JP2018005967A - Memory device - Google Patents

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将一郎 川嶋
Shoichiro Kawashima
将一郎 川嶋
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that a memory device capable of achieving both the high reliability and the small area of a data storage is provided.SOLUTION: When a power supply voltage is lower than a threshold value, a control device writes a voltage detection bit showing a first column address and a low voltage in a third memory cell (203) selected by a first row address, writes first one bit data in a first memory cell (201) selected by the first row address and the first column address, and writes a second one bit data of the logic inversion of the first one bit data in a second memory cell (202) selected by the first raw address. When the power supply source voltage is higher than the threshold value, maintains the voltage detection bit showing the column address and a standard voltage stored in the third memory cell selected by the first row address, and writes the first one bit data in the first memory cell selected by the first row address and the first column address.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、メモリ装置に関する。   The present invention relates to a memory device.

複数のメモリセルを有するセルアレイと、セルアレイを制御する周辺回路と、動作情報判定回路とを有する半導体集積回路装置が知られている(特許文献1参照)。動作情報判定回路は、メモリセルを1個使用して1ビットを記憶する第1の動作モード、及び半導体メモリセルを2個使用して1ビットを記憶する第2の動作モードのいずれかを判定し、セルアレイを第1 、第2の動作モードのいずれで動作させるかの動作情報を、周辺回路に与える。   A semiconductor integrated circuit device having a cell array having a plurality of memory cells, a peripheral circuit for controlling the cell array, and an operation information determination circuit is known (see Patent Document 1). The operation information determination circuit determines one of a first operation mode in which one memory cell is used to store 1 bit and a second operation mode in which two semiconductor memory cells are used to store 1 bit. Then, operation information indicating whether the cell array is operated in the first or second operation mode is given to the peripheral circuit.

また、ビット線及びビット相補線を有するビット線対と、ビット線対と交差するように配置されたワード線及びプレート線と、メモリセル部とを有する強誘電体メモリが知られている(特許文献2参照)。メモリセル部は、第1メモリセルと第2メモセルセルを有する。第1メモリセルは、対応するワード線及びプレート線の電位にしたがってビット線から入力したデータを記憶し且つビット線にデータを出力する1T/1C型のメモリセルである。第2メモリセルは、対応するワード線及びプレート線の電位にしたがってビット相補線から入力したデータを記憶し且つビット相補線にデータを出力する1T/1C型のメモリセルである。また、強誘電体メモリは、ビット線対と交差するように配置された判定用ワード線及び判定用プレート線と、判定用メモリセル部とを有する。判定用メモリセル部は、対応する判定用ワード線及び判定用プレート線の電位にしたがってビット線及びビット相補線から入力した相補データを記憶し且つビット線及びビット相補線に相補データを出力する2T/2C型の判定用メモリセルを有する。参照電位発生部は、第1参照電位発生回路と第2参照電位発生回路を有する。第1参照電位発生回路は、第2メモリセルからビット相補線にデータが読み出されるときにビット線に参照電位を印加する。第2参照電位発生回路は、第1メモリセルからビット線にデータが読み出されるときにビット相補線に参照電位を印加する。センスアンプは、ビット線及びビット相補線の電位を比較し、電位が高い方の線に所定のハイレベル電位を印加するとともに電位が低い方の線に所定のローレベル電位を印加する。コントロール部は、判定用メモリセルから読み出されたデータを第1メモリセルに記憶させた後で、記憶データを第1メモリセルから読み出して判定用メモリセルに書き込む動作を第1メモリセルに対して行う。そして、コントロール部は、判定用メモリセルから読み出されたデータを第2メモリセルに記憶させた後で、記憶データを第2メモリセルから読み出して判定用メモリセルに書き込む動作を第2メモリセルに対して行う。   A ferroelectric memory having a bit line pair having a bit line and a bit complementary line, a word line and a plate line arranged so as to cross the bit line pair, and a memory cell portion is known (patent). Reference 2). The memory cell portion has a first memory cell and a second memo cell. The first memory cell is a 1T / 1C type memory cell that stores data input from the bit line according to the potential of the corresponding word line and plate line and outputs data to the bit line. The second memory cell is a 1T / 1C type memory cell that stores data input from the bit complementary line according to the potential of the corresponding word line and plate line and outputs data to the bit complementary line. Further, the ferroelectric memory includes a determination word line and a determination plate line arranged so as to intersect with the bit line pair, and a determination memory cell unit. The determination memory cell unit stores complementary data input from the bit line and bit complementary line according to the potentials of the corresponding determination word line and determination plate line, and outputs complementary data to the bit line and bit complementary line. / 2C type memory cell for determination. The reference potential generation unit includes a first reference potential generation circuit and a second reference potential generation circuit. The first reference potential generating circuit applies a reference potential to the bit line when data is read from the second memory cell to the bit complementary line. The second reference potential generating circuit applies a reference potential to the bit complementary line when data is read from the first memory cell to the bit line. The sense amplifier compares the potentials of the bit line and the bit complementary line, applies a predetermined high level potential to the higher potential line, and applies a predetermined low level potential to the lower potential line. The control unit stores the data read from the determination memory cell in the first memory cell, and then reads the stored data from the first memory cell and writes the data to the determination memory cell with respect to the first memory cell. Do it. Then, the control unit stores the data read from the determination memory cell in the second memory cell, and then reads the stored data from the second memory cell and writes the data to the determination memory cell in the second memory cell. To do.

また、供給される電圧を監視する電圧監視回路と、複数のメモリセルを有しリフレッシュ機能を有するメモリコアとを有する半導体記憶装置が知られている(特許文献3参照)。レジスタ回路は、メモリコアのメモリセルに対してデータの書き込みを行った際に、供給される電圧が所要の電圧以下の状態であることを電圧監視回路により検出した場合に、フラグが設定されるとともに、書き込みを行ったアドレスを保持する。制御回路は、レジスタ回路に設定されるフラグに応じて、レジスタ回路に保持されているアドレスに対するリフレッシュ動作による再書き込みをメモリコアに実行させる。   There is also known a semiconductor memory device having a voltage monitoring circuit for monitoring a supplied voltage and a memory core having a plurality of memory cells and having a refresh function (see Patent Document 3). The register circuit sets a flag when the voltage monitoring circuit detects that the supplied voltage is equal to or lower than the required voltage when data is written to the memory cell of the memory core. At the same time, the address where the writing is performed is held. The control circuit causes the memory core to perform rewriting by the refresh operation for the address held in the register circuit in accordance with the flag set in the register circuit.

特開2005−92915号公報JP 2005-92915 A 特開2004−234788号公報JP 2004-234788 A 特開2015−153439号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-153439

1T1C型のメモリセルは、2T2C型のメモリセルに対して、面積が小さいが、データ記憶の信頼性が低い。逆に、2T2C型のメモリセルは、1T1C型のメモリセルに対して、データ記憶の信頼性が高いが、面積が大きい。   The 1T1C type memory cell has a smaller area than the 2T2C type memory cell, but the reliability of data storage is low. Conversely, a 2T2C type memory cell has higher data storage reliability but a larger area than a 1T1C type memory cell.

1つの側面では、本発明の目的は、データ記憶の高信頼性及び小面積を両立させることができるメモリ装置を提供することである。   In one aspect, an object of the present invention is to provide a memory device that can achieve both high reliability of data storage and a small area.

メモリ装置は、ローアドレス及びコラムアドレスにより選択され、各々が1個のトランジスタ及び1個の容量により1ビットデータを記憶する複数の第1のメモリセルと、前記ローアドレスにより選択され、各々が1個のトランジスタ及び1個の容量により1ビットデータを記憶する複数の第2のメモリセルと、前記ローアドレスにより選択され、コラムアドレス及び標準電圧又は低電圧を示す電圧検出ビットを記憶する複数の第3のメモリセルと、電源電圧が閾値より低いか否かを検出する電圧検出部と、第1のローアドレス及び第1のコラムアドレスへの書き込み要求を入力すると、前記電源電圧が閾値より低い場合には、前記第1のローアドレスにより選択される第3のメモリセルに前記第1のコラムアドレス及び低電圧を示す電圧検出ビットを書き込み、前記第1のローアドレス及び前記第1のコラムアドレスにより選択される第1のメモリセルに第1の1ビットデータを書き込み、前記第1のローアドレスにより選択される第2のメモリセルに前記第1の1ビットデータの論理反転の第2の1ビットデータを書き込み、前記電源電圧が閾値より高い場合には、前記第1のローアドレスにより選択される第3のメモリセルに記憶されているコラムアドレス及び標準電圧を示す電圧検出ビットを維持し、前記第1のローアドレス及び前記第1のコラムアドレスにより選択される第1のメモリセルに前記第1の1ビットデータを書き込み、前記第1のローアドレスにより選択される第2のメモリセルの1ビットデータを維持する制御部とを有する。   The memory device is selected by a row address and a column address, each of which is selected by a row address and a plurality of first memory cells each storing 1-bit data by one transistor and one capacitor. A plurality of second memory cells storing one-bit data by one transistor and one capacitor, and a plurality of second memory cells selected by the row address and storing a column address and a voltage detection bit indicating a standard voltage or a low voltage. When the memory cell 3, the voltage detection unit for detecting whether the power supply voltage is lower than the threshold, and the write request to the first row address and the first column address are input, the power supply voltage is lower than the threshold In the third memory cell selected by the first row address, the voltage detection indicating the first column address and the low voltage is performed. Write a bit, write first 1-bit data to a first memory cell selected by the first row address and the first column address, and select a second memory selected by the first row address When the second 1-bit data, which is the logical inversion of the first 1-bit data, is written to the cell and the power supply voltage is higher than a threshold value, it is stored in the third memory cell selected by the first row address. Maintaining the column address and the voltage detection bit indicating the standard voltage, and writing the first 1-bit data to the first memory cell selected by the first row address and the first column address; And a control unit for maintaining 1-bit data of the second memory cell selected by the first row address.

また、メモリ装置は、ローアドレス及びコラムアドレスにより選択され、各々が1個のトランジスタ及び1個の容量により1ビットデータを記憶する複数の第1のメモリセルと、前記ローアドレスにより選択され、各々が1個のトランジスタ及び1個の容量により1ビットデータを記憶する複数の第2のメモリセルと、前記ローアドレスにより選択され、コラムアドレス及び標準電圧又は低電圧の電圧検出ビットを記憶する複数の第3のメモリセルと、第1のローアドレス及び第1のコラムアドレスからの読み出し要求を入力すると、前記第1のローアドレスにより選択される第3のメモリセルに記憶されている電圧検出ビットが低電圧を示し、かつ前記第1のローアドレスにより選択される前記第3のメモリセルに記憶されているコラムアドレスが前記第1のコラムアドレスと同じである場合には、前記第1のローアドレス及び前記第1のコラムアドレスにより選択される第1のメモリセルに記憶されている第1の1ビットデータ及び前記第1のローアドレスにより選択される第2のメモリセルに記憶されている前記第1の1ビットデータの論理反転の第2の1ビットデータを基に読み出しデータを出力し、前記第1のローアドレスにより選択される前記第3のメモリセルに記憶されている電圧検出ビットが標準電圧を示す場合、又は前記第1のローアドレスにより選択される前記第3のメモリセルに記憶されているコラムアドレスが前記第1のコラムアドレスと異なる場合には、前記第1のローアドレス及び前記第1のコラムアドレスにより選択される第1のメモリセルに記憶されている前記第1の1ビットデータを基に読み出しデータを出力する制御部とを有する。   The memory device is selected by a row address and a column address, each of which is selected by the row address and a plurality of first memory cells each storing 1-bit data by one transistor and one capacitor. Are a plurality of second memory cells that store 1-bit data by one transistor and one capacitor, and a plurality of memory cells that are selected by the row address and store a column address and a standard voltage or a low voltage detection bit. When a read request from the third memory cell and the first row address and the first column address is input, the voltage detection bit stored in the third memory cell selected by the first row address is A column array stored in the third memory cell indicating a low voltage and selected by the first row address. If the memory address is the same as the first column address, the first 1-bit data stored in the first memory cell selected by the first row address and the first column address, and Read data is output based on the second 1-bit data of the logical inversion of the first 1-bit data stored in the second memory cell selected by the first row address, and the first When the voltage detection bit stored in the third memory cell selected by the row address indicates a standard voltage, or the column stored in the third memory cell selected by the first row address If the address is different from the first column address, the address is stored in the first memory cell selected by the first row address and the first column address. And a control unit for outputting the read data based on the first 1-bit data being.

また、メモリ装置は、ローアドレス及びコラムアドレスにより選択され、各々が1個のトランジスタ及び1個の容量により1ビットデータを記憶する複数の第1のメモリセルと、前記ローアドレスにより選択され、各々が2個のトランジスタ及び2個の容量により相補の2ビットデータを記憶する複数の第2のメモリセルと、前記ローアドレスにより選択され、コラムアドレス及び標準電圧又は低電圧を示す電圧検出ビットを記憶する複数の第3のメモリセルと、電源電圧が閾値より低いか否かを検出する電圧検出部と、第1のローアドレス及び第1のコラムアドレスへの書き込み要求を入力すると、前記電源電圧が閾値より低い場合には、前記第1のローアドレスにより選択される第3のメモリセルに前記第1のコラムアドレス及び低電圧を示す電圧検出ビットを書き込み、前記第1のローアドレス及び前記第1のコラムアドレスにより選択される第1のメモリセルに1ビットデータを書き込み、前記第1のローアドレスにより選択される第2のメモリセルに相補の2ビットデータを書き込み、前記電源電圧が閾値より高い場合には、前記第1のローアドレスにより選択される第3のメモリセルに記憶されているコラムアドレス及び標準電圧を示す電圧検出ビットを維持し、前記第1のローアドレス及び前記第1のコラムアドレスにより選択される第1のメモリセルに1ビットデータを書き込み、前記第1のローアドレスにより選択される第2のメモリセルの2ビットデータを維持する制御部とを有する。   The memory device is selected by a row address and a column address, each of which is selected by the row address and a plurality of first memory cells each storing 1-bit data by one transistor and one capacitor. Stores a plurality of second memory cells that store complementary 2-bit data by two transistors and two capacitors, and a column detection and a voltage detection bit indicating a standard voltage or a low voltage selected by the row address. When a plurality of third memory cells, a voltage detection unit for detecting whether or not the power supply voltage is lower than a threshold value, and a write request to the first row address and the first column address are input, the power supply voltage is When lower than the threshold value, the first column address and the low voltage are applied to the third memory cell selected by the first row address. A voltage detection bit is written, 1-bit data is written to a first memory cell selected by the first row address and the first column address, and a second memory is selected by the first row address Complementary 2-bit data is written to a cell, and when the power supply voltage is higher than a threshold value, a voltage detection indicating a column address and a standard voltage stored in a third memory cell selected by the first row address 1 bit data is written to the first memory cell selected by the first row address and the first column address, and the bit of the second memory cell selected by the first row address is maintained. And a control unit for maintaining 2-bit data.

また、メモリ装置は、ローアドレス及びコラムアドレスにより選択され、各々が1個のトランジスタ及び1個の容量により1ビットデータを記憶する複数の第1のメモリセルと、前記ローアドレスにより選択され、各々が2個のトランジスタ及び2個の容量により相補の2ビットデータを記憶する複数の第2のメモリセルと、前記ローアドレスにより選択され、コラムアドレス及び標準電圧又は低電圧の電圧検出ビットを記憶する複数の第3のメモリセルと、第1のローアドレス及び第1のコラムアドレスからの読み出し要求を入力すると、前記第1のローアドレスにより選択される第3のメモリセルに記憶されている電圧検出ビットが低電圧を示し、かつ前記第1のローアドレスにより選択される前記第3のメモリセルに記憶されているコラムアドレスが前記第1のコラムアドレスと同じである場合には、前記第1のローアドレスにより選択される第2のメモリセルに記憶されている前記相補の2ビットデータを基に読み出しデータを出力し、前記第1のローアドレスにより選択される前記第3のメモリセルに記憶されている電圧検出ビットが標準電圧を示す場合、又は前記第1のローアドレスにより選択される前記第3のメモリセルに記憶されているコラムアドレスが前記第1のコラムアドレスと異なる場合には、前記第1のローアドレス及び前記第1のコラムアドレスにより選択される第1のメモリセルに記憶されている前記1ビットデータを基に読み出しデータを出力する制御部とを有する。   The memory device is selected by a row address and a column address, each of which is selected by the row address and a plurality of first memory cells each storing 1-bit data by one transistor and one capacitor. A plurality of second memory cells storing complementary 2-bit data by two transistors and two capacitors, and a column address and a voltage detection bit of a standard voltage or a low voltage are selected by the row address and stored When a read request from a plurality of third memory cells and a first row address and a first column address is input, voltage detection stored in the third memory cell selected by the first row address The bit stored in the third memory cell indicates a low voltage and is selected by the first row address. If the memory address is the same as the first column address, read data is output based on the complementary 2-bit data stored in the second memory cell selected by the first row address. When the voltage detection bit stored in the third memory cell selected by the first row address indicates a standard voltage, or the third memory cell selected by the first row address 1 bit stored in the first memory cell selected by the first row address and the first column address when the column address stored in the first column address is different from the first column address. And a control unit that outputs read data based on the data.

また、メモリ装置は、ローアドレス及びコラムアドレスにより選択され、データ及び第1のビット数のエラー訂正情報を記憶する複数の第1のメモリセルと、前記ローアドレスにより選択され、前記第1のビット数より多い第2のビット数のエラー訂正情報を記憶する複数の第2のメモリセルと、前記ローアドレスにより選択され、コラムアドレス及び標準電圧又は低電圧を示す電圧検出ビットを記憶する複数の第3のメモリセルと、電源電圧が閾値より低いか否かを検出する電圧検出部と、第1のローアドレス及び第1のコラムアドレスへの書き込み要求を入力すると、前記電源電圧が閾値より低い場合には、前記第1のローアドレスにより選択される第3のメモリセルに前記第1のコラムアドレス及び低電圧を示す電圧検出ビットを書き込み、前記第1のローアドレス及び前記第1のコラムアドレスにより選択される第1のメモリセルにデータ及び前記第1のビット数のエラー訂正情報を書き込み、前記第1のローアドレスにより選択される第2のメモリセルに前記第2のビット数のエラー訂正情報を書き込み、前記電源電圧が閾値より高い場合には、前記第1のローアドレスにより選択される第3のメモリセルに記憶されているコラムアドレス及び標準電圧を示す電圧検出ビットを維持し、前記第1のローアドレス及び前記第1のコラムアドレスにより選択される第1のメモリセルにデータ及び前記第1のビット数のエラー訂正情報を書き込み、前記第1のローアドレスにより選択される第2のメモリセルの前記第2のビット数のエラー訂正情報を維持する制御部とを有する。   The memory device is selected by a row address and a column address, a plurality of first memory cells storing data and error correction information of a first number of bits, and the first bit selected by the row address A plurality of second memory cells storing error correction information of a second number of bits greater than the number, and a plurality of second memory cells selected by the row address and storing a column address and a voltage detection bit indicating a standard voltage or a low voltage. When the memory cell 3, the voltage detection unit for detecting whether the power supply voltage is lower than the threshold, and the write request to the first row address and the first column address are input, the power supply voltage is lower than the threshold Includes writing the first column address and a voltage detection bit indicating a low voltage to a third memory cell selected by the first row address. Thus, data and error correction information of the first number of bits are written into the first memory cell selected by the first row address and the first column address, and selected by the first row address. When the error correction information of the second number of bits is written into the second memory cell and the power supply voltage is higher than the threshold value, the error correction information is stored in the third memory cell selected by the first row address. A voltage detection bit indicating a column address and a standard voltage is maintained, and data and error correction information of the first number of bits are stored in the first memory cell selected by the first row address and the first column address. And a controller for maintaining error correction information of the second number of bits of the second memory cell selected by the first row address.

また、メモリ装置は、ローアドレス及びコラムアドレスにより選択され、データ及び第1のビット数のエラー訂正情報を記憶する複数の第1のメモリセルと、前記ローアドレスにより選択され、前記第1のビット数より多い第2のビット数のエラー訂正情報を記憶する複数の第2のメモリセルと、前記ローアドレスにより選択され、コラムアドレス及び標準電圧又は低電圧の電圧検出ビットを記憶する複数の第3のメモリセルと、第1のローアドレス及び第1のコラムアドレスからの読み出し要求を入力すると、前記第1のローアドレスにより選択される第3のメモリセルに記憶されている電圧検出ビットが低電圧を示し、かつ前記第1のローアドレスにより選択される前記第3のメモリセルに記憶されているコラムアドレスが前記第1のコラムアドレスと同じである場合には、前記第1のローアドレス及び前記第1のコラムアドレスにより選択される第1のメモリセルに記憶されているデータ及び前記第1のローアドレスにより選択される第2のメモリセルに記憶されている前記第2のビット数のエラー訂正情報を基に前記データをエラー訂正し、前記第1のローアドレスにより選択される前記第3のメモリセルに記憶されている電圧検出ビットが標準電圧を示す場合、又は前記第1のローアドレスにより選択される前記第3のメモリセルに記憶されているコラムアドレスが前記第1のコラムアドレスと異なる場合には、前記第1のローアドレス及び前記第1のコラムアドレスにより選択される第1のメモリセルに記憶されているデータ及び前記第1のビット数のエラー訂正情報を基に前記データをエラー訂正するエラー訂正部とを有する。   The memory device is selected by a row address and a column address, a plurality of first memory cells storing data and error correction information of a first number of bits, and the first bit selected by the row address A plurality of second memory cells storing error correction information having a second number of bits greater than the number, and a plurality of third memory cells selected by the row address and storing a column address and a voltage detection bit of a standard voltage or a low voltage. When a read request from the first memory address and the first row address and the first column address is input, the voltage detection bit stored in the third memory cell selected by the first row address becomes a low voltage. And the column address stored in the third memory cell selected by the first row address is the first address. The first row address selected by the first row address and the data stored in the first memory cell selected by the first column address and the first row address selected by the first row address. The data is error-corrected based on the error correction information of the second number of bits stored in the second memory cell, and stored in the third memory cell selected by the first row address. When the voltage detection bit indicates a standard voltage, or when the column address stored in the third memory cell selected by the first row address is different from the first column address, the first column address The data stored in the first memory cell selected by the row address and the first column address, and the error correction information of the first number of bits Having an error correction unit for correcting errors of the data based on.

1つの側面では、データ記憶の高信頼性及び小面積を両立させることができる。   In one aspect, high reliability and small area of data storage can be achieved at the same time.

図1は、第1の実施形態による強誘電体メモリ装置の構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a ferroelectric memory device according to the first embodiment. 図2は、メモリセルアレイの構成例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the memory cell array. 図3(A)は電源電圧が標準電圧である場合の書き込み動作を示す図であり、図3(B)は電源電圧が低電圧である場合の書き込み動作を示す図である。FIG. 3A is a diagram showing a write operation when the power supply voltage is a standard voltage, and FIG. 3B is a diagram showing a write operation when the power supply voltage is a low voltage. 図4(A)〜(C)は、読み出し動作を示す図である。4A to 4C are diagrams illustrating a read operation. 図5(A)は第1のメモリセル、コラムセレクタ及びプリセンス回路の構成例を示す回路図であり、図5(B)及び(C)はセンスアンプの構成例を示す回路図である。FIG. 5A is a circuit diagram illustrating a configuration example of the first memory cell, the column selector, and the pre-sense circuit, and FIGS. 5B and 5C are circuit diagrams illustrating a configuration example of the sense amplifier. 図6(A)は第2のメモリセルの構成例を示す回路図であり、図6(B)は第3のメモリセル及びセンスアンプの構成例を示す回路図である。FIG. 6A is a circuit diagram illustrating a configuration example of the second memory cell, and FIG. 6B is a circuit diagram illustrating a configuration example of the third memory cell and the sense amplifier. 図7は、第2の実施形態による強誘電体メモリ装置の一部の構成例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of a part of the ferroelectric memory device according to the second embodiment. 図8は、電源電圧が低電圧である場合の書き込み動作を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a write operation when the power supply voltage is a low voltage. 図9は、電源電圧が標準電圧である場合の書き込み動作を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a write operation when the power supply voltage is a standard voltage. 図10は、読み出し動作を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a read operation. 図11は、第3の実施形態によるメモリセルアレイの構成例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of the memory cell array according to the third embodiment. 図12は、1ビットエラー訂正可能なエラー訂正情報(1ECC)を説明するための図である。FIG. 12 is a diagram for explaining error correction information (1ECC) that can correct a 1-bit error. 図13は、第3の実施形態による強誘電体メモリ装置の一部の構成例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a configuration example of a part of the ferroelectric memory device according to the third embodiment. 図14は、第4の実施形態による強誘電体メモリ装置の一部の構成例を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a configuration example of a part of the ferroelectric memory device according to the fourth embodiment.

(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態による強誘電体メモリ装置の構成例を示す図である。インバータ108は、ライトイネーブル信号/WEの論理反転信号を内部ライトイネーブル信号intWEとして制御部106に出力する。否定論理和(NOR)回路109は、内部ライトイネーブル信号intWEとアウトプットイネーブル信号/OEとの否定論理和信号を内部アウトプットイネーブル信号intOEとして制御部106に出力する。否定論理積(NAND)回路110は、ライトイネーブル信号/WEとアウトプットイネーブル信号/OEとの否定論理積信号を出力する。論理積(AND)回路111は、否定論理積回路110の出力信号と第1のチップイネーブル信号/CE1の論理反転信号との論理積信号を出力する。論理積回路112は、論理積回路111の出力信号と第2のチップイネーブル信号CE2との論理積信号をアドレスラッチ101及び制御部106に出力する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a ferroelectric memory device according to the first embodiment. Inverter 108 outputs a logical inversion signal of write enable signal / WE to control unit 106 as internal write enable signal intWE. A negative logical sum (NOR) circuit 109 outputs a negative logical sum signal of the internal write enable signal intWE and the output enable signal / OE to the control unit 106 as the internal output enable signal intOE. A negative AND (NAND) circuit 110 outputs a negative logical product signal of the write enable signal / WE and the output enable signal / OE. The logical product (AND) circuit 111 outputs a logical product signal of the output signal of the negative logical product circuit 110 and the logical inversion signal of the first chip enable signal / CE1. The AND circuit 112 outputs a logical product signal of the output signal of the AND circuit 111 and the second chip enable signal CE2 to the address latch 101 and the control unit 106.

アドレスラッチ101は、アドレスA0〜A16をラッチし、アドレスA0〜A16の上位ビットのローアドレスRAをローデコーダ102に出力し、アドレスA0〜A16の下位ビットのコラムアドレスCAをコラムデコーダ103に出力する。制御部106は、外部端子107に対して、例えば16ビットのデータを入出力する。具体的には、制御部106は、論理積回路112の出力信号、内部ライトイネーブル信号intWE及び内部アウトプットイネーブル信号intOEを基に、書き込み要求又は読み出し要求を解釈する。そして、制御部106は、書き込み要求の場合には、メモリセルアレイ104に書き込むためのデータを外部端子107から入力し、読み出し要求の場合には、メモリセルアレイ104から読み出したデータを外部端子107に出力する。   The address latch 101 latches the addresses A0 to A16, outputs the row address RA of the upper bits of the addresses A0 to A16 to the row decoder 102, and outputs the column address CA of the lower bits of the addresses A0 to A16 to the column decoder 103. . The control unit 106 inputs and outputs, for example, 16-bit data with respect to the external terminal 107. Specifically, the control unit 106 interprets a write request or a read request based on the output signal of the AND circuit 112, the internal write enable signal intWE, and the internal output enable signal intOE. In the case of a write request, the control unit 106 inputs data to be written to the memory cell array 104 from the external terminal 107, and in the case of a read request, outputs the data read from the memory cell array 104 to the external terminal 107. To do.

メモリセルアレイ104は、2次元行列状に配列された複数の強誘電体メモリセルを有し、アドレスA0〜A16に応じた強誘電体メモリセルにデータを記憶する。各強誘電体メモリセルは、ワード線及びビット線の選択により特定される。ローデコーダ102は、ローアドレスRAに応じたワード線を選択する。コラムデコーダ103は、コラムアドレスCAに応じたビット線を選択する。アンプ105は、ライトアンプにより、制御部106から入力したデータを増幅し、コラムデコーダ103を介してメモリセルアレイ104に出力する。書き込み要求(ライトコマンド)が入力されると、メモリセルアレイ104では、選択されたワード線及びビット線の強誘電体メモリセルにデータが書き込まれる。また、読み出し要求(リードコマンド)が入力されると、メモリセルアレイ104では、選択されたワード線及びビット線の強誘電体メモリセル103からデータが読み出される。アンプ105は、センスアンプにより、読み出されたデータを増幅し、制御部106に出力する。   The memory cell array 104 has a plurality of ferroelectric memory cells arranged in a two-dimensional matrix, and stores data in the ferroelectric memory cells corresponding to addresses A0 to A16. Each ferroelectric memory cell is specified by selecting a word line and a bit line. The row decoder 102 selects a word line corresponding to the row address RA. Column decoder 103 selects a bit line corresponding to column address CA. The amplifier 105 amplifies the data input from the control unit 106 by a write amplifier, and outputs the amplified data to the memory cell array 104 via the column decoder 103. When a write request (write command) is input, in the memory cell array 104, data is written to the ferroelectric memory cells of the selected word line and bit line. When a read request (read command) is input, the memory cell array 104 reads data from the ferroelectric memory cells 103 of the selected word line and bit line. The amplifier 105 amplifies the read data by the sense amplifier and outputs the amplified data to the control unit 106.

図2は、図1のメモリセルアレイ104の構成例を示す図である。メモリセルアレイ104は、ローアドレスRA及びコラムアドレスCAにより選択される行列状の複数の第1のメモリセル201と、ローアドレスRA毎に設けられる複数の第2のメモリセル202と、ローアドレスRA毎に設けられる複数の第3のメモリセル203とを有する。複数の第1のメモリセル201は、1T1C型のメモリセルであり、ローアドレスRA及びコラムアドレスCAにより選択され、各々が1個のトランジスタ及び1個の強誘電体容量により1ビットデータを記憶する。第2のメモリセル202は、1T1C型のメモリセルであり、ローアドレスRAにより選択され、各々が1個のトランジスタ及び1個の強誘電体容量により1ビットデータを記憶する。強誘電体メモリ装置は、電圧検出部207を有する。電圧検出部207は、電源電圧を検出し、電圧検出フラグ(電圧検出ビット)を出力する。電圧検出部207は、電源電圧が閾値より高い場合には標準電圧を示す電圧検出フラグを出力し、電源電圧が閾値より低い場合には低電圧を示す電圧検出フラグを出力する。この閾値は、マージンをもった標準動作条件の範囲内であって、メモリデバイスの安定動作する電圧の下限近傍に設定する。例えば、電源電圧は、電源オフ、スタンバイ動作、瞬間電圧低下等により、閾値より低くなる。また、閾値としては、例えば、標準電圧が3Vの場合は2.5V、標準電圧が1.8Vの場合は1.5Vを用いる。複数の第3のメモリセル203は、ローアドレスRAにより選択され、コラムアドレス及び電圧検出フラグを記憶する。第3のメモリセル203に記憶される電圧検出フラグの初期値は、標準電圧を示す電圧検出フラグである。複数の第3のメモリセル203は、2T2C型のメモリセルであり、各々が2個のトランジスタ及び2個の強誘電体容量により相補の2ビットデータを記憶する。   FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the memory cell array 104 of FIG. The memory cell array 104 includes a plurality of first memory cells 201 in a matrix form selected by a row address RA and a column address CA, a plurality of second memory cells 202 provided for each row address RA, and a row address RA. And a plurality of third memory cells 203 provided in the. The plurality of first memory cells 201 are 1T1C type memory cells, which are selected by a row address RA and a column address CA, and each store 1-bit data by one transistor and one ferroelectric capacitor. . The second memory cell 202 is a 1T1C type memory cell, and is selected by a row address RA, and each stores 1-bit data by one transistor and one ferroelectric capacitor. The ferroelectric memory device has a voltage detection unit 207. The voltage detection unit 207 detects a power supply voltage and outputs a voltage detection flag (voltage detection bit). The voltage detection unit 207 outputs a voltage detection flag indicating a standard voltage when the power supply voltage is higher than the threshold value, and outputs a voltage detection flag indicating a low voltage when the power supply voltage is lower than the threshold value. This threshold value is set within the range of standard operating conditions with a margin and in the vicinity of the lower limit of the voltage at which the memory device operates stably. For example, the power supply voltage becomes lower than the threshold value due to power off, standby operation, instantaneous voltage drop, and the like. As the threshold, for example, 2.5 V is used when the standard voltage is 3 V, and 1.5 V is used when the standard voltage is 1.8 V. The plurality of third memory cells 203 are selected by a row address RA and store a column address and a voltage detection flag. The initial value of the voltage detection flag stored in the third memory cell 203 is a voltage detection flag indicating a standard voltage. The plurality of third memory cells 203 are 2T2C type memory cells, each of which stores complementary 2-bit data by two transistors and two ferroelectric capacitors.

制御部106は、書き込み時の電源電圧が標準電圧である場合には、第1のメモリセル201に信頼性の高い書き込みを行うことができ、書き込み時の電源電圧が低電圧である場合には、第1のメモリセル201に信頼性の高い書き込みを行うことができない。標準電圧時に書き込まれた第1のメモリセル201のデータ記憶の信頼性は高く、低電圧時に書き込まれた第1のメモリセル201のデータ記憶の信頼性は低い。   When the power supply voltage at the time of writing is a standard voltage, the control unit 106 can perform highly reliable writing to the first memory cell 201, and when the power supply voltage at the time of writing is a low voltage. Therefore, highly reliable writing to the first memory cell 201 cannot be performed. The data storage reliability of the first memory cell 201 written at the standard voltage is high, and the data storage reliability of the first memory cell 201 written at the low voltage is low.

1T1C型のメモリセルは、2T2C型のメモリセルに対して、面積が小さいが、データ記憶の信頼性が低い。逆に、2T2C型のメモリセルは、1T1C型のメモリセルに対して、面積が大きいが、データ記憶の信頼性が高い。そこで、制御部106は、電源電圧が標準電圧である場合には、1T1C型の第1のメモリセル201にデータを書き込み、第3のメモリセル203の初期値の標準電圧を示す電圧検出フラグを維持する。また、制御部106は、電源電圧が低電圧である場合には、1T1C型の第1のメモリセル201と1T1C型の第2のメモリセル202を用いた2T2C型のメモリセルにデータを書き込み、第3のメモリセル203にコラムアドレスCA及び低電圧を示す電圧検出フラグを書き込む。低電圧時には、2T2C型のメモリセルに書き込むことにより、データ記憶の信頼性を高めることができる。   The 1T1C type memory cell has a smaller area than the 2T2C type memory cell, but the reliability of data storage is low. In contrast, the 2T2C type memory cell has a larger area than the 1T1C type memory cell, but has high data storage reliability. Therefore, when the power supply voltage is the standard voltage, the control unit 106 writes data to the 1T1C type first memory cell 201 and sets a voltage detection flag indicating the standard voltage of the initial value of the third memory cell 203. maintain. When the power supply voltage is low, the control unit 106 writes data to a 2T2C type memory cell using the 1T1C type first memory cell 201 and the 1T1C type second memory cell 202, and A column address CA and a voltage detection flag indicating a low voltage are written in the third memory cell 203. When the voltage is low, the reliability of data storage can be improved by writing to the 2T2C type memory cell.

図3(A)は、電源電圧が標準電圧である場合の書き込み動作を示す図である。ローデコーダ102は、ローデコーダ102a及び102bを有する。ローデコーダ102aは、ローアドレスRAに対応する第1のメモリセル201のワード線を選択する。コラムセレクタ301は、図1のコラムデコーダ103内に設けられ、コラムアドレスCAに対応するビット線を選択し、その選択したビット線に書き込みデータ302及びリファレンスデータ(Vref)303H,303Lを出力する。リファレンスデータ303Hは、「1」のリファレンスデータである。リファレンスデータ303Lは、「0」のリファレンスデータである。ワード線(ローアドレスRA)及びビット線(コラムアドレスCA)により選択された第1のメモリセル201には、16ビットのデータ302と、1ビットのリファレンスデータ303Hと、1ビットのリファレンスデータ303Lが書き込まれる。第1のメモリセル201は、1T1C型のメモリセルである。この際、制御部106は、第2のメモリセル202への書き込みを行わない。ローデコーダ102bは、ローアドレスRAに対応する第3のメモリセル203のワード線を選択する。制御部106は、第3のメモリセル203への外部データに対応した書き込みを行わない。第3のメモリセル203は、センスアンプで読み出した値の再書き込みを行い、コラムアドレスCAP及び電圧検出フラグFLGを維持する。   FIG. 3A is a diagram showing a write operation when the power supply voltage is a standard voltage. The row decoder 102 includes row decoders 102a and 102b. The row decoder 102a selects the word line of the first memory cell 201 corresponding to the row address RA. The column selector 301 is provided in the column decoder 103 of FIG. 1, selects a bit line corresponding to the column address CA, and outputs write data 302 and reference data (Vref) 303H and 303L to the selected bit line. The reference data 303H is “1” reference data. The reference data 303L is “0” reference data. In the first memory cell 201 selected by the word line (row address RA) and the bit line (column address CA), 16-bit data 302, 1-bit reference data 303H, and 1-bit reference data 303L are stored. Written. The first memory cell 201 is a 1T1C type memory cell. At this time, the control unit 106 does not perform writing to the second memory cell 202. The row decoder 102b selects the word line of the third memory cell 203 corresponding to the row address RA. The control unit 106 does not perform writing corresponding to the external data to the third memory cell 203. The third memory cell 203 rewrites the value read by the sense amplifier and maintains the column address CAP and the voltage detection flag FLG.

以上のように、制御部106は、第1のローアドレスRA及び第1のコラムアドレスCAへの書き込み要求を入力すると、電源電圧が閾値より高い場合には、第1のローアドレスRA及び第1のコラムアドレスCAにより選択される各第1のメモリセル201に各第1の1ビットデータ302を書き込み、第1のローアドレスRAにより選択される各第2のメモリセル202の各1ビットデータを維持する。そして、制御部106は、第1のローアドレスRAにより選択される第3のメモリセル203に記憶されているコラムアドレスCAP及び電圧検出フラグ(電圧検出ビット)FLGを維持する。   As described above, when the control unit 106 inputs a write request to the first row address RA and the first column address CA, when the power supply voltage is higher than the threshold, the first row address RA and the first row address RA. Each first 1-bit data 302 is written to each first memory cell 201 selected by the column address CA, and each 1-bit data of each second memory cell 202 selected by the first row address RA is written. maintain. The control unit 106 maintains the column address CAP and the voltage detection flag (voltage detection bit) FLG stored in the third memory cell 203 selected by the first row address RA.

図3(B)は、電源電圧が低電圧である場合の書き込み動作を示す図である。ローデコーダ102aは、ローアドレスRAに対応する第1のメモリセル201及び第2のメモリセル202のワード線を選択する。コラムセレクタ301は、コラムアドレスCAに対応するビット線を選択し、その選択したビット線に書き込みデータ302及びリファレンスデータ(Vref)303H,303Lを出力する。ワード線(ローアドレスRA)及びビット線(コラムアドレスCA)により選択された第1のメモリセル201には、16ビットのデータ302と、1ビットのリファレンスデータ303Hと、1ビットのリファレンスデータ303Lが書き込まれる。制御部106は、ワード線(ローアドレスRA)により選択された第2のメモリセル202に論理反転データ304を書き込む。データ304は、データ302に対して論理反転のデータである。データ302及び304は、相補のデータである。第1のメモリセル201は1T1C型のメモリセルであり、第2のメモリセル202も1T1C型のメモリセルである。第1のメモリセル201及び第2のメモリセル202は、2T2C型のメモリセルを構成する。制御部106は、2T2C型の各メモリセル201及び202に各相補の2ビットデータ302及び304を書き込む。ローデコーダ102bは、ローアドレスRAに対応する第3のメモリセル203のワード線を選択する。電圧検出部207は、低電圧を示す電圧検出フラグFLGを出力する。コラムアドレスCAは、コラムアドレスCAPとしてライトアンプ305に入力される。ライトアンプ305は、図1のアンプ105内に設けられ、コラムアドレスCAP及び電圧検出フラグFLGを増幅して第3のメモリセル203に出力する。ローデコーダ102bにより選択された第3のメモリセル203には、コラムアドレスCAP及び電圧検出フラグFLGが書き込まれる。コラムアドレスCAPは、データ302が書き込まれたコラムアドレスCAである。電圧検出フラグFLGは、低電圧を示す。   FIG. 3B is a diagram illustrating a write operation when the power supply voltage is a low voltage. The row decoder 102a selects the word lines of the first memory cell 201 and the second memory cell 202 corresponding to the row address RA. The column selector 301 selects a bit line corresponding to the column address CA, and outputs write data 302 and reference data (Vref) 303H and 303L to the selected bit line. In the first memory cell 201 selected by the word line (row address RA) and the bit line (column address CA), 16-bit data 302, 1-bit reference data 303H, and 1-bit reference data 303L are stored. Written. The control unit 106 writes the logic inversion data 304 to the second memory cell 202 selected by the word line (row address RA). Data 304 is data that is logically inverted with respect to data 302. Data 302 and 304 are complementary data. The first memory cell 201 is a 1T1C type memory cell, and the second memory cell 202 is also a 1T1C type memory cell. The first memory cell 201 and the second memory cell 202 constitute a 2T2C type memory cell. The control unit 106 writes the complementary 2-bit data 302 and 304 to the 2T2C type memory cells 201 and 202, respectively. The row decoder 102b selects the word line of the third memory cell 203 corresponding to the row address RA. The voltage detection unit 207 outputs a voltage detection flag FLG indicating a low voltage. The column address CA is input to the write amplifier 305 as the column address CAP. The write amplifier 305 is provided in the amplifier 105 of FIG. 1, amplifies the column address CAP and the voltage detection flag FLG, and outputs the amplified result to the third memory cell 203. The column address CAP and the voltage detection flag FLG are written in the third memory cell 203 selected by the row decoder 102b. The column address CAP is the column address CA where the data 302 is written. The voltage detection flag FLG indicates a low voltage.

以上のように、制御部106は、第1のローアドレスRA及び第1のコラムアドレスCAへの書き込み要求を入力すると、電源電圧が閾値より低い場合には、第1のローアドレスRA及び第1のコラムアドレスCAにより選択される各第1のメモリセル201に各第1の1ビットデータ302を書き込む。そして、制御部106は、第1のローアドレスRAにより選択される各第2のメモリセル202に各第1の1ビットデータ302の論理反転の各第2の1ビットデータ304を書き込む。そして、制御部106は、第1のローアドレスRAにより選択される第3のメモリセル203に第1のコラムアドレスCA(CAP)及び低電圧を示す電圧検出フラグFLGを書き込む。   As described above, when the control unit 106 inputs a write request to the first row address RA and the first column address CA, when the power supply voltage is lower than the threshold, the first row address RA and the first row address Each first 1-bit data 302 is written in each first memory cell 201 selected by the column address CA. Then, the control unit 106 writes each second 1-bit data 304 of the logical inversion of each first 1-bit data 302 to each second memory cell 202 selected by the first row address RA. Then, the control unit 106 writes the first column address CA (CAP) and the voltage detection flag FLG indicating a low voltage in the third memory cell 203 selected by the first row address RA.

図4(A)は、読み出し動作の第1のステージを示す図である。制御部106は、ローアドレスRA及びコラムアドレスCAの読み出し要求を入力する。ローデコーダ102bは、ローアドレスRAに対応する第3のメモリセル203のワード線を選択する。ワード線により選択された第3のメモリセル203に記憶されているコラムアドレスCAP及び電圧検出フラグFLGは、センスアンプ105bに読み出される。センスアンプ105bは、図1のアンプ105内に設けられ、コラムアドレスCAP及び電圧検出フラグFLGを増幅する。排他的論理和回路401は、コラムアドレスCAとコラムアドレスCAPが同じであるか否かを検出する。電圧検出フラグFLGが標準電圧を示す場合、又はコラムアドレスCAがコラムアドレスCAPと異なる場合には、標準電圧時に書き込まれたデータであることを示すので、図4(B)の第2のステージに移行する。また、電圧検出フラグFLGが低電圧を示し、かつコラムアドレスCAがコラムアドレスCAPと同じである場合には、低電圧時に書き込まれたデータであることを示すので、図4(C)の第2のステージに移行する。   FIG. 4A shows the first stage of the read operation. The control unit 106 inputs a read request for the row address RA and the column address CA. The row decoder 102b selects the word line of the third memory cell 203 corresponding to the row address RA. The column address CAP and the voltage detection flag FLG stored in the third memory cell 203 selected by the word line are read to the sense amplifier 105b. The sense amplifier 105b is provided in the amplifier 105 of FIG. 1, and amplifies the column address CAP and the voltage detection flag FLG. The exclusive OR circuit 401 detects whether or not the column address CA and the column address CAP are the same. When the voltage detection flag FLG indicates a standard voltage, or when the column address CA is different from the column address CAP, it indicates that the data is written at the standard voltage, so that the second stage of FIG. Transition. Further, when the voltage detection flag FLG indicates a low voltage and the column address CA is the same as the column address CAP, it indicates that the data is written at the time of the low voltage. Move to the stage.

図4(B)は、第3のメモリセル203から読み出した電圧検出フラグFLGが標準電圧を示す場合、又はコラムアドレスCAがコラムアドレスCAPと異なる場合の第2のステージを示す図である。ローデコーダ102aは、ローアドレスRAに対応する第1のメモリセル201のワード線を選択する。コラムセレクタ301は、コラムアドレスCAに対応する第1のメモリセル201のビット線を選択する。ワード線及びビット線により選択された第1のメモリセル201に記憶されているデータ302及びリファレンスデータ303H,303Lは、プリセンス回路BGSに読み出される。プリセンス回路BGSは、図1のアンプ105内に設けられ、データ302及びリファレンスデータ303H,303Lを電荷から電圧に変換してセンスアンプ105aに出力する。センスアンプ105aは、図1のアンプ105内に設けられ、16ビットの各データ302及びリファレンスデータ303Hをそれぞれ差動増幅し、16ビットの各データ302及びリファレンスデータ303Lをそれぞれ差動増幅し、2値の16ビットデータを出力する。その詳細は、後に図5(B)を参照しながら説明する。この場合、標準電圧でデータが書き込まれており、データ書き込みの信頼性が高いので、第2のメモリセル202を使用せず、第1のメモリセル201のみを用いて読み出しを行う。   FIG. 4B shows a second stage when the voltage detection flag FLG read from the third memory cell 203 indicates a standard voltage, or when the column address CA is different from the column address CAP. The row decoder 102a selects the word line of the first memory cell 201 corresponding to the row address RA. Column selector 301 selects the bit line of first memory cell 201 corresponding to column address CA. Data 302 and reference data 303H and 303L stored in the first memory cell 201 selected by the word line and the bit line are read to the pre-sense circuit BGS. The pre-sense circuit BGS is provided in the amplifier 105 of FIG. 1, converts the data 302 and the reference data 303H and 303L from electric charge to voltage and outputs them to the sense amplifier 105a. The sense amplifier 105a is provided in the amplifier 105 of FIG. 1, differentially amplifies each 16-bit data 302 and reference data 303H, and differentially amplifies each 16-bit data 302 and reference data 303L. Outputs 16-bit data of value. Details thereof will be described later with reference to FIG. In this case, since data is written with a standard voltage and data writing is highly reliable, reading is performed using only the first memory cell 201 without using the second memory cell 202.

以上のように、制御部106は、第1のローアドレスRA及び第1のコラムアドレスCAからの読み出し要求を入力すると、第1のローアドレスRAにより選択される第3のメモリセル203に記憶されている電圧検出フラグFLGが標準電圧を示す場合には、図4(B)の読み出しを行う。また、制御部106は、第1のローアドレスRAにより選択される第3のメモリセル203に記憶されているコラムアドレスCAPが第1のコラムアドレスCAと異なる場合にも、図4(B)の読み出しを行う。図4(B)では、制御部106は、第1のローアドレスRA及び第1のコラムアドレスCAにより選択される第1のメモリセル201に記憶されている各第1の1ビットデータ302及びリファレンスデータ303H,303Lを基に読み出しデータを出力する。   As described above, when the control unit 106 inputs a read request from the first row address RA and the first column address CA, it is stored in the third memory cell 203 selected by the first row address RA. When the detected voltage detection flag FLG indicates a standard voltage, the reading in FIG. 4B is performed. In addition, the control unit 106 also performs the process shown in FIG. 4B when the column address CAP stored in the third memory cell 203 selected by the first row address RA is different from the first column address CA. Read. In FIG. 4B, the control unit 106 includes the first 1-bit data 302 and the reference stored in the first memory cell 201 selected by the first row address RA and the first column address CA. Read data is output based on the data 303H and 303L.

なお、図4(B)の読み出しは、破壊読み出しであり、読み出し動作により記憶内容が消去される。そのため、その後、読み出したデータの再書き込みを行う。電圧検出部207は、再書き込みの際の電源電圧が閾値より高い場合には、電源電圧が標準電圧であることを示す電圧検出フラグFLGを出力する。その場合、図3(A)の第3のメモリセル203に示すように、読み出しによりセンスアンプ105bから出力されたコラムアドレスCAP及び電圧検出部207の電圧検出フラグFLGは、ライトアンプ305を介して、ワード線により選択されている第3のメモリセル203に書き込まれる。また、図3(A)の第1のメモリセル201に示すように、読み出したデータ302及びリファレンスデータ303H,303Lは、コラムセレクタ301を介して、第1のメモリセル201に書き込まれる。   Note that reading in FIG. 4B is destructive reading, and the stored contents are erased by the reading operation. Therefore, after that, the read data is rewritten. When the power supply voltage at the time of rewriting is higher than the threshold value, the voltage detection unit 207 outputs a voltage detection flag FLG indicating that the power supply voltage is a standard voltage. In that case, as shown in the third memory cell 203 in FIG. 3A, the column address CAP output from the sense amplifier 105b by reading and the voltage detection flag FLG of the voltage detection unit 207 are transmitted via the write amplifier 305. , Data is written to the third memory cell 203 selected by the word line. Further, as shown in the first memory cell 201 in FIG. 3A, the read data 302 and the reference data 303H and 303L are written into the first memory cell 201 through the column selector 301.

また、電圧検出部207は、再書き込みの際の電源電圧が閾値より低い場合には、電源電圧が低電圧であることを示す電圧検出フラグFLGを出力する。その場合、図3(B)の第3のメモリセル203に示すように、入力のコラムアドレスCA(コラムアドレスCAP)及び電圧検出部207の電圧検出フラグFLGは、ライトアンプ305を介して、ワード線により選択されている第3のメモリセル203に書き込まれる。また、図3(B)の第1のメモリセル201に示すように、読み出したデータ302及びリファレンスデータ303H,303Lは、コラムセレクタ301を介して、第1のメモリセル201に書き込まれる。また、図3(B)の第2のメモリセル202に示すように、論理反転データ304は、第2のメモリセル202に書き込まれる。   In addition, when the power supply voltage at the time of rewriting is lower than the threshold value, the voltage detection unit 207 outputs a voltage detection flag FLG indicating that the power supply voltage is a low voltage. In that case, as shown in the third memory cell 203 in FIG. 3B, the input column address CA (column address CAP) and the voltage detection flag FLG of the voltage detection unit 207 are transmitted via the write amplifier 305 to the word The data is written to the third memory cell 203 selected by the line. As shown in the first memory cell 201 in FIG. 3B, the read data 302 and the reference data 303H and 303L are written into the first memory cell 201 through the column selector 301. Further, as illustrated in the second memory cell 202 in FIG. 3B, the logic inversion data 304 is written into the second memory cell 202.

図4(C)は、第3のメモリセル203から読み出した電圧検出フラグFLGが低電圧を示し、かつコラムアドレスCAがコラムアドレスCAPと同じである場合の第2のステージを示す図である。ローデコーダ102aは、ローアドレスRAに対応する第1のメモリセル201及び第2のメモリセル202のワード線を選択する。コラムセレクタ301は、コラムアドレスCAに対応する第1のメモリセル201のビット線を選択する。ワード線及びビット線により選択された第1のメモリセル201に記憶されているデータ302は、プリセンス回路BGSに読み出される。また、ワード線により選択された第2のメモリセル202に記憶されている論理反転データ304は、プリセンス回路BGSに読み出される。プリセンス回路BGSは、データ302及び論理反転データ304を電荷から電圧に変換してセンスアンプ105aに出力する。センスアンプ105aは、16ビットのデータ302及び16ビットの論理反転データ304をビット毎に差動増幅し、2値の16ビットデータを出力する。その詳細は、後に図5(C)を参照しながら説明する。この場合、低電圧でデータが書き込まれており、データ書き込みの信頼性が低いので、第1のメモリセル201及び第2のメモリセル202の相補のデータ302及び304を用いて読み出しを行う。これにより、信頼性の高いデータ読み出しを行うことができる。   FIG. 4C shows the second stage when the voltage detection flag FLG read from the third memory cell 203 indicates a low voltage and the column address CA is the same as the column address CAP. The row decoder 102a selects the word lines of the first memory cell 201 and the second memory cell 202 corresponding to the row address RA. Column selector 301 selects the bit line of first memory cell 201 corresponding to column address CA. Data 302 stored in the first memory cell 201 selected by the word line and the bit line is read to the pre-sense circuit BGS. Further, the logic inversion data 304 stored in the second memory cell 202 selected by the word line is read out to the pre-sense circuit BGS. The pre-sense circuit BGS converts the data 302 and the logic inversion data 304 from electric charge to voltage and outputs them to the sense amplifier 105a. The sense amplifier 105a differentially amplifies 16-bit data 302 and 16-bit logical inversion data 304 for each bit, and outputs binary 16-bit data. Details thereof will be described later with reference to FIG. In this case, since data is written at a low voltage and data writing reliability is low, reading is performed using complementary data 302 and 304 of the first memory cell 201 and the second memory cell 202. Thus, highly reliable data reading can be performed.

以上のように、制御部106は、第1のローアドレスRA及び第1のコラムアドレスCAからの読み出し要求を入力すると、第1のローアドレスRAにより選択される第3のメモリセル203に記憶されている電圧検出フラグFLGが低電圧を示し、かつ第1のローアドレスRAにより選択される第3のメモリセル203に記憶されているコラムアドレスCAPが第1のコラムアドレスCAと同じである場合には、図4(C)の読み出しを行う。図4(C)では、制御部106は、第1のローアドレスRA及び第1のコラムアドレスCAにより選択される各第1のメモリセル201に記憶されている各第1の1ビットデータ302及び第1のローアドレスRAにより選択される各第2のメモリセル202に記憶されている各第2の1ビットデータ304を基に読み出しデータを出力する。   As described above, when the control unit 106 inputs a read request from the first row address RA and the first column address CA, it is stored in the third memory cell 203 selected by the first row address RA. When the detected voltage detection flag FLG indicates a low voltage and the column address CAP stored in the third memory cell 203 selected by the first row address RA is the same as the first column address CA Reads out the data shown in FIG. In FIG. 4C, the control unit 106 includes each first 1-bit data 302 stored in each first memory cell 201 selected by the first row address RA and the first column address CA, and Read data is output based on each second 1-bit data 304 stored in each second memory cell 202 selected by the first row address RA.

なお、図4(C)の読み出しは、破壊読み出しであり、読み出し動作により記憶内容が消去される。そのため、その後、読み出したデータの再書き込みを行う。電圧検出部207は、再書き込みの際の電源電圧が閾値より高い場合には、電源電圧が標準電圧であることを示す電圧検出フラグFLGを出力する。その場合、初期値のコラムアドレスCAP及び標準電圧を示す電圧検出フラグFLGは、ライトアンプ305を介して、ワード線により選択されている第3のメモリセル203に書き込まれる。また、読み出したデータ302及びリファレンスデータ303H,303Lは、コラムセレクタ301を介して、第1のメモリセル201に書き込まれる。   Note that reading in FIG. 4C is destructive reading, and the stored contents are erased by the reading operation. Therefore, after that, the read data is rewritten. When the power supply voltage at the time of rewriting is higher than the threshold value, the voltage detection unit 207 outputs a voltage detection flag FLG indicating that the power supply voltage is a standard voltage. In this case, the initial value column address CAP and the voltage detection flag FLG indicating the standard voltage are written into the third memory cell 203 selected by the word line via the write amplifier 305. The read data 302 and the reference data 303H and 303L are written into the first memory cell 201 via the column selector 301.

また、電圧検出部207は、再書き込みの際の電源電圧が閾値より低い場合には、電源電圧が低電圧であることを示す電圧検出フラグFLGを出力する。その場合、図3(B)の第3のメモリセル203に示すように、入力のコラムアドレスCA(コラムアドレスCAP)及び電圧検出部207の電圧検出フラグFLGは、ライトアンプ305を介して、ワード線により選択されている第3のメモリセル203に書き込まれる。また、図3(B)の第1のメモリセル201に示すように、読み出したデータ302及びリファレンスデータ303H,303Lは、コラムセレクタ301を介して、第1のメモリセル201に書き込まれる。また、図3(B)の第2のメモリセル202に示すように、論理反転データ304は、第2のメモリセル202に書き込まれる。   In addition, when the power supply voltage at the time of rewriting is lower than the threshold value, the voltage detection unit 207 outputs a voltage detection flag FLG indicating that the power supply voltage is a low voltage. In that case, as shown in the third memory cell 203 in FIG. 3B, the input column address CA (column address CAP) and the voltage detection flag FLG of the voltage detection unit 207 are transmitted via the write amplifier 305 to the word The data is written to the third memory cell 203 selected by the line. As shown in the first memory cell 201 in FIG. 3B, the read data 302 and the reference data 303H and 303L are written into the first memory cell 201 through the column selector 301. Further, as illustrated in the second memory cell 202 in FIG. 3B, the logic inversion data 304 is written into the second memory cell 202.

図5(A)は、第1のメモリセル201、コラムセレクタ301及びプリセンス回路BGSの構成例を示す回路図である。複数の第1のメモリセル201は、ローアドレスRA及びコラムアドレスCAに対応する行列状に配列される。複数の第1のメモリセル201の各々は、1T1C型のメモリセルであり、1個のnチャネル電界効果トランジスタ501及び1個の強誘電体容量502により1ビットデータを記憶する。nチャネル電界効果トランジスタ501は、ゲートがワード線WLに接続され、ソースがビット線BLに接続される。強誘電体容量502は、nチャネル電界効果トランジスタ501のドレイン及びプレート線PL間に接続される。ローデコーダ102aは、ローアドレスRAに対応するワード線WLをハイレベルにする。nチャネル電界効果トランジスタ501は、ゲートがハイレベルになるとオンし、強誘電体容量502はビット線BLに接続される。   FIG. 5A is a circuit diagram illustrating a configuration example of the first memory cell 201, the column selector 301, and the pre-sense circuit BGS. The plurality of first memory cells 201 are arranged in a matrix corresponding to the row address RA and the column address CA. Each of the plurality of first memory cells 201 is a 1T1C type memory cell, and stores 1-bit data by one n-channel field effect transistor 501 and one ferroelectric capacitor 502. The n-channel field effect transistor 501 has a gate connected to the word line WL and a source connected to the bit line BL. The ferroelectric capacitor 502 is connected between the drain of the n-channel field effect transistor 501 and the plate line PL. The row decoder 102a sets the word line WL corresponding to the row address RA to a high level. The n-channel field effect transistor 501 is turned on when the gate is at a high level, and the ferroelectric capacitor 502 is connected to the bit line BL.

ビット線BL及びプレート線PL間に負の電圧を印加すると、強誘電体容量502は分極反転し、「1」のデータが書き込まれる。これに対し、ビット線BL及びプレート線PL間に正の電圧を印加すると、強誘電体容量502は分極反転せず、「0」のデータが書き込まれる。読み出し時には、プレート線PLに所定の電圧を印加すると、強誘電体容量502が「1」のデータを記憶している場合には多量の電荷がビット線BLに移動し、強誘電体容量502が「0」のデータを記憶している場合には少量の電荷がビット線BLに移動する。   When a negative voltage is applied between the bit line BL and the plate line PL, the ferroelectric capacitor 502 is inverted in polarity, and data “1” is written. On the other hand, when a positive voltage is applied between the bit line BL and the plate line PL, the ferroelectric capacitor 502 is not inverted in polarization, and data “0” is written. At the time of reading, when a predetermined voltage is applied to the plate line PL, if the ferroelectric capacitor 502 stores “1” data, a large amount of charge moves to the bit line BL, and the ferroelectric capacitor 502 When “0” data is stored, a small amount of charge moves to the bit line BL.

コラムセレクタ301は、コラムアドレスCAに対応するビット線BLをプリセンス回路BGSに接続する。すなわち、第1のメモリセル201は、ローアドレスRAに対応するワード線WL及びコラムアドレスCAに対応するビット線BLにより選択される。   The column selector 301 connects the bit line BL corresponding to the column address CA to the pre-sense circuit BGS. That is, the first memory cell 201 is selected by the word line WL corresponding to the row address RA and the bit line BL corresponding to the column address CA.

プリセンス回路BGSは、スイッチ503、pチャネル電界効果トランジスタ504、容量505,507、及びnチャネル電界効果トランジスタ508を有し、ビット線BLの電荷を電圧に変換する。ビット線BLに電荷が移動されると、ノード506の電圧は上昇する。プリセンス回路BGSの出力電圧D_SFOは、強誘電体容量502が「1」のデータを記憶している場合には高電圧になり、強誘電体容量502が「0」のデータを記憶している場合には低電圧になる。   The pre-sense circuit BGS includes a switch 503, a p-channel field effect transistor 504, capacitors 505 and 507, and an n-channel field effect transistor 508, and converts the charge on the bit line BL into a voltage. When charge is transferred to the bit line BL, the voltage of the node 506 increases. The output voltage D_SFO of the pre-sense circuit BGS becomes a high voltage when the ferroelectric capacitor 502 stores data “1”, and the ferroelectric capacitor 502 stores data “0”. There is a low voltage.

図5(B)は、センスアンプ105aの構成例を示す回路図である。センスアンプ105aは、差動増幅器511及び512を有する。データD_SFOは、第1のメモリセル201が記憶するデータ302に対応するプリセンス回路BGSの出力電圧D_SFOである。リファレンスデータVrefHは、第1のメモリセル201が記憶するリファレンスデータ303Hに対応するプリセンス回路BGSの出力電圧D_SFOである。リファレンスデータ303Hは「1」のデータであり、リファレンスデータVrefHは高電圧である。リファレンスデータVrefLは、第1のメモリセル201が記憶するリファレンスデータ303Lに対応するプリセンス回路BGSの出力電圧D_SFOである。リファレンスデータ303Lは「0」のデータであり、リファレンスデータVrefLは低電圧である。センスアンプ105a内のスイッチをオンすることにより、センスアンプ105aは活性化する。以下、図5(B)を参照しながら、図4(B)の動作を説明する。   FIG. 5B is a circuit diagram illustrating a configuration example of the sense amplifier 105a. The sense amplifier 105 a includes differential amplifiers 511 and 512. Data D_SFO is the output voltage D_SFO of the pre-sense circuit BGS corresponding to the data 302 stored in the first memory cell 201. The reference data VrefH is the output voltage D_SFO of the pre-sense circuit BGS corresponding to the reference data 303H stored in the first memory cell 201. The reference data 303H is “1” data, and the reference data VrefH is a high voltage. The reference data VrefL is the output voltage D_SFO of the pre-sense circuit BGS corresponding to the reference data 303L stored in the first memory cell 201. The reference data 303L is “0” data, and the reference data VrefL is a low voltage. The sense amplifier 105a is activated by turning on the switch in the sense amplifier 105a. Hereinafter, the operation of FIG. 4B will be described with reference to FIG.

まず、データD_SFOが「0」に対応する低電圧である場合を説明する。差動増幅器511は、低電圧のデータD_SFO及び高電圧のリファレンスデータVrefHを差動増幅する。その結果、ノードN1がハイレベルになり、ノードN2がローレベルになる。差動増幅器512は、ノードN4のローレベル及び低電圧(概略ローレベルと等しい電圧)のリファレンスデータVrefLを差動増幅する。差動増幅器512は、ノードN4とノードN3の電位差が少ないため、増幅するのに時間がかかり、メタステイブルな状態になる。差動増幅器511は、ノードN1とノードN2の電位差が大きいため、すぐに増幅を始め、電位差は開き、差動増幅器512に抵抗を介して強い影響を与える。その結果、ノードN2及びN4がローレベルになり、ノードN1及びN3がハイレベルになる。ノードN2は、ローレベルの正論理データDを出力し、ノードN1は、ハイレベルの負論理データ/Dを出力する。   First, the case where the data D_SFO is a low voltage corresponding to “0” will be described. The differential amplifier 511 differentially amplifies the low voltage data D_SFO and the high voltage reference data VrefH. As a result, the node N1 becomes high level and the node N2 becomes low level. The differential amplifier 512 differentially amplifies the reference data VrefL of the low level and the low voltage (voltage approximately equal to the low level) of the node N4. Since the differential amplifier 512 has a small potential difference between the node N4 and the node N3, it takes time to amplify and becomes a metastable state. Since the potential difference between the node N1 and the node N2 is large, the differential amplifier 511 immediately starts amplification, the potential difference is opened, and the differential amplifier 512 is strongly influenced via the resistor. As a result, the nodes N2 and N4 become low level, and the nodes N1 and N3 become high level. Node N2 outputs low-level positive logic data D, and node N1 outputs high-level negative logic data / D.

次に、データD_SFOが「1」に対応する高電圧である場合を説明する。差動増幅器512は、高電圧のデータD_SFO及び低電圧のリファレンスデータVrefLを差動増幅する。その結果、ノードN4がハイレベルになり、ノードN3がローレベルになる。差動増幅器511は、ノードN2のハイレベル及び高電圧(概略ハイレベルと等しい電圧)のリファレンスデータVrefHを差動増幅する。差動増幅器511は、ノードN1とノードN2の電位差が少ないため、増幅するのに時間がかかり、メタステイブルな状態になる。差動増幅器512は、ノードN4とノードN3の電位差が大きいため、すぐに増幅を始め、電位差は開き、差動増幅器511に抵抗を介して強い影響を与える。その結果、ノードN2がハイレベルになり、ノードN1がローレベルになる。ノードN2は、ハイレベルの正論理データDを出力し、ノードN1は、ローレベルの負論理データ/Dを出力する。   Next, the case where the data D_SFO is a high voltage corresponding to “1” will be described. The differential amplifier 512 differentially amplifies the high voltage data D_SFO and the low voltage reference data VrefL. As a result, the node N4 becomes high level and the node N3 becomes low level. The differential amplifier 511 differentially amplifies the reference data VrefH of the high level and high voltage (voltage approximately equal to the high level) of the node N2. Since the differential amplifier 511 has a small potential difference between the node N1 and the node N2, it takes time to amplify and becomes a metastable state. Since the differential amplifier 512 has a large potential difference between the node N4 and the node N3, amplification starts immediately, the potential difference opens, and the differential amplifier 511 is strongly influenced via the resistor. As a result, the node N2 becomes high level and the node N1 becomes low level. Node N2 outputs high-level positive logic data D, and node N1 outputs low-level negative logic data / D.

図6(A)は、第2のメモリセル202の構成例を示す回路図である。第2のメモリセル202は、ワード線WL毎に設けられる。複数の第2のメモリセル202の各々は、1T1C型のメモリセルであり、1個のnチャネル電界効果トランジスタ601及び1個の強誘電体容量602により1ビットデータを記憶する。nチャネル電界効果トランジスタ601は、ゲートがワード線WLに接続され、ソースがビット線/BLに接続される。強誘電体容量602は、nチャネル電界効果トランジスタ601のドレイン及びプレート線PL間に接続される。ローデコーダ102aは、ローアドレスRAに対応するワード線WLをハイレベルにする。nチャネル電界効果トランジスタ601は、ゲートがハイレベルになるとオンし、強誘電体容量602はビット線/BLに接続される。第2のメモリセル202の動作は、第1のメモリセル201の動作と同様である。第2のメモリセル202は、コラムアドレスCAにより選択されないので、コラムセレクタ301を介さずに、ビット線/BL毎のプリセンス回路BGSに接続される。   FIG. 6A is a circuit diagram illustrating a configuration example of the second memory cell 202. The second memory cell 202 is provided for each word line WL. Each of the plurality of second memory cells 202 is a 1T1C type memory cell, and stores 1-bit data by one n-channel field effect transistor 601 and one ferroelectric capacitor 602. N-channel field effect transistor 601 has a gate connected to word line WL and a source connected to bit line / BL. The ferroelectric capacitor 602 is connected between the drain of the n-channel field effect transistor 601 and the plate line PL. The row decoder 102a sets the word line WL corresponding to the row address RA to a high level. The n-channel field effect transistor 601 is turned on when the gate becomes high level, and the ferroelectric capacitor 602 is connected to the bit line / BL. The operation of the second memory cell 202 is similar to the operation of the first memory cell 201. Since the second memory cell 202 is not selected by the column address CA, the second memory cell 202 is connected to the pre-sense circuit BGS for each bit line / BL without going through the column selector 301.

図5(C)は、図4(C)のセンスアンプ105aの動作を説明するための図である。図5(C)のセンスアンプ105aは、図5(B)に対して、リファレンスデータVrefH及びVrefLの代わりに、論理反転データ/D_SFOを入力する。データD_SFOは、第1のメモリセル201が記憶するデータ302に対応するプリセンス回路BGSの出力電圧D_SFOである。論理反転データ/D_SFOは、第2のメモリセル202が記憶する論理反転データ304に対応するプリセンス回路BGSの出力電圧D_SFOである。データ302及び304は、相補のデータである。したがって、データD_SFOが高電圧である場合には、論理反転データ/D_SFOは低電圧である。また、データD_SFOが低電圧である場合には、論理反転データ/D_SFOは高電圧である。   FIG. 5C illustrates the operation of the sense amplifier 105a in FIG. The sense amplifier 105a in FIG. 5C inputs logical inversion data / D_SFO instead of the reference data VrefH and VrefL to FIG. 5B. Data D_SFO is the output voltage D_SFO of the pre-sense circuit BGS corresponding to the data 302 stored in the first memory cell 201. The logic inversion data / D_SFO is the output voltage D_SFO of the pre-sense circuit BGS corresponding to the logic inversion data 304 stored in the second memory cell 202. Data 302 and 304 are complementary data. Therefore, when the data D_SFO is at a high voltage, the logic inversion data / D_SFO is at a low voltage. Further, when the data D_SFO has a low voltage, the logic inversion data / D_SFO has a high voltage.

まず、データD_SFOが低電圧であり、論理反転データ/D_SFOが高電圧である場合を説明する。差動増幅器511及び512は、それぞれ、低電圧のデータD_SFO及び高電圧の論理反転データ/D_SFOを差動増幅する。その結果、ノードN1及びN3がハイレベルになり、ノードN2及びN4がローレベルになる。ノードN2は、ローレベルの正論理データDを出力し、ノードN1は、ハイレベルの負論理データ/Dを出力する。   First, the case where the data D_SFO has a low voltage and the logic inversion data / D_SFO has a high voltage will be described. The differential amplifiers 511 and 512 differentially amplify the low voltage data D_SFO and the high voltage logical inversion data / D_SFO, respectively. As a result, the nodes N1 and N3 become high level, and the nodes N2 and N4 become low level. Node N2 outputs low-level positive logic data D, and node N1 outputs high-level negative logic data / D.

次に、データD_SFOが高電圧であり、論理反転データ/D_SFOが低電圧である場合を説明する。差動増幅器511及び512は、それぞれ、高電圧のデータD_SFO及び低電圧の論理反転データ/D_SFOを差動増幅する。その結果、ノードN1及びN3がローレベルになり、ノードN2及びN4がハイレベルになる。ノードN2は、ハイレベルの正論理データDを出力し、ノードN1は、ローレベルの負論理データ/Dを出力する。   Next, a case where the data D_SFO is a high voltage and the logic inversion data / D_SFO is a low voltage will be described. The differential amplifiers 511 and 512 differentially amplify the high voltage data D_SFO and the low voltage logic inversion data / D_SFO, respectively. As a result, the nodes N1 and N3 become low level, and the nodes N2 and N4 become high level. Node N2 outputs high-level positive logic data D, and node N1 outputs low-level negative logic data / D.

図6(B)は、第3のメモリセル203及びセンスアンプ105bの構成例を示す回路図である。第3のメモリセル203は、ワード線WL毎に設けられる。複数の第3のメモリセル203の各々は、2T2C型のメモリセルであり、2個のnチャネル電界効果トランジスタ611a,611b及び2個の強誘電体容量612a,612bにより相補の2ビットデータを記憶する。nチャネル電界効果トランジスタ611aは、ゲートがワード線WLに接続され、ソースがビット線BLに接続される。nチャネル電界効果トランジスタ611bは、ゲートがワード線WLに接続され、ソースがビット線/BLに接続される。強誘電体容量612aは、nチャネル電界効果トランジスタ611aのドレイン及びプレート線PL間に接続される。強誘電体容量612bは、nチャネル電界効果トランジスタ611bのドレイン及びプレート線PL間に接続される。ローデコーダ102bは、ローアドレスRAに対応するワード線WLをハイレベルにする。nチャネル電界効果トランジスタ611a及び611bは、ゲートがハイレベルになるとオンし、強誘電体容量612aはビット線BLに接続され、強誘電体容量612bはビット線/BLに接続される。強誘電体容量612a及び612bには、相補のデータが書き込まれる。第3のメモリセル203は、コラムアドレスCAにより選択されないので、コラムセレクタ301を介さずに、センスアンプ105bに接続される。センスアンプ105bは、ビット線BLの電圧及びビット線/BLの電圧を差動増幅し、相補のデータD及び/Dを出力する。   FIG. 6B is a circuit diagram illustrating a configuration example of the third memory cell 203 and the sense amplifier 105b. The third memory cell 203 is provided for each word line WL. Each of the plurality of third memory cells 203 is a 2T2C type memory cell, and stores two complementary n-bit data by two n-channel field effect transistors 611a and 611b and two ferroelectric capacitors 612a and 612b. To do. The n-channel field effect transistor 611a has a gate connected to the word line WL and a source connected to the bit line BL. The n-channel field effect transistor 611b has a gate connected to the word line WL and a source connected to the bit line / BL. The ferroelectric capacitor 612a is connected between the drain of the n-channel field effect transistor 611a and the plate line PL. The ferroelectric capacitor 612b is connected between the drain of the n-channel field effect transistor 611b and the plate line PL. The row decoder 102b sets the word line WL corresponding to the row address RA to a high level. The n-channel field effect transistors 611a and 611b are turned on when the gates become high level, the ferroelectric capacitor 612a is connected to the bit line BL, and the ferroelectric capacitor 612b is connected to the bit line / BL. Complementary data is written in the ferroelectric capacitors 612a and 612b. Since the third memory cell 203 is not selected by the column address CA, it is connected to the sense amplifier 105b without going through the column selector 301. The sense amplifier 105b differentially amplifies the voltage of the bit line BL and the voltage of the bit line / BL, and outputs complementary data D and / D.

(第2の実施形態)
図7は、第2の実施形態による強誘電体メモリ装置の一部の構成例を示す図である。以下、本実施形態が第1の実施形態と異なる点を説明する。ローデコーダ102aは、ローアドレスRAに応じて、第1のメモリセル201及び第2のメモリセル202のワード線WLを選択する。第1のメモリセル201の各々は、1T1C型メモリセルであり、データ302及びリファレンスデータ303H,303Lを記憶する。第2のメモリセル202の各々は、2T2C型メモリセルであり、相補のデータ304p及び304nを記憶する。データ304pは、データ302と同じデータである。コラムセレクタ301は、コラムアドレスCAに応じて、第1のメモリセル201のビット線BLを選択する。ライトアンプ305aは、書き込みデータを増幅し、1T1C型の第1のメモリセル201に出力する。ライトアンプ305bは、書き込みデータを増幅し、2T2C型の第2のメモリセル202に出力する。プリセンス回路BGSは、コラムセレクタ301を介して、第1のメモリセル201から入力した電荷を電圧に変換する。センスアンプ105aは、プリセンス回路BGSの出力電圧を増幅する。センスアンプ105cは、第2のメモリセル202に記憶されている相補のデータ304p及び304nを差動増幅する。
(Second Embodiment)
FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of a part of the ferroelectric memory device according to the second embodiment. Hereinafter, the points of the present embodiment different from the first embodiment will be described. The row decoder 102a selects the word lines WL of the first memory cell 201 and the second memory cell 202 according to the row address RA. Each of the first memory cells 201 is a 1T1C type memory cell and stores data 302 and reference data 303H and 303L. Each of the second memory cells 202 is a 2T2C type memory cell and stores complementary data 304p and 304n. The data 304p is the same data as the data 302. The column selector 301 selects the bit line BL of the first memory cell 201 according to the column address CA. The write amplifier 305a amplifies the write data and outputs the amplified write data to the 1T1C type first memory cell 201. The write amplifier 305b amplifies the write data and outputs the amplified write data to the 2T2C type second memory cell 202. The pre-sense circuit BGS converts the charge input from the first memory cell 201 into a voltage via the column selector 301. The sense amplifier 105a amplifies the output voltage of the pre-sense circuit BGS. The sense amplifier 105c differentially amplifies complementary data 304p and 304n stored in the second memory cell 202.

ローデコーダ102bは、ローアドレスRAに応じて、第3のメモリセル203のワード線WLを選択する。なお、ローデコーダ102bは、ローデコーダ102aと共通でもよい。第3のメモリセル203の各々は、2T2C型メモリセルであり、コラムアドレスCAP及び電圧検出フラグFLGを記憶する。ライトアンプ305cは、書き込みデータを増幅し、2T2C型の第3のメモリセル203に出力する。センスアンプ105bは、第3のメモリセル203の出力電圧を増幅する。   The row decoder 102b selects the word line WL of the third memory cell 203 according to the row address RA. Note that the row decoder 102b may be common with the row decoder 102a. Each of the third memory cells 203 is a 2T2C type memory cell and stores a column address CAP and a voltage detection flag FLG. The write amplifier 305 c amplifies the write data and outputs the amplified write data to the 2T2C type third memory cell 203. The sense amplifier 105b amplifies the output voltage of the third memory cell 203.

電圧検出部207は、電源電圧が検出し、電源電圧が閾値より低い場合には、電源電圧が低電圧であることを示す「1」の電圧検出フラグFLGを出力し、電源電圧が閾値より高い場合には、電源電圧が標準電圧であることを示す「0」の電圧検出フラグFLGを出力する。   When the power supply voltage is detected and the power supply voltage is lower than the threshold, the voltage detection unit 207 outputs a voltage detection flag FLG of “1” indicating that the power supply voltage is low, and the power supply voltage is higher than the threshold. In this case, a voltage detection flag FLG of “0” indicating that the power supply voltage is a standard voltage is output.

図8は、電源電圧が低電圧である場合の書き込み動作を示す図である。制御部106は、第1のローアドレスRA及び第1のコラムアドレスCAへの書き込み要求を入力すると、電源電圧が閾値より低い場合には、第1のローアドレスRAにより選択される第3のメモリセル203に第1のコラムアドレスCA(コラムアドレスCAP)及び低電圧を示す電圧検出フラグFLGを書き込む。また、制御部106は、第1のローアドレスRA及び第1のコラムアドレスCAにより選択される第1のメモリセル201に各1ビットデータ302及びリファレンスデータ303H,303Lを書き込み、第1のローアドレスRAにより選択される第2のメモリセル202に各相補の2ビットデータ304p,304nを書き込む。   FIG. 8 is a diagram showing a write operation when the power supply voltage is a low voltage. When the control unit 106 inputs a write request to the first row address RA and the first column address CA, the third memory selected by the first row address RA when the power supply voltage is lower than the threshold value. A first column address CA (column address CAP) and a voltage detection flag FLG indicating a low voltage are written in the cell 203. In addition, the control unit 106 writes the 1-bit data 302 and the reference data 303H and 303L to the first memory cell 201 selected by the first row address RA and the first column address CA, and the first row address The complementary 2-bit data 304p and 304n are written in the second memory cell 202 selected by RA.

図9は、電源電圧が標準電圧である場合の書き込み動作を示す図である。制御部106は、第1のローアドレスRA及び第1のコラムアドレスCAへの書き込み要求を入力すると、電源電圧が閾値より高い場合には、第1のローアドレスRAにより選択される第3のメモリセル203に記憶されているコラムアドレスCA及び電圧検出フラグFLGを維持する。そして、制御部106は、第1のローアドレスRA及び第1のコラムアドレスCAにより選択される第1のメモリセル201に各1ビットデータ302及びリファレンスデータ303H,303Lを書き込み、第1のローアドレスRAにより選択される第2のメモリセル202の各2ビットデータ304p,304nを維持する。   FIG. 9 is a diagram showing a write operation when the power supply voltage is a standard voltage. When the control unit 106 inputs a write request to the first row address RA and the first column address CA, the third memory selected by the first row address RA when the power supply voltage is higher than the threshold value. The column address CA and the voltage detection flag FLG stored in the cell 203 are maintained. Then, the control unit 106 writes the 1-bit data 302 and the reference data 303H and 303L to the first memory cell 201 selected by the first row address RA and the first column address CA, and the first row address Each 2-bit data 304p, 304n of the second memory cell 202 selected by RA is maintained.

図10は、読み出し動作を示す図である。読み出し動作は、1ステージ(1サイクル)で行われる。制御部106は、ローアドレスRA及びコラムアドレスCAの読み出し要求を入力する。ローデコーダ102aは、ローアドレスRAに応じて、第1のメモリセル201及び第2のメモリセル202のワード線WLを選択する。コラムセレクタ301は、コラムアドレスCAに応じて、第1のメモリセル201のビット線BLを選択する。ワード線WL及びビット線BLにより選択された第1のメモリセル201に記憶されているデータ302及びリファレンスデータ303H,303Lは、プリセンス回路BGSに読み出される。プリセンス回路BGSは、データ302及びリファレンスデータ303H,303Lを電荷から電圧に変換してセンスアンプ105aに出力する。センスアンプ105aは、16ビットの各データ302及びリファレンスデータ303Hをそれぞれ差動増幅し、16ビットの各データ302及びリファレンスデータ303Lをそれぞれ差動増幅し、2値の16ビットデータDを出力する。また、ワード線WLにより選択された第2のメモリセル202に記憶されている相補のデータ304p,304nは、センスアンプ105cに読み出される。センスアンプ105cは、16ビットの各相補のデータ304p及び304nを差動増幅し、2値の16ビットデータDを出力する。   FIG. 10 is a diagram illustrating a read operation. The read operation is performed in one stage (one cycle). The control unit 106 inputs a read request for the row address RA and the column address CA. The row decoder 102a selects the word lines WL of the first memory cell 201 and the second memory cell 202 according to the row address RA. The column selector 301 selects the bit line BL of the first memory cell 201 according to the column address CA. Data 302 and reference data 303H and 303L stored in the first memory cell 201 selected by the word line WL and the bit line BL are read to the pre-sense circuit BGS. The pre-sense circuit BGS converts the data 302 and the reference data 303H and 303L from electric charge to voltage and outputs them to the sense amplifier 105a. The sense amplifier 105a differentially amplifies each 16-bit data 302 and reference data 303H, differentially amplifies each 16-bit data 302 and reference data 303L, and outputs binary 16-bit data D. Also, complementary data 304p and 304n stored in the second memory cell 202 selected by the word line WL are read to the sense amplifier 105c. The sense amplifier 105c differentially amplifies the 16-bit complementary data 304p and 304n and outputs binary 16-bit data D.

ローデコーダ102bは、ローアドレスRAに応じて、第3のメモリセル203のワード線WLを選択する。ワード線WLにより選択された第3のメモリセル203に記憶されているコラムアドレスCAP及び電圧検出フラグFLGは、センスアンプ105bに読み出される。センスアンプ105bは、コラムアドレスCAP及び電圧検出アンプFLGを増幅する。排他的論理和回路401は、コラムアドレスCAとコラムアドレスCAPが同じであるか否かを検出する。電圧検出フラグFLGが標準電圧を示す場合、又はコラムアドレスCAがコラムアドレスCAPと異なる場合には、標準電圧時に書き込まれたデータであることを示すので、セレクタ701は、センスアンプ105aが出力するデータDを選択して出力する。また、電圧検出フラグFLGが低電圧を示し、かつコラムアドレスCAがコラムアドレスCAPと同じである場合には、低電圧時に書き込まれたデータであることを示すので、セレクタ701は、センスアンプ105cが出力するデータDを選択して出力する。   The row decoder 102b selects the word line WL of the third memory cell 203 according to the row address RA. The column address CAP and the voltage detection flag FLG stored in the third memory cell 203 selected by the word line WL are read to the sense amplifier 105b. The sense amplifier 105b amplifies the column address CAP and the voltage detection amplifier FLG. The exclusive OR circuit 401 detects whether or not the column address CA and the column address CAP are the same. When the voltage detection flag FLG indicates a standard voltage, or when the column address CA is different from the column address CAP, it indicates that the data is written at the standard voltage, so that the selector 701 outputs the data output from the sense amplifier 105a. Select D and output. Further, when the voltage detection flag FLG indicates a low voltage and the column address CA is the same as the column address CAP, it indicates that the data is written at the time of the low voltage. The data D to be output is selected and output.

以上のように、制御部106は、第1のローアドレスRA及び第1のコラムアドレスCAからの読み出し要求を入力すると、第1のローアドレスRAにより選択される第3のメモリセル203に記憶されている電圧検出フラグFLGが低電圧を示し、かつ第1のローアドレスRAにより選択される第3のメモリセル203に記憶されているコラムアドレスCAPが第1のコラムアドレスCAと同じである場合には、第1のローアドレスRAにより選択される各第2のメモリセル202に記憶されている各相補の2ビットデータ304p及び304nを基に読み出しデータDを出力する。   As described above, when the control unit 106 inputs a read request from the first row address RA and the first column address CA, it is stored in the third memory cell 203 selected by the first row address RA. When the detected voltage detection flag FLG indicates a low voltage and the column address CAP stored in the third memory cell 203 selected by the first row address RA is the same as the first column address CA Outputs the read data D based on the complementary 2-bit data 304p and 304n stored in each second memory cell 202 selected by the first row address RA.

また、制御部106は、第1のローアドレスRAにより選択される第3のメモリセル203に記憶されている電圧検出フラグFLGが標準電圧を示す場合、又は第1のローアドレスRAにより選択される第3のメモリセル203に記憶されているコラムアドレスCAPが第1のコラムアドレスCAと異なる場合には、第1のローアドレスRA及び第1のコラムアドレスCAにより選択される各第1のメモリセル201に記憶されている各1ビットデータ302及びリファレンスデータ303H,303Lを基に読み出しデータDを出力する。   In addition, the control unit 106 selects the voltage detection flag FLG stored in the third memory cell 203 selected by the first row address RA indicating the standard voltage, or is selected by the first row address RA. When the column address CAP stored in the third memory cell 203 is different from the first column address CA, each first memory cell selected by the first row address RA and the first column address CA Read data D is output based on each 1-bit data 302 and reference data 303H and 303L stored in 201.

次に、図10の読み出し後の再書き込みの動作を説明する。電圧検出部207は、電源電圧が閾値より低い場合には、電源電圧が低電圧であることを示す「1」の電圧検出フラグFLGを出力する。その場合、制御部106は、入力のコラムアドレスCA(コラムアドレスCAP)及び電圧検出部207の電圧検出フラグFLGを第3のメモリセル203に書き込む。そして、制御部106は、読み出したデータ302及びリファレンスデータ303H,303Lを第1のメモリセル201に書き戻し、読み出したデータ302を基に、相補のデータ304p,304nを第2のメモリセル202に書き込む。   Next, the rewriting operation after reading in FIG. 10 will be described. When the power supply voltage is lower than the threshold, the voltage detection unit 207 outputs a voltage detection flag FLG of “1” indicating that the power supply voltage is a low voltage. In that case, the control unit 106 writes the input column address CA (column address CAP) and the voltage detection flag FLG of the voltage detection unit 207 to the third memory cell 203. Then, the control unit 106 writes back the read data 302 and the reference data 303H and 303L to the first memory cell 201, and based on the read data 302, the complementary data 304p and 304n are transferred to the second memory cell 202. Write.

また、電圧検出部207は、電源電圧が閾値より高い場合には、電源電圧が標準電圧であることを示す「0」の電圧検出フラグFLGを出力する。その場合、制御部106は、読み出したコラムアドレスCAP及び電圧検出フラグFLGを第3のメモリセル203に書き戻す。そして、制御部106は、読み出したデータ302及びリファレンスデータ303H,303Lを第1のメモリセル201に書き戻し、読み出した相補のデータ304p,304nを第2のメモリセル202に書き戻す。なお、制御部106は、第3のメモリセル203に記憶されている電圧検出フラグFLGが「1」であり、かつコラムアドレスCAPが入力のコラムアドレスCAと同じである場合には、初期値のコラムアドレスCAP及び「0」の電圧検出フラグFLGを第3のメモリセル203に書き込んでもよい。   Further, when the power supply voltage is higher than the threshold value, the voltage detection unit 207 outputs a voltage detection flag FLG of “0” indicating that the power supply voltage is a standard voltage. In that case, the control unit 106 writes back the read column address CAP and voltage detection flag FLG to the third memory cell 203. Then, the control unit 106 writes the read data 302 and the reference data 303H and 303L back to the first memory cell 201, and writes the read complementary data 304p and 304n back to the second memory cell 202. The control unit 106 sets the initial value when the voltage detection flag FLG stored in the third memory cell 203 is “1” and the column address CAP is the same as the input column address CA. The column address CAP and the voltage detection flag FLG of “0” may be written in the third memory cell 203.

(第3の実施形態)
図11は、第3の実施形態によるメモリセルアレイ104の構成例を示す図である。以下、本実施形態が第1の実施形態と異なる点を説明する。電圧検出部207は、電源電圧が閾値より低いか否かを検出する。第1のメモリセル201の各々は、1T1C型のメモリセルであり、16ビットデータ及び16ビットデータを1ビットエラー訂正可能なエラー訂正情報(1ECC)を記憶する。第2のメモリセル202の各々は、1T1C型のメモリセルであり、第1のメモリセルの16ビットデータを4ビットエラー訂正可能なエラー訂正情報(4ECC)を記憶する。第3のメモリセル203は、1T1C型メモリセルであり、コラムアドレスCAP、電圧検出フラグFLG及びそれらを4ビットエラー訂正可能なエラー訂正情報(4ECC)を記憶する。なお、第3のメモリセル203は、低電圧動作を可能にするために2T2C型メモリセルでもよい。
(Third embodiment)
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of the memory cell array 104 according to the third embodiment. Hereinafter, the points of the present embodiment different from the first embodiment will be described. The voltage detection unit 207 detects whether the power supply voltage is lower than a threshold value. Each of the first memory cells 201 is a 1T1C type memory cell, and stores 16-bit data and error correction information (1ECC) that can correct 16-bit data by 1-bit error. Each of the second memory cells 202 is a 1T1C type memory cell, and stores error correction information (4ECC) capable of correcting the 16-bit data of the first memory cell by 4-bit error. The third memory cell 203 is a 1T1C type memory cell, and stores a column address CAP, a voltage detection flag FLG, and error correction information (4ECC) capable of correcting them by 4 bits. Note that the third memory cell 203 may be a 2T2C type memory cell in order to enable low voltage operation.

制御部106は、書き込み時の電源電圧が標準電圧である場合には、第1のメモリセル201に信頼性の高い書き込みを行うことができ、書き込み時の電源電圧が低電圧である場合には、第1のメモリセル201に信頼性の高い書き込みを行うことができない。標準電圧時に書き込まれた第1のメモリセル201のデータ記憶の信頼性は高く、低電圧時に書き込まれた第1のメモリセル201のデータ記憶の信頼性は低い。   When the power supply voltage at the time of writing is a standard voltage, the control unit 106 can perform highly reliable writing to the first memory cell 201, and when the power supply voltage at the time of writing is a low voltage. Therefore, highly reliable writing to the first memory cell 201 cannot be performed. The data storage reliability of the first memory cell 201 written at the standard voltage is high, and the data storage reliability of the first memory cell 201 written at the low voltage is low.

1ビットエラー訂正可能なエラー訂正情報(1ECC)は、エラー訂正能力が低いが、情報量が少ない。逆に、4ビットエラー訂正可能なエラー訂正情報(4ECC)は、情報量が多いが、エラー訂正能力が高い。4ビットエラー訂正可能なエラー訂正情報(4ECC)は、1ビットエラー訂正可能なエラー訂正情報(1ECC)より、エラー訂正能力が高い。そこで、制御部106は、電源電圧が標準電圧である場合には、第1のメモリセル201の1ビットエラー訂正可能なエラー訂正情報(1ECC)を用いて、エラー訂正を行う。また、制御部106は、電源電圧が低電圧である場合には、第2のメモリセル202の4ビットエラー訂正可能なエラー訂正情報(4ECC)を用いて、エラー訂正を行い、データ読み出しの信頼性を高める。   Error correction information (1ECC) capable of correcting 1-bit error has a low error correction capability but a small amount of information. Conversely, error correction information (4ECC) that can correct a 4-bit error has a large amount of information, but has a high error correction capability. Error correction information (4ECC) that can correct 4-bit errors has higher error correction capability than error correction information (1ECC) that can correct 1-bit errors. Therefore, when the power supply voltage is a standard voltage, the control unit 106 performs error correction using error correction information (1ECC) that can correct a 1-bit error in the first memory cell 201. In addition, when the power supply voltage is low, the control unit 106 performs error correction using error correction information (4ECC) that can correct the 4-bit error of the second memory cell 202, and the reliability of data reading Increase sex.

図12は、1ビットエラー訂正可能なエラー訂正情報(1ECC)の一例を説明するための図である。第1のメモリセル201は、16ビットデータD0〜DF及び5ビットパリティP0〜P4を記憶する。5ビットパリティP0〜P4は、16ビットデータD0〜DFを1ビットエラー訂正可能なエラー訂正情報(1ECC)である。まず、1ECC部は、5個のエラー事象Q0〜Q4のそれぞれの横方向において、16ビットデータD0〜DF及び5ビットパリティP0〜P4の合計が偶数になるように、5ビットパリティP0〜P4を生成する。次に、制御部106は、16ビットデータD0〜DF及び5ビットパリティP0〜P4を第1のメモリセル201に書き込む。次に、制御部106は、第1のメモリセル201から16ビットデータD0〜DF及び5ビットパリティP0〜P4を読み出す。次に、1ECC部は、5個のエラー事象Q0〜Q4のそれぞれの横方向において、16ビットデータD0〜DF及び5ビットパリティP0〜P4の合計が偶数になるか否かをチェックする。   FIG. 12 is a diagram for explaining an example of error correction information (1ECC) that can correct a 1-bit error. The first memory cell 201 stores 16-bit data D0 to DF and 5-bit parity P0 to P4. The 5-bit parity P0 to P4 is error correction information (1ECC) that can correct 16-bit data D0 to DF by 1-bit error. First, the 1ECC unit sets the 5-bit parities P0 to P4 so that the sum of the 16-bit data D0 to DF and the 5-bit parities P0 to P4 is an even number in the horizontal direction of each of the five error events Q0 to Q4. Generate. Next, the control unit 106 writes the 16-bit data D0 to DF and the 5-bit parity P0 to P4 in the first memory cell 201. Next, the control unit 106 reads 16-bit data D0 to DF and 5-bit parity P0 to P4 from the first memory cell 201. Next, the 1 ECC unit checks whether or not the sum of the 16-bit data D0 to DF and the 5-bit parity P0 to P4 is an even number in the horizontal direction of each of the five error events Q0 to Q4.

1ECC部は、5個のエラー事象Q0〜Q4のすべてにおいて、16ビットデータD0〜DF及び5ビットパリティP0〜P4の合計が偶数である場合には、16ビットデータD0〜DFにエラーがないことを示すので、16ビットデータD0〜DFをそのまま出力する。   The 1ECC unit has no error in the 16-bit data D0 to DF when the sum of the 16-bit data D0 to DF and the 5-bit parity P0 to P4 is an even number in all the five error events Q0 to Q4. Therefore, the 16-bit data D0 to DF are output as they are.

また、例えば、1ECC部は、2個のエラー事象Q0及びQ1においてのみ、16ビットデータD0〜DF及び5ビットパリティP0〜P4の合計が奇数である場合には、データD0にエラーがあることを示すので、データD0をビット反転することによりエラー訂正し、16ビットデータD0〜DFを出力する。領域1201では、2個のエラー事象において、16ビットデータD0〜DF及び5ビットパリティP0〜P4の合計が奇数である場合に、データD0〜D9のうちのいずれか1ビットのデータをエラー訂正可能である。また、領域1202では、3個のエラー事象において、16ビットデータD0〜DF及び5ビットパリティP0〜P4の合計が奇数である場合に、データDA〜DFのうちのいずれか1ビットのデータをエラー訂正可能である。また、領域1203では、1個のエラー事象において、16ビットデータD0〜DF及び5ビットパリティP0〜P4の合計が奇数である場合に、パリティP0〜P4のうちのいずれか1ビットのパリティをエラー訂正可能である。   In addition, for example, the 1 ECC unit indicates that there is an error in the data D0 when the sum of the 16-bit data D0 to DF and the 5-bit parity P0 to P4 is odd only in the two error events Q0 and Q1. As shown, the data D0 is bit-inverted for error correction, and 16-bit data D0 to DF are output. In the area 1201, in the case of two error events, if the sum of the 16-bit data D0 to DF and the 5-bit parity P0 to P4 is an odd number, any one of the data D0 to D9 can be error-corrected. It is. In the area 1202, in the case of three error events, if the sum of the 16-bit data D0 to DF and the 5-bit parity P0 to P4 is an odd number, one of the data DA to DF has an error. It can be corrected. Further, in the area 1203, when one of the error events, the sum of the 16-bit data D0 to DF and the 5-bit parity P0 to P4 is an odd number, the parity of any one of the parities P0 to P4 is determined as an error. It can be corrected.

次に、4ビットエラー訂正可能なエラー訂正情報(4ECC)について説明する。第1のメモリセル201には、16ビットデータ及び5ビットパリティが記憶される。第3のメモリセル203には、4ビットコラムアドレスCAP及び1ビット電圧検出フラグFLGが記憶される。4ECC部1302は、16ビットデータと5ビットパリティの計21ビットデータに対して4ビットエラー訂正可能なエラー訂正情報(4ECC)を生成する。この場合、4ビットエラー訂正可能なエラー訂正情報は17ビットパリティである。4ECC部1306は、4ビットコラムアドレスCAP及び1ビット電圧検出フラグFLGに対して4ビットエラー訂正可能なエラー訂正情報(4ECC)を生成する。この場合、4ビットエラー訂正可能なエラー訂正情報は12ビットパリティである。これらにより、それぞれ独立に4ビット以内のエラーを訂正可能である。   Next, error correction information (4ECC) that can correct a 4-bit error will be described. The first memory cell 201 stores 16-bit data and 5-bit parity. The third memory cell 203 stores a 4-bit column address CAP and a 1-bit voltage detection flag FLG. The 4ECC unit 1302 generates error correction information (4ECC) that can correct a 4-bit error for a total of 21-bit data of 16-bit data and 5-bit parity. In this case, error correction information that can correct a 4-bit error is a 17-bit parity. The 4ECC unit 1306 generates error correction information (4ECC) that allows 4-bit error correction for the 4-bit column address CAP and the 1-bit voltage detection flag FLG. In this case, error correction information that can correct a 4-bit error is a 12-bit parity. As a result, errors within 4 bits can be independently corrected.

図13は、第3の実施形態による強誘電体メモリ装置の一部の構成例を示す図である。まず、書き込み動作について説明する。セレクタ1305は、入力回路からの16ビットデータ16bを選択して1ECC部1301に出力する。1ECC部1301は、16ビットデータ16bを基に1ビットエラー訂正可能な5ビットパリティ5pを生成し、16ビットデータ16b及び5ビットパリティ5pをライトアンプ305aに出力する。ライトアンプ305aは、16ビットデータ16b及び5ビットパリティ5pを増幅して第1のメモリセル201に出力する。第1のメモリセル201には、ローアドレスRA及びコラムアドレスCAに応じて、16ビットデータ16b及び5ビットパリティ5pが書き込まれる。   FIG. 13 is a diagram showing a configuration example of a part of the ferroelectric memory device according to the third embodiment. First, the write operation will be described. The selector 1305 selects the 16-bit data 16b from the input circuit and outputs it to the 1ECC unit 1301. The 1ECC unit 1301 generates 5 bit parity 5p capable of correcting 1 bit error based on the 16 bit data 16b, and outputs the 16 bit data 16b and the 5 bit parity 5p to the write amplifier 305a. The write amplifier 305 a amplifies the 16-bit data 16 b and the 5-bit parity 5 p and outputs the amplified data to the first memory cell 201. In the first memory cell 201, 16-bit data 16b and 5-bit parity 5p are written according to the row address RA and the column address CA.

電圧検出部207は、電源電圧が閾値より低い場合には、電源電圧が低電圧であることを示す電圧検出フラグFLGを出力する。その場合、4ECC部1302は、1ECC部1301が出力する16ビットデータ16b及び5ビットパリティ5pに対して、4ビットエラー訂正可能な17ビットパリティ17pを生成する。並びに、4ECC部1307は、入力のコラムアドレスCA(コラムアドレスCAP)及び電圧検出部207の電圧検出フラグFLGを基に、4ビットエラー訂正可能な12ビットパリティ12pを生成する。セレクタ1303は、データに対する17ビットパリティ17p、コラムアドレスCAP、電圧検出フラグFLG及びその12ビットパリティ12pを選択してライトアンプ305bに出力する。ライトアンプ305bは、17ビットパリティ17p、コラムアドレスCAP、電圧検出フラグFLGとその12ビットパリティ12pを増幅し、17ビットパリティ17pを第2のメモリセル202に出力し、コラムアドレスCAP及び電圧検出フラグFLG並びにその12ビットパリティ12pを第3のメモリセル203に出力する。第2のメモリセル202には、ローアドレスRAに応じて、4ビットエラー訂正可能な17ビットパリティ17pが書き込まれる。第3のメモリセル203には、ローアドレスRAに応じて、コラムアドレスCAP及び低電圧を示す電圧検出フラグFLG並びにその12ビットパリティ12pが書き込まれる。   When the power supply voltage is lower than the threshold, the voltage detection unit 207 outputs a voltage detection flag FLG indicating that the power supply voltage is low. In that case, the 4ECC unit 1302 generates 17-bit parity 17p capable of 4-bit error correction for the 16-bit data 16b and the 5-bit parity 5p output from the 1ECC unit 1301. In addition, the 4ECC unit 1307 generates a 12-bit parity 12p capable of 4-bit error correction based on the input column address CA (column address CAP) and the voltage detection flag FLG of the voltage detection unit 207. The selector 1303 selects the 17-bit parity 17p, the column address CAP, the voltage detection flag FLG, and the 12-bit parity 12p for the data, and outputs them to the write amplifier 305b. The write amplifier 305b amplifies the 17-bit parity 17p, the column address CAP, the voltage detection flag FLG and the 12-bit parity 12p, outputs the 17-bit parity 17p to the second memory cell 202, and outputs the column address CAP and the voltage detection flag. The FLG and its 12-bit parity 12p are output to the third memory cell 203. In the second memory cell 202, 17-bit parity 17p capable of 4-bit error correction is written according to the row address RA. In the third memory cell 203, the column address CAP, the voltage detection flag FLG indicating a low voltage, and its 12-bit parity 12p are written according to the row address RA.

電圧検出部207は、電源電圧が閾値より高い場合には、電源電圧が標準電圧であることを示す電圧検出フラグFLGを出力する。その場合、第2のメモリセル202及び第3のメモリセル203は、書き込みを行わず、記憶状態を維持する。第3のメモリセル203の電圧検出フラグFLGの初期値は、標準電圧を示す。   When the power supply voltage is higher than the threshold, the voltage detection unit 207 outputs a voltage detection flag FLG indicating that the power supply voltage is a standard voltage. In that case, writing is not performed on the second memory cell 202 and the third memory cell 203 and the memory state is maintained. The initial value of the voltage detection flag FLG of the third memory cell 203 indicates a standard voltage.

以上のように、複数の第1のメモリセル201は、ローアドレスRA及びコラムアドレスCAにより選択され、16ビットデータ16b及び第1のビット数(5ビット)のエラー訂正情報(パリティ)5pを記憶する。複数の第2のメモリセル202は、ローアドレスRAにより選択され、第1のビット数より多い第2のビット数(17ビット)のエラー訂正情報(パリティ)17pを記憶する。第3のメモリセル203は、ローアドレスRAにより選択され、コラムアドレスCAP及び初期値の標準電圧を示す電圧検出フラグFLG並びにその12ビットパリティ12pを記憶する。電圧検出部207は、電源電圧が閾値より低いか否かを検出する。   As described above, the plurality of first memory cells 201 are selected by the row address RA and the column address CA, and store the 16-bit data 16b and the error correction information (parity) 5p of the first number of bits (5 bits). To do. The plurality of second memory cells 202 are selected by the row address RA and store error correction information (parity) 17p having a second bit number (17 bits) larger than the first bit number. The third memory cell 203 is selected by the row address RA, and stores a column address CAP, a voltage detection flag FLG indicating a standard voltage of an initial value, and its 12-bit parity 12p. The voltage detection unit 207 detects whether the power supply voltage is lower than a threshold value.

制御部106は、第1のローアドレスRA及び第1のコラムアドレスCAへの書き込み要求を入力すると、電源電圧が閾値より低い場合には、第1のローアドレスRAにより選択される第3のメモリセル203に第1のコラムアドレスCA及び低電圧を示す電圧検出フラグFLG並びにその12ビットパリティ12pを書き込む。そして、制御部106は、第1のローアドレスRA及び第1のコラムアドレスCAにより選択される第1のメモリセル201に16ビットデータ16b及び第1のビット数のエラー訂正情報5pを書き込み、第1のローアドレスRAにより選択される第2のメモリセル202に第2のビット数のエラー訂正情報17pを書き込む。   When the control unit 106 inputs a write request to the first row address RA and the first column address CA, the third memory selected by the first row address RA when the power supply voltage is lower than the threshold value. A first column address CA, a voltage detection flag FLG indicating a low voltage, and its 12-bit parity 12p are written in the cell 203. Then, the control unit 106 writes the 16-bit data 16b and the error correction information 5p of the first number of bits into the first memory cell 201 selected by the first row address RA and the first column address CA, The error correction information 17p having the second number of bits is written into the second memory cell 202 selected by the one row address RA.

また、制御部106は、第1のローアドレスRA及び第1のコラムアドレスCAへの書き込み要求を入力すると、電源電圧が閾値より高い場合には、第1のローアドレスRAにより選択される第3のメモリセル203に記憶されているコラムアドレスCA及び電圧検出フラグFLG並びにその12ビットパリティ12pを維持する。そして、制御部106は、第1のローアドレスRA及び第1のコラムアドレスCAにより選択される第1のメモリセル201に16ビットデータ16b及び第1のビット数のエラー訂正情報5pを書き込み、第1のローアドレスRAにより選択される第2のメモリセル202の第2のビット数のエラー訂正情報17pを維持する。   In addition, when the controller 106 inputs a write request to the first row address RA and the first column address CA, when the power supply voltage is higher than the threshold value, the control unit 106 selects the third row address RA selected by the first row address RA. The column address CA and voltage detection flag FLG stored in the memory cell 203 and the 12-bit parity 12p thereof are maintained. Then, the control unit 106 writes the 16-bit data 16b and the error correction information 5p of the first number of bits into the first memory cell 201 selected by the first row address RA and the first column address CA, The error correction information 17p of the second number of bits of the second memory cell 202 selected by one row address RA is maintained.

次に、読み出し動作について説明する。第1のメモリセル201は、ローアドレスRA及びコラムアドレスCAに応じて、16ビットデータ16b及び5ビットパリティ5pをセンスアンプ105aに出力する。センスアンプ105aは、その16ビットデータ16b及び5ビットパリティ5pを増幅して1ECC部1301及び4ECC部1302に出力する。1ECC部1301は、5ビットパリティ5pを用いて16ビットデータ16bをエラー訂正し、エラー訂正後の16ビットデータ16bをセレクタ1304に出力する。   Next, the reading operation will be described. The first memory cell 201 outputs 16-bit data 16b and 5-bit parity 5p to the sense amplifier 105a according to the row address RA and the column address CA. The sense amplifier 105a amplifies the 16-bit data 16b and the 5-bit parity 5p and outputs them to the 1ECC unit 1301 and the 4ECC unit 1302. The 1 ECC unit 1301 performs error correction on the 16-bit data 16b using the 5-bit parity 5p, and outputs the error-corrected 16-bit data 16b to the selector 1304.

第2のメモリセル202は、ローアドレスRAに応じて、17ビットパリティ17pをセンスアンプ105bに出力する。第3のメモリセル203は、ローアドレスRAに応じて、コラムアドレスCAP及び電圧検出フラグFLG並びにその12ビットパリティ12pをセンスアンプ105bに出力する。センスアンプ105bは、その17ビットパリティ17pを増幅して4ECC部1302に出力する。4ECC部1302は、17ビットパリティ17pを用いて、16ビットデータ16b及び5ビットパリティ5pをエラー訂正する。そして、4ECC部1302は、エラー訂正後の16ビットデータ16bをセレクタ1304に出力する。また、センスアンプ105bは、4ビットコラムアドレスCAP及び1ビット電圧検出フラグFLG並びにその12ビットパリティ12pを増幅して4ECC部1306に出力する。4ECC部1306は、12ビットパリティ12pを用いて、コラムアドレスCAP及び電圧検出フラグFLGを訂正することで、低電圧で書き込みがされていても、信頼性のあるコラムアドレス一致判定が行える。   The second memory cell 202 outputs the 17-bit parity 17p to the sense amplifier 105b according to the row address RA. The third memory cell 203 outputs the column address CAP, the voltage detection flag FLG, and its 12-bit parity 12p to the sense amplifier 105b according to the row address RA. The sense amplifier 105b amplifies the 17-bit parity 17p and outputs it to the 4ECC unit 1302. The 4ECC unit 1302 performs error correction on the 16-bit data 16b and the 5-bit parity 5p using the 17-bit parity 17p. Then, the 4ECC unit 1302 outputs the error-corrected 16-bit data 16b to the selector 1304. The sense amplifier 105b amplifies the 4-bit column address CAP, the 1-bit voltage detection flag FLG, and the 12-bit parity 12p, and outputs the amplified signal to the 4ECC unit 1306. The 4ECC unit 1306 corrects the column address CAP and the voltage detection flag FLG using the 12-bit parity 12p, so that the column address coincidence can be reliably determined even when writing is performed at a low voltage.

セレクタ1304は、エラー訂正後の電圧検出フラグFLGが低電圧を示し、かつエラー訂正後のコラムアドレスCAPが入力のコラムアドレスCAと同じである場合には、4ECC部1302が出力するエラー訂正後の16ビットデータ16bを選択して読み出しデータとして出力する。また、セレクタ1304は、エラー訂正後の電圧検出フラグFLGが標準電圧を示す場合、又はエラー訂正後のコラムアドレスCAPが入力のコラムアドレスCAと異なる場合には、1ECC部1301が出力するエラー訂正後の16ビットデータ16bを選択して読み出しデータとして出力する。   When the error detection voltage detection flag FLG indicates a low voltage and the column address CAP after error correction is the same as the input column address CA, the selector 1304 outputs the error correction output from the 4ECC unit 1302 The 16-bit data 16b is selected and output as read data. In addition, the selector 1304 displays a post-error correction output from the 1ECC unit 1301 when the error detection voltage detection flag FLG indicates a standard voltage, or when the post-error correction column address CAP is different from the input column address CA. 16-bit data 16b is selected and output as read data.

以上のように、1ECC部1301及び4ECC部1302,1306,1307は、エラー訂正部である。4ECC部1302は、第1のローアドレスRA及び第1のコラムアドレスCAからの読み出し要求を入力すると、第1のローアドレスRAにより選択される第3のメモリセル203に記憶されている電圧検出フラグFLGが低電圧を示し、かつ第1のローアドレスRAにより選択される第3のメモリセル203に記憶されているコラムアドレスCAPが第1のコラムアドレスCAと同じである場合には、第1のローアドレスRA及び第1のコラムアドレスCAにより選択される第1のメモリセル201に記憶されている16ビットデータ16b及び第1のビット数のエラー訂正情報5p並びに第1のローアドレスRAにより選択される第2のメモリセル202に記憶されている第2のビット数のエラー訂正情報17pを基に16ビットデータ16bをエラー訂正する。   As described above, the 1ECC unit 1301 and the 4ECC units 1302, 1306, and 1307 are error correction units. When the 4ECC unit 1302 receives a read request from the first row address RA and the first column address CA, the voltage detection flag stored in the third memory cell 203 selected by the first row address RA. When FLG indicates a low voltage and the column address CAP stored in the third memory cell 203 selected by the first row address RA is the same as the first column address CA, the first Selected by the 16-bit data 16b and the first bit number of error correction information 5p stored in the first memory cell 201 selected by the row address RA and the first column address CA, and the first row address RA. 16 bit data based on the second bit number of error correction information 17p stored in the second memory cell 202. 16b to correct the error.

1ECC部1301は、第1のローアドレスRA及び第1のコラムアドレスCAからの読み出し要求を入力すると、第1のローアドレスRAにより選択される第3のメモリセル203に記憶されている電圧検出フラグFLGが標準電圧を示す場合、又は第1のローアドレスRAにより選択される第3のメモリセル203に記憶されているコラムアドレスCAPが第1のコラムアドレスCAと異なる場合には、第1のローアドレスRA及び第1のコラムアドレスCAにより選択される第1のメモリセル201に記憶されている16ビットデータ16b及び第1のビット数のエラー訂正情報5pを基に16ビットデータ16bをエラー訂正する。   When the 1ECC unit 1301 receives a read request from the first row address RA and the first column address CA, the voltage detection flag stored in the third memory cell 203 selected by the first row address RA. If FLG indicates a standard voltage, or if the column address CAP stored in the third memory cell 203 selected by the first row address RA is different from the first column address CA, the first row address The 16-bit data 16b is error-corrected based on the 16-bit data 16b stored in the first memory cell 201 selected by the address RA and the first column address CA and the error correction information 5p of the first number of bits. .

次に、上記の読み出し後の再書き込み動作について説明する。セレクタ1305は、セレクタ1304が出力する読み出しの16ビットデータ16bを選択して1ECC部1301に出力する。1ECC部1301は、16ビットデータ16bを基に1ビットエラー訂正可能な5ビットパリティ5pを生成し、16ビットデータ16b及び5ビットパリティ5pをライトアンプ305aに出力する。ライトアンプ305aは、16ビットデータ16b及び5ビットパリティ5pを増幅して第1のメモリセル201に出力する。第1のメモリセル201には、ローアドレスRA及びコラムアドレスCAに応じて、16ビットデータ16b及び5ビットパリティ5pが書き込まれる。   Next, the rewriting operation after reading will be described. The selector 1305 selects the read 16-bit data 16b output from the selector 1304 and outputs it to the 1ECC unit 1301. The 1ECC unit 1301 generates 5 bit parity 5p capable of correcting 1 bit error based on the 16 bit data 16b, and outputs the 16 bit data 16b and the 5 bit parity 5p to the write amplifier 305a. The write amplifier 305 a amplifies the 16-bit data 16 b and the 5-bit parity 5 p and outputs the amplified data to the first memory cell 201. In the first memory cell 201, 16-bit data 16b and 5-bit parity 5p are written according to the row address RA and the column address CA.

電圧検出部207は、電源電圧が閾値より低い場合には、電源電圧が低電圧であることを示す電圧検出フラグFLGを出力する。その場合、4ECC部1302は、1ECC部1301が出力する16ビットデータ16b及び5ビットパリティ5pを4ビットエラー訂正可能な17ビットパリティ17pを生成する。並びに、4ECC部1307は,入力のコラムアドレスCA(コラムアドレスCAP)及び電圧検出部207の電圧検出フラグFLGを基に、4ビットエラー訂正可能な12ビットパリティ12pを生成する。セレクタ1303は、17ビットパリティ17p、コラムアドレスCAP及び電圧検出フラグFLG並びにその12ビットパリティ12pを選択してライトアンプ305bに出力する。ライトアンプ305bは、17ビットパリティ17p、コラムアドレスCAP及び電圧検出フラグFLG並びにその12ビットパリティ12pを増幅し、17ビットパリティ17pを第2のメモリセル202に出力し、コラムアドレスCAP及び電圧検出フラグFLG並びにその12ビットパリティ12pを第3のメモリセル203に出力する。第2のメモリセル202には、ローアドレスRAに応じて、4ビットエラー訂正可能な17ビットパリティ17pが書き込まれる。第3のメモリセル203には、ローアドレスRAに応じて、コラムアドレスCAP及び低電圧を示す電圧検出フラグFLG並びにその12ビットパリティ12pが書き込まれる。   When the power supply voltage is lower than the threshold, the voltage detection unit 207 outputs a voltage detection flag FLG indicating that the power supply voltage is low. In this case, the 4ECC unit 1302 generates 17-bit parity 17p that can correct the 16-bit data 16b and the 5-bit parity 5p output from the 1ECC unit 1301 by 4-bit error correction. In addition, the 4ECC unit 1307 generates a 12-bit parity 12p capable of 4-bit error correction based on the input column address CA (column address CAP) and the voltage detection flag FLG of the voltage detection unit 207. The selector 1303 selects the 17-bit parity 17p, the column address CAP, the voltage detection flag FLG, and the 12-bit parity 12p and outputs them to the write amplifier 305b. The write amplifier 305b amplifies the 17-bit parity 17p, the column address CAP and the voltage detection flag FLG and the 12-bit parity 12p, outputs the 17-bit parity 17p to the second memory cell 202, and outputs the column address CAP and the voltage detection flag. The FLG and its 12-bit parity 12p are output to the third memory cell 203. In the second memory cell 202, 17-bit parity 17p capable of 4-bit error correction is written according to the row address RA. In the third memory cell 203, the column address CAP, the voltage detection flag FLG indicating a low voltage, and its 12-bit parity 12p are written according to the row address RA.

電圧検出部207は、電源電圧が閾値より高い場合には、電源電圧が標準電圧であることを示す電圧検出フラグFLGを出力する。その場合、セレクタ1303は、センスアンプ105bが出力する読み出しの17ビットパリティ17p、コラムアドレスCAP及び電圧検出フラグFLG並びにその12ビットパリティ12pを選択してライトアンプ305bに出力する。ライトアンプ305bは、その17ビットパリティ17p、コラムアドレスCAP及び電圧検出フラグFLG並びにその12ビットパリティ12pを増幅し、増幅した17ビットパリティ17pを第2のメモリセル202に出力し、増幅したコラムアドレスCAP及び電圧検出フラグFLG並びにその12ビットパリティ12pを第3のメモリセル203に出力する。第2のメモリセル202には、17ビットパリティ17pが再書き込みされる。第3のメモリセル203には、コラムアドレスCAP及び電圧検出フラグFLG並びにその12ビットパリティ12pが再書き込みされる。なお、第1の実施形態と同様に、読み出し時の電圧検出フラグFLGが低電圧であり、かつ読み出し時のコラムアドレスCAPが入力のコラムアドレスCAと同じである場合には、第3のメモリセル203には、初期値のコラムアドレスCAP及び標準電圧を示す電圧検出フラグFLG並びにその12ビットパリティ12pが書き込まれる。   When the power supply voltage is higher than the threshold, the voltage detection unit 207 outputs a voltage detection flag FLG indicating that the power supply voltage is a standard voltage. In that case, the selector 1303 selects the read 17-bit parity 17p, the column address CAP, the voltage detection flag FLG, and the 12-bit parity 12p output from the sense amplifier 105b and outputs them to the write amplifier 305b. The write amplifier 305b amplifies the 17-bit parity 17p, the column address CAP, the voltage detection flag FLG, and the 12-bit parity 12p, outputs the amplified 17-bit parity 17p to the second memory cell 202, and amplifies the column address. The CAP and voltage detection flag FLG and its 12-bit parity 12p are output to the third memory cell 203. The second memory cell 202 is rewritten with 17-bit parity 17p. The third memory cell 203 is rewritten with the column address CAP, the voltage detection flag FLG, and its 12-bit parity 12p. As in the first embodiment, when the voltage detection flag FLG at the time of reading is a low voltage and the column address CAP at the time of reading is the same as the input column address CA, the third memory cell In 203, an initial value column address CAP, a voltage detection flag FLG indicating a standard voltage, and its 12-bit parity 12p are written.

(第4の実施形態)
図14は、第4の実施形態による強誘電体メモリ装置の一部の構成例を示す図である。第3の実施形態では、第2のメモリセル202は、17ビットパリティ17pを記憶する。これに対して、第4の実施形態では、第2のメモリセル202は、16ビットパリティ16pを記憶する。4ECC部1302は、16ビットデータ16bを基に、4ビットエラー訂正可能な16ビットパリティ16pを生成する。すなわち、5ビットパリティ5pは、4ビットエラー訂正の対象にしない。以下、本実施形態が第3の実施形態と異なる点を説明する。4ビットコラムアドレスCAP及び1ビット電圧検出フラグFLGについては、ECCの12ビットパリティ12pなしで、2T2Cの第3のメモリセル203に書き込むことにより、低電圧対策を施す。第3のメモリセル203は、2T2C型メモリセルである。
(Fourth embodiment)
FIG. 14 is a diagram showing a configuration example of a part of the ferroelectric memory device according to the fourth embodiment. In the third embodiment, the second memory cell 202 stores 17-bit parity 17p. On the other hand, in the fourth embodiment, the second memory cell 202 stores 16-bit parity 16p. The 4ECC unit 1302 generates a 16-bit parity 16p that can correct a 4-bit error based on the 16-bit data 16b. That is, the 5-bit parity 5p is not subject to 4-bit error correction. Hereinafter, differences of the present embodiment from the third embodiment will be described. The 4-bit column address CAP and the 1-bit voltage detection flag FLG are written in the second memory cell 203 of 2T2C without the ECC 12-bit parity 12p, thereby taking measures against low voltage. The third memory cell 203 is a 2T2C type memory cell.

まず、書き込み動作及び再書き込み動作について説明する。1ECC部1301は、16ビットデータ16b及び5ビットパリティ5pをライトアンプ305aに出力し、16ビットデータ16bを4ECC部1302に出力する。4ECC部1302は、16ビットデータ16bを基に、4ビットエラー訂正可能な16ビットパリティ16pを生成する。ライトアンプ305bは、16ビットパリティ16pを増幅して第2のメモリセル202に出力する。第2のメモリセル202には、ローアドレスRAに応じて、16ビットパリティ16pが書き込まれる。第3のメモリセル203には、ローアドレスRAに応じて、コラムアドレスCAP及び電圧検出フラグFLGが書き込まれる。   First, a write operation and a rewrite operation will be described. The 1 ECC unit 1301 outputs the 16-bit data 16b and the 5-bit parity 5p to the write amplifier 305a, and outputs the 16-bit data 16b to the 4 ECC unit 1302. The 4ECC unit 1302 generates a 16-bit parity 16p that can correct a 4-bit error based on the 16-bit data 16b. The write amplifier 305 b amplifies the 16-bit parity 16 p and outputs it to the second memory cell 202. In the second memory cell 202, 16-bit parity 16p is written according to the row address RA. In the third memory cell 203, the column address CAP and the voltage detection flag FLG are written according to the row address RA.

次に、読み出し動作について説明する。第2のメモリセル202は、ローアドレスRAに応じて、16ビットパリティ16pをセンスアンプ105bに出力する。センスアンプ105bは、16ビットパリティ16pを増幅して4ECC部1302に出力する。4ECC部1302は、16ビットパリティ16pを用いて、16ビットデータ16bをエラー訂正し、エラー訂正後の16ビットデータ16bをセレクタ1304に出力する。なお、4ECC部1302は、さらに、5ビットパリティ5pを用いて、エラー訂正後の16ビットデータ16bをエラー訂正してセレクタ1304に出力してもよい。また、第3のメモリセル203は、ローアドレスRAに応じて、コラムアドレスCAP及び電圧検出フラグFLGをセンスアンプ105dに出力する。センスアンプ105dは、そのコラムアドレスCAP及び電圧検出フラグFLGを増幅する。セレクタ1304は、その電圧検出フラグFLGが低電圧を示し、かつそのコラムアドレスCAPが入力のコラムアドレスCAと同じである場合には、4ECC部1302が出力するエラー訂正後の16ビットデータ16bを選択して読み出しデータとして出力する。また、セレクタ1304は、その電圧検出フラグFLGが標準電圧を示す場合、又はそのコラムアドレスCAPが入力のコラムアドレスCAと異なる場合には、1ECC部1301が出力するエラー訂正後の16ビットデータ16bを選択して読み出しデータとして出力する。   Next, the reading operation will be described. The second memory cell 202 outputs 16-bit parity 16p to the sense amplifier 105b according to the row address RA. The sense amplifier 105b amplifies the 16-bit parity 16p and outputs the amplified 16-bit parity 16p to the 4ECC unit 1302. The 4ECC unit 1302 uses the 16-bit parity 16p to error-correct the 16-bit data 16b, and outputs the error-corrected 16-bit data 16b to the selector 1304. The 4ECC unit 1302 may further correct the error-corrected 16-bit data 16b using the 5-bit parity 5p and output the error-corrected 16-bit data 16b to the selector 1304. The third memory cell 203 outputs the column address CAP and the voltage detection flag FLG to the sense amplifier 105d according to the row address RA. The sense amplifier 105d amplifies the column address CAP and the voltage detection flag FLG. The selector 1304 selects the 16-bit data 16b after error correction output by the 4ECC unit 1302 when the voltage detection flag FLG indicates a low voltage and the column address CAP is the same as the input column address CA. And output as read data. Further, when the voltage detection flag FLG indicates a standard voltage, or when the column address CAP is different from the input column address CA, the selector 1304 receives the 16-bit data 16b after error correction output from the 1ECC unit 1301. Select and output as read data.

本実施形態によれば、5ビットパリティ5pを4ビットエラー訂正の対象にしないので、4ビットエラー訂正情報(16ビットパリティ16p)のビット数を少なくすることができる。また、4ビットコラムアドレスCAP及び1ビット電圧検出フラグFLG用の4ECCの12ビットパリティ12pを付加することなく、5ビット2T2C(1T1C換算で10セル)型の第3のメモリセル203にコラムアドレスCAP及び電圧検出フラグFLGを書き込む。第1〜第4の実施形態によれば、データ記憶の高信頼性及び小面積を両立させることができる。   According to the present embodiment, since the 5-bit parity 5p is not subjected to 4-bit error correction, the number of bits of the 4-bit error correction information (16-bit parity 16p) can be reduced. Further, the column address CAP is added to the third memory cell 203 of the 5 bit 2T2C (10 cells in terms of 1T1C) type without adding the 4 ECC 12 bit parity 12p for the 4 bit column address CAP and the 1 bit voltage detection flag FLG. And the voltage detection flag FLG is written. According to the first to fourth embodiments, both high reliability of data storage and a small area can be achieved.

なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。   The above-described embodiments are merely examples of implementation in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed in a limited manner. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or the main features thereof.

101 アドレスラッチ
102 ローデコーダ
103 コラムデコーダ
104 メモリセルアレイ
105 アンプ
106 制御部
107 外部端子
201 第1のメモリセル
202 第2のメモリセル
203 第3のメモリセル
207 電圧検出部
101 Address latch 102 Row decoder 103 Column decoder 104 Memory cell array 105 Amplifier 106 Control unit 107 External terminal 201 First memory cell 202 Second memory cell 203 Third memory cell 207 Voltage detection unit

Claims (9)

ローアドレス及びコラムアドレスにより選択され、各々が1個のトランジスタ及び1個の容量により1ビットデータを記憶する複数の第1のメモリセルと、
前記ローアドレスにより選択され、各々が1個のトランジスタ及び1個の容量により1ビットデータを記憶する複数の第2のメモリセルと、
前記ローアドレスにより選択され、コラムアドレス及び標準電圧又は低電圧を示す電圧検出ビットを記憶する複数の第3のメモリセルと、
電源電圧が閾値より低いか否かを検出する電圧検出部と、
第1のローアドレス及び第1のコラムアドレスへの書き込み要求を入力すると、前記電源電圧が閾値より低い場合には、前記第1のローアドレスにより選択される第3のメモリセルに前記第1のコラムアドレス及び低電圧を示す電圧検出ビットを書き込み、前記第1のローアドレス及び前記第1のコラムアドレスにより選択される第1のメモリセルに第1の1ビットデータを書き込み、前記第1のローアドレスにより選択される第2のメモリセルに前記第1の1ビットデータの論理反転の第2の1ビットデータを書き込み、前記電源電圧が閾値より高い場合には、前記第1のローアドレスにより選択される第3のメモリセルに記憶されているコラムアドレス及び標準電圧を示す電圧検出ビットを維持し、前記第1のローアドレス及び前記第1のコラムアドレスにより選択される第1のメモリセルに前記第1の1ビットデータを書き込み、前記第1のローアドレスにより選択される第2のメモリセルの1ビットデータを維持する制御部と
を有することを特徴とするメモリ装置。
A plurality of first memory cells each selected by a row address and a column address, each storing 1-bit data by one transistor and one capacitor;
A plurality of second memory cells selected by the row address, each storing 1-bit data with one transistor and one capacitor;
A plurality of third memory cells selected by the row address and storing a column address and a voltage detection bit indicating a standard voltage or a low voltage;
A voltage detector for detecting whether the power supply voltage is lower than a threshold;
When a write request to the first row address and the first column address is input, if the power supply voltage is lower than a threshold value, the first memory address selected by the first row address is stored in the first memory cell. A column address and a voltage detection bit indicating a low voltage are written, a first 1-bit data is written to a first memory cell selected by the first row address and the first column address, and the first row When the second 1-bit data of the logical inversion of the first 1-bit data is written into the second memory cell selected by the address, and the power supply voltage is higher than a threshold, the first row address is selected. Maintaining the column address and the voltage detection bit indicating the standard voltage stored in the third memory cell, the first row address and the first A controller that writes the first 1-bit data to the first memory cell selected by the column address and maintains the 1-bit data of the second memory cell selected by the first row address. A memory device.
前記制御部は、
前記第1のローアドレス及び前記第1のコラムアドレスからの読み出し要求を入力すると、前記第1のローアドレスにより選択される第3のメモリセルに記憶されている電圧検出ビットが低電圧を示し、かつ前記第1のローアドレスにより選択される前記第3のメモリセルに記憶されているコラムアドレスが前記第1のコラムアドレスと同じである場合には、前記第1のローアドレス及び前記第1のコラムアドレスにより選択される第1のメモリセルに記憶されている前記第1の1ビットデータ及び前記第1のローアドレスにより選択される第2のメモリセルに記憶されている前記第2の1ビットデータを基に読み出しデータを出力し、
前記第1のローアドレスにより選択される前記第3のメモリセルに記憶されている電圧検出ビットが標準電圧を示す場合、又は前記第1のローアドレスにより選択される前記第3のメモリセルに記憶されているコラムアドレスが前記第1のコラムアドレスと異なる場合には、前記第1のローアドレス及び前記第1のコラムアドレスにより選択される第1のメモリセルに記憶されている前記第1の1ビットデータを基に読み出しデータを出力することを特徴とする請求項1記載のメモリ装置。
The controller is
When a read request from the first row address and the first column address is input, the voltage detection bit stored in the third memory cell selected by the first row address indicates a low voltage, When the column address stored in the third memory cell selected by the first row address is the same as the first column address, the first row address and the first row address The first 1-bit data stored in the first memory cell selected by the column address and the second 1-bit stored in the second memory cell selected by the first row address Read data based on data and output data
When the voltage detection bit stored in the third memory cell selected by the first row address indicates a standard voltage, or stored in the third memory cell selected by the first row address If the column address being set is different from the first column address, the first 1 stored in the first memory cell selected by the first row address and the first column address 2. The memory device according to claim 1, wherein read data is output based on the bit data.
ローアドレス及びコラムアドレスにより選択され、各々が1個のトランジスタ及び1個の容量により1ビットデータを記憶する複数の第1のメモリセルと、
前記ローアドレスにより選択され、各々が1個のトランジスタ及び1個の容量により1ビットデータを記憶する複数の第2のメモリセルと、
前記ローアドレスにより選択され、コラムアドレス及び標準電圧又は低電圧の電圧検出ビットを記憶する複数の第3のメモリセルと、
第1のローアドレス及び第1のコラムアドレスからの読み出し要求を入力すると、前記第1のローアドレスにより選択される第3のメモリセルに記憶されている電圧検出ビットが低電圧を示し、かつ前記第1のローアドレスにより選択される前記第3のメモリセルに記憶されているコラムアドレスが前記第1のコラムアドレスと同じである場合には、前記第1のローアドレス及び前記第1のコラムアドレスにより選択される第1のメモリセルに記憶されている第1の1ビットデータ及び前記第1のローアドレスにより選択される第2のメモリセルに記憶されている前記第1の1ビットデータの論理反転の第2の1ビットデータを基に読み出しデータを出力し、前記第1のローアドレスにより選択される前記第3のメモリセルに記憶されている電圧検出ビットが標準電圧を示す場合、又は前記第1のローアドレスにより選択される前記第3のメモリセルに記憶されているコラムアドレスが前記第1のコラムアドレスと異なる場合には、前記第1のローアドレス及び前記第1のコラムアドレスにより選択される第1のメモリセルに記憶されている前記第1の1ビットデータを基に読み出しデータを出力する制御部と
を有することを特徴とするメモリ装置。
A plurality of first memory cells each selected by a row address and a column address, each storing 1-bit data by one transistor and one capacitor;
A plurality of second memory cells selected by the row address, each storing 1-bit data with one transistor and one capacitor;
A plurality of third memory cells selected by the row address and storing a column address and a voltage detection bit of a standard voltage or a low voltage;
When a read request from the first row address and the first column address is input, the voltage detection bit stored in the third memory cell selected by the first row address indicates a low voltage, and When the column address stored in the third memory cell selected by the first row address is the same as the first column address, the first row address and the first column address The logic of the first 1-bit data stored in the first memory cell selected by the first memory cell and the first 1-bit data stored in the second memory cell selected by the first row address Read data is output based on the inverted second 1-bit data, and stored in the third memory cell selected by the first row address. When the pressure detection bit indicates a standard voltage, or when the column address stored in the third memory cell selected by the first row address is different from the first column address, the first And a control section for outputting read data based on the first 1-bit data stored in the first memory cell selected by the row address and the first column address. apparatus.
ローアドレス及びコラムアドレスにより選択され、各々が1個のトランジスタ及び1個の容量により1ビットデータを記憶する複数の第1のメモリセルと、
前記ローアドレスにより選択され、各々が2個のトランジスタ及び2個の容量により相補の2ビットデータを記憶する複数の第2のメモリセルと、
前記ローアドレスにより選択され、コラムアドレス及び標準電圧又は低電圧を示す電圧検出ビットを記憶する複数の第3のメモリセルと、
電源電圧が閾値より低いか否かを検出する電圧検出部と、
第1のローアドレス及び第1のコラムアドレスへの書き込み要求を入力すると、前記電源電圧が閾値より低い場合には、前記第1のローアドレスにより選択される第3のメモリセルに前記第1のコラムアドレス及び低電圧を示す電圧検出ビットを書き込み、前記第1のローアドレス及び前記第1のコラムアドレスにより選択される第1のメモリセルに1ビットデータを書き込み、前記第1のローアドレスにより選択される第2のメモリセルに相補の2ビットデータを書き込み、前記電源電圧が閾値より高い場合には、前記第1のローアドレスにより選択される第3のメモリセルに記憶されているコラムアドレス及び標準電圧を示す電圧検出ビットを維持し、前記第1のローアドレス及び前記第1のコラムアドレスにより選択される第1のメモリセルに1ビットデータを書き込み、前記第1のローアドレスにより選択される第2のメモリセルの2ビットデータを維持する制御部と
を有することを特徴とするメモリ装置。
A plurality of first memory cells each selected by a row address and a column address, each storing 1-bit data by one transistor and one capacitor;
A plurality of second memory cells that are selected by the row address and each store complementary 2-bit data by two transistors and two capacitors;
A plurality of third memory cells selected by the row address and storing a column address and a voltage detection bit indicating a standard voltage or a low voltage;
A voltage detector for detecting whether the power supply voltage is lower than a threshold;
When a write request to the first row address and the first column address is input, if the power supply voltage is lower than a threshold value, the first memory address selected by the first row address is stored in the first memory cell. Write a column address and a voltage detection bit indicating a low voltage, write 1-bit data to a first memory cell selected by the first row address and the first column address, and select by the first row address When complementary 2-bit data is written in the second memory cell and the power supply voltage is higher than the threshold value, the column address stored in the third memory cell selected by the first row address and A voltage detection bit indicating a standard voltage is maintained, and a first memory selected by the first row address and the first column address is used. Writing 1-bit data in the cell, the memory device characterized by a control unit to maintain the 2-bit data of the second memory cells selected by said first row address.
前記制御部は、
前記第1のローアドレス及び前記第1のコラムアドレスからの読み出し要求を入力すると、前記第1のローアドレスにより選択される第3のメモリセルに記憶されている電圧検出ビットが低電圧を示し、かつ前記第1のローアドレスにより選択される前記第3のメモリセルに記憶されているコラムアドレスが前記第1のコラムアドレスと同じである場合には、前記第1のローアドレスにより選択される第2のメモリセルに記憶されている前記相補の2ビットデータを基に読み出しデータを出力し、
前記第1のローアドレスにより選択される前記第3のメモリセルに記憶されている電圧検出ビットが標準電圧を示す場合、又は前記第1のローアドレスにより選択される前記第3のメモリセルに記憶されているコラムアドレスが前記第1のコラムアドレスと異なる場合には、前記第1のローアドレス及び前記第1のコラムアドレスにより選択される第1のメモリセルに記憶されている前記1ビットデータを基に読み出しデータを出力することを特徴とする請求項4記載のメモリ装置。
The controller is
When a read request from the first row address and the first column address is input, the voltage detection bit stored in the third memory cell selected by the first row address indicates a low voltage, When the column address stored in the third memory cell selected by the first row address is the same as the first column address, the first address selected by the first row address Read data is output based on the complementary 2-bit data stored in the two memory cells,
When the voltage detection bit stored in the third memory cell selected by the first row address indicates a standard voltage, or stored in the third memory cell selected by the first row address If the column address being set is different from the first column address, the 1-bit data stored in the first memory cell selected by the first row address and the first column address is stored. 5. The memory device according to claim 4, wherein read data is output based on the read data.
ローアドレス及びコラムアドレスにより選択され、各々が1個のトランジスタ及び1個の容量により1ビットデータを記憶する複数の第1のメモリセルと、
前記ローアドレスにより選択され、各々が2個のトランジスタ及び2個の容量により相補の2ビットデータを記憶する複数の第2のメモリセルと、
前記ローアドレスにより選択され、コラムアドレス及び標準電圧又は低電圧の電圧検出ビットを記憶する複数の第3のメモリセルと、
第1のローアドレス及び第1のコラムアドレスからの読み出し要求を入力すると、前記第1のローアドレスにより選択される第3のメモリセルに記憶されている電圧検出ビットが低電圧を示し、かつ前記第1のローアドレスにより選択される前記第3のメモリセルに記憶されているコラムアドレスが前記第1のコラムアドレスと同じである場合には、前記第1のローアドレスにより選択される第2のメモリセルに記憶されている前記相補の2ビットデータを基に読み出しデータを出力し、前記第1のローアドレスにより選択される前記第3のメモリセルに記憶されている電圧検出ビットが標準電圧を示す場合、又は前記第1のローアドレスにより選択される前記第3のメモリセルに記憶されているコラムアドレスが前記第1のコラムアドレスと異なる場合には、前記第1のローアドレス及び前記第1のコラムアドレスにより選択される第1のメモリセルに記憶されている前記1ビットデータを基に読み出しデータを出力する制御部と
を有することを特徴とするメモリ装置。
A plurality of first memory cells each selected by a row address and a column address, each storing 1-bit data by one transistor and one capacitor;
A plurality of second memory cells that are selected by the row address and each store complementary 2-bit data by two transistors and two capacitors;
A plurality of third memory cells selected by the row address and storing a column address and a voltage detection bit of a standard voltage or a low voltage;
When a read request from the first row address and the first column address is input, the voltage detection bit stored in the third memory cell selected by the first row address indicates a low voltage, and If the column address stored in the third memory cell selected by the first row address is the same as the first column address, the second address selected by the first row address Read data is output based on the complementary 2-bit data stored in the memory cell, and the voltage detection bit stored in the third memory cell selected by the first row address has a standard voltage. Or the column address stored in the third memory cell selected by the first row address is the first column address. A controller that outputs read data based on the 1-bit data stored in the first memory cell selected by the first row address and the first column address, if different A memory device.
ローアドレス及びコラムアドレスにより選択され、データ及び第1のビット数のエラー訂正情報を記憶する複数の第1のメモリセルと、
前記ローアドレスにより選択され、前記第1のビット数より多い第2のビット数のエラー訂正情報を記憶する複数の第2のメモリセルと、
前記ローアドレスにより選択され、コラムアドレス及び標準電圧又は低電圧を示す電圧検出ビットを記憶する複数の第3のメモリセルと、
電源電圧が閾値より低いか否かを検出する電圧検出部と、
第1のローアドレス及び第1のコラムアドレスへの書き込み要求を入力すると、前記電源電圧が閾値より低い場合には、前記第1のローアドレスにより選択される第3のメモリセルに前記第1のコラムアドレス及び低電圧を示す電圧検出ビットを書き込み、前記第1のローアドレス及び前記第1のコラムアドレスにより選択される第1のメモリセルにデータ及び前記第1のビット数のエラー訂正情報を書き込み、前記第1のローアドレスにより選択される第2のメモリセルに前記第2のビット数のエラー訂正情報を書き込み、前記電源電圧が閾値より高い場合には、前記第1のローアドレスにより選択される第3のメモリセルに記憶されているコラムアドレス及び標準電圧を示す電圧検出ビットを維持し、前記第1のローアドレス及び前記第1のコラムアドレスにより選択される第1のメモリセルにデータ及び前記第1のビット数のエラー訂正情報を書き込み、前記第1のローアドレスにより選択される第2のメモリセルの前記第2のビット数のエラー訂正情報を維持する制御部と
を有することを特徴とするメモリ装置。
A plurality of first memory cells selected by a row address and a column address and storing data and error correction information of a first number of bits;
A plurality of second memory cells selected by the row address and storing error correction information having a second number of bits greater than the first number of bits;
A plurality of third memory cells selected by the row address and storing a column address and a voltage detection bit indicating a standard voltage or a low voltage;
A voltage detector for detecting whether the power supply voltage is lower than a threshold;
When a write request to the first row address and the first column address is input, if the power supply voltage is lower than a threshold value, the first memory address selected by the first row address is stored in the first memory cell. Write a column address and a voltage detection bit indicating a low voltage, and write data and error correction information of the first number of bits to the first memory cell selected by the first row address and the first column address. The error correction information of the second number of bits is written in the second memory cell selected by the first row address, and when the power supply voltage is higher than a threshold value, it is selected by the first row address. Maintaining a column address and a voltage detection bit indicating a standard voltage stored in the third memory cell, the first row address and the first The data and the error correction information of the first number of bits are written in the first memory cell selected by the column address, and the second number of bits of the second memory cell selected by the first row address And a control unit for maintaining the error correction information.
さらに、前記第1のローアドレス及び前記第1のコラムアドレスからの読み出し要求を入力すると、前記第1のローアドレスにより選択される第3のメモリセルに記憶されている電圧検出ビットが低電圧を示し、かつ前記第1のローアドレスにより選択される前記第3のメモリセルに記憶されているコラムアドレスが前記第1のコラムアドレスと同じである場合には、前記第1のローアドレス及び前記第1のコラムアドレスにより選択される第1のメモリセルに記憶されているデータ及び前記第1のローアドレスにより選択される第2のメモリセルに記憶されている前記第2のビット数のエラー訂正情報を基に前記データをエラー訂正し、前記第1のローアドレスにより選択される前記第3のメモリセルに記憶されている電圧検出ビットが標準電圧を示す場合、又は前記第1のローアドレスにより選択される前記第3のメモリセルに記憶されているコラムアドレスが前記第1のコラムアドレスと異なる場合には、前記第1のローアドレス及び前記第1のコラムアドレスにより選択される第1のメモリセルに記憶されているデータ及び前記第1のビット数のエラー訂正情報を基に前記データをエラー訂正するエラー訂正部を有することを特徴とする請求項7記載のメモリ装置。   Further, when a read request from the first row address and the first column address is input, the voltage detection bit stored in the third memory cell selected by the first row address has a low voltage. And the column address stored in the third memory cell selected by the first row address is the same as the first column address, the first row address and the first row address Data stored in a first memory cell selected by one column address and error correction information of the second number of bits stored in a second memory cell selected by the first row address The data is error-corrected based on the data, and the voltage detection bit stored in the third memory cell selected by the first row address is a standard. When the voltage indicates a voltage, or when the column address stored in the third memory cell selected by the first row address is different from the first column address, the first row address and the An error correction unit for correcting an error of the data based on the data stored in the first memory cell selected by the first column address and the error correction information of the first number of bits is provided. The memory device according to claim 7. ローアドレス及びコラムアドレスにより選択され、データ及び第1のビット数のエラー訂正情報を記憶する複数の第1のメモリセルと、
前記ローアドレスにより選択され、前記第1のビット数より多い第2のビット数のエラー訂正情報を記憶する複数の第2のメモリセルと、
前記ローアドレスにより選択され、コラムアドレス及び標準電圧又は低電圧の電圧検出ビットを記憶する複数の第3のメモリセルと、
第1のローアドレス及び第1のコラムアドレスからの読み出し要求を入力すると、前記第1のローアドレスにより選択される第3のメモリセルに記憶されている電圧検出ビットが低電圧を示し、かつ前記第1のローアドレスにより選択される前記第3のメモリセルに記憶されているコラムアドレスが前記第1のコラムアドレスと同じである場合には、前記第1のローアドレス及び前記第1のコラムアドレスにより選択される第1のメモリセルに記憶されているデータ及び前記第1のローアドレスにより選択される第2のメモリセルに記憶されている前記第2のビット数のエラー訂正情報を基に前記データをエラー訂正し、前記第1のローアドレスにより選択される前記第3のメモリセルに記憶されている電圧検出ビットが標準電圧を示す場合、又は前記第1のローアドレスにより選択される前記第3のメモリセルに記憶されているコラムアドレスが前記第1のコラムアドレスと異なる場合には、前記第1のローアドレス及び前記第1のコラムアドレスにより選択される第1のメモリセルに記憶されているデータ及び前記第1のビット数のエラー訂正情報を基に前記データをエラー訂正するエラー訂正部と
を有することを特徴とするメモリ装置。
A plurality of first memory cells selected by a row address and a column address and storing data and error correction information of a first number of bits;
A plurality of second memory cells selected by the row address and storing error correction information having a second number of bits greater than the first number of bits;
A plurality of third memory cells selected by the row address and storing a column address and a voltage detection bit of a standard voltage or a low voltage;
When a read request from the first row address and the first column address is input, the voltage detection bit stored in the third memory cell selected by the first row address indicates a low voltage, and When the column address stored in the third memory cell selected by the first row address is the same as the first column address, the first row address and the first column address And the error correction information of the second number of bits stored in the second memory cell selected by the first row address and the data stored in the first memory cell selected by the first row address. When data is error-corrected and the voltage detection bit stored in the third memory cell selected by the first row address indicates a standard voltage Alternatively, when the column address stored in the third memory cell selected by the first row address is different from the first column address, the first row address and the first column address And an error correction unit that corrects the error of the data based on the data stored in the first memory cell selected by the error correction information of the first number of bits.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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