JPH0689573A - Semiconductor memory device - Google Patents
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- JPH0689573A JPH0689573A JP4239662A JP23966292A JPH0689573A JP H0689573 A JPH0689573 A JP H0689573A JP 4239662 A JP4239662 A JP 4239662A JP 23966292 A JP23966292 A JP 23966292A JP H0689573 A JPH0689573 A JP H0689573A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明はDRAMのスタンバイ動作時の消費電
力を低減することを目的とする。
【構成】外部電源Vccを内部電源レギュレータ13で降
圧した内部電源Vint がメモリセル4に供給され、メモ
リセル4を構成するセルトランジスタのバックゲートに
はバックバイアスVw が供給され、セルトランジスタは
PチャネルMOSトランジスタ21とキャパシタ23と
で構成され、PチャネルMOSトランジスタ21には内
部電源Vint より高い電位のバックバイアスVw が供給
される。
(57) [Summary] [Object] An object of the present invention is to reduce power consumption during standby operation of a DRAM. [Structure] An internal power supply Vint obtained by stepping down an external power supply Vcc by an internal power supply regulator 13 is supplied to a memory cell 4, a back bias Vw is supplied to a back gate of a cell transistor constituting the memory cell 4, and the cell transistor is a P channel. It is composed of a MOS transistor 21 and a capacitor 23, and a back bias Vw having a potential higher than the internal power supply Vint is supplied to the P-channel MOS transistor 21.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明はダイナミックRAM
(以下、DRAMとする)に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION This invention relates to a dynamic RAM.
(Hereinafter referred to as DRAM).
【0002】ラップトップパソコン等の携帯用電子機器
では電源としてバッテリーを使用可能としている。従っ
て、このような携帯用電子機器に使用されるDRAMは
その消費電力を低減することが要請されている。A portable electronic device such as a laptop personal computer can use a battery as a power source. Therefore, it is required to reduce the power consumption of the DRAM used in such a portable electronic device.
【0003】[0003]
【従来の技術】図10は従来のDRAMの構成を示す。
すなわち、アドレス信号A0 〜A9 はアドレスバッファ
1を介してコラムデコーダ2及びロウデコーダ3に入力
され、コラムデコーダ2及びロウデコーダ3の出力信号
に基づいてメモリセル4内の記憶セルが選択される。2. Description of the Related Art FIG. 10 shows the structure of a conventional DRAM.
That is, the address signals A0 to A9 are input to the column decoder 2 and the row decoder 3 via the address buffer 1, and the memory cells in the memory cells 4 are selected based on the output signals of the column decoder 2 and the row decoder 3.
【0004】なお、メモリセル4を構成するセルトラン
ジスタはNチャネルMOSトランジスタで構成されてい
る。書き込み動作時には例えば制御信号RASバー、C
ASバーがともにLレベルとなる。その制御信号RAS
バー、CASバーに基づいてクロックジェネレータ5,
6を介してライトクロックジェネレータ7に出力される
信号と、書き込み制御信号WEバーとに基づいて、同ラ
イトクロックジェネレータ7はデータ入力バッファ8を
動作させる。The cell transistors forming the memory cell 4 are N-channel MOS transistors. At the time of writing operation, for example, control signals RAS, C
Both AS bars become L level. Its control signal RAS
Clock generator 5, based on bar, CAS bar
Based on the signal output to the write clock generator 7 via 6 and the write control signal WE bar, the write clock generator 7 operates the data input buffer 8.
【0005】前記データ入力バッファ8は書き込みデー
タDinをセンスアンプ及びI/Oゲート9に出力し、セ
ンスアンプ及びI/Oゲート9を介して選択された記憶
セルに書き込みデータDinが書き込まれる。The data input buffer 8 outputs the write data Din to the sense amplifier and the I / O gate 9, and the write data Din is written in the memory cell selected via the sense amplifier and the I / O gate 9.
【0006】また、例えば制御信号CASバーがHレベ
ルとなる読出し動作時には、書き込み制御信号WEバー
に基づいてライトクロックジェネレータ7及びデータ入
力バッファ8は不活性化される。Further, for example, during a read operation in which the control signal CAS bar becomes H level, the write clock generator 7 and the data input buffer 8 are inactivated based on the write control signal WE bar.
【0007】そして、選択された記憶セルから読み出さ
れたセル情報は、センスアンプ及びI/Oゲート9及び
データ出力バッファ10を介して出力信号Dout として
出力される。The cell information read from the selected memory cell is output as an output signal Dout via the sense amplifier, the I / O gate 9 and the data output buffer 10.
【0008】また、書き込み動作あるいは読出し動作を
待つスタンバイ状態では、制御信号RASバーに基づく
クロックジェネレータ5の出力信号及び制御信号CAS
バーに基づいてモードコントロール11が動作する。In the standby state waiting for the write operation or the read operation, the output signal of the clock generator 5 based on the control signal RAS bar and the control signal CAS.
The mode control 11 operates based on the bar.
【0009】モードコントロール11の動作によりリフ
レッシュアドレスカウンタ12が動作してアドレスバッ
ファ1内のプリデコーダにリフレッシュ動作のためのア
ドレス信号が出力される。The refresh address counter 12 is operated by the operation of the mode control 11 and the address signal for the refresh operation is output to the predecoder in the address buffer 1.
【0010】そして、アドレスバッファ1から前記コラ
ムデコーダ2及びロウデコーダ3に出力されるリフレッ
シュアドレス信号と、クロックジェネレータ6から出力
されるクロック信号とに基づいて、メモリセル4内の記
憶セルに格納されているセル情報が順時リフレッシュさ
れる。Then, based on the refresh address signal output from the address buffer 1 to the column decoder 2 and the row decoder 3 and the clock signal output from the clock generator 6, it is stored in a memory cell in the memory cell 4. The cell information is refreshed in sequence.
【0011】前記クロックジェネレータ5から出力され
るクロック信号は内部電源レギュレータ13にも出力さ
れる。内部電源レギュレータ13はメモリセル4及び前
記周辺回路を構成する素子の長寿命化と動作の安定化を
図るために設けられ、外部から供給される電源Vccを降
圧するとともに定電圧化して内部電源Vint を生成し
て、前記各回路に供給する。The clock signal output from the clock generator 5 is also output to the internal power supply regulator 13. The internal power supply regulator 13 is provided in order to extend the life of the memory cell 4 and the elements constituting the peripheral circuit and stabilize the operation thereof. The internal power supply regulator 13 lowers the power supply Vcc supplied from the outside and makes it a constant voltage, and the internal power supply Vint. Is generated and supplied to each of the circuits.
【0012】基板バイアスジェネレータ14は、メモリ
セル4を構成するセルトランジスタにバックバイアスを
供給するものである。その基板バイアスジェネレータ1
4は奇数段のインバータ回路を環状に接続して所定の周
波数を発振するリングオシレータと、そのリングオシレ
ータの発振周波数に基づいて所定のバイアス電圧を出力
するポンピング回路とから構成される。The substrate bias generator 14 supplies a back bias to the cell transistors forming the memory cell 4. The substrate bias generator 1
Reference numeral 4 includes a ring oscillator that oscillates a predetermined frequency by connecting an odd number of inverter circuits in a ring shape, and a pumping circuit that outputs a predetermined bias voltage based on the oscillation frequency of the ring oscillator.
【0013】このような基板バイアスジェネレータ14
の出力電圧は前記メモリセル4の低電位側電源Vssとし
て0Vが供給されていれば、前記バックバイアスとして
0V以下の電位が各セルトランジスタのバックゲートに
供給される。Such a substrate bias generator 14
If 0 V is supplied as the low-potential-side power supply Vss of the memory cell 4, a potential of 0 V or less is supplied to the back gate of each cell transistor as the back bias.
【0014】そして、最適なバイアス電圧を供給するこ
とにより、各セルトランジスタの拡散層容量の増大及び
これにともなうビット線容量の増大を防止することがで
きる。By supplying the optimum bias voltage, it is possible to prevent an increase in the diffusion layer capacitance of each cell transistor and an accompanying increase in the bit line capacitance.
【0015】また、バイアス電圧が高すぎる場合には、
セルトランジスタの電荷蓄積ノード側の拡散層におい
て、イオン注入時に発生する格子欠陥が存在する領域ま
で空乏層領域が拡大されることにより、ジャンクション
リーク電流が増大してリフレッシュ動作の周期を短くし
なければならない。If the bias voltage is too high,
In the diffusion layer on the side of the charge storage node of the cell transistor, the depletion layer region is expanded to the region where the lattice defect generated at the time of ion implantation exists, thereby increasing the junction leak current and shortening the refresh operation cycle. I won't.
【0016】しかし、上記のように基板バイアスジェネ
レータ14から最適なバイアス電圧を供給することによ
り、上記不具合の発生が防止される。However, by supplying the optimum bias voltage from the substrate bias generator 14 as described above, the occurrence of the above problems can be prevented.
【0017】[0017]
【発明が解決しようとする課題】上記のようなDRAM
のスタンバイ動作時の消費電力は、前記基板バイアスジ
ェネレータ14でリングオシレータが消費する電力、ビ
ット線電位等をリセットするための中間電位を生成する
リセット電位発生回路で消費する電力、前記ジャンクシ
ョンリーク電流による消費電力等である。DRAM as described above
The power consumption during the standby operation is due to the power consumed by the ring oscillator in the substrate bias generator 14, the power consumed in the reset potential generation circuit that generates an intermediate potential for resetting the bit line potential, and the junction leak current. Power consumption.
【0018】この中で前記リングオシレータの消費電力
が全体の5割以上を占める、従って、従来のDRAMで
は、リングオシレータの発振周波数を低くして、スタン
バイ動作時の消費電力を低減するようにしている。Among them, the power consumption of the ring oscillator accounts for 50% or more of the total power consumption. Therefore, in the conventional DRAM, the oscillation frequency of the ring oscillator is lowered to reduce the power consumption during the standby operation. There is.
【0019】ところが、リングオシレータの発振周波数
を低くするほど基板バイアスジェネレータ14から出力
されるバイアス電圧と電源Vssとの差が小さくなってし
まうため、必要なバイアス電圧を確保しながらリングオ
シレータの発振周波数を低く抑えることは容易ではな
い。However, the lower the oscillation frequency of the ring oscillator is, the smaller the difference between the bias voltage output from the substrate bias generator 14 and the power supply Vss becomes. Therefore, the oscillation frequency of the ring oscillator is ensured while securing the necessary bias voltage. Keeping it low is not easy.
【0020】従って、スタンバイ動作時の消費電力を充
分に低減することができないという問題点がある。この
発明の目的は、DRAMのスタンバイ動作時の消費電力
を低減することにある。Therefore, there is a problem that the power consumption during the standby operation cannot be sufficiently reduced. An object of the present invention is to reduce power consumption during a standby operation of DRAM.
【0021】[0021]
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理説明
図である。すなわち、外部電源Vccを内部電源レギュレ
ータ13で降圧した内部電源Vint がメモリセル4に供
給され、前記メモリセル4を構成するセルトランジスタ
バックバイアスVw が供給され、前記セルトランジスタ
はPチャネルMOSトランジスタ21とキャパシタ23
とで構成され、前記PチャネルMOSトランジスタ21
のバックゲートには前記内部電源Vintより高い電位の
バックバイアスVw が供給される。FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of the present invention. That is, the internal power supply Vint obtained by stepping down the external power supply Vcc by the internal power supply regulator 13 is supplied to the memory cell 4, the cell transistor back bias Vw forming the memory cell 4 is supplied, and the cell transistor is the P-channel MOS transistor 21. Capacitor 23
And the P-channel MOS transistor 21.
A back bias Vw having a potential higher than the internal power supply Vint is supplied to the back gate of the above.
【0022】また、図2に示すように前記バックバイア
スVw として、外部電源Vccが供給される。また、図7
に示すように前記バックバイアスVw として、ウェル電
位発生回路15により内部電源Vint よりPチャネルM
OSトランジスタTr9のしきい値分だけ高い電位が供給
される。Further, as shown in FIG. 2, an external power source Vcc is supplied as the back bias Vw. Also, FIG.
As the back bias Vw, as shown in FIG.
A potential as high as the threshold value of the OS transistor Tr9 is supplied.
【0023】[0023]
【作用】セルトランジスタがPチャネルMOSトランジ
スタ21で構成されるので、同トランジスタ21に供給
するバックバイアスは内部電源Vint より高い電位であ
ればよい。Since the cell transistor is composed of the P-channel MOS transistor 21, the back bias supplied to the transistor 21 may be a potential higher than the internal power supply Vint.
【0024】従って、バックバイアス電位はリングオシ
レータを必要とすることなく、外部電源Vccに基づいて
容易に生成可能となる。Therefore, the back bias potential can be easily generated based on the external power supply Vcc without the need for the ring oscillator.
【0025】[0025]
【実施例】図9はこの発明を具体化した第一及び第二の
実施例を示すDRAMのブロック図である。なお、前記
従来例と同一構成部分は同一符号を付して説明する。FIG. 9 is a block diagram of a DRAM showing first and second embodiments embodying the present invention. The same components as those in the conventional example will be described with the same reference numerals.
【0026】図9に示すDRAMのメモリセル4を構成
するセルトランジスタはPチャネルMOSトランジスタ
21で構成される。そして、第一の実施例ではメモリセ
ル4を構成するセルトランジスタに電源Vccがバックバ
イアスとして供給され、第二の実施例では外部から供給
される電源Vcc及び電源Vssと、前記内部電源Vintと
に基づいてウェル電位発生回路15で生成されるウェル
電位Vw がバックバイアスとして供給される。The cell transistor forming the memory cell 4 of the DRAM shown in FIG. 9 is formed of a P channel MOS transistor 21. In the first embodiment, the power supply Vcc is supplied as a back bias to the cell transistors constituting the memory cell 4, and in the second embodiment, the power supply Vcc and the power supply Vss supplied from the outside and the internal power supply Vint. Based on this, the well potential Vw generated by the well potential generation circuit 15 is supplied as a back bias.
【0027】すなわち、第一の実施例では図2に示すよ
うに外部から供給される電源Vccが内部電源レギュレー
タ13に供給され、同内部電源レギュレータ13で生成
された内部電源Vint が、メモリセル4の周辺回路16
に供給される。That is, in the first embodiment, as shown in FIG. 2, the power supply Vcc supplied from the outside is supplied to the internal power supply regulator 13, and the internal power supply Vint generated by the internal power supply regulator 13 is supplied to the memory cell 4. Peripheral circuit 16
Is supplied to.
【0028】そして、メモリセル4は周辺回路16に基
づいて駆動されて、そのビット線の最大振幅は内部電源
Vint と電源Vssとの電位差となる。前記内部電源レギ
ュレータ13の回路構成の一例を図4に従って説明する
と、NチャネルMOSトランジスタTr1のドレインは抵
抗R1を介して電源Vccに接続され、同トランジスタT
r1のゲートはドレインに接続されている。Then, the memory cell 4 is driven based on the peripheral circuit 16, and the maximum amplitude of the bit line becomes the potential difference between the internal power source Vint and the power source Vss. An example of the circuit configuration of the internal power supply regulator 13 will be described with reference to FIG. 4. The drain of the N-channel MOS transistor Tr1 is connected to the power supply Vcc via the resistor R1.
The gate of r1 is connected to the drain.
【0029】前記トランジスタTr1のソースはNチャネ
ルMOSトランジスタTr2のドレインに接続され、同ト
ランジスタTr2のゲートはそのドレインに接続され、ソ
ースは電源Vssに接続されている。The source of the transistor Tr1 is connected to the drain of the N-channel MOS transistor Tr2, the gate of the transistor Tr2 is connected to its drain, and the source is connected to the power supply Vss.
【0030】従って、前記トランジスタTr1,Tr2及び
抵抗R1により基準電圧発生回路が構成される。そし
て、前記トランジスタTr1,Tr2は常時オンされ、同ト
ランジスタTr1のドレインから出力される基準電圧Vre
f は、図5に示すように電源Vccが両トランジスタTr
1,Tr2のしきい値の和を越えれば、同しきい値の和に
基づく定電圧となる。Therefore, the transistors Tr1 and Tr2 and the resistor R1 form a reference voltage generating circuit. The transistors Tr1 and Tr2 are always turned on, and the reference voltage Vre output from the drain of the transistor Tr1.
As shown in FIG. 5, the power source Vcc has f
If the sum of the thresholds of 1 and Tr2 is exceeded, the constant voltage is based on the sum of the thresholds.
【0031】前記トランジスタTr1のドレインはNチャ
ネルMOSトランジスタTr3のゲートに接続され、同ト
ランジスタTr3のソースはNチャネルMOSトランジス
タTr4のドレインに接続されている。前記トランジスタ
Tr4のソースは電源Vssに接続されている。The drain of the transistor Tr1 is connected to the gate of the N-channel MOS transistor Tr3, and the source of the transistor Tr3 is connected to the drain of the N-channel MOS transistor Tr4. The source of the transistor Tr4 is connected to the power supply Vss.
【0032】前記トランジスタTr3のドレインはPチャ
ネルMOSトランジスタTr5のドレインに接続され、同
トランジスタTr5のソースは電源Vccに接続されてい
る。前記トランジスタTr5のゲートはPチャネルMOS
トランジスタTr6のゲート及び前記トランジスタTr4の
ゲートに接続され、同トランジスタTr6のソースは電源
Vccに接続されている。The drain of the transistor Tr3 is connected to the drain of the P-channel MOS transistor Tr5, and the source of the transistor Tr5 is connected to the power supply Vcc. The gate of the transistor Tr5 is a P channel MOS
It is connected to the gate of the transistor Tr6 and the gate of the transistor Tr4, and the source of the transistor Tr6 is connected to the power supply Vcc.
【0033】前記トランジスタTr6のドレインはNチャ
ネルMOSトランジスタTr7のドレインに接続され、同
トランジスタTr7のソースは前記トランジスタTr4のド
レインに接続されている。The drain of the transistor Tr6 is connected to the drain of the N-channel MOS transistor Tr7, and the source of the transistor Tr7 is connected to the drain of the transistor Tr4.
【0034】前記トランジスタTr5のドレインはPチャ
ネルMOSトランジスタTr8のゲートに接続され、同ト
ランジスタTr8のソースは電源Vccに接続されている。
前記トランジスタTr8のドレインは抵抗R2,R3を介
して電源Vssに接続され、同ドレインから前記内部電源
Vint が出力される。The drain of the transistor Tr5 is connected to the gate of the P-channel MOS transistor Tr8, and the source of the transistor Tr8 is connected to the power supply Vcc.
The drain of the transistor Tr8 is connected to the power source Vss via the resistors R2 and R3, and the internal power source Vint is output from the drain.
【0035】また、抵抗R2,R3間が前記トランジス
タTr7のゲートに接続され、トランジスタTr3〜Tr7で
カレントミラー回路が構成されている。従って、上記内
部電源レギュレータ13のカレントミラー回路は基準電
圧Vref で駆動されるとともに出力電圧である前記内部
電源Vint に基づく電圧が同カレントミラー回路に負帰
還信号として入力され、内部電源Vint が基準電圧Vre
f よりさらに安定化される。The resistors R2 and R3 are connected to the gate of the transistor Tr7, and the transistors Tr3 to Tr7 form a current mirror circuit. Therefore, the current mirror circuit of the internal power supply regulator 13 is driven by the reference voltage Vref, and the voltage based on the internal power supply Vint which is the output voltage is input to the current mirror circuit as a negative feedback signal, and the internal power supply Vint is the reference voltage. Vre
It is further stabilized than f.
【0036】すなわち、前記Vref がトランジスタTr3
に入力されると、同トランジスタTr3がオンされてトラ
ンジスタTr8がオンされる。すると、トランジスタTr7
がオンされてトランジスタTr5,Tr6がオンされ、トラ
ンジスタTr4がオンされて、この状態で安定する。That is, the Vref is the transistor Tr3.
Is input to the transistor Tr3, the transistor Tr3 is turned on and the transistor Tr8 is turned on. Then, the transistor Tr7
Is turned on to turn on the transistors Tr5 and Tr6, and the transistor Tr4 is turned on to stabilize in this state.
【0037】そして、基準電圧Vref の変動に基づいて
内部電源Vint が変動しようとすると、トランジスタT
r7のゲートに入力される負帰還信号により、その内部電
源Vint の変動を抑制するように動作する。When the internal power supply Vint tries to change based on the change of the reference voltage Vref, the transistor T
The negative feedback signal input to the gate of r7 operates to suppress the fluctuation of the internal power supply Vint.
【0038】従って、この内部電源レギュレータ13は
図5に示す定電圧の基準電圧Vrefに基づいて、図3に
示すように同基準電圧Vref を昇圧してさらに定電圧化
した内部電源Vint を出力する。Therefore, the internal power supply regulator 13 boosts the reference voltage Vref as shown in FIG. 3 based on the constant voltage reference voltage Vref shown in FIG. 5, and outputs the internal power supply Vint which is further made into a constant voltage. .
【0039】図6は前記メモリセル4のセルトランジス
タを構成するPチャネルMOSトランジスタの構成を示
す。すなわち、P型基板17にはN型ウェル18が形成
され、そのN型ウェル18にはP型拡散領域19が多数
形成される。前記各P型拡散領域19間にはゲート電極
を構成するワード線20が形成され、そのワード線20
とその両側のP型拡散領域19でPチャネルMOSトラ
ンジスタ21が構成される。FIG. 6 shows the structure of a P-channel MOS transistor forming the cell transistor of the memory cell 4. That is, the N-type well 18 is formed in the P-type substrate 17, and a large number of P-type diffusion regions 19 are formed in the N-type well 18. A word line 20 forming a gate electrode is formed between the P type diffusion regions 19, and the word line 20 is formed.
A P-channel MOS transistor 21 is formed by the P-type diffusion regions 19 on both sides of the above.
【0040】前記PチャネルMOSトランジスタ21を
構成するP型拡散領域19の一方にはビット線22が接
続され、他方にはセル容量23が接続されている。従っ
て、前記PチャネルMOSトランジスタ21とセル容量
23とで一つの記憶セルが構成され、一つのN型ウェル
18に多数の記憶セルが構成されて一つのセルブロック
が構成され、前記メモリセル4は複数のセルブロックで
構成されている。A bit line 22 is connected to one of the P-type diffusion regions 19 forming the P-channel MOS transistor 21, and a cell capacitor 23 is connected to the other. Therefore, the P-channel MOS transistor 21 and the cell capacitor 23 constitute one memory cell, and one N-type well 18 constitutes many memory cells to constitute one cell block. It is composed of a plurality of cell blocks.
【0041】前記多数のPチャネルMOSトランジスタ
21が形成されるN型ウェル18の端部にはN型拡散領
域24が形成され、そのN型拡散領域24にはアルミ配
線25を介して前記電源Vccが供給されている。An N-type diffusion region 24 is formed at the end of the N-type well 18 in which the large number of P-channel MOS transistors 21 are formed. Is being supplied.
【0042】従って、各セルブロックを構成するN型ウ
ェル18には前記PチャネルMOSトランジスタ21の
バックバイアスとして電源Vccがそれぞれ供給されて、
セルトランジスタを構成する各PチャネルMOSトラン
ジスタ21の拡散層容量の増大及びこれにともなうビッ
ト線容量の増大が防止されている。Therefore, the power source Vcc is supplied as the back bias of the P-channel MOS transistor 21 to the N-type well 18 constituting each cell block,
An increase in the diffusion layer capacitance of each P-channel MOS transistor 21 forming the cell transistor and a concomitant increase in the bit line capacitance are prevented.
【0043】さて、上記のように構成されたDRAMで
は、記憶セルを構成するセルトランジスタがPチャネル
MOSトランジスタ21で構成され、そのPチャネルM
OSトランジスタ21にバックバイアスとして電源Vcc
を供給している。In the DRAM constructed as described above, the cell transistor forming the memory cell is formed of the P-channel MOS transistor 21, and the P-channel M of the P-channel MOS transistor 21 is formed.
Power supply Vcc is used as back bias for the OS transistor 21.
Is being supplied.
【0044】この結果、セルトランジスタに供給するバ
ックバイアス電圧を生成するための基板バイアスジェネ
レータは必要なくなる。従って、前記従来例では基板バ
イアスジェネレータ14を構成するために必要であった
リングオシレータを、本実施例では省略することができ
るため、このDRAMのスタンバイ動作時の消費電力を
低減することができる。As a result, the substrate bias generator for generating the back bias voltage supplied to the cell transistor is not necessary. Therefore, the ring oscillator, which was necessary to configure the substrate bias generator 14 in the conventional example, can be omitted in the present example, so that the power consumption during the standby operation of this DRAM can be reduced.
【0045】なお、この実施例ではPチャネルMOSト
ランジスタをセルトランジスタとして利用しているた
め、セル選択状態時にはワード線をLレベル(0V)と
し、それ以外の非選択時はワード線を内部電源Vint と
する。Since the P-channel MOS transistor is used as the cell transistor in this embodiment, the word line is set to the L level (0V) in the cell selected state, and the word line is set to the internal power source Vint in the other non-selected states. And
【0046】また、選択ワード線をLレベル(0V以
下)としてもよい。この場合は、図9に示すように負電
圧生成回路24が必要となり、従来の基板バイアスジェ
ネレータとほぼ同等の回路が必要となるが、ワード線選
択は制御信号RASバーの入力期間のみであるから、負
電圧生成回路も制御信号RASバーの入力期間のみ動作
させればよい。Further, the selected word line may be at L level (0 V or less). In this case, the negative voltage generation circuit 24 is required as shown in FIG. 9, and a circuit almost equivalent to the conventional substrate bias generator is required, but word line selection is only during the input period of the control signal RAS bar. The negative voltage generation circuit may be operated only during the input period of the control signal RAS bar.
【0047】よって、従来のようにスタンバイ時にも基
板バイアスジェネレータを動かす必要がないため、消費
電力は低減される。また、図9に示すように第二の実施
例では、外部から供給される電源Vcc及び電源Vssと、
前記内部電源Vint とに基づいてウェル電位発生回路1
5で生成されるウェル電位Vw がメモリセル4にバック
バイアスとして供給される。Therefore, it is not necessary to move the substrate bias generator during standby as in the conventional case, so that power consumption is reduced. Further, as shown in FIG. 9, in the second embodiment, the power supply Vcc and the power supply Vss supplied from the outside,
Well potential generation circuit 1 based on the internal power supply Vint
The well potential Vw generated in 5 is supplied to the memory cell 4 as a back bias.
【0048】そのウェル電位発生回路15は、図7に示
すようにPチャネルMOSトランジスタTr9のソースに
抵抗R4を介して電源Vccが供給されている。前記トラ
ンジスタTr9のゲートには前記内部電源レギュレータ1
3から内部電源Vint が入力され、ドレインは電源Vss
に接続されている。そして、前記トランジスタTr9のソ
ース電位が前記メモリセル4にウェル電位Vw として供
給され、同トランジスタTr9のバックゲートにもそのウ
ェル電位Vw が供給される。In the well potential generating circuit 15, as shown in FIG. 7, the power source Vcc is supplied to the source of the P channel MOS transistor Tr9 via the resistor R4. The internal power supply regulator 1 is connected to the gate of the transistor Tr9.
Internal power supply Vint is input from 3 and drain is power supply Vss
It is connected to the. Then, the source potential of the transistor Tr9 is supplied to the memory cell 4 as a well potential Vw, and the well potential Vw is also supplied to the back gate of the transistor Tr9.
【0049】上記のように構成されたウェル電位発生回
路15は、内部電源Vint より高いレベルのウェル電位
Vw をメモリセル4に出力する。すなわち、図8に示す
ように内部電源レギュレータ13から一定の内部電源V
int が出力されると、ウェル電位発生回路15からメモ
リセル4に出力されるウェル電位Vw は内部電源Vint
よりトランジスタTr9のしきい値Vthp 分だけ高い電位
に維持される。The well potential generation circuit 15 configured as described above outputs to the memory cell 4 the well potential Vw at a level higher than the internal power supply Vint. That is, as shown in FIG.
When int is output, the well potential Vw output from the well potential generation circuit 15 to the memory cell 4 is the internal power supply Vint.
The potential is maintained higher by the threshold value Vthp of the transistor Tr9.
【0050】従って、メモリセル4に供給される内部電
源Vint より高いレベルのウェル電位Vw が供給されて
前記第一の実施例と同様な作用効果を得ることができ
る。Therefore, the well potential Vw having a higher level than the internal power supply Vint supplied to the memory cell 4 is supplied, and the same effect as the first embodiment can be obtained.
【0051】[0051]
【発明の効果】以上詳述したように、この発明はDRA
Mのスタンバイ動作時の消費電力を低減することができ
る優れた効果を発揮する。As described above in detail, the present invention is a DRA.
It has an excellent effect of reducing the power consumption during standby operation of M.
【図1】本発明の原理説明図である。FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention.
【図2】本発明の第一の実施例を示すブロック図であ
る。FIG. 2 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図3】内部電源レギュレータの入出力特性図である。FIG. 3 is an input / output characteristic diagram of an internal power supply regulator.
【図4】内部電源レギュレータの一例を示す回路図であ
る。FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of an internal power supply regulator.
【図5】基準電圧発生回路の入出力特性図である。FIG. 5 is an input / output characteristic diagram of a reference voltage generation circuit.
【図6】本発明の実施例の記憶セルを示す断面図であ
る。FIG. 6 is a sectional view showing a memory cell according to an embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第二の実施例を示すブロック図であ
る。FIG. 7 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図8】第二の実施例のウェル電位発生回路の入出力特
性図である。FIG. 8 is an input / output characteristic diagram of a well potential generation circuit of the second embodiment.
【図9】本発明のDRAMを示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing a DRAM of the present invention.
【図10】従来例のDRAMを示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing a conventional DRAM.
4 メモリセル 13 内部電源レギュレータ 21 PチャネルMOSトランジスタ 23 キャパシタ Vcc 外部電源 Vint 内部電源 Vw バックバイアス C 制御信号 4 Memory cell 13 Internal power supply regulator 21 P-channel MOS transistor 23 Capacitor Vcc External power supply Vint Internal power supply Vw Back bias C Control signal
Claims (3)
タ(13)で降圧した内部電源(Vint )をメモリセル
(4)に供給し、前記メモリセル(4)を構成するセル
トランジスタにはバックバイアス(Vw )を供給するダ
イナミックRAMであって、 前記セルトランジスタはPチャネルMOSトランジスタ
(21)とキャパシタ(23)とで構成され、前記Pチ
ャネルMOSトランジスタ(21)のバックゲートには
前記内部電源(Vint )より高い電位のバックバイアス
(Vw )が供給されることを特徴とする半導体記憶装
置。1. An internal power supply (Vint) obtained by stepping down an external power supply (Vcc) by an internal power supply regulator (13) is supplied to a memory cell (4), and a back bias is applied to a cell transistor constituting the memory cell (4). A dynamic RAM supplying (Vw), wherein the cell transistor is composed of a P-channel MOS transistor (21) and a capacitor (23), and the back gate of the P-channel MOS transistor (21) has the internal power supply ( A semiconductor memory device characterized in that a back bias (Vw) having a higher potential than Vint) is supplied.
部電源(Vcc)を供給したことを特徴とする請求項1記
載の半導体記憶装置。2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein an external power supply (Vcc) is supplied as the back bias (Vw).
ェル電位発生回路(15)により内部電源(Vint )よ
りPチャネルMOSトランジスタ(Tr9)のしきい値分
だけ高い電位を供給したことを特徴とする請求項1記載
の半導体記憶装置。3. The back bias (Vw) is supplied from the well potential generating circuit (15) by a potential higher than the internal power supply (Vint) by the threshold value of the P-channel MOS transistor (Tr9). The semiconductor memory device according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4239662A JPH0689573A (en) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | Semiconductor memory device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4239662A JPH0689573A (en) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | Semiconductor memory device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0689573A true JPH0689573A (en) | 1994-03-29 |
Family
ID=17048039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4239662A Withdrawn JPH0689573A (en) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | Semiconductor memory device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0689573A (en) |
-
1992
- 1992-09-08 JP JP4239662A patent/JPH0689573A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991130 |