JPH0594699A - Semiconductor memory - Google Patents

Semiconductor memory

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Publication number
JPH0594699A
JPH0594699A JP27833491A JP27833491A JPH0594699A JP H0594699 A JPH0594699 A JP H0594699A JP 27833491 A JP27833491 A JP 27833491A JP 27833491 A JP27833491 A JP 27833491A JP H0594699 A JPH0594699 A JP H0594699A
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JP
Japan
Prior art keywords
sense amplifier
circuit
eeprom
dummy
read
Prior art date
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Pending
Application number
JP27833491A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiyoshi Nakai
潔 中井
Hitoshi Miwa
仁 三輪
Hiroshi Kawamoto
洋 川本
Katsuyuki Sato
克之 佐藤
Kazuyuki Miyazawa
一幸 宮沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0594699A publication Critical patent/JPH0594699A/en
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Abstract

PURPOSE:To speed up access time to e.g. 100ns level by speeding up a read operation of an EEPROM adapting a HAND cell structure or the like while stabilizing the operation. CONSTITUTION:A sense amplifier SA like the EEPROM is constituted of a ECL type or a cascode type differential amplifier circuit consisting of a bipolar circuit or a bipolar CMOS circuit. Dummy cells QD in multiples of normal memory cell QC are serially connected to the memory array MARY, and dummy bit line DB imparting a prescribed reference potential to the sense amplifier SA is provided. Thus, the amplification factor of the sense amplifier SA is remarkably raised, the amplification operation is speeded up, the stabilized reference potential is generated by means of a dummy bit line DB, and the operation of the sense amplifier SA is stabilized.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は半導体記憶装置に関
し、例えば、いわゆるナンド(NAND)型セル構造の
EEPROM(Electrically Erasa
ble andProgramable Read O
nly Memory)等に利用して特に有効な技術に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device, for example, an EEPROM (Electrically Erasa) having a so-called NAND type cell structure.
ble and Programmable Read O
The present invention relates to a technique which is particularly effective when used for nly Memory).

【0002】[0002]

【従来の技術】記憶データの読み出しと消去及びプログ
ラムとが可能なメモリセルが所定数ずつ列方向に直列結
合されてなるメモリアレイを基本構成とするナンド型セ
ル構造のEEPROMがある。EEPROMは、指定さ
れたメモリセルから出力される読み出し信号を増幅する
ためのセンスアンプを備える。
2. Description of the Related Art There is a NAND cell structure EEPROM having a basic structure of a memory array in which a predetermined number of memory cells capable of reading, erasing and programming of stored data are connected in series in a column direction. The EEPROM includes a sense amplifier for amplifying a read signal output from a designated memory cell.

【0003】ナンド型セル構造のEEPROMについて
は、例えば、1989年2月16日付『アイ・エス・エ
ス・シー・シー(ISSCC:Internation
alSolid−State Circuits Co
nference)ダイジェスト オブ テクニカル
ペーパーズ(Digest Of Technical
Papers)』の第134頁〜第135頁ならびに
第314頁に記載されている。
An EEPROM having a NAND cell structure is described in, for example, "ISSC: International" dated February 16, 1989.
alSolid-State Circuits Co
nference) digest of technical
Papers (Digest Of Technical)
Papers), pp. 134-135 and 314.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記に記載される従来
のEEPROMにおいて、センスアンプは、CMOS
(相補型MOS)回路からなるダイナミック型アンプに
より構成され、センスアンプが接続されるビット線に
は、選択されたメモリセルの保持データが論理“1”で
あることを条件に、約20μA(マイクロアンペア)程
度の微小な読み出し電流が得られる。周知のように、C
MOS回路からなるダイナミック型アンプは動作速度が
比較的遅く、これによってEEPROMのアクセスタイ
ムが約1.6μs(マイクロ秒)程度に長くなってしま
う。
In the conventional EEPROM described above, the sense amplifier is a CMOS.
The bit line, which is composed of a dynamic amplifier composed of a (complementary MOS) circuit and to which the sense amplifier is connected, has a capacity of about 20 μA (micrometer) provided that the data held in the selected memory cell is logic "1". A minute read current of about (ampere) can be obtained. As is well known, C
The dynamic amplifier composed of the MOS circuit has a relatively slow operation speed, which causes the access time of the EEPROM to be extended to about 1.6 μs (microsecond).

【0005】この発明の目的は、特にナンド型セル構造
を採るEEPROM等の読み出し動作を高速化しそのア
クセスタイムを高速化することにある。
An object of the present invention is to speed up the read operation of an EEPROM having a NAND type cell structure, and speed up the access time.

【0006】この発明の前記ならびにその他の目的と新
規な特徴は、この明細書の記述及び添付図面から明らか
になるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次
の通りである。すなわち、ナンド型セル構造を採るEE
PROM等のセンスアンプを、バイポーラ回路又はバイ
ポーラCMOS回路からなるECL型又はカスコード型
差動増幅回路を基本として構成し、そのメモリアレイ
に、通常のメモリセルの倍数のダミーセルが直列接続さ
れてなりセンスアンプに所定の基準電位を与えるダミー
ビット線を設ける。
The outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, the EE adopting the NAND type cell structure
A sense amplifier such as a PROM is basically constructed by an ECL type or cascode type differential amplifier circuit composed of a bipolar circuit or a bipolar CMOS circuit, and dummy cells in multiples of normal memory cells are connected in series to the memory array. A dummy bit line that provides a predetermined reference potential to the amplifier is provided.

【0008】[0008]

【作用】上記手段によれば、センスアンプの増幅率を著
しく高めその増幅動作を高速化できるとともに、ダミー
ビット線によって安定した基準電位を発生し、センスア
ンプの動作を安定化することができる。その結果、特に
ナンド型セル構造を採るEEPROM等の読み出し動作
を安定化しつつ高速化し、そのアクセスタイムを例えば
100ns(ナノ秒)台まで高速化できる。
According to the above means, the amplification factor of the sense amplifier can be remarkably increased and the amplification operation can be speeded up, and a stable reference potential can be generated by the dummy bit line to stabilize the operation of the sense amplifier. As a result, particularly, the read operation of the EEPROM or the like having the NAND type cell structure can be stabilized and speeded up, and the access time can be speeded up to, for example, 100 ns (nanosecond).

【0009】[0009]

【実施例】図1には、この発明が適用されたEEPRO
Mの一実施例のブロック図が示されている。同図をもと
に、まずこの実施例のEEPROMのブロック構成と動
作の概要ならびにその特徴について説明する。なお、図
1の各ブロックを構成する回路素子は、単結晶シリコン
のような1個の半導体基板上に形成される。また、その
チャンネル(バックゲート)部に矢印が付されるMOS
FET(金属酸化物半導体型電界効果トランジスタ。こ
の明細書では、MOSFETをして絶縁ゲート型電界効
果トランジスタの総称とする)はPチャンネル型であっ
て、矢印の付されないNチャンネルMOSFETと区別
して示される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an EEPRO to which the present invention is applied.
A block diagram of one embodiment of M is shown. Based on the figure, first, an outline of the block configuration and operation of the EEPROM of this embodiment and its features will be described. The circuit elements forming each block in FIG. 1 are formed on one semiconductor substrate such as single crystal silicon. In addition, a MOS with an arrow added to its channel (back gate) part
FET (metal oxide semiconductor field effect transistor. In this specification, MOSFET is a generic term for an insulated gate field effect transistor) is a P-channel type and is shown separately from an N-channel MOSFET without an arrow. Be done.

【0010】図1において、この実施例のEEPROM
は、半導体基板面の大半を占めて配置されるメモリアレ
イMARYをその基本構成とする。このメモリアレイM
ARYは、同一の列に配置されるm個のメモリセルQC
を直列結合すべく垂直方向に配置されるn本のビット線
B1〜Bnと、同一の行に配置されるn個のメモリセル
QCのゲートを共通結合すべく水平方向に配置されるm
本のワード線W1〜Wmとを含む。ビット線B1〜Bn
に結合されるn個のメモリセルQCの一端は、Yスイッ
チ回路YSの対応するNチャンネル型の選択MOSFE
TQ1〜Q3を介して共通データ線CDに結合され、そ
の他端は、Nチャンネル型の制御MOSFETQ5〜Q
7を介して回路の接地電位に結合される。Yスイッチ回
路YSの選択MOSFETQ1〜Q3のゲートには、Y
アドレスデコーダYDから対応するビット線選択信号Y
1〜Ynがそれぞれ供給される。また、メモリアレイM
ARYの制御MOSFETQ5〜Q7には、図示されな
いタイミング発生回路から内部制御信号SGが供給され
る。ここで、内部制御信号SGは、EEPROMが消去
モード又は読み出しモードとされるとき回路の接地電位
のようなロウレベルとされ、EEPROMがプログラム
モードとされるとき、+5Vのようなハイレベルとされ
る。なお、メモリセルQCは、いわゆるMNOS(Me
tal Nitride Oxide Semicon
ductor)よって構成される。また、共通データ線
CDは、センスアンプSAの非反転入力端子に結合され
るとともに、ライトアンプWAの出力端子に結合され
る。
Referring to FIG. 1, the EEPROM of this embodiment
Has as its basic structure a memory array MARY which occupies most of the surface of the semiconductor substrate. This memory array M
ARY is m memory cells QC arranged in the same column.
Of n bit lines B1 to Bn arranged in the vertical direction to connect in series and the gates of n memory cells QC arranged in the same row are arranged in the horizontal direction to be commonly connected.
The word lines W1 to Wm are included. Bit lines B1 to Bn
One end of each of the n memory cells QC coupled to each of the memory cells is connected to a corresponding N-channel type selection MOSFE of the Y switch circuit YS.
It is coupled to the common data line CD via TQ1 to Q3, and the other ends thereof are N-channel type control MOSFETs Q5 to Q.
Via 7 to the ground potential of the circuit. The gates of the selection MOSFETs Q1 to Q3 of the Y switch circuit YS have Y
The corresponding bit line selection signal Y from the address decoder YD
1 to Yn are respectively supplied. In addition, the memory array M
An internal control signal SG is supplied to the ARY control MOSFETs Q5 to Q7 from a timing generation circuit (not shown). Here, the internal control signal SG is at a low level such as the ground potential of the circuit when the EEPROM is in the erase mode or the read mode, and is at a high level such as +5 V when the EEPROM is in the program mode. The memory cell QC is a so-called MNOS (Me
tal Nitride Oxide Semiconductor
). The common data line CD is coupled to the non-inverting input terminal of the sense amplifier SA and the output terminal of the write amplifier WA.

【0011】この実施例において、メモリアレイMAR
Yは、さらに、2m個のダミーセルQDが直列結合され
てなるダミービット線DBを備える。ダミービット線D
Bを構成する2m個のダミーセルQDの一端は、Yスイ
ッチ回路YSのNチャンネル型の選択MOSFETQ4
を介してダミー共通データ線DDに結合され、その他端
は、Nチャンネル型の制御MOSFETQ8を介して回
路の接地電位に結合される。Yスイッチ回路YSの選択
MOSFETQ4のゲートには、タイミング発生回路か
ら内部制御信号CEが供給される。ここで、内部制御信
号CEは、EEPROMが読み出しモードで選択状態と
されるとき、所定のタイミングでハイレベルとされる。
メモリアレイMARYの制御MOSFETQ8のゲート
には、上記内部制御信号SGが供給され、ダミーセルQ
Dのゲートは、2個ずつ共通結合された後、対応するワ
ード線W1〜Wmに結合される。なお、ダミーセルQD
には、予め論理“1”の記憶データが書き込まれる。ま
た、ダミー共通データ線DDは、センスアンプSAの反
転入力端子に結合される。
In this embodiment, the memory array MAR
Y further includes a dummy bit line DB including 2m dummy cells QD connected in series. Dummy bit line D
One end of the 2m dummy cells QD forming B is connected to the N-channel selection MOSFET Q4 of the Y switch circuit YS.
Through the dummy common data line DD, and the other end is coupled to the ground potential of the circuit through the N-channel type control MOSFET Q8. The gate of the selection MOSFET Q4 of the Y switch circuit YS is supplied with the internal control signal CE from the timing generation circuit. Here, the internal control signal CE is set to a high level at a predetermined timing when the EEPROM is selected in the read mode.
The internal control signal SG is supplied to the gate of the control MOSFET Q8 of the memory array MARY, and the dummy cell Q
The two gates of D are commonly coupled to each other and then coupled to corresponding word lines W1 to Wm. The dummy cell QD
The storage data of logical "1" is written in advance. Further, the dummy common data line DD is coupled to the inverting input terminal of the sense amplifier SA.

【0012】ところで、回路の電源電圧と共通データ線
CD及びダミー共通データ線DDとの間には、そのゲー
トに内部制御信号PCを受けるPチャンネル型のプリチ
ャージMOSFETQ11及びQ12が設けられる。こ
こで、内部制御信号PCは、通常+5V又は+17Vあ
るいは+22VのようにプリチャージMOSFETQ1
1及びQ12がオン状態とならないような所定のハイレ
ベルとされ、EEPROMが読み出しモードで選択状態
とされる当初において、回路の接地電位のようなロウレ
ベルとされる。これにより、共通データ線CD及びダミ
ー共通データ線DDは、EEPROMの読み出し動作が
開始される直前において、回路の電源電圧のようなハイ
レベルにプリチャージされる。
By the way, between the power supply voltage of the circuit and the common data line CD and the dummy common data line DD, P-channel type precharge MOSFETs Q11 and Q12 which receive the internal control signal PC at their gates are provided. Here, the internal control signal PC is normally + 5V or + 17V or + 22V, such as the precharge MOSFET Q1.
1 and Q12 are set to a predetermined high level so as not to be turned on, and are set to a low level like the ground potential of the circuit when the EEPROM is initially selected in the read mode. As a result, the common data line CD and the dummy common data line DD are precharged to a high level like the power supply voltage of the circuit immediately before the read operation of the EEPROM is started.

【0013】ワード線W1〜WmはXアドレスデコーダ
XDに結合され、所定の条件で選択的に選択レベル又は
非選択レベルとされる。XアドレスデコーダXDには、
アドレス入力端子AX1〜AXiを介してiビットのX
アドレス信号が供給され、タイミング発生回路から図示
されないモード制御信号が供給される。一方、ビット線
選択信号線Y1〜YnはYアドレスデコーダYDに結合
され、所定の条件で選択的に選択レベル又は非選択レベ
ルとされる。YアドレスデコーダYDには、アドレス入
力端子AY1〜AYjを介してjビットのYアドレス信
号が供給され、タイミング発生回路から上記モード制御
信号が供給される。
The word lines W1 to Wm are coupled to the X address decoder XD and selectively set to a selected level or a non-selected level under a predetermined condition. The X address decoder XD has
I-bit X through the address input terminals AX1 to AXi
An address signal is supplied and a timing control circuit supplies a mode control signal (not shown). On the other hand, the bit line selection signal lines Y1 to Yn are coupled to the Y address decoder YD and selectively set to a selection level or a non-selection level under a predetermined condition. The Y address decoder YD is supplied with a j-bit Y address signal via the address input terminals AY1 to AYj, and the mode control signal is supplied from the timing generation circuit.

【0014】XアドレスデコーダXDは、アドレス入力
端子AX1〜AXiを介して供給されるXアドレス信号
とタイミング発生回路から供給されるモード制御信号と
をもとに、メモリアレイMARYのワード線W1〜Wm
を所定の組み合わせで所定の選択レベル又は非選択レベ
ルとする。また、YアドレスデコーダYDは、アドレス
入力端子AY1〜AYjを介して供給されるYアドレス
信号とタイミング発生回路から供給されるモード制御信
号とをもとに、ビット線選択信号Y1〜Ynを所定の組
み合わせで所定の選択レベル又は非選択レベルとする。
The X address decoder XD is based on the X address signal supplied via the address input terminals AX1 to AXi and the mode control signal supplied from the timing generation circuit, and the word lines W1 to Wm of the memory array MARY.
Is a predetermined selection level or a non-selection level in a predetermined combination. Further, the Y address decoder YD sets the bit line selection signals Y1 to Yn to a predetermined value based on the Y address signal supplied via the address input terminals AY1 to AYj and the mode control signal supplied from the timing generation circuit. A predetermined selection level or a non-selection level is combined.

【0015】すなわち、EEPROMが消去モードとさ
れるとき、XアドレスデコーダXDは、すべてのワード
線W1〜Wmを+17Vのようなハイレベルとし、Yア
ドレスデコーダYDは、すべてのビット線選択信号Y1
〜Ynを+17Vのようなハイレベルとする。このと
き、共通データ線CDはライトアンプWAによって回路
の接地電位のようなロウレベルとされ、内部制御信号S
Gは+5Vのようなハイレベルとされる。しかるに、Y
スイッチ回路YSでは選択MOSFETQ1〜Q3が一
斉にオン状態となり、メモリアレイMARYでは制御M
OSFETQ5〜Q7が一斉にオン状態となる。その結
果、メモリアレイMARYを構成するすべてのメモリセ
ルQCは、そのしきい値電圧が約2Vとされていわゆる
エンハンスドモードとなり、すべての記憶データの消去
が行われる。
That is, when the EEPROM is in the erase mode, the X address decoder XD sets all the word lines W1 to Wm to a high level such as + 17V, and the Y address decoder YD outputs all the bit line selection signals Y1.
~ Yn is set to a high level such as + 17V. At this time, the common data line CD is set to a low level like the ground potential of the circuit by the write amplifier WA, and the internal control signal S
G is a high level such as + 5V. However, Y
In the switch circuit YS, the selection MOSFETs Q1 to Q3 are turned on all at once, and in the memory array MARY, the control M
The OSFETs Q5 to Q7 are turned on all at once. As a result, all the memory cells QC forming the memory array MARY are set to a so-called enhanced mode with the threshold voltage set to about 2 V, and all stored data are erased.

【0016】次に、消去モードに引き続いてEEPRO
Mがプログラムモードとされると、Xアドレスデコーダ
XDは、Xアドレス信号をデコードして対応するワード
線ならびにこのワード線より老番のワード線を回路の接
地電位のようなロウレベルとし、指定されたワード線よ
り若番のワード線を+22Vのようなハイレベルとす
る。また、YアドレスデコーダYDは、Yアドレス信号
をデコードして対応するビット線選択信号を択一的に+
22Vのようなハイレベルとし、その他のビット線選択
信号を回路の接地電位のようなロウレベルとする。この
とき、共通データ線CDにはライトアンプWAから、デ
ータ入出力端子DIOを介して入力される書き込みデー
タが論理“1”であると+22Vのようなハイレベルが
出力され、論理“0”であると+11Vのようなロウレ
ベルが出力される。内部制御信号SGは、回路の接地電
位のようなロウレベルとされる。これにより、Yスイッ
チ回路YSでは選択MOSFETQ1〜Q3が択一的に
オン状態となり、メモリアレイMARYでは制御MOS
FETQ5〜Q7がともにオフ状態とされる。その結
果、メモリアレイMARYの指定された1個のメモリセ
ルQCは、対応する書き込みデータが論理“1”である
と約−3Vのしきい値電圧を持つデプレッションモード
とされ、対応する書き込みデータが論理“0”であると
約2Vのしきい値電圧を持つエンハンスドモードのまま
とされる。
Then, following the erase mode, EEPRO
When M is set to the program mode, the X address decoder XD decodes the X address signal to set the corresponding word line and the word line older than this word line to the low level like the ground potential of the circuit and designated. The word line that is younger than the word line is set to a high level such as + 22V. Also, the Y address decoder YD decodes the Y address signal and selectively outputs the corresponding bit line selection signal +.
It is set to a high level such as 22V and the other bit line selection signals are set to a low level such as the ground potential of the circuit. At this time, if the write data input from the write amplifier WA via the data input / output terminal DIO is a logic "1", a high level such as + 22V is output to the common data line CD, and a logic "0" is output. If there is, a low level such as + 11V is output. The internal control signal SG is at a low level like the ground potential of the circuit. As a result, the selection MOSFETs Q1 to Q3 are alternatively turned on in the Y switch circuit YS, and the control MOSs in the memory array MARY.
FETs Q5 to Q7 are both turned off. As a result, one designated memory cell QC of the memory array MARY is set to the depletion mode having a threshold voltage of about −3 V when the corresponding write data is logic “1”, and the corresponding write data is A logic "0" leaves the enhanced mode with a threshold voltage of approximately 2V.

【0017】一方、EEPROMが読み出しモードとさ
れるとき、XアドレスデコーダXDは、Xアドレス信号
によって指定されるワード線を択一的に回路の接地電位
のようなロウレベルとし、その他のワード線を+5Vの
ようなハイレベルとする。また、YアドレスデコーダY
Dは、Yアドレス信号によって指定されるビット線選択
信号を択一的に+5Vのようなハイレベルとし、その他
のビット線選択信号を回路の接地電位のようなロウレベ
ルとする。このとき、内部制御信号SGは、+5Vのよ
うなハイレベルとされる。これにより、Yスイッチ回路
YSでは選択MOSFETQ1〜Q3が択一的にオン状
態となり、メモリアレイMARYでは制御MOSFET
Q5〜Q7が一斉にオン状態となる。その結果、対応す
るビット線B1〜Bnには、メモリアレイMARYの指
定された1個のメモリセルQCの保持データが論理
“1”であるとき、言い換えるならばメモリアレイMA
RYの指定されたメモリセルQCが約−3Vのしきい値
電圧を持つデプレッションモードとされることを条件
に、約20μA程度の微小な読み出し電流が選択的に得
られ、相当する電圧信号が共通データ線CDに出力され
る。指定されたメモリセルQCの保持データが論理
“0”であるとき、言い換えるならば指定されたメモリ
セルQCが約2Vのしきい値電圧を持つエンハンスドモ
ードとされるとき、対応するビット線B1〜Bnには読
み出し電流が流されない。
On the other hand, when the EEPROM is set to the read mode, the X address decoder XD selectively sets the word line designated by the X address signal to the low level such as the ground potential of the circuit, and the other word lines + 5V. To a high level. Also, the Y address decoder Y
D selectively sets the bit line selection signal designated by the Y address signal to a high level such as + 5V, and sets the other bit line selection signals to a low level such as the ground potential of the circuit. At this time, the internal control signal SG is set to a high level such as + 5V. As a result, the selection MOSFETs Q1 to Q3 are alternatively turned on in the Y switch circuit YS, and the control MOSFETs in the memory array MARY.
Q5-Q7 are turned on all at once. As a result, when the data held in one designated memory cell QC of the memory array MARY is logical "1", in other words, the corresponding bit lines B1 to Bn are stored in the memory array MA.
Provided that the memory cell QC designated by RY is in the depletion mode having a threshold voltage of about -3 V, a minute read current of about 20 μA is selectively obtained, and the corresponding voltage signal is common. It is output to the data line CD. When the data held in the designated memory cell QC is logic "0", in other words, when the designated memory cell QC is in the enhanced mode having a threshold voltage of about 2V, the corresponding bit lines B1 to No read current is passed through Bn.

【0018】前述のように、この実施例のEEPROM
のメモリアレイMARYには、予め論理“1”の記憶デ
ータが書き込まれた2m個のダミーセルQDが設けら
れ、これらのダミーセルQDは対応するワード線W1〜
Wmが択一的にロウレベルとされることで2個ずつ同時
に選択状態とされる。このため、メモリアレイMARY
の選択されたメモリセルQCの読み出し動作にあわせ
て、対応する2個のダミーセルQDが選択状態とされ、
選択されたダミーセルQDの保持データに従った読み出
し電流がダミービット線DBに出力される。この読み出
し電流は、相当する電圧信号となり、Yスイッチ回路Y
Sの選択MOSFETQ4ならびにダミー共通データ線
DDを介してセンスアンプSAの反転入力端子に供給さ
れる。なお、上記ダミービット線DBに出力される読み
出し電流の値は、すべてのダミーセルQDの保持データ
が論理“1”とされかつダミーセルQDが2個ずつ同時
に選択状態とされることから、選択された通常のメモリ
セルQCの保持データが論理“1”である場合のビット
線B1〜Bnの読み出し電流の2分の1すなわち約10
μA程度となる。しかるに、センスアンプSAの反転入
力端子には、選択されたメモリセルQCの保持データが
論理“1”及び論理“0”である場合の読み出し信号の
中間レベルとなる安定した基準電位が得られ、これによ
ってEEPROMの読み出し動作が安定化されるものと
なる。
As described above, the EEPROM of this embodiment
Memory array MARY is provided with 2m dummy cells QD in which storage data of logic "1" is written in advance, and these dummy cells QD correspond to corresponding word lines W1 to W1.
By selectively setting Wm to the low level, two of them are simultaneously selected. Therefore, the memory array MARY
In accordance with the read operation of the selected memory cell QC, the corresponding two dummy cells QD are set to the selected state,
A read current according to the data held in the selected dummy cell QD is output to the dummy bit line DB. This read current becomes a corresponding voltage signal, and the Y switch circuit Y
It is supplied to the inverting input terminal of the sense amplifier SA through the S selection MOSFET Q4 and the dummy common data line DD. The value of the read current output to the dummy bit line DB is selected because the data held in all the dummy cells QD is logic "1" and two dummy cells QD are simultaneously selected. One half of the read current of the bit lines B1 to Bn, that is, about 10 when the data held in the normal memory cell QC is logic "1"
It becomes about μA. However, at the inverting input terminal of the sense amplifier SA, a stable reference potential, which is an intermediate level of the read signal when the data held in the selected memory cell QC is logic “1” and logic “0”, is obtained, This stabilizes the read operation of the EEPROM.

【0019】図2には、図1のEEPROMに含まれる
センスアンプSAの第1の実施例の回路図が示されてい
る。同図により、この実施例のセンスアンプSAの具体
的な回路構成と動作ならびにその特徴について説明す
る。なお、以下の回路図において、図示されるトランジ
スタ(この明細書では、バイポーラトランジスタを単に
トランジスタと略称する)は、すべてNPN型トランジ
スタである。
FIG. 2 is a circuit diagram of a first embodiment of the sense amplifier SA included in the EEPROM of FIG. The specific circuit configuration, operation, and characteristics of the sense amplifier SA of this embodiment will be described with reference to FIG. In the circuit diagrams below, all illustrated transistors (bipolar transistors are simply referred to as transistors in this specification) are NPN type transistors.

【0020】図2において、この実施例のセンスアンプ
SAは、一対の差動トランジスタT2及びT3からなる
差動回路を含む。このうち、トランジスタT2のベース
は、トランジスタT1及び定電流源S1からなる入力エ
ミッタフォロア回路を介してセンスアンプSAの反転入
力端子すなわちダミー共通データ線DDに結合され、ト
ランジスタT3のベースは、トランジスタT4及び定電
流源S3からなる入力エミッタフォロア回路を介してセ
ンスアンプSAの非反転入力端子すなわち共通データ線
CDに結合される。差動トランジスタT2及びT3のコ
レクタは、対応する負荷抵抗R1及びR2を介して回路
の電源電圧に結合され、その共通結合されたエミッタは
定電流源S2を介して回路の接地電位に結合される。な
お、回路の電源電圧は、+5Vのような正の電源電圧と
される。これにより、差動トランジスタT2及びT3
は、負荷抵抗R1及びR2ならびに定電流源S2ととも
に、それぞれのベースに読み出し信号を電圧信号でうけ
るいわゆるECL(Emitter Coupled
Logic)型差動増幅回路を構成する。このとき、ト
ランジスタT2のコレクタはこの差動増幅回路の反転出
力ノードとなり、トランジスタT3のコレクタはその非
反転出力ノードとなる。
In FIG. 2, the sense amplifier SA of this embodiment includes a differential circuit including a pair of differential transistors T2 and T3. Of these, the base of the transistor T2 is coupled to the inverting input terminal of the sense amplifier SA, that is, the dummy common data line DD via the input emitter follower circuit including the transistor T1 and the constant current source S1, and the base of the transistor T3 is connected to the transistor T4. And a non-inverting input terminal of the sense amplifier SA, that is, the common data line CD, via an input emitter follower circuit including a constant current source S3. The collectors of the differential transistors T2 and T3 are coupled to the circuit power supply voltage via the corresponding load resistors R1 and R2, and their commonly coupled emitters are coupled to the circuit ground potential via the constant current source S2. .. The power supply voltage of the circuit is a positive power supply voltage such as + 5V. Thereby, the differential transistors T2 and T3
Together with the load resistors R1 and R2 and the constant current source S2, so-called ECL (Emitter Coupled) that receives a read signal as a voltage signal to each base.
A Logic) type differential amplifier circuit is configured. At this time, the collector of the transistor T2 becomes the inverting output node of this differential amplifier circuit, and the collector of the transistor T3 becomes its non-inverting output node.

【0021】回路の電源電圧と差動トランジスタT2及
びT3のコレクタとの間には、クランプ用のダイオード
D1及びD2がそれぞれ設けられる。また、トランジス
タT2のコレクタすなわち差動増幅回路の反転出力ノー
ドは、定電流源S4とともに出力エミッタフォロア回路
を構成するトランジスタT5のベースに結合され、トラ
ンジスタT3のコレクタすなわち差動増幅回路の非反転
出力ノードは、定電流源S5とともに出力エミッタフォ
ロア回路を構成するトランジスタT6のベースに結合さ
れる。トランジスタT5及びT6のエミッタ電位は、セ
ンスアンプSAの反転出力信号RDBならびに非反転出
力信号RDとして、後段のデータ出力バッファDOBに
供給され、さらに内部制御信号OEがハイレベルとされ
ることを条件に、データ入出力端子DIOから外部に送
出される。なお、上記定電流源S1〜S5は、センスア
ンプSAがバイポーラ回路からなるとき、そのベースに
所定の定電圧を受けるバイポーラとそのエミッタ抵抗と
によって構成され、センスアンプSAがバイポーラCM
OS回路からなるとき、そのゲートに所定の定電圧を受
けるNチャンネルMOSFETによって構成される。
Clamping diodes D1 and D2 are provided between the power supply voltage of the circuit and the collectors of the differential transistors T2 and T3, respectively. The collector of the transistor T2, that is, the inverting output node of the differential amplifier circuit is coupled to the base of the transistor T5 that constitutes the output emitter follower circuit together with the constant current source S4, and the collector of the transistor T3, that is, the non-inverting output of the differential amplifier circuit. The node is coupled to the base of a transistor T6 that forms an output emitter follower circuit with the constant current source S5. The emitter potentials of the transistors T5 and T6 are supplied to the data output buffer DOB at the subsequent stage as the inverted output signal RDB and the non-inverted output signal RD of the sense amplifier SA, and further, the internal control signal OE is set to the high level. , Is output to the outside from the data input / output terminal DIO. When the sense amplifier SA is a bipolar circuit, each of the constant current sources S1 to S5 is composed of a bipolar that receives a predetermined constant voltage at its base and its emitter resistance, and the sense amplifier SA is a bipolar CM.
When it is composed of an OS circuit, it is composed of an N-channel MOSFET that receives a predetermined constant voltage at its gate.

【0022】メモリアレイMARYの選択されたメモリ
セルQCの保持データが論理“1”であるとき、対応す
るビット線B1〜Bnには約20μA程度の読み出し電
流が得られ、共通データ線CDには相当するロウレベル
の電圧信号が得られる。このとき、ダミービット線DB
には約10μA程度の読み出し電流が出力され、ダミー
共通データ線DDには相応する中間レベルの電圧信号つ
まり基準電位が得られる。共通データ線CD及びダミー
共通データ線DDの電位差は、差動トランジスタT2及
びT3からなる差動増幅回路によって急速に増幅され、
センスアンプSAの非反転及び反転出力端子に伝達され
る。その結果、センスアンプSAの非反転出力信号RD
が、回路の電源電圧からトランジスタT6のベース・エ
ミッタ電圧分だけ低い所定のハイレベルとされ、その反
転出力信号RDBが、定電流源S2から与えられる動作
電流と抵抗R1の抵抗値ならびにトランジスタT5のベ
ース・エミッタ電圧によって決まる所定のロウレベルと
される。
When the data held in the selected memory cell QC of the memory array MARY is logic "1", a read current of about 20 .mu.A is obtained on the corresponding bit lines B1 to Bn and a common data line CD is obtained. A corresponding low level voltage signal is obtained. At this time, the dummy bit line DB
A read current of about 10 μA is output to the dummy common data line DD, and a corresponding intermediate level voltage signal, that is, a reference potential is obtained on the dummy common data line DD. The potential difference between the common data line CD and the dummy common data line DD is rapidly amplified by the differential amplifier circuit including the differential transistors T2 and T3,
It is transmitted to the non-inverting and inverting output terminals of the sense amplifier SA. As a result, the non-inverted output signal RD of the sense amplifier SA
Is set to a predetermined high level which is lower than the power supply voltage of the circuit by the base-emitter voltage of the transistor T6, and its inverted output signal RDB has an operating current supplied from the constant current source S2, the resistance value of the resistor R1 and the transistor T5. It is set to a predetermined low level determined by the base-emitter voltage.

【0023】一方、メモリアレイMARYの選択された
メモリセルQCの保持データが論理“0”であると、対
応するビット線B1〜Bnには読み出し電流が流され
ず、共通データ線CDには相当するハイレベルの電圧信
号が得られる。このとき、ダミービット線DBにはやは
り約10μA程度の読み出し電流が出力され、ダミー共
通データ線DDには相応する中間レベルの基準電位が得
られる。共通データ線CD及びダミー共通データ線DD
の電位差は、差動トランジスタT2及びT3からなる差
動増幅回路によって急速に増幅され、センスアンプSA
の非反転及び反転出力端子に伝達される。その結果、セ
ンスアンプSAの非反転出力信号RDが、定電流源S2
から与えられる動作電流と抵抗R2の抵抗値ならびにト
ランジスタT6のベース・エミッタ電圧によって決まる
所定のロウレベルとされ、その反転出力信号RDBが、
回路の電源電圧からトランジスタT5のベース・エミッ
タ電圧分だけ低い所定のハイレベルとされる。
On the other hand, if the data held in the selected memory cell QC of the memory array MARY is logic "0", no read current will flow through the corresponding bit lines B1 to Bn, which corresponds to the common data line CD. A high level voltage signal is obtained. At this time, a read current of about 10 μA is also output to the dummy bit line DB, and a corresponding intermediate level reference potential is obtained on the dummy common data line DD. Common data line CD and dummy common data line DD
The potential difference between the sense amplifier SA and the sense amplifier SA is rapidly amplified by the differential amplifier circuit including the differential transistors T2 and T3.
Are transmitted to the non-inverting and inverting output terminals of the. As a result, the non-inverted output signal RD of the sense amplifier SA changes to the constant current source S2.
Is set to a predetermined low level that is determined by the operating current given by the above, the resistance value of the resistor R2 and the base-emitter voltage of the transistor T6, and its inverted output signal RDB is
It is set to a predetermined high level which is lower than the power supply voltage of the circuit by the base-emitter voltage of the transistor T5.

【0024】以上のように、この実施例のEEPROM
はナンド型セル構造とされ、指定されたメモリセルQC
から対応するビット線B1〜Bnに出力される読み出し
電流の値は約20μA程度に微小なものとされる。とこ
ろが、この実施例のEEPROMでは、読み出し信号を
増幅するセンスアンプSAが一対の差動トランジスタを
含み比較的大きな増幅率を有するECL型差動増幅回路
を基本として構成される。このため、EEPROMの読
み出し動作は、センスアンプSAにCMOSダイナミッ
ク型アンプを用いた従来のEEPROMに比較して著し
く高速化され、そのアクセスタイムは100ns台まで
短縮されるものとなる。
As described above, the EEPROM of this embodiment
Has a NAND type cell structure, and the designated memory cell QC
The value of the read current output from each of the bit lines to the corresponding bit lines B1 to Bn is as small as about 20 μA. However, in the EEPROM of this embodiment, the sense amplifier SA for amplifying the read signal is basically constructed by an ECL type differential amplifier circuit including a pair of differential transistors and having a relatively large amplification factor. Therefore, the read operation of the EEPROM is significantly faster than the conventional EEPROM using the CMOS dynamic amplifier as the sense amplifier SA, and the access time is shortened to 100 ns.

【0025】図3には、図1のEEPROMに含まれる
センスアンプSAの第2の実施例の回路図が示されてい
る。
FIG. 3 is a circuit diagram of a second embodiment of the sense amplifier SA included in the EEPROM of FIG.

【0026】図3において、この実施例のセンスアンプ
SAは、それぞれのエミッタがセンスアンプSAの非反
転出力端子つまり共通データ線CDあるいはセンスアン
プSAの反転出力端子つまりダミー共通データ線DDに
結合される一対の差動トランジスタT7及びT8を含
む。トランジスタT7及びT8のコレクタは、対応する
負荷抵抗R3及びR4を介して回路の電源電圧に結合さ
れ、そのエミッタは、さらに対応する定電流源S7及び
S8を介して回路の接地電位に結合される。トランジス
タT7及びT8のベースには、ダイオードD3及びD4
ならびに定電流源S6からなるバイアス回路によって所
定のバイアス電圧が与えられる。これにより、トランジ
スタT7及びT8は、抵抗R3及びR4ならびに定電流
源S7及びS8とともにカスコード型差動増幅回路を構
成する。このとき、トランジスタT7のコレクタはこの
差動増幅回路の反転出力ノードとなり、トランジスタT
8のコレクタはその非反転出力ノードとなる。
In FIG. 3, in the sense amplifier SA of this embodiment, each emitter is coupled to the non-inverting output terminal of the sense amplifier SA, that is, the common data line CD or the inverting output terminal of the sense amplifier SA, that is, the dummy common data line DD. A pair of differential transistors T7 and T8 are included. The collectors of the transistors T7 and T8 are coupled to the circuit power supply voltage via the corresponding load resistors R3 and R4, and their emitters are further coupled to the circuit ground potential via the corresponding constant current sources S7 and S8. .. Diodes D3 and D4 are provided at the bases of the transistors T7 and T8.
A predetermined bias voltage is applied by the bias circuit including the constant current source S6. Thus, the transistors T7 and T8 form a cascode type differential amplifier circuit together with the resistors R3 and R4 and the constant current sources S7 and S8. At this time, the collector of the transistor T7 becomes the inverting output node of this differential amplifier circuit,
The collector of 8 becomes its non-inverting output node.

【0027】回路の電源電圧と差動トランジスタT7及
びT8のコレクタとの間には、クランプ用のダイオード
D5及びD6がそれぞれ設けられる。また、トランジス
タT7のコレクタすなわち差動増幅回路の反転出力ノー
ドは、定電流源S9とともに出力エミッタフォロア回路
を構成するトランジスタT9のベースに結合され、トラ
ンジスタT8のコレクタすなわち差動増幅回路の非反転
出力ノードは、定電流源S10とともに出力エミッタフ
ォロア回路を構成するトランジスタT10のベースに結
合される。トランジスタT9及びT10のエミッタ電位
は、センスアンプSAの反転出力信号RDBならびに非
反転出力信号RDとして、後段のデータ出力バッファD
OBに供給され、さらに内部制御信号OEがハイレベル
とされることを条件に、データ入出力端子DIOから外
部に送出される。
Clamping diodes D5 and D6 are provided between the power supply voltage of the circuit and the collectors of the differential transistors T7 and T8, respectively. The collector of the transistor T7, that is, the inverting output node of the differential amplifier circuit is coupled to the base of the transistor T9 that forms the output emitter follower circuit together with the constant current source S9, and the collector of the transistor T8, that is, the non-inverting output of the differential amplifier circuit. The node is coupled to the base of a transistor T10 that forms an output emitter follower circuit with the constant current source S10. The emitter potentials of the transistors T9 and T10 are used as the inverted output signal RDB and the non-inverted output signal RD of the sense amplifier SA, and the data output buffer D in the subsequent stage
It is supplied to the OB and is sent to the outside from the data input / output terminal DIO on condition that the internal control signal OE is set to the high level.

【0028】メモリアレイMARYの選択されたメモリ
セルQCの保持データが論理“1”であるとき、共通デ
ータ線CDつまりトランジスタT7のエミッタには、対
応するビット線B1〜Bnを介して約20μA程度の読
み出し電流が得られる。このとき、ダミー共通データ線
DDつまりトランジスタT8のエミッタには、ダミービ
ット線DBを介して約10μA程度の読み出し電流が得
られる。これらの読み出し電流の差は、差動トランジス
タT7及びT8を中心とするカスコード型差動増幅回路
によって増幅され、トランジスタT7及びT8のコレク
タにおいて電圧信号となる。その結果、センスアンプS
Aの非反転出力信号RDが所定のハイレベルとされ、そ
の反転出力信号RDBが所定のロウレベルとされる。
When the data held in the selected memory cell QC of the memory array MARY is logic "1", the common data line CD, that is, the emitter of the transistor T7, is supplied with about 20 .mu.A through the corresponding bit lines B1 to Bn. Read current is obtained. At this time, a read current of about 10 μA is obtained through the dummy bit line DB in the dummy common data line DD, that is, the emitter of the transistor T8. The difference between these read currents is amplified by a cascode type differential amplifier circuit centered on the differential transistors T7 and T8, and becomes a voltage signal at the collectors of the transistors T7 and T8. As a result, the sense amplifier S
The non-inverted output signal RD of A is set to a predetermined high level, and its inverted output signal RDB is set to a predetermined low level.

【0029】一方、メモリアレイMARYの選択された
メモリセルQCの保持データが論理“0”であると、共
通データ線CDつまりトランジスタT7のエミッタに
は、読み出し電流が流されない。このとき、ダミー共通
データ線DDつまりトランジスタT8のエミッタには、
やはりダミービット線DBを介して約10μA程度の読
み出し電流が得られる。これらの読み出し電流の差は、
カスコード型差動増幅回路によって増幅され、トランジ
スタT7及びT8のコレクタにおいて電圧信号となる。
その結果、センスアンプSAの非反転出力信号RDが所
定のロウレベルとされ、その反転出力信号RDBが所定
のハイレベルとされる。
On the other hand, if the data held in the selected memory cell QC of the memory array MARY is logic "0", no read current is passed through the common data line CD, that is, the emitter of the transistor T7. At this time, the dummy common data line DD, that is, the emitter of the transistor T8,
After all, a read current of about 10 μA can be obtained through the dummy bit line DB. The difference between these read currents is
It is amplified by the cascode type differential amplifier circuit and becomes a voltage signal at the collectors of the transistors T7 and T8.
As a result, the non-inverted output signal RD of the sense amplifier SA is set to a predetermined low level and its inverted output signal RDB is set to a predetermined high level.

【0030】このように、この実施例のセンスアンプS
Aは、一対の差動トランジスタを含み比較的大きな増幅
率を有するカスコード型差動増幅回路を基本として構成
されるため、EEPROMの読み出し動作は、前記第1
の実施例と同様に、著しく高速化され、相応してそのア
クセスタイムが短縮される。
As described above, the sense amplifier S of this embodiment is
Since A is based on a cascode type differential amplifier circuit including a pair of differential transistors and having a relatively large amplification factor, the read operation of the EEPROM is the same as that of the first embodiment.
As in the previous embodiment, it is significantly faster and its access time is correspondingly shortened.

【0031】以上の実施例に示されるように、この発明
をナンド型セル構造のEEPROMに適用することで、
次のような作用効果が得られる。すなわち、 (1)ナンド型セル構造を採るEEPROM等のセンス
アンプを、バイポーラ回路又はバイポーラCMOS回路
からなるECL型又はカスコード型差動増幅回路を基本
として構成することで、センスアンプの増幅率を著しく
高め、その読み出し信号の増幅動作を高速化できるとい
う効果が得られる。 (2)上記(1)項において、EEPROMのメモリア
レイに、通常のメモリセルの倍数のダミーセルが直列接
続されてなりセンスアンプに所定の基準電位を与えるダ
ミービット線を設けることで、センスアンプSAに安定
した基準電位を供給し、その増幅動作を安定化できると
いう効果が得られる。 (3)上記(1)項及び(2)項により、特にナンド型
セル構造を採るEEPROM等の読み出し動作を安定化
しつつ高速化し、そのアクセスタイムを例えば100n
s台まで高速化できるという効果が得られる。
As shown in the above embodiments, by applying the present invention to an EEPROM having a NAND cell structure,
The following effects can be obtained. That is, (1) by constructing a sense amplifier such as an EEPROM having a NAND cell structure based on an ECL type or cascode type differential amplifier circuit composed of a bipolar circuit or a bipolar CMOS circuit, the amplification factor of the sense amplifier is significantly increased. It is possible to obtain the effect that the read signal can be increased and the amplification operation of the read signal can be speeded up. (2) In the above item (1), a dummy bit line is provided in the memory array of the EEPROM, the dummy cells being a multiple of the number of normal memory cells connected in series to provide a sense amplifier with a dummy bit line. The effect that the stable reference potential is supplied to and the amplification operation can be stabilized is obtained. (3) According to the above items (1) and (2), particularly, the read operation of the EEPROM or the like having the NAND type cell structure is stabilized and speeded up, and its access time is, for example, 100 n.
The effect that the speed can be increased up to s is obtained.

【0032】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、この発明は、上記実
施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない
範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例え
ば、図1において、EEPROMのメモリアレイMAR
Yを構成するメモリセルQCは、直列形態とされた所定
数のメモリセルを単位として組み合わせることができる
し、MNOS以外によって構成されるものであってもよ
い。メモリアレイMARYは、同様な複数のメモリマッ
ト又はサブメモリアレイに分割することができる。EE
PROMは、複数ビットの記憶データを同時に入力又は
出力するいわゆる多ビット構成とされるものであっても
よいし、そのブロック構成やワード線及びビット線選択
信号ならびに各内部制御信号等の論理レベルならびにそ
の絶対値は、この実施例による制約を受けない。さら
に、図2及び図3に示されるセンスアンプSAの具体的
な構成やトランジスタ及びMOSFETの導電型ならび
に電源電圧の極性及び絶対値等、種々の実施形態を採り
うる。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say. For example, referring to FIG. 1, an EEPROM memory array MAR
The memory cells QC forming Y can be combined with a predetermined number of memory cells in a serial form as a unit, or may be composed of other than MNOS. The memory array MARY can be divided into a plurality of similar memory mats or sub memory arrays. EE
The PROM may have a so-called multi-bit configuration that inputs or outputs a plurality of bits of stored data at the same time, and its block configuration and word lines and bit line selection signals as well as logic levels of internal control signals and the like. Its absolute value is not limited by this embodiment. Further, various embodiments such as a specific configuration of the sense amplifier SA shown in FIGS. 2 and 3, conductivity types of transistors and MOSFETs, and polarities and absolute values of power supply voltages can be adopted.

【0033】以上の説明では、主として本発明者によっ
てなされた発明をその背景となった利用分野であるEE
PROMに適用した場合について説明したが、それに限
定されるものではなく、例えば、マスクROM(Rea
d Only Memory)やEPROM(UV E
rasable and ProgramableRe
ad Only Memory)等にも適用できる。こ
の発明は、少なくともそのメモリセルがMOSFETを
基本として構成されかつ読み出し信号レベルが比較的小
さな読み出し専用の半導体記憶装置に広く適用できる。
In the above description, EE, which is the field of application of the invention mainly made by the present inventor, was the background.
Although the case of application to a PROM has been described, the present invention is not limited to this, and for example, a mask ROM (Rea
d Only Memory) and EPROM (UV E
rasable and ProgrammableRe
It is also applicable to ad only memory). The present invention can be widely applied to read-only semiconductor memory devices in which at least the memory cell is basically composed of MOSFET and the read signal level is relatively small.

【0034】[0034]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、ナンド型セル構造を採るE
EPROM等のセンスアンプを、バイポーラ回路又はバ
イポーラCMOS回路からなるECL型又はカスコード
型差動増幅回路を基本として構成し、そのメモリアレイ
に、通常のメモリセルの倍数のダミーセルが直列接続さ
れてなりセンスアンプに所定の基準電位を与えるダミー
ビット線を設けることで、センスアンプの増幅率を著し
く高めその増幅動作を高速化できるとともに、ダミービ
ット線により安定した基準電位を発生し、センスアンプ
の動作を安定化できる。その結果、特にナンド型セル構
造を採るEEPROM等の読み出し動作を安定化しつつ
高速化し、そのアクセスタイムを例えば100ns台ま
で高速化できる。
The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, E which adopts the NAND type cell structure
A sense amplifier such as an EPROM is basically configured by an ECL-type or cascode-type differential amplifier circuit including a bipolar circuit or a bipolar CMOS circuit, and dummy cells in multiples of normal memory cells are connected in series to the memory array. By providing a dummy bit line that gives a predetermined reference potential to the amplifier, the amplification factor of the sense amplifier can be significantly increased and its amplification operation can be speeded up, and a stable reference potential is generated by the dummy bit line to improve the sense amplifier operation. Can be stabilized. As a result, particularly, the read operation of the EEPROM or the like having the NAND type cell structure is stabilized and speeded up, and the access time can be speeded up to, for example, 100 ns.

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

【図1】この発明が適用されたEEPROMの一実施例
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an EEPROM to which the invention is applied.

【図2】図1のEEPROMに含まれるセンスアンプの
第1の実施例を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a first embodiment of a sense amplifier included in the EEPROM of FIG.

【図3】図1のEEPROMに含まれるセンスアンプの
第2の実施例を示す回路図である。
3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the sense amplifier included in the EEPROM of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

MARY・・・メモリアレイ、YS・・・Yスイッチ回
路、XD・・・Xアドレスデコーダ、YD・・・Yアド
レスデコーダ、WA・・・ライトアンプ、SA・・・セ
ンスアンプ、DIB・・・データ入力バッファ、DOB
・・・データ出力バッファ。QC・・・メモリセル、Q
D・・・ダミーセル、Q1〜Q8・・・NチャンネルM
OSFET、Q11〜Q12・・・PチャンネルMOS
FET。T1〜T10・・・NPN型バイポーラトラン
ジスタ、D1〜D6・・・ダイオード、R1〜R4・・
・抵抗、S1〜S10・・・定電流源。
MARY ... memory array, YS ... Y switch circuit, XD ... X address decoder, YD ... Y address decoder, WA ... write amplifier, SA ... sense amplifier, DIB ... data Input buffer, DOB
... Data output buffer. QC ... memory cell, Q
D ... Dummy cell, Q1 to Q8 ... N channel M
OSFET, Q11 to Q12 ... P-channel MOS
FET. T1 to T10 ... NPN type bipolar transistors, D1 to D6 ... Diodes, R1 to R4 ...
-Resistance, S1 to S10 ... Constant current source.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 29/792 8225−4M H01L 29/78 371 (72)発明者 佐藤 克之 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 宮沢 一幸 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Internal reference number FI Technical indication H01L 29/792 8225-4M H01L 29/78 371 (72) Inventor Katsuyuki Sato 2326 Imai, Ome, Tokyo Address Hitachi, Ltd. Device Development Center (72) Inventor Kazuyuki Miyazawa 2326 Imai, Ome, Tokyo Metropolitan Area Hitachi, Ltd. Device Development Center

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 読み出しのみあるいは読み出しとプログ
ラム又は消去及びプログラムとが可能なメモリセルが格
子状に配置されてなるメモリアレイと、バイポーラ回路
又はバイポーラCMOS回路からなるセンスアンプとを
具備することを特徴とする半導体記憶装置。
1. A memory array in which memory cells that can be read only or read and programmed or erased and programmed are arranged in a grid, and a sense amplifier including a bipolar circuit or a bipolar CMOS circuit. And semiconductor memory device.
【請求項2】 上記センスアンプは、一対の差動トラン
ジスタを含みかつ読み出し信号を上記差動トランジスタ
のベースに電圧信号として受けるECL型センスアンプ
であることを特徴とする請求項1の半導体記憶装置。
2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the sense amplifier is an ECL type sense amplifier including a pair of differential transistors and receiving a read signal as a voltage signal at the base of the differential transistor. ..
【請求項3】 上記センスアンプは、一対の差動トラン
ジスタを含みかつ読み出し信号を上記差動トランジスタ
のエミッタに電流信号として受けるカスコード型センス
アンプであることを特徴とする請求項1の半導体記憶装
置。
3. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the sense amplifier is a cascode type sense amplifier including a pair of differential transistors and receiving a read signal as a current signal in an emitter of the differential transistor. ..
【請求項4】 上記半導体記憶装置は、ナンド型セル構
造のEEPROMであることを特徴とする請求項1,請
求項2又は請求項3の半導体記憶装置。
4. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the semiconductor memory device is an EEPROM having a NAND cell structure.
【請求項5】 上記EEPROMは、通常のメモリセル
の倍数のダミーセルが直列接続されてなり上記センスア
ンプに所定の基準電位を与えるダミービット線を含むも
のであることを特徴とする請求項4の半導体記憶装置。
5. The semiconductor memory according to claim 4, wherein the EEPROM includes a dummy bit line in which a plurality of dummy cells of a normal memory cell are connected in series and which applies a predetermined reference potential to the sense amplifier. apparatus.
JP27833491A 1991-09-30 1991-09-30 Semiconductor memory Pending JPH0594699A (en)

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JP2005508094A (en) * 2001-10-31 2005-03-24 サンディスク コーポレイション Multi-state non-volatile IC memory system using dielectric storage elements

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