JP2005353244A - Word line control circuit - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress current caused to flow to a node of voltage VBB when a word line is active. <P>SOLUTION: When access is started, a signal RST_n releases a reset state, and when an address signal Xc is inputted, a node A makes a transition from VPP to the level of VSS and a node B becomes at the level of VPP. Since a timing signal ASD is not activated even though a block selection signal RBS is activated, a node C is at the level of VDD and a WL is connected to ground through NTRs (n channel type transistor) 11 and 12. That is, the WL makes a transition from VPP to the level of VSS. After that, when the timing signal ASD is activated and the node C is transited to the level of VSS, an NTR 7 is turned on, the NTR 11 is turned off and the WL is disconnected from ground potential. Since an NTR 9 is turned on, the WL is at the level of VBB. Current caused to flow to a node of VBB is reduced to current corresponding to an electric difference between VSS and VBB. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、半導体記憶装置のメモリセルのワードラインを駆動するワードライン制御回路に関し、特にシステムLSIにおいてロジックと混載する半導体記憶装置のメモリセルのワードラインを駆動するワードライン制御回路に関するものである。   The present invention relates to a word line control circuit for driving a word line of a memory cell of a semiconductor memory device, and more particularly to a word line control circuit for driving a word line of a memory cell of a semiconductor memory device mixed with logic in a system LSI. .

近年、半導体加工技術の微細化が進み、ロジックとメモリとを一つのチップ上に集積したシステムLSIの開発が行われている。メモリには、SRAMやDRAM等の種々のメモリが開発されているが、大容量のメモリをロジックと混載するシステムLSIでは、集積度の大きい、つまり1ビット当たりの面積が小さいDRAMを搭載する方がチップサイズが小さくなり、また歩留まりやコストの面で有利である。   In recent years, semiconductor processing technology has been miniaturized, and a system LSI in which logic and memory are integrated on a single chip has been developed. Various memories, such as SRAM and DRAM, have been developed as memories. In a system LSI in which a large-capacity memory is mixed with logic, a DRAM with a high degree of integration, that is, a small area per bit is mounted. However, the chip size is reduced, and it is advantageous in terms of yield and cost.

しかし、従来の汎用DRAMチップの製造プロセスでは、DRAMのメモリキャパシタ部分の製造プロセスが複雑化しているので、CMOSプロセスをベースとしたシステムLSIを製造する場合、汎用DRAMのようなメモリセルの製造プロセスを使用したDRAMを混載するには、困難なプロセス開発を伴ってしまう。そこで、メモリキャパシタをプレーナ型キャパシタ構造としたDRAMが提案され、開発が進んでいる(例えば特許文献1)。以下、図9を参照して、その概要を説明する。なお、図9は、DRAMのメモリセルを説明する図である。   However, in the conventional general-purpose DRAM chip manufacturing process, the manufacturing process of the memory capacitor portion of the DRAM is complicated. Therefore, when manufacturing a system LSI based on a CMOS process, a manufacturing process of a memory cell such as a general-purpose DRAM. It is accompanied by difficult process development to load a DRAM using a chip. Thus, a DRAM having a planar capacitor structure as a memory capacitor has been proposed and developed (for example, Patent Document 1). Hereinafter, the outline will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a diagram for explaining a memory cell of a DRAM.

図9において、アクセストランジスタ31とメモリセルキャパシタ32は、共にPチャネル型トランジスタである。アクセストランジスタ31のゲート電極はワードライン(WL)33に接続され、ドレイン電極はビットライン(BL)34に接続されている。メモリセルキャパシタ32のソース電極とドレイン電極とは共通にアクセストランジスタ31のソース電極に接続され、ゲート電極には、セルプレート電位VCPが印加されている。   In FIG. 9, both the access transistor 31 and the memory cell capacitor 32 are P-channel transistors. The gate electrode of the access transistor 31 is connected to the word line (WL) 33, and the drain electrode is connected to the bit line (BL) 34. The source electrode and the drain electrode of the memory cell capacitor 32 are commonly connected to the source electrode of the access transistor 31, and the cell plate potential VCP is applied to the gate electrode.

データの書き込みは、図示しないセンスアンプからBL34に書込データの電位を与えると共に、WL33を活性化させてアクセストランジスタ31をオン動作させることで、アクセストランジスタ31を介してメモリセルキャパシタ32に書き込む。また、データの読み出しは、WL33を活性化させてアクセストランジスタ31をオン動作させることで、メモリセルキャパシタ32に蓄積された電荷をアクセストランジスタ31を介してBL34に取り出して図示しないセンスアンプに入力しビットデータを取得する。このように、図9に示すメモリセルは、DRAMとして動作する。   Data is written to the memory cell capacitor 32 via the access transistor 31 by applying the potential of the write data to the BL 34 from a sense amplifier (not shown) and activating the WL 33 to turn on the access transistor 31. Further, data is read by activating WL33 and turning on the access transistor 31, thereby taking out the charge accumulated in the memory cell capacitor 32 to the BL34 via the access transistor 31 and inputting it to a sense amplifier (not shown). Get bit data. As described above, the memory cell shown in FIG. 9 operates as a DRAM.

ここで、図9に示すメモリセルでは、時間の経過とともにメモリセルキャパシタ32に書き込んだデータ(電荷)が様々なリーク電流によって失われてしまうので、リフレッシュ動作をしなければならないが、そのリフレッシュ動作の間隔が短いと消費電流が大きくなる。したがって、リーク電流を抑制しリフレッシュ動作の間隔を広げることが重要である。特に、アクセストランジスタ31のチャネルを介したリーク(オフリーク)を抑制することが重要である。   Here, in the memory cell shown in FIG. 9, since data (charge) written in the memory cell capacitor 32 is lost due to various leak currents as time elapses, a refresh operation must be performed. If the interval is short, the current consumption increases. Therefore, it is important to suppress the leakage current and widen the refresh operation interval. In particular, it is important to suppress leakage (off leakage) through the channel of the access transistor 31.

そのため、図9に示すように、BL34の振幅電圧は、電源電圧VDDS〜接地電位VSSの範囲であるが、アクセストランジスタ31のゲート電極を制御するWL33の振幅電圧は、電圧VPP〜電圧VBBの範囲である。ここで、電圧VPPは、Vtp1=0.2V〜0.5Vなる電圧Vtp1を電源電圧VDDSに加算した電圧(VPP=VDD+Vtp1)である。この電源電圧VDDSを少し昇圧した電圧VPPをアクセストランジスタ31のゲート電極に印加することによってアクセストランジスタ31のオフリークが抑制できるようになる。   Therefore, as shown in FIG. 9, the amplitude voltage of BL34 is in the range of power supply voltage VDDS to ground potential VSS, but the amplitude voltage of WL33 that controls the gate electrode of access transistor 31 is in the range of voltage VPP to voltage VBB. It is. Here, the voltage VPP is a voltage (VPP = VDD + Vtp1) obtained by adding a voltage Vtp1 of Vtp1 = 0.2V to 0.5V to the power supply voltage VDDS. By applying voltage VPP obtained by slightly boosting power supply voltage VDDS to the gate electrode of access transistor 31, off-leakage of access transistor 31 can be suppressed.

また、アクセストランジスタ31はPチャネル型トランジスタであるので、BL34の接地電位VSSを読み書きするために、WL33の活性時には、アクセストランジスタ31の閾値電圧の絶対値近傍の値をVtp2(Vtp2=0.2V〜0.5V)とすると、電圧VBBは、VBB=VSS−Vtp2に設定されている。これによって、接地電位VSSレベルの十分な書き込みが行える。   Further, since the access transistor 31 is a P-channel transistor, the value near the absolute value of the threshold voltage of the access transistor 31 is set to Vtp2 (Vtp2 = 0.2V) when WL33 is active in order to read / write the ground potential VSS of BL34. ˜0.5 V), the voltage VBB is set to VBB = VSS−Vtp2. Thus, sufficient writing of the ground potential VSS level can be performed.

なお、電圧VPPや電圧VBBは、通常、チップの外部から与えられるのではなく、外部から与えられる電源電圧VDD,接地電位VSSから生成するようにしている。すなわち、内部電源として、VPP=VDD+Vtp1なる電圧VPPを発生するVPP発生回路と、VBB=VSS−Vtp2なる電圧VBBを発生するVBB発生回路とを備えている。   Note that the voltage VPP and the voltage VBB are usually not generated from the outside of the chip, but are generated from the power supply voltage VDD and the ground potential VSS supplied from the outside. That is, the internal power supply includes a VPP generation circuit that generates a voltage VPP of VPP = VDD + Vtp1, and a VBB generation circuit that generates a voltage VBB of VBB = VSS−Vtp2.

つまり、ワードライン制御回路は、正極電源であるVPP発生回路から電圧VPPの供給を受け、また負極電源であるVBB発生回路から電圧VBBの供給を受け、メモリセルのワードライン(WL33)の電圧を、電圧VPP〜電圧VBBの範囲に駆動するための制御回路であり、種々の回路構成のものが使用されている。   In other words, the word line control circuit receives the supply of the voltage VPP from the VPP generation circuit which is a positive power supply and the supply of the voltage VBB from the VBB generation circuit which is a negative power supply, and sets the voltage of the word line (WL33) of the memory cell. , A control circuit for driving in a voltage VPP to voltage VBB range, and various circuit configurations are used.

特開2003−92364号公報JP 2003-92364 A 特開平10−241361号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-241361

ところで、ワードラインのノードは、複数のメモリアクセストランジスタのゲート電極が接続され、更に、それらの配線による寄生容量も加わり、大きな容量になっており、メモリセルをアクセスしないワードラインの非活性時には、電圧VPPで充電されている。そのため、メモリセルをアクセスするワードラインの活性時に、ワードラインを電圧VPPから電圧VBBに駆動するとき、電圧VBBを発生するVBB発生回路に大きな放電電流が流れてしまう。その結果、発生する電圧VBBが不安定になり、VBB発生回路の消費電流が大きくなるという問題がある。なお、特許文献2では、ワードラインの非活性時にVBB発生回路の消費電流を低減する方法が開示されている。   By the way, the node of the word line is connected to the gate electrodes of a plurality of memory access transistors, and further, the parasitic capacitance due to these wirings is added, resulting in a large capacitance. When the word line that does not access the memory cell is inactive, The battery is charged with the voltage VPP. Therefore, when the word line for accessing the memory cell is activated, when the word line is driven from the voltage VPP to the voltage VBB, a large discharge current flows through the VBB generation circuit that generates the voltage VBB. As a result, the generated voltage VBB becomes unstable, and there is a problem that the current consumption of the VBB generating circuit increases. Patent Document 2 discloses a method for reducing the current consumption of the VBB generation circuit when the word line is inactive.

この発明は、上記に鑑みてなされたものであり、ワードラインの活性時に電圧VBBのノードに流れる電流を抑制する機構を設け、より安定化した電圧VBBによってワードラインを活性化することができるワードライン制御回路を得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and is provided with a mechanism that suppresses a current flowing to the node of the voltage VBB when the word line is activated so that the word line can be activated by the more stabilized voltage VBB. An object is to obtain a line control circuit.

上述した目的を達成するために、この発明は、半導体記憶装置のメモリセルにおけるアクセストランジスタが、スタンバイ時では接地電位よりも高い第1電圧が印加され、前記メモリセルをアクセスする活性化時では接地電位よりも低い第2電圧が印加される場合において、前記アクセストランジスタに接続されるワードラインの電圧レベルを、活性化時では、スタンバイ終了に応答して前記第1電圧から接地電位のレベルに遷移させ、その後に発生する所定のタイミング信号に応答して接地電位から前記第2電圧のレベルに遷移させる遷移制御手段を備えることを特徴とする。   In order to achieve the above-described object, according to the present invention, a first voltage higher than a ground potential is applied to an access transistor in a memory cell of a semiconductor memory device in a standby state, and a ground voltage is applied to activate the access to the memory cell. When a second voltage lower than the potential is applied, the voltage level of the word line connected to the access transistor transitions from the first voltage to the ground potential level in response to the end of standby when activated. And transition control means for making a transition from the ground potential to the level of the second voltage in response to a predetermined timing signal generated thereafter.

この発明によれば、ワードラインの活性時に第2電圧を発生する回路に流れる放電電流は、接地電位と第2電圧との差分に相当する電流となり、低減することができる。したがって、活性化時のワードラインの電圧レベルが不安定化するのを防ぐことができ、また消費電流の低減を図ることができる。   According to the present invention, the discharge current flowing through the circuit that generates the second voltage when the word line is activated becomes a current corresponding to the difference between the ground potential and the second voltage, and can be reduced. Accordingly, it is possible to prevent the voltage level of the word line at the time of activation from becoming unstable, and to reduce current consumption.

この発明によれば、活性化時のワードラインの電圧レベルが不安定化するのを防ぐことができ、また消費電流の低減を図ることができるという効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to prevent the voltage level of the word line at the time of activation from becoming unstable and to reduce the current consumption.

以下に図面を参照して、この発明にかかるワードライン制御回路の好適な実施の形態を詳細に説明する。   Exemplary embodiments of a word line control circuit according to the present invention will be explained below in detail with reference to the drawings.

実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1によるワードライン制御回路の構成を示す回路図である。図1において、2入力のNAND回路1の入力端には、アドレス信号Xa,Xbが印加される。このNAND回路1の出力端は、Nチャネル型トランジスタ(以降「NTR」と記す)2のソース電極に接続されている。NTR2のゲート電極にはアドレス信号Xcが印加され、バックゲートは接地(電位VSS)に接続されている。NTR2のドレイン電極は、Pチャネル型トランジスタ(以降「PTR」と記す)3,4の各ドレイン電極と、PTR5,NTR6の各ゲート電極とに接続されている。この接続ラインを以降「ノードA」と記す。
Embodiment 1 FIG.
1 is a circuit diagram showing a configuration of a word line control circuit according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, address signals Xa and Xb are applied to input terminals of a two-input NAND circuit 1. The output terminal of the NAND circuit 1 is connected to the source electrode of an N-channel transistor (hereinafter referred to as “NTR”) 2. An address signal Xc is applied to the gate electrode of NTR2, and the back gate is connected to the ground (potential VSS). The drain electrode of NTR2 is connected to the drain electrodes of P-channel transistors (hereinafter referred to as “PTR”) 3 and 4 and the gate electrodes of PTR5 and NTR6. This connection line is hereinafter referred to as “node A”.

PTR3のソース電極は、バックゲートと共に電源(電圧VPP)に接続され、ゲート電極にはワードラインリセット信号RST_nが印加される。PTR4のソース電極は、バックゲートと共に電源(電圧VPP)に接続され、ゲート電極はPTR5,NTR6の共通接続されたドレイン電極に接続されている。PTR5のソース電極は、バックゲートと共に電源(電圧VPP)に接続され、NTR6のソース電極は、バックゲートと共に接地(電位VSS)に接続されている。   The source electrode of PTR3 is connected to the power supply (voltage VPP) together with the back gate, and the word line reset signal RST_n is applied to the gate electrode. The source electrode of PTR4 is connected to the power supply (voltage VPP) together with the back gate, and the gate electrode is connected to the commonly connected drain electrodes of PTR5 and NTR6. The source electrode of PTR5 is connected to the power supply (voltage VPP) together with the back gate, and the source electrode of NTR6 is connected to the ground (potential VSS) together with the back gate.

PTR5,NTR6の共通接続されたドレイン電極はPTR7のソース電極とPTR10のゲート電極とNTR12のゲート電極とに接続されている。この接続ラインを以降「ノードB」と記す。PTR10のソース電極は、バックゲートと共に電源(電圧VPP)に接続されている。   The commonly connected drain electrodes of PTR5 and NTR6 are connected to the source electrode of PTR7, the gate electrode of PTR10, and the gate electrode of NTR12. This connection line is hereinafter referred to as “node B”. A source electrode of the PTR 10 is connected to a power source (voltage VPP) together with a back gate.

PTR7のバックゲートは電源(電圧VPP)に接続され、ドレイン電極はNTR8のドレイン電極とNTR9のゲート電極とに接続されている。また、PTR7のゲート電極は、NAND回路13の出力端とNTR11のゲート電極との接続ラインに接続されている。この接続ラインを以降「ノードC」と記す。   The back gate of PTR 7 is connected to the power supply (voltage VPP), and the drain electrode is connected to the drain electrode of NTR 8 and the gate electrode of NTR 9. The gate electrode of the PTR 7 is connected to a connection line between the output terminal of the NAND circuit 13 and the gate electrode of the NTR 11. This connection line is hereinafter referred to as “node C”.

PTR10のドレイン電極は、NTR9のドレイン電極とNTR8のゲート電極とNTR11のドレイン電極とに接続されている。この接続端にワードラインWLが接続されている。NTR8のソース電極およびバックゲートと、NTR9のソース電極およびバックゲートとは、共通に電源(電圧VBB)に接続されている。   The drain electrode of PTR10 is connected to the drain electrode of NTR9, the gate electrode of NTR8, and the drain electrode of NTR11. A word line WL is connected to this connection end. The source electrode and back gate of NTR 8 and the source electrode and back gate of NTR 9 are commonly connected to a power supply (voltage VBB).

NTR11のソース電極はNTR12のドレイン電極に接続されている。また、NTR11のバックゲートは、NTR12のバックゲートおよびソース電極と共に接地(電位VSS)に接続されている。NAND回路13の入力端には、横列ブロック選択信号RBSとタイミング信号ASDとが印加される。   The source electrode of NTR11 is connected to the drain electrode of NTR12. The back gate of the NTR 11 is connected to the ground (potential VSS) together with the back gate and the source electrode of the NTR 12. A row block selection signal RBS and a timing signal ASD are applied to the input terminal of the NAND circuit 13.

次に、図1と図2を参照して以上のように構成される実施の形態1によるワードライン制御回路の動作について説明する。なお、図2は、図1に示すワードライン制御回路の動作を説明する波形図である。アドレス信号Xa,Xb,Xcは、図示しないアレイコントロール回路に含まれるアドレスプリデコード回路にて生成されるアドレス信号である。スタンバイ状態では、共に接地電位VSSレベルである。そして、アクセス時では、まず、アドレス信号Xa,Xbが電源電圧VDDレベルに立ち上がり、その後、アドレス信号Xcが電源電圧VDDレベルに立ち上がるように生成される。   Next, the operation of the word line control circuit according to the first embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a waveform diagram for explaining the operation of the word line control circuit shown in FIG. Address signals Xa, Xb, and Xc are address signals generated by an address predecode circuit included in an array control circuit (not shown). In the standby state, both are at the ground potential VSS level. At the time of access, first, the address signals Xa and Xb are generated to rise to the power supply voltage VDD level, and then the address signal Xc is generated to rise to the power supply voltage VDD level.

また、ワードラインリセット信号RST_nは、上記のアレイコントロール回路にて生成されるリセット信号であり、リセット時では接地電位VSSレベルであり、その解除時には電圧VPPのレベルになる。加えて、この実施の形態による横列ブロック選択信号RBSとタイミング信号ASDは、上記のアレイコントロール回路にて生成される制御信号である。   The word line reset signal RST_n is a reset signal generated by the array control circuit, and is at the ground potential VSS level at the time of resetting and at the voltage VPP level at the time of release. In addition, the row block selection signal RBS and the timing signal ASD according to this embodiment are control signals generated by the array control circuit.

すなわち、横列ブロック選択信号RBSは、与えられたアドレス(Xa,Xb,Xc)に対応するワードライン制御回路が含まれる横列ブロックを選択指定するために生成される。また、タイミング信号ASDは、ワードラインWLを接地電位VSSレベルに遷移させるタイミングを決定するために生成される。両者は、共に、スタンバイ状態では接地電位VSSのレベルであり、アクセス時には電源電圧VDDのレベルになる。   That is, the row block selection signal RBS is generated to select and designate a row block including a word line control circuit corresponding to a given address (Xa, Xb, Xc). The timing signal ASD is generated to determine the timing for transitioning the word line WL to the ground potential VSS level. Both are at the level of the ground potential VSS in the standby state and at the level of the power supply voltage VDD at the time of access.

さて、スタンバイ状態では、ワードラインリセット信号RST_nによるリセット処理が実行されるので、PTR3は、オン動作状態になり、ノードAは電圧VPPのレベルにプリチャージしている。これによって、NTR6がオン動作状態にあるので、ノードBは接地電位VSSのレベルになっている。PTR10は、オン動作状態にあり、ワードラインWLは、電圧VPPのレベルになる。   Now, in the standby state, the reset process by the word line reset signal RST_n is executed, so that the PTR 3 is in the ON operation state and the node A is precharged to the level of the voltage VPP. As a result, since the NTR 6 is in the ON operation state, the node B is at the level of the ground potential VSS. The PTR 10 is in an ON operation state, and the word line WL is at the level of the voltage VPP.

この状態では、横列ブロック選択信号RBSとタイミング信号ASDは、共に接地電位VSSのレベルにあるので、ノードCは、電源電圧VDDのレベルになっている。その結果、PTR7はオフ動作状態、NTR8はオン動作状態であり、NTR9は確実にオフ動作を維持するので、ワードラインWLは、電圧VPPのレベルにセットされる。そして、NTR11はオン動作状態にあるが、ノードBが接地電位VSSのレベルであることによってNTR12がオフ動作をしているので、ワードラインWLと接地(電位VSS)とは接続されない。   In this state, both the row block selection signal RBS and the timing signal ASD are at the level of the ground potential VSS, so that the node C is at the level of the power supply voltage VDD. As a result, PTR7 is in the off operation state, NTR8 is in the on operation state, and NTR9 reliably maintains the off operation, so that the word line WL is set to the level of the voltage VPP. Although the NTR 11 is in the ON operation state, the NTR 12 is OFF because the node B is at the level of the ground potential VSS. Therefore, the word line WL and the ground (potential VSS) are not connected.

アクセスが開始されると、まず、ワードラインリセット信号RST_nが電圧VPPのレベルに立ち上がり、リセット状態が解除される。これによって、PTR3がオフ動作を行う。しかし、PTR4がオン動作を継続するので、ノードAのレベルは、電圧VPPのレベルに維持される。所定のタイミング後、アドレス信号Xa,Xbが電源電圧VDDのレベルに立ち上がり、少し遅れてアドレス信号Xcが電源電圧VDDのレベルに立ち上がるように生成される。   When the access is started, first, the word line reset signal RST_n rises to the level of the voltage VPP, and the reset state is released. As a result, the PTR 3 performs an off operation. However, since the PTR 4 continues the on operation, the level of the node A is maintained at the level of the voltage VPP. After a predetermined timing, the address signals Xa and Xb are generated to rise to the level of the power supply voltage VDD, and the address signal Xc is generated to rise to the level of the power supply voltage VDD with a slight delay.

その結果、ノードAは、アドレス信号Xcが電源電圧VDDのレベルに立ち上がるタイミングで接地電位VSSのレベルに遷移するので、NTR6がオフ動作を行い、PTR5がオン動作を行う。これによって、ノードBは、電圧VPPのレベルに遷移し、PTR10はオフ動作を行う。   As a result, since the node A transitions to the level of the ground potential VSS at the timing when the address signal Xc rises to the level of the power supply voltage VDD, the NTR 6 performs the off operation and the PTR 5 performs the on operation. As a result, the node B transitions to the level of the voltage VPP, and the PTR 10 performs the off operation.

ここで、横列ブロック選択信号RBSは、ワードラインリセット信号RST_nが電圧VPPのレベルに立ち上がるタイミングで電源電圧VDDのレベルに立ち上がるが、タイミング信号ASDは、アドレス信号Xcが電源電圧VDDのレベルに立ち上がるタイミング以降で接地電位VSSレベルから電源電圧VDDのレベルに立ち上がるので、上記のようにノードBが電圧VPPのレベルに遷移するタイミングでは、ノードCのレベルは、依然として電源電圧VDDのレベルのままである。   Here, the row block selection signal RBS rises to the level of the power supply voltage VDD at the timing when the word line reset signal RST_n rises to the level of the voltage VPP, but the timing signal ASD is the timing at which the address signal Xc rises to the level of the power supply voltage VDD. Thereafter, the level rises from the ground potential VSS level to the level of the power supply voltage VDD. Therefore, at the timing when the node B transitions to the level of the voltage VPP as described above, the level of the node C remains the level of the power supply voltage VDD.

したがって、PTR7は、オン動作を行わずオフ動作状態を維持するので、NTR9のゲート電極にはノードBの電圧VPPは伝わらず、NTR9はオフ動作状態を維持する。つまり、ワードラインWLは電源(電圧VBB)に接続されない。一方、ノードBが電圧VPPのレベルに遷移すると、NTR12がオン動作を行う。NTR11はオン動作状態を維持しているので、ワードラインWLは、NTR11,NTR12を介して接地(電位VSS)に接続され、電圧VPPから接地電位VSSのレベルに遷移する。   Therefore, the PTR 7 does not perform the on operation and maintains the off operation state, so that the voltage VPP of the node B is not transmitted to the gate electrode of the NTR 9 and the NTR 9 maintains the off operation state. That is, the word line WL is not connected to the power supply (voltage VBB). On the other hand, when the node B transitions to the level of the voltage VPP, the NTR 12 performs an on operation. Since the NTR 11 maintains the ON operation state, the word line WL is connected to the ground (potential VSS) via the NTR 11 and NTR 12 and transits from the voltage VPP to the level of the ground potential VSS.

図9に示したメモリセルにおいて、アクセストランジスタ31は、WL33が接地電位VSSのレベルにある状態でもオン動作を行うので、BL34にはデータが送出され、センスアンプに入力する。つまり、WL33が接地電位VSSのレベルにある状態でも読み出しは可能である。   In the memory cell shown in FIG. 9, since the access transistor 31 is turned on even when WL33 is at the level of the ground potential VSS, data is sent to BL34 and input to the sense amplifier. That is, reading can be performed even when WL33 is at the level of the ground potential VSS.

しかし、WL33が接地電位VSSのレベルにある状態では、VSSレベルのデータの書き込みは行えない。アクセストランジスタ31の書込時の閾値を超えないからである。そこで、図示しないアレイコントロール回路では、アドレス信号Xa,Xb,Xcを電源電圧VDDのレベルに立ち上げた後、所定の時間経過後にタイミング信号ASDを接地電位VSSのレベルから電源電圧VDDのレベルに立ち上げるようにしている。   However, in a state where WL33 is at the level of the ground potential VSS, data at the VSS level cannot be written. This is because the threshold value during writing of the access transistor 31 is not exceeded. Therefore, in an array control circuit (not shown), the address signals Xa, Xb, and Xc are raised to the level of the power supply voltage VDD, and then the timing signal ASD is raised from the level of the ground potential VSS to the level of the power supply voltage VDD after a predetermined time has elapsed. I try to raise it.

タイミング信号ASDが電源電圧VDDのレベルに立ち上がると、ノードCが接地電位VSSのレベルに立ち下がるので、PTR7はオン動作状態になり、NTR11はオフ動作状態になる。NTR11がオフ動作状態になることで、ワードラインWLが接地電位VSSから切り離される。同時に、PTR7がオン動作状態になるので、NTR9がノードBの電圧VPPレベルによってオン動作状態になり、ワードラインWLがNTR9を介して電源(電圧VBB)に接続され、電圧VBBのレベルに遷移する。これによって、ワードラインWLが電圧VBBのレベルに活性化された状態になり、選択されたメモリセルに対して接地電位VSSレベルでの十分な書き込みが行われる。   When the timing signal ASD rises to the level of the power supply voltage VDD, the node C falls to the level of the ground potential VSS, so that the PTR 7 is turned on and the NTR 11 is turned off. When the NTR 11 is turned off, the word line WL is disconnected from the ground potential VSS. At the same time, since the PTR 7 is turned on, the NTR 9 is turned on by the voltage VPP level of the node B, and the word line WL is connected to the power supply (voltage VBB) via the NTR 9 and transits to the level of the voltage VBB. . As a result, the word line WL is activated to the level of the voltage VBB, and sufficient writing at the ground potential VSS level is performed on the selected memory cell.

ここで、ワードラインWLの容量をCwとすると、従来のワードライン制御回路では、電圧VPP〜電圧VBBの電位差で生ずる電荷Cw×(VPP−VBB)を電圧VBBのノードに放電していた。これに対し、この実施の形態1では、接地電位VSS〜電圧VBBの電位差で生ずる電荷Cw×(VSS−VBB)を電圧VBBのノードに放電するだけで済むので、放電電流を減らすことができ電圧VBBをより安定化させることができる。   Here, assuming that the capacity of the word line WL is Cw, the conventional word line control circuit discharges the charge Cw × (VPP−VBB) generated by the potential difference between the voltage VPP to the voltage VBB to the node of the voltage VBB. On the other hand, in the first embodiment, it is only necessary to discharge the charge Cw × (VSS−VBB) generated by the potential difference between the ground potential VSS to the voltage VBB to the node of the voltage VBB, so that the discharge current can be reduced. VBB can be further stabilized.

但し、これを可能にするためには、電圧VBBは、−0.6V〜−0.2Vの範囲に設定する必要がある。電圧VBBが−0.6Vよりもマイナス側になると、NTR11のドレイン電極と基板のpn接合とが順バイアスとなり基板からワードラインのノードに電流が流れてしまうからである。また、ノードCが接地電位VSSのレベルであるので、接地電位VSS〜電圧VBBの電位差がNTR11の閾値電圧Vthよりも小さくなるように設定し、NTR11がオン動作状態にならないようにしておく必要がある。   However, in order to make this possible, the voltage VBB needs to be set in a range of -0.6V to -0.2V. This is because when the voltage VBB is on the minus side of −0.6 V, the drain electrode of the NTR 11 and the pn junction of the substrate become a forward bias, and a current flows from the substrate to the node of the word line. Further, since the node C is at the level of the ground potential VSS, it is necessary to set the potential difference between the ground potential VSS and the voltage VBB to be smaller than the threshold voltage Vth of the NTR 11 so that the NTR 11 is not turned on. is there.

したがって、この実施の形態1によれば、電圧VBBの値およびノードCの電圧レベルによって駆動されるNTR11の閾値電圧を適切に設定することにより、ワードラインの活性化時に、電圧VPPから直接電圧VBBに遷移させるのではなく、途中の接地電位VSSも遷移レベルとして採用し、読み出し書き込み時は、電圧VPPから一旦接地電位VSSに遷移させ、その後、接地電位VSSから電圧VBBに遷移させるように構成できるので、電圧VBBを発生する回路に対する放電電流を減らすことができ、電圧VBBの安定化および消費電流の低減を図ることができる。   Therefore, according to the first embodiment, by appropriately setting the threshold voltage of NTR 11 driven by the value of voltage VBB and the voltage level of node C, voltage VBB is directly applied from voltage VPP when the word line is activated. In addition, the ground potential VSS in the middle is also adopted as the transition level, and at the time of reading and writing, the voltage VPP is temporarily changed to the ground potential VSS, and then the ground potential VSS is changed to the voltage VBB. Therefore, it is possible to reduce the discharge current for the circuit that generates the voltage VBB, and to stabilize the voltage VBB and reduce the current consumption.

実施の形態2.
図3は、この発明の実施の形態2によるワードライン制御回路の構成を示す回路図である。なお、図3では、図1(実施の形態1)に示した構成要素と同一ないしは同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、実施の形態2に関わる部分を中心に説明する。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a word line control circuit according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 3, the same reference numerals are given to components that are the same as or equivalent to the components shown in FIG. 1 (Embodiment 1). Here, the description will focus on the parts related to the second embodiment.

すなわち、図3に示すように、実施の形態2では、NTR11,NTR12のバックゲートは、接地(電位VSS)に接続するのではなく、電源(電圧VBB)に接続されている。   That is, as shown in FIG. 3, in the second embodiment, the back gates of NTR11 and NTR12 are connected not to ground (potential VSS) but to the power supply (voltage VBB).

このように、NTR11,NTR12のバックゲートの電位を電圧VBBのレベルに設定する構成とすれば、NTR11のドレイン電極のpn接合が順バイアスになるので、基板からワードラインWLに向かって流れる電流を阻止することができる。但し、これを実現可能とするためには、ノードCは、接地電位VSSのレベルであるので、電圧VSS〜電圧VBB間の電位差はNTR11の閾値電圧よりも小さいことが必要である。   Thus, if the back gate potential of NTR11 and NTR12 is set to the level of voltage VBB, the pn junction of the drain electrode of NTR11 is forward biased, so that the current flowing from the substrate toward the word line WL is reduced. Can be blocked. However, in order to realize this, since the node C is at the level of the ground potential VSS, the potential difference between the voltage VSS and the voltage VBB needs to be smaller than the threshold voltage of the NTR11.

実施の形態3.
図4は、この発明の実施の形態3によるワードライン制御回路の構成を示す回路図である。なお、図4では、図1(実施の形態1)に示した構成要素と同一ないしは同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、実施の形態3に関わる部分を中心に説明する。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a word line control circuit according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 4, the same or similar components as those shown in FIG. 1 (Embodiment 1) are denoted by the same reference numerals. Here, the description will be focused on the portion related to the third embodiment.

図4に示すように、実施の形態3では、図1(実施の形態1)に示した構成において、NTR8,NTR9のソース電極およびバックゲートに与える電位に変更が加えられている。すなわち、NTR8,NTR9の各ソース電極は、電源(電圧VBB)に接続されるが、NTR8,NTR9の各バックゲートは、電源(電圧VBB)ではなく、接地(電位VSS)に接続されている。   As shown in FIG. 4, in the third embodiment, the potentials applied to the source electrodes and back gates of NTR8 and NTR9 are changed in the configuration shown in FIG. 1 (first embodiment). That is, the source electrodes of NTR8 and NTR9 are connected to the power supply (voltage VBB), but the back gates of NTR8 and NTR9 are connected to the ground (potential VSS) instead of the power supply (voltage VBB).

このように、NTR8,NTR9のバックゲートの電位を接地電位VSSのレベルに設定する構成とすれば、回路を構成するNTRの基板は、全て接地電位VSSとなるので、VSS基板とVBB基板とを電気的に絶縁するためのトリプルウエル構造を必要としなくなる。そのため、トリプルウエル構造を作成するためのプロセス工程が省略できるので、チップの製造コストを下げることができる。   In this way, if the NTR8 and NTR9 back gate potentials are set to the level of the ground potential VSS, the NTR substrates constituting the circuit are all at the ground potential VSS, so the VSS substrate and the VBB substrate are connected to each other. A triple well structure for electrical insulation is not required. Therefore, the process steps for creating the triple well structure can be omitted, and the manufacturing cost of the chip can be reduced.

但し、NTR8,NTR9のバックゲートの電位を接地電位VSSのレベルに設定する構成とする場合は、電圧VBBの電源に接続されているので、ソース・ドレイン間でpn順方向に電流が流れる可能性がある。それを阻止するため、電圧VBBは、pn接合の障壁閾値を超えないように、−0.6Vよりもプラス側に設定する必要がある。   However, when the NTR8 and NTR9 back gate potentials are set to the level of the ground potential VSS, they are connected to the power supply of the voltage VBB, so that a current may flow in the pn forward direction between the source and drain. There is. In order to prevent this, the voltage VBB needs to be set to a plus side with respect to −0.6 V so as not to exceed the barrier threshold of the pn junction.

実施の形態4.
図5は、この発明の実施の形態4によるワードライン制御回路の構成を示す回路図である。なお、図5では、図4(実施の形態3)に示した構成要素と同一ないしは同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、実施の形態4に関わる部分を中心に説明する。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a word line control circuit according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 5, the same or similar components as those shown in FIG. 4 (Embodiment 3) are denoted by the same reference numerals. Here, the description will be focused on the portion related to the fourth embodiment.

すなわち、図5に示すように、実施の形態4によるワードライン制御回路18では、図4(実施の形態3)に示した構成において、NTR8,NTR9の各ソース電極は、電源(電圧VBB)ではなく、負電圧設定回路20の出力端に接続されている。負電圧設定回路20は、横列ブロック選択信号RBSの制御下に負電圧設定信号(以降「VNEGB」と記す)を発生する。   That is, as shown in FIG. 5, in the word line control circuit 18 according to the fourth embodiment, in the configuration shown in FIG. 4 (third embodiment), the source electrodes of NTR8 and NTR9 are not connected to the power source (voltage VBB). Rather, it is connected to the output terminal of the negative voltage setting circuit 20. The negative voltage setting circuit 20 generates a negative voltage setting signal (hereinafter referred to as “VNEGB”) under the control of the row block selection signal RBS.

負電圧設定回路20について説明する。すなわち、図5において、横列ブロック選択信号RBSは、PTR21とNTR22の各ゲート電極に印加される。PTR21のソース電極はバックゲートと共に電源(電圧VDD)に接続され、NTR22のソース電極はバックゲートと共に接地(電位VSS)に接続されている。PTR21とNTR22の各ドレイン電極は、PTR23とNTR24の各ゲート電極に接続されている。   The negative voltage setting circuit 20 will be described. That is, in FIG. 5, the row block selection signal RBS is applied to each gate electrode of the PTR 21 and the NTR 22. The source electrode of the PTR 21 is connected to the power supply (voltage VDD) together with the back gate, and the source electrode of the NTR 22 is connected to the ground (potential VSS) together with the back gate. The drain electrodes of PTR21 and NTR22 are connected to the gate electrodes of PTR23 and NTR24.

PTR23のソース電極はバックゲートと共に電源(電圧VDD)に接続され、NTR24のソース電極はバックゲートと共に電源(電圧VBB)に接続されている。PTR23とNTR24の各ドレイン電極は、NTR25のゲート電極に接続されている。NTR25のソース電極はバックゲートと共に電源(電圧VBB)に接続されている。そして、NTR25のドレイン電極はNTR26のドレイン電極およびベース電極に接続され、VNEGBの出力端を構成し、NTR8,NTR9の各ソース電極が接続される。この接続ラインをVNEGBノードと記す。NTR26のソース電極は接地(電位VSS)に接続され、バックゲートは電源(電圧VBB)に接続されている。   The source electrode of the PTR 23 is connected to the power supply (voltage VDD) together with the back gate, and the source electrode of the NTR 24 is connected to the power supply (voltage VBB) together with the back gate. The drain electrodes of PTR 23 and NTR 24 are connected to the gate electrode of NTR 25. A source electrode of the NTR 25 is connected to a power source (voltage VBB) together with a back gate. The drain electrode of NTR25 is connected to the drain electrode and base electrode of NTR26, constitutes the output end of VNEGB, and the source electrodes of NTR8 and NTR9 are connected. This connection line is referred to as a VNEGB node. The source electrode of the NTR 26 is connected to the ground (potential VSS), and the back gate is connected to the power supply (voltage VBB).

次に、図5、図6を参照して、動作について説明する。なお、図6は、図5に示すワードライン制御回路の動作を説明する波形図である。図5、図6において、スタンバイ状態では、ワードラインリセット信号RST_nによるリセット処理が実行されるので、PTR3は、オン動作状態になり、ノードAは電圧VPPのレベルにプリチャージしている。これによって、NTR6がオン動作状態にあるので、ノードBは接地電位VSSのレベルになっている。PTR10は、オン動作状態にあり、ワードラインWLは、電圧VPPのレベルになる。   Next, the operation will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a waveform diagram for explaining the operation of the word line control circuit shown in FIG. 5 and 6, in the standby state, the reset process is executed by the word line reset signal RST_n, so that the PTR 3 is in the ON operation state, and the node A is precharged to the level of the voltage VPP. As a result, since the NTR 6 is in the ON operation state, the node B is at the level of the ground potential VSS. The PTR 10 is in an ON operation state, and the word line WL is at the level of the voltage VPP.

この状態では、横列ブロック選択信号RBSとタイミング信号ASDは、共に接地電位VSSのレベルにあるので、ノードCは、電源電圧VDDのレベルになっている。その結果、PTR7はオフ動作状態、NTR8はオン動作状態であり、NTR9は確実にオフ動作を維持するので、ワードラインWLは、電圧VPPのレベルにセットされる。そして、NTR11はオン動作状態にあるが、ノードBが接地電位VSSのレベルであることによってNTR12がオフ動作をしているので、ワードラインWLと接地(電位VSS)とは接続されない。   In this state, both the row block selection signal RBS and the timing signal ASD are at the level of the ground potential VSS, so that the node C is at the level of the power supply voltage VDD. As a result, PTR7 is in the off operation state, NTR8 is in the on operation state, and NTR9 reliably maintains the off operation, so that the word line WL is set to the level of the voltage VPP. Although the NTR 11 is in the on operation state, the NTR 12 is in the off operation when the node B is at the level of the ground potential VSS, so that the word line WL and the ground (potential VSS) are not connected.

負電圧設定回路20では、横列ブロック選択信号RBSが接地電位VSSのレベルにあるときは、PTR21がオン動作状態にある。これによって、NTR24がオン動作状態になりNTR25のゲート電極には電圧VBBが印加され、NTR25はオフ動作状態になる。つまり、VNEGBノードは、電源(電圧VBB)から切り離された状態にある。   In the negative voltage setting circuit 20, when the row block selection signal RBS is at the level of the ground potential VSS, the PTR 21 is in an on operation state. As a result, the NTR 24 is turned on, the voltage VBB is applied to the gate electrode of the NTR 25, and the NTR 25 is turned off. That is, the VNEGB node is disconnected from the power supply (voltage VBB).

アクセスが開始されると、実施の形態1にて説明したように、まず、ワードラインリセット信号RST_nが電圧VPPのレベルに立ち上がり、リセット状態が解除される。また、横列ブロック選択信号RBSは、ワードラインリセット信号RST_nが電圧VPPのレベルに立ち上がるタイミングで電源電圧VDDのレベルに立ち上がる。そうすると、負電圧設定回路20では、NTR22がオン動作を行い、PTR23をオン動作させるので、NTR25は、ゲート電極に電源電圧VDDが印加されオン動作状態になる。これによって、VNEGBノードがNTR25を介して電源(電圧VBB)に接続され、電圧VBBのレベルに遷移する。   When the access is started, as described in the first embodiment, first, the word line reset signal RST_n rises to the level of the voltage VPP, and the reset state is released. The row block selection signal RBS rises to the level of the power supply voltage VDD at the timing when the word line reset signal RST_n rises to the level of the voltage VPP. As a result, in the negative voltage setting circuit 20, the NTR 22 is turned on and the PTR 23 is turned on, so that the power supply voltage VDD is applied to the gate electrode of the NTR 25 and the NTR 25 is turned on. As a result, the VNEGB node is connected to the power supply (voltage VBB) via the NTR 25 and transits to the level of the voltage VBB.

その後、実施の形態1にて説明したように、図示しないアレイコントロール回路にて、アドレス信号Xa,Xbが電源電圧VDDのレベルに立ち上がり、少し遅れてアドレス信号Xcが電源電圧VDDのレベルに立ち上がるように生成される。ワードラインWLは、NTR11,NTR12を介して接地(電位VSS)に接続され、電圧VPPのレベルから接地電位VSSのレベルに遷移する。また、図示しないアレイコントロール回路にて、タイミング信号ASDを電源電圧VDDのレベルに立ち上げる操作が行われ、ワードラインWLが接地電位VSSのレベルから電圧VBBのレベルに遷移するという動作が同様に行われる。   Thereafter, as described in the first embodiment, the address signals Xa and Xb rise to the level of the power supply voltage VDD and the address signal Xc rises to the level of the power supply voltage VDD with a slight delay in the array control circuit (not shown). Is generated. The word line WL is connected to the ground (potential VSS) via NTR11 and NTR12, and transits from the level of the voltage VPP to the level of the ground potential VSS. Further, the operation of raising the timing signal ASD to the level of the power supply voltage VDD is performed in the array control circuit (not shown), and the operation in which the word line WL is changed from the level of the ground potential VSS to the level of the voltage VBB is similarly performed. Is called.

このように、実施の形態4によれば、横列選択信号によって選択されたとき、ワードラインWLを接地電位のレベルから電圧VBBのレベルに遷移させ、横列選択信号によって選択されないときはワードラインWLを接地電位のレベルに保持することができる。したがって、実施の形態5に示す構成が実現できる。   Thus, according to the fourth embodiment, when selected by the row selection signal, the word line WL is changed from the level of the ground potential to the level of the voltage VBB, and when not selected by the row selection signal, the word line WL is changed. It can be held at the level of ground potential. Therefore, the configuration shown in the fifth embodiment can be realized.

ここで、上記の動作過程におけるスタンバイ時において、VNEGBノードの電位は、スタンバイ状態が継続するとNTR9のオフリーク等によって上昇していくが、NTR26の閾値電圧をVthn1とすると、NTR26によって、VSS+Vthn1の電位にクランプされるので、VSS+Vthn1の電位以上には上昇しない。   Here, at the time of standby in the above operation process, the potential of the VNEGB node rises due to the off-leakage of the NTR 9 when the standby state continues. Since it is clamped, it does not rise above the potential of VSS + Vthn1.

そこで、VNEGBノードの電位がVSS+Vthn1であれば、NTR8に注目すると、NTR8のゲート・ソース間に掛かる電圧は、VPP−(VSS+Vthn1)となる。これに対し、例えば図4に示す場合では、スタンバイ時にNTR8のゲート・ソース間に掛かる電圧は、VPP−VBBとなる。この電圧レベルは電源電圧VDDのレベルよりも大きいので、図4等に示す構成では、トランジスタ(NTR8,NTR9)の信頼性を低下させるおそれがある。   Therefore, if the potential of the VNEGB node is VSS + Vthn1, paying attention to the NTR8, the voltage applied between the gate and the source of the NTR8 is VPP− (VSS + Vthn1). On the other hand, in the case shown in FIG. 4, for example, the voltage applied between the gate and source of the NTR 8 during standby is VPP-VBB. Since this voltage level is higher than the level of the power supply voltage VDD, the configuration shown in FIG. 4 and the like may reduce the reliability of the transistors (NTR8 and NTR9).

つまり、この実施の形態4では、図5に示す構成の負電圧設定回路20が発生するVNEGBをNTR8,NTR9の各ソース電極に印加することにより、スタンバイ時にNTR8,NTR9の各ゲート・ソース間に掛かる電圧を小さくすることができるので、トランジスタ(NTR8,NTR9)の信頼性を向上することができる。   That is, in the fourth embodiment, VNEGB generated by the negative voltage setting circuit 20 having the configuration shown in FIG. 5 is applied to the source electrodes of NTR8 and NTR9, so that the gates and sources of NTR8 and NTR9 are connected during standby. Since the applied voltage can be reduced, the reliability of the transistors (NTR8, NTR9) can be improved.

実施の形態5.
図7は、この発明の実施の形態5によるワードライン制御回路サブブロックの構成を示すブロック図である。図8は、図7に示すワードライン制御回路サブブロックによって構成されるワードライン制御回路ブロックを示す図である。この実施の形態5では、実施の形態4に示したワードライン制御回路を拡張したより一般的な構成例が示されている。
Embodiment 5 FIG.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a word line control circuit sub-block according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 8 is a diagram showing a word line control circuit block configured by the word line control circuit sub-block shown in FIG. In the fifth embodiment, a more general configuration example in which the word line control circuit shown in the fourth embodiment is expanded is shown.

図7において、ワードライン制御回路サブブロック30は、n個のワードライン制御回路18と、n個のワードライン制御回路18それぞれのVNEGB端子(NTR8,NTR9の各ソース電極)が並列に接続される負電圧設定回路20とで構成される。負電圧設定回路20を制御する横列ブロック選択信号RBSは、このワードライン制御回路サブブロック30を選択するときに電源電圧VDDに立ち上がる。つまり活性化する。非選択のときは接地電位VSSのレベルである。   In FIG. 7, in the word line control circuit sub-block 30, n word line control circuits 18 and VNEGB terminals (source electrodes of NTR8 and NTR9) of each of the n word line control circuits 18 are connected in parallel. And a negative voltage setting circuit 20. The row block selection signal RBS that controls the negative voltage setting circuit 20 rises to the power supply voltage VDD when the word line control circuit sub-block 30 is selected. That is, it activates. When not selected, it is at the level of the ground potential VSS.

実施の形態4にて説明したように、横列ブロック選択信号RBSが活性化すると、VNEGB=VBBとなる。また、非選択時では、VNEGB=VSS+Vthn1にクランプされる。このようなVNEGBがn個のワードライン制御回路18それぞれのVNEGB端子、つまり図5に示したNTR8,NTR9の各ソース電極に印加される。   As described in the fourth embodiment, when the row block selection signal RBS is activated, VNEGB = VBB. Further, when not selected, it is clamped to VNEGB = VSS + Vthn1. Such VNEGB is applied to the VNEGB terminals of each of the n word line control circuits 18, that is, the source electrodes of NTR8 and NTR9 shown in FIG.

図8において、ワードライン制御回路ブロック40は、n個のワードライン制御回路18を含むm個のワードライン制御回路サブブロック30にて構成される。m個のワードライン制御回路サブブロック30には、横列ブロック選択信号RBS<0>〜横列ブロック選択信号RBS<m>の対応した横列ブロック選択信号RBSが入力される。   In FIG. 8, the word line control circuit block 40 is configured by m word line control circuit sub-blocks 30 including n word line control circuits 18. A row block selection signal RBS corresponding to the row block selection signal RBS <0> to the row block selection signal RBS <m> is input to the m word line control circuit sub-blocks 30.

あるワードライン制御回路サブブロック30が選択されると、対応する横列ブロック選択信号RBSが活性化され、その他の非選択であるワードライン制御回路サブブロック30に対応する横列ブロック選択信号RBSは非活性(接地電位VSS)のままである。選択されたワードライン制御回路サブブロック30内のワードライン制御回路18のVNEGB端子のみが電圧VBBのレベルになる。   When a word line control circuit sub-block 30 is selected, the corresponding row block selection signal RBS is activated, and the row block selection signal RBS corresponding to the other non-selected word line control circuit sub-block 30 is inactive. (Ground potential VSS). Only the VNEGB terminal of the word line control circuit 18 in the selected word line control circuit sub-block 30 is at the level of the voltage VBB.

このとき、活性化されるワードライン制御回路18は、選択されたワードライン制御回路サブブロック30内のn個のうちの1個だけであるが、選択されたワードライン制御回路サブブロック30内にある全ワードライン制御回路18のVNEGB端子は全て電圧VBBのレベルになる。   At this time, the activated word line control circuit 18 is only one of n in the selected word line control circuit sub-block 30, but in the selected word line control circuit sub-block 30. The VNEGB terminals of all the word line control circuits 18 are all at the level of the voltage VBB.

このように、実施の形態5によれば、複数のワードライン制御回路のそれぞれにおいてワードラインの電圧レベルを接地電位VSSから電圧VBBのレベルに遷移させる際に制御される2つのトランジスタの各ソース電極の電位を、横列ブロック選択信号RBSに従い、アクセスするメモリセルが属するブロックに含まれると選択されたワードラインを制御するワードライン制御回路においては、ワードラインの電圧レベルを電圧VPPから接地電位VSSに遷移させる動作を行っている期間までは電圧VBBよりも高い接地電位近傍の電圧レベルに設定するとともに、ワードラインの電圧レベルを接地電位VSSから電圧VBBのレベルに遷移させる際に電圧VBBのレベルに設定し、アクセスしないメモリセルが属するブロックに含まれるワードラインを制御するワードライン制御回路においては、電圧VBBよりも高い接地電位近傍の電圧レベルに設定することができる。   Thus, according to the fifth embodiment, the source electrodes of the two transistors controlled when the voltage level of the word line is changed from the ground potential VSS to the level of the voltage VBB in each of the plurality of word line control circuits. In the word line control circuit that controls the selected word line when it is included in the block to which the memory cell to be accessed belongs according to the row block selection signal RBS, the voltage level of the word line is changed from the voltage VPP to the ground potential VSS. Until the period during which the transition operation is performed, the voltage level is set to a voltage level near the ground potential that is higher than the voltage VBB. Set and included in the block to which the memory cell that is not accessed belongs In the word line control circuit for controlling the word line can be set to a voltage level near higher ground than the voltage VBB.

なお、以上説明した各実施の形態において、タイミング信号ASDに代えて、センスアンプの活性化信号を使用することができる。アレイコントロール回路は、ワードラインWLが活性化されてから所定のタイミング後にセンスアンプが活性化されるようにセンスアンプの活性化信号を生成するので、これを用いれば、アレイコントロール回路では、前述したような新たなタイミング信号ASDを生成する必要がなくなる。   In each of the above-described embodiments, a sense amplifier activation signal can be used instead of the timing signal ASD. The array control circuit generates a sense amplifier activation signal so that the sense amplifier is activated after a predetermined timing after the word line WL is activated. There is no need to generate such a new timing signal ASD.

以上のように、この発明にかかるワードライン制御回路は、ワードラインの活性時に電圧VBBのノードに流れる電流を抑制するのに有用である。   As described above, the word line control circuit according to the present invention is useful for suppressing the current flowing through the node of the voltage VBB when the word line is activated.

この発明の実施の形態1によるワードライン制御回路の構成を示す回路図である。1 is a circuit diagram showing a configuration of a word line control circuit according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 図1に示すワードライン制御回路の動作を説明する波形図である。It is a wave form diagram explaining operation | movement of the word line control circuit shown in FIG. この発明の実施の形態2によるワードライン制御回路の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the word line control circuit by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3によるワードライン制御回路の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the word line control circuit by Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態4によるワードライン制御回路の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the word line control circuit by Embodiment 4 of this invention. 図5に示すワードライン制御回路の動作を説明する波形図である。FIG. 6 is a waveform diagram for explaining the operation of the word line control circuit shown in FIG. 5. この発明の実施の形態5によるワードライン制御回路サブブロックの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the word line control circuit subblock by Embodiment 5 of this invention. 図7に示すワードライン制御回路サブブロックによって構成されるワードライン制御回路ブロックを示す図である。It is a figure which shows the word line control circuit block comprised by the word line control circuit subblock shown in FIG. DRAMのメモリセルを説明する図である。It is a figure explaining the memory cell of DRAM.

符号の説明Explanation of symbols

1,13 NAND回路
2,6,8,9,11,12,22,24,25,26 NTR(Nチャネルトランジスタ)
3,4,5,10,21,23 PTR(Pチャネルトランジスタ)
18 ワードライン制御回路
19 負電圧設定回路
30 ワードライン制御回路サブブロック
40 ワードライン制御回路ブロック

1,13 NAND circuit 2,6,8,9,11,12,22,24,25,26 NTR (N-channel transistor)
3, 4, 5, 10, 21, 23 PTR (P-channel transistor)
18 Word line control circuit 19 Negative voltage setting circuit 30 Word line control circuit sub-block 40 Word line control circuit block

Claims (9)

半導体記憶装置のメモリセルにおけるアクセストランジスタが、スタンバイ時では接地電位よりも高い第1電圧が印加され、前記メモリセルをアクセスする活性化時では接地電位よりも低い第2電圧が印加される場合において、
前記アクセストランジスタに接続されるワードラインの電圧レベルを、活性化時では、スタンバイ終了に応答して前記第1電圧から接地電位のレベルに遷移させ、その後に発生する所定のタイミング信号に応答して接地電位から前記第2電圧のレベルに遷移させる遷移制御手段、
を備えることを特徴とするワードライン制御回路。
In the case where the access transistor in the memory cell of the semiconductor memory device is applied with a first voltage higher than the ground potential during standby, and a second voltage lower than the ground potential during activation for accessing the memory cell. ,
When activated, the voltage level of the word line connected to the access transistor is changed from the first voltage to the ground potential level in response to the end of standby, and in response to a predetermined timing signal generated thereafter. Transition control means for transitioning from a ground potential to the level of the second voltage;
A word line control circuit comprising:
ワードラインの電圧レベルを直接制御する終段のトランジスタであって前記遷移制御手段がワードラインの電圧レベルを接地電位から前記第2電圧のレベルに遷移させる際に制御される2つのトランジスタの各ソース電極の電位を、前記遷移制御手段がワードラインの電圧レベルを前記第1電圧から接地電位に遷移させる動作を行っている期間までは前記第2電圧よりも高い接地電位近傍の電圧レベルに設定し、前記遷移制御手段がワードラインの電圧レベルを接地電位から前記第2電圧のレベルに遷移させる際に、アクセスするメモリセルが属するブロックとアクセスしないメモリセルが属するブロックとを区別する制御信号がアクセスするメモリセルが属するブロックであることを示すとき前記第2電圧のレベルに設定する電圧設定手段、
を備えることを特徴とする請求項1に記載のワードライン制御回路。
Sources of two transistors, which are final stage transistors that directly control the voltage level of the word line and are controlled when the transition control means changes the voltage level of the word line from the ground potential to the level of the second voltage. The potential of the electrode is set to a voltage level in the vicinity of the ground potential that is higher than the second voltage until the transition control means performs an operation of transitioning the voltage level of the word line from the first voltage to the ground potential. When the transition control means changes the voltage level of the word line from the ground potential to the level of the second voltage, a control signal for distinguishing between a block to which a memory cell to be accessed belongs and a block to which a memory cell not to be accessed is accessed Voltage setting means for setting the level of the second voltage to indicate that the memory cell belongs to the block
The word line control circuit according to claim 1, comprising:
請求項1に記載のワードライン制御回路の複数個と、
前記複数のワードライン制御回路のそれぞれにおいてワードラインの電圧レベルを直接制御する終段のトランジスタであって前記遷移制御手段がワードラインの電圧レベルを接地電位から前記第2電圧のレベルに遷移させる際に制御される2つのトランジスタの各ソース電極の電位を、アクセスするメモリセルが属するブロックとアクセスしないメモリセルが属するブロックとを区別する制御信号に従い、アクセスするメモリセルが属するブロックに含まれると選択されたワードラインを制御するワードライン制御回路においては前記遷移制御手段がワードラインの電圧レベルを前記第1電圧から接地電位に遷移させる動作を行っている期間までは前記第2電圧よりも高い接地電位近傍の電圧レベルに設定するとともに、前記遷移制御手段がワードラインの電圧レベルを接地電位から前記第2電圧のレベルに遷移させる際に前記第2電圧のレベルに設定し、アクセスしないメモリセルが属するブロックに含まれるワードラインを制御するワードライン制御回路においては前記第2電圧よりも高い接地電位近傍の電圧レベルに設定する電圧設定手段と、
を備えたことを特徴とするワードライン制御回路。
A plurality of word line control circuits according to claim 1;
A final stage transistor that directly controls the voltage level of the word line in each of the plurality of word line control circuits, wherein the transition control means transitions the voltage level of the word line from the ground potential to the level of the second voltage. Select the potential of the source electrodes of the two transistors controlled to be included in the block to which the memory cell to be accessed belongs according to a control signal that distinguishes between the block to which the memory cell to be accessed belongs and the block to which the memory cell that does not access belongs In the word line control circuit for controlling the word line, the ground is higher than the second voltage until the transition control means performs the operation of transitioning the voltage level of the word line from the first voltage to the ground potential. While setting the voltage level near the potential, the transition control means In a word line control circuit for controlling a word line included in a block to which a memory cell that is not accessed belongs by setting the voltage level of the first line to the level of the second voltage when transitioning from the ground potential to the level of the second voltage. Voltage setting means for setting the voltage level in the vicinity of the ground potential higher than the second voltage;
A word line control circuit comprising:
前記遷移制御手段は、
前記所定のタイミング信号の発生時に、アクセスするメモリセルが属するブロックとアクセスしないメモリセルが属するブロックとを区別する制御信号がアクセスするメモリセルが属するブロックであることを示すときにのみ接地電位から第2電圧のレベルに遷移させる動作を行う、
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載のワードライン制御回路。
The transition control means includes
Only when the predetermined timing signal is generated, the control signal for distinguishing between the block to which the memory cell to be accessed belongs and the block to which the memory cell to be accessed belongs indicates that the block to which the memory cell to be accessed belongs. Perform the transition to the two voltage level,
The word line control circuit according to any one of claims 1 to 3.
前記遷移制御手段において、前記第1電圧から接地電位のレベルに遷移させる手段は、
スタンバイ時ではオフ動作を行い活性化時では終了時までオン動作を行う第1トランジスタと、スタンバイ時および活性化時において前記所定のタイミング信号が発生するまでの期間内オン動作を行い前記所定のタイミング信号が発生した以降オフ動作を行う第2トランジスタとをワードラインと接地電位との間に直列に配置した回路を含み、かつ、当該2つのトランジスタの各バックゲートの電位は、接地電位または第2電圧のレベルであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載のワードライン制御回路。
In the transition control means, the means for making a transition from the first voltage to the level of the ground potential is:
A first transistor that performs an off operation during standby and performs an on operation until activation at the time of activation, and performs the on operation within a period until the predetermined timing signal is generated during standby and activation. A circuit in which a second transistor that is turned off after the signal is generated is arranged in series between the word line and the ground potential, and the potential of each back gate of the two transistors is the ground potential or the second potential. 4. The word line control circuit according to claim 1, wherein the word line control circuit is at a voltage level.
前記ワードラインのレベルが接地電位から前記第2電圧のレベルに遷移する際にオフ動作を行う前記第2トランジスタの電圧閾値は接地電位と第2電圧との電位差よりも大きい値であることを特徴とする請求項5に記載のワードライン制御回路。   The voltage threshold value of the second transistor performing the off operation when the level of the word line transitions from the ground potential to the level of the second voltage is larger than the potential difference between the ground potential and the second voltage. The word line control circuit according to claim 5. ワードラインの電圧レベルを直接制御する終段のトランジスタであってソース電極に前記第2電圧が印加される2つのトランジスタの各バックゲートの電位は、接地電位または第2電圧のレベルであることを特徴とする請求項1に記載のワードライン制御回路。   The potentials of the back gates of the two transistors that are the final stage transistors that directly control the voltage level of the word line and to which the second voltage is applied to the source electrode are the ground potential or the level of the second voltage. The word line control circuit according to claim 1, wherein: 前記2つトランジスタのバックゲートの電位は第2電圧のレベルであることを特徴とする請求項2または3に記載のワードライン制御回路。   4. The word line control circuit according to claim 2, wherein a potential of a back gate of the two transistors is a second voltage level. 前記所定のタイミング信号は、センスアンプ活性化信号であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載のワードライン制御回路。

The word line control circuit according to claim 1, wherein the predetermined timing signal is a sense amplifier activation signal.

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