JP5888917B2 - Semiconductor memory - Google Patents
Semiconductor memory Download PDFInfo
- Publication number
- JP5888917B2 JP5888917B2 JP2011210579A JP2011210579A JP5888917B2 JP 5888917 B2 JP5888917 B2 JP 5888917B2 JP 2011210579 A JP2011210579 A JP 2011210579A JP 2011210579 A JP2011210579 A JP 2011210579A JP 5888917 B2 JP5888917 B2 JP 5888917B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data
- read
- read data
- bit lines
- 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.)
- Active
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 21
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 38
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 5
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 101150012195 PREB gene Proteins 0.000 description 7
- 230000004044 response Effects 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Read Only Memory (AREA)
Description
本発明は、半導体メモリに関し、特に複数のメモリセルで1データを記憶する半導体メモリに関する。 The present invention relates to a semiconductor memory, and more particularly to a semiconductor memory that stores one data in a plurality of memory cells.
高速化及び低消費電力化を図る半導体メモリとして、一対のメモリセルで1ビット分のデータを記憶するようにした半導体メモリが知られている(例えば、特許文献1又は2参照)。この半導体メモリでは、一対のメモリセルは2つのトランジスタで構成されており、これらトランジスタ各々のゲート端には共通のワード線、各々のドレイン端にはビット線が個別に接続されている。
2. Description of the Related Art A semiconductor memory in which 1-bit data is stored in a pair of memory cells is known as a semiconductor memory for achieving high speed and low power consumption (see, for example,
この半導体メモリにデータを書き込む場合、データの値(0又は1)に基づき、一対のメモリセルの内の一方又は他方だけに所定量の電荷を蓄積させる。尚、メモリセル内に蓄積させる電荷量を所定量に到らせるべく、メモリセルに印加する書込電圧を段階的に増加させつつ各段階毎にデータの読み出しを行い、その読出電流値が所定閾値よりも低下したか否かを判定するベリファイ処理を実行する。この際、読出電流値が所定閾値より低下したらメモリセルに対する書き込みが終了したと判断する。かかるデータ書き込みの終了後、上記した一対のメモリセルから読み出しを行うと、電荷が蓄積されていないメモリセルからは電流が送出される一方、所定量の電荷が蓄積されたメモリセルからは電流が送出されない。そこで、かかる半導体メモリからデータを読み出す場合には、一対のメモリセルから夫々のビット線を介して読み出された読出信号同士の差を差動増幅回路で求め、その差に基づき、読み出されたデータの値(0又は1)を判定する。 When data is written to the semiconductor memory, a predetermined amount of charge is accumulated only in one or the other of the pair of memory cells based on the data value (0 or 1). In order to reach a predetermined amount of charge to be accumulated in the memory cell, data is read at each stage while increasing the write voltage applied to the memory cell in stages, and the read current value is predetermined. A verify process for determining whether or not the threshold value has fallen below the threshold value is executed. At this time, if the read current value falls below a predetermined threshold value, it is determined that the writing to the memory cell is completed. When data is read from the pair of memory cells after the data writing is completed, a current is sent from the memory cell in which no charge is stored, while a current is sent from the memory cell in which a predetermined amount of charge is stored. Not sent out. Therefore, when reading data from such a semiconductor memory, a difference between read signals read from the pair of memory cells via the respective bit lines is obtained by a differential amplifier circuit, and the data is read based on the difference. The data value (0 or 1) is determined.
また、メモリセルに書き込まれたデータを書き換える場合には、データを一度消去してその後新たにデータを書き込む。尚、データが消去された状態とは、その読出時に一対のトランジスタから共に電流が送出されるような電荷の蓄積状態である。 In addition, when data written in a memory cell is rewritten, the data is once erased and then newly written. Note that the state in which data is erased is a charge accumulation state in which current is sent from a pair of transistors at the time of reading.
従って、このデータが消去された状態で上記したベリファイ処理によるデータ書き込みを行うと、そのベリファイ処理の初期段階では、一対のメモリセルから共に略同一の電流が送出される為、上記した差動増幅回路が不安定な状態となる。 Accordingly, when data is written by the above-described verify process in a state where this data is erased, substantially the same current is sent from the pair of memory cells at the initial stage of the verify process. The circuit becomes unstable.
よって、本来、データが消去された状態では、これをデータ値「1」が書き込まれた状態であると判定しなければならないが、差動増幅回路が不安定な状態となるので判定結果に誤りが生じてしまうという問題があった。 Therefore, originally, in the state where the data is erased, it must be determined that the data value “1” is written, but since the differential amplifier circuit becomes unstable, the determination result is incorrect. There was a problem that would occur.
本発明は、読み出しデータの精度を高めることが可能な半導体メモリ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 capable of improving the accuracy of read data.
本発明による半導体メモリは、第1ビット線に接続されている第1記憶素子及び第2ビット線に接続されている第2記憶素子を各々が含む複数のメモリセルを有する半導体メモリであって、前記メモリセルの1つから前記第1及び第2ビット線各々を介して読み出された読出信号同士の差分に基づいて前記メモリセルから読み出されたデータの値を判定して暫定読出データを得るデータ判定部と、前記第1及び第2ビット線に共に電流が流れているか否かを検出することにより前記メモリセルの1つがデータ消去状態にあるか否かを示す消去状態検出信号を生成する消去状態検出部と、前記消去状態検出信号が前記データ消去状態を示さない場合には前記暫定読出データを前記メモリセルの1つからの読出データとして出力する一方、前記消去状態検出信号が前記データ消去状態を示す場合には固定のデータ値を前記読出データとして出力する読出データ出力部と、を有する。 A semiconductor memory according to the present invention is a semiconductor memory having a plurality of memory cells each including a first memory element connected to a first bit line and a second memory element connected to a second bit line, Temporary read data is obtained by determining a value of data read from the memory cell based on a difference between read signals read from one of the memory cells via the first and second bit lines. And obtaining an erase state detection signal indicating whether one of the memory cells is in a data erase state by detecting whether a current flows through both the first and second bit lines. An erasure state detecting unit that outputs the provisional read data as read data from one of the memory cells when the erase state detection signal does not indicate the data erase state. State detection signal has a read data output unit for outputting the data value of the fixed as the read data to indicate the data erased state.
本発明においては、メモリセルから第1及び第2ビット線を介して読み出された読出信号同士の差分に基づき読出データの値を判定するにあたり、上記第1及び第2ビット線に共に電流が流れている場合にはメモリセルがデータ消去状態にあると判断し、この際、上記の如く判定したデータの値に拘わらず固定のデータ値を読出データとして出力するようにしている。よって、読み出し時において第1及び第2ビット線に共に電流が送出されてしまうという、データ消去状態にあるメモリセルからでも、精度良くその状態を示す読出データ信号を生成することが可能となる。 In the present invention, when determining the value of the read data based on the difference between the read signals read from the memory cell via the first and second bit lines, current is applied to both the first and second bit lines. If it is flowing, it is determined that the memory cell is in the data erasure state, and at this time, a fixed data value is output as read data regardless of the data value determined as described above. Therefore, it is possible to accurately generate a read data signal indicating the state even from a memory cell in a data erase state in which current is sent to both the first and second bit lines during reading.
本発明に係る半導体メモリは、メモリセル(TC)から第1及び第2ビット線(BL、BLC)を介して読み出された読出信号同士の差分に基づき暫定的な読出データの値(RD)を判定しつつ(8)、上記第1及び第2ビット線に共に電流が流れているか否かを検出することによりメモリセルがデータ消去状態にあるか否かを検出する(9)。この際、メモリセルがデータ消去状態では無い場合には、上記した暫定的な読出データの値をそのまま読出データとして出力する一方、メモリセルがデータ消去状態である場合には固定のデータ値を読出データとして出力する(10)。 The semiconductor memory according to the present invention has a provisional read data value (RD) based on a difference between read signals read from the memory cell (TC) via the first and second bit lines (BL, BLC). Whether or not the memory cell is in the data erasure state is detected by detecting whether or not a current flows through both the first and second bit lines (9). At this time, if the memory cell is not in the data erased state, the above-described provisional read data value is output as it is as read data, while if the memory cell is in the data erased state, a fixed data value is read out. Output as data (10).
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明による半導体メモリの概略構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a semiconductor memory according to the present invention.
図1において、メモリセルブロック1には、ワード線WL0〜WLnと、夫々一対のビット線(BL0、BLV0)〜(BLm、BLVm)とが交叉して形成されており、一対のビット線及びワード線の交叉部にメモリセルTC00〜TCmnが配置されている。
In FIG. 1, in the
図2は、各メモリセルTCの内部構成の一例を示す回路図である。 FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of the internal configuration of each memory cell TC.
図2において、メモリセルTCは、夫々がnチャネル型のMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)である、第1の記憶素子としてのトランジスタQ1及び第2の記憶素子としてのトランジスタQ2から構成される。トランジスタQ1及びQ2各々のソース端子には接地電位GNDが印加されており、各々のゲート端子にはワード線WLが接続されている。また、トランジスタQ1のドレイン端子には第1のビット線としてのビット線BLが接続されており、トランジスタQ2のドレイン端子には第2のビット線としてのビット線BLVが接続されている。ここで、ワード線WLに論理レベル1のワード線選択信号を供給しつつビット線BLVを接地電位に設定し、ビット線BLに書込電圧を印加すると、トランジスタQ1及びQ2の内のQ1のみがオン状態となり、このトランジスタQ1側に電荷が蓄積される。かかる状態でワード線WLに論理レベル1のワード線選択信号を供給すると、トランジスタQ1及びQ2の内で電荷が蓄積されていない方、つまりトランジスタQ2のみがオン状態となりビット線BLVに電流が送出される。尚、電荷が蓄積されたトランジスタQ1の方はオフ状態となり、ビット線BLには電流が送出されない。この状態が、論理レベル1のデータが書き込まれた状態である。一方、ワード線WLに論理レベル1のワード線選択信号を供給しつつビット線BLを接地電位に設定し、ビット線BLVに書込電圧を印加すると、トランジスタQ1及びQ2の内のQ2のみがオン状態となり、このトランジスタQ2側に電荷が蓄積される。かかる状態でワード線WLに論理レベル1のワード線選択信号を供給すると、トランジスタQ1及びQ2の内で電荷が蓄積されていない方、つまりトランジスタQ1のみがオン状態となりビット線BLに電流が送出される。尚、電荷が蓄積されたトランジスタQ2の方はオフ状態となり、ビット線BLVには電流が送出されない。この状態が、論理レベル0のデータが書き込まれた状態である。
In FIG. 2, each of the memory cells TC is an n-channel MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor), and includes a transistor Q1 as a first memory element and a transistor Q2 as a second memory element. Composed. A ground potential GND is applied to the source terminals of the transistors Q1 and Q2, and a word line WL is connected to each gate terminal. A bit line BL as a first bit line is connected to the drain terminal of the transistor Q1, and a bit line BLV as a second bit line is connected to the drain terminal of the transistor Q2. Here, if the bit line BLV is set to the ground potential while supplying the word line selection signal of the
入力バッファ部2は、入力データ信号として、書込対象となるデータ(以下、書込データと称する)及びその書き込み番地を示すアドレスデータが供給された場合には、これらを取り込んで記憶する。この際、入力バッファ部2は、かかるアドレスデータをロウデコーダ3に供給すると共にアドレスデータ及び書込データをカラムデコーダ4に供給する。また、入力バッファ部2は、入力データ信号として、読み出すべきデータの番地を示すアドレスデータが供給された場合には、このアドレスデータを一旦、取り込んで記憶し、これをロウデコーダ3及びカラムデコーダ4に供給する。
When the input buffer 2 is supplied with data to be written (hereinafter referred to as write data) and address data indicating the write address as input data signals, the input buffer 2 captures and stores them. At this time, the input buffer unit 2 supplies the address data to the
ロウデコーダ3は、ワード線WL0〜WLnの内で上記したアドレスデータによって示される番地に対応したワード線WLにはこのワード線WLを選択状態に設定すべき論理レベル1のワード線選択信号を供給し、それ以外のワード線WLの各々にはワード線WLを非選択状態に設定させるべき論理レベル0のワード線選択信号を供給する。
The
カラムデコーダ4は、一対のビット線(BL0、BLV0)〜(BLm、BLVm)各々の内から、上記したアドレスデータによって示される番地に対応した一対のビット線BL及びBLVを選択すべきビット線選択信号をビット線選択部6に供給する。
The column decoder 4 selects a pair of bit lines BL and BLV corresponding to the address indicated by the address data from each of the pair of bit lines (BL 0 , BLV 0 ) to (BL m , BLV m ). A power bit line selection signal is supplied to the bit
コントロール部5は、上記した如きアドレスデータが供給される度、或いはアドレスデータの値が変化する度に、図3に示す如きプリチャージ期間PTに亘り論理レベル0となるパルス状のプリチャージ信号prebを生成してプリチャージ部7に供給する。また、コントロール部5は、プリチャージ信号prebによるパルスの印加直後、つまり図3に示す如きプリチャージ信号prebが論理レベル0の状態から論理レベル1の状態への遷移に応じて、論理レベル1の状態から論理レベル0の状態に遷移する活性化信号sennを生成してデータ判定部8に供給する。
Each time the address data as described above is supplied or the value of the address data changes, the control unit 5 performs a pulse-like precharge signal preb that becomes a
ビット線選択部6は、一対のビット線(BL0、BLV0)〜(BLm、BLVm)の内から、上記したビット線選択信号によって示される一対のビット線BL及びBLVを選択し、この選択したビット線BL及びBLVと、一対の出力線IO及びIOVとを電気的に接続する。これにより、ビット線選択部6は、選択したビット線BL及びBLV上に夫々読み出された読出信号を一対の出力線IO及びIOVを介してデータ判定部8及び消去状態検出部9に供給する。
The bit
プリチャージ部7は、夫々がpチャネル型のMOSFETである2つのトランジスタ71及び72から構成される。トランジスタ71及び72各々のソース端子には電源電圧VDDが印加されており、各々のゲート端子にはプリチャージ信号prebが供給されている。また、トランジスタ71のドレイン端子は出力線IOに接続されており、トランジスタ72のドレイン端子が出力線IOVに接続されている。トランジスタ71及び72は、プリチャージ信号prebが論理レベル0の状態にある間にのみオン状態となり、電源電圧VDDを一対の出力線IO及びIOVに印加するという、いわゆるプリチャージ動作を行う。かかるプリチャージ動作により、図3に示す如く出力線IO及びIOV各々上の電圧が論理レベル1に対応したレベルまで上昇する。
The precharge unit 7 includes two
データ判定部8は、コントロール部5から供給された論理レベル0の活性化信号sennに応じて動作活性状態となり、ビット線BL及びBLVを介して出力線IO及びIOVの各々上に送出された読出信号同士の差分を示す差分信号(後述する)を生成する。そして、データ判定部8は、この差分信号を2値化したものを、メモリセルTCから読み出されたデータの暫定値を示す暫定読出データRDとしてオアゲート10に供給する。要するに、データ判定部8は、メモリセルTCからビット線BL及びBLV各々を介して読み出された読出信号同士の差分に基づいて、このメモリセルTCから読み出されたデータの暫定値を判定し、その暫定値を示す暫定読出データRDを生成するのである。
The
図4は、データ判定部8の内部構成の一例を示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram illustrating an example of an internal configuration of the
図4に示すように、データ判定部8は、夫々pチャネル型のMOSFETであるトランジスタ81〜85、及び夫々がnチャネル型のMOSFETであるトランジスタ86〜88からなる差動増幅回路と、2値化回路としてのバッファ89から構成される。
As shown in FIG. 4, the
図4において、トランジスタ81のソース端子には電源電圧VDDが印加されており、そのゲート端子には上記した活性化信号sennが供給されている。トランジスタ81のドレイン端子にはトランジスタ82及び83各々のソース端子が接続されている。トランジスタ82のゲート端子には出力線IOVが接続されており、そのドレイン端子にはトランジスタ84のソース端子及びトランジスタ86のドレイン端子が接続されている。トランジスタ83のゲート端子には出力線IOが接続されており、そのドレイン端子にはトランジスタ85及び86各々のソース端子が接続されている。トランジスタ86のゲート端子には活性化信号sennが供給されている。トランジスタ84のゲート端子には活性化信号sennが供給されており、そのドレイン端子にはトランジスタ87のドレイン端子及びトランジスタ88のゲート端子が夫々接続されている。トランジスタ85のゲート端子には活性化信号sennが供給されており、そのドレイン端子にはトランジスタ88のドレイン端子及びトランジスタ87のゲート端子が夫々接続されている。トランジスタ87及び88のソース端子には接地電位GNDが印加されている。トランジスタ85及び88各々のドレイン端子同士の接続点はバッファ89の入力端子に接続されている。バッファ89は、かかる接続点上の信号レベルが2値判定閾値よりも高い場合には論理レベル1、低い場合には論理レベル0を示すデータを暫定読出データRDとしてオアゲート10に供給する。
In FIG. 4, the power supply voltage VDD is applied to the source terminal of the
図4に示す如きデータ判定部8の構成では、活性化信号sennが論理レベル1の状態にある間は、トランジスタ81がオフ状態、トランジスタ86がオン状態に設定される。これにより、トランジスタ82及び83への電源電圧VDDの供給が遮断され、且つトランジスタ82及び83各々のドレイン端子同士が短絡した状態となるので、データ判定部8は非活性状態となる。その後、活性化信号sennが論理レベル1から論理レベル0の状態に遷移すると、トランジスタ81を介してトランジスタ82及び83各々に電源電圧VDDの供給が開始されると共に、トランジスタ82及び83各々のドレイン端子同士の短絡状態が解除される。これにより、出力線IOVを介してトランジスタ82のゲート端子に供給された信号のレベルと、出力線IOを介してトランジスタ83のゲート端子に供給された信号のレベルとの差分を増幅した信号が差分信号Sとしてトランジスタ85及び88各々のドレイン端子同士の接続点から送出される。バッファ89は、この差分信号Sを2値化したものを暫定読出データRDとしてオアゲート10に供給する。例えば、論理レベル1のデータが書き込まれているメモリセルTCからデータの読み出しを行うと、一対のビット線BL及びBLVの内のBLV側にのみ電流が送出され、この送出電流に対応した信号が出力線IOVを介してデータ判定部8に供給される。この際、出力線IOVには電流が送出され、出力線IOからは電流の送出が為されない状態になり、出力線IOV上の信号レベルと出力線IO上の信号レベルとに正極性の差異が生じる。よって、データ判定部8は、両者の差分値に基づき2値判定閾値よりも高いレベルを有する、論理レベル1に対応した暫定読出データRDを生成する。一方、論理レベル0のデータが書き込まれているメモリセルTCからデータの読み出しを行うと、一対のビット線BL及びBLVの内のBL側にのみ電流が送出され、この送出電流に対応した信号が出力線IOを介してデータ判定部8に供給される。この際、出力線IOには電流が送出され、出力線IOVからは電流の送出が為されない状態になることから、出力線IOV上の信号レベルと出力線IO上の信号レベルとに負極性の差異が生じる。よって、データ判定部8は、両者の差分値に基づき2値判定閾値よりも低いレベルを有する論理レベル0に対応した暫定読出データRDを生成する。
In the configuration of the
消去状態検出部9は、活性化信号sennがデータ判定部8の動作を活性化させることを示す論理レベル0の状態にある間だけ、一対の出力線IO及びIOVの各々に流れる電流の状態に基づきメモリセルTCがデータ消去状態にあるか否かを検出する。そして、消去状態検出部9は、メモリセルTCがデータ消去状態にあるか否かを示す消去状態検出信号ednをオアゲート10に供給する。尚、メモリセルTCのデータ消去状態とは、メモリセルTCにデータが書き込まれた後、そのデータが消去されたが故に、メモリセルTCのトランジスタQ1及びQ2各々の残留電荷の量が共に0となっている状態である。この際、データ消去状態にあるメモリセルTCからデータの読み出しを行うと、一対の出力線IO及びIOV上には共に電流が送出される。一方、データが書き込まれた状態にあるメモリセルTCからデータの読み出しを行うと、一対の出力線IO及びIOVの内の一方の出力線にだけ電流が送出される。
The erase
図5は、消去状態検出部9の内部構成の一例を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of the internal configuration of the erased
図5に示すように、消去状態検出部9は、夫々pチャネル型のMOSFETであるトランジスタ91〜93、夫々nチャネル型のMOSFETであるトランジスタ94、95、及びアンドゲート96を備える。
As shown in FIG. 5, the erase
図5において、トランジスタ91のソース端子には電源電圧VDDが印加されており、そのゲート端子には上記した活性化信号sennが供給されている。トランジスタ91のドレイン端子にはトランジスタ92及び93各々のソース端子が接続されている。トランジスタ92のゲート端子には一対の出力線IO及びIOVの内のIOVが接続されており、そのドレイン端子にはトランジスタ94のドレイン端子が接続されている。トランジスタ94のソース端子には接地電位GNDが印加されており、そのゲート端子には活性化信号sennが供給されている。トランジスタ93のゲート端子には一対の出力線IO及びIOVの内のIOが接続されており、そのドレイン端子にはトランジスタ95のドレイン端子が接続されている。トランジスタ95のソース端子には接地電位GNDが印加されており、そのゲート端子には活性化信号sennが供給されている。トランジスタ93及び95各々のドレイン端子同士を接続する接続点と、アンドゲート96の第1入力端と、が接続されている。トランジスタ92及び94各々のドレイン端子同士を接続する接続点と、アンドゲート96の第2入力端と、が接続されている。アンドゲート96は、その第1入力端子に供給された信号と第2入力端子に供給された信号との論理積を求め、その論理積結果をメモリセルTCが消去状態にあるか否かを示す消去状態検出信号ednとしてオアゲート10に供給する。
In FIG. 5, the power supply voltage VDD is applied to the source terminal of the
図5に示す如き消去状態検出部9の構成では、活性化信号sennが論理レベル1の状態にある間はトランジスタ94及び95が共にオン状態に設定される。これにより、アンドゲート96の第1及び第2入力端には、共に接地電位GNDに対応した論理レベル0の信号が供給される。よって、この間、アンドゲート96は、論理レベル1を示す消去状態検出信号ednを生成する。その後、活性化信号sennが論理レベル1から論理レベル0の状態に遷移すると、トランジスタ91を介してトランジスタ92及び93各々に電源電圧VDDの供給が開始される。これにより、トランジスタ93は、ビット線BLを介して出力線IOに流れ込んだ電流に対応した検出信号eをアンドゲート96の第1入力端子に供給する。この際、出力線IO上に電流が流れている場合には、それに伴いトランジスタ93のドレイン端子上には論理レベル1に対応したレベルを有する検出信号eが送出される。一方、出力線IO上に電流が流れていない場合には、トランジスタ93のドレイン端子上には論理レベル0に対応した接地電位GNDを有する検出信号eが送出される。この間、トランジスタ92は、出力線IOVに流れる電流に対応した検出信号enをアンドゲート96の第2入力端子に供給する。この際、出力線IOV上に電流が流れている場合には、それに伴いトランジスタ92のドレイン端子上には論理レベル1に対応したレベルを有する検出信号enが送出される。一方、出力線IOV上に電流が流れていない場合には、トランジスタ92のドレイン端子上には論理レベル0に対応した接地電位GNDを有する検出信号enが送出される。よって、アンドゲート96は、上記検出信号e及びenが共に論理レベル1である場合、つまり一対の出力線IO及びIOV上に共に電流が流れている場合にだけ、メモリセルTCが消去状態にあることを示す論理レベル1の消去状態検出信号ednを生成し、これをオアゲート10に供給する。尚、上記検出信号e及びenの内の一方が論理レベル0である場合、つまりメモリセルTCがデータ書き込み済み状態にある場合には、アンドゲート96は、メモリセルTCが消去状態にはないことを示す論理レベル0の消去状態検出信号ednを生成しこれをオアゲート10に供給する。
In the configuration of the erase
オアゲート10は、データ判定部8から供給された暫定読出データRDと、消去状態検出部9から供給された消去状態検出信号ednとの論理和を求め、その論理和結果を、メモリセルTCから読み出されたデータの値を示す読出データ信号として送出する。すなわち、オアゲート10は、メモリセルTCが消去状態には無いことを示す論理レベル0の消去状態検出信号ednが供給されている場合には、暫定読出データRDをそのまま読出データ信号として出力する。一方、メモリセルTCが消去状態にあることを示す論理レベル1の消去状態検出信号ednが供給されている場合には、オアゲート10は、暫定読出データRDの値に拘わらず、消去状態検出信号ednにて示される論理レベル1を有する読出データ信号を出力する。
The
次に、上記した半導体メモリによるデータの読み出し動作について、データが書き込まれた状態にあるメモリセルTCからデータを読み出す場合の動作と、データ消去状態にあるメモリセルTCからデータを読み出す場合の動作とに分けて説明する。 Next, regarding the data read operation by the semiconductor memory described above, an operation in the case where data is read from the memory cell TC in which data is written, and an operation in the case where data is read from the memory cell TC in the data erase state This will be explained separately.
図6(a)は、データが書き込まれた状態にあるメモリセルTCからデータを読み出す場合の動作を示すタイムチャートである。 FIG. 6A is a time chart showing an operation when data is read from the memory cell TC in which data is written.
図6(a)に示すように、コントロール部5から供給された論理レベル0のプリチャージ信号prebに応じて、先ず、プリチャージ部7が一対の出力線IO及びIOVを個別にプリチャージする。かかるプリチャージ動作により、図6(a)に示す如く出力線IO及びIOV各々上の電圧が論理レベル1に対応したレベルまで上昇する。また、出力線IO及びIOV各々の電圧上昇に伴い、ビット線選択部6によって選択された一対のビット線BL及びBLV上の電圧も上昇する。次に、コントロール部5から供給された論理レベル0の活性化信号sennに応じてデータ判定部8が動作を開始する。そして、ロウデコーダ3から論理レベル1のワード線選択信号が供給されると、データ書き込み済みのメモリセルTCに接続されている一対のビット線BL及びBLVの内の一方のビット線側だけに電流が送出される。尚、図6(a)では、ビット線BL及びBLVの内のBL側だけに電流が送出され、それに伴いビット線BL及び出力線IO上の電圧が徐々に低下している状態を示している。この際、ビット線BLVには電流が送出されないので、図6(a)に示すようにビット線BLV及び出力線IOV上の電圧は変化しない。このように、一対の出力線OV及びIOVの内のIOVの方には電流が送出されていないことから、消去状態検出部9は、図6(a)に示す如き論理レベル0の消去状態検出信号ednをオアゲート10に供給する。これにより、オアゲート10は、データ判定部8から供給された暫定読出データRDを、そのままメモリセルTCから読み出されたデータを示す読出データ信号として送出する。
As shown in FIG. 6A, in response to the
一方、図6(b)は、データ消去状態にあるメモリセルTCからデータを読み出す場合の動作を示すタイムチャートである。 On the other hand, FIG. 6B is a time chart showing an operation when data is read from the memory cell TC in the data erase state.
図6(b)に示すように、コントロール部5から供給された論理レベル0のプリチャージ信号prebに応じて、先ず、プリチャージ部7が一対の出力線IO及びIOVを個別にプリチャージする。かかるプリチャージ動作により、図6(b)に示す如く出力線IO及びIOV各々上の電圧が論理レベル1に対応したレベルまで上昇する。また、出力線IO及びIOV各々の電圧上昇に伴い、ビット線選択部6によって選択された一対のビット線BL及びBLV上の電圧も夫々上昇する。次に、コントロール部5から供給された論理レベル0の活性化信号sennに応じてデータ判定部8が動作を開始する。そして、ロウデコーダ3から論理レベル1のワード線選択信号が供給されると、データ消去済みの状態にあるメモリセルTCに接続されている一対のビット線BL及びBLVの双方に電流が送出され、それに伴いビット線BL及びBLV、並びに出力線IO及びIOV上の電圧が徐々に低下する。尚、このように、一対の出力線OV及びIOVの双方に電流が送出されていることから、データ判定部8の出力結果、つまり暫定読出データRDが不安定になる虞がある。ここで、消去状態検出部9は、図6(b)に示す如き論理レベル0から論理レベル1に遷移する消去状態検出信号ednをオアゲート10に供給する。これにより、オアゲート10は、データ判定部8から供給された暫定読出データRDに拘わらず、読出データとして論理レベル1を示す読出データ信号を出力する。
As shown in FIG. 6B, in response to the
以上の如く、図1に示す半導体メモリでは、消去状態検出部9により、読み出し対象となっているメモリセルTCに接続されているビット線BL及びBLV上に電流が送出されているか否かを出力線IO及びIOVを介して検出することにより、メモリセルTCがデータ消去状態にあるか否かを検出する。ここで、メモリセルTCがデータ消去状態には無いと検出された場合、つまりメモリセルTCにデータが書き込まれた状態にある場合には、読出データ出力部としてのオアゲート10により、データ判定部8で得られた暫定読出データRDをそのまま読出データ信号として出力する。一方、メモリセルTCがデータ消去状態にある場合には、上記した暫定読出データRDに拘わらず、所定の固定データ値(例えば論理レベル1)を示す読出データ信号を出力するようにしている。
As described above, in the semiconductor memory shown in FIG. 1, the erasure
よって、その読み出し時においてメモリセルに接続されている一対のビット線(BL、BLV)に共に電流が送出されてしまうという、データ消去状態にあるメモリセルからでも、安定して正しい読出データ信号を生成することが可能となる。 Therefore, a correct read data signal can be stably output even from a memory cell in a data erase state in which current is sent to a pair of bit lines (BL, BLV) connected to the memory cell at the time of reading. Can be generated.
1 メモリセルブロック
5 コントロール部
7 プリチャージ部
8 データ判定部
9 消去状態検出部
10 オアゲート
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記メモリセルの1つから前記第1及び第2ビット線各々を介して読み出された読出信号同士の差分に基づいて前記メモリセルから読み出されたデータの値を判定して暫定読出データを得るデータ判定部と、
前記第1及び第2ビット線に共に電流が流れているか否かを検出することにより前記メモリセルの1つがデータ消去状態にあるか否かを示す消去状態検出信号を生成する消去状態検出部と、
前記消去状態検出信号が前記データ消去状態を示さない場合には前記暫定読出データを前記メモリセルの1つからの読出データとして出力する一方、前記消去状態検出信号が前記データ消去状態を示す場合には固定のデータ値を前記読出データとして出力する読出データ出力部と、を有することを特徴とする半導体メモリ。 A semiconductor memory having a plurality of memory cells each including a first memory element connected to a first bit line and a second memory element connected to a second bit line,
Temporary read data is obtained by determining a value of data read from the memory cell based on a difference between read signals read from one of the memory cells via the first and second bit lines. A data determination unit to obtain;
An erasure state detection unit for generating an erasure state detection signal indicating whether one of the memory cells is in a data erasure state by detecting whether or not a current flows through both the first and second bit lines; ,
When the erase state detection signal does not indicate the data erase state, the provisional read data is output as read data from one of the memory cells, while the erase state detection signal indicates the data erase state. And a read data output unit for outputting a fixed data value as the read data.
前記読出データ出力部は、前記暫定読出データと前記消去状態検出信号との論理和を求めこの論理和結果を前記読出データとして出力することを特徴とする請求項1記載の半導体メモリ。 The data determination unit is configured to amplify a difference between read signals read through the first and second bit lines to obtain a differential signal, and to binarize the differential signal A binarization circuit that uses the provisional read data as
It said read data output unit, a semiconductor memory according to claim 1, wherein prior Ki暫 a constant read data calculated logical sum of the erase state detection signal the logical sum result and outputs as the read data.
前記消去状態検出部は、前記プリチャージ期間中は非活性状態にあり前記プリチャージ期間の終了直後に活性状態に遷移して前記第1及び第2ビット線に共に電流が流れているか否かの検出動作を開始することを特徴とする請求項1又は2記載の半導体メモリ。
A precharge unit for precharging each of the first and second bit lines over a precharge period;
The erase state detection unit is in an inactive state during the precharge period, transitions to an active state immediately after the end of the precharge period, and whether or not a current flows through the first and second bit lines. 3. The semiconductor memory according to claim 1, wherein a detection operation is started.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011210579A JP5888917B2 (en) | 2011-09-27 | 2011-09-27 | Semiconductor memory |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011210579A JP5888917B2 (en) | 2011-09-27 | 2011-09-27 | Semiconductor memory |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013073640A JP2013073640A (en) | 2013-04-22 |
JP5888917B2 true JP5888917B2 (en) | 2016-03-22 |
Family
ID=48478032
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011210579A Active JP5888917B2 (en) | 2011-09-27 | 2011-09-27 | Semiconductor memory |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5888917B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9496044B2 (en) | 2013-08-15 | 2016-11-15 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device |
US9196320B2 (en) * | 2013-12-13 | 2015-11-24 | Infineon Technologies Ag | Method, apparatus and device for data processing |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05159590A (en) * | 1991-12-09 | 1993-06-25 | Fujitsu Ltd | Semiconductor memory device |
JP4169592B2 (en) * | 2002-12-19 | 2008-10-22 | 株式会社NSCore | CMIS type semiconductor nonvolatile memory circuit |
JP2005209311A (en) * | 2004-01-26 | 2005-08-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor memory device |
JP5311784B2 (en) * | 2006-10-11 | 2013-10-09 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | Semiconductor device |
JP2010211894A (en) * | 2009-03-12 | 2010-09-24 | Renesas Electronics Corp | Differential sense amplifier |
-
2011
- 2011-09-27 JP JP2011210579A patent/JP5888917B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013073640A (en) | 2013-04-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4271168B2 (en) | Semiconductor memory device | |
US9570173B2 (en) | Semiconductor storage device and memory system | |
TWI384480B (en) | Memory and reading method thereof | |
JP4371149B2 (en) | Semiconductor memory device, sense amplifier circuit, and memory cell reading method | |
JP2009043358A (en) | Semiconductor memory device | |
US20140254260A1 (en) | Reducing coupling noise during read operation | |
JP5946483B2 (en) | Current sensing | |
US20140036597A1 (en) | Non-volatile semiconductor memory device and reading-out method therefore | |
KR20150127184A (en) | High speed and low power sense amplifier | |
JP2008047224A (en) | Nonvolatile semiconductor memory | |
US20070195601A1 (en) | Nonvolatile semiconductor memory device that achieves speedup in read operation | |
JP2007193854A (en) | Semiconductor memory | |
JP6039805B2 (en) | Semiconductor memory device and method for reading stored data | |
TW419669B (en) | Semiconductor memory device | |
JP5888917B2 (en) | Semiconductor memory | |
JP5530268B2 (en) | Nonvolatile memory device | |
CN101149973B (en) | Semiconductor components | |
JP2005182876A (en) | Semiconductor read-out circuit | |
TWI514411B (en) | Sensing amplifier and sensing method thereof | |
CN104575607B (en) | Sense amplifier and sensing method thereof | |
JP4413944B2 (en) | Semiconductor memory device | |
JPH09306191A (en) | Non-volatile semiconductor memory | |
TWI588830B (en) | Current detection circuit and semiconductor memory apparatus | |
US9159404B2 (en) | Nonvolatile memory device | |
JP2009163807A (en) | Method for detecting fault of memory cell and semiconductor memory device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140829 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150729 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150818 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150924 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160209 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160216 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5888917 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |