high level signal SSLA to all the control lines SLA, the high level signal SSLB to all the control lines SLB, and the high level signal to all the control lines SLC. Apply a signal SSLC that is level.
  • the driving section 26 sets the signals SBL and SBLB on all the bit lines BL and BLB to high level, for example, as in the case of the first embodiment (FIG. 13). Transition between low levels.
  • the driving section 26 changes the signals SBL and SBLB from low level to high level at timing t53, and changes the signals SBL and SBLB from high level to low level at timing t54.
  • the driving unit 222 changes the signal SPLA in all the control lines PLA, the signal SPLB in all the control lines PLB, and the signal SPLC in all the control lines PLC to high level and low level. transition between Specifically, in FIG. 59, the drive control unit 223 sets the control signal WLEN to a high level and causes the control signal PLON to transition between a high level and a low level. Accordingly, the driving unit 222 applies an AC signal corresponding to the control signal PLON to all the control lines PLA as the signal SPLA, and applies an AC signal corresponding to the control signal PLON to all the control lines PLB as the signal SPLB.
  • the driving section 222 changes the signal SPL from low level to high level at timing t54, and changes the signal SPL from high level to low level at timing t55.
  • the initialization operation OPinit the operation during the period from timing t53 to t55 is repeated, for example, hundreds to thousands of times.
  • AC signals are applied to the storage elements 41 and 42.
  • FIG. ferroelectric characteristics of the memory elements 41 and 42 can be improved.
  • one of the three memory circuits 90, 290, 390 is selected, data is stored in the memory elements 41, 42 in the selected memory circuit, or data is stored in the selected memory circuit. Data can be read out from the storage elements 41 and 42 in . Thereby, in the semiconductor circuit 5, the degree of freedom of operation can be increased.
  • the initialization operation OPinit when performing the initialization operation OPinit, can be performed simultaneously for all the storage elements 41 and 42 in the three storage circuits 90, 290, and 390.
  • FIG. Thereby, the time of the initialization operation OPinit can be shortened.
  • Other effects are the same as in the first embodiment.
  • the drive unit 222 applies the same signal SPLA to all control lines PLA, applies the same signal SPLB to all control lines PLB, and applies the same signal SPLB to all control lines PLB.
  • the same signal SPLC is applied to all control lines PLC
  • the same signal SSLA is applied to all control lines SLA
  • the same signal SSLB is applied to all control lines SLB
  • the same signal SSLC is applied to all control lines SLC.
  • the same signal SSLC is applied to both, it is not limited to this.
  • the control line PLA and the control line SLA are selectively driven based on the address decode signal ADD generated by the address decoder 24, and the control line PLB and the control line PLB are selectively driven.
  • Line SLB may be selectively driven, and control line PLC and control line SLC may be selectively driven.
  • the drive section 222A has a plurality of drive circuits 225A.
  • the drive circuit 225A has AND circuits 252A and 253A, AND circuits 262A and 263A, and AND circuits 272A and 273A.
  • the logical product circuit 252A is configured to obtain the logical product of the output signal of the logical sum circuit 251, the output signal of the logical sum circuit 51, and the control signal PLON, and drive the control line PLA based on the logical product.
  • the logical product circuit 253A is configured to obtain the logical product of the output signal of the logical sum circuit 251, the output signal of the logical sum circuit 51, and the control signal SLON, and drive the control line SLA based on the logical product.
  • the logical product circuit 262A is configured to obtain the logical product of the output signal of the logical sum circuit 261, the output signal of the logical sum circuit 51, and the control signal PLON, and drive the control line PLB based on the logical product.
  • the logical product circuit 263A is configured to obtain the logical product of the output signal of the logical sum circuit 261, the output signal of the logical sum circuit 51, and the control signal SLON, and drive the control line SLB based on the logical product.
  • the logical product circuit 272A is configured to obtain the logical product of the output signal of the logical sum circuit 271, the output signal of the logical sum circuit 51, and the control signal PLON, and drive the control line PLC based on the logical product.
  • the logical product circuit 273A is configured to obtain the logical product of the output signal of the logical sum circuit 271, the output signal of the logical sum circuit 51, and the control signal SLON, and drive the control line SLC based on the logical product.
  • the semiconductor circuit according to this modification can perform a store operation or a restore operation, for example, on a row-by-row basis.
  • the drive control unit 223 sets the control signal WLEN to low level, sets the control signal WLON to low level, generates the control signal PLON, and sets the control signal SLON to high level.
  • the drive control unit 223, for example, sets the control signal SELA to high level, and sets the control signals SELB and SELC to low level.
  • the address decoder 24 then generates an address decode signal ADD.
  • the drive unit 222A applies the signal SPLA corresponding to the control signal PLON to one control line PLA corresponding to the address decode signal ADD among the plurality of control lines PLA, and also applies the signal SPLA corresponding to the control signal PLON to the other control lines PLA.
  • a signal SPLA which is at a low level, is applied to line PLA.
  • the drive unit 222A applies the signal SPLB of low level to all the control lines PLB, and applies the signal SPLC of low level to all the control lines PLC.
  • the drive unit 222A applies the high-level signal SSLA to one control line SLA corresponding to the address decode signal ADD among the plurality of control lines SLA, and applies the signal SSLA to the other plurality of control lines SLA.
  • the semiconductor circuit according to this modification can perform store and restore operations on a row-by-row basis.
  • the semiconductor circuit according to this modification can perform an initialization operation, for example, on a row-by-row basis.
  • the drive control unit 223 sets the control signal WLEN to a low level, sets the control signal WLON to a high level, transitions the control signal PLON between a high level and a low level, and sets the control signal SLON to a high level. do.
  • the drive control unit 223, for example, sets the control signal SELA to high level, and sets the control signals SELB and SELC to low level.
  • the address decoder 24 then generates an address decode signal ADD.
  • the driving section 222A applies the high level signal SWL to one word line WL corresponding to the address decode signal ADD among the plurality of word lines WL, and applies the high level signal SWL to the other plurality of word lines WL. , apply a signal SWL which is at a low level. Further, the drive unit 222A applies the signal SPLA corresponding to the control signal PLON to one control line PLA corresponding to the address decode signal ADD among the plurality of control lines PLA, and applies the signal SPLA corresponding to the control signal PLON to the other control lines PLA. A low level signal SPLA is applied to PLA.
  • the drive unit 222A applies the signal SPLB of low level to all the control lines PLB, and applies the signal SPLC of low level to all the control lines PLC.
  • the drive unit 222A applies the high-level signal SSLA to one control line SLA corresponding to the address decode signal ADD among the plurality of control lines SLA, and applies the signal SSLA to the other plurality of control lines SLA. , apply the signal SSLA which is at a low level.
  • the drive unit 222A applies the low level signal SSLB to all the control lines SLB, and applies the low level signal SSLC to all the control lines SLC.
  • the semiconductor circuit according to this modification can perform the initialization operation on a row-by-row basis.
  • a semiconductor circuit 6 according to a sixth embodiment will be described.
  • a memory element is constructed using a ferroelectric transistor instead of a ferroelectric capacitor.
  • the same reference numerals are assigned to substantially the same components as those of the semiconductor circuit 1 according to the first embodiment, and description thereof will be omitted as appropriate.
  • the semiconductor circuit 6 includes a memory cell array 421, a driving section 422, and a driving section 26, like the semiconductor circuit 1 (FIG. 1) according to the first embodiment.
  • FIG. 63 shows a configuration example of the memory cell 410 in the memory cell array 421.
  • FIG. FIG. 64 shows a configuration example of the memory cell array 421.
  • the memory cell array 421 has multiple word lines WL, multiple bit lines BL, multiple bit lines BLB, multiple control lines PL, and multiple control lines SL.
  • Control line SL extends in the horizontal direction in FIGS. 63 and 64, one end of control line SL is connected to driving section 422, and signal SSL is applied by driving section 422 to control line SL.
  • the memory cell 410 has an SRAM circuit 30 and a memory circuit 440 .
  • the memory circuit 440 has transistors 441 and 442 .
  • the transistors 441 and 442 are N-type ferroelectric transistors, specifically ferroelectric gate field effect transistors (FeFETs).
  • FeFETs ferroelectric gate field effect transistors
  • Each of the transistors 441 and 442 is configured, for example, such that the gate insulating film contains a ferroelectric material.
  • Each of the transistors 441 and 442 is configured to store information using the reversible change of the capacitance state of the gate insulating film according to the polarity of the voltage difference between the gate and the drain and source. be done.
  • the gate insulating film contains a ferroelectric material, but the present invention is not limited to this. can be connected as
  • the transistor 441 has a gate connected to the control line SL, a drain connected to the node N1, and a source connected to the control line PL.
  • the transistor 442 has a gate connected to the control line SL, a drain connected to the node N2, and a source connected to the control line PL.
  • Each of the transistors 441 and 442 can set the capacitance state of the gate insulating film to the large capacitance state CH or the small capacitance state CL. Specifically, for example, when the gate voltage is higher than the drain and source voltages by a predetermined amount or more, the capacitance state of the transistors 441 and 442 is set to the small capacitance state CS, and the gate voltage is set to the drain and source voltages. is lower by a predetermined amount or more, the capacity state is set to the large capacity state CL.
  • the drive unit 422 is configured to apply the signal SWL to the word line WL, the signal SPL to the control line PL, and the signal SSL to the control line SL based on the control signal supplied from the control unit 11 . be done.
  • FIG. 65 shows a configuration example of the drive unit 422.
  • the drive section 422 has a drive control section 423 , an address decoder 24 and a plurality of drive circuits 75 .
  • the drive control unit 423 is configured to control the operation of the drive unit 422 based on instructions from the control unit 11 . Specifically, the drive control section 423 controls the operation of the address decoder 24 and also controls the operations of the plurality of drive circuits 75 using control signals WLEN, WLON, PLON, and SLON.
  • the plurality of drive circuits 75 have OR circuits 51 , AND circuits 52 , buffers 53 and buffers 58 .
  • the drive control unit 423 sets the control signal WLEN to low level, the control signal WLON to high level, and the control signal PLON is brought to a low level, and the control signal SLON is brought to a low level.
  • the address decoder 24 then generates an address decode signal ADD.
  • the drive unit 422 applies the high-level signal SWL to one word line WL corresponding to the address decode signal ADD among the plurality of word lines WL, and also applies the high level signal SWL to the other word lines WL. is applied with a signal SWL which is at a low level.
  • the drive unit 422 applies a low level signal SPL to all the control lines PL, and a low level signal SSL to all the control lines SL.
  • the drive control unit 423 sets the control signal WLEN to low level, sets the control signal WLON to low level, and controls the control signal.
  • a signal PLON is generated and a control signal SLON is generated.
  • the drive unit 422 applies the low-level signal SWL to all the word lines WL, applies the signal SPL corresponding to the control signal PLON to all the control lines PL, and applies the signal SPL to all the control lines SL. , apply a signal SSL corresponding to the control signal SLON.
  • the drive control unit 423 sets the control signal WLEN to high level, sets the control signal WLON to high level, and sets the control signal PLON is transitioned between high and low levels, and control signal SLON is transitioned between high and low levels.
  • the drive unit 422 applies the high-level signal SWL to all the word lines WL, applies the AC signal corresponding to the control signal PLON to all the control lines PL as the signal SPL, and applies the signal SPL to all the control lines PL.
  • An AC signal corresponding to the control signal SLON is applied to the control line SL as the signal SSL.
  • the transistor 441 corresponds to a specific example of the "first memory element” in the present disclosure.
  • the transistor 442 corresponds to a specific example of the "second memory element” in this disclosure.
  • the control line SL corresponds to a specific example of "first selection control line” in the present disclosure.
  • the transistor 94 corresponds to a specific example of "sixth transistor” in the present disclosure.
  • FIG. 66 shows an operation example of a memory cell 410 of interest in the semiconductor circuit 6, where (A) shows the waveform of the power supply control signal PSH and (B) shows the waveform of the power supply control signal PSL. , (C) shows the waveform of the voltage (power supply voltage VDD1) at the power supply node NVDD, (D) shows the waveform of the signal SSL, (E) shows the waveform of the signal SPL, and (F) shows the voltage at the node N1. (voltage VN1), (G) shows the waveform of the voltage at node N2 (voltage VN2), and (H) shows the waveform of the gate voltage (voltage V441) seen from the drain and source of transistor 441.
  • FIG. 67A to 67E show the operating states of the memory cell 410.
  • FIG. 67A shows the state in the normal operation OP1
  • FIGS. 67B and 67C show the states in the store operation OP2
  • FIG. 67D shows the state in the standby operation OP3.
  • FIG. 67E shows the state in restore operation OP4.
  • Normal operation OP1 In the normal operation OP1, the control unit 11 sets the power control signal PSH to low level and the power control signal PSL to high level ((A) and (B) in FIG. 66). As a result, the power switch units 12 and 13 (FIG. 1) are turned on, the power supply voltage VDD is supplied to the memory cell array 421 as the power supply voltage VDD1 (FIG. 66(C)), and the power supply voltage VSS is supplied to the memory cell array 421. be done. Then, the driving section 422 sets the signal SSL to low level (low level voltage VL) and the signal SPL to low level (low level voltage VL) ((D), (E), and 67A in FIG. 66).
  • the semiconductor circuit 6 writes data to or reads data from the SRAM circuit 30 of the memory cell 410.
  • FIG. This operation is the same as in the first embodiment.
  • the memory cell 410 causes the data stored in the SRAM circuit 30 to be stored in the storage circuit 440 using two steps.
  • the driving unit 422 sets the signal SSL to high level and the signal SPL to low level in the first step, and sets the signal SSL to low level and the signal SPL to high level in the second step (FIG. 66).
  • E sets the capacitance states of the transistors 441 and 442 of the storage circuit 440 according to the data stored in the SRAM circuit 30 .
  • driving section 422 sets signal SPL to low level (low level voltage VL) and sets signal SSL to high level (high level voltage VH). do.
  • FIG. In this example the voltage VN1 at the node N1 is the high level voltage VH, and the voltage VN2 at the node N2 is the low level voltage VL. Since the drain and source of transistor 442 are low and the gate is high, the voltage V442 at transistor 442 is "+ ⁇ V". As a result, the capacitance state of the transistor 442 becomes the small capacitance state CS.
  • the voltage V441 in the transistor 441 is about "+ ⁇ V/2" and does not reach the voltage capable of changing the capacitance state. Therefore, the capacitance state of transistor 441 does not change.
  • the driving section 422 sets the signal SPL to high level (high level voltage VH) and sets the signal SSL to low level (low level voltage VL).
  • VH high level voltage
  • VL low level voltage
  • a voltage difference of "-.DELTA.V" is generated in the other of the transistors 441 and 442.
  • the capacitance state of the transistor 441 becomes the large capacitance state CL.
  • the voltage V442 in the transistor 442 is about "- ⁇ V/2" and does not reach the voltage capable of changing the capacitance state. Therefore, the capacitance state of transistor 442 does not change.
  • restore operation OP4 In the restore operation OP4, the driving section 422 sets the signal SSL to high level ((D) in FIG. 66).
  • the control unit 11 sets the power control signal PSH to low level and the power control signal PSL to high level ((A) and (B) in FIG. 66).
  • the power switch units 12 and 13 are turned on, the power supply voltage VDD is supplied to the memory cell array 421 as the power supply voltage VDD1 (FIG. 66(C)), and the power supply voltage VSS is supplied to the memory cell array 421 .
  • the driving section 422 changes the signal SPL to low level ((E) in FIG. 66). Thereby, the voltage state in the SRAM circuit 30 is determined according to the capacitance states of the transistors 441 and 442 .
  • the capacitance state of transistor 441 is the large capacitance state CL and the capacitance state of transistor 442 is the low capacitance state CS.
  • the capacitance value between control line SL and node N1 is large, and the capacitance value between control line SL and node N2 is small. Therefore, when the voltage VN1 at the node N1 and the voltage VN2 at the node N2 change according to the change of the voltage of the signal SSL from the low level to the high level, the voltage VN1 tends to become higher than the voltage VN2. As a result, the voltage VN1 at the node N1 becomes the high level voltage VH, and the voltage VN2 at the node N2 becomes the low level voltage VL.
  • SRAM circuit 30 stores data according to the data stored in transistors 441 and 442.
  • the drive unit 422 changes the signal SSL to a low level ((D) in FIG. 66).
  • (About initialization operation) 68 shows an example of the initialization operation of a memory cell 410 of interest in the semiconductor circuit 6, where (A) shows the waveform of the power control signal PSH and (B) shows the waveform of the power control signal PSL. , (C) shows the waveform of signal SWL, (D) shows the waveform of signal SBL on bit line BL, (E) shows the waveform of signal SBLB on bit line BLB, and (F) shows signal SPL. (G) shows the waveform of signal SSL, and (H) shows the waveforms of voltages V441 and V442 in transistors 441 and 442.
  • the control unit 11 sets the power control signal PSH to high level and the power control signal PSL to low level ((A) and (B) in FIG. 68).
  • the power switch units 12 and 13 are turned off, and the supply of the power supply voltages VDD and VSS to the memory cell array 421 is stopped.
  • the driving section 422 changes the signal SWL in all the word lines WL from low level to high level (FIG. 68(C)). Specifically, in FIG. 65, the drive control unit 423 sets the control signal WLEN to high level and also sets the control signal WLON to high level. As a result, the drive unit 422 applies the high level signal SWL to all the word lines WL to activate all the word lines WL.
  • the driving section 26 sets the signals SBL and SBLB on all the bit lines BL and BLB to high level, for example, as in the case of the first embodiment (FIG. 13). Transition between low levels.
  • the driving section 26 changes the signals SBL and SBLB from low level to high level at timing t63, and changes the signals SBL and SBLB from high level to low level at timing t64.
  • the driving section 422 causes the signal SPL in all the control lines PL to transition between high level and low level.
  • drive control section 423 causes control signal PLON to transition between a high level and a low level.
  • the drive unit 422 applies an AC signal corresponding to the control signal PLON to all the control lines PL as the signal SPL.
  • the driving section 422 changes the signal SPL from low level to high level at timing t63, and changes the signal SPL from high level to low level at timing t64.
  • the driving section 422 causes the signals SSL in all the control lines SL to transition between high level and low level.
  • the drive control unit 423 causes the control signal SLON to transition between high level and low level.
  • the drive unit 422 applies an AC signal corresponding to the control signal SLON to all the control lines SL as the signal SSL.
  • the drive unit 422 changes the signal SSL from low level to high level at timing t64, and changes the signal SSL from high level to low level at timing t65.
  • FIG. 69A shows the operating state of the memory cell 410 during the period from timings t63 to t64
  • FIG. 69B shows the operating state of the memory cell 410 during the period from timings t64 to t65.
  • signals SBL, SBLB and signal SPL are at high level (high level voltage VH), and signal SBL is at low level (low level voltage VL). Therefore, voltages V441 and V442 in transistors 441 and 442 are "- ⁇ V".
  • signals SBL, SBLB and signal SPL are at low level and signal SBL is at high level.
  • the initialization operation OPinit the operation during the period from timing t63 to t65 is repeated several hundred to several thousand times, for example.
  • an AC signal is applied to the transistors 441,442.
  • ferroelectric characteristics of the transistors 441 and 442 can be improved.
  • a memory circuit is configured using ferroelectric transistors.
  • the drive unit 26 can apply in-phase AC signals to the two transistors 441 and 442 by applying in-phase AC signals to the bit lines BL and BLB. Therefore, in the semiconductor circuit 6, "+V” or "-V” can be applied to the two transistors 441 and 442 at the same time, so that the initialization operation OPinit can be shortened. Other effects are the same as in the first embodiment.
  • the control line PLA corresponds to a specific example of "first control line” in the present disclosure.
  • the control line SLA corresponds to a specific example of "first selection control line” in the present disclosure.
  • the control line PLB corresponds to a specific example of "second control line” in the present disclosure.
  • the control line SLB corresponds to a specific example of "second selection control line” in the present disclosure.
  • FIG. 71 shows the appearance of a smart phone 900 to which the semiconductor circuits of the above embodiments and the like are applied.
  • This smartphone 900 includes the semiconductor circuit according to the above embodiment.
  • the semiconductor circuits of the above embodiments and the like can be applied to electronic devices in all fields, such as digital cameras, notebook personal computers, portable game machines, and video cameras, in addition to smartphones.
  • the present technology is effective when applied to a portable electronic device having a battery.
  • ferroelectric capacitors and ferroelectric transistors are used as storage elements, but the present invention is not limited to this.
  • it may be used as a memory element that stores data according to a resistance state, such as an RRAM memory element or a PCM memory element.
  • FIG. 72 shows a configuration example of a memory cell 10F obtained by applying this modification to the memory cell 10 (FIG. 2) according to the first embodiment.
  • This memory cell 10F has a storage circuit 40F.
  • the memory circuit 40F has memory elements 101 and 102 .
  • Each of the storage elements 101 and 102 is configured to store information by utilizing the reversible change in the resistance state according to the polarity of the current flowing between the two ends.
  • Each of the memory elements 101 and 102 can set the resistance state to a high resistance state or a low resistance state.
  • the high resistance state is a state in which the resistance value between the two ends is high
  • the low resistance state is a state in which the resistance value between the two ends is low.
  • the resistance state of the memory element 101 is set to a high resistance state, and the resistance state is set to a high resistance state.
  • the resistance state is set to the low resistance state when a current equal to or greater than a predetermined amount flows through the resistor.
  • the resistance state is set to the high resistance state, and the resistance state is set to the high resistance state from the control line PL to the node N2.
  • the resistance state is set to the low resistance state when a current equal to or greater than a fixed amount flows.
  • FIG. 73 shows a configuration example of a memory cell 80F obtained by applying this modification to the memory cell 80 (FIG. 24) according to the second embodiment.
  • This memory cell 80F has a storage circuit 90F.
  • FIG. 74 shows a configuration example of a memory cell 110F obtained by applying this modification to the memory cell 110 (FIG. 35) according to the third embodiment.
  • This memory cell 110F has storage circuits 40F and 140F.
  • the memory circuit 140F has memory elements 103 and 104 .
  • FIG. 75 shows a configuration example of a memory cell 180F obtained by applying this modification to the memory cell 180 (FIG. 47) according to the fourth embodiment.
  • This memory cell 180F has storage circuits 90F and 190F.
  • FIG. 76 shows a configuration example of a memory cell 210F obtained by applying this modification to the memory cell 210 (FIG. 57) according to the fifth embodiment.
  • This memory cell 210F has storage circuits 90F, 290F, and 390F. Even in these cases, the same effects as in the above embodiments can be obtained.
  • This technology can be configured as follows. According to the present technology having the following configuration, the initialization operation can be performed in a short time.
  • a first inverter connected to the first power supply node and the second power supply node, capable of generating an inverted voltage of the voltage at the first node, and capable of applying the inverted voltage to the second node; a second inverter connected to the first power supply node and the second power supply node, capable of generating an inverted voltage of the voltage at the second node, and capable of applying the inverted voltage to the first node; and, a first control line; a first storage element provided on a first path connecting the first node and the first control line; and a second path connecting the second node and the first control line.
  • a first memory circuit having a second memory element provided; a first power switch capable of supplying a first power supply voltage to the first power supply node by turning on; a second power switch capable of supplying a second power supply voltage to the second power supply node by turning on; a first bit line and a second bit line; a first word line; a first transistor having a gate connected to the first word line and capable of connecting the first bit line and the first node when turned on; a second transistor having a gate connected to the first word line and capable of connecting the second bit line and the second node when turned on; While the first power switch and the second power switch are in the ON state, the first word line is activated and the first bit line and the second bit line are set to be different from each other.
  • a driving unit capable of performing a second driving operation of applying a first AC signal and a second AC signal, which are signals in phase with each other, to the first bit line and the second bit line, respectively; semiconductor circuit.
  • the drive unit a first switch connected to the first bit line and capable of applying a first signal to the first bit line when turned on; a second switch connected to the second bit line and capable of applying a second signal, which is an inverted signal of the first signal, to the second bit line when turned on; a third switch connected to the bit line and capable of applying the first signal to the second bit line by being turned on; In the first driving operation, the driving section turns on the first switch and the second switch and turns off the third switch, thereby driving the driving force through the first switch.
  • the first signal can be applied to the first bit line via the second switch, and the second signal can be applied to the second bit line via the second switch;
  • the driving unit turns on the first switch and the third switch and turns off the second switch, thereby driving the driving force through the first switch. can apply the first signal to the first bit line as the first AC signal via the third switch, and apply the first signal to the second bit line via the third switch.
  • the semiconductor circuit according to (1) above which can be applied as an AC signal of (3)
  • the drive unit a fourth switch connected to the first bit line and capable of applying a first voltage to the first bit line when turned on; a fifth switch connected to the second bit line and capable of applying the first voltage to the second bit line when turned on; a sixth switch connected to the first bit line and capable of applying a second voltage to the first bit line when turned on; a seventh switch connected to the second bit line and capable of applying the second voltage to the second bit line when turned on;
  • the driving unit turns on the fourth switch and the fifth switch and turns off the sixth switch and the seventh switch; By alternately repeating the operation of turning on the sixth switch and the seventh switch and turning off the fourth switch and the fifth switch, the first bit line is connected to the first bit line.
  • the semiconductor circuit according to (1) can apply the second AC signal to the second bit line.
  • the second driving operation further includes applying to the first control line a third AC signal that is a reverse phase signal of the first AC signal and the second AC signal. ) to (3).
  • the first memory element has a first terminal connected to the first node and a second terminal connected to the first control line;
  • the semiconductor circuit according to (4), wherein the second memory element has a first terminal connected to the second node and a second terminal connected to the first control line.
  • each of the first memory element and the second memory element has a first terminal and a second terminal;
  • the first memory circuit is a third transistor provided on the first path and capable of connecting the first node and the first control line via the first storage element by being turned on; a fourth transistor provided on the second path and capable of connecting the second node and the first control line via the second storage element by turning on;
  • the first memory element and the second memory element utilize the fact that the capacitive state reversibly changes according to the polarity of the voltage difference between the voltage at the first terminal and the voltage at the second terminal.
  • the semiconductor circuit according to (5) or (6) above which is capable of storing information by (8)
  • the first memory element and the second memory element store information by utilizing the fact that the resistance state reversibly changes according to the direction of the current flowing between the first terminal and the second terminal.
  • the semiconductor circuit according to (5) or (6) above (9) a second control line; a third storage element provided on a third path connecting the first node and the second control line; and a fourth path connecting the second node and the second control line. a second memory circuit having a fourth memory element provided;
  • the semiconductor circuit according to (4), wherein the second driving operation further includes applying the third AC signal to the second control line.
  • the first memory element has a first terminal connected to the first node and a second terminal connected to the first control line;
  • the second memory element has a first terminal connected to the second node and a second terminal connected to the first control line;
  • the third memory element has a first terminal connected to the second control line and a second terminal connected to the first node;
  • the semiconductor circuit according to (9), wherein the fourth memory element has a first terminal connected to the second control line and a second terminal connected to the second node.
  • each of the first memory element, the second memory element, the third memory element, and the fourth memory element has a first terminal and a second terminal;
  • the first memory circuit is a third transistor provided on the first path and capable of connecting the first node and the first control line via the first storage element by being turned on; a fourth transistor provided on the second path and capable of connecting the second node and the first control line via the second storage element by turning on;
  • the second memory circuit is a fifth transistor provided on the third path and capable of connecting the first node and the second control line via the third storage element by being turned on; a sixth transistor provided on the fourth path and capable of connecting the second node and the second control line via the fourth memory element by being turned on;
  • the first storage element has a gate connected to the first selection control line, a first terminal connected to the first node, and a second terminal connected to the first control line. a terminal;
  • the second storage element has a gate connected to the first selection control line, a first terminal connected to the second node, and a second terminal connected to the first control line. a terminal;
  • the second driving operation further includes applying a third AC signal, which is an in-phase signal of the first AC signal and the second AC signal, to the first control line; and applying a fourth AC signal, which is a reverse phase signal of the first AC signal and the second AC signal, to the selection control line of the above (1) to (3).
  • a second control line a second selection control line; a third memory having a gate connected to said second select control line, a first terminal connected to said first node, and a second terminal connected to said second control line a gate connected to the second select control line; a first terminal connected to the second node; and a second terminal connected to the second control line.
  • a second memory circuit having four memory elements; The second driving operation further includes applying the third AC signal to the second control line and applying the fourth AC signal to the second selection control line.
  • a third inverter connected to the first power supply node and the second power supply node, capable of generating an inverted voltage of the voltage at the third node, and capable of applying the inverted voltage to a fourth node; a fourth inverter connected to the first power supply node and the second power supply node, capable of generating an inverted voltage of the voltage at the fourth node, and capable of applying the inverted voltage to the third node; and, a third control line; a fifth storage element provided on a fifth path connecting the third node and the third control line; and a sixth path connecting the fourth node and the third control line.
  • a third memory circuit having a sixth memory element provided; a second word line; a seventh transistor having a gate connected to the second word line and capable of connecting the first bit line and the third node when turned on; an eighth transistor having a gate connected to the second word line and capable of connecting the second bit line and the fourth node when turned on;
  • the first driving operation includes activating the first word line of the first word line and the second word line;
  • the semiconductor circuit according to any one of (1) to (13), wherein the second driving operation includes activating both the first word line and the second word line.
  • a third inverter connected to the first power supply node and the second power supply node, capable of generating an inverted voltage of the voltage at the third node, and capable of applying the inverted voltage to a fourth node; a fourth inverter connected to the first power supply node and the second power supply node, capable of generating an inverted voltage of the voltage at the fourth node, and capable of applying the inverted voltage to the third node; and, a fifth storage element provided on a fifth path connecting the third node and the first control line; and a sixth path connecting the fourth node and the first control line.
  • a third memory circuit having a sixth memory element provided; a second word line; a seventh transistor having a gate connected to the second word line and capable of connecting the first bit line and the third node when turned on; an eighth transistor having a gate connected to the second word line and capable of connecting the second bit line and the fourth node when turned on;
  • the first driving operation includes activating the first word line of the first word line and the second word line;
  • the semiconductor circuit according to any one of (1) to (13), wherein the second driving operation includes activating both the first word line and the second word line.
  • a fifth inverter connected to the first power supply node and the second power supply node, capable of generating an inverted voltage of the voltage at the fifth node, and capable of applying the inverted voltage to a sixth node; a sixth inverter connected to the first power supply node and the second power supply node, capable of generating an inverted voltage of the voltage at the sixth node, and capable of applying the inverted voltage to the fifth node; and, a fifth storage element provided on a fifth path connecting the fifth node and the first control line; and a sixth path connecting the sixth node and the first control line.
  • a fourth memory circuit having a sixth memory element provided; a third bit line and a fourth bit line; a ninth transistor having a gate connected to the first word line and capable of connecting the third bit line and the fifth node when turned on; a tenth transistor having a gate connected to the first word line and capable of connecting the fourth bit line and the sixth node when turned on;
  • the first driving operation further includes applying signals of different logic levels to the third bit line and the fourth bit line, respectively;
  • the second driving operation further includes applying the first AC signal and the second AC signal to the third bit line and the fourth bit line, respectively.
  • a fifth circuit connected to the first power supply node and the second power supply node, capable of generating an inverted voltage of the voltage at the fifth node, and capable of applying the inverted voltage to the sixth node; a sixth circuit connected to the first power supply node and the second power supply node, capable of generating an inverted voltage of the voltage at the sixth node, and capable of applying the inverted voltage to the fifth node; and, a fourth control line; a fifth storage element provided on a fifth path connecting the fifth node and the fourth control line; and a sixth path connecting the sixth node and the fourth control line.
  • a fourth memory circuit having a sixth memory element provided; a third bit line and a fourth bit line; a ninth transistor having a gate connected to the first word line and capable of connecting the third bit line and the fifth node when turned on; a tenth transistor having a gate connected to the first word line and capable of connecting the fourth bit line and the sixth node when turned on;
  • the first driving operation further includes applying signals of different logic levels to the third bit line and the fourth bit line, respectively;
  • the second driving operation further includes applying the first AC signal and the second AC signal to the third bit line and the fourth bit line, respectively.
  • a seventh inverter connected to the first power supply node and the second power supply node, capable of generating an inverted voltage of the voltage at the seventh node, and capable of applying the inverted voltage to an eighth node; an eighth inverter connected to the first power supply node and the second power supply node, capable of generating an inverted voltage of the voltage at the eighth node, and capable of applying the inverted voltage to the seventh node; and, a fifth control line; a seventh storage element provided on a seventh path connecting the seventh node and the fifth control line; and an eighth path connecting the eighth node and the fifth control line.
  • a fifth memory circuit having an eighth memory element provided; a fifth bit line and a sixth bit line; an eleventh transistor capable of connecting the fifth bit line and the seventh node by turning on; a twelfth transistor capable of connecting the sixth bit line and the eighth node by turning on, the first driving operation further includes applying signals of different logic levels to the fifth bit line and the sixth bit line, respectively; The second driving operation further includes applying a fifth AC signal and a sixth AC signal, which are opposite phase signals of the first AC signal, to the fifth bit line and the sixth bit line, respectively.
  • the semiconductor circuit according to any one of (1) to (17) above.
  • a first inverter connected to the first power supply node and the second power supply node, capable of generating an inverted voltage of the voltage at the first node, and capable of applying the inverted voltage to the second node; a second inverter connected to one power supply node and the second power supply node, capable of generating an inverted voltage of the voltage at the second node, and capable of applying the inverted voltage to the first node; a first control line; a first storage element provided on a first path connecting the first node and the first control line; the second node and the first control line; a first memory circuit having a second memory element provided on a second path connecting the first memory circuit and a first memory circuit capable of supplying a first power supply voltage to the first power supply node by being turned on; a power switch, a second power switch capable of supplying a second power supply voltage to the second power supply node when turned on, a first bit line and a second bit line, and a first word a first transistor having a gate connected to the first
  • the semiconductor circuit is a first inverter connected to the first power supply node and the second power supply node, capable of generating an inverted voltage of the voltage at the first node, and capable of applying the inverted voltage to the second node; a second inverter connected to the first power supply node and the second power supply node, capable of generating an inverted voltage of the voltage at the second node, and capable of applying the inverted voltage to the first node; and, a first control line; a first storage element provided on a first path connecting the first node and the first control line; and a second path connecting the second node and the first control line.
  • a first memory circuit having a second memory element provided; a first power switch capable of supplying a first power supply voltage to the first power supply node by turning on; a second power switch capable of supplying a second power supply voltage to the second power supply node by turning on; a first bit line and a second bit line; a first word line; a first transistor having a gate connected to the first word line and capable of connecting the first bit line and the first node when turned on; a second transistor having a gate connected to the first word line and capable of connecting the second bit line and the second node when turned on; While the first power switch and the second power switch are in the ON state, the first word line is activated, and the first bit line and the second bit line are different from each other.
  • a driving unit capable of performing a second driving operation of applying a first AC signal and a second AC signal, which are signals in phase with each other, to the first bit line and the second bit line, respectively; Electronics.

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Abstract

本開示の半導体回路は、第1および第2の電源ノードに接続された第1および第2のインバータと、第1の制御線と、第1の記憶回路と、第1および第2の電源スイッチと、第1および第2のビット線と、第1のワード線と、第1のワード線に接続されたゲートを有する第1および第2のトランジスタと、第1および第2の電源スイッチがオン状態である期間において、第1のワード線をアクティブにするとともに、第1および第2のビット線に、互いに異なる論理レベルの信号をそれぞれ印加する第1の駆動動作と、第1および第2の電源スイッチがオフ状態である期間において、第1のワード線をアクティブにするとともに、第1および第2のビット線に、互いに同相の信号である第1の交流信号および第2の交流信号をそれぞれ印加する第2の駆動動作を行うことが可能な駆動部とを備える。

Description

半導体回路、駆動方法、および電子機器
 本開示は、データを記憶可能な半導体回路、そのような半導体回路において用いられる駆動方法、およびそのような半導体回路を備えた電子機器に関する。
 半導体回路では、例えば、一部の回路への電源供給を選択的に停止することにより消費電力の低減を図る、いわゆるパワーゲーティングという技術がしばしば用いられる。このように電源供給が停止された回路では、電源供給が再開された後に、すぐに、電源供給が停止される前の動作状態に復帰することが望まれる。そのような短時間での復帰動作を実現する方法の一つに、回路に不揮発性の記憶素子を内蔵させる方法がある。例えば、特許文献1には、揮発性メモリであるSRAM(Static Random Access Memory)と、強誘電体キャパシタを用いた不揮発性の記憶素子とを組み合わせた回路が開示されている。
特開2019-194931号公報
 ところで、例えば強誘電キャパシタや強誘電トランジスタを用いた記憶素子では、例えば、出荷前において記憶素子に対して交流信号を印加する初期化動作が行われる。この初期化動作により、記憶素子の強誘電特性が向上され、記憶素子は安定してデータを記憶できるようになる。特に、製造後において初めて行う初期化動作は、ウェークアップ動作とも呼ばれる。この初期化動作は、より短時間で行われることが望まれる。
 短時間で初期化動作を行うことができる半導体回路、駆動方法、および電子機器を提供することが望ましい。
 本開示の一実施の形態における半導体回路は、第1のインバータと、第2のインバータと、第1の制御線と、第1の記憶回路と、第1の電源スイッチと、第2の電源スイッチと、第1のビット線および第2のビット線と、第1のワード線と、第1のトランジスタと、第2のトランジスタと、駆動部とを備えている。第1のインバータは、第1の電源ノードおよび第2の電源ノードに接続され、第1のノードにおける電圧の反転電圧を生成可能であり、その反転電圧を第2のノードに印加可能なものである。第2のインバータは、第1の電源ノードおよび第2の電源ノードに接続され、第2のノードにおける電圧の反転電圧を生成可能であり、その反転電圧を第1のノードに印加可能なものである。第1の記憶回路は、第1のノードと第1の制御線とを結ぶ第1の経路に設けられた第1の記憶素子と、第2のノードと第1の制御線とを結ぶ第2の経路に設けられた第2の記憶素子とを有するものである。第1の電源スイッチは、オン状態になることにより第1の電源ノードに第1の電源電圧を供給可能なものである。第2の電源スイッチは、オン状態になることにより第2の電源ノードに第2の電源電圧を供給可能なものである。第1のトランジスタは、第1のワード線に接続されたゲートを有し、オン状態になることにより第1のビット線と第1のノードを接続可能なものである。第2のトランジスタは、第1のワード線に接続されたゲートを有し、オン状態になることにより第2のビット線と第2のノードを接続可能なものである。駆動部は、第1の電源スイッチおよび第2の電源スイッチがオン状態である期間において、第1のワード線をアクティブにするとともに、第1のビット線および第2のビット線に、互いに異なる論理レベルの信号をそれぞれ印加する第1の駆動動作と、第1の電源スイッチおよび第2の電源スイッチがオフ状態である期間において、第1のワード線をアクティブにするとともに、第1のビット線および第2のビット線に、互いに同相の信号である第1の交流信号および第2の交流信号をそれぞれ印加する第2の駆動動作を行うことが可能なものである。
 本開示の一実施の形態における駆動方法は、第1の電源ノードおよび第2の電源ノードに接続され、第1のノードにおける電圧の反転電圧を生成可能であり、その反転電圧を第2のノードに印加可能な第1のインバータと、第1の電源ノードおよび第2の電源ノードに接続され、第2のノードにおける電圧の反転電圧を生成可能であり、その反転電圧を第1のノードに印加可能な第2のインバータと、第1の制御線と、第1のノードと第1の制御線とを結ぶ第1の経路に設けられた第1の記憶素子と、第2のノードと第1の制御線とを結ぶ第2の経路に設けられた第2の記憶素子とを有する第1の記憶回路と、オン状態になることにより第1の電源ノードに第1の電源電圧を供給可能な第1の電源スイッチと、オン状態になることにより第2の電源ノードに第2の電源電圧を供給可能な第2の電源スイッチと、第1のビット線および第2のビット線と、第1のワード線と、第1のワード線に接続されたゲートを有し、オン状態になることにより第1のビット線と第1のノードを接続可能な第1のトランジスタと、第1のワード線に接続されたゲートを有し、オン状態になることにより第2のビット線と第2のノードを接続可能な第2のトランジスタとを備えた半導体回路に対して、第1の電源スイッチおよび第2の電源スイッチがオン状態である期間において、第1のワード線をアクティブにするとともに、第1のビット線および第2のビット線に、互いに異なる論理レベルの信号をそれぞれ印加する第1の駆動動作と、第1の電源スイッチおよび第2の電源スイッチがオフ状態である期間において、第1のワード線をアクティブにするとともに、第1のビット線および第2のビット線に、互いに同相の信号である第1の交流信号および第2の交流信号をそれぞれ印加する第2の駆動動作を行うものである。
 本開示の一実施の形態における電子機器は、上記半導体回路を備えたものである。
 本開示の一実施の形態における半導体回路、駆動方法、および電子機器では、第1のインバータにより、第1のノードにおける電圧の反転電圧が生成され、その反転電圧が第2のノードに印加される。第2のインバータにより、第2のノードにおける電圧の反転電圧が生成され、その反転電圧が第1のノードに印加される。第1のインバータおよび第2のインバータは、第1の電源ノードおよび第2の電源ノードに接続される。第1の電源スイッチがオン状態になることにより、第1の電源ノードに第1の電源電圧が供給され、第2の電源スイッチがオン状態になることにより、第2の電源ノードに第2の電源電圧が供給される。第1のノードと第1の制御線とを結ぶ第1の経路には、第1の記憶素子が設けられ、第2のノードと第1の制御線とを結ぶ第2の経路には、第2の記憶素子が設けられる。第1のトランジスタがオン状態になることにより、第1のビット線と第1のノードとが接続され、第2のトランジスタがオン状態になることにより、第2のビット線と第2のノードとが接続される。第1の電源スイッチおよび第2の電源スイッチがオン状態である期間において、第1のワード線をアクティブにするとともに、第1のビット線および第2のビット線に、互いに異なる論理レベルの信号をそれぞれ印加する第1の駆動動作が行われる。また、第1の電源スイッチおよび第2の電源スイッチがオフ状態である期間において、第1のワード線をアクティブにするとともに、第1のビット線および第2のビット線に、互いに同相の信号である第1の交流信号および第2の交流信号をそれぞれ印する第2の駆動動作が行われる。
本開示の一実施の形態に係る半導体回路の一構成例を表すブロック図である。 第1の実施の形態に係るメモリセルの一構成例を表す回路図である。 図2に示したメモリセルを有するメモリセルアレイの一構成例を表す回路図である。 図1に示したメモリセルアレイと電源スイッチ部との接続例を表す説明図である。 図1に示したメモリセルアレイと電源スイッチ部との他の接続例を表す説明図である。 図1に示したメモリセルアレイと電源スイッチ部との他の接続例を表す説明図である。 図1に示した電源スイッチ部の一構成例を表す回路図である。 図1に示した電源スイッチ部の他の一構成例を表す回路図である。 第1の実施の形態に係る駆動部の一構成例を表す回路図である。 第1の実施の形態に係る駆動部の一構成例を表す回路図である。 第1の実施の形態に係る半導体回路の一動作例を表すタイミング波形図である。 図2に示したメモリセルの一動作例を表す回路図である。 図2に示したメモリセルの一動作例を表す他の回路図である。 図2に示したメモリセルの一動作例を表す他の回路図である。 図2に示したメモリセルの一動作例を表す他の回路図である。 図2に示したメモリセルの一動作例を表す他の回路図である。 第1の実施の形態に係る半導体回路における初期化動作の一例を表すタイミング波形図である。 図2に示したメモリセルの一動作例を表す他の回路図である。 図2に示したメモリセルの一動作例を表す他の回路図である。 比較例に係る半導体回路における初期化動作の一例を表すタイミング波形図である。 比較例に係るメモリセルの一動作例を表す他の回路図である。 比較例に係るメモリセルの一動作例を表す他の回路図である。 比較例に係るメモリセルの一動作例を表す他の回路図である。 比較例に係るメモリセルの一動作例を表す他の回路図である。 第1の実施の形態の変形例に係る駆動部の一構成例を表す回路図である。 第1の実施の形態の他の変形例に係る駆動部の一構成例を表す回路図である。 第1の実施の形態の他の変形例に係る半導体回路における初期化動作の一例を表すタイミング波形図である。 第1の実施の形態の変形例に係るメモリセルの一構成例を表す回路図である。 図20に示したメモリセルを有するメモリセルアレイの一構成例を表す回路図である。 第1の実施の形態の他の変形例に係る駆動部の一構成例を表す回路図である。 第1の実施の形態の他の変形例に係る駆動部の一構成例を表す回路図である。 第2の実施の形態に係るメモリセルの一構成例を表す回路図である。 図24に示したメモリセルを有するメモリセルアレイの一構成例を表す回路図である。 第2の実施の形態に係る駆動部の一構成例を表す回路図である。 第2の実施の形態に係る半導体回路の一動作例を表すタイミング波形図である。 第2の実施の形態に係る半導体回路における初期化動作の一例を表すタイミング波形図である。 第2の実施の形態の変形例に係る駆動部の一構成例を表す回路図である。 第2の実施の形態の他の変形例に係るメモリセルの一構成例を表す回路図である。 第2の実施の形態の他の変形例に係るメモリセルの一構成例を表す回路図である。 図31に示したメモリセルを有するメモリセルアレイの一構成例を表す回路図である。 第2の実施の形態の他の変形例に係る駆動部の一構成例を表す回路図である。 第2の実施の形態の他の変形例に係る駆動部の一構成例を表す回路図である。 第3の実施の形態に係るメモリセルの一構成例を表す回路図である。 図35に示したメモリセルを有するメモリセルアレイの一構成例を表す回路図である。 第3の実施の形態に係る駆動部の一構成例を表す回路図である。 第3の実施の形態に係る半導体回路の一動作例を表すタイミング波形図である。 図35に示したメモリセルの一動作例を表す回路図である。 図35に示したメモリセルの一動作例を表す他の回路図である。 図35に示したメモリセルの一動作例を表す他の回路図である。 図35に示したメモリセルの一動作例を表す他の回路図である。 図35に示したメモリセルの一動作例を表す他の回路図である。 第3の実施の形態に係る半導体回路における初期化動作の一例を表すタイミング波形図である。 図35に示したメモリセルの一動作例を表す他の回路図である。 図35に示したメモリセルの一動作例を表す他の回路図である。 第3の実施の形態の変形例に係る駆動部の一構成例を表す回路図である。 第3の実施の形態の他の変形例に係るメモリセルの一構成例を表す回路図である。 図43に示したメモリセルを有するメモリセルアレイの一構成例を表す回路図である。 第3の実施の形態の他の変形例に係る駆動部の一構成例を表す回路図である。 第3の実施の形態の他の変形例に係る駆動部の一構成例を表す回路図である。 第4の実施の形態に係るメモリセルの一構成例を表す回路図である。 図47に示したメモリセルを有するメモリセルアレイの一構成例を表す回路図である。 第4の実施の形態に係る駆動部の一構成例を表す回路図である。 第4の実施の形態に係る半導体回路の一動作例を表すタイミング波形図である。 第4の実施の形態に係る半導体回路における初期化動作の一例を表すタイミング波形図である。 第4の実施の形態の変形例に係る駆動部の一構成例を表す回路図である。 第4の実施の形態の他の変形例に係るメモリセルの一構成例を表す回路図である。 図53に示したメモリセルを有するメモリセルアレイの一構成例を表す回路図である。 第4の実施の形態の他の変形例に係る駆動部の一構成例を表す回路図である。 第4の実施の形態の他の変形例に係る駆動部の一構成例を表す回路図である。 第5の実施の形態に係るメモリセルの一構成例を表す回路図である。 図57に示したメモリセルを有するメモリセルアレイの一構成例を表す回路図である。 第5の実施の形態に係る駆動部の一構成例を表す回路図である。 第5の実施の形態に係る半導体回路の一動作例を表すタイミング波形図である。 第5の実施の形態に係る半導体回路における初期化動作の一例を表すタイミング波形図である。 第5の実施の形態の変形例に係る駆動部の一構成例を表す回路図である。 第6の実施の形態に係るメモリセルの一構成例を表す回路図である。 図63に示したメモリセルを有するメモリセルアレイの一構成例を表す回路図である。 第6の実施の形態に係る駆動部の一構成例を表す回路図である。 第6の実施の形態に係る半導体回路の一動作例を表すタイミング波形図である。 図63に示したメモリセルの一動作例を表す回路図である。 図63に示したメモリセルの一動作例を表す他の回路図である。 図63に示したメモリセルの一動作例を表す他の回路図である。 図63に示したメモリセルの一動作例を表す他の回路図である。 図63に示したメモリセルの一動作例を表す他の回路図である。 第6の実施の形態に係る半導体回路における初期化動作の一例を表すタイミング波形図である。 図63に示したメモリセルの一動作例を表す他の回路図である。 図63に示したメモリセルの一動作例を表す他の回路図である。 第6の実施の形態の変形例に係るメモリセルの一構成例を表す回路図である。 実施の形態を適用したスマートフォンの外観構成を表す斜視図である。 変形例に係るメモリセルの一構成例を表す回路図である。 他の変形例に係るメモリセルの一構成例を表す回路図である。 他の変形例に係るメモリセルの一構成例を表す回路図である。 他の変形例に係るメモリセルの一構成例を表す回路図である。 他の変形例に係るメモリセルの一構成例を表す回路図である。
 以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.第1の実施の形態
2.第2の実施の形態
3.第3の実施の形態
4.第4の実施の形態
5.第5の実施の形態
6.第6の実施の形態
7.適用例
<1.第1の実施の形態>
[構成例]
 図1は、一実施の形態に係る半導体回路(半導体回路1)の一構成例を表すものである。半導体回路1は、データを記憶する回路である。半導体回路1は、制御部11と、メモリ回路20と、電源スイッチ部12,13とを備えている。メモリ回路20は、メモリセルアレイ21と、駆動部22,26とを有している。
 制御部11は、メモリ回路20の動作を制御するように構成される。具体的には、制御部11は、外部から供給された書込コマンドおよび書込データに基づいて、メモリ回路20にデータを書き込み、また、外部から供給された読出コマンドに基づいて、メモリ回路20からデータを読み出すようになっている。また、制御部11は、電源スイッチ部12に電源制御信号PSHを供給するとともに電源スイッチ部13に電源制御信号PSLを供給することにより、メモリセルアレイ21に対する電源電圧VDD,VSSの供給を制御する機能をも有している。
 メモリセルアレイ21は、マトリクス状に配置された複数のメモリセル10を有している。
 図2は、メモリセル10の一構成例を表すものである。図3は、メモリセルアレイ21の一構成例を表すものである。メモリセルアレイ21は、複数のワード線WLと、複数のビット線BLと、複数のビット線BLBと、複数の制御線PLとを有している。ワード線WLは、図2,3における横方向に延伸し、ワード線WLの一端は駆動部22に接続され、このワード線WLには駆動部22により信号SWLが印加される。ビット線BLは、図2,3における縦方向に延伸し、ビット線BLの一端は駆動部26に接続される。ビット線BLBは、図2,3における縦方向に延伸し、ビット線BLBの一端は駆動部26に接続される。制御線PLは、図2,3における横方向に延伸し、制御線PLの一端は駆動部22に接続され、この制御線PLには駆動部22により信号SPLが印加されるようになっている。
 メモリセル10は、SRAM回路30と、記憶回路40とを有している。
 SRAM回路30は、揮発性の記憶回路であり、正帰還により1ビット分のデータを記憶するように構成される。SRAM回路30は、トランジスタ31~36を有している。トランジスタ31,33は、P型のMOSトランジスタであり、トランジスタ32,34,35,36は、N型のMOSトランジスタである。
 トランジスタ31のゲートはノードN1に接続され、ソースは電源ノードNVDDに接続され、ドレインはノードN2に接続される。トランジスタ32のゲートはノードN1に接続され、ソースは電源ノードNVSSに接続され、ドレインはノードN2に接続される。トランジスタ31,32は、インバータIV1を構成する。インバータIV1は、ノードN1における電圧VN1を反転して、その反転結果をノードN2に出力する。トランジスタ33のゲートはノードN2に接続され、ソースには電源ノードNVDDに接続され、ドレインはノードN1に接続される。トランジスタ34のゲートはノードN2に接続され、ソースは電源ノードNVSSに接続され、ドレインはノードN1に接続される。トランジスタ33,34は、インバータIV2を構成する。インバータIV2は、ノードN2における電圧VN2を反転して、その反転結果をノードN1に出力する。トランジスタ35のゲートはワード線WLに接続され、ソースはビット線BLに接続され、ドレインはノードN1に接続される。トランジスタ36のゲートはワード線WLに接続され、ソースはビット線BLBに接続され、ドレインはノードN2に接続される。
 この構成により、インバータIV1の入力端子とインバータIV2の出力端子はノードN1を介して互いに接続され、インバータIV2の入力端子とインバータIV1の出力端子はノードN2を介して互いに接続される。これにより、SRAM回路30は、正帰還により1ビット分のデータを記憶する。そして、トランジスタ35,36がオン状態になることにより、ビット線BL,BLBを介してSRAM回路30にデータが書き込まれ、またはSRAM回路30からデータが読み出されるようになっている。
 記憶回路40は、記憶素子41,42を有している。記憶素子41,42は、不揮発性の記憶素子であり、この例では、強誘電キャパシタを用いて構成される。記憶素子41,42のそれぞれは、両端間の電圧差の極性に応じて可逆的に容量状態が変化することを利用して情報を記憶するように構成される。記憶素子41の一端はノードN1に接続され、他端は制御線PLに接続される。記憶素子42の一端はノードN2に接続され、他端は制御線PLに接続される。
 記憶素子41,42のそれぞれは、容量状態を大容量状態CHまたは小容量状態CLに設定することができる。大容量状態CLは、両端間の容量値が大きい状態であり、小容量状態CSは、両端間の容量値が小さい状態である。具体的には、記憶素子41は、例えば、ノードN1に接続された端子の電圧が、制御線PLに接続された端子の電圧よりも所定量以上高い場合に、容量状態が小容量状態CSに設定され、ノードN1に接続された端子の電圧が、制御線PLに接続された端子の電圧よりも所定量以上低い場合に、容量状態が大容量状態CLに設定される。同様に、記憶素子42は、例えば、ノードN2に接続された端子の電圧が、制御線PLに接続された端子の電圧よりも所定量以上高い場合に、容量状態が小容量状態CSに設定され、ノードN2に接続された端子の電圧が、制御線PLに接続された端子の電圧よりも所定量以上低い場合に、容量状態が大容量状態CLに設定されるようになっている。
 このように、メモリセル10では、SRAM回路30に加え、記憶回路40を設けるようにした。これにより、半導体回路1では、例えば電源スイッチ部12,13(図1)をオフ状態にすることによりスタンバイ動作を行う場合において、スタンバイ動作の直前にストア動作を行うことにより、揮発性メモリであるSRAM回路30に記憶されたデータを、不揮発性メモリである記憶回路40に記憶させることができる。そして、半導体回路1では、スタンバイ動作の直後にリストア動作を行うことにより、記憶回路40に記憶されたデータを、SRAM回路30に記憶させることができる。これにより、半導体回路1では、電源供給を再開した後に、短い時間で、各メモリセル10の状態を、電源供給を停止する前の状態に戻すことができるようになっている。
 記憶素子41,42は、製造直後では強誘電特性が不十分であり、データを安定して記憶するのは難しい。そこで、半導体回路1では、例えば出荷前において記憶素子41,42に対して交流信号を印加する初期化動作を行うことにより、記憶素子41,42の強誘電特性を向上させ、記憶素子41,42が安定してデータを記憶できるようにする。なお、出荷前だけでなく、半導体回路1は、例えば、出荷後も定期的に、この初期化動作を行うようにしてもよい。この場合でも、記憶素子41,42が安定してデータを記憶できるようにすることができる。半導体回路1は、このような初期化動作を行う機能をも有している。
 電源スイッチ部12は、電源制御信号PSHに基づいて、電源電圧VDDの電源ノードNVDDへの供給をオンオフするように構成される。電源スイッチ部13は、電源制御信号PSLに基づいて、電源電圧VSSの電源ノードNVSSへの供給をオンオフするように構成される。
 図4は、電源スイッチ部12,13の一構成例を表すものである。電源スイッチ部12は、P型のMOSトランジスタを有する。このトランジスタのゲートには電源制御信号PSHが供給され、ソースには電源電圧VDDが供給され、ドレインはノードNVDDに接続される。電源スイッチ部13は、N型のMOSトランジスタを有する。このトランジスタのゲートには電源制御信号PSLが供給され、ソースには電源電圧VSSが供給され、ドレインはノードNVSSに接続される。
 この構成により、半導体回路1では、メモリセルアレイ21を動作させる場合には、電源スイッチ部12,13をオン状態にして、電源電圧VDD,VSSをメモリセルアレイ21に供給する。また、半導体回路1では、メモリセルアレイ21を動作させない場合には、電源スイッチ部12,13をオフ状態にして、電源電圧VDD,VSSのメモリセルアレイ21への供給を停止する。半導体回路1では、このようないわゆるパワーゲーティングにより、消費電力を低減することができるようになっている。
 図4の例では、メモリセルアレイ21の全体について、まとめて電源制御を行うようにしたが、これに限定されるものではない。例えば、図5,6に示したように、メモリセルアレイ21の一部について、電源制御を行うことができるようにしてもよい。図5に示した例では、メモリセルアレイ21を、この例では4つのブロックに分けている。そして、電源スイッチ部12には、これらの4つのブロックにそれぞれ接続された4つのトランジスタを設け、電源スイッチ部13には、これらの4つのブロックにそれぞれ接続された4つのトランジスタを設けている。これにより、この半導体回路1では、メモリセルアレイ21における4つのブロックのそれぞれを単位として電源制御を行うことができる。また、図6に示した例では、電源スイッチ部12に、メモリセルアレイ21における複数のメモリセル10にそれぞれ接続された複数のトランジスタを設け、電源スイッチ部13に、複数のメモリセル10にそれぞれ接続された複数のトランジスタを設けている。これにより、この半導体回路1では、複数のメモリセル10のそれぞれを単位として電源制御を行うことができる。これにより、図5,6に示した例では、より細やかな電源制御を行うことができるようになっている。
 また、図4の例では、電源スイッチ部12にP型のMOSトランジスタを設けるとともに、電源スイッチ部13にN型のMOSトランジスタを設けたが、これに限定されるものではない。これに代えて、例えば図7に示したように、電源スイッチ部12にP型のMOSトランジスタおよびN型のMOSトランジスタからなるトランスファゲートを設けるとともに、電源スイッチ部13にP型のMOSトランジスタおよびN型のMOSトランジスタからなるトランスファゲートを設けてもよい。また、例えば図8に示したように、電源スイッチ部12,13におけるトランジスタを駆動する駆動回路DRVを設けてもよい。この駆動回路DRVは、例えば遅延時間を調整し、あるいはスルーレートを調整してもよい。
 駆動部22(図1)は、制御部11から供給された制御信号に基づいて、ワード線WLに信号SWLを印加し、制御線PLに信号SPLを印加するように構成される。
 図9は、駆動部22の一構成例を表すものである。駆動部22は、駆動制御部23と、アドレスデコーダ24と、複数の駆動回路25とを有している。
 駆動制御部23は、制御部11からの指示に基づいて、駆動部22の動作を制御するように構成される。具体的には、駆動制御部23は、アドレスデコーダ24の動作を制御するとともに、制御信号WLEN,WLON,PLONを用いて複数の駆動回路25の動作を制御するようになっている。
 アドレスデコーダ24は、駆動制御部23からの指示に基づいて、データを書き込むアドレスまたはデータを読み出すアドレスをデコードすることにより、アドレスデコード信号ADDを生成するように構成される。このアドレスデコード信号ADDは、複数ビットの信号であり、この複数のビットのそれぞれは、メモリセルアレイ21における複数のワード線WLに対応する。
 複数の駆動回路25は、およびアドレスデコード信号ADDに含まれる複数のビットに対応して設けられ、メモリセルアレイ21における複数のワード線WLおよび複数の制御線PLを駆動するように構成される。駆動回路25は、論理和(OR)回路51と、論理積(AND)回路52と、バッファ53とを有している。論理和回路51は、制御信号WLENと、アドレスデコード信号ADDに含まれる複数のビットのうちの対応するビットの信号との論理和を求めるように構成される。論理積回路52は、論理和回路51の出力信号、および制御信号WLONの論理積を求め、その論理積に基づいてワード線WLを駆動するように構成される。バッファ53は、制御信号PLONに基づいて制御線PLを駆動するように構成される。
 この構成により、例えば、メモリセルアレイ21にデータを書き込み、あるいはメモリセルアレイ21からデータを読み出す場合には、駆動制御部23は、制御信号WLENを低レベルにし、制御信号WLONを高レベルにし、制御信号PLONを低レベルにする。そして、アドレスデコーダ24は、アドレスデコード信号ADDを生成する。これにより、駆動部22は、複数のワード線WLのうちのアドレスデコード信号ADDに応じた1本のワード線WLに、高レベルである信号SWLを印加するとともに、それ以外の複数のワード線WLに、低レベルである信号SWLを印加する。また、駆動部22は、全ての制御線PLに、低レベルである信号SPLを印加する。
 また、例えば、記憶素子41,42にデータを記憶させ、あるいは記憶素子41,42からデータを読み出す場合には、駆動制御部23は、制御信号WLENを低レベルにし、制御信号WLONを低レベルにし、制御信号PLONを生成する。これにより、駆動部22は、全てのワード線WLに、低レベルである信号SWLを印加し、全ての制御線PLに、制御信号PLONに応じた信号SPLを印加する。
 また、例えば、複数のメモリセル10における記憶素子41,42に対して初期化動作を行う場合には、駆動制御部23は、制御信号WLENを高レベルにし、制御信号WLONを高レベルにし、制御信号PLONを高レベルと低レベルとの間で遷移させる。これにより、駆動部22は、全てのワード線WLに、高レベルである信号SWLを印加するとともに、全ての制御線PLに、制御信号PLONに応じた交流信号を、信号SPLとして印加するようになっている。
 駆動部26は、制御部11から供給された制御信号に基づいて、ビット線BL,BLBを介して、メモリセルアレイ21にデータを書き込み、あるいはメモリセルアレイ21からデータを読み出すように構成される。
 図10は、駆動部26の一構成例を表すものである。この図10は、駆動部26における、1組のビット線BL,BLBに係る回路部分を描いている。駆動部26は、駆動制御部27と、書込回路28と、プリチャージ回路29と、センスアンプ59とを有している。
 駆動制御部27は、制御部11からの指示に基づいて、駆動部26の動作を制御するように構成される。具体的には、駆動制御部27は、制御信号WE,WUおよびデータ信号DTを用いて書込回路28の動作を制御し、制御信号PCを用いてプリチャージ回路29の動作を制御し、センスアンプ59の検出結果を受け取るようになっている。
 書込回路28は、書き込むべきデータに基づいてビット線BL,BLBを駆動するように構成される。書込回路28は、インバータ54~56と、論理和回路61と、インバータ62と、トランスファゲート63と、インバータ64と、トランスファゲート65と、インバータ66と、トランスファゲート67とを有している。
 インバータ54は、書き込むべきデータを示すデータ信号DTの反転信号を生成するように構成される。インバータ55は、インバータ54の出力信号の反転信号を生成するように構成される。インバータ56はインバータ54の出力信号の反転信号を生成するように構成される。論理和回路61は、制御信号WEおよび制御信号WUの論理和を生成するように構成される。インバータ62は論理和回路61の出力信号の反転信号を生成するように構成される。トランスファゲート63は、論理和回路61の出力信号およびインバータ62の出力信号に基づいて、インバータ55の出力信号をビット線BLに印加するように構成される。インバータ64は制御信号WEの反転信号を生成するように構成される。トランスファゲート65は、制御信号WEおよびインバータ64の出力信号に基づいてインバータ54の出力信号をビット線BLBに印加するように構成される。インバータ66は、制御信号WUの反転信号を生成するように構成される。トランスファゲート67は、制御信号WUおよびインバータ66の出力信号に基づいて、インバータ56の出力信号をビット線BLBに印加するように構成される。
 この構成により、例えば、データを書き込む場合には、駆動制御部27は、制御信号WEを高レベルにし、制御信号WUを低レベルにし、書き込むべきデータを示すデータ信号DTを生成する。これにより、トランスファゲート63,65がオン状態になり、書込回路28は、データ信号DTをビット線BLに印加するとともに、データ信号DTの反転信号をビット線BLBに印加する。
 また、例えば、複数のメモリセル10における記憶素子41,42に対して初期化動作を行う場合には、駆動制御部27は、制御信号WEを低レベルにし、制御信号WUを高レベルにし、データ信号DTを高レベルと低レベルとの間で遷移させる。これにより、トランスファゲート63,67がオン状態になり、書込回路28は、データ信号DTに応じた交流信号を、ビット線BLおよびビット線BLBに印加する。この場合には、ビット線BLにおける信号およびビット線BLBにおける信号は、互いに同相の信号である。
 プリチャージ回路29は、ビット線BL,BLBに対してプリチャージを行うように構成される。プリチャージ回路29は、トランジスタ68,69を有している。トランジスタ68,69は、P型のMOSトランジスタである。トランジスタ68のゲートには制御信号PCが供給され、ソースには電源電圧VDDが供給され、ドレインはビット線BLに接続される。トランジスタ69のゲートには制御信号PCが供給され、ソースには電源電圧VDDが供給され、ドレインはビット線BLBに接続される。
 センスアンプ59は、ビット線BLにおける電圧およびビット線BLBにおける電圧に基づいて、メモリセル10からデータを読み出し、読み出した結果を駆動制御部27に供給するように構成される。
 ここで、インバータIV1は、本開示における「第1のインバータ」の一具体例に対応する。インバータIV2は、本開示における「第2のインバータ」の一具体例に対応する。制御線PLは、本開示における「第1の制御線」の一具体例に対応する。記憶回路40は、本開示における「第1の記憶回路」の一具体例に対応する。記憶素子41は、本開示における「第1の記憶素子」の一具体例に対応する。記憶素子42は、本開示における「第2の記憶素子」の一具体例に対応する。電源スイッチ部12は、本開示における「第1の電源スイッチ」の一具体例に対応する。電源スイッチ部13は、本開示における「第2の電源スイッチ」の一具体例に対応する。トランジスタ35は、本開示における「第1のトランジスタ」の一具体例に対応する。トランジスタ36は、本開示における「第2のトランジスタ」の一具体例に対応する。駆動部22,26は、本開示における「駆動部」の一具体例に対応する。トランスファゲート63は、本開示における「第1のスイッチ」の一具体例に対応する。トランスファゲート65は、本開示における「第2のスイッチ」の一具体例に対応する。トランスファゲート67は、本開示における「第3のスイッチ」の一具体例に対応する。
[動作および作用]
 続いて、本実施の形態の半導体回路1の動作および作用について説明する。
(全体動作概要)
 まず、図1~3を参照して、半導体回路1の全体動作概要を説明する。制御部11は、メモリ回路20の動作を制御する。具体的には、制御部11は、外部から供給された書込コマンドおよび書込データに基づいて、メモリ回路20にデータを書き込み、また、外部から供給された読出コマンドに基づいて、メモリ回路20からデータを読み出す。また、制御部11は、電源スイッチ部12に電源制御信号PSHを供給するとともに電源スイッチ部13に電源制御信号PSLを供給することにより、メモリセルアレイ21に対する電源電圧VDD,VSSの供給を制御する。電源スイッチ部12は、電源制御信号PSHに基づいて、電源電圧VDDの電源ノードNVDDへの供給をオンオフする。電源スイッチ部13は、電源制御信号PSLに基づいて、電源電圧VSSの電源ノードNVSSへの供給をオンオフする。電源スイッチ部12、13がオン状態になることにより、メモリセルアレイ21に、電源電圧VDDおよび電源電圧VSSが供給される。メモリ回路20の駆動部22は、制御部11から供給された制御信号に基づいて、ワード線WLに信号SWLを印加し、制御線PLに信号SPLを印加する。駆動部26は、制御部11から供給された制御信号およびデータに基づいて、ビット線BL,BLBを介して、メモリセルアレイ21にデータを書き込む。また、駆動部26は、制御部11から供給された制御信号に基づいて、ビット線BL,BLBを介して、メモリセルアレイ21からデータを読み出し、読み出したデータを制御部11に供給する。
(詳細動作)
 半導体回路1は、通常動作OP1において、揮発性メモリであるSRAM回路30にデータを記憶させる。例えば電源スイッチ部12,13をオフ状態にすることによりスタンバイ動作OP3を行う場合には、半導体回路1は、スタンバイ動作OP3の直前にストア動作OP2を行うことにより、揮発性メモリであるSRAM回路30に記憶されたデータを、不揮発性メモリである記憶回路40に記憶させる。そして、半導体回路1は、スタンバイ動作OP3の直後にリストア動作OP4を行うことにより、記憶回路40に記憶されたデータを、SRAM回路30に記憶させる。以下に、この動作について、詳細に説明する。
 図11は、半導体回路1における、ある着目したメモリセル10の一動作例を表すものであり、(A)は電源制御信号PSHの波形を示し、(B)は電源制御信号PSLの波形を示し、(C)は電源ノードNVDDにおける電圧(電源電圧VDD1)の波形を示し、(D)は信号SPLの波形を示し、(E)はノードN1における電圧(電圧VN1)の波形を示し、(F)はノードN2における電圧(電圧VN2)の波形を示し、(G)は記憶素子41における他端から見た一端の電圧(電圧V41)の波形を示し、(H)は記憶素子42における他端から見た一端の電圧(電圧V42)の波形を示す。図12A~12Eは、メモリセル10の動作状態を表すものであり、図12Aは通常動作OP1における状態を示し、図12B,12Cはストア動作OP2における状態を示し、図12Dはスタンバイ動作OP3における状態を示し、図12Eはリストア動作OP4における状態を示す。図12A~12Eでは、インバータIV1,IV2を、シンボルを用いて示している。
(通常動作OP1)
 半導体回路1は、通常動作OP1を行うことにより、揮発性メモリであるSRAM回路30に対してデータを書き込み、またはSRAM回路30からデータを読み出す。
 通常動作OP1では、制御部11は、電源制御信号PSHを低レベルにするとともに、電源制御信号PSLを高レベルにする(図11(A),(B))。これにより、電源スイッチ部12,13(図1)はオン状態になり、メモリセルアレイ21に電源電圧VDDが電源電圧VDD1として供給され(図11(C))、メモリセルアレイ21に電源電圧VSSが供給される。そして、駆動部22は、信号SPLを低レベル(低レベル電圧VL)にする(図11(D),12A)。
 この通常動作OP1では、半導体回路1は、メモリセル10のSRAM回路30に対してデータを書き込み、またはSRAM回路30からデータを読み出す。具体的には、SRAM回路30にデータを書き込む場合には、まず、駆動部26の書込回路28は、ビット線BL,BLBに、書き込むデータに応じた、互いに反転した電圧レベルを有する信号を印加する。また、駆動部22は、信号SWLを高レベルにすることにより、SRAM回路30のトランジスタ35,36をオン状態にする。これにより、SRAM回路30には、ビット線BL,BLBの電圧に応じたデータが書き込まれる。また、SRAM回路30からデータを読み出す場合には、駆動部26のプリチャージ回路29は、ビット線BL,BLBを、この例では高レベルの電圧にそれぞれプリチャージし、その後に、駆動部22は、信号SWLを高レベルにすることにより、トランジスタ35,36をオン状態にする。これにより、ビット線BL,BLBのうちの一方の電圧が、SRAM回路30に記憶されたデータに応じて変化する。そして、駆動部26のセンスアンプ59は、ビット線BL,BLBにおける電圧の差を検出することにより、SRAM回路30に記憶されたデータを読み出す。
(ストア動作OP2)
 次に、ストア動作OP2について説明する。半導体回路1は、スタンバイ動作OP3を行う前にストア動作OP2を行うことにより、SRAM回路30に記憶されたデータを記憶回路40に記憶させる。
 ストア動作OP2では、メモリセル10は、2つのステップを用いて、SRAM回路30に記憶されたデータを記憶回路40に記憶させる。まず、駆動部22は、第1ステップにおいて、信号SPLを高レベルにし、第2ステップにおいて、信号SPLを低レベルにする(図11(D))。これにより、SRAM回路30に記憶されたデータに応じて、記憶回路40の記憶素子41,42の容量状態が設定される。
 具体的には、第1ステップにおいて、図12Bに示したように、駆動部22は、信号SPLを高レベル(高レベル電圧VH)にする。これにより、記憶素子41,42のうちのいずれか一方の両端間に電圧差が生じる。この例では、ノードN1の電圧VN1が高レベル電圧VHであり、ノードN2の電圧VN2が低レベル電圧VLである。よって、メモリセル10では、記憶素子42の他端から見た一端の電圧V42が“-ΔV”になる。ここで、“ΔV”は、電圧VHと電圧VLとの差(VH-VL)である。これにより、記憶素子42の容量状態は大容量状態CLになる。一方、記憶素子41の他端から見た一端の電圧V41は0Vであるので、記憶素子41の容量状態は変化しない。
 次に、第2ステップにおいて、図12Cに示したように、駆動部22は、信号SPLを低レベル(低レベル電圧VL)にする。これにより、記憶素子41,42のうちの他方の両端間に電圧差が生じる。この例では、メモリセル10では、記憶素子41の他端から見た一端の電圧V41が“+ΔV”になる。これにより、記憶素子41の容量状態は小容量状態CSになる。一方、記憶素子42の他端から見た一端の電圧V42は0Vであるので、記憶素子42の容量状態は変化せず、大容量状態CLを維持する。
 なお、この例では、図11に示したように、第1ステップにおいて信号SPLを高レベルにし、第2ステップにおいて信号SPLを低レベルにしたが、これに限定されるものではない。これに代えて、例えば、第1ステップにおいて信号SPLを低レベルにし、第2ステップにおいて信号SPLを高レベルにしてもよい。
 このようにして、メモリセル10では、SRAM回路30に記憶されたデータに応じて、記憶素子41,42の容量状態がそれぞれ設定される。
(スタンバイ動作OP3)
 そして、半導体回路1は、ストア動作OP2の後に、電源スイッチ部12,13をオフ状態にすることによりスタンバイ動作OP3を行う。
 スタンバイ動作OP3では、制御部11は、電源制御信号PSHを高レベルにするとともに、電源制御信号PSLを低レベルにする(図11(A),(B))。これにより、電源スイッチ部12,13はオフ状態になり、メモリセルアレイ21への電源電圧VDD,VSSの供給が停止される(図11(C))。このとき、図12Dに示したように、記憶素子41,42の容量状態は維持される。
(リストア動作OP4)
 次に、リストア動作OP4について説明する。スタンバイ動作OP3の後に通常動作OP1を行う場合には、半導体回路1は、リストア動作OP4を行うことにより、記憶素子41,42に記憶されたデータを、SRAM回路30に記憶させる。
 リストア動作OP4では、制御部11は、電源制御信号PSHを低レベルにするとともに、電源制御信号PSLを高レベルにする(図11(A),(B))。これにより、電源スイッチ部12,13はオン状態になり、メモリセルアレイ21に電源電圧VDDが電源電圧VDD1として供給され(図11(C))、メモリセルアレイ21に電源電圧VSSが供給される。そして、駆動部22は、信号SPLを低レベル(低レベル電圧VL)にする(図11(D),12E)。
 図12Eに示したように、ノードN1は記憶素子41を介して制御線PLに接続され、ノードN2は記憶素子42を介して制御線PLに接続される。記憶素子41,42の容量状態は互いに異なるので、記憶素子41,42の容量状態に応じて、SRAM回路30における電圧状態が定まる。この例では、記憶素子41の容量状態は小容量状態CSであり、記憶素子42の容量状態は大容量状態CLである。よって、インバータIV2が記憶素子41を駆動し、インバータIV1が記憶素子42を駆動する際、容量値が小さい記憶素子41が接続されたノードN1の電圧は高くなりやすく、容量値が大きい記憶素子42が接続されたノードN2の電圧は高くなりにくい。その結果、ノードN1における電圧VN1が高レベル電圧VHになり、ノードN2における電圧VN2が低レベル電圧VLになる。このようにして、メモリセル10では、記憶素子41,42に記憶されたデータに応じて、SRAM回路30がデータを記憶する。
 この後、半導体回路1は、通常動作OP1(図12A)を行う。そして、これ以降は、半導体回路1は、ストア動作OP2、スタンバイ動作OP3、リストア動作OP4、および通常動作OP1をこの順に繰り返す。
 このように、半導体回路1は、スタンバイ動作OP3の直前にストア動作OP2を行うことにより、揮発性メモリであるSRAM回路30に記憶されたデータを、不揮発性メモリである記憶回路40の記憶素子41,42に記憶させる。そして、半導体回路1は、スタンバイ動作OP3の直後にリストア動作OP4を行うことにより、記憶素子41,42に記憶されたデータを、SRAM回路30に記憶させる。これにより、半導体回路1では、電源供給を再開した後に、短い時間で、各メモリセル10の状態を、電源供給を停止する前の状態に戻すことができる。
(初期化動作について)
 半導体回路1は、例えば出荷前において記憶素子41,42に対して交流信号を印加する初期化動作を行うことにより、記憶素子41,42の強誘電特性を向上させ、記憶素子41,42が安定してデータを記憶できるようにする。以下に、このような初期化動作について、詳細に説明する。
 図13は、半導体回路1における、ある着目したメモリセル10の初期化動作の一例を表すものであり、(A)は電源制御信号PSHの波形を示し、(B)は電源制御信号PSLの波形を示し、(C)は信号SWLの波形を示し、(D)はビット線BLにおける信号SBLの波形を示し、(E)はビット線BLBにおける信号SBLBの波形を示し、(F)は信号SPLの波形を示し、(G)は記憶素子41,42における電圧V41,V42の波形を示す。
 半導体回路1は、タイミングt1において、初期化動作OPinitを開始する。まず、タイミングt1において、制御部11は、電源制御信号PSHを高レベルにするとともに、電源制御信号PSLを低レベルにする(図13(A),13(B))。これにより、電源スイッチ部12,13はオフ状態になり、メモリセルアレイ21への電源電圧VDD,VSSの供給が停止される。
 次に、タイミングt2において、駆動部22は、全てのワード線WLにおける信号SWLを低レベルから高レベルに変化させる(図13(C))。具体的には、図9において、駆動制御部23は、制御信号WLENを高レベルにするとともに、制御信号WLONを高レベルにする。これにより、駆動部22は、全てのワード線WLに、高レベルである信号SWLを印加し、全てのワード線WLをアクティブにする。
 次に、タイミングt3以降の期間において、駆動部26は、例えば、全てのビット線BL,BLBにおける信号SBL,SBLBを高レベルと低レベルとの間で遷移させる。具体的には、図10において、駆動制御部27は、制御信号WEを低レベルにし、制御信号WUを高レベルにし、データ信号DTを高レベルと低レベルとの間で遷移させる。これにより、トランスファゲート63,67がオン状態になり、書込回路28は、データ信号DTに応じた交流信号を、ビット線BLおよびビット線BLBに印加する。駆動部26は、例えば、全てのビット線BLおよびビット線BLBに、この交流信号を印加することができる。この例では、駆動部26は、タイミングt3において、信号SBL,SBLBを低レベルから高レベルに変化させ、タイミングt4において、信号SBL,SBLBを高レベルから低レベルに変化させる。
 また、このタイミングt3以降の期間において、駆動部22は、全ての制御線PLにおける信号SPLを高レベルと低レベルとの間で遷移させる。具体的には、図9において、駆動制御部23は、制御信号PLONを高レベルと低レベルとの間で遷移させる。これにより、駆動部22は、全ての制御線PLに、制御信号PLONに応じた交流信号を、信号SPLとして印加する。この例では、駆動部22は、タイミングt4において、信号SPLを低レベルから高レベルに変化させ、タイミングt5において信号SPLを高レベルから低レベルに変化させる。
 図14Aは、タイミングt3~t4の期間におけるメモリセル10の動作状態を表すものであり、図14Bは、タイミングt4~t5の期間におけるメモリセル10の動作状態を表すものである。タイミングt3~t4の期間では、図14Aに示したように、信号SBL,SBLBが高レベル(高レベル電圧VH)であり、信号SPLが低レベル(低レベル電圧VL)である。よって、記憶素子41,42における電圧V41,V42は“+ΔV”になる。タイミングt4~t5の期間では、図14Bに示したように、信号SBL,SBLBが低レベルであり、信号SPLが高レベルである。よって、記憶素子41,42における電圧V41,V42は“-ΔV”になる。このように、この初期化動作OPinitでは、タイミングt3~t5の期間における2つのステップのそれぞれにおいて、記憶素子41,42における電圧V41,V42の両方が“+V”または“-V”になる。
 初期化動作OPinitでは、タイミングt3~t5の期間における動作が、例えば数百回から数千回程度繰り返される。このようにして、各メモリセル10において、記憶素子41,42に交流信号が印加される。その結果、記憶素子41,42の強誘電特性を向上させることができる。
 このように、半導体回路1では、初期化動作OPinitにおいて、電源スイッチ部12,13をオフ状態にした。そして、駆動部26は、ビット線BL,BLBに対して互いに同相の交流信号である信号SBL,SBLBを印加し、駆動部22は、制御線PLに対して交流信号である信号SPLを印加するようにした。これにより、半導体回路1では、以下に示す比較例の場合と比べて、短時間で初期化動作を行うことができる。
(比較例)
 次に、比較例と対比して、本実施の形態に係る半導体回路1の作用を説明する。比較例に係る半導体回路1Rでは、駆動部26は、メモリセルアレイ21にデータを書き込み、あるいはメモリセルアレイ21からデータを読み出す場合と同様に、初期化動作OPinitにおいて、ビット線BL,BLBに対して互いに逆相の交流信号を印加するように構成される。
 図15は、半導体回路1Rにおける、ある着目したメモリセル10の初期化動作の一例を表すものであり、(A)は電源制御信号PSHの波形を示し、(B)は電源制御信号PSLの波形を示し、(C)は信号SWLの波形を示し、(D)はビット線BLにおける信号SBLの波形を示し、(E)はビット線BLBにおける信号SBLBの波形を示し、(F)は信号SPLの波形を示し、(G)は記憶素子41,42における電圧V41,V42の波形を示す。
 半導体回路1Rの制御部11は、タイミングt11において、電源制御信号PSHを高レベルにするとともに、電源制御信号PSLを低レベルにする(図15(A),(B))。これにより、電源スイッチ部12,13はオフ状態になり、メモリセルアレイ21への電源電圧VDD,VSSの供給が停止される。次に、駆動部22は、タイミングt12において、信号SWLを低レベルから高レベルに変化させる(図15(C))。
 次に、タイミングt13以降の期間において、駆動部26は、信号SBL,SBLBを高レベルと低レベルとの間で遷移させる。この例では、駆動部26は、タイミングt13において、信号SBLを低レベルから高レベルに変化させるとともに信号SBLBを高レベルから低レベルに変化させ、タイミングt15において、信号SBLを高レベルから低レベルに変化させるとともに信号SBLBを低レベルから高レベルに変化させる。
 また、このタイミングt13以降の期間において、駆動部22は、信号SPLを高レベルと低レベルとの間で遷移させる。この例では、駆動部22は、タイミングt14において、信号SPLを低レベルから高レベルに変化させ、タイミングt16において信号SPLを高レベルから低レベルに変化させる。
 図16Aは、タイミングt13~t14の期間におけるメモリセル10の動作状態を表すものであり、図16Bは、タイミングt14~t15の期間におけるメモリセル10の動作状態を表すものであり、図16Cは、タイミングt15~t16の期間におけるメモリセル10の動作状態を表すものであり、図16Dは、タイミングt16~t17の期間におけるメモリセル10の動作状態を表すものである。タイミングt13~t14の期間では、図16Aに示したように、信号SBLが高レベルであり、信号SBLBが低レベルであり、信号SPLが低レベルである。よって、記憶素子41における電圧V41は“+ΔV”になり、記憶素子42における電圧V42は0Vになる。タイミングt14~t15の期間では、図16Bに示したように、信号SBLが高レベルであり、信号SBLBが低レベルであり、信号SPLが高レベルである。よって、記憶素子41における電圧V41は0Vになり、記憶素子42における電圧V42は“-ΔV”になる。タイミングt15~t16の期間では、図16Cに示したように、信号SBLが低レベルであり、信号SBLBが高レベルであり、信号SPLが高レベルである。よって、記憶素子41における電圧V41は“-ΔV”になり、記憶素子42における電圧V42は0Vになる。タイミングt16~t17の期間では、図16Dに示したように、信号SBLが低レベルであり、信号SBLBが高レベルであり、信号SPLが低レベルである。よって、記憶素子41における電圧V41は0Vになり、記憶素子42における電圧V42は“+ΔV”になる。この初期化動作OPinitでは、タイミングt13~t17の期間における4つのステップのそれぞれにおいて、記憶素子41,42における電圧V41,V42のうちの一方のみが、“+V”または“-V”になる。比較例に係る初期化動作OPinitでは、このような4つのステップからなる動作が繰り返されるので、初期化動作OPinitに時間がかかってしまう。
 一方、本実施の形態に係る初期化動作OPinitでは、図13,14A,14Bに示したように、2つのステップからなる動作が繰り返されるので、初期化動作OPinitの時間を短くすることができる。
 このように、半導体回路1では、第1の電源ノード(電源ノードNVDD)および第2の電源ノード(電源ノードNVSS)に接続された第1のインバータ(インバータIV1)および第2のインバータ(インバータIV2)と、オン状態になることにより第1の電源ノード(電源ノードNVDD)に第1の電源電圧(電源電圧VDD)を供給可能な第1の電源スイッチ(電源スイッチ部12)と、オン状態になることにより第2の電源ノード(電源ノードNVSS)に第2の電源電圧(電源電圧VSS)を供給可能な第2の電源スイッチ(電源スイッチ部13)と、駆動部22,26とを設けるようにした。駆動部22,26は、第1の電源スイッチ(電源スイッチ部12)および第2の電源スイッチ(電源スイッチ部13)がオン状態である期間において、ワード線WLをオン状態にするとともに、第1のビット線(ビット線BL)および第2のビット線(ビット線BLB)に、互いに異なる論理レベルの信号をそれぞれ印加する第1の駆動動作と、第1の電源スイッチ(電源スイッチ部12)および第2の電源スイッチ(電源スイッチ部13)がオフ状態である期間において、ワード線WLをアクティブにするとともに、第1のビット線(ビット線BL)および第2のビット線(ビット線BLB)に、互いに同相の信号である第1の交流信号および第2の交流信号をそれぞれ印加する第2の駆動動作を行うようにした。また、この例では、制御部(制御部11および駆動部22,26)は、第2の駆動動作において、さらに、第1の制御線(制御線PL)に第1の交流信号および第2の交流信号の逆相信号である第3の交流信号を印加するようにした。これにより、半導体回路1では、初期化動作OPinitにおいて、インバータIV1,IV2への電源供給が停止されるので、駆動部26は、ノードN1,N2の電圧を、ビット線BL,BLBを介して設定することができる。そして、駆動部26は、ビット線BL,BLBに対して互いに同相の交流信号を印加することにより、2つの記憶素子41,42に同相の交流信号を印加することができる。よって、半導体回路1では、2つの記憶素子41,42に対して、同時に“+V”または“-V”を印加することができるので、初期化動作OPinitの時間を短くすることができる。
 また、半導体回路1では、初期化動作OPinitにおいて、複数のワード線WLをアクティブにしたので、例えば、これらの複数のワード線WLに接続された複数のメモリセル10に対して同時に初期化動作OPinitを行うことができる。これにより、初期化動作OPinitの時間を短くすることができる。すなわち、仮に、データを書き込む場合などのように、複数のワード線WLのうち1つのワード線WLしかアクティブにすることができない場合には、全てのメモリセル10に対して初期化動作OPinitを行う際、複数のワード線WLのうちのアクティブにするワード線WLを順次切り替える必要があるので、初期化動作OPinitに時間がかかってしまう。一方、半導体回路1では、初期化動作OPinitにおいて、複数のワード線WLを同時にアクティブにしたので、複数のメモリセル10に対して同時に初期化動作OPinitを行うことができるため、初期化動作OPinitの時間を短くすることができる。
[効果]
 以上のように本実施の形態では、第1の電源ノードおよび第2の電源ノードに接続された第1のインバータおよび第2のインバータと、オン状態になることにより第1の電源ノードに第1の電源電圧を供給可能な第1の電源スイッチと、オン状態になることにより第2の電源ノードに第2の電源電圧を供給可能な第2の電源スイッチと、制御部とを設けるようにした。制御部は、第1の電源スイッチおよび第2の電源スイッチがオン状態である期間において、ワード線をアクティブにするとともに、第1のビット線および第2のビット線に、互いに異なる論理レベルの信号をそれぞれ印加する第1の駆動動作と、第1の電源スイッチおよび第2の電源スイッチがオフ状態である期間において、ワード線をアクティブにするとともに、第1のビット線および第2のビット線に、互いに同相の信号である第1の交流信号および第2の交流信号をそれぞれ印加する第2の駆動動作を行うようにした。これにより、初期化動作の時間を短くすることができる。
 本実施の形態では、初期化動作において、複数のワード線をアクティブにしたので、初期化動作の時間を短くすることができる。
[変形例1-1]
 上記実施の形態では、図9に示したように、駆動部22は、全ての制御線PLに対して同じ信号SPLを印加したが、これに限定されるものではない。これに代えて、例えば図17に示す駆動部22Aのように、アドレスデコーダ24が生成するアドレスデコード信号ADDに基づいて制御線PLを選択的に駆動してもよい。駆動部22Aは、複数の駆動回路25Aを有している。駆動回路25Aは、論理積回路53Aを有している。論理積回路53Aは、制御信号PLONおよび論理和回路51の出力信号の論理積を求め、その論理積に基づいて制御線PLを駆動するように構成される。
 この構成により、本変形例に係る半導体回路は、例えば、行単位でストア動作やリストア動作を行うことができる。具体的には、駆動制御部23は、制御信号WLENを低レベルにし、制御信号WLONを低レベルにし、制御信号PLONを生成する。そして、アドレスデコーダ24は、アドレスデコード信号ADDを生成する。これにより、駆動部22Aは、複数の制御線PLのうちのアドレスデコード信号ADDに応じた1本の制御線PLに、制御信号PLONに応じた信号SPLを印加するとともに、それ以外の複数の制御線PLに、低レベルである信号SPLを印加する。これにより、本変形例に係る半導体回路は、行単位でストア動作やリストア動作を行うことができる。
 また、本変形例に係る半導体回路は、例えば、行単位で初期化動作を行うことができる。具体的には、駆動制御部23は、制御信号WLENを低レベルにし、制御信号WLONを高レベルにし、制御信号PLONを高レベルと低レベルとの間で遷移させる。そして、アドレスデコーダ24は、アドレスデコード信号ADDを生成する。これにより、駆動部22Aは、複数のワード線WLのうちのアドレスデコード信号ADDに応じた1本のワード線WLに、高レベルである信号SWLを印加し、それ以外の複数のワード線WLに、低レベルである信号SWLを印加する。また、駆動部22Aは、複数の制御線PLのうちのアドレスデコード信号ADDに応じた1本の制御線PLに、制御信号PLONに応じた信号SPLを印加するとともに、それ以外の複数の制御線PLに、低レベルである信号SPLを印加する。これにより、本変形例に係る半導体回路は、行単位で、初期化動作を行うことができる。
[変形例1-2]
 上記実施の形態では、図10に示したように、複数のメモリセル10における記憶素子41,42に対して初期化動作を行う場合に、駆動部26の書込回路28が、交流信号を、ビット線BLおよびビット線BLBに印加したが、これに限定されるものではない。これに代えて、図18に示す駆動部26Bのように、プリチャージ回路が、交流信号を、ビット線BLおよびビット線BLBに印加してもよい。この駆動部26Bは、駆動制御部27Bと、書込回路28Bと、プリチャージ回路29Bとを有している。
 駆動制御部27Bは、制御部11からの指示に基づいて、駆動部26Bの動作を制御するように構成される。具体的には、駆動制御部27Bは、制御信号WEおよびデータ信号DTを用いて書込回路28Bの動作を制御し、制御信号PC,PDを用いてプリチャージ回路29Bの動作を制御し、センスアンプ59の検出結果を受け取るようになっている。
 書込回路28Bは、インバータ54,55と、インバータ62と、トランスファゲート63と、インバータ64とを有している。この書込回路28Bは、上記第1の実施の形態に係る書込回路28から、インバータ56、論理和回路61、インバータ66、およびトランスファゲート67を省いたものである。インバータ62は制御信号WEの反転信号を生成するように構成される。トランスファゲート63は、制御信号WEおよびインバータ62の出力信号に基づいて、インバータ55の出力信号をビット線BLに印加するように構成される。
 プリチャージ回路29Bは、ビット線BL、BLBに対してプリチャージを行うように構成される。プリチャージ回路29Bは、トランジスタ68B,69Bを有している。トランジスタ68B,69Bは、N型のMOSトランジスタである。トランジスタ68Bのゲートには制御信号PDが供給され、ソースには電源電圧VSSが供給され、ドレインはビット線BLに接続される。トランジスタ69Bのゲートには制御信号PDが供給され、ソースには電源電圧VSSが供給され、ドレインはビット線BLBに接続される。
 ここで、トランジスタ68は、本開示における「第4のスイッチ」の一具体例に対応する。トランジスタ69は、本開示における「第5のスイッチ」の一具体例に対応する。トランジスタ68Bは、本開示における「第6のスイッチ」の一具体例に対応する。トランジスタ69Bは、本開示における「第7のスイッチ」の一具体例に対応する。
 この構成により、例えば、複数のメモリセル10における記憶素子41,42に対して初期化動作を行う場合には、駆動制御部27Bは、制御信号PC,PDを高レベルと低レベルとの間で遷移させる。これにより、プリチャージ回路29Bは、上記第1の実施の形態に係る書込回路28と同様に、高レベルと低レベルとの間で遷移する交流信号を、ビット線BLおよびビット線BLBに印加する。
[変形例1-3]
 上記実施の形態では、図1に示したように、1つのメモリ回路20を設けたが、これに限定されるものではなく、2つ以上のメモリ回路20を設けてもよい。図19は、2つのメモリ回路20を設けた半導体回路における、初期化動作OPinitの一例を表すものであり、(A)は電源制御信号PSHの波形を示し、(B)は電源制御信号PSLの波形を示し、(C)~(G)は2つのメモリ回路20のうちの一方の動作波形を示し、(H)~(L)は2つのメモリ回路20のうちの他方の動作波形を示す。図19(C)~(G)において、(C)は信号SWL(信号SWL1)の波形を示し、(D)はビット線BLにおける信号SBL(信号SBL1)の波形を示し、(E)はビット線BLBにおける信号SBLB(信号SBLB1)の波形を示し、(F)は信号SPL(信号SPL1)の波形を示し、(G)は記憶素子41,42における電圧V41,V42(電圧V411,V421)の波形を示す。図19(H)~(L)において、(H)は信号SWL(信号SWL2)の波形を示し、(I)はビット線BLにおける信号SBL(信号SBL2)の波形を示し、(J)はビット線BLBにおける信号SBLB(信号SBLB2)の波形を示し、(K)は信号SPL(信号SPL2)の波形を示し、(L)は記憶素子41,42における電圧V41,V42(電圧V412,V422)の波形を示す。この例では、2つのメモリ回路20における信号SBL1,SBL2を互いに逆相にし(図19(D),(I))、2つのメモリ回路20における信号SBLBを互いに逆相にし(図19(E),(J))、2つのメモリ回路20における信号SPL1,SPL2を互いに逆相にしている(図19(F),(K))。このように、この半導体回路では、2つのメモリ回路20が互いに逆相の交流信号を用いて動作するようにしたので、互いに同相の交流信号を用いて動作する場合に比べて、例えば電源電流のピーク値を抑制することができる。
[変形例1-4]
 上記実施の形態では、図2,3に示したように、横方向に延伸する複数の制御線PLを設けたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、縦方向に延伸する複数の制御線PLを設けてもよい。以下に、本変形例に係る半導体回路について詳細に説明する。この半導体回路は、上記実施の形態に係る半導体回路1(図1)と同様に、メモリセルアレイ21Dと、駆動部22Dと、駆動部26Dとを備えている。
 図20は、メモリセルアレイ21Dにおけるメモリセル10の一構成例を表すものである。図21は、メモリセルアレイ21Dの一構成例を表すものである。メモリセルアレイ21Dにおいて、ワード線WLは、図20,21における横方向に延伸し、ワード線WLの一端は駆動部22Dに接続され、このワード線WLには駆動部22Dにより信号SWLが印加される。制御線PLは、図20,21における縦方向に延伸し、制御線PLの一端は駆動部26Dに接続され、この制御線PLには駆動部26Dにより信号SPLが印加される。
 駆動部22Dは、制御部11から供給された制御信号に基づいて、ワード線WLに信号SWLを印加するように構成される。
 図22は、駆動部22Dの一構成例を表すものである。駆動部22Dは、駆動制御部23Dと、アドレスデコーダ24と、複数の駆動回路25Dとを有している。
 駆動制御部23Dは、制御部11からの指示に基づいて、駆動部22Dの動作を制御するように構成される。具体的には、駆動制御部23Dは、アドレスデコーダ24の動作を制御するとともに、制御信号WLEN,WLONを用いて複数の駆動回路25Dの動作を制御するようになっている。
 駆動回路25Dは、論理和回路51と、論理積回路52とを有している。この駆動回路25Dは、上記第1の実施の形態に係る駆動回路25(図9)からバッファ53を省いたものである。
 駆動部26Dは、制御部11から供給された制御信号に基づいて、ビット線BL,BLBを介して、メモリセルアレイ21にデータを書き込み、あるいはメモリセルアレイ21からデータを読み出すように構成される。また、駆動部26Dは、制御部11から供給された制御信号に基づいて、制御線PLに信号SPLを印加する動作をも行うようになっている。
 図23は、駆動部26Dのうちの制御線PLに係る回路部分を表すものである。駆動部26Dは、駆動制御部27Dと、複数のバッファ57Dとを有している。駆動制御部27Dは、上記第1の実施の形態に係る駆動制御部27(図10)と同様に、制御信号WE,WUおよびデータ信号DTを用いて書込回路28の動作を制御し、制御信号PCを用いてプリチャージ回路29の動作を制御し、センスアンプ59の検出結果を受け取る。また、駆動制御部27Dは、図23に示したように、制御信号PLONを用いて複数のバッファ57Dの動作を制御する。複数のバッファ57Dは、制御信号PLONに基づいて、メモリセルアレイ21Dにおける複数の制御線PLを駆動する。
[その他の変形例]
 また、これらの変形例のうちの2以上を組み合わせてもよい。
<2.第2の実施の形態>
 次に、第2の実施の形態に係る半導体回路2について説明する。本実施の形態は、各メモリセルの記憶回路にトランジスタを設けたものである。なお、上記第1の実施の形態に係る半導体回路1と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
 半導体回路2は、上記第1の実施の形態に係る半導体回路1(図1)と同様に、メモリセルアレイ71と、駆動部72と、駆動部26とを備えている。
 図24は、メモリセルアレイ71におけるメモリセル80の一構成例を表すものである。図25は、メモリセルアレイ71の一構成例を表すものである。メモリセルアレイ71は、複数のワード線WLと、複数のビット線BLと、複数のビット線BLBと、複数の制御線PLと、複数の制御線SLとを有している。制御線SLは、図24,25における横方向に延伸し、制御線SLの一端は駆動部72に接続され、この制御線SLには駆動部72により信号SSLが印加される。
 メモリセル80は、SRAM回路30と、記憶回路90とを有している。記憶回路90は、トランジスタ91,92と、記憶素子41,42とを有している。トランジスタ91,92は、N型のMOSトランジスタである。トランジスタ91のゲートは制御線SLに接続され、ドレインはノードN1に接続され、ソースは記憶素子41の一端に接続される。トランジスタ92のゲートは制御線SLに接続され、ドレインはノードN2に接続され、ソースは記憶素子42の一端に接続される。
 駆動部72は、制御部11から供給された制御信号に基づいて、ワード線WLに信号SWLを印加し、制御線PLに信号SPLを印加し、制御線SLに信号SSLを印加するように構成される。
 図26は、駆動部72の一構成例を表すものである。駆動部72は、駆動制御部73と、アドレスデコーダ24と、複数の駆動回路75とを有している。
 駆動制御部73は、制御部11からの指示に基づいて、駆動部72の動作を制御するように構成される。具体的には、駆動制御部73は、アドレスデコーダ24の動作を制御するとともに、制御信号WLEN,WLON,PLON,SLONを用いて複数の駆動回路75の動作を制御するようになっている。
 複数の駆動回路75は、論理和回路51と、論理積回路52と、バッファ53と、バッファ58とを有している。バッファ58は、制御信号SLONに基づいて制御線SLを駆動するように構成される。
 この構成により、例えば、メモリセルアレイ71にデータを書き込み、あるいはメモリセルアレイ71からデータを読み出す場合には、駆動制御部73は、制御信号WLENを低レベルにし、制御信号WLONを高レベルにし、制御信号PLONを低レベルにし、制御信号SLONを低レベルにする。そして、アドレスデコーダ24は、アドレスデコード信号ADDを生成する。これにより、駆動部72は、複数のワード線WLのうちのアドレスデコード信号ADDに応じた1本のワード線WLに、高レベルである信号SWLを印加するとともに、それ以外の複数のワード線WLに、低レベルである信号SWLを印加する。また、駆動部72は、全ての制御線PLに、低レベルである信号SPLを印加し、全ての制御線SLに、低レベルである信号SSLを印加する。
 また、例えば、記憶素子41,42にデータを記憶させ、あるいは記憶素子41,42からデータを読み出す場合には、駆動制御部73は、制御信号WLENを低レベルにし、制御信号WLONを低レベルにし、制御信号PLONを生成し、制御信号SLONを高レベルにする。これにより、駆動部72は、全てのワード線WLに、低レベルである信号SWLを印加し、全ての制御線PLに、制御信号PLONに応じた信号SPLを印加し、全ての制御線SLに、高レベルである信号SSLを印加する。
 また、例えば、複数のメモリセル80における記憶素子41,42に対して初期化動作を行う場合には、駆動制御部73は、制御信号WLENを高レベルにし、制御信号WLONを高レベルにし、制御信号SLONを高レベルにし、制御信号PLONを高レベルと低レベルとの間で遷移させる。これにより、駆動部72は、全てのワード線WLに、高レベルである信号SWLを印加し、全ての制御線PLに、制御信号PLONに応じた交流信号を、信号SPLとして印加し、全ての制御線SLに、高レベルである信号SSLを印加するようになっている。
 ここで、記憶回路90は、本開示における「第1の記憶回路」の一具体例に対応する。トランジスタ91は、本開示における「第3のトランジスタ」の一具体例に対応する。トランジスタ92は、本開示における「第4のトランジスタ」の一具体例に対応する。
 図27は、半導体回路2における、ある着目したメモリセル80の一動作例を表すものであり、(A)は電源制御信号PSHの波形を示し、(B)は電源制御信号PSLの波形を示し、(C)は電源ノードNVDDにおける電圧(電源電圧VDD1)の波形を示し、(D)は信号SSLの波形を示し、(E)は信号SPLの波形を示し、(F)はノードN1における電圧(電圧VN1)の波形を示し、(G)はノードN2における電圧(電圧VN2)の波形を示し、(H)は記憶素子41における他端から見た一端の電圧(電圧V41)の波形を示し、(I)は記憶素子42における他端から見た一端の電圧(電圧V42)の波形を示す。
(通常動作OP1)
 通常動作OP1では、制御部11は、電源制御信号PSHを低レベルにするとともに、電源制御信号PSLを高レベルにする(図27(A),(B))。これにより、電源スイッチ部12,13(図1)はオン状態になり、メモリセルアレイ71に電源電圧VDDが電源電圧VDD1として供給され(図27(C))、メモリセルアレイ71に電源電圧VSSが供給される。そして、駆動部72は、信号SSLを低レベルにする(図27(D))。これにより、トランジスタ91,92(図24)はオフ状態になり、SRAM回路30は、記憶素子41,42と電気的に切り離される。また、駆動部72は、信号SPLを低レベルにする(図27(E))。
 この通常動作OP1では、半導体回路2は、メモリセル80のSRAM回路30に対してデータを書き込み、またはSRAM回路30からデータを読み出す。この動作は、上記第1の実施の形態の場合と同様である。
(ストア動作OP2)
 ストア動作OP2では、駆動部72は、信号SSLを高レベルにする(図27(D))。これにより、トランジスタ91,92(図24)はオン状態になり、SRAM回路30は、記憶素子41,42と電気的に接続される。
 このストア動作OP2では、メモリセル80は、2つのステップを用いて、SRAM回路30に記憶されたデータを記憶回路90に記憶させる。まず、駆動部72は、第1ステップにおいて、信号SPLを高レベルにし、第2ステップにおいて、信号SPLを低レベルにする(図27(E))。これにより、SRAM回路30に記憶されたデータに応じて、記憶回路90の記憶素子41,42の容量状態が設定される。この動作は、上記第1の実施の形態の場合と同様である。
(スタンバイ動作OP3)
 スタンバイ動作OP3では、制御部11は、電源制御信号PSHを高レベルにするとともに、電源制御信号PSLを低レベルにする(図27(A),(B))。これにより、電源スイッチ部12,13はオフ状態になり、メモリセルアレイ71への電源電圧VDD,VSSの供給が停止される(図27(C))。このとき、記憶素子41,42の容量状態は維持される。
(リストア動作OP4)
 リストア動作OP4では、駆動部72は、信号SSLを高レベルにする(図27(D))。これにより、トランジスタ91,92(図24)はオン状態になり、SRAM回路30は、記憶素子41,42と電気的に接続される。
 そして、その後に、制御部11は、電源制御信号PSHを低レベルにするとともに、電源制御信号PSLを高レベルにする(図27(A),(B))。これにより、電源スイッチ部12,13はオン状態になり、メモリセルアレイ71に電源電圧VDDが電源電圧VDD1として供給され(図27(C))、メモリセルアレイ71に電源電圧VSSが供給される。そして、駆動部72は、信号SPLを低レベルにする(図27(E))。これにより、記憶素子41,42の容量状態に応じて、SRAM回路30における電圧状態が定まる。この動作は、上記第1の実施の形態の場合と同様である。
 そして、その後に、駆動部72は、信号SSLを低レベルにする(図27(D))。これにより、トランジスタ91,92(図24)はオフ状態になり、SRAM回路30は、記憶素子41,42と電気的に切断される。
(初期化動作について)
 図28は、半導体回路2における、ある着目したメモリセル80の初期化動作の一例を表すものであり、(A)は電源制御信号PSHの波形を示し、(B)は電源制御信号PSLの波形を示し、(C)は信号SWLの波形を示し、(D)は信号SSLの波形を示し、(E)はビット線BLにおける信号SBLの波形を示し、(F)はビット線BLBにおける信号SBLBの波形を示し、(G)は信号SPLの波形を示し、(H)は記憶素子41,42における電圧V41,V42の波形を示す。
 まず、タイミングt21において、制御部11は、電源制御信号PSHを高レベルにするとともに、電源制御信号PSLを低レベルにする(図28(A),(B))。これにより、電源スイッチ部12,13はオフ状態になり、メモリセルアレイ71への電源電圧VDD,VSSの供給が停止される。
 次に、タイミングt22において、駆動部72は、上記第1の実施の形態の場合(図13)と同様に、全てのワード線WLにおける信号SWLを低レベルから高レベルに変化させる(図28(C))。
 また、駆動部72は、このタイミングt22において、全ての制御線SLにおける信号SSLを低レベルから高レベルに変化させる(図28(D))。具体的には、図26において、駆動制御部73は、制御信号SLONを高レベルにする。これにより、駆動部72は、全ての制御線SLに、高レベルである信号SSLを印加する。
 次に、タイミングt23以降の期間において、駆動部26は、上記第1の実施の形態の場合(図13)と同様に、例えば、全てのビット線BL,BLBにおける信号SBL,SBLBを高レベルと低レベルとの間で遷移させる。この例では、駆動部26は、タイミングt23において、信号SBL,SBLBを低レベルから高レベルに変化させ、タイミングt24において、信号SBL,SBLBを高レベルから低レベルに変化させる。
 また、このタイミングt23以降の期間において、駆動部72は、上記第1の実施の形態の場合(図13)と同様に、全ての制御線PLにおける信号SPLを高レベルと低レベルとの間で遷移させる。この例では、駆動部72は、タイミングt24において、信号SPLを低レベルから高レベルに変化させ、タイミングt25において信号SPLを高レベルから低レベルに変化させる。
 これにより、この初期化動作OPinitでは、上記第1の実施の形態の場合(図13,14A,14B)と同様に、例えばタイミングt23~t25の期間における2つのステップのそれぞれにおいて、記憶素子41,42における電圧V41,V42の両方が“+V”または“-V”になる。
 初期化動作OPinitでは、タイミングt23~t25の期間における動作が、例えば数百回から数千回程度繰り返される。このようにして、各メモリセル80において、記憶素子41,42に交流信号が印加される。その結果、記憶素子41,42の強誘電特性を向上させることができる。
 このように、半導体回路2では、記憶回路90にトランジスタ91,92を設けるようにした。これにより、半導体回路2では、例えば、通常動作OP1において、SRAM回路30を記憶素子41,42と電気的に切り離すことができる。これにより、半導体回路2では、例えば、通常動作OP1において、SRAM回路30が記憶素子41,42に常に接続されている場合に比べて、消費電力を低減することができ、また、エンデュランスを向上することができる。
 以上のように本実施の形態では、記憶回路にトランジスタを設けるようにしたので、消費電力を低減することができ、また、エンデュランスを向上することができる。その他の効果は、上記第1の実施の形態の場合と同様である。
[変形例2-1]
 上記実施の形態では、図26に示したように、駆動部72は、全ての制御線PLに対して同じ信号SPLを印加するとともに、全ての制御線SLに対して同じ信号SSLを印加したが、これに限定されるものではない。これに代えて、例えば図29に示す駆動部72Aのように、アドレスデコーダ24が生成するアドレスデコード信号ADDに基づいて、制御線PLを選択的に駆動するとともに、制御線SLを選択的に駆動してもよい。駆動部72Aは、複数の駆動回路75Aを有している。駆動回路75Aは、論理積回路53A,58Aを有している。論理積回路53Aは、制御信号PLONおよび論理和回路51の出力信号の論理積を求め、その論理積に基づいて制御線PLを駆動するように構成される。論理積回路58Aは、制御信号SLONおよび論理和回路51の出力信号の論理積を求め、その論理積に基づいて制御線SLを駆動するように構成される。
 この構成により、本変形例に係る半導体回路は、例えば、行単位で、ストア動作やリストア動作を行うことができる。具体的には、駆動制御部73は、制御信号WLENを低レベルにし、制御信号WLONを低レベルにし、制御信号PLONを生成し、制御信号SLONを高レベルにする。そして、アドレスデコーダ24は、アドレスデコード信号ADDを生成する。これにより、駆動部72Aは、複数の制御線PLのうちのアドレスデコード信号ADDに応じた1本の制御線PLに、制御信号PLONに応じた信号SPLを印加するとともに、それ以外の複数の制御線PLに、低レベルである信号SPLを印加する。また、駆動部72Aは、複数の制御線SLのうちのアドレスデコード信号ADDに応じた1本の制御線SLに、高レベルである信号SSLを印加するとともに、それ以外の複数の制御線SLに、低レベルである信号SSLを印加する。これにより、本変形例に係る半導体回路は、行単位で、ストア動作やリストア動作を行うことができる。
 また、本変形例に係る半導体回路は、例えば、行単位で、初期化動作を行うことができる。具体的には、駆動制御部73は、制御信号WLENを低レベルにし、制御信号WLONを高レベルにし、制御信号PLONを高レベルと低レベルとの間で遷移させ、制御信号SLONを高レベルにする。そして、アドレスデコーダ24は、アドレスデコード信号ADDを生成する。これにより、駆動部72Aは、複数のワード線WLのうちのアドレスデコード信号ADDに応じた1本のワード線WLに、高レベルである信号SWLを印加し、それ以外の複数のワード線WLに、低レベルである信号SWLを印加する。また、駆動部72Aは、複数の制御線PLのうちのアドレスデコード信号ADDに応じた1本の制御線PLに、制御信号PLONに応じた信号SPLを印加するとともに、それ以外の複数の制御線PLに、低レベルである信号SPLを印加する。また、駆動部72Aは、複数の制御線SLのうちのアドレスデコード信号ADDに応じた1本の制御線SLに、高レベルである信号SSLを印加するとともに、それ以外の複数の制御線SLに、低レベルである信号SSLを印加する。これにより、本変形例に係る半導体回路は、行単位で、初期化動作を行うことができる。
[変形例2-2]
 上記実施の形態では、記憶素子41とノードN1との間にトランジスタ91を設けるとともに、記憶素子42とノードN2との間にトランジスタ92を設けたが、これに限定されるものではない。これに代えて、例えば、図30に示すメモリセル80Bのように、記憶素子41およびトランジスタ91を互いに入れ換えるとともに、記憶素子42およびトランジスタ92を互いに入れ換えてもよい。このメモリセル80Bは、記憶回路90Bを有している。記憶回路90Bにおいて、記憶素子41の一端はノードN1に接続され、他端はトランジスタ91のドレインに接続される。トランジスタ91のゲートは制御線SLに接続され、ドレインは記憶素子41の他端に接続され、ソースは制御線PLに接続される。記憶素子42の一端はノードN2に接続され、他端はトランジスタ92のドレインに接続される。トランジスタ92のゲートは制御線SLに接続され、ドレインは記憶素子42の他端に接続され、ソースは制御線PLに接続される。
[変形例2-3]
 上記実施の形態では、図24,25に示したように、横方向に延伸する複数の制御線PLを設けたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、縦方向に延伸する複数の制御線PLを設けてもよい。以下に、本変形例に係る半導体回路について詳細に説明する。この半導体回路は、上記実施の形態に係る半導体回路1(図1)と同様に、メモリセルアレイ71Dと、駆動部72Dと、駆動部26Dとを備えている。
 図31は、メモリセルアレイ71Dにおけるメモリセル80の一構成例を表すものである。図32は、メモリセルアレイ71Dの一構成例を表すものである。メモリセルアレイ71Dにおいて、ワード線WLは、図31,32における横方向に延伸し、ワード線WLの一端は駆動部72Dに接続され、このワード線WLには駆動部72Dにより信号SWLが印加される。制御線PLは、図31,32における縦方向に延伸し、制御線PLの一端は駆動部26Dに接続され、この制御線PLには駆動部26Dにより信号SPLが印加される。
 駆動部72Dは、制御部11から供給された制御信号に基づいて、ワード線WLに信号SWLを印加するとともに、制御線SLに信号SSLを印加するように構成される。
 図33は、駆動部72Dの一構成例を表すものである。駆動部72Dは、駆動制御部73Dと、アドレスデコーダ24と、複数の駆動回路75Dとを有している。
 駆動制御部73Dは、制御部11からの指示に基づいて、駆動部72Dの動作を制御するように構成される。具体的には、駆動制御部73Dは、アドレスデコーダ24の動作を制御するとともに、制御信号WLEN,WLON,SLONを用いて複数の駆動回路75Dの動作を制御するようになっている。
 駆動回路75Dは、論理和回路51と、論理積回路52と、バッファ58とを有している。この駆動回路75Dは、上記第2の実施の形態に係る駆動回路75(図26)からバッファ53を省いたものである。
 駆動部26Dは、図23に示した回路構成を用いることができる。
 なお、この例では、駆動部72Dを設けたが、これに限定されるものではなく、例えば図34に示す駆動部72Eを設けてもよい。駆動部72Eは、複数の駆動回路75Eを有している。駆動回路75Eは、論理積回路58Aを有している。論理積回路58Aは、制御信号SLONおよび論理和回路51の出力信号の論理積を求め、その論理積に基づいて制御線SLを駆動するように構成される。この駆動部72Eは、変形例2-1に示した駆動部72A(図29)と同様に、アドレスデコーダ24が生成するアドレスデコード信号ADDに基づいて制御線SLを選択的に駆動することができる。
[その他の変形例]
 例えば、上記実施の形態の技術に、これらの変形例のうちの2以上を組み合わせてもよい。また、例えば、上記実施の形態の技術に、上記第1の実施の形態の変形例1-2および1-3のうちの1以上を組み合わせてもよい。
<3.第3の実施の形態>
 次に、第3の実施の形態に係る半導体回路3について説明する。本実施の形態は、各メモリセルにおいて、2つの記憶回路を設けたものである。なお、上記第1の実施の形態に係る半導体回路1と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
 半導体回路3は、上記第1の実施の形態に係る半導体回路1(図1)と同様に、メモリセルアレイ121と、駆動部122と、駆動部26とを備えている。
 図35は、メモリセルアレイ121におけるメモリセル110の一構成例を表すものである。図36は、メモリセルアレイ121の一構成例を表すものである。メモリセルアレイ121は、複数のワード線WLと、複数のビット線BLと、複数のビット線BLBと、複数の制御線PLと、複数の制御線PLBとを有している。制御線PLBは、図35,36における横方向に延伸し、制御線PLBの一端は駆動部122に接続され、この制御線PLBには駆動部122により信号SPLBが印加される。
 メモリセル110は、SRAM回路30と、記憶回路40と、記憶回路140とを有している。記憶回路140は、記憶素子43,44を有している。記憶素子43,44は、記憶素子41,42と同様に、不揮発性の記憶素子であり、この例では、強誘電キャパシタを用いて構成される。記憶素子43の一端は制御線PLBに接続され、他端はノードN1に接続される。記憶素子44の一端は制御線PLBに接続され、他端はノードN2に接続される。記憶素子43は、例えば、制御線PLBに接続された端子の電圧が、ノードN1に接続された端子の電圧よりも所定量以上高い場合に、容量状態が小容量状態CSに設定され、制御線PLBに接続された端子の電圧が、ノードN1に接続された端子の電圧よりも所定量以上低い場合に、容量状態が大容量状態CLに設定される。同様に、記憶素子44は、例えば、制御線PLBに接続された端子の電圧が、ノードN2に接続された端子の電圧よりも所定量以上高い場合に、容量状態が小容量状態CSに設定され、制御線PLBに接続された端子の電圧が、ノードN2に接続された端子の電圧よりも所定量以上低い場合に、容量状態が大容量状態CLに設定されるようになっている。
 駆動部122は、制御部11から供給された制御信号に基づいて、ワード線WLに信号SWLを印加し、制御線PLに信号SPLを印加し、制御線PLBに信号SPLBを印加するように構成される。
 図37は、駆動部122の一構成例を表すものである。駆動部122は、駆動制御部23と、アドレスデコーダ24と、複数の駆動回路125とを有している。
 駆動制御部23は、制御部11からの指示に基づいて、駆動部122の動作を制御するように構成される。具体的には、駆動制御部23は、アドレスデコーダ24の動作を制御するとともに、制御信号WLEN,WLON,PLONを用いて複数の駆動回路125の動作を制御するようになっている。
 複数の駆動回路125は、論理和回路51と、論理積回路52と、バッファ53と、否定排他的論理和(EXNOR)回路153とを有している。否定排他的論理和回路153は、制御信号PLONおよび制御信号WLENの否定排他的論理和を求め、その否定排他的論理和に基づいて制御線PLBを駆動するように構成される。
 この構成により、例えば、メモリセルアレイ121にデータを書き込み、あるいはメモリセルアレイ121からデータを読み出す場合には、駆動制御部23は、制御信号WLENを低レベルにし、制御信号WLONを高レベルにし、制御信号PLONを低レベルにする。そして、アドレスデコーダ24は、アドレスデコード信号ADDを生成する。これにより、駆動部122は、複数のワード線WLのうちのアドレスデコード信号ADDに応じた1本のワード線WLに、高レベルである信号SWLを印加するとともに、それ以外の複数のワード線WLに、低レベルである信号SWLを印加する。また、駆動部122は、全ての制御線PLに、低レベルである信号SPLを印加し、全ての制御線PLBに、高レベルである信号SPLBを印加する。
 また、例えば、記憶素子41~44にデータを記憶させ、あるいは記憶素子41~44からデータを読み出す場合には、駆動制御部23は、制御信号WLENを低レベルにし、制御信号WLONを低レベルにし、制御信号PLONを生成する。これにより、駆動部122は、全てのワード線WLに、低レベルである信号SWLを印加し、全ての制御線PLに、制御信号PLONに応じた信号SPLを印加し、全ての制御線PLBに、信号SPLの反転信号である信号SPLBを印加する。
 また、例えば、複数のメモリセル110における記憶素子41~44に対して初期化動作を行う場合には、駆動制御部23は、制御信号WLENを高レベルにし、制御信号WLONを高レベルにし、制御信号PLONを高レベルと低レベルとの間で遷移させる。これにより、駆動部122は、全てのワード線WLに、高レベルである信号SWLを印加し、全ての制御線PLに、制御信号PLONに応じた交流信号を、信号SPLとして印加し、全ての制御線PLBに、信号SPLと同じ信号SPLBを印加するようになっている。
 ここで、制御線PLBは、本開示における「第2の制御線」の一具体例に対応する。記憶回路140は、本開示における「第2の記憶回路」の一具体例に対応する。記憶素子43は、本開示における「第3の記憶素子」の一具体例に対応する。記憶素子44は、本開示における「第4の記憶素子」の一具体例に対応する。
 図38は、半導体回路3における、ある着目したメモリセル110の一動作例を表すものであり、(A)は電源制御信号PSHの波形を示し、(B)は電源制御信号PSLの波形を示し、(C)は電源ノードNVDDにおける電圧(電源電圧VDD1)の波形を示し、(D)は信号SPLの波形を示し、(E)は信号SPLBの波形を示し、(F)はノードN1における電圧(電圧VN1)の波形を示し、(G)はノードN2における電圧(電圧VN2)の波形を示し、(H)は記憶素子41における他端から見た一端の電圧(電圧V41)の波形を示し、(I)は記憶素子42における他端から見た一端の電圧(電圧V42)の波形を示し、(J)は記憶素子43における他端から見た一端の電圧(電圧V43)の波形を示し、(K)は記憶素子44における他端から見た一端の電圧(電圧V44)の波形を示す。図39A~39Eは、メモリセル110の動作状態を表すものであり、図39Aは通常動作OP1における状態を示し、図39B,39Cはストア動作OP2における状態を示し、図39Dはスタンバイ動作OP3における状態を示し、図39Eはリストア動作OP4における状態を示す。
(通常動作OP1)
 通常動作OP1では、制御部11は、電源制御信号PSHを低レベルにするとともに、電源制御信号PSLを高レベルにする(図38(A),(B))。これにより、電源スイッチ部12,13(図1)はオン状態になり、メモリセルアレイ121に電源電圧VDDが電源電圧VDD1として供給され(図38(C))、メモリセルアレイ121に電源電圧VSSが供給される。そして、駆動部122は、信号SPLを低レベル(低レベル電圧VL)にし、信号SPLBを高レベル(高レベル電圧VH)にする(図38(D),(E),39A)。
 この通常動作OP1では、半導体回路3は、メモリセル110のSRAM回路30に対してデータを書き込み、またはSRAM回路30からデータを読み出す。この動作は、上記第1の実施の形態の場合と同様である。
(ストア動作OP2)
 ストア動作OP2では、メモリセル110は、2つのステップを用いて、SRAM回路30に記憶されたデータを記憶回路40,140に記憶させる。まず、駆動部122は、第1ステップにおいて、信号SPLを高レベルにするとともに信号SPLBを低レベルにし、第2ステップにおいて、信号SPLを低レベルにするとともに信号SPLBを高レベルにする(図38(D),(E))。これにより、SRAM回路30に記憶されたデータに応じて、記憶回路40,140の記憶素子41~44の容量状態が設定される。
 具体的には、第1ステップにおいて、図39Bに示したように、駆動部122は、信号SPLを高レベル(高レベル電圧VH)にするとともに、信号SPLBを低レベル(低レベル電圧VL)にする。これにより、記憶素子41,42のうちのいずれか一方の両端間に電圧差が生じるとともに、記憶素子43,44のうちのいずれか一方の両端間に電圧差が生じる。この例では、ノードN1の電圧VN1が高レベル電圧VHであり、ノードN2の電圧VN2が低レベル電圧VLである。よって、メモリセル110では、記憶素子42の他端から見た一端の電圧V42が“-ΔV”になり、記憶素子43の他端から見た一端の電圧V43が“-ΔV”になる。これにより、記憶素子42,43の容量状態は大容量状態CLになる。一方、記憶素子41の他端から見た一端の電圧V41、および記憶素子44の他端から見た一端の電圧V44は0Vであるので、記憶素子41,44の容量状態は変化しない。
 次に、第2ステップにおいて、図39Cに示したように、駆動部122は、信号SPLを低レベル(低レベル電圧VL)にするとともに、信号SPLBを高レベル(高レベル電圧VH)にする。これにより、記憶素子41,42のうちの他方の両端間に電圧差が生じるとともに、記憶素子43,44のうちの他方の両端間に電圧差が生じる。この例では、メモリセル110では、記憶素子41の他端から見た一端の電圧V41が“+ΔV”になり、記憶素子44の他端から見た一端の電圧V44が“+ΔV”になる。これにより、記憶素子41,44の容量状態は小容量状態CSになる。一方、記憶素子42の他端から見た一端の電圧V42、および記憶素子43の他端から見た一端の電圧V43は0Vであるので、記憶素子42,43の容量状態は変化せず、大容量状態CLを維持する。
 このようにして、メモリセル110では、SRAM回路30に記憶されたデータに応じて、記憶素子41~44の容量状態がそれぞれ設定される。
(スタンバイ動作OP3)
 スタンバイ動作OP3では、制御部11は、電源制御信号PSHを高レベルにするとともに、電源制御信号PSLを低レベルにする(図38(A),(B))。これにより、電源スイッチ部12,13はオフ状態になり、メモリセルアレイ121への電源電圧VDD,VSSの供給が停止される(図38(C))。このとき、図39Dに示したように、記憶素子41~44の容量状態は維持される。
(リストア動作OP4)
 リストア動作OP4では、制御部11は、電源制御信号PSHを低レベルにするとともに、電源制御信号PSLを高レベルにする(図38(A),(B))。これにより、電源スイッチ部12,13はオン状態になり、メモリセルアレイ121に電源電圧VDDが電源電圧VDD1として供給され(図38(C))、メモリセルアレイ121に電源電圧VSSが供給される。そして、駆動部122は、信号SPLを低レベル(低レベル電圧VL)にするとともに、信号SPLBを高レベル(高レベル電圧VH)(図38(D),(E),39E)。
 図39Eに示したように、ノードN1は記憶素子41を介して制御線PLに接続されるとともに記憶素子43を介して制御線PLBに接続され、ノードN2は記憶素子42を介して制御線PLに接続されるとともに記憶素子44を介して制御線PLBに接続される。記憶素子41,42の容量状態は互いに異なるとともに記憶素子43,44の容量状態は互いに異なるので、記憶素子41~44の容量状態に応じて、SRAM回路30における電圧状態が定まる。この例では、記憶素子41,44の容量状態は小容量状態CSであり、記憶素子42,43の容量状態は大容量状態CLである。よって、インバータIV2が記憶素子41を駆動し、インバータIV1が記憶素子42を駆動する際、記憶素子41,43が接続されたノードN1の電圧は高くなりやすく、記憶素子42,44が接続されたノードN2の電圧は高くなりにくい。その結果、ノードN1における電圧VN1が高レベル電圧VHになり、ノードN2における電圧VN2が低レベル電圧VLになる。このようにして、メモリセル110では、記憶素子41~44に記憶されたデータに応じて、SRAM回路30がデータを記憶する。
(初期化動作について)
 図40は、半導体回路3における、ある着目したメモリセル110の初期化動作の一例を表すものであり、(A)は電源制御信号PSHの波形を示し、(B)は電源制御信号PSLの波形を示し、(C)は信号SWLの波形を示し、(D)はビット線BLにおける信号SBLの波形を示し、(E)はビット線BLBにおける信号SBLBの波形を示し、(F)は信号SPLの波形を示し、(G)は信号SPLBの波形を示し、(H)は記憶素子41,42における電圧V41,V42の波形を示し、(I)は記憶素子43,44における電圧V43,V44の波形を示す。
 まず、タイミングt31において、制御部11は、電源制御信号PSHを高レベルにするとともに、電源制御信号PSLを低レベルにする(図40(A),(B))。これにより、電源スイッチ部12,13はオフ状態になり、メモリセルアレイ121への電源電圧VDD,VSSの供給が停止される。
 次に、タイミングt32において、駆動部122は、全てのワード線WLにおける信号SWLを低レベルから高レベルに変化させる(図40(C))。具体的には、図37において、駆動制御部23は、制御信号WLENを高レベルにするとともに、制御信号WLONを高レベルにする。これにより、駆動部122は、全てのワード線WLに、高レベルである信号SWLを印加し、全てのワード線WLをアクティブにする。
 次に、タイミングt33以降の期間において、駆動部26は、例えば、全てのビット線BL,BLBにおける信号SBL,SBLBを高レベルと低レベルとの間で遷移させる。具体的には、図10において、駆動制御部27は、制御信号WEを低レベルにし、制御信号WUを高レベルにし、データ信号DTを高レベルと低レベルとの間で遷移させる。これにより、トランスファゲート63,67がオン状態になり、書込回路28は、データ信号DTに応じた交流信号を、ビット線BLおよびビット線BLBに印加する。駆動部26は、例えば、全てのビット線BLおよびビット線BLBに、この交流信号を印加することができる。この例では、駆動部26は、タイミングt33において、信号SBL,SBLBを低レベルから高レベルに変化させ、タイミングt34において、信号SBL,SBLBを高レベルから低レベルに変化させる。
 また、このタイミングt33以降の期間において、駆動部122は、全ての制御線PLにおける信号SPL、および全ての制御線PLBにおける信号SPLBを高レベルと低レベルとの間で遷移させる。具体的には、図37において、駆動制御部23は、制御信号PLONを高レベルと低レベルとの間で遷移させる。これにより、駆動部122は、全ての制御線PLに、制御信号PLONに応じた交流信号を、信号SPLとして印加する。また、制御信号WLENは高レベルであるので、駆動部122は、全ての制御線PLBに、制御信号PLONに応じた交流信号を、信号SPLBとして印加する。信号SPLおよび信号SPLBは、互いに同相である。この例では、駆動部122は、タイミングt34において、信号SPL,SPLBを低レベルから高レベルに変化させ、タイミングt35において信号SPL,SPLBを高レベルから低レベルに変化させる。
 図41Aは、タイミングt33~t34の期間におけるメモリセル110の動作状態を表すものであり、図41Bは、タイミングt34~t35の期間におけるメモリセル110の動作状態を表すものである。タイミングt33~t34の期間では、図41Aに示したように、信号SBL,SBLBが高レベル(高レベル電圧VH)であり、信号SPL,SPLBが低レベル(低レベル電圧VL)である。よって、記憶素子41,42における電圧V41,V42は“+ΔV”になり、記憶素子43,44における電圧V43,V44は“-ΔV”になる。タイミングt34~t35の期間では、図41Bに示したように、信号SBL,SBLBが低レベルであり、信号SPL,SPLBが高レベルである。よって、記憶素子41,42における電圧V41,V42は“-ΔV”になり、記憶素子43,44における電圧V43,V44は“+ΔV”になる。このように、この初期化動作OPinitでは、タイミングt33~t35の期間における2つのステップのそれぞれにおいて、記憶素子41~44における電圧V41~V44の全てが“+V”または“-V”になる。
 初期化動作OPinitでは、タイミングt33~t35の期間における動作が、例えば数百回から数千回程度繰り返される。このようにして、各メモリセル110において、記憶素子41~44に交流信号が印加される。その結果、記憶素子41~44の強誘電特性を向上させることができる。
 このように、半導体回路3では、各メモリセル110に、2つの記憶回路40,140を設けるようにした。これにより、例えば通常動作OP1において、ノードN1に接続された記憶素子41,43における容量状態は互いに異なる状態になり、ノードN2に接続された記憶素子42,44における容量状態は互いに異なる状態になる。よって、ノードN1における負荷容量値は、ノードN1における電圧VN1によらずほぼ一定であり、同様に、ノードN2における負荷容量値は、ノードN2における電圧VN2によらずほぼ一定である。その結果、半導体回路3では、通常動作OP1において、記憶素子41~44がSRAM回路30の動作に与える影響を小さくすることができるので、安定した動作を実現することができる。
 このように、半導体回路2では、各メモリセル110に、2つの記憶回路40,140を設けるようにしたので、安定した動作を実現することができる。
[変形例3-1]
 上記実施の形態では、図37に示したように、駆動部122は、全ての制御線PLに対して同じ信号SPLを印加するとともに、全ての制御線PLBに対して同じ信号SPLBを印加したが、これに限定されるものではない。これに代えて、例えば図42に示す駆動部122Aのように、アドレスデコーダ24が生成するアドレスデコード信号ADDに基づいて、制御線PLを選択的に駆動するとともに、制御線PLBを選択的に駆動してもよい。駆動部122Aは、複数の駆動回路125Aを有している。駆動回路125Aは、論理積回路53Aと、否定排他的論理和回路153Aとを有している。論理積回路53Aは、制御信号PLONおよび論理和回路51の出力信号の論理積を求め、その論理積に基づいて制御線PLを駆動するように構成される。否定排他的論理和回路153Aは、論理積回路53Aの出力信号および制御信号WLENの否定排他的論理和を求め、その否定排他的論理和に基づいて制御線PLBを駆動するように構成される。
 この構成により、本変形例に係る半導体回路は、例えば、行単位で、ストア動作やリストア動作を行うことができる。具体的には、駆動制御部23は、制御信号WLENを低レベルにし、制御信号WLONを低レベルにし、制御信号PLONを生成する。そして、アドレスデコーダ24は、アドレスデコード信号ADDを生成する。これにより、駆動部122Aは、複数の制御線PLのうちのアドレスデコード信号ADDに応じた1本の制御線PLに、制御信号PLONに応じた信号SPLを印加するとともに、それ以外の複数の制御線PLに、低レベルである信号SPLを印加する。また、駆動部122Aは、全ての制御線PLBに、対応する制御線PLにおける信号SPLの反転信号を、信号SPLBとして印加する。これにより、本変形例に係る半導体回路は、行単位で、ストア動作やリストア動作を行うことができる。
[変形例3-2]
 上記実施の形態では、図35,36に示したように、横方向に延伸する複数の制御線PL,PLBを設けたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、縦方向に延伸する複数の制御線PL,PLBを設けてもよい。以下に、本変形例に係る半導体回路について詳細に説明する。この半導体回路は、上記実施の形態に係る半導体回路1(図1)と同様に、メモリセルアレイ121Dと、駆動部122Dと、駆動部126Dとを備えている。
 図43は、メモリセルアレイ121Dにおけるメモリセル110の一構成例を表すものである。図44は、メモリセルアレイ121Dの一構成例を表すものである。メモリセルアレイ121Dにおいて、ワード線WLは、図43,44における横方向に延伸し、ワード線WLの一端は駆動部122Dに接続され、このワード線WLには駆動部122Dにより信号SWLが印加される。制御線PLは、図43,44における縦方向に延伸し、制御線PLの一端は駆動部126Dに接続され、この制御線PLには駆動部126Dにより信号SPLが印加される。制御線PLBは、図43,44における縦方向に延伸し、制御線PLBの一端は駆動部126Dに接続され、この制御線PLBには駆動部126Dにより信号SPLBが印加される。
 駆動部122Dは、制御部11から供給された制御信号に基づいて、ワード線WLに信号SWLを印加するように構成される。
 図45は、駆動部122Dの一構成例を表すものである。駆動部122Dは、駆動制御部123Dと、アドレスデコーダ24と、複数の駆動回路125Dとを有している。
 駆動制御部123Dは、制御部11からの指示に基づいて、駆動部122Dの動作を制御するように構成される。具体的には、駆動制御部123Dは、アドレスデコーダ24の動作を制御するとともに、制御信号WLEN,WLONを用いて複数の駆動回路125Dの動作を制御する。また、駆動制御部123Dは、この制御信号WLENを駆動部126Dに供給するようになっている。
 駆動回路125Dは、論理和回路51と、論理積回路52とを有している。この駆動回路125Dは、上記第3の実施の形態に係る駆動回路125(図37)からバッファ53および否定排他的論理和回路153を省いたものである。
 駆動部126Dは、制御部11から供給された制御信号に基づいて、ビット線BL,BLBを介して、メモリセルアレイ21にデータを書き込み、あるいはメモリセルアレイ121からデータを読み出すように構成される。また、駆動部126Dは、制御部11から供給された制御信号、および駆動部122Dから供給された制御信号WLENに基づいて、制御線PLに信号SPLを印加するとともに制御線PLBに信号SPLBを印加する動作をも行うようになっている。
 図46は、駆動部126Dのうちの制御線PL,PLBに係る回路部分を表すものである。駆動部126Dは、駆動制御部127Dと、否定排他的論理和回路153Dと、複数のバッファ57Dと、複数のバッファ58Dとを有している。駆動制御部127Dは、上記第1の実施の形態に係る駆動制御部27(図10)と同様に、制御信号WE,WUおよびデータ信号DTを用いて書込回路28の動作を制御し、制御信号PCを用いてプリチャージ回路29の動作を制御し、センスアンプ59の検出結果を受け取る。また、駆動制御部127Dは、図46に示したように、制御信号PLONを用いて複数のバッファ57Dの動作を制御する。否定排他的論理和回路153Dは、制御信号PLONおよび駆動制御部123D(図45)から供給された制御信号WLENの否定排他的論理和を求めるように構成される。複数のバッファ57Dは、制御信号PLONに基づいて、メモリセルアレイ121Dにおける複数の制御線PLを駆動する。複数のバッファ58Dは、否定排他的論理和回路153Dの出力信号に基づいて、メモリセルアレイ121Dにおける複数の制御線PLBを駆動する。
[その他の変形例]
 例えば、上記実施の形態の技術に、これらの変形例のうちの2以上を組み合わせてもよい。また、例えば、上記実施の形態の技術に、上記第1の実施の形態の変形例1-2および1-3のうちの1以上を組み合わせてもよい。
<4.第4の実施の形態>
 次に、第4の実施の形態に係る半導体回路4について説明する。本実施の形態は、各メモリセルに2つの記憶回路を設けるとともに、それらの記憶回路にトランジスタを設けたものである。なお、上記第3の実施の形態に係る半導体回路3と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
 半導体回路4は、上記第1の実施の形態に係る半導体回路1(図1)と同様に、メモリセルアレイ171と、駆動部172と、駆動部26とを備えている。
 図47は、メモリセルアレイ171におけるメモリセル180の一構成例を表すものである。図48は、メモリセルアレイ171の一構成例を表すものである。メモリセルアレイ171は、複数のワード線WLと、複数のビット線BLと、複数のビット線BLBと、複数の制御線PLと、複数の制御線PLBと、複数の制御線SLとを有している。制御線PLBは、図47,48における横方向に延伸し、制御線PLBの一端は駆動部172に接続され、この制御線PLBには駆動部172により信号SPLBが印加される。制御線SLは、図47,48における横方向に延伸し、制御線SLの一端は駆動部172に接続され、この制御線SLには駆動部172により信号SSLが印加される。
 メモリセル180は、SRAM回路30と、記憶回路90と、記憶回路190とを有している。記憶回路190は、トランジスタ93,94と、記憶素子43,44とを有している。トランジスタ93,94は、N型のMOSトランジスタである。トランジスタ93のゲートは制御線SLに接続され、ドレインはノードN1に接続され、ソースは記憶素子43に接続される。トランジスタ94のゲートは制御線SLに接続され、ドレインはノードN2に接続され、ソースは記憶素子44に接続される。記憶素子43の一端は制御線PLBに接続され、他端はトランジスタ93のソースに接続される。記憶素子44の一端は制御線PLBに接続され、他端はトランジスタ94のソースに接続される。記憶素子43は、例えば、制御線PLBに接続された端子の電圧が、トランジスタ93のソースに接続された端子の電圧よりも高い場合に、容量状態が小容量状態CSに設定され、制御線PLBに接続された端子の電圧が、トランジスタ93のソースに接続された端子の電圧よりも低い場合に、容量状態が大容量状態CLに設定される。同様に、記憶素子44は、例えば、制御線PLBに接続された端子の電圧が、トランジスタ94のソースに接続された端子の電圧よりも高い場合に、容量状態が小容量状態CSに設定され、制御線PLBに接続された端子の電圧が、トランジスタ94のソースに接続された端子の電圧よりも低い場合に、容量状態が大容量状態CLに設定されるようになっている。
 駆動部172は、制御部11から供給された制御信号に基づいて、ワード線WLに信号SWLを印加し、制御線PLに信号SPLを印加し、制御線PLBに信号SPLBを印加し、制御線SLに信号SSLを印加するように構成される。
 図49は、駆動部172の一構成例を表すものである。駆動部172は、駆動制御部73と、アドレスデコーダ24と、複数の駆動回路175とを有している。
 駆動制御部73は、制御部11からの指示に基づいて、駆動部172の動作を制御するように構成される。具体的には、駆動制御部73は、アドレスデコーダ24の動作を制御するとともに、制御信号WLEN,WLON,PLON,SLONを用いて複数の駆動回路175の動作を制御するようになっている。
 複数の駆動回路175は、論理和回路51と、論理積回路52と、バッファ53と、否定排他的論理和回路153と、バッファ58とを有している。否定排他的論理和回路153は、制御信号PLONおよび制御信号WLENの否定排他的論理和を求め、その否定排他的論理和に基づいて制御線PLBを駆動するように構成される。バッファ58は、制御信号SLONに基づいて制御線SLを駆動するように構成される。
 この構成により、例えば、メモリセルアレイ171にデータを書き込み、あるいはメモリセルアレイ171からデータを読み出す場合には、駆動制御部73は、制御信号WLENを低レベルにし、制御信号WLONを高レベルにし、制御信号PLONを低レベルにし、制御信号SLONを低レベルにする。そして、アドレスデコーダ24は、アドレスデコード信号ADDを生成する。これにより、駆動部172は、複数のワード線WLのうちのアドレスデコード信号ADDに応じた1本のワード線WLに、高レベルである信号SWLを印加するとともに、それ以外の複数のワード線WLに、低レベルである信号SWLを印加する。また、駆動部172は、全ての制御線PLに、低レベルである信号SPLを印加し、全ての制御線PLBに、高レベルである信号SPLBを印加し、全ての制御線SLに、低レベルである信号SSLを印加する。
 また、例えば、記憶素子41~44にデータを記憶させ、あるいは記憶素子41~44からデータを読み出す場合には、駆動制御部73は、制御信号WLENを低レベルにし、制御信号WLONを低レベルにし、制御信号PLONを生成し、制御信号SLONを高レベルにする。これにより、駆動部172は、全てのワード線WLに、低レベルである信号SWLを印加し、全ての制御線PLに、制御信号PLONに応じた信号SPLを印加し、全ての制御線PLBに、信号SPLの反転信号である信号SPLBを印加し、全ての制御線SLに、高レベルである信号SSLを印加する。
 また、例えば、複数のメモリセル180における記憶素子41~44に対して初期化動作を行う場合には、駆動制御部73は、制御信号WLENを高レベルにし、制御信号WLONを高レベルにし、制御信号PLONを高レベルと低レベルとの間で遷移させ、制御信号SLONを高レベルにする。これにより、駆動部172は、全てのワード線WLに、高レベルである信号SWLを印加し、全ての制御線PLに、制御信号PLONに応じた交流信号を、信号SPLとして印加し、全ての制御線PLBに、信号SPLと同じ信号SPLBを印加し、全ての制御線SLに、高レベルである信号SSLを印加するようになっている。
 ここで、記憶回路190は、本開示における「第2の記憶回路」の一具体例に対応する。トランジスタ93は、本開示における「第5のトランジスタ」の一具体例に対応する。トランジスタ94は、本開示における「第6のトランジスタ」の一具体例に対応する。
 図50は、半導体回路4における、ある着目したメモリセル180の一動作例を表すものであり、(A)は電源制御信号PSHの波形を示し、(B)は電源制御信号PSLの波形を示し、(C)は電源ノードNVDDにおける電圧(電源電圧VDD1)の波形を示し、(D)は信号SSLの波形を示し、(E)は信号SPLの波形を示し、(F)は信号SPLBの波形を示し、(G)はノードN1における電圧(電圧VN1)の波形を示し、(H)はノードN2における電圧(電圧VN2)の波形を示し、(I)は記憶素子41における他端から見た一端の電圧(電圧V41)の波形を示し、(J)は記憶素子42における他端から見た一端の電圧(電圧V42)の波形を示し、(K)は記憶素子43における他端から見た一端の電圧(電圧V43)の波形を示し、(L)は記憶素子44における他端から見た一端の電圧(電圧V44)の波形を示す。
(通常動作OP1)
 通常動作OP1では、制御部11は、電源制御信号PSHを低レベルにするとともに、電源制御信号PSLを高レベルにする(図50(A),(B))。これにより、電源スイッチ部12,13(図1)はオン状態になり、メモリセルアレイ171に電源電圧VDDが電源電圧VDD1として供給され(図50(C))、メモリセルアレイ171に電源電圧VSSが供給される。そして、駆動部172は、信号SSLを低レベルにする(図50(D))。これにより、トランジスタ91~94(図47)はオフ状態になり、SRAM回路30は、記憶素子41~44と電気的に切り離される。また、駆動部172は、信号SPLを低レベルにするとともに、信号SPLBを高レベルにする(図50(E),(F))。
 この通常動作OP1では、半導体回路4は、メモリセル180のSRAM回路30に対してデータを書き込み、またはSRAM回路30からデータを読み出す。この動作は、上記第3の実施の形態の場合と同様である。
(ストア動作OP2)
 ストア動作OP2では、駆動部172は、信号SSLを高レベルにする(図50(D))。これにより、トランジスタ91~94(図47)はオン状態になり、SRAM回路30は、記憶素子41~44と電気的に接続される。
 このストア動作OP2では、メモリセル180は、2つのステップを用いて、SRAM回路30に記憶されたデータを記憶回路90,190に記憶させる。まず、駆動部172は、第1ステップにおいて、信号SPLを高レベルにするとともに信号SPLBを低レベルにし、第2ステップにおいて、信号SPLを低レベルにするとともに信号SPLBを高レベルにする(図50(E),(F))。これにより、SRAM回路30に記憶されたデータに応じて、記憶回路90,190の記憶素子41~44の容量状態が設定される。この動作は、上記第3の実施の形態の場合と同様である。
(スタンバイ動作OP3)
 スタンバイ動作OP3では、制御部11は、電源制御信号PSHを高レベルにするとともに、電源制御信号PSLを低レベルにする(図50(A),(B))。これにより、電源スイッチ部12,13はオフ状態になり、メモリセルアレイ171への電源電圧VDD,VSSの供給が停止される(図50(C))。このとき、記憶素子41~44の容量状態は維持される。
(リストア動作OP4)
 リストア動作OP4では、駆動部172は、信号SSLを高レベルにする(図50(D))。これにより、トランジスタ91~94(図47)はオン状態になり、SRAM回路30は、記憶素子41~44と電気的に接続される。
 そして、その後に、制御部11は、電源制御信号PSHを低レベルにするとともに、電源制御信号PSLを高レベルにする(図50(A),(B))。これにより、電源スイッチ部12,13はオン状態になり、メモリセルアレイ171に電源電圧VDDが電源電圧VDD1として供給され(図50(C))、メモリセルアレイ171に電源電圧VSSが供給される。そして、駆動部172は、信号SPLを低レベルにするとともに信号SPLBを高レベルにする(図50(E))。これにより、記憶素子41~44の容量状態に応じて、SRAM回路30における電圧状態が定まる。この動作は、上記第3の実施の形態の場合と同様である。
 そして、その後に、駆動部172は、信号SSLを低レベルにする(図50(D))。これにより、トランジスタ91~94(図47)はオフ状態になり、SRAM回路30は、記憶素子41~44と電気的に切断される。
(初期化動作について)
 図51は、半導体回路4における、ある着目したメモリセル180の初期化動作の一例を表すものであり、(A)は電源制御信号PSHの波形を示し、(B)は電源制御信号PSLの波形を示し、(C)は信号SWLの波形を示し、(D)は信号SSLの波形を示し、(E)はビット線BLにおける信号SBLの波形を示し、(F)はビット線BLBにおける信号SBLBの波形を示し、(G)は信号SPLの波形を示し、(H)は信号SPLBの波形を示し、(I)は記憶素子41,42における電圧V41,V42の波形を示し、(J)は記憶素子43,44における電圧V43,V44の波形を示す。
 まず、タイミングt41において、制御部11は、電源制御信号PSHを高レベルにするとともに、電源制御信号PSLを低レベルにする(図51(A),(B))。これにより、電源スイッチ部12,13はオフ状態になり、メモリセルアレイ171への電源電圧VDD,VSSの供給が停止される。
 次に、タイミングt42において、駆動部172は、上記第3の実施の形態の場合(図40)と同様に、全てのワード線WLにおける信号SWLを低レベルから高レベルに変化させる(図51(C))。
 また、駆動部172は、このタイミングt42において、全ての制御線SLにおける信号SSLを低レベルから高レベルに変化させる(図51(D))。具体的には、図49において、駆動制御部173は、制御信号SLONを高レベルにする。これにより、駆動部172は、全ての制御線SLに、高レベルである信号SSLを印加する。
 次に、タイミングt43以降の期間において、駆動部26は、上記第3の実施の形態の場合(図40)と同様に、例えば、全てのビット線BL,BLBにおける信号SBL,SBLBを高レベルと低レベルとの間で遷移させる。この例では、駆動部26は、タイミングt43において、信号SBL,SBLBを低レベルから高レベルに変化させ、タイミングt44において、信号SBL,SBLBを高レベルから低レベルに変化させる。
 また、このタイミングt43以降の期間において、駆動部172は、上記第3の実施の形態の場合(図40)と同様に、全ての制御線PLにおける信号SPL、および全ての制御線PLBにおける信号SPLBを高レベルと低レベルとの間で遷移させる。信号SPLおよび信号SPLBは、互いに同相である。この例では、駆動部172は、タイミングt44において、信号SPL,SPLBを低レベルから高レベルに変化させ、タイミングt45において信号SPL,SPLBを高レベルから低レベルに変化させる。
 これにより、この初期化動作OPinitでは、上記第3の実施の形態の場合(図40,41A,41B)と同様に、例えばタイミングt43~t45の期間における2つのステップのそれぞれにおいて、記憶素子41~44における電圧V41~V44の全てが“+V”または“-V”になる。
 初期化動作OPinitでは、タイミングt43~t45の期間における動作が、例えば数百回から数千回程度繰り返される。このようにして、各メモリセル180において、記憶素子41~44に交流信号が印加される。その結果、記憶素子41~44の強誘電特性を向上させることができる。
 このように、半導体回路4では、記憶回路90にトランジスタ91,92を設けるとともに、記憶回路190にトランジスタ93,94を設けるようにした。これにより、半導体回路4では、例えば、通常動作OP1において、SRAM回路30を記憶素子41~44と電気的に切り離すことができる。これにより、半導体回路4では、例えば、通常動作OP1において、SRAM回路30が記憶素子41~44に常に接続されている場合に比べて、消費電力を低減することができ、また、エンデュランスを向上することができる。
 以上のように本実施の形態では、記憶回路にトランジスタを設けるようにしたので、消費電力を低減することができ、また、エンデュランスを向上することができる。その他の効果は、上記第3の実施の形態の場合と同様である。
[変形例4-1]
 上記実施の形態では、図49に示したように、駆動部172は、全ての制御線PLに対して同じ信号SPLを印加し、全ての制御線PLBに対して同じ信号SPLBを印加し、全ての制御線SLに対して同じ信号SSLを印加したが、これに限定されるものではない。これに代えて、例えば図52に示す駆動部172Aのように、アドレスデコーダ24が生成するアドレスデコード信号ADDに基づいて、制御線PLを選択的に駆動し、制御線PLBを選択的に駆動し、制御線SLを選択的に駆動してもよい。駆動部172Aは、複数の駆動回路175Aを有している。駆動回路175Aは、論理積回路53Aと、否定排他的論理和回路153Aと、論理積回路58Aとを有している。論理積回路53Aは、制御信号PLONおよび論理和回路51の出力信号の論理積を求め、その論理積に基づいて制御線PLを駆動するように構成される。否定排他的論理和回路153Aは、論理積回路53Aの出力信号および制御信号WLENの否定排他的論理和を求め、その否定排他的論理和に基づいて制御線PLBを駆動するように構成される。論理積回路58Aは、制御信号SLONおよび論理和回路51の出力信号の論理積を求め、その論理積に基づいて制御線SLを駆動するように構成される。
 この構成により、本変形例に係る半導体回路は、例えば、行単位で、ストア動作やリストア動作を行うことができる。具体的には、駆動制御部73は、制御信号WLENを低レベルにし、制御信号WLONを低レベルにし、制御信号PLONを生成し、制御信号SLONを高レベルにする。そして、アドレスデコーダ24は、アドレスデコード信号ADDを生成する。これにより、駆動部172Aは、複数の制御線PLのうちのアドレスデコード信号ADDに応じた1本の制御線PLに、制御信号PLONに応じた信号SPLを印加するとともに、それ以外の複数の制御線PLに、低レベルである信号SPLを印加する。また、駆動部172Aは、全ての制御線PLBに、対応する制御線PLにおける信号SPLの反転信号を、信号SPLBとして印加する。また、駆動部172Aは、複数の制御線SLのうちのアドレスデコード信号ADDに応じた1本の制御線SLに、高レベルである信号SSLを印加するとともに、それ以外の複数の制御線SLに、低レベルである信号SSLを印加する。これにより、本変形例に係る半導体回路は、行単位で、ストア動作やリストア動作を行うことができる。
[変形例4-2]
 上記実施の形態では、図47,48に示したように、横方向に延伸する複数の制御線PL,PLBを設けたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、縦方向に延伸する複数の制御線PL,PLBを設けてもよい。以下に、本変形例に係る半導体回路について詳細に説明する。この半導体回路は、上記実施の形態に係る半導体回路1(図1)と同様に、メモリセルアレイ171Dと、駆動部172Dと、駆動部126Dとを備えている。
 図53は、メモリセルアレイ171Dにおけるメモリセル180の一構成例を表すものである。図54は、メモリセルアレイ171Dの一構成例を表すものである。メモリセルアレイ171Dにおいて、ワード線WLは、図53,54における横方向に延伸し、ワード線WLの一端は駆動部172Dに接続され、このワード線WLには駆動部172Dにより信号SWLが印加される。制御線PLは、図53,54における縦方向に延伸し、制御線PLの一端は駆動部126Dに接続され、この制御線PLには駆動部26Dにより信号SPLが印加される。制御線PLBは、図53,54における縦方向に延伸し、制御線PLBの一端は駆動部126Dに接続され、この制御線PLBには駆動部126Dにより信号SPLBが印加される。
 駆動部172Dは、制御部11から供給された制御信号に基づいて、ワード線WLに信号SWLを印加するとともに、制御線SLに信号SSLを印加するように構成される。
 図55は、駆動部172Dの一構成例を表すものである。駆動部172Dは、駆動制御部173Dと、アドレスデコーダ24と、複数の駆動回路175Dとを有している。
 駆動制御部173Dは、制御部11からの指示に基づいて、駆動部172Dの動作を制御するように構成される。具体的には、駆動制御部173Dは、アドレスデコーダ24の動作を制御するとともに、制御信号WLEN,WLON,SLONを用いて複数の駆動回路75Dの動作を制御する。また、駆動制御部173Dは、この制御信号WLENを駆動部126Dに供給するようになっている。
 駆動回路175Dは、論理和回路51と、論理積回路52と、バッファ58とを有している。この駆動回路175Dは、上記第4の実施の形態に係る駆動回路175(図49)からバッファ53および否定排他的論理和回路153を省いたものである。
 駆動部126Dは、図46に示した回路構成を用いることができる。
 なお、この例では、駆動部172Dを設けたが、これに限定されるものではなく、例えば図56に示す駆動部172Eを設けてもよい。駆動部172Eは、複数の駆動回路175Eを有している。駆動回路175Eは、論理積回路58Aを有している。論理積回路58Aは、制御信号SLONおよび論理和回路51の出力信号の論理積を求め、その論理積に基づいて制御線SLを駆動するように構成される。この駆動部172Eは、変形例4-1に示した駆動部172A(図52)と同様に、アドレスデコーダ24が生成するアドレスデコード信号ADDに基づいて制御線SLを選択的に駆動することができる。
[その他の変形例]
 例えば、上記実施の形態の技術に、これらの変形例のうちの2以上を組み合わせてもよい。また、例えば、上記実施の形態の技術に、上記第1の実施の形態の変形例1-2,1-3、および上記第2の実施の形態の変形例2-2のうちの1以上を組み合わせてもよい。
<5.第5の実施の形態>
 次に、第5の実施の形態に係る半導体回路5について説明する。本実施の形態は、各メモリセルに3つの記憶回路を設けるとともに、それらの記憶回路にトランジスタを設け、この3つの記憶回路のうちの1つを選択的に使用するようにしたものである。なお、上記第2の実施の形態に係る半導体回路2と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
 半導体回路5は、上記第1の実施の形態に係る半導体回路1(図1)と同様に、メモリセルアレイ221と、駆動部222と、駆動部26とを備えている。
 図57は、メモリセルアレイ221におけるメモリセル210の一構成例を表すものである。図58は、メモリセルアレイ221の一構成例を表すものである。メモリセルアレイ221は、複数のワード線WLと、複数のビット線BLと、複数のビット線BLBと、複数の制御線PLAと、複数の制御線PLBと、複数の制御線PLCと、複数の制御線SLAと、複数の制御線SLBと、複数の制御線SLCとを有している。制御線PLAは、図57,58における横方向に延伸し、制御線PLAの一端は駆動部222に接続され、この制御線PLAには駆動部222により信号SPLAが印加される。制御線PLBは、図57,58における横方向に延伸し、制御線PLBの一端は駆動部222に接続され、この制御線PLAには駆動部222により信号SPLBが印加される。制御線PLCは、図57,58における横方向に延伸し、制御線PLCの一端は駆動部222に接続され、この制御線PLCには駆動部222により信号SPLCが印加される。制御線SLAは、図57,58における横方向に延伸し、制御線SLAの一端は駆動部222に接続され、この制御線SLAには駆動部222により信号SSLAが印加される。制御線SLBは、図57,58における横方向に延伸し、制御線SLBの一端は駆動部222に接続され、この制御線SLBには駆動部222により信号SSLBが印加される。制御線SLCは、図57,58における横方向に延伸し、制御線SLCの一端は駆動部222に接続され、この制御線SLCには駆動部222により信号SSLCが印加される。
 メモリセル210は、SRAM回路30と、記憶回路90と、記憶回路290と、記憶回路390とを有している。記憶回路290および記憶回路390は、記憶回路90と同様に、トランジスタ91,92と、記憶素子41,42とを有している。
 駆動部222は、制御部11から供給された制御信号に基づいて、ワード線WLに信号SWLを印加し、制御線PLA,PLB,PLCに信号SPLA,SPLB,SPLCをそれぞれ印加し、制御線SLA,SLB,SLCに信号SSLA,SSLB,SSLCをそれぞれ印加するように構成される。
 図59は、駆動部222の一構成例を表すものである。駆動部222は、駆動制御部223と、アドレスデコーダ24と、複数の駆動回路225とを有している。
 駆動制御部223は、制御部11からの指示に基づいて、駆動部222の動作を制御するように構成される。具体的には、駆動制御部223は、アドレスデコーダ24の動作を制御するとともに、制御信号SELA,SELB,SELC,WLEN,WLON,PLON,SLONを用いて複数の駆動回路225の動作を制御するようになっている。
 複数の駆動回路225は、論理和回路51と、論理積回路52と、論理和回路251と、論理積回路252,253と、論理和回路261と、論理積回路262,263と、論理和回路271と、論理積回路272,273とを有している。論理和回路251は、制御信号WLENおよび制御信号SELAの論理和を求めるように構成される。論理積回路252は、論理和回路251の出力信号、および制御信号PLONの論理積を求め、その論理積に基づいて制御線PLAを駆動するように構成される。論理積回路253は、論理和回路251の出力信号、および制御信号SLONの論理積を求め、その論理積に基づいて制御線SLAを駆動するように構成される。論理和回路261は、制御信号WLENおよび制御信号SELBの論理和を求めるように構成される。論理積回路262は、論理和回路261の出力信号、および制御信号PLONの論理積を求め、その論理積に基づいて制御線PLBを駆動するように構成される。論理積回路263は、論理和回路261の出力信号、および制御信号SLONの論理積を求め、その論理積に基づいて制御線SLBを駆動するように構成される。論理和回路271は、制御信号WLENおよび制御信号SELCの論理和を求めるように構成される。論理積回路272は、論理和回路271の出力信号、および制御信号PLONの論理積を求め、その論理積に基づいて制御線PLCを駆動するように構成される。論理積回路273は、論理和回路271の出力信号、および制御信号SLONの論理積を求め、その論理積に基づいて制御線SLCを駆動するように構成される。
 この構成により、例えば、メモリセルアレイ221にデータを書き込み、あるいはメモリセルアレイ221からデータを読み出す場合には、駆動制御部223は、制御信号WLENを低レベルにし、制御信号WLONを高レベルにし、制御信号PLONを低レベルにし、制御信号SLONを低レベルにする。また、駆動制御部223は、例えば、制御信号SELA~SELCの全てを低レベルにする。そして、アドレスデコーダ24は、アドレスデコード信号ADDを生成する。これにより、駆動部222は、複数のワード線WLのうちのアドレスデコード信号ADDに応じた1本のワード線WLに、高レベルである信号SWLを印加するとともに、それ以外の複数のワード線WLに、低レベルである信号SWLを印加する。また駆動部222は、全ての制御線PLAに、低レベルである信号SPLAを印加し、全ての制御線PLBに、低レベルである信号SPLBを印加し、全ての制御線PLCに、低レベルである信号SPLCを印加する。また、駆動部222は、全ての制御線SLAに、低レベルである信号SSLAを印加し、全ての制御線SLBに、低レベルである信号SSLBを印加し、全ての制御線SLCに、低レベルである信号SSLCを印加する。
 また、例えば、記憶回路90における記憶素子41,42にデータを記憶させ、あるいは記憶回路90における記憶素子41,42からデータを読み出す場合には、駆動制御部223は、制御信号WLENを低レベルにし、制御信号WLONを低レベルにし、制御信号PLONを生成し、制御信号SLONを高レベルにする。また、駆動制御部223は、制御信号SELAを高レベルにし、制御信号SELB,SELCを低レベルにする。これにより、駆動部222は、全てのワード線WLに、低レベルである信号SWLを印加する。また、駆動部222は、全ての制御線PLAに、制御信号PLONに応じた信号SPLAを印加し、全ての制御線PLBに、低レベルである信号SPLBを印加し、全ての制御線PLCに、低レベルである信号SPLCを印加する。また、駆動部222は、全ての制御線SLAに、高レベルである信号SSLAを印加し、全ての制御線SLBに、低レベルである信号SSLBを印加し、全ての制御線SLCに、低レベルである信号SSLCを印加する。
 また、例えば、複数のメモリセル210における記憶素子41,42に対して初期化動作を行う場合には、駆動制御部223は、制御信号WLENを高レベルにし、制御信号WLONを高レベルにし、制御信号PLONを高レベルと低レベルとの間で遷移させ、制御信号SLONを高レベルにする。これにより、駆動部222は、全てのワード線WLに、高レベルである信号SWLを印加する。また、駆動部222は、全ての制御線PLAに、制御信号PLONに応じた交流信号を、信号SPLAとして印加し、全ての制御線PLBに、制御信号PLONに応じた交流信号を、信号SPLBとして印加し、全ての制御線PLCに、制御信号PLONに応じた交流信号を、信号SPLCとして印加する。また、駆動部222は、全ての制御線SLAに、高レベルである信号SSLAを印加し、全ての制御線SLBに、高レベルである信号SSLBを印加し、全ての制御線SLCに、高レベルである信号SSLCを印加するようになっている。
 ここで、記憶回路90は、本開示における「第1の記憶回路」の一具体例に対応する。制御線PLAは、本開示における「第1の制御線」の一具体例に対応する。記憶回路290は、本開示における「第2の記憶回路」の一具体例に対応する。制御線PLBは、本開示における「第2の制御線」の一具体例に対応する。
 図60は、半導体回路5における、ある着目したメモリセル210の一動作例を表すものであり、(A)は電源制御信号PSHの波形を示し、(B)は電源制御信号PSLの波形を示し、(C)は電源ノードNVDDにおける電圧(電源電圧VDD1)の波形を示し、(D)は信号SSLAの波形を示し、(E)は信号SPLAの波形を示し、(F)はノードN1における電圧(電圧VN1)の波形を示し、(G)はノードN2における電圧(電圧VN2)の波形を示し、(H)は記憶素子41における他端から見た一端の電圧(電圧V41)の波形を示し、(I)は記憶素子42における他端から見た一端の電圧(電圧V42)の波形を示す。この例では、3つの記憶回路90,290,390のうちの記憶回路90に対して、ストア動作およびリストア動作を行う。
(通常動作OP1)
 通常動作OP1では、制御部11は、電源制御信号PSHを低レベルにするとともに、電源制御信号PSLを高レベルにする(図60(A),(B))。これにより、電源スイッチ部12,13(図1)はオン状態になり、メモリセルアレイ221に電源電圧VDDが電源電圧VDD1として供給され(図60(C))、メモリセルアレイ221に電源電圧VSSが供給される。そして、駆動部222は、信号SSLAを低レベルにする(図60(D))。これにより、記憶回路90におけるトランジスタ91,92(図57)はオフ状態になり、SRAM回路30は、記憶素子41,42と電気的に切り離される。また、駆動部222は、信号SPLAを低レベルにする(図60(E))。同様に、駆動部222は、信号SSLB,SSLCを低レベルにし、信号SPLB,SPLCを低レベルにする。
 この通常動作OP1では、半導体回路5は、メモリセル210のSRAM回路30に対してデータを書き込み、またはSRAM回路30からデータを読み出す。この動作は、上記第1の実施の形態の場合と同様である。
(ストア動作OP2)
 ストア動作OP2では、駆動部222は、信号SSLAを高レベルにする(図60(D))。なお、駆動部222は、信号SSLB,SSLCを低レベルに維持する。これにより、記憶回路90におけるトランジスタ91,92(図57)はオン状態になり、SRAM回路30は、記憶回路90における記憶素子41,42と電気的に接続される。
 このストア動作OP2では、メモリセル210は、2つのステップを用いて、SRAM回路30に記憶されたデータを記憶回路90に記憶させる。まず、駆動部222は、第1ステップにおいて、信号SPLAを高レベルにし、第2ステップにおいて、信号SPLAを低レベルにする(図60(E))。これにより、SRAM回路30に記憶されたデータに応じて、記憶回路90の記憶素子41,42の容量状態が設定される。この動作は、上記第1の実施の形態の場合と同様である。
(スタンバイ動作OP3)
 スタンバイ動作OP3では、制御部11は、電源制御信号PSHを高レベルにするとともに、電源制御信号PSLを低レベルにする(図60(A),(B))。これにより、電源スイッチ部12,13はオフ状態になり、メモリセルアレイ221への電源電圧VDD,VSSの供給が停止される(図60(C))。このとき、記憶素子41,42の容量状態は維持される。
(リストア動作OP4)
 リストア動作OP4では、駆動部222は、信号SSLAを高レベルにする(図60(D))。なお、駆動部222は、信号SSLB,SSLCを低レベルに維持する。これにより、記憶回路90のトランジスタ91,92(図24)はオン状態になり、SRAM回路30は、記憶回路90の記憶素子41,42と電気的に接続される。
 そして、その後に、制御部11は、電源制御信号PSHを低レベルにするとともに、電源制御信号PSLを高レベルにする(図60(A),(B))。これにより、電源スイッチ部12,13はオン状態になり、メモリセルアレイ221に電源電圧VDDが電源電圧VDD1として供給され(図60(C))、メモリセルアレイ221に電源電圧VSSが供給される。そして、駆動部222は、信号SPLAを低レベルにする(図60(E))。これにより、記憶回路90の記憶素子41,42の容量状態に応じて、SRAM回路30における電圧状態が定まる。この動作は、上記第1の実施の形態の場合と同様である。
 そして、その後に、駆動部222は、信号SSLAを低レベルにする(図60(D))。これにより、記憶回路90のトランジスタ91,92(図57)はオフ状態になり、SRAM回路30は、記憶回路90の記憶素子41,42と電気的に切断される。
(初期化動作について)
 図61は、半導体回路5における、ある着目したメモリセル210の初期化動作の一例を表すものであり、(A)は電源制御信号PSHの波形を示し、(B)は電源制御信号PSLの波形を示し、(C)は信号SWLの波形を示し、(D)は信号SSLA,SSLB,SSLCの波形を示し、(E)はビット線BLにおける信号SBLの波形を示し、(F)はビット線BLBにおける信号SBLBの波形を示し、(G)は信号SPLA,SPLB,SPLCの波形を示し、(H)は記憶回路90,290,390における記憶素子41,42における電圧V41,V42の波形を示す。
 まず、タイミングt51において、制御部11は、電源制御信号PSHを高レベルにするとともに、電源制御信号PSLを低レベルにする(図51(A),(B))。これにより、電源スイッチ部12,13はオフ状態になり、メモリセルアレイ221への電源電圧VDD,VSSの供給が停止される。
 次に、タイミングt52において、駆動部222は、上記第1の実施の形態の場合(図13)と同様に、全てのワード線WLにおける信号SWLを低レベルから高レベルに変化させる(図61(C))。
 また、駆動部222は、このタイミングt52において、全ての制御線SLAにおける信号SSLA、全ての制御線SLBにおける信号SSLB、および全ての制御線SLCにおける信号SSLCを低レベルから高レベルに変化させる(図61(D))。具体的には、図59において、駆動制御部223は、制御信号WLENを高レベルにするとともに、制御信号SLONを高レベルにする。これにより、駆動部222は、全ての制御線SLAに、高レベルである信号SSLAを印加し、全ての制御線SLBに、高レベルである信号SSLBを印加し、全ての制御線SLCに、高レベルである信号SSLCを印加する。
 次に、タイミングt53以降の期間において、駆動部26は、上記第1の実施の形態の場合(図13)と同様に、例えば、全てのビット線BL,BLBにおける信号SBL,SBLBを高レベルと低レベルとの間で遷移させる。この例では、駆動部26は、タイミングt53において、信号SBL,SBLBを低レベルから高レベルに変化させ、タイミングt54において、信号SBL,SBLBを高レベルから低レベルに変化させる。
 また、このタイミングt53以降の期間において、駆動部222は、全ての制御線PLAにおける信号SPLA、全ての制御線PLBにおける信号SPLB、および全ての制御線PLCにおける信号SPLCを高レベルと低レベルとの間で遷移させる。具体的には、図59において、駆動制御部223は、制御信号WLENを高レベルにするとともに、制御信号PLONを高レベルと低レベルとの間で遷移させる。これにより、駆動部222は、全ての制御線PLAに、制御信号PLONに応じた交流信号を、信号SPLAとして印加し、全ての制御線PLBに、制御信号PLONに応じた交流信号を、信号SPLBとして印加し、全ての制御線PLCに、制御信号PLONに応じた交流信号を、信号SPLCとして印加する。この例では、駆動部222は、タイミングt54において、信号SPLを低レベルから高レベルに変化させ、タイミングt55において信号SPLを高レベルから低レベルに変化させる。
 これにより、この初期化動作OPinitでは、上記第1の実施の形態の場合(図13,14A,14B)と同様に、例えばタイミングt53~t55の期間における2つのステップのそれぞれにおいて、記憶素子41,42における電圧V41,V42の両方が“+V”または“-V”になる。
 初期化動作OPinitでは、タイミングt53~t55の期間における動作が、例えば数百回から数千回程度繰り返される。このようにして、各メモリセル210において、記憶素子41,42に交流信号が印加される。その結果、記憶素子41,42の強誘電特性を向上させることができる。
 このように、半導体回路5では、3つの記憶回路90,290,390のうちの1つを選択し、選択された記憶回路における記憶素子41,42にデータを記憶させ、あるいは選択された記憶回路における記憶素子41,42からデータを読み出すことができる。これにより、半導体回路5では、動作の自由度を高めることができる。
 また、半導体回路5では、初期化動作OPinitを行う場合には、3つの記憶回路90,290,390における全ての記憶素子41,42に対して、同時に初期化動作OPinitを行うことができる。これにより、初期化動作OPinitの時間を短くすることができる。その他の効果は、上記第1の実施の形態の場合と同様である。
[変形例5-1]
 上記実施の形態では、図59に示したように、駆動部222は、全ての制御線PLAに対して同じ信号SPLAを印加し、全ての制御線PLBに対して同じ信号SPLBを印加し、全ての制御線PLCに対して同じ信号SPLCを印加し、全ての制御線SLAに対して同じ信号SSLAを印加し、全ての制御線SLBに対して同じ信号SSLBを印加し、全ての制御線SLCに対して同じ信号SSLCを印加したが、これに限定されるものではない。これに代えて、例えば図62に示す駆動部222Aのように、アドレスデコーダ24が生成するアドレスデコード信号ADDに基づいて、制御線PLAおよび制御線SLAを選択的に駆動し、制御線PLBおよび制御線SLBを選択的に駆動し、制御線PLCおよび制御線SLCを選択的に駆動してもよい。駆動部222Aは、複数の駆動回路225Aを有している。駆動回路225Aは、論理積回路252A,253Aと、論理積回路262A,263Aと、論理積回路272A,273Aとを有している。論理積回路252Aは、論理和回路251の出力信号、論理和回路51の出力信号、および制御信号PLONの論理積を求め、その論理積に基づいて制御線PLAを駆動するように構成される。論理積回路253Aは、論理和回路251の出力信号、論理和回路51の出力信号、および制御信号SLONの論理積を求め、その論理積に基づいて制御線SLAを駆動するように構成される。論理積回路262Aは、論理和回路261の出力信号、論理和回路51の出力信号、および制御信号PLONの論理積を求め、その論理積に基づいて制御線PLBを駆動するように構成される。論理積回路263Aは、論理和回路261の出力信号、論理和回路51の出力信号、および制御信号SLONの論理積を求め、その論理積に基づいて制御線SLBを駆動するように構成される。論理積回路272Aは、論理和回路271の出力信号、論理和回路51の出力信号、および制御信号PLONの論理積を求め、その論理積に基づいて制御線PLCを駆動するように構成される。論理積回路273Aは、論理和回路271の出力信号、論理和回路51の出力信号、および制御信号SLONの論理積を求め、その論理積に基づいて制御線SLCを駆動するように構成される。
 この構成により、本変形例に係る半導体回路は、例えば、行単位で、ストア動作やリストア動作を行うことができる。具体的には、駆動制御部223は、制御信号WLENを低レベルにし、制御信号WLONを低レベルにし、制御信号PLONを生成し、制御信号SLONを高レベルにする。また、駆動制御部223は、例えば制御信号SELAを高レベルにし、制御信号SELB,SELCを低レベルにする。そして、アドレスデコーダ24は、アドレスデコード信号ADDを生成する。これにより、駆動部222Aは、複数の制御線PLAのうちのアドレスデコード信号ADDに応じた1本の制御線PLAに、制御信号PLONに応じた信号SPLAを印加するとともに、それ以外の複数の制御線PLAに、低レベルである信号SPLAを印加する。また、駆動部222Aは、全ての制御線PLBに、低レベルである信号SPLBを印加し、全ての制御線PLCに、低レベルである信号SPLCを印加する。また、駆動部222Aは、複数の制御線SLAのうちのアドレスデコード信号ADDに応じた1本の制御線SLAに、高レベルである信号SSLAを印加するとともに、それ以外の複数の制御線SLAに、低レベルである信号SSLAを印加する。また、駆動部222Aは、全ての制御線SLBに、低レベルである信号SSLBを印加し、全ての制御線SLCに、低レベルである信号SSLCを印加する。これにより、本変形例に係る半導体回路は、行単位で、ストア動作やリストア動作を行うことができる。
 また、本変形例に係る半導体回路は、例えば、行単位で、初期化動作を行うことができる。具体的には、駆動制御部223は、制御信号WLENを低レベルにし、制御信号WLONを高レベルにし、制御信号PLONを高レベルと低レベルとの間で遷移させ、制御信号SLONを高レベルにする。また、駆動制御部223は、例えば制御信号SELAを高レベルにし、制御信号SELB,SELCを低レベルにする。そして、アドレスデコーダ24は、アドレスデコード信号ADDを生成する。これにより、駆動部222Aは、複数のワード線WLのうちのアドレスデコード信号ADDに応じた1本のワード線WLに、高レベルである信号SWLを印加し、それ以外の複数のワード線WLに、低レベルである信号SWLを印加する。また、駆動部222Aは、複数の制御線PLAのうちのアドレスデコード信号ADDに応じた1本の制御線PLAに、制御信号PLONに応じた信号SPLAを印加するとともに、それ以外の複数の制御線PLAに、低レベルである信号SPLAを印加する。また、駆動部222Aは、全ての制御線PLBに、低レベルである信号SPLBを印加し、全ての制御線PLCに、低レベルである信号SPLCを印加する。また、駆動部222Aは、複数の制御線SLAのうちのアドレスデコード信号ADDに応じた1本の制御線SLAに、高レベルである信号SSLAを印加するとともに、それ以外の複数の制御線SLAに、低レベルである信号SSLAを印加する。また、駆動部222Aは、全ての制御線SLBに、低レベルである信号SSLBを印加し、全ての制御線SLCに、低レベルである信号SSLCを印加する。これにより、本変形例に係る半導体回路は、行単位で、初期化動作を行うことができる。
[変形例5-2]
 上記実施の形態では、図57に示したように、3つの記憶回路90,290,390を設けたが、これに限定されるものではない。これに代えて、例えば2つの記憶回路を設けてもよいし、4つ以上の記憶回路を設けてもよい。
[その他の変形例]
 例えば、上記実施の形態の技術に、これらの変形例のうちの2以上を組み合わせてもよい。また、例えば、上記実施の形態の技術に、上記第1の実施の形態の変形例1-2,1-3、および上記第2の実施の形態の変形例2-2のうちの1以上を組み合わせてもよい。
<6.第6の実施の形態>
 次に、第6の実施の形態に係る半導体回路6について説明する。本実施の形態は、強誘電キャパシタの代わりに強誘電トランジスタを用いて記憶素子を構成したものである。なお、上記第1の実施の形態に係る半導体回路1と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
 半導体回路6は、上記第1の実施の形態に係る半導体回路1(図1)と同様に、メモリセルアレイ421と、駆動部422と、駆動部26とを備えている。
 図63は、メモリセルアレイ421におけるメモリセル410の一構成例を表すものである。図64は、メモリセルアレイ421の一構成例を表すものである。メモリセルアレイ421は、複数のワード線WLと、複数のビット線BLと、複数のビット線BLBと、複数の制御線PLと、複数の制御線SLとを有している。制御線SLは、図63,64における横方向に延伸し、制御線SLの一端は駆動部422に接続され、この制御線SLには駆動部422により信号SSLが印加される。
 メモリセル410は、SRAM回路30と、記憶回路440とを有している。記憶回路440は、トランジスタ441,442を有している。トランジスタ441,442は、N型の強誘電トランジスタであり、具体的には、強誘電ゲート電界効果トランジスタ(FeFET)である。トランジスタ441,442のそれぞれは、例えば、ゲート絶縁膜が強誘電体材料を含むように構成される。トランジスタ441,442のそれぞれは、ゲートと、ドレインおよびソースとの間の電圧差の極性に応じて、ゲート絶縁膜の容量状態が可逆的に変化することを利用して情報を記憶するように構成される。なお、この例では、ゲート絶縁膜が強誘電体材料を含むようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、通常のN型のMOSトランジスタのゲートに、強誘電キャパシタを別の素子として接続してもよい。
 トランジスタ441のゲートは制御線SLに接続され、ドレインはノードN1に接続され、ソースは制御線PLに接続される。トランジスタ442のゲートは制御線SLに接続され、ドレインはノードN2に接続され、ソースは制御線PLに接続される。
 トランジスタ441,442のそれぞれは、ゲート絶縁膜の容量状態を大容量状態CHまたは小容量状態CLに設定することができる。具体的には、トランジスタ441,442は、例えば、ゲートの電圧がドレインおよびソースの電圧よりも所定量以上高い場合に、容量状態が小容量状態CSに設定され、ゲート電圧がドレインおよびソースの電圧よりも所定量以上低い場合に、容量状態が大容量状態CLに設定されるようになっている。
 駆動部422は、制御部11から供給された制御信号に基づいて、ワード線WLに信号SWLを印加し、制御線PLに信号SPLを印加し、制御線SLに信号SSLを印加するように構成される。
 図65は、駆動部422の一構成例を表すものである。駆動部422は、駆動制御部423と、アドレスデコーダ24と、複数の駆動回路75とを有している。
 駆動制御部423は、制御部11からの指示に基づいて、駆動部422の動作を制御するように構成される。具体的には、駆動制御部423は、アドレスデコーダ24の動作を制御するとともに、制御信号WLEN,WLON,PLON,SLONを用いて複数の駆動回路75の動作を制御するようになっている。
 複数の駆動回路75は、論理和回路51と、論理積回路52と、バッファ53と、バッファ58とを有している。
 この構成により、例えば、メモリセルアレイ421にデータを書き込み、あるいはメモリセルアレイ421からデータを読み出す場合には、駆動制御部423は、制御信号WLENを低レベルにし、制御信号WLONを高レベルにし、制御信号PLONを低レベルにし、制御信号SLONを低レベルにする。そして、アドレスデコーダ24は、アドレスデコード信号ADDを生成する。これにより、駆動部422は、複数のワード線WLのうちのアドレスデコード信号ADDに応じた1本のワード線WLに、高レベルである信号SWLを印加するとともに、それ以外の複数のワード線WLに、低レベルである信号SWLを印加する。また、駆動部422は、全ての制御線PLに、低レベルである信号SPLを印加し、全ての制御線SLに、低レベルである信号SSLを印加する。
 また、例えば、トランジスタ441,442にデータを記憶させ、あるいはトランジスタ441,442からデータを読み出す場合には、駆動制御部423は、制御信号WLENを低レベルにし、制御信号WLONを低レベルにし、制御信号PLONを生成し、制御信号SLONを生成する。これにより、駆動部422は、全てのワード線WLに、低レベルである信号SWLを印加し、全ての制御線PLに、制御信号PLONに応じた信号SPLを印加し、全ての制御線SLに、制御信号SLONに応じた信号SSLを印加する。
 また、例えば、複数のメモリセル410におけるトランジスタ441,442に対して初期化動作を行う場合には、駆動制御部423は、制御信号WLENを高レベルにし、制御信号WLONを高レベルにし、制御信号PLONを高レベルと低レベルとの間で遷移させ、制御信号SLONを高レベルと低レベルとの間で遷移させる。これにより、駆動部422は、全てのワード線WLに、高レベルである信号SWLを印加し、全ての制御線PLに、制御信号PLONに応じた交流信号を、信号SPLとして印加し、全ての制御線SLに、制御信号SLONに応じた交流信号を、信号SSLとして印加するようになっている。
 ここで、トランジスタ441は、本開示における「第1の記憶素子」の一具体例に対応する。トランジスタ442は、本開示における「第2の記憶素子」の一具体例に対応する。制御線SLは、本開示における「第1の選択制御線」の一具体例に対応する。トランジスタ94は、本開示における「第6のトランジスタ」の一具体例に対応する。
 図66は、半導体回路6における、ある着目したメモリセル410の一動作例を表すものであり、(A)は電源制御信号PSHの波形を示し、(B)は電源制御信号PSLの波形を示し、(C)は電源ノードNVDDにおける電圧(電源電圧VDD1)の波形を示し、(D)は信号SSLの波形を示し、(E)は信号SPLの波形を示し、(F)はノードN1における電圧(電圧VN1)の波形を示し、(G)はノードN2における電圧(電圧VN2)の波形を示し、(H)はトランジスタ441におけるドレインおよびソースから見たゲートの電圧(電圧V441)の波形を示し、(I)はトランジスタ442におけるドレインおよびソースから見たゲートの電圧(電圧V442)の波形を示す。図67A~67Eは、メモリセル410の動作状態を表すものであり、図67Aは通常動作OP1における状態を示し、図67B,67Cはストア動作OP2における状態を示し、図67Dはスタンバイ動作OP3における状態を示し、図67Eはリストア動作OP4における状態を示す。
(通常動作OP1)
 通常動作OP1では、制御部11は、電源制御信号PSHを低レベルにするとともに、電源制御信号PSLを高レベルにする(図66(A),(B))。これにより、電源スイッチ部12,13(図1)はオン状態になり、メモリセルアレイ421に電源電圧VDDが電源電圧VDD1として供給され(図66(C))、メモリセルアレイ421に電源電圧VSSが供給される。そして、駆動部422は、信号SSLを低レベル(低レベル電圧VL)にし、信号SPLを低レベル(低レベル電圧VL)にする(図66(D),(E),67A)。
 この通常動作OP1では、半導体回路6は、メモリセル410のSRAM回路30に対してデータを書き込み、またはSRAM回路30からデータを読み出す。この動作は、上記第1の実施の形態の場合と同様である。
(ストア動作OP2)
 ストア動作OP2では、メモリセル410は、2つのステップを用いて、SRAM回路30に記憶されたデータを記憶回路440に記憶させる。まず、駆動部422は、第1ステップにおいて、信号SSLを高レベルにするとともに信号SPLを低レベルにし、第2ステップにおいて、信号SSLを低レベルにするとともに信号SPLを高レベルにする(図66(E))。これにより、SRAM回路30に記憶されたデータに応じて、記憶回路440のトランジスタ441,442の容量状態が設定される。
 具体的には、第1ステップにおいて、図67Bに示したように、駆動部422は、信号SPLを低レベル(低レベル電圧VL)にするとともに、信号SSLを高レベル(高レベル電圧VH)にする。これにより、これにより、トランジスタ441,442のうちのいずれか一方に“+ΔV”の電圧差が生じる。この例では、ノードN1の電圧VN1が高レベル電圧VHであり、ノードN2の電圧VN2が低レベル電圧VLである。トランジスタ442のドレインおよびソースは低レベルであり、ゲートは高レベルであるので、トランジスタ442における電圧V442は“+ΔV”である。これにより、トランジスタ442の容量状態は小容量状態CSになる。一方、トランジスタV441のドレインは高レベルであり、ソースは低レベルであるので、トランジスタ441における電圧V441は“+ΔV/2”程度であり、容量状態を変更可能な電圧に到達しない。よって、トランジスタ441の容量状態は変化しない。
 次に、第2ステップにおいて、図67Cに示したように、駆動部422は、信号SPLを高レベル(高レベル電圧VH)にするとともに、信号SSLを低レベル(低レベル電圧VL)にする。これにより、トランジスタ441,442のうちの他方に“-ΔV”の電圧差が生じる。この例では、トランジスタ441のドレインおよびソースは高レベルであり、ゲートは高レベルであるので、トランジスタ441における電圧V441は“-ΔV”である。これにより、トランジスタ441の容量状態は大容量状態CLになる。一方、トランジスタV442のドレインは低レベルであり、ソースは高レベルであるので、トランジスタ442における電圧V442は“-ΔV/2”程度であり、容量状態を変更可能な電圧に到達しない。よって、トランジスタ442の容量状態は変化しない。
(スタンバイ動作OP3)
 スタンバイ動作OP3では、制御部11は、電源制御信号PSHを高レベルにするとともに、電源制御信号PSLを低レベルにする(図66(A),(B))。これにより、電源スイッチ部12,13はオフ状態になり、メモリセルアレイ421への電源電圧VDD,VSSの供給が停止される(図66(C))。このとき、図67(D)に示したように、トランジスタ441,442の容量状態は維持される。
(リストア動作OP4)
 リストア動作OP4では、駆動部422は、信号SSLを高レベルにする(図66(D))。
 そして、その後に、制御部11は、電源制御信号PSHを低レベルにするとともに、電源制御信号PSLを高レベルにする(図66(A),(B))。これにより、電源スイッチ部12,13はオン状態になり、メモリセルアレイ421に電源電圧VDDが電源電圧VDD1として供給され(図66(C))、メモリセルアレイ421に電源電圧VSSが供給される。そして、駆動部422は、信号SPLを低レベルにする(図66(E))。これにより、トランジスタ441,442の容量状態に応じて、SRAM回路30における電圧状態が定まる。この例では、トランジスタ441の容量状態は大容量状態CLであり、トランジスタ442の容量状態は小容量状態CSである。言い換えれば、制御線SLとノードN1との間の容量値は大きく、制御線SLとノードN2との間の容量値は小さい。よって、信号SSLの電圧の低レベルから高レベルへの変化に応じて、ノードN1における電圧VN1およびノードN2における電圧VN2が変化する際、電圧VN1は電圧VN2に比べて高くなりやすい。その結果、ノードN1における電圧VN1が高レベル電圧VHになり、ノードN2における電圧VN2が低レベル電圧VLになる。このようにして、メモリセル410では、トランジスタ441,442に記憶されたデータに応じて、SRAM回路30がデータを記憶する。
 そして、その後に、駆動部422は、信号SSLを低レベルにする(図66(D))。
(初期化動作について)
 図68は、半導体回路6における、ある着目したメモリセル410の初期化動作の一例を表すものであり、(A)は電源制御信号PSHの波形を示し、(B)は電源制御信号PSLの波形を示し、(C)は信号SWLの波形を示し、(D)はビット線BLにおける信号SBLの波形を示し、(E)はビット線BLBにおける信号SBLBの波形を示し、(F)は信号SPLの波形を示し、(G)は信号SSLの波形を市絵師、(H)はトランジスタ441,442における電圧V441,V442の波形を示す。
 まず、タイミングt61において、制御部11は、電源制御信号PSHを高レベルにするとともに、電源制御信号PSLを低レベルにする(図68(A),(B))。これにより、電源スイッチ部12,13はオフ状態になり、メモリセルアレイ421への電源電圧VDD,VSSの供給が停止される。
 次に、タイミングt62において、駆動部422は、全てのワード線WLにおける信号SWLを低レベルから高レベルに変化させる(図68(C))。具体的には、図65において、駆動制御部423は、制御信号WLENを高レベルにするとともに、制御信号WLONを高レベルにする。これにより、駆動部422は、全てのワード線WLに、高レベルである信号SWLを印加し、全てのワード線WLをアクティブにする。
 次に、タイミングt63以降の期間において、駆動部26は、上記第1の実施の形態の場合(図13)と同様に、例えば、全てのビット線BL,BLBにおける信号SBL,SBLBを高レベルと低レベルとの間で遷移させる。この例では、駆動部26は、タイミングt63において、信号SBL,SBLBを低レベルから高レベルに変化させ、タイミングt64において、信号SBL,SBLBを高レベルから低レベルに変化させる。
 また、このタイミングt63以降の期間において、駆動部422は、全ての制御線PLにおける信号SPLを高レベルと低レベルとの間で遷移させる。具体的には、図65において、駆動制御部423は、制御信号PLONを高レベルと低レベルとの間で遷移させる。これにより、駆動部422は、全ての制御線PLに、制御信号PLONに応じた交流信号を、信号SPLとして印加する。この例では、駆動部422は、タイミングt63において、信号SPLを低レベルから高レベルに変化させ、タイミングt64において信号SPLを高レベルから低レベルに変化させる。
 また、このタイミングt63以降の期間において、駆動部422は、全ての制御線SLにおける信号SSLを高レベルと低レベルとの間で遷移させる。具体的には、図65において、駆動制御部423は、制御信号SLONを高レベルと低レベルとの間で遷移させる。これにより、駆動部422は、全ての制御線SLに、制御信号SLONに応じた交流信号を、信号SSLとして印加する。この例では、駆動部422は、タイミングt64において、信号SSLを低レベルから高レベルに変化させ、タイミングt65において信号SSLを高レベルから低レベルに変化させる。
 図69Aは、タイミングt63~t64の期間におけるメモリセル410の動作状態を表すものであり、図69Bは、タイミングt64~t65の期間におけるメモリセル410の動作状態を表すものである。タイミングt63~t64の期間では、図69Aに示したように、信号SBL,SBLBおよび信号SPLが高レベル(高レベル電圧VH)であり、信号SBLが低レベル(低レベル電圧VL)である。よって、トランジスタ441,442における電圧V441,V442は“-ΔV”になる。タイミングt64~t65の期間では、図69Bに示したように、信号SBL,SBLBおよび信号SPLが低レベルであり、信号SBLが高レベルである。よって、トランジスタ441,442における電圧V441,V442は“+ΔV”になる。このように、この初期化動作OPinitでは、タイミングt63~t65の期間における2つのステップのそれぞれにおいて、トランジスタ441,442における電圧V441,V442の両方が“+V”または“-V”になる。
 初期化動作OPinitでは、タイミングt63~t65の期間における動作が、例えば数百回から数千回程度繰り返される。このようにして、各メモリセル410において、トランジスタ441,442に交流信号が印加される。その結果、トランジスタ441,442の強誘電特性を向上させることができる。
 このように、半導体回路6では、強誘電トランジスタを用いて記憶回路を構成した。この場合でも、駆動部26は、ビット線BL,BLBに対して互いに同相の交流信号を印加することにより、2つのトランジスタ441,442に同相の交流信号を印加することができる。よって、半導体回路6では、2つのトランジスタ441,442に対して、同時に“+V”または“-V”を印加することができるので、初期化動作OPinitの時間を短くすることができる。その他の効果は、上記第1の実施の形態の場合と同様である。
[変形例6-1]
 上記実施の形態では、各メモリセル410に1つの記憶回路440を設けたが、これに限定されるものではない。これに代えて、図70に示すメモリセル410Aのように、複数の記憶回路(この例では3つの記憶回路440,540,640)を設けてもよい。この場合でも、上記第5の実施の形態と同様に動作することができる。制御線PLAは、本開示における「第1の制御線」の一具体例に対応する。制御線SLAは、本開示における「第1の選択制御線」の一具体例に対応する。制御線PLBは、本開示における「第2の制御線」の一具体例に対応する。制御線SLBは、本開示における「第2の選択制御線」の一具体例に対応する。
[その他の変形例]
 例えば、上記実施の形態の技術に、上記第1の実施の形態の変形例1-2,1-3のうちの1以上を組み合わせてもよい。
<7.適用例>
 図71は、上記実施の形態等の半導体回路が適用されるスマートフォン900の外観を表すものである。このスマートフォン900は、上記実施の形態に係る半導体回路を備えている。
 上記実施の形態等の半導体回路は、このようなスマートフォンの他、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯型ゲーム機、ビデオカメラなどのあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。特に、本技術は、バッテリを有する携帯型の電子機器に適用すると効果的である。
 以上、いくつかの実施の形態および変形例、ならびにそれらの具体的な応用例および電子機器への適用例を挙げて本技術を説明したが、本技術はこれらの実施の形態等には限定されず、種々の変形が可能である。
 例えば、上記の各実施の形態では、強誘電キャパシタおよび強誘電トランジスタを記憶素子として用いたが、これに限定されるものではない。これに代えて、例えば、RRAM記憶素子やPCM記憶素子など、抵抗状態によりデータを記憶する記憶素子として用いてもよい。以下に、いくつか例を挙げて説明する。
 図72は、第1の実施の形態に係るメモリセル10(図2)に本変形例を適用したメモリセル10Fの一構成例を表すものである。このメモリセル10Fは、記憶回路40Fを有している。記憶回路40Fは、記憶素子101,102を有している。この記憶素子101,102のそれぞれは、両端間に流す電流の極性に応じて可逆的に抵抗状態が変化することを利用して情報を記憶するように構成される。記憶素子101,102のそれぞれは、抵抗状態を高抵抗状態または低抵抗状態に設定することができる。高抵抗状態は、記両端間の抵抗値が高い状態であり、低抵抗状態は、両端間の抵抗値が低い状態である。具体的には、記憶素子101は、例えば、ノードN1から制御線PLに向かって所定量以上の電流が流れた場合に、抵抗状態が高抵抗状態に設定され、制御線PLからノードN1に向かって所定量以上の電流が流れた場合に、抵抗状態が低抵抗状態に設定される。同様に、記憶素子102は、例えば、ノードN2から制御線PLに向かって所定量以上の電流が流れた場合に、抵抗状態が高抵抗状態に設定され、制御線PLからノードN2に向かって所定量以上の電流が流れた場合に、抵抗状態が低抵抗状態に設定される。
 同様に、図73は、第2の実施の形態に係るメモリセル80(図24)に本変形例を適用したメモリセル80Fの一構成例を表すものである。このメモリセル80Fは、記憶回路90Fを有している。図74は、第3の実施の形態に係るメモリセル110(図35)に本変形例を適用したメモリセル110Fの一構成例を表すものである。このメモリセル110Fは、記憶回路40F,140Fを有している。記憶回路140Fは記憶素子103,104を有している。図75は、第4の実施の形態に係るメモリセル180(図47)に本変形例を適用したメモリセル180Fの一構成例を表すものである。このメモリセル180Fは、記憶回路90F,190Fを有している。図76は、第5の実施の形態に係るメモリセル210(図57)に本変形例を適用したメモリセル210Fの一構成例を表すものである。このメモリセル210Fは、記憶回路90F,290F,390Fを有している。これらの場合でも、上記の各実施の形態の場合と同様の効果を得ることができる。
 なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があってもよい。
 なお、本技術は以下のような構成とすることができる。以下の構成の本技術によれば、短時間で初期化動作を行うことができる。
(1)
 第1の電源ノードおよび第2の電源ノードに接続され、第1のノードにおける電圧の反転電圧を生成可能であり、その反転電圧を第2のノードに印加可能な第1のインバータと、
 前記第1の電源ノードおよび前記第2の電源ノードに接続され、前記第2のノードにおける電圧の反転電圧を生成可能であり、その反転電圧を前記第1のノードに印加可能な第2のインバータと、
 第1の制御線と、
 前記第1のノードと前記第1の制御線とを結ぶ第1の経路に設けられた第1の記憶素子と、前記第2のノードと前記第1の制御線とを結ぶ第2の経路に設けられた第2の記憶素子とを有する第1の記憶回路と、
 オン状態になることにより前記第1の電源ノードに第1の電源電圧を供給可能な第1の電源スイッチと、
 オン状態になることにより前記第2の電源ノードに第2の電源電圧を供給可能な第2の電源スイッチと、
 第1のビット線および第2のビット線と、
 第1のワード線と、
 前記第1のワード線に接続されたゲートを有し、オン状態になることにより前記第1のビット線と前記第1のノードを接続可能な第1のトランジスタと、
 前記第1のワード線に接続されたゲートを有し、オン状態になることにより前記第2のビット線と前記第2のノードを接続可能な第2のトランジスタと、
 前記第1の電源スイッチおよび前記第2の電源スイッチがオン状態である期間において、前記第1のワード線をアクティブにするとともに、前記第1のビット線および前記第2のビット線に、互いに異なる論理レベルの信号をそれぞれ印加する第1の駆動動作と、前記第1の電源スイッチおよび前記第2の電源スイッチがオフ状態である期間において、前記第1のワード線をアクティブにするとともに、前記第1のビット線および前記第2のビット線に、互いに同相の信号である第1の交流信号および第2の交流信号をそれぞれ印加する第2の駆動動作を行うことが可能な駆動部と
 を備えた半導体回路。
(2)
 前記駆動部は、
 前記第1のビット線に接続され、オン状態になることにより前記第1のビット線に第1の信号を印加可能な第1のスイッチと、
 前記第2のビット線に接続され、オン状態になることにより前記第2のビット線に前記第1の信号の反転信号である第2の信号を印加可能な第2のスイッチと
 前記第1のビット線に接続され、オン状態になることにより前記第2のビット線に前記第1の信号を印加可能な第3のスイッチと
 を有し、
 前記第1の駆動動作では、前記駆動部は、前記第1のスイッチおよび前記第2のスイッチをオン状態にするとともに前記第3のスイッチをオフ状態にすることにより、前記第1のスイッチを介して前記第1の信号を前記第1のビット線に印加可能であり、前記第2のスイッチを介して前記第2の信号を前記第2のビット線に印加可能であり、
 前記第2の駆動動作では、前記駆動部は、前記第1のスイッチおよび前記第3のスイッチをオン状態にするとともに前記第2のスイッチをオフ状態にすることにより、前記第1のスイッチを介して前記第1の信号を前記第1のビット線に前記第1の交流信号として印加可能であり、前記第3のスイッチを介して前記第1の信号を前記第2のビット線に前記第2の交流信号として印加可能である
 前記(1)に記載の半導体回路。
(3)
 前記駆動部は、
 前記第1のビット線に接続され、オン状態になることにより前記第1のビット線に第1の電圧を印加可能な第4のスイッチと、
 前記第2のビット線に接続され、オン状態になることにより前記第2のビット線に前記第1の電圧を印加可能な第5のスイッチと、
 前記第1のビット線に接続され、オン状態になることにより前記第1のビット線に第2の電圧を印加可能な第6のスイッチと、
 前記第2のビット線に接続され、オン状態になることにより前記第2のビット線に前記第2の電圧を印加可能な第7のスイッチと
 を有し、
 前記第2の駆動動作では、前記駆動部は、前記第4のスイッチおよび前記第5のスイッチをオン状態にするとともに前記第6のスイッチおよび前記第7のスイッチをオフ状態にする動作と、前記第6のスイッチおよび前記第7のスイッチをオン状態にするとともに前記第4のスイッチおよび前記第5のスイッチをオフ状態にする動作とを交互に繰り返すことにより、前記第1のビット線に前記第1の交流信号を印加可能であり、前記第2のビット線に前記第2の交流信号を印加可能である
 前記(1)に記載の半導体回路。
(4)
 前記第2の駆動動作は、さらに、前記第1の制御線に前記第1の交流信号および前記第2の交流信号の逆相信号である第3の交流信号を印加することを含む
 前記(1)から(3)のいずれかに記載の半導体回路。
(5)
 前記第1の記憶素子は、前記第1のノードに接続された第1の端子と、前記第1の制御線に接続された第2の端子とを有し、
 前記第2の記憶素子は、前記第2のノードに接続された第1の端子と、前記第1の制御線に接続された第2の端子とを有する
 前記(4)に記載の半導体回路。
(6)
 前記第1の記憶素子および前記第2の記憶素子のそれぞれは、第1の端子と、第2の端子とを有し、
 前記第1の記憶回路は、
 前記第1の経路に設けられ、オン状態になることにより、前記第1のノードおよび前記第1の制御線を前記第1の記憶素子を介して接続可能な第3のトランジスタと、
 前記第2の経路に設けられ、オン状態になることにより、前記第2のノードおよび前記第1の制御線を前記第2の記憶素子を介して接続可能な第4のトランジスタと
 を有し、
 前記(4)に記載の半導体回路。
(7)
 前記第1の記憶素子および前記第2の記憶素子は、前記第1の端子における電圧および前記第2の端子における電圧の電圧差の極性に応じて可逆的に容量状態が変化することを利用して情報を記憶可能である
 前記(5)または(6)に記載の半導体回路。
(8)
 前記第1の記憶素子および前記第2の記憶素子は、前記第1の端子および前記第2の端子の間に流れる電流の向きに応じて可逆的に抵抗状態が変化することを利用して情報を記憶可能である
 前記(5)または(6)に記載の半導体回路。
(9)
 第2の制御線と、
 前記第1のノードと前記第2の制御線とを結ぶ第3の経路に設けられた第3の記憶素子と、前記第2のノードと前記第2の制御線とを結ぶ第4の経路に設けられた第4の記憶素子とを有する第2の記憶回路と
 をさらに備え、
 前記第2の駆動動作は、さらに、前記第2の制御線に前記第3の交流信号を印加することを含む
 前記(4)に記載の半導体回路。
(10)
 前記第1の記憶素子は、前記第1のノードに接続された第1の端子と、前記第1の制御線に接続された第2の端子とを有し、
 前記第2の記憶素子は、前記第2のノードに接続された第1の端子と、前記第1の制御線に接続された第2の端子とを有し、
 前記第3の記憶素子は、前記第2の制御線に接続された第1の端子と、前記第1のノードに接続された第2の端子とを有し、
 前記第4の記憶素子は、前記第2の制御線に接続された第1の端子と、前記第2のノードに接続された第2の端子とを有する
 前記(9)に記載の半導体回路。
(11)
 前記第1の記憶素子、前記第2の記憶素子、前記第3の記憶素子、および前記第4の記憶素子のそれぞれは、第1の端子と、第2の端子とを有し、
 前記第1の記憶回路は、
 前記第1の経路に設けられ、オン状態になることにより、前記第1のノードおよび前記第1の制御線を前記第1の記憶素子を介して接続可能な第3のトランジスタと、
 前記第2の経路に設けられ、オン状態になることにより、前記第2のノードおよび前記第1の制御線を前記第2の記憶素子を介して接続可能な第4のトランジスタと
 を有し、
 前記第2の記憶回路は、
 前記第3の経路に設けられ、オン状態になることにより、前記第1のノードおよび前記第2の制御線を前記第3の記憶素子を介して接続可能な第5のトランジスタと、
 前記第4の経路に設けられ、オン状態になることにより、前記第2のノードおよび前記第2の制御線を前記第4の記憶素子を介して接続可能な第6のトランジスタと
 を有する
 前記(9)に記載の半導体回路。
(12)
 第1の選択制御線をさらに備え、
 前記第1の記憶素子は、前記第1の選択制御線に接続されたゲートと、前記第1のノードに接続された第1の端子と、前記第1の制御線に接続された第2の端子とを有し、
 前記第2の記憶素子は、前記第1の選択制御線に接続されたゲートと、前記第2のノードに接続された第1の端子と、前記第1の制御線に接続された第2の端子とを有し、
 前記第2の駆動動作は、さらに、前記第1の制御線に前記第1の交流信号および前記第2の交流信号の同相信号である第3の交流信号を印加することと、前記第1の選択制御線に前記第1の交流信号および前記第2の交流信号の逆相信号である第4の交流信号を印加することとを含む
 前記(1)から(3)のいずれかに記載の半導体回路。
(13)
 第2の制御線と、
 第2の選択制御線と、
 前記第2の選択制御線に接続されたゲートと、前記第1のノードに接続された第1の端子と、前記第2の制御線に接続された第2の端子とを有する第3の記憶素子と、前記第2の選択制御線に接続されたゲートと、前記第2のノードに接続された第1の端子と、前記第2の制御線に接続された第2の端子とを有する第4の記憶素子とを有する第2の記憶回路と
 をさらに備え、
 前記第2の駆動動作は、さらに、前記第2の制御線に前記第3の交流信号を印加することと、前記第2の選択制御線に前記第4の交流信号を印加することとを含む
 前記(12)に記載の半導体回路。
(14)
 前記第1の電源ノードおよび前記第2の電源ノードに接続され、第3のノードにおける電圧の反転電圧を生成可能であり、その反転電圧を第4のノードに印加可能な第3のインバータと、
 前記第1の電源ノードおよび前記第2の電源ノードに接続され、前記第4のノードにおける電圧の反転電圧を生成可能であり、その反転電圧を前記第3のノードに印加可能な第4のインバータと、
 第3の制御線と、
 前記第3のノードと前記第3の制御線とを結ぶ第5の経路に設けられた第5の記憶素子と、前記第4のノードと前記第3の制御線とを結ぶ第6の経路に設けられた第6の記憶素子とを有する第3の記憶回路と、
 第2のワード線と、
 前記第2のワード線に接続されたゲートを有し、オン状態になることにより前記第1のビット線と前記第3のノードを接続可能な第7のトランジスタと、
 前記第2のワード線に接続されたゲートを有し、オン状態になることにより前記第2のビット線と前記第4のノードを接続可能な第8のトランジスタと
 をさらに備え、
 前記第1の駆動動作は、前記第1のワード線および前記第2のワード線のうちの前記第1のワード線をアクティブにすることを含み、
 前記第2の駆動動作は、前記第1のワード線および前記第2のワード線の両方をアクティブにすることを含む
 前記(1)から(13)のいずれかに記載の半導体回路。
(15)
 前記第1の電源ノードおよび前記第2の電源ノードに接続され、第3のノードにおける電圧の反転電圧を生成可能であり、その反転電圧を第4のノードに印加可能な第3のインバータと、
 前記第1の電源ノードおよび前記第2の電源ノードに接続され、前記第4のノードにおける電圧の反転電圧を生成可能であり、その反転電圧を前記第3のノードに印加可能な第4のインバータと、
 前記第3のノードと前記第1の制御線とを結ぶ第5の経路に設けられた第5の記憶素子と、前記第4のノードと前記第1の制御線とを結ぶ第6の経路に設けられた第6の記憶素子とを有する第3の記憶回路と、
 第2のワード線と、
 前記第2のワード線に接続されたゲートを有し、オン状態になることにより前記第1のビット線と前記第3のノードを接続可能な第7のトランジスタと、
 前記第2のワード線に接続されたゲートを有し、オン状態になることにより前記第2のビット線と前記第4のノードを接続可能な第8のトランジスタと
 をさらに備え、
 前記第1の駆動動作は、前記第1のワード線および前記第2のワード線のうちの前記第1のワード線をアクティブにすることを含み、
 前記第2の駆動動作は、前記第1のワード線および前記第2のワード線の両方をアクティブにすることを含む
 前記(1)から(13)のいずれかに記載の半導体回路。
(16)
 前記第1の電源ノードおよび前記第2の電源ノードに接続され、第5のノードにおける電圧の反転電圧を生成可能であり、その反転電圧を第6のノードに印加可能な第5のインバータと、
 前記第1の電源ノードおよび前記第2の電源ノードに接続され、前記第6のノードにおける電圧の反転電圧を生成可能であり、その反転電圧を前記第5のノードに印加可能な第6のインバータと、
 前記第5のノードと前記第1の制御線とを結ぶ第5の経路に設けられた第5の記憶素子と、前記第6のノードと前記第1の制御線とを結ぶ第6の経路に設けられた第6の記憶素子とを有する第4の記憶回路と、
 第3のビット線および第4のビット線と、
 前記第1のワード線に接続されたゲートを有し、オン状態になることにより前記第3のビット線と前記第5のノードを接続可能な第9のトランジスタと、
 前記第1のワード線に接続されたゲートを有し、オン状態になることにより前記第4のビット線と前記第6のノードを接続可能な第10のトランジスタと
 をさらに備え、
 前記第1の駆動動作は、さらに、前記第3のビット線および前記第4のビット線に、互いに異なる論理レベルの信号をそれぞれ印加することを含み、
 前記第2の駆動動作は、さらに、前記第3のビット線および前記第4のビット線に前記第1の交流信号および前記第2の交流信号をそれぞれ印加することを含む
 前記(1)から(15)のいずれかに記載の半導体回路。
(17)
 前記第1の電源ノードおよび前記第2の電源ノードに接続され、第5のノードにおける電圧の反転電圧を生成可能であり、その反転電圧を第6のノードに印加可能な第5の回路と、
 前記第1の電源ノードおよび前記第2の電源ノードに接続され、前記第6のノードにおける電圧の反転電圧を生成可能であり、その反転電圧を前記第5のノードに印加可能な第6の回路と、
 第4の制御線と、
 前記第5のノードと前記第4の制御線とを結ぶ第5の経路に設けられた第5の記憶素子と、前記第6のノードと前記第4の制御線とを結ぶ第6の経路に設けられた第6の記憶素子とを有する第4の記憶回路と、
 第3のビット線および第4のビット線と、
 前記第1のワード線に接続されたゲートを有し、オン状態になることにより前記第3のビット線と前記第5のノードを接続可能な第9のトランジスタと、
 前記第1のワード線に接続されたゲートを有し、オン状態になることにより前記第4のビット線と前記第6のノードを接続可能な第10のトランジスタと
 をさらに備え、
 前記第1の駆動動作は、さらに、前記第3のビット線および前記第4のビット線に、互いに異なる論理レベルの信号をそれぞれ印加することを含み、
 前記第2の駆動動作は、さらに、前記第3のビット線および前記第4のビット線に前記第1の交流信号および前記第2の交流信号をそれぞれ印加することを含む
 前記(1)から(15)のいずれかに記載の半導体回路。
(18)
 前記第1の電源ノードおよび前記第2の電源ノードに接続され、第7のノードにおける電圧の反転電圧を生成可能であり、その反転電圧を第8のノードに印加可能な第7のインバータと、
 前記第1の電源ノードおよび前記第2の電源ノードに接続され、前記第8のノードにおける電圧の反転電圧を生成可能であり、その反転電圧を前記第7のノードに印加可能な第8のインバータと、
 第5の制御線と、
 前記第7のノードと前記第5の制御線とを結ぶ第7の経路に設けられた第7の記憶素子と、前記第8のノードと前記第5の制御線とを結ぶ第8の経路に設けられた第8の記憶素子とを有する第5の記憶回路と、
 第5のビット線および第6のビット線と、
 オン状態になることにより前記第5のビット線と前記第7のノードを接続可能な第11のトランジスタと、
 オン状態になることにより前記第6のビット線と前記第8のノードを接続可能な第12のトランジスタと
 をさらに備え、
 前記第1の駆動動作は、さらに、前記第5のビット線および前記第6のビット線に、互いに異なる論理レベルの信号をそれぞれ印加することを含み、
 前記第2の駆動動作は、さらに、前記第5のビット線および前記第6のビット線に前記第1の交流信号の逆相信号である第5の交流信号および第6の交流信号をそれぞれ印加することを含む
 前記(1)から(17)のいずれかに記載の半導体回路。
(19)
 第1の電源ノードおよび第2の電源ノードに接続され、第1のノードにおける電圧の反転電圧を生成可能であり、その反転電圧を第2のノードに印加可能な第1のインバータと、前記第1の電源ノードおよび前記第2の電源ノードに接続され、前記第2のノードにおける電圧の反転電圧を生成可能であり、その反転電圧を前記第1のノードに印加可能な第2のインバータと、第1の制御線と、前記第1のノードと前記第1の制御線とを結ぶ第1の経路に設けられた第1の記憶素子と、前記第2のノードと前記第1の制御線とを結ぶ第2の経路に設けられた第2の記憶素子とを有する第1の記憶回路と、オン状態になることにより前記第1の電源ノードに第1の電源電圧を供給可能な第1の電源スイッチと、オン状態になることにより前記第2の電源ノードに第2の電源電圧を供給可能な第2の電源スイッチと、第1のビット線および第2のビット線と、第1のワード線と、前記第1のワード線に接続されたゲートを有し、オン状態になることにより前記第1のビット線と前記第1のノードを接続可能な第1のトランジスタと、前記第1のワード線に接続されたゲートを有し、オン状態になることにより前記第2のビット線と前記第2のノードを接続可能な第2のトランジスタとを備えた半導体回路に対して、前記第1の電源スイッチおよび前記第2の電源スイッチがオン状態である期間において、前記第1のワード線をアクティブにするとともに、前記第1のビット線および前記第2のビット線に、互いに異なる論理レベルの信号をそれぞれ印加する第1の駆動動作と、
 前記第1の電源スイッチおよび前記第2の電源スイッチがオフ状態である期間において、前記第1のワード線をアクティブにするとともに、前記第1のビット線および前記第2のビット線に、互いに同相の信号である第1の交流信号および第2の交流信号をそれぞれ印加する第2の駆動動作を行う
 駆動方法。
(20)
 半導体回路を備え、
 前記半導体回路は、
 第1の電源ノードおよび第2の電源ノードに接続され、第1のノードにおける電圧の反転電圧を生成可能であり、その反転電圧を第2のノードに印加可能な第1のインバータと、
 前記第1の電源ノードおよび前記第2の電源ノードに接続され、前記第2のノードにおける電圧の反転電圧を生成可能であり、その反転電圧を前記第1のノードに印加可能な第2のインバータと、
 第1の制御線と、
 前記第1のノードと前記第1の制御線とを結ぶ第1の経路に設けられた第1の記憶素子と、前記第2のノードと前記第1の制御線とを結ぶ第2の経路に設けられた第2の記憶素子とを有する第1の記憶回路と、
 オン状態になることにより前記第1の電源ノードに第1の電源電圧を供給可能な第1の電源スイッチと、
 オン状態になることにより前記第2の電源ノードに第2の電源電圧を供給可能な第2の電源スイッチと、
 第1のビット線および第2のビット線と、
 第1のワード線と、
 前記第1のワード線に接続されたゲートを有し、オン状態になることにより前記第1のビット線と前記第1のノードを接続可能な第1のトランジスタと、
 前記第1のワード線に接続されたゲートを有し、オン状態になることにより前記第2のビット線と前記第2のノードを接続可能な第2のトランジスタと、
 前記第1の電源スイッチおよび前記第2の電源スイッチがオン状態である期間において、前記第1のワード線をアクティブにするとともに、前記第1のビット線および前記第2のビット線に、互いに異なる論理レベルの信号をそれぞれ印加する第1の駆動動作と、前記第1の電源スイッチおよび前記第2の電源スイッチがオフ状態である期間において、前記第1のワード線をアクティブにするとともに、前記第1のビット線および前記第2のビット線に、互いに同相の信号である第1の交流信号および第2の交流信号をそれぞれ印加する第2の駆動動作を行うことが可能な駆動部と
 を有する
 電子機器。
 本出願は、日本国特許庁において2021年11月12日に出願された日本特許出願番号2021-185013号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。
 当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (20)

  1.  第1の電源ノードおよび第2の電源ノードに接続され、第1のノードにおける電圧の反転電圧を生成可能であり、その反転電圧を第2のノードに印加可能な第1のインバータと、
     前記第1の電源ノードおよび前記第2の電源ノードに接続され、前記第2のノードにおける電圧の反転電圧を生成可能であり、その反転電圧を前記第1のノードに印加可能な第2のインバータと、
     第1の制御線と、
     前記第1のノードと前記第1の制御線とを結ぶ第1の経路に設けられた第1の記憶素子と、前記第2のノードと前記第1の制御線とを結ぶ第2の経路に設けられた第2の記憶素子とを有する第1の記憶回路と、
     オン状態になることにより前記第1の電源ノードに第1の電源電圧を供給可能な第1の電源スイッチと、
     オン状態になることにより前記第2の電源ノードに第2の電源電圧を供給可能な第2の電源スイッチと、
     第1のビット線および第2のビット線と、
     第1のワード線と、
     前記第1のワード線に接続されたゲートを有し、オン状態になることにより前記第1のビット線と前記第1のノードを接続可能な第1のトランジスタと、
     前記第1のワード線に接続されたゲートを有し、オン状態になることにより前記第2のビット線と前記第2のノードを接続可能な第2のトランジスタと、
     前記第1の電源スイッチおよび前記第2の電源スイッチがオン状態である期間において、前記第1のワード線をアクティブにするとともに、前記第1のビット線および前記第2のビット線に、互いに異なる論理レベルの信号をそれぞれ印加する第1の駆動動作と、前記第1の電源スイッチおよび前記第2の電源スイッチがオフ状態である期間において、前記第1のワード線をアクティブにするとともに、前記第1のビット線および前記第2のビット線に、互いに同相の信号である第1の交流信号および第2の交流信号をそれぞれ印加する第2の駆動動作を行うことが可能な駆動部と
     を備えた半導体回路。
  2.  前記駆動部は、
     前記第1のビット線に接続され、オン状態になることにより前記第1のビット線に第1の信号を印加可能な第1のスイッチと、
     前記第2のビット線に接続され、オン状態になることにより前記第2のビット線に前記第1の信号の反転信号である第2の信号を印加可能な第2のスイッチと
     前記第1のビット線に接続され、オン状態になることにより前記第2のビット線に前記第1の信号を印加可能な第3のスイッチと
     を有し、
     前記第1の駆動動作では、前記駆動部は、前記第1のスイッチおよび前記第2のスイッチをオン状態にするとともに前記第3のスイッチをオフ状態にすることにより、前記第1のスイッチを介して前記第1の信号を前記第1のビット線に印加可能であり、前記第2のスイッチを介して前記第2の信号を前記第2のビット線に印加可能であり、
     前記第2の駆動動作では、前記駆動部は、前記第1のスイッチおよび前記第3のスイッチをオン状態にするとともに前記第2のスイッチをオフ状態にすることにより、前記第1のスイッチを介して前記第1の信号を前記第1のビット線に前記第1の交流信号として印加可能であり、前記第3のスイッチを介して前記第1の信号を前記第2のビット線に前記第2の交流信号として印加可能である
     請求項1に記載の半導体回路。
  3.  前記駆動部は、
     前記第1のビット線に接続され、オン状態になることにより前記第1のビット線に第1の電圧を印加可能な第4のスイッチと、
     前記第2のビット線に接続され、オン状態になることにより前記第2のビット線に前記第1の電圧を印加可能な第5のスイッチと、
     前記第1のビット線に接続され、オン状態になることにより前記第1のビット線に第2の電圧を印加可能な第6のスイッチと、
     前記第2のビット線に接続され、オン状態になることにより前記第2のビット線に前記第2の電圧を印加可能な第7のスイッチと
     を有し、
     前記第2の駆動動作では、前記駆動部は、前記第4のスイッチおよび前記第5のスイッチをオン状態にするとともに前記第6のスイッチおよび前記第7のスイッチをオフ状態にする動作と、前記第6のスイッチおよび前記第7のスイッチをオン状態にするとともに前記第4のスイッチおよび前記第5のスイッチをオフ状態にする動作とを交互に繰り返すことにより、前記第1のビット線に前記第1の交流信号を印加可能であり、前記第2のビット線に前記第2の交流信号を印加可能である
     請求項1に記載の半導体回路。
  4.  前記第2の駆動動作は、さらに、前記第1の制御線に前記第1の交流信号および前記第2の交流信号の逆相信号である第3の交流信号を印加することを含む
     請求項1に記載の半導体回路。
  5.  前記第1の記憶素子は、前記第1のノードに接続された第1の端子と、前記第1の制御線に接続された第2の端子とを有し、
     前記第2の記憶素子は、前記第2のノードに接続された第1の端子と、前記第1の制御線に接続された第2の端子とを有する
     請求項4に記載の半導体回路。
  6.  前記第1の記憶素子および前記第2の記憶素子のそれぞれは、第1の端子と、第2の端子とを有し、
     前記第1の記憶回路は、
     前記第1の経路に設けられ、オン状態になることにより、前記第1のノードおよび前記第1の制御線を前記第1の記憶素子を介して接続可能な第3のトランジスタと、
     前記第2の経路に設けられ、オン状態になることにより、前記第2のノードおよび前記第1の制御線を前記第2の記憶素子を介して接続可能な第4のトランジスタと
     を有し、
     請求項4に記載の半導体回路。
  7.  前記第1の記憶素子および前記第2の記憶素子は、前記第1の端子における電圧および前記第2の端子における電圧の電圧差の極性に応じて可逆的に容量状態が変化することを利用して情報を記憶可能である
     請求項5に記載の半導体回路。
  8.  前記第1の記憶素子および前記第2の記憶素子は、前記第1の端子および前記第2の端子の間に流れる電流の向きに応じて可逆的に抵抗状態が変化することを利用して情報を記憶可能である
     請求項5に記載の半導体回路。
  9.  第2の制御線と、
     前記第1のノードと前記第2の制御線とを結ぶ第3の経路に設けられた第3の記憶素子と、前記第2のノードと前記第2の制御線とを結ぶ第4の経路に設けられた第4の記憶素子とを有する第2の記憶回路と
     をさらに備え、
     前記第2の駆動動作は、さらに、前記第2の制御線に前記第3の交流信号を印加することを含む
     請求項4に記載の半導体回路。
  10.  前記第1の記憶素子は、前記第1のノードに接続された第1の端子と、前記第1の制御線に接続された第2の端子とを有し、
     前記第2の記憶素子は、前記第2のノードに接続された第1の端子と、前記第1の制御線に接続された第2の端子とを有し、
     前記第3の記憶素子は、前記第2の制御線に接続された第1の端子と、前記第1のノードに接続された第2の端子とを有し、
     前記第4の記憶素子は、前記第2の制御線に接続された第1の端子と、前記第2のノードに接続された第2の端子とを有する
     請求項9に記載の半導体回路。
  11.  前記第1の記憶素子、前記第2の記憶素子、前記第3の記憶素子、および前記第4の記憶素子のそれぞれは、第1の端子と、第2の端子とを有し、
     前記第1の記憶回路は、
     前記第1の経路に設けられ、オン状態になることにより、前記第1のノードおよび前記第1の制御線を前記第1の記憶素子を介して接続可能な第3のトランジスタと、
     前記第2の経路に設けられ、オン状態になることにより、前記第2のノードおよび前記第1の制御線を前記第2の記憶素子を介して接続可能な第4のトランジスタと
     を有し、
     前記第2の記憶回路は、
     前記第3の経路に設けられ、オン状態になることにより、前記第1のノードおよび前記第2の制御線を前記第3の記憶素子を介して接続可能な第5のトランジスタと、
     前記第4の経路に設けられ、オン状態になることにより、前記第2のノードおよび前記第2の制御線を前記第4の記憶素子を介して接続可能な第6のトランジスタと
     を有する
     請求項9に記載の半導体回路。
  12.  第1の選択制御線をさらに備え、
     前記第1の記憶素子は、前記第1の選択制御線に接続されたゲートと、前記第1のノードに接続された第1の端子と、前記第1の制御線に接続された第2の端子とを有し、
     前記第2の記憶素子は、前記第1の選択制御線に接続されたゲートと、前記第2のノードに接続された第1の端子と、前記第1の制御線に接続された第2の端子とを有し、
     前記第2の駆動動作は、さらに、前記第1の制御線に前記第1の交流信号および前記第2の交流信号の同相信号である第3の交流信号を印加することと、前記第1の選択制御線に前記第1の交流信号および前記第2の交流信号の逆相信号である第4の交流信号を印加することとを含む
     請求項1に記載の半導体回路。
  13.  第2の制御線と、
     第2の選択制御線と、
     前記第2の選択制御線に接続されたゲートと、前記第1のノードに接続された第1の端子と、前記第2の制御線に接続された第2の端子とを有する第3の記憶素子と、前記第2の選択制御線に接続されたゲートと、前記第2のノードに接続された第1の端子と、前記第2の制御線に接続された第2の端子とを有する第4の記憶素子とを有する第2の記憶回路と
     をさらに備え、
     前記第2の駆動動作は、さらに、前記第2の制御線に前記第3の交流信号を印加することと、前記第2の選択制御線に前記第4の交流信号を印加することとを含む
     請求項12に記載の半導体回路。
  14.  前記第1の電源ノードおよび前記第2の電源ノードに接続され、第3のノードにおける電圧の反転電圧を生成可能であり、その反転電圧を第4のノードに印加可能な第3のインバータと、
     前記第1の電源ノードおよび前記第2の電源ノードに接続され、前記第4のノードにおける電圧の反転電圧を生成可能であり、その反転電圧を前記第3のノードに印加可能な第4のインバータと、
     第3の制御線と、
     前記第3のノードと前記第3の制御線とを結ぶ第5の経路に設けられた第5の記憶素子と、前記第4のノードと前記第3の制御線とを結ぶ第6の経路に設けられた第6の記憶素子とを有する第3の記憶回路と、
     第2のワード線と、
     前記第2のワード線に接続されたゲートを有し、オン状態になることにより前記第1のビット線と前記第3のノードを接続可能な第7のトランジスタと、
     前記第2のワード線に接続されたゲートを有し、オン状態になることにより前記第2のビット線と前記第4のノードを接続可能な第8のトランジスタと
     をさらに備え、
     前記第1の駆動動作は、前記第1のワード線および前記第2のワード線のうちの前記第1のワード線をアクティブにすることを含み、
     前記第2の駆動動作は、前記第1のワード線および前記第2のワード線の両方をアクティブにすることを含む
     請求項1に記載の半導体回路。
  15.  前記第1の電源ノードおよび前記第2の電源ノードに接続され、第3のノードにおける電圧の反転電圧を生成可能であり、その反転電圧を第4のノードに印加可能な第3のインバータと、
     前記第1の電源ノードおよび前記第2の電源ノードに接続され、前記第4のノードにおける電圧の反転電圧を生成可能であり、その反転電圧を前記第3のノードに印加可能な第4のインバータと、
     前記第3のノードと前記第1の制御線とを結ぶ第5の経路に設けられた第5の記憶素子と、前記第4のノードと前記第1の制御線とを結ぶ第6の経路に設けられた第6の記憶素子とを有する第3の記憶回路と、
     第2のワード線と、
     前記第2のワード線に接続されたゲートを有し、オン状態になることにより前記第1のビット線と前記第3のノードを接続可能な第7のトランジスタと、
     前記第2のワード線に接続されたゲートを有し、オン状態になることにより前記第2のビット線と前記第4のノードを接続可能な第8のトランジスタと
     をさらに備え、
     前記第1の駆動動作は、前記第1のワード線および前記第2のワード線のうちの前記第1のワード線をアクティブにすることを含み、
     前記第2の駆動動作は、前記第1のワード線および前記第2のワード線の両方をアクティブにすることを含む
     請求項1に記載の半導体回路。
  16.  前記第1の電源ノードおよび前記第2の電源ノードに接続され、第5のノードにおける電圧の反転電圧を生成可能であり、その反転電圧を第6のノードに印加可能な第5のインバータと、
     前記第1の電源ノードおよび前記第2の電源ノードに接続され、前記第6のノードにおける電圧の反転電圧を生成可能であり、その反転電圧を前記第5のノードに印加可能な第6のインバータと、
     前記第5のノードと前記第1の制御線とを結ぶ第5の経路に設けられた第5の記憶素子と、前記第6のノードと前記第1の制御線とを結ぶ第6の経路に設けられた第6の記憶素子とを有する第4の記憶回路と、
     第3のビット線および第4のビット線と、
     前記第1のワード線に接続されたゲートを有し、オン状態になることにより前記第3のビット線と前記第5のノードを接続可能な第9のトランジスタと、
     前記第1のワード線に接続されたゲートを有し、オン状態になることにより前記第4のビット線と前記第6のノードを接続可能な第10のトランジスタと
     をさらに備え、
     前記第1の駆動動作は、さらに、前記第3のビット線および前記第4のビット線に、互いに異なる論理レベルの信号をそれぞれ印加することを含み、
     前記第2の駆動動作は、さらに、前記第3のビット線および前記第4のビット線に前記第1の交流信号および前記第2の交流信号をそれぞれ印加することを含む
     請求項1に記載の半導体回路。
  17.  前記第1の電源ノードおよび前記第2の電源ノードに接続され、第5のノードにおける電圧の反転電圧を生成可能であり、その反転電圧を第6のノードに印加可能な第5の回路と、
     前記第1の電源ノードおよび前記第2の電源ノードに接続され、前記第6のノードにおける電圧の反転電圧を生成可能であり、その反転電圧を前記第5のノードに印加可能な第6の回路と、
     第4の制御線と、
     前記第5のノードと前記第4の制御線とを結ぶ第5の経路に設けられた第5の記憶素子と、前記第6のノードと前記第4の制御線とを結ぶ第6の経路に設けられた第6の記憶素子とを有する第4の記憶回路と、
     第3のビット線および第4のビット線と、
     前記第1のワード線に接続されたゲートを有し、オン状態になることにより前記第3のビット線と前記第5のノードを接続可能な第9のトランジスタと、
     前記第1のワード線に接続されたゲートを有し、オン状態になることにより前記第4のビット線と前記第6のノードを接続可能な第10のトランジスタと
     をさらに備え、
     前記第1の駆動動作は、さらに、前記第3のビット線および前記第4のビット線に、互いに異なる論理レベルの信号をそれぞれ印加することを含み、
     前記第2の駆動動作は、さらに、前記第3のビット線および前記第4のビット線に前記第1の交流信号および前記第2の交流信号をそれぞれ印加することを含む
     請求項1に記載の半導体回路。
  18.  前記第1の電源ノードおよび前記第2の電源ノードに接続され、第7のノードにおける電圧の反転電圧を生成可能であり、その反転電圧を第8のノードに印加可能な第7のインバータと、
     前記第1の電源ノードおよび前記第2の電源ノードに接続され、前記第8のノードにおける電圧の反転電圧を生成可能であり、その反転電圧を前記第7のノードに印加可能な第8のインバータと、
     第5の制御線と、
     前記第7のノードと前記第5の制御線とを結ぶ第7の経路に設けられた第7の記憶素子と、前記第8のノードと前記第5の制御線とを結ぶ第8の経路に設けられた第8の記憶素子とを有する第5の記憶回路と、
     第5のビット線および第6のビット線と、
     オン状態になることにより前記第5のビット線と前記第7のノードを接続可能な第11のトランジスタと、
     オン状態になることにより前記第6のビット線と前記第8のノードを接続可能な第12のトランジスタと
     をさらに備え、
     前記第1の駆動動作は、さらに、前記第5のビット線および前記第6のビット線に、互いに異なる論理レベルの信号をそれぞれ印加することを含み、
     前記第2の駆動動作は、さらに、前記第5のビット線および前記第6のビット線に前記第1の交流信号の逆相信号である第5の交流信号および第6の交流信号をそれぞれ印加することを含む
     請求項1に記載の半導体回路。
  19.  第1の電源ノードおよび第2の電源ノードに接続され、第1のノードにおける電圧の反転電圧を生成可能であり、その反転電圧を第2のノードに印加可能な第1のインバータと、前記第1の電源ノードおよび前記第2の電源ノードに接続され、前記第2のノードにおける電圧の反転電圧を生成可能であり、その反転電圧を前記第1のノードに印加可能な第2のインバータと、第1の制御線と、前記第1のノードと前記第1の制御線とを結ぶ第1の経路に設けられた第1の記憶素子と、前記第2のノードと前記第1の制御線とを結ぶ第2の経路に設けられた第2の記憶素子とを有する第1の記憶回路と、オン状態になることにより前記第1の電源ノードに第1の電源電圧を供給可能な第1の電源スイッチと、オン状態になることにより前記第2の電源ノードに第2の電源電圧を供給可能な第2の電源スイッチと、第1のビット線および第2のビット線と、第1のワード線と、前記第1のワード線に接続されたゲートを有し、オン状態になることにより前記第1のビット線と前記第1のノードを接続可能な第1のトランジスタと、前記第1のワード線に接続されたゲートを有し、オン状態になることにより前記第2のビット線と前記第2のノードを接続可能な第2のトランジスタとを備えた半導体回路に対して、前記第1の電源スイッチおよび前記第2の電源スイッチがオン状態である期間において、前記第1のワード線をアクティブにするとともに、前記第1のビット線および前記第2のビット線に、互いに異なる論理レベルの信号をそれぞれ印加する第1の駆動動作と、
     前記第1の電源スイッチおよび前記第2の電源スイッチがオフ状態である期間において、前記第1のワード線をアクティブにするとともに、前記第1のビット線および前記第2のビット線に、互いに同相の信号である第1の交流信号および第2の交流信号をそれぞれ印加する第2の駆動動作を行う
     駆動方法。
  20.  半導体回路を備え、
     前記半導体回路は、
     第1の電源ノードおよび第2の電源ノードに接続され、第1のノードにおける電圧の反転電圧を生成可能であり、その反転電圧を第2のノードに印加可能な第1のインバータと、
     前記第1の電源ノードおよび前記第2の電源ノードに接続され、前記第2のノードにおける電圧の反転電圧を生成可能であり、その反転電圧を前記第1のノードに印加可能な第2のインバータと、
     第1の制御線と、
     前記第1のノードと前記第1の制御線とを結ぶ第1の経路に設けられた第1の記憶素子と、前記第2のノードと前記第1の制御線とを結ぶ第2の経路に設けられた第2の記憶素子とを有する第1の記憶回路と、
     オン状態になることにより前記第1の電源ノードに第1の電源電圧を供給可能な第1の電源スイッチと、
     オン状態になることにより前記第2の電源ノードに第2の電源電圧を供給可能な第2の電源スイッチと、
     第1のビット線および第2のビット線と、
     第1のワード線と、
     前記第1のワード線に接続されたゲートを有し、オン状態になることにより前記第1のビット線と前記第1のノードを接続可能な第1のトランジスタと、
     前記第1のワード線に接続されたゲートを有し、オン状態になることにより前記第2のビット線と前記第2のノードを接続可能な第2のトランジスタと、
     前記第1の電源スイッチおよび前記第2の電源スイッチがオン状態である期間において、前記第1のワード線をアクティブにするとともに、前記第1のビット線および前記第2のビット線に、互いに異なる論理レベルの信号をそれぞれ印加する第1の駆動動作と、前記第1の電源スイッチおよび前記第2の電源スイッチがオフ状態である期間において、前記第1のワード線をアクティブにするとともに、前記第1のビット線および前記第2のビット線に、互いに同相の信号である第1の交流信号および第2の交流信号をそれぞれ印加する第2の駆動動作を行うことが可能な駆動部と
     を有する
     電子機器。
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