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JP2002319294A - Semiconductor memory device - Google Patents

Semiconductor memory device

Info

Publication number
JP2002319294A
JP2002319294A JP2001123682A JP2001123682A JP2002319294A JP 2002319294 A JP2002319294 A JP 2002319294A JP 2001123682 A JP2001123682 A JP 2001123682A JP 2001123682 A JP2001123682 A JP 2001123682A JP 2002319294 A JP2002319294 A JP 2002319294A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bit line
memory cell
circuit
read
control signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001123682A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Norio Hattori
規男 服部
Takeshi Arakawa
健 荒川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2001123682A priority Critical patent/JP2002319294A/en
Publication of JP2002319294A publication Critical patent/JP2002319294A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ビット線チャージャのトランジスタサイズを
大きくしなくても高速に読み出しを行うことができる半
導体回路を提供することを目的とする。 【解決手段】 メモリセルアレイ11a,11bのビッ
ト線910〜913に接続されて前記ビット線をチャー
ジするビット線チャージャ200〜203と、読み出し
が実施されたアドレスを記憶するラッチ回路250,2
51と、前記ラッチ回路250,251の情報に基づき
前記ビット線チャージャを選択する制御回路10a,1
0bとを設け、制御回路10a,10bを、読み出し実
施後に読み出しを実施したビット線を選択的に前記ビッ
ト線チャージャによりビット線をチャージするように構
成することによって、ビット線チャージャのサイズを小
さくする。
(57) [Problem] To provide a semiconductor circuit capable of performing high-speed reading without increasing the transistor size of a bit line charger. SOLUTION: Bit line chargers 200 to 203 connected to bit lines 910 to 913 of memory cell arrays 11a and 11b to charge the bit lines, and latch circuits 250 and 2 for storing an address at which reading has been performed.
51 and a control circuit 10a, 1 for selecting the bit line charger based on the information of the latch circuits 250, 251.
0b, and the size of the bit line charger is reduced by configuring the control circuits 10a and 10b to selectively charge the read bit line after the read operation by the bit line charger. .

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体メモリの読
み出し回路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a read circuit of a semiconductor memory.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体不揮発性メモリは、電源を切って
も記憶情報を保持できることから情報システムや通信シ
ステムへの応用が広がっている。なかでも、フラッシュ
メモリはチップ全体あるいはブロック単位での消去をお
こなうことにより、メモリセルサイズを小さくして低コ
ストを実現したものであり、急速に需要が拡大してい
る。
2. Description of the Related Art Semiconductor non-volatile memories are capable of retaining stored information even when the power is turned off, and thus have been widely applied to information systems and communication systems. Above all, the flash memory is realized at a low cost by reducing the memory cell size by erasing the entire chip or in blocks, and the demand is rapidly expanding.

【0003】また、フラッシュメモリの新しい方式とし
て、N型基板内のPチャネル型のトランジスタを用いる
方式が知られている。図8と図9に基づいてPチャネル
型のトランジスタを用いたP型フラッシュメモリの読み
出し、書き込みならびに消去動作について説明する。
As a new flash memory system, a system using a P-channel transistor in an N-type substrate is known. The reading, writing, and erasing operations of a P-type flash memory using P-channel transistors will be described with reference to FIGS.

【0004】図8(a)は従来のP型フラッシュメモリ
のメモリセルの概略断面図を示す。メモリセルは、一導
伝型半導体基板70の表面に形成される反対導伝型の高
濃度不純物領域で形成されるドレイン71およびソース
72と、前記ドレイン71とソース72の間に形成され
るチャネル領域73上にゲート絶縁膜74を介して形成
されるフローティングゲート75と、フローティングゲ
ート75上に層間絶縁膜76を介して形成される制御ゲ
ート77により構成されている。図8(b)はこの記号
表示を示している。
FIG. 8A is a schematic sectional view of a memory cell of a conventional P-type flash memory. The memory cell includes a drain 71 and a source 72 formed of a counter-conductivity-type high-concentration impurity region formed on the surface of the first conductivity-type semiconductor substrate 70, and a channel formed between the drain 71 and the source 72. A floating gate 75 is formed on the region 73 via a gate insulating film 74, and a control gate 77 is formed on the floating gate 75 via an interlayer insulating film. FIG. 8B shows this symbol display.

【0005】このような構造を有する不揮発性メモリセ
ルにおいては、フローティングゲート75に蓄積される
電荷に応じてメモリセルのしきい値電圧が変化する。フ
ローティングゲート75への電子の注入および引き抜き
は以下のようにして行われる。
In the nonvolatile memory cell having such a structure, the threshold voltage of the memory cell changes according to the charge stored in the floating gate 75. The injection and extraction of electrons into and from the floating gate 75 are performed as follows.

【0006】フローティングゲート75へ電子を注入す
る動作を「書き込み」と呼び、フローティングゲート7
5へ電子が注入されることにより、メモリセルのしきい
値電圧は低くなる。フローティングゲート75から電子
を引き抜く動作は「消去」と呼ばれ、フローティングゲ
ート75から電子が引き抜かれることによりメモリセル
のしきい値電圧は高くなる。
The operation of injecting electrons into the floating gate 75 is called "writing", and
The injection of electrons into 5 lowers the threshold voltage of the memory cell. The operation of extracting electrons from the floating gate 75 is called "erasing", and the extraction of electrons from the floating gate 75 increases the threshold voltage of the memory cell.

【0007】書き込み動作においては、ソース72は解
放状態とされ、ドレイン71には約−5ボルト、制御ゲ
ート77には約8ボルトの高電圧が印加される。この電
圧条件下においては、ドレイン71の近傍に高電界が発
生し、ドレイン71と基板70との間にバンド−バンド
間のトンネル電流が発生する。このときドレイン71か
ら基板70へ流れる電子が励起され、ホットエレクトロ
ンとなる。このホットエレクトロンは、制御ゲート77
に印加された高電圧により生成される高電界により加速
され、ゲート絶縁膜74による電位障壁を飛び越えてフ
ローティングゲート75に注入されて書き込みが完了す
る。
In the write operation, the source 72 is released, and a high voltage of about -5 volts is applied to the drain 71 and about 8 volts is applied to the control gate 77. Under this voltage condition, a high electric field is generated near the drain 71, and a band-to-band tunnel current is generated between the drain 71 and the substrate 70. At this time, electrons flowing from the drain 71 to the substrate 70 are excited and become hot electrons. The hot electrons are supplied to the control gate 77
Is accelerated by the high electric field generated by the high voltage applied to the floating gate 75, jumps over the potential barrier by the gate insulating film 74, is injected into the floating gate 75, and the writing is completed.

【0008】消去動作においては、ドレイン71を解
放、ソース72と基板70に約8ボルトの電圧を、制御
ゲート77に約−8ボルトの電圧を印加する。この電圧
条件下においては、フローティングゲート75とソース
72との間のゲート絶縁膜74に高電界が印加され、フ
ァウラーノルドハイム型トンネル電流が流れ、フローテ
ィングゲート75に蓄積された電子が基板70に引き抜
かれて消去が完了する。
In the erase operation, the drain 71 is released, a voltage of about 8 volts is applied to the source 72 and the substrate 70, and a voltage of about -8 volts is applied to the control gate 77. Under this voltage condition, a high electric field is applied to the gate insulating film 74 between the floating gate 75 and the source 72, a Fowler-Nordheim tunnel current flows, and the electrons accumulated in the floating gate 75 are drawn to the substrate 70. It is removed and erasing is completed.

【0009】図9は、図8に示したPチャネル型フラッ
シュメモリの読み出し原理を説明するものである。80
はデータの判定用リファレンスの電流特性、81は書き
込み状態のメモリセル電流特性、82は消去状態のメモ
リセル電流特性である。選択されたメモリセルの制御ゲ
ート77に接地電位VSSが選択電位として与えられ、
基板70ならびにソース72は電源電圧VDDとされ、
ドレイン71には読み出し時ドレイン電圧として約1ボ
ルトの電位が与える。
FIG. 9 illustrates the principle of reading from the P-channel type flash memory shown in FIG. 80
Is a current characteristic of a data determination reference, 81 is a memory cell current characteristic in a written state, and 82 is a memory cell current characteristic in an erased state. The ground potential VSS is applied to the control gate 77 of the selected memory cell as a selection potential,
The substrate 70 and the source 72 are set to the power supply voltage VDD,
A potential of about 1 volt is applied to the drain 71 as a drain voltage at the time of reading.

【0010】これによって選択されたメモリセルが前記
「書き込み状態」であった場合には、メモリセルのソー
ス72とドレイン71が導通となる。一方、上記によっ
て選択されたメモリセルが前記「消去状態」であった場
合には、メモリセルのソース72とドレイン71が非導
通となる。
When the selected memory cell is in the "written state", the source 72 and the drain 71 of the memory cell become conductive. On the other hand, when the memory cell selected as described above is in the “erased state”, the source 72 and the drain 71 of the memory cell become non-conductive.

【0011】ある電源電圧VACTにおいて、前記「書
き込み状態」のメモリセルには、特性81に示すよう
に、電流特性80よりも大きな電流が流れる。一方で、
前記「消去状態」のメモリセルには特性82に示すよう
に電流特性80よりも小さな電流が流れる。ここで、選
択されたメモリセルのソース72とドレイン71間に流
れる電流を検出し電流特性80と比較して、『 L 』
または『 H 』の論理電圧レベルに変換する動作を
「読み出し動作」と呼ぶ。
At a certain power supply voltage VACT, a current larger than the current characteristic 80 flows through the memory cell in the "written state" as shown by a characteristic 81. On the other hand,
A current smaller than the current characteristic 80 flows through the memory cell in the “erased state” as shown by a characteristic 82. Here, the current flowing between the source 72 and the drain 71 of the selected memory cell is detected and compared with the current characteristic 80 to obtain “L”.
Alternatively, the operation of converting the logic voltage level to “H” is referred to as a “read operation”.

【0012】この明細書においては、リファレンスの電
流特性80は「書き込み状態」のメモリセル電流特性8
1の(1/2)の特性を持つものとする。また消去状態
のメモリセル電流特性82は0となっているとする。
In this specification, the reference current characteristic 80 is the memory cell current characteristic 8 in the "written state".
It has a characteristic of (1/2) of 1. It is also assumed that the memory cell current characteristic 82 in the erased state is 0.

【0013】このような図8の基本単位のメモリセルを
マトリクス配置したフラッシュメモリセルアレイ4は、
図10に示すように構成されている。900,901,
902,903は第1〜第4のワード線、910,91
1,912,913は第1〜第4のビット線、M00〜
M33は2重ゲート構造を有する前述のメモリセルであ
る。
The flash memory cell array 4 in which the basic unit memory cells shown in FIG.
It is configured as shown in FIG. 900,901,
902, 903 are first to fourth word lines, 910, 91
1, 912, 913 are first to fourth bit lines,
M33 is the aforementioned memory cell having a double gate structure.

【0014】このフラッシュメモリアレイ4は、メモリ
セルM00〜M33が制御ゲート77と電気的に接続さ
れた第1〜第4のワード線900〜903と、ドレイン
71が電気的に接続された第1〜第4のビット線910
〜913とのそれぞれの交点に配置されている。
In the flash memory array 4, first to fourth word lines 900 to 903 in which the memory cells M00 to M33 are electrically connected to the control gate 77, and a first word line in which the drain 71 is electrically connected. To the fourth bit line 910
913 are arranged at the respective intersections.

【0015】同一行のメモリセルの制御ゲート77は共
通に接続され、対応する第1〜第4のワード線900〜
903に接続されている。また、同一列のメモリセルの
ドレイン71は互いに共通に接続され、対応する第1〜
第4のビット線910〜913に接続されている。すべ
てのメモリセルM00〜M33のソース72も互いに共
通に接続されてラインSLとなっている。すべてのメモ
リセルM00〜M33の基板70は共通であってライン
NWとなっている。
The control gates 77 of the memory cells in the same row are connected in common, and the corresponding first to fourth word lines 900 to 900 are connected.
903. Further, the drains 71 of the memory cells in the same column are commonly connected to each other, and
It is connected to fourth bit lines 910-913. The sources 72 of all the memory cells M00 to M33 are also commonly connected to each other to form a line SL. The substrate 70 of all the memory cells M00 to M33 is common and forms a line NW.

【0016】このように構成されたフラッシュメモリア
レイ4では、読み出し動作において、基板70ならびに
ソース72は電源電圧VDDとされ、ワード線900〜
903のうちいずれか一本が接地電位VSSに選択さ
れ、またビット線910〜913のうちいずれか一本が
読み出し時ドレイン電圧である1ボルトに選択されるこ
とで、任意の1ビットを選択的に読み出すことが可能で
ある。
In the flash memory array 4 thus configured, in the read operation, the substrate 70 and the source 72 are set to the power supply voltage VDD, and the word lines 900 to
One of the bits 903 is selected as the ground potential VSS and one of the bit lines 910 to 913 is selected as 1 volt which is the drain voltage at the time of reading, so that any one bit can be selectively selected. Can be read out.

【0017】図11と図12を用いて、読み出し時にお
ける従来のコラム選択方式について説明する。図14は
図10と図11および図12の関係を示している。図1
1は従来の読み出し用コラム選択回路5を示す。
A conventional column selection method at the time of reading will be described with reference to FIGS. FIG. 14 shows the relationship between FIG. 10, FIG. 11, and FIG. FIG.
Reference numeral 1 denotes a conventional read column selection circuit 5.

【0018】/PRCはビット線チャージャ制御信号、
YG0,YG1は一段目の第1,第2のコラムゲート選
択信号、WG0,WG1は二段目の第1,第2のコラム
ゲート選択信号、100〜103は共通のビット線チャ
ージャ制御信号/PRCによって制御される第1〜第4
のビット線チャージャ、110,112は一段目の第
1,第2のコラムゲートで、一段目の第1のコラムゲー
ト選択信号YG0によって制御される。111,113
は一段目の第3,第4のコラムゲートで、一段目の第2
のコラムゲート選択信号YG1によって制御される。
/ PRC is a bit line charger control signal,
YG0 and YG1 are first and second column gate selection signals of the first stage, WG0 and WG1 are first and second column gate selection signals of the second stage, and 100 to 103 are common bit line charger control signals / PRC. First to fourth controlled by
Bit line chargers 110 and 112 are first and second column gates in the first stage, and are controlled by a first column gate selection signal YG0 in the first stage. 111, 113
Are the first and third column gates in the first stage, and the second and third column gates in the first stage
Is controlled by the column gate selection signal YG1.

【0019】120は二段目の第1のコラムゲート選択
信号WG0によって制御される二段目の第1のコラムゲ
ート、121は二段目の第2のコラムゲート選択信号W
G1によって制御される二段目の第2のコラムゲート、
130はデータ出力ノードである。
Reference numeral 120 denotes a second-stage first column gate controlled by a second-stage first column gate selection signal WG0, and 121 denotes a second-stage second column gate selection signal W.
A second column gate of the second stage controlled by G1;
130 is a data output node.

【0020】第1〜第4のビット線910〜913は、
それぞれ第1〜第4のビット線チャージャ100〜10
3を介して電源電位VDDに接続され、第1のビット線
910は一段目の第1のコラムゲート110を介してノ
ード90に接続されている。第2のビット線911は一
段目の第3のコラムゲート111を介してノード90に
接続されている。第3のビット線912は一段目の第2
のコラムゲート112を介してノード91に接続されて
いる。第4のビット線913は一段目の第4のコラムゲ
ート113を介してノード91に接続されている。ノー
ド90は二段目の第1のコラムゲート120を介してデ
ータ出力ノード130に接続されている。ノード91は
二段目の第2のコラムゲート121を介してデータ出力
ノード130に接続されている。
The first to fourth bit lines 910 to 913 are
First to fourth bit line chargers 100 to 10 respectively
3, and the first bit line 910 is connected to the node 90 via the first column gate 110 of the first stage. The second bit line 911 is connected to the node 90 via the first-stage third column gate 111. The third bit line 912 is connected to the second stage of the first stage.
Is connected to the node 91 via the column gate 112 of FIG. The fourth bit line 913 is connected to the node 91 via the first-stage fourth column gate 113. The node 90 is connected to the data output node 130 via the first column gate 120 of the second stage. The node 91 is connected to the data output node 130 via the second column gate 121 of the second stage.

【0021】図11における各種の信号を出力する制御
信号発生回路6は図12に示すように構成されている。
PRはビット線チャージャ制御信号/PRCを制御する
制御信号、A0[1:0]は前記一段目のコラムゲート
選択信号YG0,YG1を選択する第1のアドレスバ
ス、A1[1:0]は前記二段目のコラムゲート選択信
号WG0,WG1を選択する第2のアドレスバスであ
る。
The control signal generating circuit 6 for outputting various signals in FIG. 11 is configured as shown in FIG.
PR is a control signal for controlling the bit line charger control signal / PRC, A0 [1: 0] is a first address bus for selecting the first-stage column gate selection signals YG0 and YG1, and A1 [1: 0] is This is a second address bus for selecting the second-stage column gate selection signals WG0 and WG1.

【0022】フラッシュメモリのコラム選択は、第1の
アドレスバスA0[1:0]から1ビットが選択される
ことで一段目のコラムゲート選択信号YG0またはYG
1のいずれか一方が、また同様に第2のアドレスバスA
1[1:0]から1ビットが選択されることで二段目の
コラムゲート選択信号WG0またはWG1のいずれか一
方がおのおの選択される。これにより、データ出力ノー
ド130は、ビット線910〜913のうちいずれかひ
とつと電気的に接続される。
The column selection of the flash memory is performed by selecting one bit from the first address bus A0 [1: 0], and thereby selecting a first-stage column gate selection signal YG0 or YG0.
1 and also in the second address bus A
When one bit is selected from 1 [1: 0], one of the second-stage column gate selection signals WG0 and WG1 is selected. Accordingly, data output node 130 is electrically connected to any one of bit lines 910 to 913.

【0023】図13〜図16を用いて従来の読み出し動
作について説明する。ここで、図13は図14の構成を
有するフラッシュメモリを示す。図13において、4は
図10に示す構成のフラッシュメモリセルアレイ、5は
図11に示す読み出し用コラム選択回路、6は図12に
示す制御信号発生回路、160はセンスアンプ、175
は読み出し用リファレンス回路、135はリファレンス
データ出力ノード、DOUTは前記センスアンプ160
の検知結果出力ノード、700はロウデコーダ、701
は制御論理およびアドレスデコーダ回路である。
A conventional read operation will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 13 shows a flash memory having the configuration of FIG. 13, reference numeral 4 denotes a flash memory cell array having the configuration shown in FIG. 10, 5 denotes a read column selection circuit shown in FIG. 11, 6 denotes a control signal generation circuit shown in FIG. 12, 160 denotes a sense amplifier, and 175
Is a read reference circuit, 135 is a reference data output node, DOUT is the sense amplifier 160
, A detection result output node 700, a row decoder 700,
Is a control logic and address decoder circuit.

【0024】従来のフラッシュメモリの回路は、前述の
図10に示す構成のフラッシュメモリセルアレイ4と、
フラッシュメモリセルアレイ4とビット線910〜91
3とを介して接続されたコラム選択回路5と、コラム選
択回路5と信号線/PRCならびにYG0,YG1,W
G0,WG1を介して接続されたコラム選択回路の制御
信号発生回路6と、フラッシュメモリセルアレイ4とワ
ード線900〜903を介して接続されたロウデコーダ
700と、コラム選択回路の制御信号発生回路6および
ロウデコーダ700と制御信号を介して接続された制御
論理およびアドレスデコーダ回路701と、フラッシュ
メモリセルアレイ4のSLならびにNW制御信号を発生
する制御回路702と、読み出し用リファレンス回路1
75と、読み出し用リファレンス回路175とリファレ
ンスデータ出力ノード135を介して、また読み出し用
コラム選択回路5とデータ出力ノード130を介して、
さらに制御信号を介して制御論理およびアドレスデコー
ダ回路701と各々接続されDOUTと接続されたセン
スアンプ160とで構成される。
The conventional flash memory circuit includes a flash memory cell array 4 having the configuration shown in FIG.
Flash memory cell array 4 and bit lines 910-91
3, a column selection circuit 5 connected to the column selection circuit 5, a signal line / PRC and YG0, YG1, W
A control signal generation circuit 6 of a column selection circuit connected via G0 and WG1, a row decoder 700 connected to the flash memory cell array 4 via word lines 900 to 903, and a control signal generation circuit 6 of a column selection circuit And a control logic and address decoder circuit 701 connected to the row decoder 700 via a control signal, a control circuit 702 for generating SL and NW control signals of the flash memory cell array 4, and a read reference circuit 1
75, the read reference circuit 175 and the reference data output node 135, and the read column selection circuit 5 and the data output node 130,
Further, the sense amplifier 160 is connected to a control logic and address decoder circuit 701 via a control signal and connected to DOUT.

【0025】また、図15は前述の図14の構成を有す
るフラッシュメモリの読み出し回路の概略図である。図
15において、DISはディスチャージャ制御信号、Y
GRは一段目のコラムゲート選択信号、WGRは二段目
のコラムゲート選択信号、170は前述の図9の特性8
0を示すリファレンスセル、/REFは前記リファレン
スセル170の制御信号、105は前記第1〜第4のビ
ット線チャージャと同一の電気的特性を有するチャージ
ャ、115は前述の一段目の第1〜第4のコラムゲート
と同様の電気的特性を有する一段目のリファレンスセル
用コラムゲート、125は前述の第1〜第2の二段目の
コラムゲートと同様の電気的特性を有する二段目のリフ
ァレンスセル用コラムゲート、140は第1のディスチ
ャージャ、145は第2のディスチャージャ、150は
前述の第1〜第4のビット線910〜913の寄生容
量、155は前述の第1〜第4のビット線910〜91
3の寄生容量と同一の値を持つ容量、160はノード1
30,135の電位差を検知し論理値に変換するセンス
アンプである。
FIG. 15 is a schematic diagram of a read circuit of a flash memory having the configuration shown in FIG. In FIG. 15, DIS is a discharger control signal, Y
GR is the first-stage column gate selection signal, WGR is the second-stage column gate selection signal, and 170 is the characteristic 8 in FIG.
0, a reference signal / REF is a control signal of the reference cell 170, 105 is a charger having the same electrical characteristics as the first to fourth bit line chargers, and 115 is a first to first bit of the first stage. A first-stage reference cell column gate 125 having the same electrical characteristics as the fourth column gate. Reference numeral 125 denotes a second-stage reference cell having the same electrical characteristics as the first and second second-stage column gates. Cell column gates, 140 is a first discharger, 145 is a second discharger, 150 is the parasitic capacitance of the first to fourth bit lines 910 to 913, and 155 is the first to fourth bit lines. Bit lines 910 to 91
3 is a capacitor having the same value as the parasitic capacitance of the node 3, 160 is the node 1
This is a sense amplifier that detects a potential difference between the signals 30 and 135 and converts the difference into a logical value.

【0026】従来の読み出し回路は、電源電位VDDが
メモリセルM00を介してビット線910に接続され、
前述の図11のコラム選択回路5によってビット線91
0とデータ出力ノード130が接続され、データ出力ノ
ード130が制御信号DISによって制御された第1の
ディスチャージャ140を介して接地状態に接続された
データ系と、前記データ系と同様に電源電位VDDが制
御信号/REFによって制御されたリファレンスセル1
70を介してドレインノード915に接続され、ドレイ
ンノード915は容量155を介して電源電位VDD
に、制御信号/PRCによって制御されたチャージャ1
05を介して電源電位VDDに、制御信号YGRによっ
て制御された一段目のリファレンスセル用コラムゲート
115を介してノード95にそれぞれ接続され、ノード
95は制御信号WGRによって制御された二段目のリフ
ァレンスセル用コラムゲート125を介してリファレン
スデータ出力ノード135に接続され、リファレンスデ
ータ出力ノード135は制御信号DISによって制御さ
れた第2のディスチャージャ145を介して接地状態に
接続されたリファレンス系とで構成される。
In the conventional read circuit, the power supply potential VDD is connected to the bit line 910 via the memory cell M00,
The bit line 91 is provided by the column selection circuit 5 of FIG.
0 is connected to the data output node 130, the data output node 130 is connected to the ground via the first discharger 140 controlled by the control signal DIS, and the power supply potential VDD as in the data system. Is the reference cell 1 controlled by the control signal / REF
70, the drain node 915 is connected to the power supply potential VDD via the capacitor 155.
The charger 1 controlled by the control signal / PRC
05 is connected to the power supply potential VDD, and to the node 95 via the first-stage reference cell column gate 115 controlled by the control signal YGR, and the node 95 is connected to the second-stage reference controlled by the control signal WGR. The reference data output node 135 is connected to the reference data output node 135 via the cell column gate 125, and the reference data output node 135 includes a reference system connected to the ground via the second discharger 145 controlled by the control signal DIS. Is done.

【0027】また、図16は図15の動作を説明するた
めの波形図である。図17は図16の要部の拡大図であ
る。図16において、MODEはフラッシュメモリ回路
の外部より入力されフラッシュメモリ回路のモードを決
定するモード信号、AINはフラッシュメモリ回路の外
部より入力され読み出しを実施するメモリセルを決定す
るアドレス信号、/TRGはフラッシュメモリ回路の外
部より入力されフラッシュメモリ回路のモードの実行タ
イミングを決定するトリガ信号である。なお前述した読
み出し回路の制御信号ならびに必要なノードは同一の符
号で表す。
FIG. 16 is a waveform chart for explaining the operation of FIG. FIG. 17 is an enlarged view of a main part of FIG. In FIG. 16, MODE is a mode signal input from outside the flash memory circuit and determines a mode of the flash memory circuit, AIN is an address signal input from outside the flash memory circuit and determines a memory cell to be read, and / TRG is A trigger signal which is input from outside the flash memory circuit and determines execution timing of a mode of the flash memory circuit. Note that the above-described control signal of the readout circuit and necessary nodes are denoted by the same reference numerals.

【0028】従来の読み出し動作は、モード信号MOD
Eが読み出し状態に設定され、アドレス信号AINに読
み出しを実施するアドレスが入力され、/TRGを非活
性にすることにより、/PRCが先ず選択状態となり、
ビット線910〜913ならびにリファレンスセル17
0のドレインノード915電源電位がVDDに電気的に
接続される。この時、ビット線910〜913において
は寄生容量150に、リファレンスセル170のドレイ
ンノード915においては容量155にそれぞれ同等の
電荷が蓄積される。然る後に、/TRGを活性化するこ
とで、/PRCの選択が解除され、前記第1の一段目の
コラムゲート選択信号YG0ならびに第1の二段目のコ
ラムゲート選択信号WG0が選択状態となり、ビット線
910とデータ出力ノード130が電気的に接続され、
前記一段目のリファレンスセル用コラムゲート選択信号
YGRならびに二段目のリファレンスセル用コラムゲー
ト選択信号WGRが選択状態となり、リファレンスセル
170のドレインノード915とリファレンスデータ出
力ノード135が電気的に接続される。この後、適切な
時間でディスチャージャ制御信号DISが選択されるこ
とで、ビット線910が前記第1の一段目のコラムゲー
ト110ならびに第1の二段目のコラムゲート120を
介して接地電位と接続される。ここで、メモリセルM0
0が書き込み状態であった場合には、電源電位VDDに
設定されたソース72と接地電池との間で電流特性81
に示すようなオン電流IMEMが発生し、データ出力ノー
ド130は第1のディスチャージャ140のオン抵抗×
オン電流IMEMという電位1300になる。また、メモ
リセルM00が消去状態であった場合には、ソース72
と接地電位との間では電流が流れないため、データ出力
ノード130は接地状態1301となる。一方、リファ
レンスセル170は電流特性81の二分の一の特性であ
るので、リファレンスデータ出力ノード135の電位は
第2のディスチャージャ145のオン抵抗×オン電流I
MEM÷2という電位1302になる。ここで、センスア
ンプ160により、データ出力ノード130の電位とリ
ファレンスデータ出力ノード135の電位を比較し、デ
ータ出力ノード130の電位がリファレンスデータ出力
ノード135の電位より高ければ論理データ『 L
』、データ出力ノード130の電位がリファレンスデ
ータ出力ノード135の電位より低ければ論理データ
『 H 』、をそれぞれ検知結果出力ノードDOUTに
出力する。
In the conventional read operation, the mode signal MOD
E is set to the read state, the address to be read is input to the address signal AIN, and / TRC is first selected by deactivating / TRG,
Bit lines 910-913 and reference cell 17
A drain node 915 power supply potential of 0 is electrically connected to VDD. At this time, equivalent charges are accumulated in the parasitic capacitance 150 in the bit lines 910 to 913 and in the capacitance 155 in the drain node 915 of the reference cell 170, respectively. Thereafter, by activating / TRG, the selection of / PRC is released, and the first first-stage column gate selection signal YG0 and the first second-stage column gate selection signal WG0 enter a selected state. , Bit line 910 and data output node 130 are electrically connected,
The first-stage reference cell column gate selection signal YGR and the second-stage reference cell column gate selection signal WGR are selected, and the drain node 915 of the reference cell 170 and the reference data output node 135 are electrically connected. . Thereafter, when the discharger control signal DIS is selected at an appropriate time, the bit line 910 is connected to the ground potential via the first first-stage column gate 110 and the first second-stage column gate 120. Connected. Here, the memory cell M0
0 is a write state, the current characteristic 81 between the source 72 set to the power supply potential VDD and the grounded battery.
On current I MEM is generated as shown in the on-resistance × data output node 130 first discharger 140
The potential becomes 1300, which is the ON current IMEM . When the memory cell M00 is in the erased state, the source 72
Since no current flows between data output node and ground potential, data output node 130 is at ground state 1301. On the other hand, since the reference cell 170 has a half characteristic of the current characteristic 81, the potential of the reference data output node 135 is the ON resistance of the second discharger 145 × ON current I
It becomes the potential 1302 of MEM ÷ 2. Here, the sense amplifier 160 compares the potential of the data output node 130 with the potential of the reference data output node 135. If the potential of the data output node 130 is higher than the potential of the reference data output node 135, the logic data "L" is output.
If the potential of the data output node 130 is lower than the potential of the reference data output node 135, the logic data “H” is output to the detection result output node DOUT.

【0029】[0029]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の構成では以下に示すような課題がある。 1.高速に読み出しを行うためには、ビット線910〜
913へのチャージを高速に行う必要があり、これによ
りビット線チャージャ100〜103のトランジスタサ
イズを大きくする必要がある。
However, the conventional configuration has the following problems. 1. To perform high-speed reading, the bit lines 910 to
It is necessary to charge 913 at a high speed, and accordingly, it is necessary to increase the transistor size of the bit line chargers 100 to 103.

【0030】2./TRGが非活性となる度に制御信号
/PRCが活性化されるため、コラム選択回路の制御信
号発生回路6における消費電流が多くなり、ひいては動
作を不安定にする。
2. Since the control signal / PRC is activated each time / TRG becomes inactive, the current consumption in the control signal generating circuit 6 of the column selecting circuit increases, and the operation becomes unstable.

【0031】3.ビット線910〜913は別々にチャ
ージされるために、電気的ノイズが発生した場合に、そ
れぞれのビット線間でのチャージ差による違いによる誤
読み出しを発生しやすい。
3. Since the bit lines 910 to 913 are separately charged, erroneous reading due to a difference due to a charge difference between the respective bit lines is likely to occur when electric noise occurs.

【0032】4.リファレンス回路用に、前記第1〜第
4のビット線チャージャと同一の電気的特性を有するチ
ャージャ105、前述の一段目の第1〜第4のコラムゲ
ートと同様の電気的特性を有する一段目のリファレンス
セル用コラムゲート115、前述の二段目の第1〜第2
のコラムゲートと同様の電気的特性を有する二段目のリ
ファレンスセル用コラムゲート125、前述の第1〜第
4のビット線910〜913の寄生容量と同一の値を持
つ容量155などを別個に設ける必要がある。
4. A charger 105 having the same electrical characteristics as the first to fourth bit line chargers for the reference circuit, and a first stage having the same electrical characteristics as the first to fourth column gates of the first stage. The column gate 115 for the reference cell, the first and second
And a second-stage reference cell column gate 125 having the same electrical characteristics as the column gate, a capacitor 155 having the same value as the parasitic capacitance of the first to fourth bit lines 910 to 913, and the like. Must be provided.

【0033】5.精度よく読み出すためには、容量15
5はビット線910〜913と同一の特性である必要が
あるが、構成が違うために、拡散状態などに起因するば
らつきが大きいことである。
5. In order to read with high accuracy, the capacity 15
5 needs to have the same characteristics as the bit lines 910 to 913, but has a large variation due to a diffusion state or the like due to a different configuration.

【0034】本発明は上記の課題を解決できる半導体メ
モリ装置を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a semiconductor memory device that can solve the above problems.

【0035】[0035]

【課題を解決するための手段】本発明は次に示す構成を
有している。 1.読み出しを実施したビット線のチャージャを選択す
るチャージ手段 2.読み出しアドレス情報記憶機能付き読み出し用コラ
ム選択回路の制御信号発生回路 3.隣り合うビット線をチャージ動作時に電気的に接続
するイコライザ 4.メモリセルのビット線上に配置された、リファレン
スセル 5.上記リファレンスセルをチャージ動作時に活性化す
る読み出し手段 である。
The present invention has the following configuration. 1. 1. Charge means for selecting the charger of the bit line from which the reading has been performed. 2. A control signal generation circuit for a read column selection circuit with a read address information storage function 3. Equalizer for electrically connecting adjacent bit lines during a charging operation. 4. Reference cell arranged on the bit line of the memory cell This is reading means for activating the reference cell during a charging operation.

【0036】[0036]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
と図2〜図7に基づいて説明する。なお、図面の符号は
既述と同様の作用をなすものには同一の符号を付けて説
明する。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
And FIG. 2 to FIG. The same reference numerals in the drawings denote the same elements as those described above, and the description will be given.

【0037】図1は本発明の読み出し用コラム選択回路
1を示し、第1〜第4のビット線910〜913は前述
の図11に示した従来例と同様にしてデータ出力ノード
130まで接続されている。
FIG. 1 shows a read column selecting circuit 1 according to the present invention. First to fourth bit lines 910 to 913 are connected to a data output node 130 in the same manner as in the conventional example shown in FIG. ing.

【0038】200,201は共通の制御信号/PRC
0によって制御される第1,第2のビット線チャージ
ャ、202,203は共通の制御信号/PRC1によっ
て制御される第3,第4のビット線チャージャ、210
は制御信号/PRC0によって制御される第1のイコラ
イザ、211は制御信号/PRC1によって制御される
第2のイコライザである。
200 and 201 are common control signals / PRC
The first and second bit line chargers 202 and 203 controlled by 0 are the third and fourth bit line chargers 210 controlled by a common control signal / PRC1.
Is a first equalizer controlled by the control signal / PRC0, and 211 is a second equalizer controlled by the control signal / PRC1.

【0039】第1のビット線910が第1のビット線チ
ャージャ200を介して電源電位VDDに接続され、第
2のビット線911が第2のビット線チャージャ201
を介して電源電位VDDに接続され、第3のビット線9
12が第3のビット線チャージャ202を介して電源電
位VDDに接続され、第4のビット線913が第4のビ
ット線チャージャ203を介して電源電位VDDに接続
されている。
The first bit line 910 is connected to the power supply potential VDD via the first bit line charger 200, and the second bit line 911 is connected to the second bit line charger 201.
To the power supply potential VDD via the third bit line 9
12 is connected to the power supply potential VDD via the third bit line charger 202, and the fourth bit line 913 is connected to the power supply potential VDD via the fourth bit line charger 203.

【0040】第1のビット線910は第1のイコライザ
210を介して第2のビット線911と接続され、第3
のビット線912は第2のイコライザ211を介して第
4のビット線913と接続されている。
The first bit line 910 is connected to the second bit line 911 via the first equalizer 210,
The bit line 912 is connected to the fourth bit line 913 via the second equalizer 211.

【0041】図2は本発明における読み出し用コラム選
択回路の制御信号発生回路である。図2において、/P
RC0は第1,第2のビット線チャージャ200,20
1に共通の制御信号、/PRC1は第3,第4のビット
線チャージャ202,203に共通の制御信号、25
0,251は選択されたアドレスを記憶するためのラッ
チ回路、/RSTは前述のラッチ回路の内容を初期値に
設定するリセット信号、LATは前述のラッチ回路にア
ドレスを記憶するための制御信号である。
FIG. 2 shows a control signal generation circuit of a read column selection circuit according to the present invention. In FIG. 2, / P
RC0 is the first and second bit line chargers 200, 20
1 is a control signal common to the third and fourth bit line chargers 202 and 203, and / PRC1 is a control signal common to the third and fourth bit line chargers 202 and 203.
0 and 251 are latch circuits for storing the selected address, / RST is a reset signal for setting the contents of the latch circuit to an initial value, and LAT is a control signal for storing an address in the latch circuit. is there.

【0042】ラッチ回路250,251に記憶された情
報に基づき制御信号/PRC0または/PRC1のいず
れか一方が選択され、以下、前述の図12に示した従来
例と同様の方法で一段目のコラムゲート選択信号YG
0,YG1のいずれか一方および、二段目のコラムゲー
ト選択信号WG0,WG1のいずれか一方が選択され
る。
One of the control signals / PRC0 and / PRC1 is selected based on the information stored in the latch circuits 250 and 251. Thereafter, the first column is controlled in the same manner as in the conventional example shown in FIG. Gate selection signal YG
0, YG1 and one of the second-stage column gate selection signals WG0, WG1 are selected.

【0043】図3は本発明におけるメモリセルアレイを
示し、第1のメモリセルアレイ11aと第2のメモリセ
ルアレイ11bとは全く同一の構成であり、物理的配置
により各構成要素の符号の後ろに「T」または「B」を
付して説明する。
FIG. 3 shows a memory cell array according to the present invention. The first memory cell array 11a and the second memory cell array 11b have exactly the same structure. "Or" B ".

【0044】R00T〜R03T,R00B〜R03B
は第1〜第4のリファレンスセル、/REFTはリファ
レンスセルR00T〜R03Tを制御する制御信号、/
REFBはリファレンスセルR00B〜R03Bを制御
する制御信号、M00T〜M13T,M00B〜M13
Bはメモリセルである。
R00T to R03T, R00B to R03B
Are the first to fourth reference cells, / REFT is a control signal for controlling the reference cells R00T to R03T,
REFB is a control signal for controlling the reference cells R00B to R03B, M00T to M13T, and M00B to M13.
B is a memory cell.

【0045】更に具体的には、本発明におけるメモリセ
ルアレイは、前述の図10に示した従来のメモリセルア
レイと同様の構成であるメモリセルM00T〜M13T
と、メモリセルM00B〜M13Bとで、各々ビット線
910を共有しゲート選択線/REFを共有するリファ
レンスセルR00〜R03で構成されている。
More specifically, the memory cell array according to the present invention has the same configuration as that of the conventional memory cell array shown in FIG.
And the memory cells M00B to M13B are configured by reference cells R00 to R03 sharing a bit line 910 and sharing a gate selection line / REF, respectively.

【0046】図4は本発明におけるフラッシュメモリの
回路の概略図である。図4において、1a,1bは図1
に示した本発明における読み出し用コラム選択回路で、
第1,第2の読み出し用コラム選択回路と称す。
FIG. 4 is a schematic diagram of a flash memory circuit according to the present invention. In FIG. 4, 1a and 1b correspond to FIG.
In the read column selecting circuit according to the present invention shown in FIG.
These are referred to as first and second read column selection circuits.

【0047】10a,10bは図2に示した本発明にお
ける制御信号発生回路で、第1,第2の制御信号発生回
路と称す。11aは図3(a)に示した本発明における
第1のメモリセルアレイ、11bは図3(b)に示した
本発明における第2のメモリセルアレイ、80a,80
bはリファレンスセル制御手段としての第1,第2のロ
ウデコーダ、81は制御論理およびアドレスデコーダ回
路、130Tならびに130Bはデータ出力ノードであ
る。
Reference numerals 10a and 10b denote control signal generating circuits according to the present invention shown in FIG. 2, which are referred to as first and second control signal generating circuits. 11a is the first memory cell array of the present invention shown in FIG. 3 (a), 11b is the second memory cell array of the present invention shown in FIG. 3 (b), 80a and 80
b denotes first and second row decoders as reference cell control means, 81 denotes a control logic and address decoder circuit, and 130T and 130B denote data output nodes.

【0048】詳しくは、本発明におけるフラッシュメモ
リの回路は、第1のフラッシュメモリセルアレイ11a
と、この第1のフラッシュメモリセルアレイ11aとビ
ット線910T〜913Tとを介して接続された第1の
読み出し用コラム選択回路1aと、第1の読み出し用コ
ラム選択回路1aと信号線/PRC0、/PRC1なら
びにYG0T,YG1T,WG0T,WG1Tを介して
接続された第1の制御信号発生回路10aと、第1のフ
ラッシュメモリセルアレイ11aとワード線900T,
901Tならびに制御信号/REFTを介して接続され
た第1のロウデコーダ80aと、第1のフラッシュメモ
リセルアレイ11aのSLならびにNW制御信号を発生
する第1の制御回路70aと、第2のフラッシュメモリ
セルアレイ11bと、この第2のフラッシュメモリセル
アレイ11bとビット線910B〜913Bを介して接
続された第2の読み出し用コラム選択回路1bと、第2
の読み出し用コラム選択回路1bと信号線/PRC0
B、/PRC1BならびにYG0B,YG1B,WG0
B,WG1Bを介して接続された第2の制御信号発生回
路10bと、第2のフラッシュメモリセルアレイ11b
とワード線900B,901Bならびに制御信号/RE
FBを介して接続された第2のロウデコーダ80bと、
第1,第2の制御信号発生回路10a,10bおよび第
1,第2のロウデコーダ80a,80bと読み出し回路
としてのセンスアンプ160とを接続する制御信号を介
して接続する制御論理およびアドレスデコーダ回路81
と、第1の読み出し用コラム選択回路1aとデータ出力
ノード130Tを介して、また第2の読み出し用コラム
選択回路1bとデータ出力ノード130Bを介して、さ
らに制御信号を介して制御論理およびアドレスデコーダ
回路81と各々接続されDOUTと接続されたセンスア
ンプ160とで構成されている。
More specifically, the flash memory circuit according to the present invention comprises a first flash memory cell array 11a.
A first read column selecting circuit 1a connected to the first flash memory cell array 11a and bit lines 910T to 913T, a first reading column selecting circuit 1a, and signal lines / PRC0, / A first control signal generating circuit 10a connected via PRC1 and YG0T, YG1T, WG0T, WG1T, a first flash memory cell array 11a, a word line 900T,
901T and a first row decoder 80a connected via a control signal / REFT, a first control circuit 70a for generating SL and NW control signals of the first flash memory cell array 11a, and a second flash memory cell array 11b, a second read column selection circuit 1b connected to the second flash memory cell array 11b via bit lines 910B to 913B,
Read column select circuit 1b and signal line / PRC0
B, / PRC1B and YG0B, YG1B, WG0
B, WG1B, and a second control signal generating circuit 10b, and a second flash memory cell array 11b
And word lines 900B, 901B and control signal / RE
A second row decoder 80b connected via the FB,
A control logic and address decoder circuit for connecting the first and second control signal generation circuits 10a and 10b and the first and second row decoders 80a and 80b to a sense amplifier 160 as a read circuit via a control signal. 81
And a control logic and address decoder via a first read column select circuit 1a and a data output node 130T, a second read column select circuit 1b and a data output node 130B, and further via a control signal. The circuit 81 includes a sense amplifier 160 connected to DOUT and connected to DOUT.

【0049】図5は、第1の読み出し用コラム選択回路
1aと第1の制御信号発生回路10aおよび第1のフラ
ッシュメモリセルアレイ11aの接続状態を示してお
り、第2の読み出し用コラム選択回路1bと第2の制御
信号発生回路10bおよび第2のフラッシュメモリセル
アレイ11bの接続状態も同様である。
FIG. 5 shows a connection state between the first read column selection circuit 1a, the first control signal generation circuit 10a and the first flash memory cell array 11a, and the second read column selection circuit 1b. The same applies to the connection state between the second control signal generation circuit 10b and the second flash memory cell array 11b.

【0050】図6はフラッシュメモリの読み出し回路の
概略図である。図6においてはメモリセルM00Tに対
する読み出しを行うための素子を示す。
FIG. 6 is a schematic diagram of a read circuit of a flash memory. FIG. 6 shows an element for reading data from the memory cell M00T.

【0051】R00Bはリファレンスセルで、前述の図
9の特性80を示し前述の図3(b)で構成を示した。
/REFBは前記リファレンスセルR00Bの制御信
号、150は前述の第1〜第4のビット線910〜91
3の寄生容量、160はノード130ならびに135の
電位差を検知し論理値に変換するセンスアンプである。
R00B is a reference cell, which has the characteristic 80 of FIG. 9 described above and has the configuration shown in FIG. 3B.
/ REFB is a control signal for the reference cell R00B, and 150 is the first to fourth bit lines 910 to 91 described above.
A parasitic capacitance 3 and a sense amplifier 160 detect a potential difference between the nodes 130 and 135 and convert it into a logical value.

【0052】本発明における読み出し回路は、電源電位
VDDがメモリセルM00Tを介してビット線910T
に接続され、前述の図1のコラム選択回路によってビッ
ト線910Tとデータ出力ノード130Tが接続され、
データ出力ノード130Tが制御信号DISによって制
御された第1のディスチャージャ140Tを介して接地
状態に接続されたデータ系170Tと、前記データ系と
同様に電源電位VDDがリファレンスセルR00Bを介
してビット線910Bに接続され、前述の図1のコラム
選択回路によってビット線910Bとデータ出力ノード
130Bが接続され、データ出力ノード130Bが制御
信号DISによって制御された第2のディスチャージャ
140Bを介して接地状態に接続されたリファレンス系
170Bとで構成される。
In the read circuit of the present invention, the power supply potential VDD is applied to the bit line 910T via the memory cell M00T.
And the bit line 910T and the data output node 130T are connected by the column selection circuit of FIG.
A data system 170T whose data output node 130T is connected to a ground state via a first discharger 140T controlled by a control signal DIS, and a power supply potential VDD is connected to a bit line via a reference cell R00B similarly to the data system. 910B, the bit line 910B and the data output node 130B are connected by the column selection circuit of FIG. 1, and the data output node 130B is grounded via the second discharger 140B controlled by the control signal DIS. It is composed of a connected reference system 170B.

【0053】以上のように構成されたフラッシュメモリ
の読み出し動作を、図2〜図7を用いて説明する。図7
は本発明におけるフラッシュメモリの読み出し動作を説
明するための波形図である。
The read operation of the flash memory configured as described above will be described with reference to FIGS. FIG.
FIG. 4 is a waveform diagram for explaining a read operation of the flash memory according to the present invention.

【0054】本発明における読み出し動作は、あらかじ
め/PRC0T、/PRC1T、/PRC0B、/PR
C1B、/REFT、/REFBは選択状態としてビッ
ト線910T〜913Tならびに910B〜913Bが
チャージャ200T、チャージャ200Bならびにリフ
ァレンスセルR00T〜R03TおよびR00B〜R0
3Bを介して電源電位VDDに電気的に接続される。
The read operation in the present invention is performed in advance by using / PRC0T, / PRC1T, / PRC0B, / PR
Bit lines 910T to 913T and 910B to 913B are connected to charger 200T, charger 200B, and reference cells R00T to R03T and R00B to R0 when C1B, / REFT, and / REFB are selected.
3B, it is electrically connected to the power supply potential VDD.

【0055】この時、ビット線910T〜913Tにお
いては寄生容量150T、ビット線910B〜913B
においては寄生容量150Bにそれぞれ同等の電荷が蓄
積される。続いて、モード信号MODEが読み出し状態
に設定されることにより/PRC0T、/PRC1T、
/PRC0B、/PRC1Bの選択が解除される。ここ
で、アドレス信号AINに読み出しを実施するアドレス
が入力され、然る後に、/TRGを活性化することで、
/REFTならびに/REFBの選択が一旦解除されビ
ット線910T〜913Tならびに910B〜913B
は電気的に切断された状態となる。この後、適切な時間
で読み出しを行うメモリセルM00Tのワード線900
T、リファレンスセルR00Bのワード線/REFB、
前記第1の一段目のコラムゲート選択信号YG0ならび
に第1の二段目のコラムゲート選択信号WG0が選択状
態となることで、ビット線910Tとデータ出力ノード
130Tがまたビット線910Bとデータ出力ノード1
30Bがそれぞれ電気的に接続される。この時、ラッチ
回路250若しくは251に読み出しを行ったアドレス
が記憶される。さらにこの後、適切な時間でディスチャ
ージャ制御信号DISが選択されることで、ビット線9
10Tが前記第1の一段目のコラムゲート110Tなら
びに第1の二段目のコラムゲート120Tを介して接地
電位と接続される。また同様にビット線910Bが前記
第1の一段目のコラムゲート110Bならびに第1の二
段目のコラムゲート120Bを介して接地電位と接続さ
れる。
At this time, the bit lines 910T to 913T have a parasitic capacitance of 150T and the bit lines 910B to 913B have a parasitic capacitance of 150T.
, Equivalent charges are respectively accumulated in the parasitic capacitance 150B. Subsequently, by setting the mode signal MODE to the read state, / PRC0T, / PRC1T,
The selection of / PRC0B and / PRC1B is released. Here, the address to be read is input to the address signal AIN, and after that, by activating / TRG,
The selection of / REFT and / REFB is temporarily canceled and bit lines 910T to 913T and 910B to 913B
Is in an electrically disconnected state. Thereafter, the word line 900 of the memory cell M00T to be read out at an appropriate time is used.
T, word line / REFB of reference cell R00B,
When the first first-stage column gate selection signal YG0 and the first second-stage column gate selection signal WG0 are in the selected state, bit line 910T and data output node 130T are connected to bit line 910B and data output node 1
30B are electrically connected to each other. At this time, the read address is stored in the latch circuit 250 or 251. Thereafter, by selecting the discharger control signal DIS at an appropriate time, the bit line 9 is selected.
10T is connected to the ground potential via the first first-stage column gate 110T and the first second-stage column gate 120T. Similarly, the bit line 910B is connected to the ground potential via the first first-stage column gate 110B and the first second-stage column gate 120B.

【0056】ここで、従来と同様にメモリセルM00T
が書き込み状態であった場合にはデータ出力ノード13
0Tは電位1300に消去状態であった場合には電位1
301となる。一方、データ出力ノード130Bは電位
1305になる。ここで、センスアンプ160を制御信
号SAAにより活性化することで、センスアンプ160
が第1のデータ出力ノード130Tの電位と第2のデー
タ出力ノード130Bの電位を比較し、第1のデータ出
力ノード130Tの電位が第2のデータ出力ノード13
0Bの電位より高ければ論理データ’0 ’、第1のデ
ータ出力ノード130Tの電位が第2のデータ出力ノー
ド130Bの電位より低ければ論理データ’1 ’、を
それぞれ検知結果出力ノードDOUTに出力する。DO
UTへの出力の後には、/TRGを非活性とすること
で、ディスチャージャ制御信号DIS、一段目のコラム
ゲート選択信号YG0、第1の二段目のコラムゲート選
択信号WG0、制御信号SAAがそれぞれ非活性とな
る。ここで、ラッチ回路250または251に記憶され
た情報に基づきチャージャ制御信号/PRC0Tおよび
/PRC0Bが選択されて活性化する。これにより読み
出しが行われたビット線910Tならびに910Bがチ
ャージャ200T、チャージャ200Bを介して電源電
位VDDに電気的に接続される。
Here, as in the conventional case, memory cell M00T
Is in the write state, the data output node 13
0T is the potential 1 when the erase state is at the potential 1300.
It becomes 301. On the other hand, the data output node 130B has the potential 1305. Here, by activating the sense amplifier 160 by the control signal SAA, the sense amplifier 160 is activated.
Compares the potential of the first data output node 130T with the potential of the second data output node 130B, and the potential of the first data output node 130T
If the potential is higher than 0B, logical data '0' is output to the detection result output node DOUT, and if the potential of the first data output node 130T is lower than the potential of the second data output node 130B, logical data '1' is output to the detection result output node DOUT. . DO
After output to the UT, / TRG is deactivated so that the discharger control signal DIS, the first-stage column gate selection signal YG0, the first second-stage column gate selection signal WG0, and the control signal SAA are output. Each becomes inactive. Here, charger control signals / PRC0T and / PRC0B are selected and activated based on the information stored in latch circuit 250 or 251. Thus, the read bit lines 910T and 910B are electrically connected to the power supply potential VDD via the chargers 200T and 200B.

【0057】ここで、図1に示すようにイコライザ21
0はチャージャ200と同様の制御信号/PRC0によ
り制御されているため隣り合うビット線910と911
は電気的に接続される。またビット線911上のチャー
ジャ201もチャージャ200と同様の制御信号/PR
C0により制御されているため、読み出しを実施したビ
ット線900はイコライザ210およびチャージャ20
1を介してもまた電源電位VDDと電気的に接続され
る。また、リファレンス制御信号/REFT、/REF
Bをも活性化することで各ビット線がリファレンスセル
R00T〜R03TおよびR00B〜R03Bを介して
電源電位VDDに電気的に接続される。
Here, as shown in FIG.
0 is controlled by the same control signal / PRC0 as that of the charger 200, so that the adjacent bit lines 910 and 911
Are electrically connected. Charger 201 on bit line 911 also has control signal / PR similar to that of charger 200.
Since control is performed by C0, the read bit line 900 is connected to the equalizer 210 and the charger 20.
1 is also electrically connected to the power supply potential VDD. Also, reference control signals / REFT, / REF
By activating B, each bit line is electrically connected to the power supply potential VDD via the reference cells R00T to R03T and R00B to R03B.

【0058】このように構成したため、ビット線910
〜913へのチャージは読み出し実施後に行うためにチ
ャージによる時間が読み出し速度を制限しない。これに
より、ビット線チャージャのサイズを小さくできる。
With this configuration, the bit line 910
Since the charging to 913 is performed after the reading is performed, the time by the charging does not limit the reading speed. Thus, the size of the bit line charger can be reduced.

【0059】また、制御信号/PRCはラッチ回路25
0若しくは251に記憶された情報に基づくため、コラ
ム選択回路の制御信号発生回路10a,10bにおける
消費電流を制限できる。
The control signal / PRC is supplied to the latch circuit 25
Based on the information stored in 0 or 251, the current consumption in the control signal generation circuits 10 a and 10 b of the column selection circuit can be limited.

【0060】また、ビット線910〜913はイコライ
ザ210により同時にチャージされるために、物理的に
隣り合うビット線間では同一のチャージ状態にできる。
このため電気的ノイズが発生した場合にも、それぞれの
ビット線間でのチャージ差がないため誤読み出しを発生
しにくく、信頼性が高い。
Since the bit lines 910 to 913 are simultaneously charged by the equalizer 210, the same charge state can be set between physically adjacent bit lines.
Therefore, even when electric noise occurs, there is no charge difference between the respective bit lines, so that erroneous reading hardly occurs and the reliability is high.

【0061】また、メモリセルアレイとセンスアンプ1
60を介して、全く同様に配置しリファレンスセルをメ
モリセルアレイ中に配置したため、リファレンス回路用
に別個にコラムゲートや容量などの回路素子を設ける必
要がない。
The memory cell array and the sense amplifier 1
Since the reference cells are arranged in the memory cell array in exactly the same way via 60, there is no need to separately provide circuit elements such as column gates and capacitors for the reference circuit.

【0062】また、メモリセルのビット線上にリファレ
ンスセルを配置したため、寄生容量やトランジスタサイ
ズ等の電気的特性が同一であるために、拡散状態等に起
因するばらつきが小さい。これにより精度よく読み出し
を行うことができる。
Further, since the reference cell is arranged on the bit line of the memory cell, the electrical characteristics such as the parasitic capacitance and the transistor size are the same, so that the variation caused by the diffusion state is small. As a result, accurate reading can be performed.

【0063】また、メモリセルのビット線上に配置した
リファレンスセルを介して、ビット線のチャージを行う
ために、ビット線チャージャのサイズを小さくできる。
Since the bit line is charged via the reference cell arranged on the bit line of the memory cell, the size of the bit line charger can be reduced.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上のように本発明の半導体メモリ装置
は、メモリセルアレイのビット線に接続されて前記ビッ
ト線をチャージするビット線チャージャと、読み出しが
実施されたアドレスを記憶するラッチ回路と、前記ラッ
チ回路の情報に基づき前記ビット線チャージャを選択す
る制御回路とを設けたので、前記制御回路を、読み出し
実施後に読み出しを実施したビット線を選択的に前記ビ
ット線チャージャによりビット線をチャージするように
構成することによって、ビット線チャージャのサイズを
小さくできる。
As described above, the semiconductor memory device of the present invention comprises a bit line charger connected to a bit line of a memory cell array for charging the bit line, a latch circuit for storing an address from which reading has been performed, and Since a control circuit for selecting the bit line charger based on the information of the latch circuit is provided, the control circuit selectively charges the read bit line after the read operation by the bit line charger. With such a configuration, the size of the bit line charger can be reduced.

【0065】また、制御信号/PRCはラッチ回路に記
憶された情報に基づくため、コラム選択回路の制御信号
発生回路における消費電流を制限できる。また、ビット
線はイコライザにより同時にチャージされるために、物
理的に隣り合うビット線間では同一のチャージ状態とで
きる。このため電気的ノイズが発生した場合にも、それ
ぞれのビット線間でのチャージ差がないため信頼性が向
上する。
Since control signal / PRC is based on information stored in the latch circuit, current consumption in the control signal generation circuit of the column selection circuit can be limited. Since the bit lines are simultaneously charged by the equalizer, the same charge state can be set between physically adjacent bit lines. Therefore, even when electric noise occurs, there is no charge difference between the respective bit lines, so that the reliability is improved.

【0066】また、メモリセルアレイとセンスアンプを
介して、全く同様に配置しリファレンスセルをメモリセ
ルアレイ中に配置したため、リファレンス回路用に別個
にコラムゲートや容量などの回路素子を設ける必要がな
い。
Further, since the reference cells are arranged in the memory cell array in exactly the same manner via the memory cell array and the sense amplifier, it is not necessary to separately provide a circuit element such as a column gate and a capacitor for the reference circuit.

【0067】また、メモリセルのビット線上にリファレ
ンスセルを配置したため、寄生容量やトランジスタサイ
ズ等の電気的特性が同一であるために、拡散状態などに
起因するばらつきが小さい。これにより精度よく読み出
しを行うことができる。
Further, since the reference cell is arranged on the bit line of the memory cell, the electrical characteristics such as the parasitic capacitance and the transistor size are the same, so that the variation due to the diffusion state is small. As a result, accurate reading can be performed.

【0068】また、メモリセルのビット線上に配置した
リファレンスセルを介して、ビット線のチャージを行う
ために、ビット線チャージャのサイズを小さくできる。
In addition, since the bit line is charged via the reference cell arranged on the bit line of the memory cell, the size of the bit line charger can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明における読み出し用コラム選択回路の回
路図
FIG. 1 is a circuit diagram of a read column selection circuit according to the present invention.

【図2】本発明の読み出し用コラム選択回路における制
御信号発生回路の回路図
FIG. 2 is a circuit diagram of a control signal generation circuit in the read column selection circuit of the present invention.

【図3】本発明のメモリセルアレイの構成図FIG. 3 is a configuration diagram of a memory cell array of the present invention.

【図4】本発明の回路構成の概略図FIG. 4 is a schematic diagram of a circuit configuration of the present invention.

【図5】図4の要部の接続図FIG. 5 is a connection diagram of main parts in FIG. 4;

【図6】本発明の読み出し回路の概略図FIG. 6 is a schematic diagram of a read circuit of the present invention.

【図7】本発明の読み出し動作を説明するための波形図FIG. 7 is a waveform chart for explaining a read operation of the present invention.

【図8】P型フラッシュメモリのメモリセルの概略断面
FIG. 8 is a schematic sectional view of a memory cell of a P-type flash memory.

【図9】Pチャネル型フラッシュメモリの読み出し原理
説明図
FIG. 9 is an explanatory diagram of a reading principle of a P-channel type flash memory.

【図10】フラッシュメモリセルアレイの構成図FIG. 10 is a configuration diagram of a flash memory cell array.

【図11】従来の読み出し用コラム選択回路FIG. 11 shows a conventional read column selection circuit.

【図12】従来の読み出し用コラム選択回路の制御信号
発生回路
FIG. 12 is a control signal generation circuit of a conventional read column selection circuit.

【図13】従来のフラッシュメモリの回路構成概略図FIG. 13 is a schematic circuit diagram of a conventional flash memory.

【図14】図13の要部の接続図FIG. 14 is a connection diagram of main parts in FIG. 13;

【図15】従来の読み出し回路の概略図FIG. 15 is a schematic diagram of a conventional read circuit.

【図16】従来の動作を説明する波形図FIG. 16 is a waveform chart illustrating a conventional operation.

【図17】図16の要部の拡大図FIG. 17 is an enlarged view of a main part of FIG. 16;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a,1b 第1,第2の読み出し用コラム選択回路 10a,10b 第1,第2の制御信号発生回路 11a 第1のメモリセルアレイ 11b 第2のメモリセルアレイ 110〜113 一段目のコラムゲート 115 一段目のリファレンスセル用コラムゲート 120,121 二段目のコラムゲート 125 二段目のリファレンスセル用コラムゲート 130 データ出力ノード 130T,130B データ出力ノード 135 リファレンスデータ出力ノード 140 第1のディスチャージャ 145 第2のディスチャージャ 150 ビット線910〜913の寄生容量 155 容量 160 センスアンプ 170 特性80を示すリファレンスセル 175 読み出し用リファレンス回路 200〜203 ビット線チャージャ 210,211 ビット線イコライザ 250,251 アドレスラッチ回路 700 ロウデコーダ 701 制御論理およびアドレスデコーダ回路 800 ロウデコーダ 801 制御論理およびアドレスデコーダ回路 900〜903 ワード線 910〜913 ビット線 A0[1:0] アドレスバス A1[1:0] アドレスバス AIN アドレス信号 DOUT 検知結果出力ノード DIS ディスチャージャ制御信号 LAT ラッチ回路の制御信号 M00〜M33 メモリセル MODE モード信号 PR /PRCを制御する制御信号 R00〜R03 リファレンスセル R00B リファレンスセル WG0,WG1 二段目のコラムゲート選択信号 WGR 二段目のコラムゲート選択信号 YG0,YG1 一段目のコラムゲート選択信号 YGR 一段目のコラムゲート選択信号 /PRC ビット線チャージャ制御信号 /PRC0,/PRC1 ビット線チャージャの制御
信号 /REF リファレンスセル170の制御信号 /REFB リファレンスセルR00Bの制御信号 /RST ラッチ回路のリセット信号 /TRG 実行タイミングを決定するトリガ信号
1a, 1b First and second column selecting circuits for reading 10a, 10b First and second control signal generating circuits 11a First memory cell array 11b Second memory cell array 110-113 First-stage column gate 115 First-stage Reference cell column gates 120, 121 Second-stage column gate 125 Second-stage reference cell column gate 130 Data output node 130T, 130B Data output node 135 Reference data output node 140 First discharger 145 Second Discharger 150 Parasitic capacitance of bit lines 910 to 913 155 Capacity 160 Sense amplifier 170 Reference cell 175 showing characteristic 80 175 Reading reference circuit 200 to 203 Bit line charger 210, 211 Bit line equalizer The 250, 251 address latch circuit 700 row decoder 701 control logic and address decoder circuit 800 row decoder 801 control logic and address decoder circuit 900 to 903 word line 910 to 913 bit line A0 [1: 0] address bus A1 [1: 0] Address bus AIN Address signal DOUT Detection result output node DIS Discharger control signal LAT Control signal for latch circuit M00 to M33 Memory cell MODE Mode signal Control signal for controlling PR / PRC R00 to R03 Reference cell R00B Reference cell WG0, WG1 Second-stage column gate selection signal WGR Second-stage column gate selection signal YG0, YG1 First-stage column gate selection signal YGR First-stage column gate selection signal / PRC DOO line charger control signal / PRC0, the trigger signal for determining the reset signal / TRG execution timing of the control signal / RST latch circuit of the control signal / REFB reference cell R00B control signal / REF reference cell 170 of / PRCl bit line charger

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】メモリセルアレイのビット線に接続されて
前記ビット線をチャージするビット線チャージャと、 読み出しが実施されたアドレスを記憶するラッチ回路
と、 前記ラッチ回路の情報に基づき前記ビット線チャージャ
を選択する制御回路とを有する半導体メモリ装置。
1. A bit line charger connected to a bit line of a memory cell array to charge the bit line, a latch circuit for storing an address from which reading has been performed, and a bit line charger based on information of the latch circuit. And a control circuit for selecting.
【請求項2】前記制御回路を、読み出し実施後に読み出
しを実施したビット線を選択的に前記ビット線チャージ
ャによりビット線をチャージするように構成した請求項
1記載の半導体メモリ装置。
2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein said control circuit is configured to selectively charge a bit line from which reading has been performed after said reading, by said bit line charger.
【請求項3】メモリセルアレイのビット線に接続されて
前記ビット線をチャージするビット線チャージャと、 前記ビット線のうち異なるアドレスによって選択される
ビット線間をイコライズするビット線イコライザと、 前記ビット線チャージャおよびビット線イコライザを同
時に制御する制御回路とを有する半導体メモリ装置。
3. A bit line charger connected to a bit line of a memory cell array to charge the bit line, a bit line equalizer for equalizing between bit lines selected by different addresses among the bit lines, and the bit line A control circuit for simultaneously controlling the charger and the bit line equalizer.
【請求項4】読み出しを実施したアドレスを記憶するラ
ッチ回路をさらに有し、前記ラッチ回路の情報に基づ
き、読み出し実施後に読み出しを実施したビット線を選
択的に前記ビット線チャージャならびにビット線イコラ
イザによりチャージするように構成した請求項3記載の
半導体メモリ装置。
4. A latch circuit for storing a read address, wherein the read bit line is selectively read after the read operation by the bit line charger and the bit line equalizer based on the information of the latch circuit. 4. The semiconductor memory device according to claim 3, wherein said semiconductor memory device is configured to be charged.
【請求項5】リファレンスセルを内部に配置した第1の
メモリセルアレイと、 前記メモリセルアレイの第1の選択回路と、 前記第1のメモリセルアレイおよび前記第1の選択回路
と全く同一の構成である第2のメモリセルアレイおよび
第2の選択回路と、 前記第1のメモリセルアレイのメモリセルから読み出し
を行う際に前記第2のメモリセルアレイ内のリファレン
スセルを用いて読み出しを行う読み出し回路とを有する
半導体メモリ装置。
5. A first memory cell array in which a reference cell is disposed, a first selection circuit of the memory cell array, and the same configuration as the first memory cell array and the first selection circuit. A semiconductor comprising: a second memory cell array and a second selection circuit; and a read circuit for reading from a memory cell of the first memory cell array using a reference cell in the second memory cell array. Memory device.
【請求項6】前記第1,第2のメモリセルアレイ内のリ
ファレンスセルは、各々、前記第1,第2のメモリセル
アレイ内のメモリセルと共通のビット線に接続されるよ
うに構成した請求項5記載の半導体メモリ装置。
6. The semiconductor device according to claim 1, wherein the reference cells in the first and second memory cell arrays are connected to a common bit line with the memory cells in the first and second memory cell arrays. 6. The semiconductor memory device according to 5.
【請求項7】前記リファレンスセルをビット線チャージ
動作時に活性化するように制御するリファレンスセル制
御手段をさらに有する請求項6記載の半導体メモリ装
置。
7. The semiconductor memory device according to claim 6, further comprising reference cell control means for controlling the reference cell to be activated during a bit line charging operation.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017033620A (en) * 2015-08-06 2017-02-09 三重富士通セミコンダクター株式会社 Semiconductor storage device and data read method

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