JP5314943B2 - 半導体装置及びデータ読み出し方法 - Google Patents
半導体装置及びデータ読み出し方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5314943B2 JP5314943B2 JP2008161501A JP2008161501A JP5314943B2 JP 5314943 B2 JP5314943 B2 JP 5314943B2 JP 2008161501 A JP2008161501 A JP 2008161501A JP 2008161501 A JP2008161501 A JP 2008161501A JP 5314943 B2 JP5314943 B2 JP 5314943B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- bit line
- control signal
- memory cell
- circuit
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Read Only Memory (AREA)
Description
読み出し速度を高速に行うために、特許文献1、2のような発明が提案されている。
特許文献2には、読み出し前にビット線に予め第2の電流を流し、読み出し時に第2の電流よりも大きい第1の電流を流すことが記載されている。これにより高速な読み出し動作を実現している。
また、センス電圧印加回路のトランジスタは、例えばオペアンプからの帰還電圧の応答の遅れにより、いわゆるオーバーシュートが発生して基準電圧以上の電圧をビット線に印加してしまうことがある。この場合、メモリセルのゲート端子にハイレベルの電圧が印加されるまで、ビット線に印加される電圧が基準電圧に戻らない。特に、オペアンプがメモリセルアレイの外側に配置される場合、配線長が長く時定数の大きなビット線との距離が大きくなり、オーバーシュートが大きくなる。このような現象も、読み出し動作の高速化を妨げる要因になる。
なお、メモリセルは、不揮発性、揮発性、或いは書き換えが可能か否かを問わないが電流センスによりデータが読み出されるようになっている。
また、前記センス電圧印加回路は、例えば、前記メモリセルがアレイ状に構成されたメモリセルアレイの外に配置される。
前記電圧生成部は、例えば、入力される電圧と同じ電圧を出力可能な定電圧源と、前記第1制御信号により前記第1電圧を前記定電圧源に入力し、前記第2制御信号により前記基準電圧を前記定電圧源に入力する切替器とを有する構成であってもよい。
また、前記電圧生成部は、例えば、前記第1電圧を出力可能な第1定電圧源と、前記基準電圧を出力可能な第2定電圧源と、を備えた構成であってもよい。このような構成では、例えば、前記第1制御信号により前記第1定電圧源が活性化され、前記第2制御信号により前記第2定電圧源が活性化されて、活性化された方から前記ビット線に電圧が印加される。なお、前記第1電圧を出力可能な第1定電圧源を電圧生成部の外に設けた構成であってもよい。このような構成では、前記電圧生成部が、例えば、前記第1制御信号が入力されると、前記第1定電圧源から前記第1電圧を取得してこれを出力し、前記第2制御信号が入力されると、前記第2定電圧源から前記基準電圧を出力する。
第1電圧は、例えば前記装置の起動時または前記装置起動後の所定間欠動作時に前記第1電圧を印加される。
基準電圧は、例えば前記装置の外部アクセスコマンドであるリードコマンド入力時に前記基準電圧を印加される。この場合、第1電圧は、前記装置の外部アクセスコマンドであるアクティブコマンド入力時に、前記リードコマンドと連動して印加される。
この半導体メモリ装置1は、アレイ状に配置されたメモリセル11を有するメモリセルアレイ10と、メモリセル11からデータを読み出すための読出回路20とを備えている。読出回路20は、メモリセルアレイ10の外側に配置される。メモリセルアレイ10と読出回路20とは、データバスBで接続されている。読出回路20により読み出されたデータは、半導体メモリ装置1外部の図示しない外部装置に出力される。なお、半導体メモリ装置1は、メモリセル11にデータを書き込むための書込回路などの周辺回路を備えているが、本発明に直接関連するものではないので、その図示及び説明を省略する。
例えば、メモリセル11からデータを読み出すときには、当該メモリセル11に接続されたワード線WLにハイレベルの電圧が印加され、当該メモリセル11に接続される2本のビット線の一方にハイレベルの電圧、他方に接地電圧が印加される。
また、カスコード回路22は、メモリセル11からのデータの読み出し時に、ビット線BLを流れる電流を電圧に変換する電流−電圧変換回路を備えている。
なお、第1制御信号C1(図2の最初のパルス波形)は、センシング期間以外にも、動作する。例えば、半導体装置のパワーオンリセット期間や、その後の所定期間の間欠的なパルス動作を行ってもよい。
但し、この場合、第1制御信号C1と第2制御信号C2とは連動しない。
パワーオンリセット期間には、メモリセル11からデータを読み出す要求が外部からある場合でも、カスコード回路22がビット線を第1電圧V1に設定する。間欠的なパルス動作は、メモリセル11へのアクセス頻度に応じて実施される。
間欠的なパルス動作により、ビット線BLが第1電圧V1に設定された後、一定の時間メモリセル11からデータを読み出す要求がなされなかった場合(即ちアイドル期間が長い場合)にも、ビット線BLに接続されるメモリセル11のドレインによるジャンクションリーク等によりビット線BLの電圧が第1電圧V1より低下することを防止することができる。
カスコード回路22は、上述の通り、電流−電圧変換回路とセンス電圧印加回路とを備えている。図3では、Pチャネルのトランジスタ221、223、抵抗222、及びオペアンプ224で電流−電圧変換回路を構成している。また、トランジスタ223、225、226及びオペアンプ224でセンス電圧印加回路を構成している。
トランジスタ225は、ソース端子に第1電圧V1が印加され、ゲート端子に第1制御信号C1が印加される。第1制御信号C1がハイレベルになると、トランジスタ225が導通して、第1電圧V1がオペアンプ224の正入力端子に印加される。
トランジスタ226は、ソース端子に基準電圧Vrefが印加され、ゲート端子に第2制御信号C2が印加される。第2制御信号C2がハイレベルになると、トランジスタ226が導通して、基準電圧Vrefがオペアンプ224の正入力端子に印加される。
次いで、センシング期間に、第1電圧V1に代えて基準電圧Vrefがオペアンプ224に入力される。これにより、データバスBを介して、ビット線BLには、基準電圧Vrefが印加される。
このように、トランジスタ225、226は、第1制御信号C1により第1電圧V1をオペアンプ224に入力し、第2制御信号C2により基準電圧Vrefをオペアンプ224に入力する切替器として作用する。
このカスコード回路22は、トランジスタ221、223、抵抗222、及びオペアンプ227、228で電流−電圧変換回路を構成している。また、トランジスタ223及びオペアンプ227、228でセンス電圧印加回路を構成している。
電流−電圧変換回路は、2つのオペアンプ227、228を用いる点で図3の例と異なる。しかし、オペアンプ227、228は、後述のように、第1制御信号C1及び第2制御信号C2により一方のみが活性化される構成になっている。そのために、図3の例と同じ動作を行う。よって、電流−電圧変換回路の説明は省略する。
オペアンプ227は、正入力端子に基準電圧Vrefが入力され、負入力端子がトランジスタ223のドレイン端子に接続される。また、オペアンプ227には、第2制御信号C2が入力される制御端子が設けられる。第2制御信号C2により、オペアンプ227は、活性化、或いは非活性化される。
オペアンプ228は、正入力端子に第1電圧V1が入力され、負入力端子がトランジスタ223のドレイン端子に接続される。また、オペアンプ228には、第1制御信号C1が入力される制御端子が設けられる。第1制御信号C1により、オペアンプ228は、活性化、或いは非活性化される。
活性化された方のオペアンプとトランジスタ223により、活性化された方のオペアンプの正入力端子に印加される電圧と同じ電圧がトランジスタ223のドレイン端子から出力される定電圧源になっている。つまり、オペアンプ227とトランジスタ223による定電圧源と、オペアンプ228とトランジスタ223による定電圧源とを備えた構成である。
次いで、センシング期間に、第1電圧V1に代えて基準電圧Vrefがオペアンプ227に入力される。これにより、データバスBを介して、ビット線BLには、基準電圧Vrefと同じ電圧が印加される。
カスコード回路22は複数設けられている。カスコード回路22は、それぞれ異なるデータバスBを介して異なるメモリセルアレイ10のビット線BLに接続されている。定電圧源30は、各カスコード回路22に第1電圧V1を供給する回路である。このような構成により、複数のメモリセルアレイ10のメモリセル11からデータを読み出し可能になる。
各カスコード回路22のセンス電圧印加回路は、従来にはないトランジスタ229、230を備えている。トランジスタ229は、第1制御信号C1により導通、非導通が制御される。トランジスタ229が導通状態のときに、定電圧源30から、第1電圧V1が入力される。トランジスタ230は、どのカスコード回路22からデータバスに第1電圧V1又は基準電圧Vrefが印加されるかを決める第3制御信号C3により導通、非導通が制御される。第3制御信号C3は、例えば制御回路23から入力される。
Claims (10)
- 少なくとも2値を取り得るデータが記録されたメモリセルと、
前記メモリセルに接続されるビット線に、前記データの読み出しに必要な基準電圧と前記基準電圧未満の第1電圧とのいずれかを印加するセンス電圧印加回路と、
読み出し時に前記ビット線を流れる電流を電圧に変換する電流−電圧変換回路と、
前記電流−電圧変換回路で変換された電圧を所定の比較電圧と比較して、前記メモリセルに記録されたデータの値を判定するセンス回路と、を備えており、
前記センス電圧印加回路は、前記センス回路による前記比較に先だって前記第1電圧を前記ビット線に印加し、前記比較の間、前記第1電圧に代えて前記基準電圧を前記ビット線に印加する、
半導体装置。 - 前記センス電圧印加回路は、前記メモリセルがアレイ状に構成されたメモリセルアレイの外に配置される、
請求項1記載の半導体装置。 - 前記センス電圧印加回路に前記第1電圧を出力させるための第1制御信号及び前記基準電圧を出力させるための第2制御信号を生成する制御部を更に備えており、
前記センス電圧印加回路は、前記第1制御信号が入力されると前記第1電圧を出力し、前記第2制御信号が入力されると前記基準電圧を出力する電圧生成部を有している、
請求項1記載の半導体装置。 - 前記電圧生成部は、
入力される電圧と同じ電圧を出力可能な定電圧源と、
前記第1制御信号により前記第1電圧を前記定電圧源に入力し、前記第2制御信号により前記基準電圧を前記定電圧源に入力する切替器とを有している、
請求項2又は3記載の半導体装置。 - 前記電圧生成部は、
前記第1電圧を出力可能な第1定電圧源と、
前記基準電圧を出力可能な第2定電圧源と、を備えており、
前記第1制御信号により前記第1定電圧源が活性化され、前記第2制御信号により前記第2定電圧源が活性化されて、活性化された方から前記ビット線に電圧が印加される、
請求項2又は3記載の半導体装置。 - 前記第1電圧を出力可能な第1定電圧源を更に備えており、
前記電圧生成部は、前記基準電圧を出力可能な第2定電圧源を備えており、
前記電圧生成部は、前記第1制御信号が入力されると、前記第1定電圧源から前記第1電圧を取得してこれを出力し、前記第2制御信号が入力されると、前記第2定電圧源から前記基準電圧を出力する、
請求項2又は3記載の半導体装置。 - 少なくとも2値を取り得るデータが記録されたメモリセルと、このメモリセルから前記データを読み出す読出回路と、を備えた装置により実行される方法であって、
前記読出回路が、
前記メモリセルに接続されたビット線に、読み出しに先立って、読み出しに必要な基準電圧未満の第1電圧を印加する段階と、
読み出し時に、前記ビット線に、前記第1電圧に代えて前記基準電圧を印加する段階と、前記基準電圧を印加しているときの前記ビット線に流れる電流を用いて電圧を生成する段階と、
前記ビット線を流れる電流から生成された前記電圧を、所定の比較電圧と比較して、前記メモリセルに記録されたデータの値を判定する段階と、を含む、
データ読み出し方法。 - 前記読出回路が、
前記装置の起動時または前記装置起動後の所定間欠動作時に前記第1電圧を印加する、
請求項7記載のデータ読み出し方法。 - 前記読出回路が、
前記装置の外部アクセスコマンドであるリードコマンド入力時に前記基準電圧を印加する、
請求項7記載のデータ読み出し方法。 - 前記読出回路が、
前記装置の外部アクセスコマンドであるアクティブコマンド入力時に前記第1電圧を印加する、
請求項7記載のデータ読み出し方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008161501A JP5314943B2 (ja) | 2008-06-20 | 2008-06-20 | 半導体装置及びデータ読み出し方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008161501A JP5314943B2 (ja) | 2008-06-20 | 2008-06-20 | 半導体装置及びデータ読み出し方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010003364A JP2010003364A (ja) | 2010-01-07 |
JP5314943B2 true JP5314943B2 (ja) | 2013-10-16 |
Family
ID=41584967
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008161501A Expired - Fee Related JP5314943B2 (ja) | 2008-06-20 | 2008-06-20 | 半導体装置及びデータ読み出し方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5314943B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018147545A (ja) * | 2017-03-09 | 2018-09-20 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 制御回路、半導体記憶装置、情報処理装置及び制御方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3709132B2 (ja) * | 2000-09-20 | 2005-10-19 | シャープ株式会社 | 不揮発性半導体記憶装置 |
KR100466981B1 (ko) * | 2002-03-04 | 2005-01-24 | 삼성전자주식회사 | 저전압 불휘발성 반도체 메모리 장치 |
-
2008
- 2008-06-20 JP JP2008161501A patent/JP5314943B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010003364A (ja) | 2010-01-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4922932B2 (ja) | 半導体装置およびその制御方法 | |
JP4305960B2 (ja) | 強誘電体メモリ装置 | |
JP4280060B2 (ja) | ワードライン駆動回路 | |
US7978559B2 (en) | Semiconductor memory device and method of operating the same | |
US7590003B2 (en) | Self-reference sense amplifier circuit and sensing method | |
JP2002093153A (ja) | 強誘電体メモリ | |
JP2006309916A (ja) | 半導体メモリ素子及び半導体メモリ素子のビットライン感知増幅器の駆動方法 | |
US7978554B2 (en) | Semiconductor memory device and method of operating the same | |
US9373364B2 (en) | Semiconductor memory and method of operating semiconductor memory | |
JP2007087512A (ja) | 不揮発性半導体記憶装置、及び、不揮発性半導体記憶装置の動作方法 | |
GB2345778A (en) | Ferromagnetic memory device using a sense amplifier circuit | |
US6707717B2 (en) | Current sense amplifier with dynamic pre-charge | |
JP4452631B2 (ja) | メモリ | |
US9984747B2 (en) | Voltage regulator and resistance variable memory apparatus having the same | |
KR20070049266A (ko) | 에지 서브 어레이에 완전한 데이터 패턴을 기입할 수 있는오픈 비트 라인 구조를 가지는 메모리 코어, 이를 구비한반도체 메모리 장치, 및 에지 서브 어레이 테스트 방법 | |
KR20170019227A (ko) | 메모리 장치 및 메모리 장치의 동작 방법 | |
JP3250525B2 (ja) | 半導体記憶装置 | |
JP2018133118A (ja) | 半導体装置 | |
JPH0541086A (ja) | 半導体メモリー装置のセンスアンプ制御回路 | |
JPH11250665A (ja) | 半導体集積回路 | |
JP5314943B2 (ja) | 半導体装置及びデータ読み出し方法 | |
US7499350B2 (en) | Sense amplifier enable signal generator for semiconductor memory device | |
KR20080047157A (ko) | 반도체 메모리 소자의 센스앰프 전원 공급 회로 | |
US8514644B2 (en) | Bit line sense amplifier control circuit and semiconductor memory apparatus having the same | |
CN108022616B (zh) | 半导体存储器装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20100324 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20100412 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20100818 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110617 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20120829 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121105 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121217 |
|
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: 20130610 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130708 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5314943 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |