JPH08167293A - スタティックランダムアクセスメモリ - Google Patents

スタティックランダムアクセスメモリ

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JPH08167293A
JPH08167293A JP6307701A JP30770194A JPH08167293A JP H08167293 A JPH08167293 A JP H08167293A JP 6307701 A JP6307701 A JP 6307701A JP 30770194 A JP30770194 A JP 30770194A JP H08167293 A JPH08167293 A JP H08167293A
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佳之 石垣
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  • Static Random-Access Memory (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 集積度向上のために微細化されたメモリセル
の信頼性を確保しつつ、低電圧下に於けるメモリセルの
安定動作を図る。 【構成】 外部電源電圧Vccを降圧トランジスタQ1で
降圧して、その降圧電圧をビット線BITの電位とす
る。又、外部電源電圧Vccを降圧トランジスタQ5で降
圧して、その降圧電圧をビット線BITバーの電位とす
る。更に、外部電源電圧Vccを降圧トランジスタQ3で
降圧して、その降圧電圧をメモリセルMCの内部電源電
圧とする。それに対して、両アクセストランジスタA
1、A2のゲート電極には、それぞれワードドライバ
1,2を介して、外部電源電圧Vccを直接印加する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、SRAM(Stat
ic Random Access Memory)を
有する半導体装置に適用して有効な技術に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来のSRAMの一例を、図5に示す。
【0003】SRAMは揮発性半導体装置であり、マト
リックス(行列)状に配置された相補型データ線(ビッ
ト線)BIT,BITバーとワード線W1,W2との交
差部にメモリセルを配置する。メモリセルは、フリップ
フロップ回路FFP及び2個のアクセストランジスタA
1P,A2Pで構成される。このフリップフロップ回路
FFPにより、クロスカップリングさせた2つの記憶ノ
ードN1,N2を構成し、SRAMは、(ノードN1の
レベル,ノードN2のレベル)が(High、Low)
又は(Low、High)となる双安定状態を有し、所
定の外部電源電圧VCCが与えられている限り、原理的に
は双安定状態を保持し続ける。又、アクセストランジス
タA1P(A2P)は、記憶ノード(フリップフロップ
回路FFPの入出力端子)N1(N2)にその一方の半
導体領域(第2電極)が接続されており、相補型データ
線BIT(BITバー)にその他方の半導体領域(第1
電極)が接続されている。そして、アクセストランジス
タA1P(A2P)のゲート電極(第3電極)はワード
線W1(W2)に接続されており、このワード線W1
(W2)によりアクセストランジスタA1P(A2P)
の導通、非導通が制御される。
【0004】データを書き込む時は、ワード線W1,W
2を選択してアクセストランジスタA1P,A2Pの両
方を導通させ、所望の論理値に応じてビット線対を強制
的に電圧印加することにより、フリップフロップ回路F
FPの単安定状態を実現する。
【0005】他方、データを読み出す時は、アクセスト
ランジスタ(AP1,AP2)を導通させて、記憶ノー
ド(N1,N2)の電位をビット線(BIT,BITバ
ー)に伝達する。
【0006】フリップフロップ回路FFPは、2個のド
ライバトランジスタD1P,D2P及び2個の負荷素子
R1,R2で構成される。図5の通り、ドライバトラン
ジスタD1Pと負荷素子R1,ドライバトランジスタD
2Pと負荷素子R2は、それぞれインバータを形成す
る。ドライバトランジスタD1P(D2P)について
は、そのドレイン領域(第3電極)が対応するアクセス
トランジスタA1P(A2P)の半導体領域(第2電
極)に接続されており、そのソース領域(第4電極)が
グラウンド線(VEE線)に接続されている。ドライバト
ランジスタD1P,D2Pのゲート電極は、他方のアク
セストランジスタA2P,A1Pの半導体領域(第2電
極)に接続される。又、負荷素子R1(R2)について
は、その一方が対応するアクセストランジスタA1P
(A2P)の半導体領域(第2電極)に接続され、他方
がメモリセルの電源線3に接続されている。
【0007】ここで、従来の半導体装置において、さら
なる集積度向上及び性能向上を図るためには、トランジ
スタサイズ、特にMOSトランジスタのゲート長を縮小
する必要がある。SRAMにおいても、ゲート長を縮小
することでメモリセルの占有面積が低下し、高集積化が
可能となる。しかし、ゲート長の縮小化に伴い、チャネ
ル長も短くなるため、これに応じて電源電圧も比例的に
下げられなければ、ホットキャリア効果によるMOSト
ランジスタ特性の劣化という問題点が生じる。
【0008】そこで、高集積化に伴い、通常、外部電源
電圧VCCをダウンコンバータ回路を用いて降圧し、外部
電源電圧VCCよりも低い電圧をメモリセルの電源線、ワ
ード線、ビット線の各々に供給することが行なわれてき
ており、図5に示すSRAMにも、そのような構成が採
用されている。即ち、図5に示すように、降圧トランジ
スタとしてのNチャネルMOSトランジスタQ1〜Q5
のしきい値電圧VQ1th〜VQ5th分だけ外部電源電圧VCC
より降圧した電圧が、各々ビット線BIT、ワード線W
1、メモリセルの電源線3、ワード線W2,ビット線B
ITバーに供給される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術は、
高集積化に伴う外部電源電圧の低下によって、ホットキ
ャリア効果の発生を防止することはできる。しかし、次
のような問題点を新たに生じさせている。
【0010】即ち、メモリセルに印加される電源電圧が
低くなればなるほどに、メモリセルの安定動作が困難に
なる。以下、この点を、メモリセルのフリップフロップ
回路を形成する1対のクロスカップリングしたインバー
タ対の入出力伝達特性に基づいて説明する。
【0011】ここで、図6に示すインバータの入出力伝
達特性は、図7のようになる。従って、図8に示す1対
のインバータの入出力伝達特性は、図9でを示される。
フリップフロップとして機能するには、図9中にS1と
S2で表わされる二つの安定点を持つことが必要であ
る。そして、メモリセルが実用に耐え得るためには、同
図中の二つの曲線で囲まれた領域が十分大きくなるよう
に設計する必要がある。そのため、同図中に示した円の
直径が指標として用いられており、これをSNM(St
atic Noise Margin)と呼ぶ。
【0012】そこで、図10の等価回路で示されるメモ
リセルMCの伝達特性について説明する。
【0013】通常、スタンバイ時には、アクセストラン
ジスタ(A1P,A2P)が非導通であるため、メモリ
セルMCのインバータは、ドライバトランジスタと負荷
素子で構成される。この時は、図11に示すように、負
荷素子(R1,R2)は高インピーダンスであるため、
インバータ出力の遷移部分の傾きは急峻であり、SNM
は大きく、データは安定に保持される。
【0014】それに対してデータ読み出し時のメモリセ
ルでは、アクセストランジスタが導通し、カラム電流が
ビット線からLow側の記憶ノードに流れ込む。すなわ
ち、負荷素子に並列に低インピーダンスの負荷が接続さ
れたのと等価になり、メモリセルのインバータは、アク
セストランジスタを負荷としたNMOSエンハンスメン
ト型として取り扱わねばならない。このため、読み出し
時では、図12に示すように、インバータのゲインはス
タンバイ時よりもかなり低下する。つまり、インバータ
出力の遷移部分の傾きが緩くなる。そして、他方のHi
gh側の記憶ノードの電位が、スタンバイ時の電源電圧
レベルから、(電源電圧−アクセストランジスタのしき
い値電圧Vth)に低下し、一時的にSNMが著しく低下
する。この時が、メモリセルにとって一番危険な時であ
って、十分なSNMを持たせないと双安定状態が失わ
れ、データが破壊される。
【0015】また、通常、SNMを拡大するために、ベ
ータ比と呼ばれるドライバトランジスタとアクセストラ
ンジスタのコンダクタンス比を大きくして、インバータ
のゲインを大きくすることが行なわれる。これにより、
インバータ出力の遷移部分の傾きが鋭くなる。しかし、
高集積化に伴い、レイアウト面積縮小の必要性から、ド
ライバトランジスタのサイズ、特にそのゲート幅を大き
くすることは困難である。そのため、高集積化を図る場
合には、ベータ比の増大による改善方法を用いることが
できない。
【0016】又、書き込み動作時では、アクセストラン
ジスタが導通し、一方のビット線を強くLレベルへプル
ダウンすることで、対応する一方の記憶ノードを強制的
にLowにする。この点を、書き込み時のインバータ伝
達特性を示す図13を用いて、以下に説明する。
【0017】最初、メモリセルMCが交差点S2で安定
していた、すなわち(ノードN1、ノードN2)=
(“L”レベル、“H”レベル)であったとする。そこ
で、これと逆のデータの(ノードN1、ノードN2)=
(“H”レベル,“L”レベル)にするには、ノードN
2側のビット線BITバー側を強く“L”レベルへプル
ダウンする。すると、N1入力、N2出力のインバータ
特性曲線は、曲線C1から曲線C2に変化する。これに
より、安定点は両曲線の交差点S1’だけの単安定状態
になり、データが書き変わる。
【0018】しかし、書き込み直後においては、Hig
h側の記憶ノードの電位は、(電源電圧−アクセストラ
ンジスタのしきい値電圧Vth)までにしか上がらないた
め、外部からのノイズやα線等によってデータが破壊し
やすいという問題点がある。
【0019】これらの問題点は、電源電圧の低電圧化に
より、アクセストランジスタのしきい値電圧Vth分だけ
の電圧降下の影響が一層大きくなると、さらに深刻とな
り、そのため、しきい値電圧Vthをも比例縮小しなけれ
ば、メモリセルの安定性が著しく低下してしまうことに
なる。しかし、しきい値電圧Vthを小さくすると、サブ
スレッショルド電流が増加し、スタンバイ時のスタンバ
イ電流の増加を招いてしまうという問題点が新たに生じ
る(スタンバイ時において、ビット線はHighであ
り、Low側の記憶ノードからドライバトランジスタを
経由して電流が流れてしまう)。このため、しきい値V
thの比例縮小化は困難である。
【0020】本発明は、以上のような問題点に鑑みてな
されたものであり、その目的は、SRAMにおいて、高
集積化のために微細化されたメモリセルの信頼性を確保
しつつ、同時にメモリセルの安定動作を確保することに
ある。更に、本発明は、上述の目的を達成しつつ、SR
AMの製造工程数の削減を図ることも可能なSRAMの
構成を実現することを目的としている。
【0021】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明で
は、データ保持用フリップフロップ回路と、一方の電極
及び他方の電極がそれぞれビット線及び前記フリップフ
ロップ回路に接続され且つそのゲート電極がワード線に
接続されるアクセストランジスタとを有するメモリセル
を備えたスタティックランダムアクセスメモリにおい
て、前記ビット線及び前記メモリセルの電源線には外部
電源電圧を降圧した電圧を供給し、前記ワード線には前
記外部電源電圧を直接供給している。
【0022】請求項2に係る発明では、電源電圧を供給
する外部電源と、前記外部電源の出力に接続され、前記
電源電圧を降圧する降圧回路と、前記降圧回路の出力に
接続されたビット線と、前記降圧回路の出力に接続され
たメモリセル用電源線と、前記外部電源の出力に接続さ
れたワード線と、前記メモリセル用電源線に接続された
フリップフロップ回路と、第1電極、第2電極及び第3
電極がそれぞれ前記ビット線、フリップフロップ回路内
のノード及びワード線に接続され、前記ワード線により
その動作が制御されるアクセストランジスタとを備えて
いる。
【0023】請求項3に係る発明では、請求項2記載の
スタティックランダムアクセスメモリにおける前記降圧
回路が第1降圧回路及び第2降圧回路を有し、前記ビッ
ト線及びメモリセル用電源線をそれぞれ前記第1降圧回
路及び第2降圧回路に接続している。
【0024】請求項4に係る発明では、請求項3記載の
スタティックランダムアクセスメモリにおける前記第1
降圧回路及び第2降圧回路が、それぞれ第1降圧トラン
ジスタ及び第2降圧トランジスタを備えている。
【0025】請求項5に係る発明では、請求項4記載の
スタティックランダムアクセスメモリにおいて、(前記
第2降圧トランジスタのしきい値電圧)≧(前記アクセ
ストランジスタのしきい値電圧)の関係を成立させてい
る。
【0026】請求項6に係る発明では、請求項4又は5
記載のスタティックランダムアクセスメモリにおいて、
(前記第2降圧トランジスタのしきい値電圧)≧(前記
第1降圧トランジスタのしきい値電圧)の関係を成立さ
せている。
【0027】請求項7に係る発明では、請求項5又は6
記載のスタティックランダムアクセスメモリにおいて、
前記第1降圧トランジスタのしきい値電圧と前記アクセ
ストランジスタのしきい値電圧とが等しく設定されてい
る。
【0028】請求項8に係る発明では、請求項4乃至請
求項7の何れかに記載のスタティックランダムアクセス
メモリにおける前記前記フリップフロップ回路が、両端
がそれぞれ前記第2降圧トランジスタ及び前記アクセス
トランジスタの前記第2電極に接続された負荷素子と、
第3電極及び第4電極がそれぞれ前記第2電極及びアー
スに接続されたドライバトランジスタとを備え、前記ド
ライバトランジスタのしきい値電圧と前記第2降圧トラ
ンジスタのしきい値電圧とが等しく設定されている。
【0029】
【作用】請求項1に係る発明では、アクセストランジス
タのゲート電極に直接外部電源電圧が供給されるため、
アクセストランジスタの他方の電極の電位は、外部電源
電圧からアクセストランジスタのしきい値電圧を差し引
いた電位又はビット線の電位にまで高められる。
【0030】請求項2に係る発明では、ビット線上の電
位とフリップフロップ回路に印加される電圧とは降圧回
路によって降圧された電源電圧であるのに対して、アク
セストランジスタはその第3電極に直接印加される電源
電圧によって制御される。そのため、アクセストランジ
スタの第2電極の電位は、外部電源電圧からアクセスト
ランジスタのしきい値電圧を差し引いた電位又はビット
線の電位にまで高められる。
【0031】請求項3に係る発明では、ビット線とフリ
ップフロップ回路に印加される電圧は、それぞれ第1降
圧回路及び第2降圧回路によって降圧された電源電圧を
降圧した電圧となる。
【0032】請求項4に係る発明では、ビット線とフリ
ップフロップ回路に印加される電圧は、それぞれ第1降
圧トランジスタ及び第2降圧トランジスタによって電源
電圧を降圧した電圧となる。
【0033】請求項5に係る発明では、アクセストラン
ジスタの第2電極の電位が、電源電圧より第2降圧トラ
ンジスタのしきい値電圧を差し引いた値よりも小さくな
ることはない。
【0034】請求項6に係る発明では、アクセストラン
ジスタの第2電極の電位が、電源電圧より第2降圧トラ
ンジスタのしきい値電圧を差し引いた値よりも小さくな
ることはない。
【0035】請求項7に係る発明では、アクセストラン
ジスタの第2電極の電位が、ビット線の電位にまで高め
られる。
【0036】請求項8に係る発明では、ドライバトラン
ジスタのしきい値電圧が高く設定され、スタンバイ時の
不要な電流の発生が防止され、且つドライバトランジス
タと第2降圧トランジスタのしきい値電圧を等しく製造
することができるので、工程数の削減に資する。
【0037】
【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。
【0038】図1は、本発明の一実施例に係るSRAM
の回路図を示す。同図中、メモリセルは、データ保持用
フリップフロップFFと第1及び第2アクセストランジ
スタA1,A2とを有する。そして、アクセストランジ
スタA1(第1アクセストランジスタ)のゲート電極
(第3電極)はワード線W1(第1ワード線)に、その
第1電極はビット線BIT(第1ビット線)に、その第
2電極はフリップフロップFFのノードN1(第1ノー
ド)に、それぞれ接続されている。同様に、アクセスト
ランジスタA2(第2アクセストランジスタ)のゲート
電極(第3電極)はワード線W2(第2ワード線)に、
その第1電極はビット線BITバー(第2ビット線)
に、その第2電極はフリップフロップFFのノード(第
2ノード)に、それぞれ接続されている。又、第1降圧
トランジスタQ1(第1降圧回路の一例)は、外部電源
電圧VCCよりそのしきい値電圧VQ1th分だけ降圧させた
電位(VCC−VQ1th)をビット線BITに供給する。同
じく、第1降圧トランジスタQ2も、外部電源電圧VCC
よりそのしきい値電圧VQ2th分だけ降圧させた電位(V
CC−VQ2th)をビット線BITバーに供給する。又、第
2降圧トランジスタQ3(第2降圧回路の一例)も、外
部電源電圧VCCよりそのしきい値電圧VQ3th分だけ降圧
し、これにより得られる電位(VCC−VQ3th)をメモリ
セル用電源線3に供給する。
【0039】又、ワードドライバ1,2は、データの書
込み時及び読出し時に、それぞれ外部電源電圧VCCをワ
ード線W1,W2上に供給する。
【0040】フリップフロップFFは、2つのドライバ
トランジスタD1,D2,負荷素子R1,R2を有す
る。即ち、負荷素子R1(第1負荷素子)の一端がメモ
リセル用電源線3とノードN3で接続され、その他端が
ノードN1に接続されている。又、ドライバトランジス
タD1(第1ドライバトランジスタ)のドレイン電極
(第3電極)及びソース電極(第4電極)は、それぞれ
ノードN1及びグラウンド線4に接続されている。更
に、負荷素子R2(第2負荷素子)の両端は、それぞれ
ノードN3(第3ノード)及びノードN2(第2ノー
ド)に接続され、ドライバトランジスタD2(第2ドラ
イバトランジスタ)のドレイン(第3電極)及びソース
(第4電極)は、それぞれノードN2及びグラウンド線
4に接続されている。
【0041】図1に示したSRAMが構造上図6に示し
たものと異なる点は、ワードドライバ1,2に降圧用の
トランジスタ(図6ではトランジスタQ2、Q4に該
当)が接続されていない点にある。すなわち、ワードド
ライバ1,2、従ってワード線WL1,WL2に供給さ
れる電源電圧は外部電源電圧VCCと同じであり、外部電
源電圧VCCは降圧されていない。その結果、ワード線W
L1,WL2がHighレベルにある時は、その電位は
外部電源電圧VCCまで引き上げられることとなるため、
その電位がHighレベルにあるノード(N1又はN
2)にその第2電極が接続されたアクセストランジスタ
では、そのしきい値電圧Vth分の降下という影響が無
い。
【0042】この点を、図2にNMOSトランジスタと
して示すアクセストランジスタA1の等価回路に基づき
補足説明する。即ち、今、ゲート電位VGを5V,ドレ
イン電圧VDを5V,しきい値電圧Vthを0.6Vと仮
定すれば、このときのソース電位VSは、VG−Vth
4.4Vまで引き上げられる。しかし、ゲート電位VG
を例えば7Vにまで引き上げれば、ソース電位VS
6.4Vまでは引き上げられないものの、5Vまでは引
き上げられることとなる。従って、この場合には、デー
タの読出し時に双安定状態にあるべきノードN1(N
2)の電位が5Vにまで引き上げられることとなる。こ
の点に着眼したのが、正に図1のSRAMであると言え
る。
【0043】ここで、図1に示されるSRAMの読み出
し時の伝達曲線を図3に、書き込み時の伝達曲線を図4
に、それぞれ示す。特に、図3中、一点鎖線で示す伝達
曲線は、従来例(図6)の場合である。図3では、二つ
の安定点S1,S2におけるHighレベル側のノード
N1,N2の電位が、従来例と比較して、ノードN3に
おける電位(内部電源電圧)VN3にまで高められてい
る。つまり、ノードN1側ではアクセストランジスタA
1のしきい値電圧VA1th分の降圧の発生が、ノードN2
側ではアクセストランジスタA2のしきい値電圧VA2th
分の降圧の発生が、防止されている。又、書込み時にお
いても、安定点S1’においてHighレベルにあるノ
ードN1の電位もノードN3の電位VN3にまで高められ
ている。このように、いずれの図3,4においても、H
ighレベル側のノード電位へのアクセストランジスタ
のしきい値電圧Vth分の降下の影響が無いため、図1の
SRAMは外部からのノイズやα線等によるデータ破壊
に対して強くなる。加えて、読み出し時のSNMも大幅
に改善される。
【0044】(変形例1) 上述した実施例では、Hi
ghノード電位は、メモリセル用電源線3に供給された
降圧電位(VN3=VCC−VQ3th:VQ3thは第2降圧トラ
ンジスタQ3のしきい値電圧)まで上昇する。ここで、
製造上、アクセストランジスタA1、A2の各しきい値
電圧VA1th,VA2thよりもメモリセルに接続された第2
降圧トランジスタQ3のしきい値電圧VQ3thの方が低く
設定される場合には(VQ3th<VA1th,A2th)、Hi
ghノード電位はメモリセルに供給される降圧電位VN3
まで引き上げられない。
【0045】そこで、アクセストランジスタA1、A2
の両しきい値電圧VA1th,VA2thを第2降圧トランジス
タQ3のしきい値電圧VQ3th以内に、即ち、VA1th<V
Q3th,VA2th<VQ3thとすることで、そのような問題を
解決することができる。このとき、Highノード電位
はメモリセルに供給される降圧電位VN3にまで完全に、
かつ急速に引き上げられ、これにより、SRAMは、外
部からのノイズやα線等によるデータ破壊に対して一層
強くなる。
【0046】(変形例2) また、メモリセルに接続さ
れた第2降圧トランジスタQ3のしきい値電圧VQ3th
りもビット線BIT,BITバーに接続された第1降圧
トランジスタQ1、Q5のしきい値電圧VQ1th,Q5th
の方が高ければ(VQ1th,VQ5th>VQ3th)、High
ノード電位はビット線BIT,BITバー上の電位まで
しか上がらず、メモリセルに供給される降圧電位VN3
で引き上げられない。
【0047】そこで、製造上、VQ1th〈Q3th,V
Q5th〈Q3thに設定することにより、Highノード電
位はメモリセルに供給される降圧電位VN3まで完全に、
かつ急速に引き上げられ、この場合のSRAMもまた外
部からのノイズやα線等によるデータ破壊に対して一層
強くなる。
【0048】(変形例3) さらに、通常、メモリセル
のドライバトランジスタD1、D2のしきい値電圧V
D1th,VD2thは、サブスレッショルドリーク(Subt
hreshold leak)によるスタンバイ電流の
増加を防ぐために、高い値に設定されることが好まし
い。
【0049】そこで、両ドライバトランジスタD1、D
2のしきい値電圧を第2降圧トランジスタのそれと等し
く設定することで、即ち、VD1th=VD2th=VQ3thに設
定することにより、製造工程数を増加させることなく、
スタンバイ電流の増加を防ぎ、かつ上述の効果を得るこ
とができる。
【0050】(変形例4) 同様に、〔(第1降圧トラ
ンジスタQ1、Q5の各しきい値電圧(VQ1th
Q5th)=(アクセストランジスタA1、A2のしきい
値電圧(VA1th=VA2th))〕<〔(第2降圧トランジ
スタQ3のしきい値電圧VQ3th)=(ドライバトランジ
スタD1,D2のしきい値電圧(VD1th=VD2th))〕
と設定することで、工程数を一層増加させることなく、
上述の効果が得られる。
【0051】尚、本発明によるSRAMでは、メモリセ
ルを構成するアクセストランジスタA1、A2及びドラ
イバトランジスタD1、D2のゲート電極には、それぞ
れ外部電源電圧VCC及び内部電源電圧VN3が印加される
が、アクセストランジスタA1,A2のいずれも、その
ソース・ドレイン領域には、外部電源電圧VCCより降圧
された電位しか印加されることがなく、又、ドライバト
ランジスタD1,D2にしても、そのドレインにはVN3
しか印加されることがないので、ホットキャリア効果に
よる信頼性の劣化を、ゲート電極の電位をも降圧した従
来技術の場合と同じように防止することができる。
【0052】以上述べた実施例及びその各変形例では、
データ保持用フリップフロップ回路及びビット線に、共
に外部電源電圧から降圧した電位が供給される一方、ワ
ード線電位としては、外部電源電圧から降圧せずに直
接、外部電源電圧が設定されているため、集積度向上及
び性能向上のためにメモリセルを構成するMOSトラン
ジスタのゲート長を縮小した場合でも、信頼性を低下さ
せることなく、しかも低電圧下においても安定した動作
が得られる。
【0053】
【発明の効果】請求項1に係る発明によれば、外部から
のノイズやα線等によるデータ破壊を防止して、メモリ
セルからのデータの読出し時の静的ノイズマージンを格
段に向上させることができる。しかも、ホットキャリア
効果による信頼性の劣化を防止することもできる。これ
により、メモリセルの集積度を高めて微細化を行って
も、メモリセルの信頼性を確保しつつメモリセルの安定
動作を実現することができる。
【0054】請求項2に係る発明によれば、ホットキャ
リア効果による信頼性の劣化を防止しつつ、メモリセル
からのデータの読出し時の静的ノイズマージンを格段に
向上させることができ、外部からのノイズやα線等によ
るデータ破壊を防止することができる。このため、高集
積化のためにメモリセルの微細化を行っても、メモリセ
ルの信頼性劣化を発生させることなく、低電圧下に於け
るスタティックランダムアクセスメモリの動作を安定さ
せることができる。
【0055】請求項3に係る発明によれば、信頼性を劣
化させることなく、低電圧下に於けるスタティックラン
ダムアクセスメモリの動作を安定させることができる。
【0056】請求項4に係る発明によれば、信頼性を劣
化させることなく、低電圧下に於けるスタティックラン
ダムアクセスメモリの動作を安定させることができる。
【0057】請求項5に係る発明によれば、外部からの
ノイズやα線等によるデータ破壊を一層防止することが
でき、これによりスタティックランダムアクセスメモリ
の動作を一層安定化させることができる。
【0058】請求項6に係る発明によれば、外部からの
ノイズやα線等によるデータ破壊をより一層防止するこ
とができ、これによりスタティックランダムアクセスメ
モリの動作をより一層安定化させることができる。
【0059】請求項7に係る発明によれば、工程数を増
加させることなく、メモリセルの信頼性劣化を防止して
低電圧下に於けるスタティックランダムアクセスメモリ
の動作を安定させることができる。
【0060】請求項8に係る発明によれば、工程数を増
加させることなく、スタンバイ電流の増加を防止するこ
とができ、しかも、メモリセルの信頼性劣化を防止して
低電圧下に於けるスタティックランダムアクセスメモリ
の動作を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施例によるSRAMの構成を示
す回路図である。
【図2】 この発明の着眼点を説明するための図であ
る。
【図3】 この発明の実施例によるSRAMの読み出し
動作を示す伝達特性図である。
【図4】 この発明の実施例によるSRAMの書き込み
動作を示す伝達特性図である。
【図5】 従来のSRAMの構成を示す回路図である。
【図6】 インバータの構成図である。
【図7】 インバータ単位の入出力伝達特性を示す図で
ある。
【図8】 インバータ対を示す図である。
【図9】 インバータ対の入出力伝達特性を示す図であ
る。
【図10】 従来のSRAMの構成図である。
【図11】 従来のSRAMのスタンバイ時の動作を示
す特性図である。
【図12】 従来のSRAMの読み出し動作を示す特性
図である。
【図13】 従来のSRAMの書き込み動作を示す特性
図である。
【符号の説明】
A1,A2 アクセストランジスタ、W1,W2 ワー
ド線、BIT,BITバー ビット線、D1,D2 ド
ライバトランジスタ、Q1,Q5 第1降圧トランジス
タ、Q3 第2降圧トランジスタ、3 メモリセル用電
源線。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 データ保持用フリップフロップ回路と、
    一方の電極及び他方の電極がそれぞれビット線及び前記
    フリップフロップ回路に接続され且つそのゲート電極が
    ワード線に接続されるアクセストランジスタとを有する
    メモリセルを備えたスタティックランダムアクセスメモ
    リにおいて、 前記ビット線及び前記メモリセルの電源線には外部電源
    電圧を降圧した電圧が供給され、前記ワード線には前記
    外部電源電圧が直接供給されていることを特徴とする、
    スタティックランダムアクセスメモリ。
  2. 【請求項2】 電源電圧を供給する外部電源と、 前記外部電源の出力に接続され、前記電源電圧を降圧す
    る降圧回路と、 前記降圧回路の出力に接続されたビット線と、 前記降圧回路の出力に接続されたメモリセル用電源線
    と、 前記外部電源の出力に接続されたワード線と、 前記メモリセル用電源線に接続されたフリップフロップ
    回路と、 第1電極、第2電極及び第3電極がそれぞれ前記ビット
    線、フリップフロップ回路内のノード及びワード線に接
    続され、前記ワード線によりその動作が制御されるアク
    セストランジスタとを、備えたスタティックランダムア
    クセスメモリ。
  3. 【請求項3】 請求項2記載のスタティックランダムア
    クセスメモリにおいて、 前記降圧回路は第1降圧回路及び第2降圧回路を有し、 前記ビット線及びメモリセル用電源線はそれぞれ前記第
    1降圧回路及び第2降圧回路に接続されていることを特
    徴とする、スタティックランダムアクセスメモリ。
  4. 【請求項4】 請求項3記載のスタティックランダムア
    クセスメモリにおいて、 前記第1降圧回路及び第2降圧回路は、それぞれ第1降
    圧トランジスタ及び第2降圧トランジスタを備えたこと
    を特徴とする、スタティックランダムアクセスメモリ。
  5. 【請求項5】 請求項4記載のスタティックランダムア
    クセスメモリにおいて、 (前記第2降圧トランジスタのしきい値電圧)≧(前記
    アクセストランジスタのしきい値電圧)の関係が成立す
    ることを特徴とする、スタティックランダムアクセスメ
    モリ。
  6. 【請求項6】 請求項4又は5記載のスタティックラン
    ダムアクセスメモリにおいて、 (前記第2降圧トランジスタのしきい値電圧)≧(前記
    第1降圧トランジスタのしきい値電圧)の関係が成立す
    ることを特徴とする、スタティックランダムアクセスメ
    モリ。
  7. 【請求項7】 請求項5又は6記載のスタティックラン
    ダムアクセスメモリにおいて、 前記第1降圧トランジスタのしきい値電圧と前記アクセ
    ストランジスタのしきい値電圧とが等しいことを特徴と
    するスタティックランダムアクセスメモリ。
  8. 【請求項8】 請求項4乃至請求項7の何れかに記載の
    スタティックランダムアクセスメモリにおいて、 前記フリップフロップ回路は、 両端がそれぞれ前記第2降圧トランジスタ及び前記アク
    セストランジスタの前記第2電極に接続された負荷素子
    と、 第3電極及び第4電極がそれぞれ前記第2電極及びアー
    スに接続されたドライバトランジスタとを備え、 前記ドライバトランジスタのしきい値電圧と前記第2降
    圧トランジスタのしきい値電圧とが等しいことを特徴と
    するスタティックランダムアクセスメモリ。
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