TW200406009A - Static semiconductor memory device and method of controlling the same - Google Patents
Static semiconductor memory device and method of controlling the same Download PDFInfo
- Publication number
- TW200406009A TW200406009A TW092120982A TW92120982A TW200406009A TW 200406009 A TW200406009 A TW 200406009A TW 092120982 A TW092120982 A TW 092120982A TW 92120982 A TW92120982 A TW 92120982A TW 200406009 A TW200406009 A TW 200406009A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- precharge
- bit lines
- patent application
- control signal
- period
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 35
- 230000003068 static effect Effects 0.000 title claims description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims description 4
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims 19
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims 2
- 210000001082 somatic cell Anatomy 0.000 claims 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 101000795655 Canis lupus familiaris Thymic stromal cotransporter homolog Proteins 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/21—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
- G11C11/34—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
- G11C11/40—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
- G11C11/41—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming static cells with positive feedback, i.e. cells not needing refreshing or charge regeneration, e.g. bistable multivibrator or Schmitt trigger
- G11C11/413—Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing, timing or power reduction
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/21—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
- G11C11/34—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
- G11C11/40—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
- G11C11/41—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming static cells with positive feedback, i.e. cells not needing refreshing or charge regeneration, e.g. bistable multivibrator or Schmitt trigger
- G11C11/413—Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing, timing or power reduction
- G11C11/417—Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing, timing or power reduction for memory cells of the field-effect type
- G11C11/419—Read-write [R-W] circuits
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Static Random-Access Memory (AREA)
Description
200406009 玖、發明說明: L發明所屬《^技術領域j 相關申請案對照 本申請案係以於2002年8月29曰提出申請之日本專利 5申請案第2002-251785號案為基礎並且主張該案之優先權 的利益,該案的整個内容係被併合於此中作為參考。 發明領域 本發明係有關於一種靜態半導體記憶體裝置及一種控 制該靜態半導體記憶體裝置的方法。 10 發明背景 一種典型的習知靜態半導體記憶體裝置是(靜 態隨機存取記憶體)。第3圖是為一顯示一習知SRAM之記憶 體細胞陣列的圖示。如在第3圖中所示,η個記憶體細胞 15 CELL0,CELL 1,…,CELLn(於此後被稱為記憶體細胞CELL) 係連接到一對位元線BL和XBL。該等位元線BL和XBL中之 每一者係經由一預先充電p-MOSFET 51來連接到一電源電 壓(Vdd)。一預先充電取消訊號0的訊號線係連接到該等 p-MOSFETs 51的閘極端以致於該等p-MOSFETs 51係由該 20 預先充電取消訊號0控制開啟/關閉。注意的是,該等位元 線BL和XBL具有一個互補關係。 每一個記憶體細胞CELL係由六個電晶體形成。它們中 的四個,即,兩個p-MOSFETs 52a和兩個n-MOSFETs 52b 構築一個保持資料的資料閂電路。兩個剩下的n-M0SFETs m% 6 53控制在該資料閂電路與該等位元線之間的連 接。字線肌0,^\^1,...,\^11係連接至該等控制與該等位元 線BL和XBL之連接之n-MOSFETs 53的閘極端。該等 n-MOSFETs 53係由該字線WL的訊號來被控制開啟/關閉。 以上所述的SRAM具有一個待機模式、寫入模式、及讀取模 式。在該待機模式中,該記憶體細胞既不被寫入存取也不 被讀取存取。 以上所述之資料閂電路的配置將會詳細地作說明。該 兩個p-MOSFETs 52a係分別連接在節點八和B與該等供應電 源電壓的電源線之間。該兩個11_^1〇81^1[^ 52b係分別連接 在地線與該等節點A和B之間。該等p_M〇SFETs 52a和 n-MOSFETs 52b的閘極端和汲極端係彼此連接俾形成一反 相為。在該等閘極端之間的連接點及在該等汲極端之間的 連接點(節點A和B)亦被連接。因此,一資料閂電路係被形 成。 第4圖疋為一顯示在第3圖中所示之記憶體細胞陣列之 運作的波形圖。於時間t70,該SRAM係處於讀取模式。該 等位元線BL和XBL係被保持高位準,因為該等p_M〇SFETs 51被打開。於時間t71 ’該預先充電取消訊號0改變成高位 準俾取消讜4位元線BL和XBL的預先充電。與這運作同 步,要被存取之該記憶體細胞CELL的字線WL改變成高位 準俾執行讀取運作(在讀取模式中)。請參閱第4圖所示,在 泫等位元線BL和XBL之電位上的改變表示該讀取運作。 於時間t72,當該讀取運作被結束時,該SRAM改變成 待機模式。該預先充電取消訊號0改變成低位準俾開始預 先充電該等位元線BL和XB]L。於寫入運作中之訊號的波形 中(在寫入模式),僅在該等位元線BL和XBL之電位上的改 交係與在以上所述之讀取運作中之訊號之波形中的不同。 在以上所述的SRAM中,由於該等位元線BL和XBL在 待機模式期間被保持在高位準,從該位元線BL或XBL到該 記憶體細胞CELL的漏電流係被產生。 例如,假設在第3圖中所示之記憶體細胞cEll〇内之資 料閂電路之右側的節點A保持低位準。該節點A係經由該電 晶體53來連接到該位元線XBL。在該待機模式期間,該位 疋線XBL係被預先充電成高位準。因此一個漏電流I〇ff從該 位元線XBL流到該節點A。於左側的節點B處,由於該等電 曰曰體53的兩個端(源極和沒極端)係處於高位準,沒有漏電流
流動。此外,如由該記憶體細胞CELLn所表示,當該節點B 保持低位準時,該漏電流Ioff係從該位元線BL流到該節點 B 〇 如上所述,該漏電流I〇ff係根據由所有該等記憶體細胞 CELL所保持的資料來流動到該位元線肌或幼1。即,在第 3圖中’由於該η個記憶體細胞CELL係連接到該等位元線Bl 和XBL,一個總漏電流Ioff X n係流動至該位元線B]L或 XBL。當讜以上的SRAM係用在如細胞電話般之具有非常長 之待機時間的裝置中時,該等位元線BL和XBL係經常被預 先充電到高位準,而該漏電流係持續地流動。 為了在待機模式中縮減以上所述之SRAM中之記憶體 細胞CELL的漏電流,該等位元線BL和XBL係被設定在一懸 浮狀態。第5圖是為當設定該等位元線BL和XBL於懸浮狀態 之方法在第3圖中所示之SRAM之待機模式中被使用時的一 波形圖。在這方法中,於時間t80,該SRAM係處於讀取模 式和該記憶體細胞CELL的非-存取狀態。因此,該預先充 電取消訊號0係被改變到高位準俾把該等位元線BL和XBL 设定於懸浮狀態。 接著,於時間t81,在存取該記憶體細胞CELL之前, 该預先充電取消訊號0係被改變到低位準來預先充電該等 位元線BL和XBL。把該預先充電取消訊號0改變到低位準 的時序係對應於該時鐘訊號的後緣(或前緣),如在第5圖中 所示。 於時間t82,該預先充電取消訊號0係被改變到高位 準’而且同時地,該字線WL係被改變成高位準來存取該記 憶體細胞CELL。如上所述’即使在該讀取模式期間,該等 位元線BL和XBL於該記憶體細胞CELL的非-存取狀態中係 被設定在懸浮狀態,藉此減少該漏電流。在該存取狀態中, 該等位元線BL和XBL係在存取該記憶體細胞CElL之前被 預先充電。然後,該記憶體細胞CELL被存取。 於時間t83,該SRAM係被設定於待機模式。該字線WL 係被改變到低位準,而該等位元線BL*XBL係被設定於懸 洋狀態。從時間t81到t82的期間Ta是為把該等位元線BL和 XBL預先充電所必須的。如在第5圖中所示,該字線WL在 一個對應於該期間Ta的延遲下從該時鐘訊號的後緣起改變 200406009 到高位準。該預先充電取消訊號0在該期間Ta維持低位準 而然後改變成高位準。 如上所述,當該等位元線BL和XBL係處於懸浮狀態且 具有一任意電位時,後面的漏電流係在該等位元線BL和 5 XBL與該記憶體細胞CELL之間流動:一個從該等位元線机 和XBL流到具有一個較低電位之以上所述之節點a或b(於 此後被稱為一個低節點)的漏電及一個從具 有一個較高電位之以上所述之節點A*B(於此後被稱為一 個高節點)流到該等位元線BL和XBL的漏電流 10 I〇ff—H(VBL)。第6圖顯示在這些漏電流與該等位元線Bl和 XBL之電位(VBL表示該等位元線BL和XBL的電位)之間的 依存關係。 如在第6圖中所示,從該等位元線BL和XBL流到該低節 點的漏電流I〇ff_L(VBL)係隨著VBL變低而變小。相反地, 15 從該高節點流到該等位元線BL和XBL的漏電流係隨著VBL 變高而變小。當該等位元線BL和XBL係處於懸浮狀態時, 該等位元線BL和XBL的電位穩定在該電位VBL = VBLo,其 滿足
Ioff—L(VBL) X (連接到位元線BL之”L”節點的數目) 20 = I〇ff-H(VBL) X (連接到位元線BL之”H”節點的數 目)°
當連接到一約定之位元線之η個記憶體細胞CELL中的 m個記憶體細胞是為高節點,而(n-m)個記憶體細胞是為低 節點時,該漏電流為m X I〇ff一L (VBLo) + (n-m) X Ioff—L 10 200406009 (VXBLo)。這是最低限度的值。即,當該等位元線BL和XBL 被設定在懸浮狀態時,該等位元線BL和XBL的電位穩定在 一個狀態’在該狀態中,該漏電流係根據由該記憶體細胞 CELL所保持的資料來被最小化。
5 在以上所述之縮減漏電流的方法中,把該等位元線BL 和XBL設定於懸浮狀態的預先充電取消訊號0及該字線 WL的選擇訊號係根據一時鐘訊號來被產生。更特別地,根 據在時鐘訊號上的改變,該預先充電取消訊號0係在時間 t81被改變成低位準來把該等位元線BL和XBL預先充電,而 10 然後,該字線WL係在時間t82被改變成高位準。然而,從 時間t81到t82之把該等位元線BL和XBL預先充電所需的時 間妨礙在存取速度上的增加。 L發明内容3 發明概要 15 本發明係為了以上所述的狀況而被作成,而且本發明 之目的疋為挺供一種於待機模式中在沒有降低存取速度下 縮減一漏電流的靜態半導體記憶體裝置及一種控制該靜態 半導體記憶體裝置的方法。 本發明業已被作成來解決以上所述的問題,而本發明 20之一種靜態半導體記憶體裝置及一種控制該裝置之方法的 特徵係在於包含數個被打開來把位元線預先充電的預先充 電電路,其中,預先充電控制係被執行俾在一待機模式之 周期期間關閉該等預先充電電路及在一讀取模式與寫入模 式之周期期間打開该專預先充電電路。 11 200406009 在本發明之靜態半導體記憶體裝置及控制該裝置的方 法中,該等預先充電電路在該待機模式的周期期間能夠被 關閉俾把該等位元線設定在懸浮狀態。因此,該漏電流能 夠被縮減。在該讀取模式與寫入模式的周期期間,該等預 5 先充電電路在一個非-存取周期期間能夠經常被保持開 啟。由於該等位元線在該非-存取周期期間已被預先充電, 讀取式寫入運作在該存取周期開始時能夠馬上被執行。由 於以上的配置,該待機電流能夠在沒有降低該存取速度下 被縮減。 10 圖式簡單說明 第1圖是為一個顯示一具有本發明之一實施例之 SRAM與該SRAM之控制電路之半導體裝置之示意配置的 方塊圖, 第2圖是為一個顯示在第1圖中所示之半導體裝置1與 15 SRAM 4之運作的波形圖; 第3圖是為一個顯示一習知SRAM之記憶體細胞陣列 的圖示; 第4圖是為一個顯示在第3圖中所示之記憶體細胞陣列 之運作的波形圖; 20 第5圖是為一個在一種把位元線BL和XBL設定於在第3 圖中所示之SRAM之待機模式中之懸浮狀態之方法的波形 圖;及 第6圖是為一個顯示在第3圖中所示之SRAM中之從位 元線到一記憶體細胞之漏電流與該等位元線之電位之間之 12 依存關係的圖表。 C實施方式j 較佳實施例之詳細說明 本發明之實施例將會在下面作說明。 5 具有本發明之一實施例之SRAM(靜態隨機存取記憶體) 與該SRAM之控制電路之半導體裝置的示意配置將會首先 配合該等附圖作說明。 第1圖是為一個顯示一具有本發明之一實施例之 SRAM與該SRAM之控制電路之半導體裝置之示意配置的 10 方塊圖。 請參閱第1圖所示,一半導體裝置1利用數個SRAMs來 與一時鐘訊號同步地執行訊號處理。該半導體裝置1是為, 例如’ *^糸統LSI(大尺寸積體電路)。-**時鐘產生電路2把一 時鐘訊號CK供應到該半導體裝置1作為訊號處理時序的參 15 考。一控制訊號產生電路3,根據由該時鐘產生電路2所產 生的時鐘訊號CK,產生各式各樣控制該半導體裝置i之内 部元件的控制訊號。更特別地,該控制訊號產生電路3輸出 一個控制該半導體裝置1之SRAMs 4和5之待機模式的控制 訊號(運作模式控制訊號)SM。該控制訊號SM在高位準時押 20制該等SRAMs 4和5成待機模式而在低位準時控制該等 SRAMs 4和5成讀取或寫入模式。 該等SRAMs 4和5及一 SRAM 6係利用從該時鐘產生電 路2輸出的時鐘訊號CK作為一時序參考來運作並且儲广 在該半導體裝置1中處理的資料。從該控制訊號產生電路3 顏 13 200406009 輸出的該控制訊號SM係輸入到該等SRAMs 4和5。該SRAM 4的内部配置稍後將會詳細地作說明。一訊號處理電路7把 資料傳輸到該等SRAMs 4,5,和6/從該等SRAMs 4,5,和6接收 資料並且處理該等資料訊號。一資料匯流排8傳輸要在該半 5 導體裝置1中之訊號處理電路7與該等SRAMs 4,5,和6之間 交換的資料。 藉由以上的配置,該半導體裝置1利用該等SRAMs 4,5, 和6及該訊號處理電路7來與由該時鐘產生電路2所產生的 時鐘訊號CK同步地執行訊號處理。在該等SRAMs 4和5的 10 非-存取周期期間,該控制訊號SM被改變成高位準俾把該等 SRAMs 4和5設定於待機模式。 該SRAM4的示意内部配置接著將會作說明。 一輸入/輸出電路10處理經由該資料匯流排8輸入到該 SRAM 4/從該SRAM 4輸出的資料。一内部時鐘/控制產生電 15 路11至少具有一個產生一作為在該SRAM 4中之訊號處理 時序之參考之時鐘訊號SCK的功能、一個產生一控制該等 位元線BL和XBL之預先充電之位元線控制訊號(正常預先 充電控制訊號)EQ的功能(内部控制訊號產生電路)及一個 產生一控制一字線之選擇之字線選擇訊號WLDEC的功能 2〇 (字線選擇電路)。該位元線控制訊號EQ與字線選擇訊號 WLDEC的詳細波形例子稍後將會作說明。 一記憶體控制電路12根據來自該内部時鐘/控制訊號 產生電路11的該時鐘訊號SCK或控制訊號(位元線控制訊號 EQ、字線選擇訊號WLDEC、及其類似)來控制一記憶體細 14 200406009 胞陣列13中的讀取運作或寫入運作(稍後作說明)。在這實施 例中,該記憶體控制電路12至少包含一n〇r電路20、反相 器21、及數個反相器22。 從該控制訊號產生電路3輸出的該控制訊號SM係輸入 5到該N0R電路20的一個輸入端。從該内部時鐘/控制訊號產 生電路11輸出的該位元線控制訊號EQ係輸入到另一個輸 入端。該NOR電路20的輸出端係連接到該反相器21的輸入 端。該反相器21.的輸出端係連接到p—MOSFETs(預先充電電 路)30(稍後作說明)的閘極端。藉由以上所述之n〇r電路20 10與反相器21的配置(預先充電控制電路),一預先充電取消訊 號0 (控制訊號)係根據該控制訊號SM和位元線控制訊號 EQ來從該反相器21的輸出端輸出。從該内部時鐘/控制訊號 產生電路11輸出的該字線選擇訊號WLDEC係輸入到該等 反相器22的輸入端。字線WL(稍後作說明)係連接到該等反 15 相器22的輸出端。 在該記憶體細胞陣列13中,η個記憶體細胞31係連接到 該對位元線BL和XBL。該等位元線BL和XBL中之每一者係 經由該等預先充電p-MOSFETs(預先充電電晶體)3〇來連接 到一電源電壓。該預先充電取消訊號0的訊號線係連接到 20該等P-MOSFETs 30的閘極端。該等p-MOSFETs 30係由該預 先充電取消訊號0控制開啟/關閉。 該記憶體細胞陣列13,在其中,對應於記憶體細胞陣 列13之每一列來被排列的該對位元線BL和XBL及對應於記 憶體細胞陣列13之每一行來被排列的該字線WL係連接到 15 200406009 一記憶體細胞Μ,具有與在第3圖中所示之記憶體細胞陣列 的配置相同的配置。即,該記憶體細胞31的電路配置係與 在第3圖中所示之記憶體細胞CEll的電路配置相同,而其 之說明將會被省略。此外,在該記憶體細胞31與該等位元 5 線BL和XBL之間的連接及該字線\\/^的連接亦與在第3圖中 所示之配置的那些相同,而其之說明將會被省略。該SRAM 5亦具有與以上所述之SRAM4之配置相同的配置。 如果,例如,在該半導體裝置丨中所使用的一待機控制 訊號是可得到的話,該訊號可以被使用作為該要從控制訊 10 號產生電路3輸出的控制訊號SM。在這實施例中,如上所 述,該控制訊號SM係在被併合於該半導體裝置丨内之 SRAMs 4和5不需被存取時的周期期間(待機模式)改變成高 位準而在該存取周期期間(正常運作模式)改變成低位準。 在第1圖中所示之半導體裝置1的運作接著將會作說 15 明。 第2圖是為一個顯示在第1圖中所示之半導體裝置1與 該SRAM 4之運作的波形圖。請參閱第2圖所示,該正常運 作模式(讀取模式或寫入模式)係在時間t4之前被設定,而該 待機模式係從该時間t4起被設定。首先,於正常運作模式 20中的時間11,該控制訊號SM係處於低位準,而該位元線控 制rfl说EQ係處於低位準。據此,由於該預先充電取消訊號 0係處於低位準’而該等p-MOSFETs30係被打開,該等位 元線BL和XBL係被預先充電成高位準。此外,該字線 在對該記憶體細胞31存取之前係處於低位準。如上所述, 16 200406009 在正常運作模式中,該控制訊號SM控制該等p-MOSFETs 30 以致於該等位元線BL和XBL係經常被預先充電。 於時間t2,為了開始存取該記憶體細胞31,該内部時 鐘/控制訊號產生電路11把該位元線控制訊號EQ改變成高 5 位準。據此,由於該預先充電取消訊號0改變成高位準來 關閉該等p-MOSFETs 30,該等位元線BL和XBL的預先充電 被取消。此外,該内部時鐘/控制訊號產生電路11,根據該 字線選擇訊號WLDEC ’選擇連接到要被存取之記憶體細胞 31的字線WL。該被選擇的字線WL係改變成高位準。藉由 10以上的運作,一資料讀取(讀取處理)或者資料寫入(寫入處 理)係透過該等位元線B L和XB L對該被選擇的記憶體細胞 31執行。 於時間t3,為了結束對該記憶體細胞31的存取,該内 部日守鐘/控制訊號產生電路11把該位元線控制訊號Eq改變 15成低位準。據此,由於該預先充電取消訊號0係改變成低 位準來打開該等p-MOSFETs 30,該等位元線BL* XBL係被 預先充電成高位準。此外,該内部時鐘/控制訊號產生電路 11,根據該字線選擇訊號WLDEC,不選擇連接到存取應該 被結束之記憶體細胞31的字線WL。該未被選擇的字線WL 20改變成低位準。如上所述,在該正常運作模式中,該預先 充電取消訊號0改變成低位準,而該等位元線扯和乂肌係 在對該被選擇之記憶體細胞31之存取的開始之前被預先充 電。例如,緊在該時鐘訊號SCK改變之後,該被選擇的字 線WL能夠改變成高位準來存取該記憶體細胞。 17 於時間t4,為了把該SRAM 4設定在待機模式,該控制 訊號產生電路3把該控制訊號SM改變成高位準。據此,該 預先充電取消訊號0改變成高位準來關閉該等p-MOSFETs 3〇°為了這原因,該等位元線BL和XBL的預先充電被取消, 而5亥寺位元線BL和XBL係被設定於懸浮狀態。藉由以上的 運作,該SRAM 4能夠藉由把該等位元線BL和XBL設定於懸 /參狀態來縮減該漏電流。 如上所述,在該時間t4之前的正常運作模式中,與在 第4圖中所示之習知運作相同的運作係被執行。當對該記憶 體細胞31的存取被結束時,該預先充電取消訊號0係改變 成低位準來把該等位元線BL和XBL預先充電。因此,當該 圮憶體細胞31下一次被存取時,該等位元線bL和XBL業已 被預先充電到高位準。與在第6圖中所示的習知技術不同, 預先充電的期間Ta在該時鐘訊號SCK的改變之後係不需 要。因此,該半導體裝置丨能夠提升對該SRAM 4的存取速 度。 當該SRAM 4被設定在待機模式時,該控制訊號§]^係 改·欠成咼位準來把該等位元線BL和XBL設定於懸浮狀態。 在該待機模式中,從該等位元線BL和XBL流到該記憶體細 胞31的漏電流與在第4圖中所示的習知運作比較起來係能 夠被縮減。 在以上所述的實施例中,一 SRAM係被舉例說明。然 而,本發明不受限於這。本實施例亦能夠適當地被應用於 任何其他在待機模式中由於位元線之預先充電而產生一漏 200406009 電流的靜態半導體記憶體裝置。 本發明的實施例業已配合該等附圖詳細地在上面作說 明。然而’言平細的配置並不限定於該實施例,而在沒有離 ' 開本發明之精神與範圍下的設計亦係被併合於本發明。 5 如上所述,在本發明的靜態半導體記憶體裝置及控制 料置的方法中,數個把數條位元線預先充f的預先充冑 電路係被準備。預先充電控制係被執行俾在該待機模式的 周期期間關閉該等預先充電電路及在該讀取模式與寫入模 式的周期期間打開該等預先充電電路。由於該等位元線在 _ 10该待機模式的周期期間能夠被設定在懸浮狀態,漏電流能 夠被細減。由於該等預先充電電路在該讀取模式與寫入模 式的周期期間被打開,該等位元線在該非-存取周期期間能 夠被預先充電而且在該存取周期期間不必被預先充電。 由於該等位元線在該非-存取周期期間已被預先充 15電,該讀取或寫入運作能夠在該存取周期開始時馬上被執
行。據此,在該待機模式中的漏電流能夠在沒有降低該存 I 取速度下被縮減。特別地,當一個控制該待機模式之切換 之外部輸入的控制訊號係被使用於預先充電控制時,預先 充電旎夠在該靜態半導體記憶體裝置之内部時鐘上的改變 - 20 之前被控制。 【圖式簡單說明】 第1圖是為一個顯示一具有本發明之一實施例之 SRAM與該SRAM之控制電路之半導體裝置之示意配置的 方塊圖; 19 flf 4 200406009 第2圖是為一個顯示在第1圖中所示之半導體裝置1與 SRAM 4之運作的波形圖; 第3圖是為一個顯示一習知8尺八%之記憶體細胞陣列 的圖示; 5 第4圖是為一個顯示在第3圖中所示之記憶體細胞陣列 之運作的波形圖; 第5圖是為一個在一種把位元線bl和XBL設定於在第3 圖中所示之SRAM之待機模式中之懸浮狀態之方法的波形 圖;及 10 第6圖是為一個顯示在第3圖中所示之SRAM中之從位 元線到一記憶體細胞之漏電流與該等位元線之電位之間之 依存關係的圖表。 【圖式之主要元件代表符號表】 CELL0,CELL 1,…CELLn 記憶體細胞 BL 位元線 XBL 位元線 Vdd 電源電壓 51 p-MOSFET Φ 預先充電取消訊號 52a p-MOSFET 52b n-MOSFET 53 n-MOSFET WL0,WLl”..WLn 字線 t70 時間 t71 時間 m 時間 Ioff 漏電流 t80 時間 t81 時間 t82 時間 t83 時間 Ta 期間 A 節點 20 200406009 B 節點 Ioff_L(VBL)漏電流 Ioff_H(VBL)漏電流 1 半導體裝置 2 時鐘產生電路 CK 時鐘訊號 3 控制訊號產生電路 SM 控制訊號 4 SRAM 5 SRAM 6 SRAM 7 訊號處理電路 8 資料匯流排 10 輸入/輸出電路 11 内部時鐘/控制訊號產生電路 WL 字線 SCK 時鐘訊號 EQ 位元線控制訊號 WLDEC 字線選擇訊號 12 記憶體控制電路 13 記憶體細胞陣列 20 NOR電路 21 反相器 22 反相器 30 p-MOSFET 31 記憶體細胞 Μ 記憶體細胞 21
Claims (1)
- 200406009 拾、申請專利範圍: 1. 一種具有作為運作模式之待機模式與正常運作模式的靜 態半導體記憶體裝置,包含: 一記憶體細胞陣列,該記憶體細胞陣列具有以矩陣方 5 式排列的靜態記憶體細胞; 一字線,該字線係對應於該記憶體細胞陣列之每一行 來被排列; 一對位元線,該對位元線係對應於該記憶體細胞陣列 之每一列來被排列; 10 數個預先充電電路,該等預先充電電路把該等位元線 預先充電;及 一預先充電控制電路,該預先充電控制電路根據一個 外部地輸入來指定該待機模式之周期與該正常運作模式 之周期的運作模式訊號來產生及輸出一個控制該等預先 15 充電電路的預先充電控制訊號。 2. 如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中 該靜態半導體記憶體裝置係被併合於一系統内,而且 該運作模式訊號是為一個從該系統供應的控制訊號。 3. 如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中 20 該裝置更包含 一字線選擇電路,該字線選擇電路係藉由輸出一個選 擇該字線的字線選擇訊號來控制對該等靜態記憶體細胞 的存取,及 一輸出一個正常預先充電控制訊號的内部控制訊號 22 2〇〇4〇6〇〇9 產生電路,该正常預先充電控制訊號與從該字線選擇電 路輸出的字線選擇訊號同步地改變並且控制兮等位線 的預先充電,且 該預先充電控制電路在該正常運作模式的周期期間 把該正常預先充電控制訊號輸出作為該預先充電控制訊 號。 4·如申請專利範圍第2項所述之裝置,其中 該裝置更包含 一字線選擇電路,該字線選擇電路藉由輸出一個選擇 該字線之字線選擇訊號來控制對該等靜態記憶體細胞的 存取,及 輸出個正#預先充電控制訊號的内部控制訊號 產生電路,該正常預先充電控制訊號與從該字線選擇電 路輸出的字線選擇訊號同步地改變並且控制該等位元線 的預先充電,且 該預先充電控制電路在該正常運作模式的周期期間 輪出該正常預先充電控制訊號作為該預先充電控制訊 號。 5·如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中,在該正常運作 拉式的周期期間,該預先充電控制電路輸出一個在該等 靜態記憶體細胞之存取狀態中打開該等預先充電電路及 在該等靜態記憶體細胞之非-存取狀態中關閉該等預先充 電電路的控制訊號。 6·如申請專利範圍第2項所述之裝置,其中,在該正常運作 23 200406009 模式的周期期間,該預先充電控制電路輸出一個在該等 靜態記憶體細胞之存取狀態中打開該等預先充電電路及 在該等靜態記憶體細胞之非-存取狀態中關閉該等預先充 電電路的控制訊號。 5 7.如申請專利範圍第3項所述之裝置,其中,在該正常運作 模式的周期期間’該預先充電控制電路輸出一個在該等 靜態記憶體細胞之存取狀態中打開該等預先充電電路及 在該等靜態記憶體細胞之非-存取狀態中關閉該等預先充 電電路的控制訊號。 10 8.如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中,在該待機模式 的周期期間,該預先充電控制電路關閉該等預先充電電 路來把該等位元線設定於懸浮狀態。 9. 如申請專利範圍第2項所述之裝置,其中,在該待機模式 的周期期間,該預先充電控制電路關閉該等預先充電電 15 路來把該等位元線設定於懸浮狀態。 10. 如申請專利範圍第3項所述之裝置,其中,在該待機模 式的周期期間,該預先充電控制電路關閉該等預先充電 電路來把該等位元線設定於懸浮狀態。 11. 如申請專利範圍第4項所述之裝置,其中,在該待機模式 20 的周期期間,該預先充電控制電路關閉該等預先充電電 路來把該等位元線設定於懸浮狀態。 12. —種控制一靜態半導體記憶體裝置的方法,該靜態半導 體記憶體裝置具有作為運作模式的待機模式和正常運作 模式, 24 200406009 該靜態半導體記憶體裝置包含一個具有以矩陣方式 排列之靜態記憶體細胞的記憶體細胞陣列、一條對應於 該記憶體細胞陣列之每一行來被排列的字線、一對對應 於該記憶體細胞陣列之每一列來被排列的位元線、及2 5 個把該等位元線預先充電的預先充電電路,該方法包含 如下之步驟: 根據-個外部輸人來指定該待機模式之周期與該正 常運作模式之之運作模式峨來控制鱗預:電 電路的一個控制步驟。 10 I)·如申請專利範圍第12項所述之方法,其中 該方法更包含如下之步驟 藉由輸出一個選擇該字線之字線選擇訊號來控制對 該等靜態記憶體細胞之存取的一個存取控制步驟,及 輸出一個與在該存取控制步驟中輸出之字線選擇訊 15 號同步地改變並且控制該等位元線之預先充電之正常預 先充電控制訊號的一個位元線控制步驟,且 在該控制步驟中,該等預先充電電路在該正常運作 模式的周期期間係根據在該位元線控制步驟中輸出的正 常預先充電控制訊號來被打開/關閉。 20 丨4·如申請專利範圍第12項所述之方法,其中,在該控制步 驟中,在該正常運作模式的周期期間,控制係被執行俾 在該等靜態記憶體細胞之存取狀態中打開該等預先充電 電路及在該等靜態記憶體細胞之非-存取狀悲中關閉讀等 預先充電電路。 25 200406009 15. 如申請專利範圍第13項所述之方法,其中,在該控制步 驟中,在該正常運作模式的周期期間,控制係被執行俾 在該等靜態記憶體細胞之存取狀態中打開該等預先充電 電路及在該等靜態記憶體細胞之非-存取狀態中關閉該等 5 預先充電電路。 16. 如申請專利範圍第12項所述之裝置,其中,在該控制步 驟中’在該待機核式的周期期間’該等預先充電電路係 被關閉來把該等位元線設定於懸浮狀態。 17. 如申請專利範圍第13項所述之裝置,其中,在該控制步 10 驟中,在該待機模式的周期期間,該等預先充電電路係 被關閉來把該等位元線設定於懸浮狀態。 18. 如申請專利範圍第14項所述之裝置,其中,在該控制步 驟中,在該待機模式的周期期間,該等預先充電電路係 被關閉來把該等位元線設定於懸浮狀態。 26
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002251785A JP2004095000A (ja) | 2002-08-29 | 2002-08-29 | スタティック型半導体記憶装置およびその制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW200406009A true TW200406009A (en) | 2004-04-16 |
| TWI227495B TWI227495B (en) | 2005-02-01 |
Family
ID=31972703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW092120982A TWI227495B (en) | 2002-08-29 | 2003-07-31 | Static semiconductor memory device and method of controlling the same |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6990034B2 (zh) |
| JP (1) | JP2004095000A (zh) |
| KR (1) | KR20040019927A (zh) |
| CN (1) | CN100339910C (zh) |
| TW (1) | TWI227495B (zh) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7177212B2 (en) * | 2004-01-23 | 2007-02-13 | Agere Systems Inc. | Method and apparatus for reducing leakage current in a read only memory device using shortened precharge phase |
| KR100600056B1 (ko) * | 2004-10-30 | 2006-07-13 | 주식회사 하이닉스반도체 | 저 전압용 반도체 메모리 장치 |
| DE102005016597B3 (de) * | 2005-04-11 | 2006-06-29 | Infineon Technologies Ag | Elektronisches Bauelement mit verbesserter Vorladung |
| US20080285367A1 (en) * | 2007-05-18 | 2008-11-20 | Chang Ho Jung | Method and apparatus for reducing leakage current in memory arrays |
| KR101415877B1 (ko) | 2008-05-19 | 2014-07-07 | 삼성전자 주식회사 | 저항체를 이용한 비휘발성 메모리 장치 |
| JP2009295229A (ja) * | 2008-06-05 | 2009-12-17 | Toshiba Corp | 半導体記憶装置 |
| KR100968156B1 (ko) * | 2008-12-05 | 2010-07-06 | 주식회사 하이닉스반도체 | 전원제어회로 및 이를 이용한 반도체 메모리 장치 |
| US8351287B1 (en) * | 2010-12-22 | 2013-01-08 | Lattice Semiconductor Corporation | Bitline floating circuit for memory power reduction |
| JP5837311B2 (ja) * | 2011-03-01 | 2015-12-24 | ローム株式会社 | ドライバ及び半導体記憶装置 |
| JP5621704B2 (ja) | 2011-05-11 | 2014-11-12 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 半導体記憶装置 |
| JP5644717B2 (ja) * | 2011-08-22 | 2014-12-24 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 半導体記憶装置、および、ビット線の充電方法 |
| US8824230B2 (en) * | 2011-09-30 | 2014-09-02 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus of reducing leakage power in multiple port SRAM memory cell |
| CN102622965B (zh) * | 2012-04-25 | 2015-02-25 | 上海大学 | 硅基微型显示器驱动电路 |
| DE102017117591A1 (de) * | 2017-08-03 | 2019-02-07 | Automotive Lighting Reutlingen Gmbh | Kraftfahrzeugscheinwerferanordnung |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100392687B1 (ko) * | 1995-10-31 | 2003-11-28 | 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 | 반도체 기억장치 |
| US5995431A (en) * | 1997-06-11 | 1999-11-30 | Texas Instruments Incorporated | Bit line precharge circuit with reduced standby current |
| US6333874B2 (en) * | 2000-03-30 | 2001-12-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor memory device having normal and standby modes, semiconductor integrated circuit and mobile electronic unit |
-
2002
- 2002-08-29 JP JP2002251785A patent/JP2004095000A/ja active Pending
-
2003
- 2003-07-31 TW TW092120982A patent/TWI227495B/zh not_active IP Right Cessation
- 2003-08-08 US US10/636,543 patent/US6990034B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-08-26 KR KR1020030059003A patent/KR20040019927A/ko not_active Ceased
- 2003-08-29 CN CNB031560717A patent/CN100339910C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20040019927A (ko) | 2004-03-06 |
| TWI227495B (en) | 2005-02-01 |
| CN100339910C (zh) | 2007-09-26 |
| US6990034B2 (en) | 2006-01-24 |
| JP2004095000A (ja) | 2004-03-25 |
| US20040042325A1 (en) | 2004-03-04 |
| CN1485859A (zh) | 2004-03-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10115481B2 (en) | Read-assist circuits for memory bit cells employing a P-type field-effect transistor (PFET) read port(s), and related memory systems and methods | |
| US5973972A (en) | Precharge system for a semiconductor memory device | |
| KR100381968B1 (ko) | 고속동작용디램 | |
| TWI779098B (zh) | 記憶體裝置、系統晶片裝置及操作記憶體裝置的方法 | |
| JP6030653B2 (ja) | メモリセル上の選択的ワード線ブーストのための装置 | |
| US7345936B2 (en) | Data storage circuit | |
| TWI523034B (zh) | 記憶體裝置與控制記憶體裝置的方法 | |
| US8779800B2 (en) | Control signal generation circuit and sense amplifier circuit using the same | |
| TW200406009A (en) | Static semiconductor memory device and method of controlling the same | |
| KR20030063818A (ko) | 워드라인 방전방법 및 이를 이용하는 반도체 메모리장치 | |
| US9019788B2 (en) | Techniques for accessing memory cells | |
| JP2004152363A (ja) | 半導体記憶装置 | |
| KR100294450B1 (ko) | 반도체메모리장치의어레이내부전원전압발생회로 | |
| KR20080022737A (ko) | 메모리 장치 및 메모리 장치의 프리차지 방법 | |
| JP2004095027A (ja) | スタティック型半導体記憶装置およびその制御方法 | |
| JP2003030991A (ja) | メモリ | |
| US6212116B1 (en) | Semiconductor memory device | |
| US6163496A (en) | Semiconductor memory device having a common column decoder shared by plurality of banks | |
| US7339845B2 (en) | Memory device | |
| KR100691017B1 (ko) | 반도체 메모리 장치용 로컬입출력라인 프리차지 제어회로및 그 제어방법 | |
| KR100365563B1 (ko) | 비트라인 센스앰프 구동장치 | |
| TW202529110A (zh) | 半導體電路、功率管理電路和功率管理方法 | |
| KR20010104901A (ko) | 데이터 출력 시간을 단축할 수 있는 동기형 집적 회로메모리 장치 | |
| TWI221294B (en) | Output device for static random access memory | |
| JPH05282866A (ja) | ビットライン制御回路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |