JP2000195278A - Nonvolatile ferroelectric memory - Google Patents

Nonvolatile ferroelectric memory

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JP2000195278A
JP2000195278A JP11364055A JP36405599A JP2000195278A JP 2000195278 A JP2000195278 A JP 2000195278A JP 11364055 A JP11364055 A JP 11364055A JP 36405599 A JP36405599 A JP 36405599A JP 2000195278 A JP2000195278 A JP 2000195278A
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JP
Japan
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bit line
nmos transistor
transistor
main
global bit
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JP11364055A
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Japanese (ja)
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Kifuku Kyo
煕 福 姜
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SK Hynix Inc
Original Assignee
Hyundai Electronics Industries Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent deterioration of a reference cell due to excess accessings and to prolong service life of an element by making the number of access times of the reference cell and a main cell the same. SOLUTION: Main local bit lines, corresponding to respective main global bit lines, are arranged in respective sub-cell array parts. Switching elements SW11, SW12, etc., are arranged between the main local bit lines and the main global bit lines. Similarly in the case of reference global bit lines BLRG-1, BLRG-12, etc., respective reference local bit lines BLLR1-1, BLLR2-1, etc., BLLR1-2, BLLR2-2, etc., are connected to both bit lines via the switching elements SWR11, SWR12, etc. The optional sub-cell array part among the sub- cell array parts 61-1, 61-2, etc., is selected, and the main local bit line is connected to the main global bit line.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体メモリ装置に
関し、特に、不揮発性強誘電体メモリ装置に関するもの
である。
The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly, to a nonvolatile ferroelectric memory device.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般的に、半導体記憶素子として多く使
用されているDRAM程度のデータ処理速度を有し、電
源のオフ時にもデータが保存される強誘電体メモリ、即
ち、FRAM(Ferroelectrc Random Access Memory)が
次世代の記憶素子として注目を浴びている。FRAMは
DRAMとほとんど同じ構造の記憶素子であり、キャパ
シタの材料として強誘電体を使用し、強誘電体の特性で
ある高い残留分極を用いたものである。このような残留
分極特性により、電界を除去してもデータは無くならな
い。
2. Description of the Related Art Generally, a ferroelectric memory which has a data processing speed comparable to that of a DRAM widely used as a semiconductor memory element and stores data even when a power supply is turned off, that is, a ferroelectric random access memory (FRAM). Memory) is attracting attention as a next-generation storage element. An FRAM is a storage element having almost the same structure as a DRAM, and uses a ferroelectric as a material of a capacitor and uses high remanent polarization, which is a characteristic of the ferroelectric. Due to such remanent polarization characteristics, data is not lost even when the electric field is removed.

【0003】図1は一般的な強誘電体のヒステリーシス
ルーフを示す特性図である。図1のように、電界により
誘起された分極が電界を除去しても、残留分極(又は自
発分極)の存在によって、消滅されずに一定量(d、a
状態)を維持しているのが分かる。d,a状態をそれぞ
れ1、0に対応させ記憶素子として応用したのである。
FIG. 1 is a characteristic diagram showing a general ferroelectric hysteresis roof. As shown in FIG. 1, even when the polarization induced by the electric field removes the electric field, a certain amount (d, a)
State) is maintained. The d and a states corresponded to 1 and 0, respectively, and were applied as storage elements.

【0004】以下、従来の技術による不揮発性強誘電体
メモリ素子を添付図面を参照して説明する。図2は、二
つの単位セルからなった従来の不揮発性強誘電体メモリ
の構成図である。一方向に形成されたワードライン(W
/L)と、ワードライン(W/L1)と並んで形成され
たプレートワードライン(P/L)(以下、”プレート
ライン”と称する)と、ワードライン(W/L)及びプ
レートライン(P/L)に交差する方向に形成された複
数のビットライン(..,Bit_n,Bit_n+
1,...)とを有し、各ビットラインとワードライン
(W/L)及びプレートライン(P/L)との間に単位
セル(C111,C121,...)が形成される。即
ち、単位セルは一つのトランジスタ(T1)と一つの強
誘電体キャパシタ(FC1)からなる。
Hereinafter, a conventional nonvolatile ferroelectric memory device will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 2 is a configuration diagram of a conventional nonvolatile ferroelectric memory including two unit cells. Word lines (W) formed in one direction
/ L), a plate word line (P / L) formed alongside the word line (W / L1) (hereinafter, referred to as “plate line”), a word line (W / L) and a plate line (P). / L) and a plurality of bit lines (..., Bit_n, Bit_n +
1,. . . ), And unit cells (C111, C121,...) Are formed between each bit line and the word line (W / L) and plate line (P / L). That is, the unit cell includes one transistor (T1) and one ferroelectric capacitor (FC1).

【0005】このような従来の強誘電体メモリ装置によ
る駆動回路を以下に説明する。図3は従来の強誘電体メ
モリ素子を駆動するための駆動回路を示す。従来の1T
/1C構造の強誘電体メモリを駆動する駆動回路は、参
照電圧を発生する基準電圧発生部1と;複数のトランジ
スタ(Q1〜Q4)、キャパシタ(C1)等からなり、
隣接した二つのビットラインの参照電圧を安定化させる
参照電圧安定化部2と;複数のトランジスタ(Q6〜Q
7)、キャパシタ(C2〜C3)等からなり、隣接した
ビットラインにそれぞれロジック値「1」と「0」の参
照電圧を格納している第1参照電圧格納部3と;トラン
ジスタQ5からなり、隣接した二つのビットラインを等
電位化させる第1等化部4と;互いに異なるワードライ
ン及びプレートラインに連結されデータを格納する第1
メインセルアレイ部5と;複数のトランジスタ(Q10
〜Q15)、P−センスアンプ(PSA)などからな
り、第1メインセルアレイ部5の複数のセルのうちワー
ドラインにより選択されたセルのデータをセンシングす
る第1センスアンプ部6と;互いに異なるワードライン
及びプレートラインに連結され、データを格納する第2
メインセルアレイ部7と;複数のトランジスタ(Q28
〜Q29)及びキャパシタ(C9〜C10)などからな
り、隣接したビットラインにそれぞれロジック値「1」
と「0」の参照電圧を格納している第2参照電圧格納部
8と;複数のトランジスタ(Q16〜Q25)、Nーセ
ンスアンプ(NSA)等からなり、第2メインセルアレ
イ部7のデータをセンシングして出力する第2センスア
ンプ部9とを含む。
A driving circuit using such a conventional ferroelectric memory device will be described below. FIG. 3 shows a driving circuit for driving a conventional ferroelectric memory element. Conventional 1T
A drive circuit for driving a ferroelectric memory having a / 1C structure includes a reference voltage generation unit 1 for generating a reference voltage; a plurality of transistors (Q1 to Q4); a capacitor (C1);
A reference voltage stabilizing unit 2 for stabilizing the reference voltages of two adjacent bit lines; and a plurality of transistors (Q6 to Q6)
7) a first reference voltage storage unit 3 including capacitors (C2 to C3) and the like and storing reference voltages of logic values “1” and “0” in adjacent bit lines, respectively; and a transistor Q5; A first equalizing unit 4 for equalizing two adjacent bit lines; a first equalizing unit 4 connected to different word lines and plate lines to store data;
A plurality of transistors (Q10
To Q15), a first sense amplifier unit 6 comprising a P-sense amplifier (PSA) and sensing data of a cell selected by a word line among a plurality of cells of the first main cell array unit 5; A second line connected to the line and plate line for storing data
A plurality of transistors (Q28);
To Q29) and capacitors (C9 to C10).
And a second reference voltage storage unit 8 storing a reference voltage of “0”; a plurality of transistors (Q16 to Q25), an N-sense amplifier (NSA), and the like, for sensing data of the second main cell array unit 7. And a second sense amplifier section 9 for outputting the data.

【0006】このように構成された従来の強誘電体メモ
リ素子によるデータの入出力動作は次のようである。図
4は、従来の技術による強誘電体メモリ素子の書込みモ
ードの動作を示すタイミング図であり、図5は、読み出
しモードの動作を示すタイミング図である。まず、書込
みモードの場合、外部から印加されるチップイネーブル
信号(CSBpad)がハイからローに活性化され、同
時にライトイネーブル信号(WEBpad)をハイから
ローに印加すると書込みモードが始まる。次いで、書込
みモードからのアドレスのデコードが始まると、ワード
ラインに印加されるパルスが「ロー」から「ハイ」に転
移し、セルが選択される。このように、ワードラインが
「ハイ」状態を維持している区間で、プレートラインに
は順に一定区間の「ハイ」信号と一定区間の「ロー」信
号が印加される。そして、選択セルにロジック値「1」
又は「0」を書くために、ビットラインにライトイネー
ブル信号(WEBpad)に同期される「ハイ」又は
「ロー」信号を印加する。即ち、ビットラインに「ハ
イ」信号を印加し、ワードラインに印加される信号が
「ハイ」状態の区間で、プレートラインに印加される信
号が「ロー」であれば、強誘電体キャパシタにはロジッ
ク値「1」が記録される。そして、ビットラインに「ロ
ー」信号を印加し、プレートラインに印加される信号が
「ハイ」信号であれば、強誘電体キャパシタにはロジッ
ク値「0」が記録される。
The data input / output operation of the conventional ferroelectric memory device having the above-described structure is as follows. FIG. 4 is a timing chart showing an operation in a write mode of a conventional ferroelectric memory device, and FIG. 5 is a timing chart showing an operation in a read mode. First, in the write mode, the chip enable signal (CSBpad) applied from the outside is activated from high to low, and at the same time, the write mode starts when the write enable signal (WEBpad) is applied from high to low. Next, when the decoding of the address from the write mode starts, the pulse applied to the word line transitions from “low” to “high”, and the cell is selected. As described above, in the section in which the word line maintains the "high" state, the "high" signal of the fixed section and the "low" signal of the fixed section are sequentially applied to the plate line. Then, the logic value “1” is set in the selected cell.
Alternatively, a “high” or “low” signal synchronized with a write enable signal (WEBpad) is applied to the bit line to write “0”. In other words, when a "high" signal is applied to the bit line and the signal applied to the word line is in the "high" state and the signal applied to the plate line is "low", the ferroelectric capacitor is A logic value "1" is recorded. When a "low" signal is applied to the bit line and the signal applied to the plate line is a "high" signal, a logic value "0" is recorded in the ferroelectric capacitor.

【0007】このような書込みモードの動作でセルに格
納されたデータを読み出すための動作は次のようであ
る。まず、外部でチップイネーブル信号(CSBpa
d)を「ハイ」から「ロー」に活性化させると、該ワー
ドラインが選択される前に、全てのビットラインは等化
信号により「ロー」電圧に等電位される。
An operation for reading data stored in a cell in such a write mode operation is as follows. First, a chip enable signal (CSBpa) is externally provided.
When d) is activated from "high" to "low", all bit lines are equipotentially set to "low" voltage by the equalization signal before the word line is selected.

【0008】即ち、図3で、等化部4に「ハイ」信号を
印加し、トランジスタ(Q18,Q19)に「ハイ」信
号を印加すると、ビットラインはトランジスタ(Q1
9)を通して接地されるので、低電圧(Vss)に等電
圧される。そして、トランジスタ(Q5,Q18,Q1
9)をオフとし各ビットラインを非活性化させた後、ア
ドレスをデコードし、デコードされたアドレスによって
該ワードラインには”ロー"信号が「ハイ」信号に遷移
され該セルを選択する。選択されたセルのプレートライ
ンに「ハイ」信号を印加し、強誘電体メモリに格納され
たロジック値「1」に相応のデータを破壊させる。も
し、強誘電体メモリにロジック値「0」が格納されてい
れば、それに相応のデータは破壊されない。
That is, in FIG. 3, when a "high" signal is applied to the equalizing section 4 and a "high" signal is applied to the transistors (Q18, Q19), the bit line becomes the transistor (Q1).
Since it is grounded through 9), it is equalized to a low voltage (Vss). Then, the transistors (Q5, Q18, Q1)
After turning off 9) to deactivate each bit line, the address is decoded, and the "low" signal is transited to the "high" signal in the word line by the decoded address to select the cell. A "high" signal is applied to the plate line of the selected cell to destroy data corresponding to the logic value "1" stored in the ferroelectric memory. If a logic value "0" is stored in the ferroelectric memory, the corresponding data is not destroyed.

【0009】このように、破壊されたデータと破壊され
ていないデータは、のようなヒステリシスループの原理
によって相違な値を出力し、センスアンプはロジック値
「1」又は「0」をセンシングする。即ち、データが破
壊された場合は、図1のヒステリシスループでのよう
に、dからfに変更される場合であり、データが破壊さ
れてない場合は、aからfに変更される場合である。従
って、一定時間後にセンスアンプがイネーブルされる
と、データが破壊された場合は、増幅されてロジック値
「1」を出力し、データが破壊されていない場合は、ロ
ジック値「0」を出力する。
As described above, the destroyed data and the undestructed data output different values according to the principle of the hysteresis loop as described above, and the sense amplifier senses a logic value "1" or "0". That is, when the data is destroyed, the data is changed from d to f as in the hysteresis loop of FIG. 1, and when the data is not destroyed, the data is changed from a to f. . Therefore, when the sense amplifier is enabled after a predetermined time, if the data is destroyed, it is amplified and outputs a logic value "1", and if the data is not destroyed, a logic value "0" is output. .

【0010】このようにセンスアンプでデータを出力し
た後には、破壊されたデータを元のデータに戻必要があ
るが、そのために、ワードラインに「ハイ」信号を印加
した状態でプレートラインを「ハイ」から「ロー」に不
活性化させる。
After the data is output by the sense amplifier in this manner, it is necessary to restore the destroyed data to the original data. For this purpose, the plate line is set to the "high" state while the "high" signal is applied to the word line. Inactivate from "high" to "low".

【0011】このような1T/1C構造を有する従来の
強誘電体メモリ素子においては、データの入出力動作
時、参照セルがメインセルより多く動作しなければなら
ない。
In the conventional ferroelectric memory device having such a 1T / 1C structure, at the time of data input / output operation, the number of reference cells must be larger than that of the main cell.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の強誘電
体メモリ装置は、次のような問題点があった。強誘電体
膜の特性がいまだ完璧でない状態で、一つの参照セルが
メインセルより約数百倍以上も多く読み込み動作に使用
されるように構成されており、そのため参照セルはメイ
ンセルより多く動作しなければならない。そのゆえ、参
照セルの特性が急激に悪化し、参照電圧が安定しくな
る。これは素子の動作特性を悪化させ、寿命を短縮させ
る。
The above-mentioned conventional ferroelectric memory device has the following problems. In the state where the characteristics of the ferroelectric film are not yet perfect, one reference cell is configured to be used for reading operation more than several hundred times more than the main cell, so that the reference cell operates more than the main cell. Must. Therefore, the characteristics of the reference cell rapidly deteriorate, and the reference voltage becomes stable. This degrades the operating characteristics of the device and shortens its life.

【0013】本発明は、上記の従来技術の問題点を解決
するために成されたもので、メインセルと参照セルとの
アクセスされる数をほぼ同じくすることにより、参照セ
ルによるビットライン誘導電圧とメインセルによるビッ
トライン誘導電圧とを一定に維持させて動作の特性を向
上させ、寿命を延長させることができる不揮発性強誘電
体メモリ装置を提供することが目的である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art. By making the number of accesses of a main cell and a reference cell substantially equal, the bit line induced voltage by the reference cell is reduced. It is an object of the present invention to provide a nonvolatile ferroelectric memory device in which the operation characteristics are improved by maintaining the bit line induced voltage by the main cell constant and the life is extended.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の不揮発性強誘電体メモリ装置は、複数のサ
ブセルアレイと、各サブセルアレイを横切る方向に形成
される複数のメイングローバルビットライン及び少なく
とも一対の参照グローバルビットラインと、各メイング
ローバルビットライン及び参照グローバルビットライン
に対応して形成されるメインローカルビットライン及び
参照ローカルビットラインと、各ローカルビットライン
と該グローバルビットラインの間に構成されるスイッチ
ング素子とを含むメインセルアレイ部;メインセルアレ
イ部の下部又は上部に形成され、一対の参照グローバル
ビットラインのうち、一ビットラインを通して印加され
る信号をセンシングして参照電圧を出力する参照センス
アンプで構成される参照ビットライン制御部;参照ビッ
トライン制御部の一側に形成され、メイングローバルビ
ットラインごとに連結され参照電圧を受けて該グローバ
ルビットラインを通して印加される信号をセンシングす
る複数のメインセンスアンプで構成されるメインビット
ライン制御部;メインセルアレイ部の一側に形成され、
セル選択のための駆動信号を出力するワードライン駆動
部;そしてメインセルアレイ部の他の一側に形成され、
ワードライン駆動部の駆動信号と共にセル選択のための
駆動信号を出力するプレートライン駆動部を含むことを
特徴とする。
According to the present invention, there is provided a nonvolatile ferroelectric memory device comprising: a plurality of sub-cell arrays; and a plurality of main global bits formed in a direction crossing each of the sub-cell arrays. A line and at least one pair of reference global bit lines, a main local bit line and a reference local bit line formed corresponding to each main global bit line and the reference global bit line, and between each local bit line and the global bit line. A main cell array unit including a switching element configured to sense a signal applied through one bit line of a pair of reference global bit lines and output a reference voltage. Consists of a reference sense amplifier A reference bit line controller; a plurality of main sense amplifiers formed on one side of the reference bit line controller and connected to each main global bit line to receive a reference voltage and sense a signal applied through the global bit line; A main bit line control unit formed on one side of a main cell array unit;
A word line driving unit for outputting a driving signal for cell selection; and a word line driving unit formed on another side of the main cell array unit,
A plate line driving unit that outputs a driving signal for cell selection together with a driving signal of the word line driving unit is included.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の不揮発性強誘電体
メモリ装置を添付図面に基づき説明する。図6は、本発
明の第1実施形態による不揮発性強誘電体メモリ装置に
よるセルアレイを示すブロック構成図である。なお、本
明細書において左右、上下などの方向を示す用語は単に
図面上のもので、絶対的な方向を示すものではない。図
6に示すように、メインセルアレイ部61と,メインセ
ルアレイ部61の左側に配置されたワードライン駆動部
63と,メインセルアレイ部61の右側に配置されたプ
レートライン駆動部65と、メインセルアレイ部61の
下側に配置されたメインビットライン制御部67と,メ
インビットライン制御部67の右側に配置された参照ビ
ットライン制御部69とを含む。ここで、メインセルア
レイ部61は、内部的にまた複数のセルアレイを含んで
いる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a nonvolatile ferroelectric memory device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 6 is a block diagram showing a cell array of the nonvolatile ferroelectric memory device according to the first embodiment of the present invention. In this specification, terms indicating directions such as left, right, up, and down are only on the drawings and do not indicate absolute directions. As shown in FIG. 6, a main cell array section 61, a word line driving section 63 disposed on the left side of the main cell array section 61, a plate line driving section 65 disposed on the right side of the main cell array section 61, and a main cell array section It includes a main bit line controller 67 disposed below 61 and a reference bit line controller 69 disposed on the right side of the main bit line controller 67. Here, the main cell array unit 61 internally includes a plurality of cell arrays.

【0016】この図6の構成を繰り返して構成すると図
7のような構造となる。
When the structure shown in FIG. 6 is repeated, the structure shown in FIG. 7 is obtained.

【0017】一方、図8は、本発明によるメインセルア
レイ部の詳細構成図であり、前述したように、メインセ
ルアレイ部は複数のセルアレイ部(以下、「サブセルア
レイ部」)で構成される。このようにメインセルアレイ
部は、多数のサブセルアレイ部(61_1、61_2,
61_3,...61_n)からなり、二つのサブセル
アレイ部が同時に活性化されることはない。
FIG. 8 is a detailed block diagram of the main cell array section according to the present invention. As described above, the main cell array section is composed of a plurality of cell array sections (hereinafter, "sub-cell array section"). As described above, the main cell array section includes a number of sub cell array sections (61_1, 61_2,
61_3,. . . 61_n), and the two sub-cell array units are not activated simultaneously.

【0018】図9は、図8をより詳細に示す図面であ
る。図9に示すように、各サブセルアレイ部(61_
1,61_2,...)を横切って複数のグローバルビ
ットライン(BLG_n,BLG_n+1,...)が
形成されている。そして、各サブセルアレイ部(61_
1,61_2,...)内には、各グローバルビットラ
イン(BLG_n,BLGn+1,...)それぞれ接
続するようにローカルビットライン(BLL1_n,
BLL2_n,..., BLLn_n)が形成されて
いる。そして、それぞれのローカルビットラインは、ス
イッチング素子(SW11,SW12,...SW1
n)(SW21,SW22,...SW2n)(SWn
1,SWn2,...SWnn)を介してグローバルビ
ットラインに接続されている。
FIG. 9 is a diagram showing FIG. 8 in more detail. As shown in FIG. 9, each subcell array unit (61_
1, 61_2,. . . ), A plurality of global bit lines (BLG_n, BLG_n + 1,...) Are formed. Then, each subcell array unit (61_
1, 61_2,. . . ), Local bit lines (BLL1_n, BLG_n, BLGn + 1,...) Are connected to the respective global bit lines (BLG_n, BLGn + 1,.
BLL2_n,. . . , BLLn_n) are formed. Each local bit line is connected to a switching element (SW11, SW12,... SW1).
n) (SW21, SW22, ... SW2n) (SWn
1, SWn2,. . . SWnn) to the global bit line.

【0019】図10は一つのサブセルアレイ部をより詳
細に示すものである。図10に示すように、ワードライ
ン(W/L)とプレートライン(P/L)からなるワー
ドライン対が多数平行に配置されている。そして、ワー
ドライン(W/L1,P/L1,...W/Ln,P/
Ln)対と交差する方向に複数のグローバルビットライ
ン(...,BLG_n,BLG_n+1,...)が
形成されている。前述のように、これらのグローバルビ
ットラインにはローカルビットライン(...BLL1
_n、BLL1_n+1...)がスイッチング素
子(...SW11,SW12...)を介して平行に
配置されている。それぞれのローカルビットラインに
は、ワードライン(W/L)とプレートライン(P/
L)とからなるワードライン対ごとに、単位セル(C1
11,C112,....C11n/C121,C12
2,....C12n/C1n1,C1n2,....
C1nn)が連結される。スイッチング素子は、サブセ
ルアレイにおけるローカルビットラインの終端とグロー
バルビットラインの間に接続されている。このスイッチ
ング素子は、ローカルビットラインに連結された複数の
セルの選択されたセルのデータをグローバルビットライ
ンに伝達する。
FIG. 10 shows one sub-cell array section in more detail. As shown in FIG. 10, a large number of word line pairs including word lines (W / L) and plate lines (P / L) are arranged in parallel. Then, the word lines (W / L1, P / L1,... W / Ln, P /
Ln) A plurality of global bit lines (..., BLG_n, BLG_n + 1, ...) are formed in a direction intersecting with the pair. As described above, these global bit lines include local bit lines (... BLL1).
_N, BLL1_n + 1. . . ) Are arranged in parallel via switching elements (... SW11, SW12...). Each local bit line has a word line (W / L) and a plate line (P /
L) and a unit cell (C1)
11, C112,. . . . C11n / C121, C12
2,. . . . C12n / C1n1, C1n2,. . . .
C1nn) are connected. The switching element is connected between the end of the local bit line and the global bit line in the sub-cell array. The switching device transmits data of a selected cell among a plurality of cells connected to the local bit line to the global bit line.

【0020】上記のように構成されたサブアレイ部でセ
ルを選択する過程を以下に説明する。前述のように、メ
インセルアレイ部は図10の構成のサブセルアレイ部の
反復的な構成で形成されている。
The process of selecting a cell in the sub-array section configured as described above will be described below. As described above, the main cell array section is formed by repeating the sub cell array section having the configuration shown in FIG.

【0021】このような複数のサブセルアレイ部のう
ち、一つのサブセルアレイ部のみが活性化されるが、そ
の際一対のワードライン(W/L)及びプレートライン
(P/L)が活性化される。したがって、ある一対のワ
ードライン及びプレートラインが活性化されると、活性
化されたワードライン(W/L)及びプレートライン
(P/L)に連結された単位セルのデータが、ローカル
ビットラインを通してグローバルビットラインに伝達さ
れる。グローバルビットラインは、スイッチング素子を
通じてローカルビットラインから伝達されたセルのデー
タをビットライン制御部(図示しない)へ伝達する。ビ
ットライン制御部には、各グローバルビットラインごと
にセンスアンプ(図示しない)が連結されている。した
がって、複数のセンスアンプのうち、一つのセンスアン
プから出力されるデータのみがデータラインを通して外
部に出力される。
Of the plurality of sub cell array sections, only one sub cell array section is activated. At this time, a pair of word lines (W / L) and plate lines (P / L) are activated. You. Therefore, when a certain pair of word lines and plate lines are activated, data of the unit cells connected to the activated word lines (W / L) and plate lines (P / L) are transmitted through the local bit lines. It is transmitted to the global bit line. The global bit line transmits cell data transmitted from the local bit line through the switching device to a bit line controller (not shown). A sense amplifier (not shown) is connected to the bit line control unit for each global bit line. Therefore, only data output from one of the plurality of sense amplifiers is output to the outside through the data line.

【0022】図11は図10の「A」部分をより詳細に
図示したもので、ワードライン(W/L)とプレートラ
イン(P/L)、そしてローカルビットラインの間にそ
れぞれ単位セルが構成され、ローカルビットラインの終
端には、スイッチング素子が連結され、グローバルビッ
トラインに連結されることを表している。単位セルは、
一つのトランジスタと一つの強誘電体キャパシタとで構
成され、各トランジスタのゲートはワードラインに連結
され、強誘電体キャパシタの一方の端子はトランジスタ
のドレイン(又はソース)と連結され、他方の端子はプ
レートラインに連結されている。
FIG. 11 shows the "A" portion of FIG. 10 in more detail, and a unit cell is formed between a word line (W / L), a plate line (P / L), and a local bit line. The switching element is connected to the end of the local bit line, and is connected to the global bit line. The unit cell is
It is composed of one transistor and one ferroelectric capacitor, the gate of each transistor is connected to a word line, one terminal of the ferroelectric capacitor is connected to the drain (or source) of the transistor, and the other terminal is Connected to the plate line.

【0023】図12は図6の詳細構成図であり、メイン
セルアレイ部61とメインビットライン制御部67及び
参照ビットライン制御部69を中心に示したものであ
る。前述したように、メインセルアレイ部61は複数の
サブセルアレイ部(61_1,61_2,...)から
成る。そして、サブセルアレイ部(61_1,61_
2,...)を横切るメイングローバルビットライン
(BLG_n,BLG_n+1,...)はメインビッ
トライン制御部67と連結され、参照グローバルビット
ライン(BLRG_1,BLRG_2)は参照ビットラ
イン制御部69と連結されている。ここで、参照ビット
ライン制御部69は2本の参照グロバールビットライン
(BLRG_1,BLRG_2)を受容する。
FIG. 12 is a detailed configuration diagram of FIG. 6, mainly showing the main cell array unit 61, the main bit line control unit 67, and the reference bit line control unit 69. As described above, the main cell array section 61 includes a plurality of sub cell array sections (61_1, 61_2, ...). Then, the sub-cell array units (61_1, 61_
2,. . . ) Are connected to the main bit line controller 67, and the reference global bit lines (BLRG_1, BLRG_2) are connected to the reference bit line controller 69. Here, the reference bit line control unit 69 receives two reference global bit lines (BLRG_1 and BLRG_2).

【0024】図面にも示したように、各サブセルアレイ
部内には、それぞれのメイングローバルビットラインと
対応したメインローカルビットラインが配置されてい
る。すなわち、メイングローバルビットライン(BLG
_n)には、複数のメインローカルビットライン(BL
L1_n,BLL2_n,...)が接続されている。
そして、メインローカルビットラインとメイングローバ
ルビットラインの間にはスイッチング素子(SW11,
SW21,...)が配置されている。
As shown in the drawing, a main local bit line corresponding to each main global bit line is arranged in each sub cell array portion. That is, the main global bit line (BLG)
_N) include a plurality of main local bit lines (BL
L1_n, BLL2_n,. . . ) Is connected.
A switching element (SW11, SW11) is connected between the main local bit line and the main global bit line.
SW21,. . . ) Is arranged.

【0025】参照グローバルビットライン(BLRG_
1,BLRG_2)も同様であり、双方のビットライン
にそれぞれ参照ローカルビットライン(BLLR1_
1,BLLR2_1,.../BLLR1_2,BLL
R2_2,.../.../BLLR1_n,BLLR
2_n,...)がスイッチング素子(SWR11,S
WR21/SWR12,SWR22/SWR1n,SW
R2n,...)を介して接続されている。
The reference global bit line (BLRG_
, BLRG_2), and the reference local bit line (BLLR1_
1, BLLR2_1,. . . / BLLR1_2, BLL
R2_2,. . . /. . . / BLLR1_n, BLLR
2_n,. . . ) Is a switching element (SWR11, S
WR21 / SWR12, SWR22 / SWR1n, SW
R2n,. . . ) Is connected through.

【0026】したがって、サブセルアレイ部(61_
1,61_2,...)のうち任意のサブセルアレイ部
が選択され、サブセルアレイ部内のメインローカルビッ
トラインがメイングローバルビットラインに連結され、
最終的にメインビットライン制御部67へデータが伝達
される。
Therefore, the sub cell array section (61_
1, 61_2,. . . ), An arbitrary sub-cell array portion is selected, a main local bit line in the sub-cell array portion is connected to a main global bit line,
Finally, the data is transmitted to the main bit line control unit 67.

【0027】同様に、そのサブセルアレイ部内の参照ロ
ーカルビットラインが参照グローバルビットラインに連
結され、最終的に参照ビットライン制御部69へデータ
が伝達される。
Similarly, the reference local bit line in the sub-cell array unit is connected to the reference global bit line, and the data is finally transmitted to the reference bit line control unit 69.

【0028】一方、図13は図6の構成ブロックのう
ち、メインビットライン制御部と参照ビットライン制御
部を中心により詳しく示した。図13に示すように、そ
れぞれのメイングローバルビットライン(BLG_n,
BLG_n+1,...)にはメインセンスアンプ(S
A1,SA2,...)(67_1,67_
2,...)が連結される。これに対して参照ライン側
は、2本の参照グローバルビットライン(BLRG_
1,BLRG_2)のうち1本が参照センスアンプ(6
9_1)に連結され、他方の参照グローバルビットライ
ン(BLRG_1)には、一定の電圧(CONSTAN
T VOLTAGE)が印加されている。参照センスア
ンプ(69_1)の出力は、全てのメインセンスアンプ
(67_1,61_2,...)に接続されており、参
照電圧(CREF)がメインセンスアンプ(67_1,
61_2,...)に共通に印加される。また、メイン
ビットライン制御部67では互いに隣接したメイングロ
ーバルビットライン(BLG_n、BLG_n+
1,...)の間には、ビットラインプリチャージ回路
部(BPC:Bitline Precharge Circuit )(68_
1,68_2,...)が配置されている。したがっ
て、最初のグローバルビットラインはその隣のグローバ
ルビットラインとの間にビットラインプリチャージ回路
(BPC)が接続されているだけであるが、中間部のグ
ローバルビットラインはその両隣のグローバルビットラ
インとの間にビットラインプリチャージ回路部(BP
C)が接続されている。そして、最後のグローバルビッ
トラインはその前のグローバルビットラインとの間にビ
ットラインプリチャージ回路部(BPC)が接続されて
いると共に、参照グローバルビットライン(BLRG_
2)との間にビットラインプリチャージ回路部(70_
1)が接続されている。
On the other hand, FIG. 13 shows the details of the main bit line control unit and the reference bit line control unit in the block diagram of FIG. As shown in FIG. 13, each main global bit line (BLG_n,
BLG_n + 1,. . . ) Has a main sense amplifier (S
A1, SA2,. . . ) (67_1, 67_)
2,. . . ) Are concatenated. On the other hand, the reference line side has two reference global bit lines (BLRG_
1, BLRG_2) is one of the reference sense amplifiers (6
9_1) and a constant voltage (CONSTAN) is applied to the other reference global bit line (BLRG_1).
T VOLTAGE) is applied. The output of the reference sense amplifier (69_1) is connected to all the main sense amplifiers (67_1, 61_2,...), And the reference voltage (CREF) is applied to the main sense amplifier (67_1, 67_1).
61_2,. . . ) Are applied in common. Further, the main bit line controller 67 controls the main global bit lines (BLG_n, BLG_n +
1,. . . ), A bitline precharge circuit (BPC) (68_)
1, 68_2,. . . ) Is arranged. Therefore, the first global bit line only has a bit line precharge circuit (BPC) connected between its adjacent global bit line and the intermediate global bit line. Between the bit line precharge circuit section (BP
C) is connected. A bit line precharge circuit unit (BPC) is connected between the last global bit line and the previous global bit line, and a reference global bit line (BLRG_BLK).
2) and the bit line precharge circuit section (70_)
1) is connected.

【0029】一方、図14は本発明の第1実施形態によ
るビットラインプリチャージ回路部をより詳細に示した
ものである。図14に示すように、各グローバルビット
ライン(BLG_n,BLG_n+1,...)の間に
直接接続されているのはビットライン等化スイッチ部
(BQESW)(71_1,71_2,...)であ
り、さらに、それぞれのグローバルビットライン(BL
G_n,BLG_n+1,...)には、ビットライン
プリチャージレベル供給部(図示しない)から出力され
る信号(BEQLEV)を伝達するラインとの間にグロ
ーバルビットライン(BLG_n,BLG_n+
1,...)へその信号(BEQLEV)を選択的に伝
達するビットラインプリチャージスイッチ部(BPCS
W)(72_1,72_2,...)がそれぞれ接続さ
れている。ビットライン等化スイッチ部(71_1,7
1_2,...)やビットラインプリチャージスイッチ
部(72_1,72_2,...)はNMOS(NMO
S)トランジスタで構成されている。ビットラインプリ
チャージレベル供給部から出力される信号のレベルは、
NMOSトランジスタのしきい値電圧と同一であるか多
少大きい値に選定しておく。
FIG. 14 shows a bit line precharge circuit according to a first embodiment of the present invention in more detail. As shown in FIG. 14, directly connected between the global bit lines (BLG_n, BLG_n + 1,...) Are bit line equalization switch units (BQESW) (71_1, 71_2,...). , And each global bit line (BL
G_n, BLG_n + 1,. . . ) Have global bit lines (BLG_n, BLG_n +) between a line for transmitting a signal (BEQLEV) output from a bit line precharge level supply unit (not shown).
1,. . . ) Selectively transmits the signal (BEQLEV) to the bit line precharge switch section (BPCS).
W) (72_1, 72_2, ...). Bit line equalization switch units (71_1, 7
1_2,. . . ) And bit line precharge switch sections (72_1, 72_2,...) Are NMOS (NMO).
S) It is composed of a transistor. The level of the signal output from the bit line precharge level supply unit is
The threshold voltage is selected to be equal to or slightly larger than the threshold voltage of the NMOS transistor.

【0030】結果的にビットラインプリチャージレベル
供給部の出力信号は、ビットラインプリチャージスイッ
チ部(72_1,72_2,...)を通して対応する
グローバルビットラインのレベルをプリチャージさせ
る。ビットライン等化スイッチ部(71_1,71_
2,...)は、スイッチ制御信号によりターンオンと
なり、隣接した2本のグローバルビットラインを同一レ
ベルとする。図14にはビットラインプリチャージレベ
ル供給部を図示しなかったが、その例を図15〜17に
示す。
As a result, the output signal of the bit line precharge level supply unit precharges the level of the corresponding global bit line through the bit line precharge switch units (72_1, 72_2,...). Bit line equalization switch units (71_1, 71_
2,. . . ) Is turned on by the switch control signal, and sets two adjacent global bit lines to the same level. Although the bit line precharge level supply unit is not shown in FIG. 14, examples thereof are shown in FIGS.

【0031】図15は第1実施形態である。図15に示
すように、ソースが電源端(Vcc)に連結され、ビッ
トラインプリチャージレベル供給部を活性化させる活性
化信号(EQLEN)により制御される第1PMOSト
ランジスタ(MP1)と;ソースが第1PMOSトラン
ジスタ(MP1)のドレインに連結され、ドレインとゲ
ートが共通に連結される第2PMOSトランジスタ(M
P2)と;ドレインが第1PMOSトランジスタ(MP
1)のドレインに第2PMOSトランジスタ(MP2)
と共に並列的に連結され、ゲートが第2PMOSトラン
ジスタ(MP2)のゲートと共通に連結される第1NM
OSトランジスタ(MN1)と;ドレインが第2PMO
Sトランジスタ(MP2)のドレインに連結され、ゲー
トは第1NMOSトランジスタ(MN1)のソースに連
結される第2NMOSトランジスタ(MN2)と;第1
NMOSトランジスタ(MN1)のソースにゲートとド
レインが共通に連結され、ソースは接地端(Vss)に
連結される第3NMOSトランジスタ(MN3)と;第
1NMOSトランジスタ(MN1)のソースにゲートが
連結され、そのソース電圧により制御される第4NMO
Sトランジスタ(MN4)と;第4NMOSトランジス
タ(MN4)と向き合うように形成され、ソースが第4
NMOSトランジスタ(MN4)のソースと共通に連結
される第5NMOSトランジスタ(MN5)と;ドレイ
ンが第4,第5NMOSトランジスタ(MN4、MN
5)の共通ソースに連結され、ソースは接地端に連結さ
れる第6NMOSトランジスタ(MN6)と;第4NM
OSトランジスタ(MN4)のドレインと第1PMOS
トランジスタ(MP1)のドレインの間に連結される第
4PMOSトランジスタ(MP4)と;第5NMOSト
ランジスタ(MN5)のドレインと第1PMOSトラン
ジスタ(MP1)のドレインの間に連結される第5PM
OSトランジスタ(MP5)と;第1PMOSトランジ
スタ(MP1)のドレインに第1NMOSトランジスタ
(MN1)と並列的に構成され、ドレインとゲートが共
通に連結される第3PMOSトランジスタ(MP3)
と;第3PMOSトランジスタ(MP3)と並列的に構
成され、ゲートが第3PMOSトランジスタ(MP3)
のゲートと共通に連結される第7NMOSトランジスタ
(MN7)と;ゲートが第7NMOSトランジスタ(M
N7)のソースに連結され、ドレインは第3PMOSト
ランジスタ(MP3)のドレインに連結される第8NM
OSトランジスタ(MN8)と;第4PMOSトランジ
スタ(MP4)のドレイン電圧によりコントロールさ
れ、第7NMOSトランジスタ(MN7)と直列に連結
される第9NMOSトランジスタ(MN9)と;第9N
MOSトランジスタ(MN9)のソースにエミッタが連
結され、コレクタとベースが共通に接地端に連結される
バイポーラトランジスタ(PNP1)とを含む。ここ
で、第5NMOSトランジスタ(MN5)のゲートは、
第7NMOSトランジスタ(MN7)と第9NMOSト
ランジスタ(MN9)との間に接続され、この回路の出
力であるビットラインをプリチャージさせるビットライ
ンプリチャージ電圧により制御される。このようなビッ
トラインプリチャージレベル供給部の動作をより詳しく
説明すると次のようである。
FIG. 15 shows a first embodiment. As shown in FIG. 15, a source is connected to a power supply terminal (Vcc), and a first PMOS transistor (MP1) controlled by an activation signal (EQLEN) for activating a bit line precharge level supply unit; The second PMOS transistor (M) connected to the drain of the first PMOS transistor (MP1) and having the drain and the gate commonly connected.
P2); the drain is a first PMOS transistor (MP
The second PMOS transistor (MP2) is connected to the drain of 1).
And a first NM having a gate commonly connected to the gate of the second PMOS transistor MP2.
OS transistor (MN1); drain is second PMO
A second NMOS transistor (MN2) connected to the drain of the S transistor (MP2) and a gate connected to the source of the first NMOS transistor (MN1);
A gate and a drain are commonly connected to a source of the NMOS transistor (MN1), and a source is connected to a ground terminal (Vss); a third NMOS transistor (MN3); and a gate is connected to a source of the first NMOS transistor (MN1). Fourth NMO controlled by its source voltage
An S transistor (MN4); formed to face the fourth NMOS transistor (MN4);
A fifth NMOS transistor (MN5) commonly connected to the source of the NMOS transistor (MN4); and a drain connected to the fourth and fifth NMOS transistors (MN4, MN).
5) a sixth NMOS transistor MN6 connected to the common source, the source connected to the ground terminal;
The drain of the OS transistor (MN4) and the first PMOS
A fourth PMOS transistor MP4 connected between the drain of the transistor MP1; a fifth PM connected between the drain of the fifth NMOS transistor MN5 and the drain of the first PMOS transistor MP1;
An OS transistor MP5; a third PMOS transistor MP3 having a drain connected to the drain of the first PMOS transistor MP1 in parallel with the first NMOS transistor MN1 and having a drain and a gate commonly connected.
And; the third PMOS transistor (MP3) is configured in parallel with the third PMOS transistor (MP3), and has a gate.
A seventh NMOS transistor (MN7) commonly connected to the gate of the seventh NMOS transistor (MN7);
N7) is connected to the source and the drain is connected to the drain of the third PMOS transistor MP3.
An OS transistor (MN8); a ninth NMOS transistor (MN9) controlled by the drain voltage of the fourth PMOS transistor (MP4) and connected in series with the seventh NMOS transistor (MN7);
The bipolar transistor PNP1 has an emitter connected to the source of the MOS transistor MN9, and a collector and a base commonly connected to a ground terminal. Here, the gate of the fifth NMOS transistor (MN5) is
It is connected between a seventh NMOS transistor (MN7) and a ninth NMOS transistor (MN9), and is controlled by a bit line precharge voltage for precharging a bit line which is an output of this circuit. The operation of the bit line precharge level supply unit will be described below in more detail.

【0032】図15に示すように、ビットラインプリチ
ャージレベル供給部の活性化信号(EQLEN)が正常
動作時にローに遷移すると、第1PMOSトランジスタ
(MP1)が活性化され、ノードN1の電位をハイレベ
ルにする。最初、第2NMOSトランジスタ(MN2)
のドレインの側電圧、つまりノードN2がローであるの
で、第2PMOSトランジスタ(MP2)はオンとな
り、ノードN2のレベルも上昇する。したがって、ノー
ドN2にゲートが連結された第1NMOSトランジスタ
(MN1)がオンとなり、ノードN3のレベルが上昇す
る。ノードN3のレベルが第3NMOSトランジスタ
(MN3)のしきい値電圧以上に上昇すると、第3NM
OSトランジスタ(MN3)はオンとなり、電流を接地
端に放出する。したがって、ノードN3のレベルは第3
NMOSトランジスタ(MN3)のしきい値電圧に固定
される。そして、ノードN3のレベルによて第2NMO
Sトランジスタ(MN2)がオンとなり、ノードN2の
レベルは次第に低くなる。ノードN2のレベルが低くな
ると、第1NMOSトランジスタ(MN1)のオン抵抗
が大きくなり、結局ノードN3に供給する電流は小さく
なる。したがって、第1NMOSトランジスタ(MN
1)及び第2PMOSトランジスタ(MP2)と第2N
MOSトランジスタ(MN2)及び第3NMOSトラン
ジスタ(MN3)のフィードバックループを利用してト
ランジスタ(MN3)のしきい値電圧レベルであるノー
ドN3の電圧を得る。
As shown in FIG. 15, when the activation signal (EQLEN) of the bit line precharge level supply unit transitions to low during normal operation, the first PMOS transistor (MP1) is activated and the potential of the node N1 rises to high. To level. First, the second NMOS transistor (MN2)
, That is, the node N2 is low, the second PMOS transistor (MP2) is turned on, and the level of the node N2 also rises. Therefore, the first NMOS transistor MN1 whose gate is connected to the node N2 is turned on, and the level of the node N3 rises. When the level of the node N3 rises above the threshold voltage of the third NMOS transistor MN3, the third NM
The OS transistor (MN3) turns on and discharges current to the ground terminal. Therefore, the level of the node N3 becomes the third level.
It is fixed to the threshold voltage of the NMOS transistor (MN3). Then, the second NMO depends on the level of the node N3.
The S transistor (MN2) turns on, and the level of the node N2 gradually decreases. When the level of the node N2 decreases, the on-resistance of the first NMOS transistor (MN1) increases, and the current supplied to the node N3 eventually decreases. Therefore, the first NMOS transistor (MN
1) and the second PMOS transistor (MP2) and the second N
Using the feedback loop of the MOS transistor (MN2) and the third NMOS transistor (MN3), the voltage of the node N3, which is the threshold voltage level of the transistor (MN3), is obtained.

【0033】一方、ノードN7は最初ローであるので、
第3PMOSトランジスタ(MP3)がオンとなり、ノ
ードN7のレベルが上昇する。ノードN7のレベルが第
7NMOSトランジスタ(MN7)のしきい値電圧以上
に上昇すると、第7NMOSトランジスタ(MN7)が
オンとなる。第9NMOSトランジスタ(MN9)のゲ
ートはノードN4に接続されているので、ノードN4の
電圧に応じた第4NMOS(MN4)の内部抵抗に応じ
た電圧で第9NMOSトランジスタ(NM9)が動作
し、それに接続されたバイポーラトランジスタ(PNP
1)を通して電流を接地端に放出する。バイポーラトラ
ンジスタ(PNP1)はPNPバイポーラトランジスタ
で、コレクタとベースが共通に接地端に連結され、エミ
ッタがノードN8に連結されているので、PNダイオー
ドの機能を果たしている。第9NMOSトランジスタ
(MN9)の動作によって、本回路の出力端(BEQL
EV)をしきい値電圧のレベルに保つ。以下さらに説明
する。しきい値電圧レベルを維持するビットラインプリ
チャージレベル供給部の出力端により第8NMOSトラ
ンジスタ(MN8)がオンとなるので、ノードN7の電
圧は低くなる。ノードN7の電圧が低くなると、第7N
MOSトランジスタ(MN7)のオン抵抗が増加し、ビ
ットラインプリチャージレベル供給部の出力段に印加さ
れる電流が減少する。したがって、第7,第8,第9N
MOSトランジスタ(MN7、MN8,MN9)と第3
PMOSトランジスタ(MP3)、そしてPNダイオー
ドとして動作するバイポーラトランジスタ(PNP1)
のフィードバックループを利用してしきい値電圧水準の
出力電圧が得られる。したがって、出力端、つまりビッ
トラインプリチャージレベル供給部の出力端のレベル
は、ノードN3のレベルのようなしきい値電圧水準に固
定される。ここで、第4,第5,第6NMOSトランジ
スタ(MN4,MN5,MN6)と第4、第5PMOS
トランジスタ(MP4,MP5)が増幅部を構成するの
で、第4,第5NMOSトランジスタ(MN4,MN
5)の入力によりノードN4の出力を増幅する。
On the other hand, since the node N7 is initially low,
The third PMOS transistor (MP3) turns on, and the level of the node N7 rises. When the level of the node N7 rises above the threshold voltage of the seventh NMOS transistor (MN7), the seventh NMOS transistor (MN7) turns on. Since the gate of the ninth NMOS transistor (MN9) is connected to the node N4, the ninth NMOS transistor (NM9) operates at a voltage corresponding to the internal resistance of the fourth NMOS (MN4) corresponding to the voltage of the node N4, and is connected thereto. Bipolar transistor (PNP)
Discharge current to ground through 1). The bipolar transistor (PNP1) is a PNP bipolar transistor. The collector and the base are commonly connected to the ground terminal, and the emitter is connected to the node N8, so that it functions as a PN diode. By the operation of the ninth NMOS transistor (MN9), the output terminal (BEQL)
EV) at the threshold voltage level. This will be further described below. Since the eighth NMOS transistor MN8 is turned on by the output terminal of the bit line precharge level supply unit that maintains the threshold voltage level, the voltage of the node N7 decreases. When the voltage of the node N7 decreases, the Nth
The ON resistance of the MOS transistor (MN7) increases, and the current applied to the output stage of the bit line precharge level supply unit decreases. Therefore, the seventh, eighth, and ninth Nth
MOS transistors (MN7, MN8, MN9) and third
PMOS transistor (MP3) and bipolar transistor (PNP1) operating as PN diode
The output voltage of the threshold voltage level can be obtained by utilizing the feedback loop of (1). Therefore, the level of the output terminal, that is, the output terminal of the bit line precharge level supply unit, is fixed to a threshold voltage level such as the level of the node N3. Here, the fourth, fifth and sixth NMOS transistors (MN4, MN5 and MN6) and the fourth and fifth PMOS transistors
Since the transistors (MP4, MP5) form an amplification unit, the fourth and fifth NMOS transistors (MN4, MN4)
The output of the node N4 is amplified by the input of 5).

【0034】以上のように動作する本発明によるビット
ラインプリチャージレベル供給部において、ノードN3
の電圧がどのように出力端(ビットラインプリチャージ
レベル供給部の出力端)の電圧と同じくなるのか調べて
みる。
In the bit line precharge level supply unit according to the present invention which operates as described above, the node N3
Of the output terminal (the output terminal of the bit line precharge level supply unit) will be examined.

【0035】ノードN3の電圧が第4NMOSトランジ
スタ(MN4)のゲート入力として使用され、出力端電
圧は第5NMOSトランジスタ(MN5)のゲート入力
に使用される。もし、ノードN3の電圧が出力端の電圧
より大きければ、ノードN4の電圧は小さくなりノード
N5の電圧は大きくなるように増幅される。小さくなっ
たノードN4の電圧は、第9NMOSトランジスタ(M
N9)にフィードバックされ、第9NMOSトランジス
タ(MN9)のオン抵抗が大きくなるので、接地に放出
される電流量が減少し、結局出力端のレベルを上昇させ
る。もし、ノードN3の電圧が出力端の電圧より小さけ
れば、ノードN5の電圧が小さくなりノードN4の電圧
は大きくなる。大きくなったノードN4の電圧は、第9
NMOSトランジスタ(MN9)にフィードバックさ
れ、第9NMOSトランジスタ(MN9)のオン抵抗を
小さくするので、接地に放出される電流量が増加し、結
局出力端のレベルを減少させる。このとき、出力端のレ
ベルが過度に減少することを防ぐために、PNダイオド
として動作するバイポーラトランジスタ(PNP1)が
ノードN8と接地端の間に接続されている。すなわちP
Nダイオドのしきい値電圧以下ではPNダイオドがオフ
となり、それ以上の電流の放出を防ぐ。
The voltage at the node N3 is used as the gate input of the fourth NMOS transistor (MN4), and the output terminal voltage is used as the gate input of the fifth NMOS transistor (MN5). If the voltage at the node N3 is higher than the voltage at the output terminal, the voltage at the node N4 is reduced and the voltage at the node N5 is amplified so as to increase. The reduced voltage at the node N4 is applied to the ninth NMOS transistor (M
N9), the ON resistance of the ninth NMOS transistor (MN9) increases, so that the amount of current discharged to the ground decreases and eventually the level of the output terminal increases. If the voltage at the node N3 is lower than the voltage at the output terminal, the voltage at the node N5 decreases and the voltage at the node N4 increases. The increased voltage of the node N4 becomes the ninth
Since the on-resistance of the ninth NMOS transistor (MN9) is reduced by being fed back to the NMOS transistor (MN9), the amount of current discharged to the ground increases, and eventually the level of the output terminal decreases. At this time, in order to prevent the level of the output terminal from excessively decreasing, a bipolar transistor (PNP1) operating as a PN diode is connected between the node N8 and the ground terminal. That is, P
When the threshold voltage is lower than the threshold voltage of the N-diode, the PN diode is turned off, thereby preventing further emission of current.

【0036】一方、図16は本発明によるビットライン
プリチャージレベル供給部の第2実施形態を図示した。
この回路は、図16に示すように、ソースが電源端(V
CC)に連結され、ビットラインプリチャージレベル供
給部を活性化させるための活性化信号(BQLEN)に
より制御される第1PMOSトランジスタ(MP1)
と;ソースがそれぞれ第1PMOSトランジスタ(MP
1)のドレインに分岐接続され、ゲートが共通に連結さ
れる第2PMOSトランジスタ(MP2)及び第3PM
OSトランジスタ(MP3)と;第3PMOSトランジ
スタ(MP3)のドレイン電圧によりコントロールさ
れ、接地電圧を選択的に出力する第1NMOSトランジ
スタ(MN1)と;第2PMOSトランジスタ(MP
2)と第1NMOSトランジスタ(MN1)の間に連結
され、外部から印加される参照電圧(REF_IN)に
より制御される第2NMOSトランジスタ(MN2)
と;第3PMOSトランジスタ(MP3)と第1NMO
Sトランジスタ(MN1)の間に連結され、出力端(ノ
ード1)電圧により制御される第3NMOSトランジス
タ(MN3)と;第1PMOSトランジスタ(MP1)
のドレインに分岐接続され、ゲートが共通に連結された
第4PMOSトランジスタ(MP4)及び第5PMOS
トランジスタ(MP5)と;第4PMOSトランジスタ
(MP4)及び第5PMOSトランジスタ(MP5)の
ゲート電圧により制御され、接地電圧を選択的に出力す
る第4NMOSトランジスタ(MN4)と;第1PMO
Sトランジスタ(MP1)のドレインにドレインが連結
され、第5PMOSトランジスタ(MP5)のドレイン
電圧によりコントロールされる第5NMOSトランジス
タ(MN5)と;第5NMOSトランジスタ(MN5)
のゲートとソースの間に連結され、第2NMOSトラン
ジスタ(MN2)のドレイン電圧により制御される第6
NMOSトランジスタ(MN6)と;第3PMOSトラ
ンジスタ(MP3)のドレイン電圧により制御され、第
4PMOSトランジスタ(MP4)と第4NMOSトラ
ンジスタ(NM4)の間に連結される第7NMOSトラ
ンジスタ(MN7)と;第2NMOSトランジスタ(M
N2)のドレイン電圧により制御され、第5PMOSト
ランジスタ(MP5)と第4NMOSトランジスタ(M
N4)の間に連結された第8NMOSトランジスタ(M
N8)と;第2NMOSトランジスタ(MN2)のドレ
イン電圧により制御され、ドレインが出力端(ノード
1)に連結される第9NMOSトランジスタ(MN9)
と;第9NMOSトランジスタ(MN9)のソースと接
地端(Vss)の間に連結され、ゲートとドレインが共
通に連結された第10トランジスタ(MN10)とを含
む。ここで、第3PMOSトランジスタ(MP3)及び
第4PMOSトランジスタ(MP4)のそれぞれのドレ
インとゲートは共通に連結されている。
FIG. 16 illustrates a bit line precharge level supply unit according to a second embodiment of the present invention.
In this circuit, as shown in FIG. 16, the source is a power supply terminal (V
CC), and is controlled by an activation signal (BQLEN) for activating a bit line precharge level supply unit.
And the source is the first PMOS transistor (MP
A second PMOS transistor (MP2) and a third PM, which are connected to the drain of (1) in a branched manner and have a gate connected in common.
An OS transistor (MP3); a first NMOS transistor (MN1) controlled by a drain voltage of a third PMOS transistor (MP3) and selectively outputting a ground voltage; and a second PMOS transistor (MP).
2) and the second NMOS transistor MN2 connected between the first NMOS transistor MN1 and controlled by an externally applied reference voltage REF_IN.
And the third PMOS transistor (MP3) and the first NMO
A third NMOS transistor MN3 connected between the S transistor MN1 and controlled by an output terminal (node 1) voltage; a first PMOS transistor MP1
PMOS transistor (MP4) and fifth PMOS transistor, which are branched and connected to the drain of
A transistor (MP5); a fourth NMOS transistor (MN4) controlled by a gate voltage of the fourth PMOS transistor (MP4) and a fifth PMOS transistor (MP5) and selectively outputting a ground voltage;
A fifth NMOS transistor (MN5) having a drain connected to the drain of the S transistor (MP1) and controlled by a drain voltage of the fifth PMOS transistor (MP5); a fifth NMOS transistor (MN5);
The sixth NMOS transistor MN2 is connected between the gate and the source of the NMOS transistor and is controlled by the drain voltage of the second NMOS transistor MN2.
An NMOS transistor (MN6); a seventh NMOS transistor (MN7) controlled by the drain voltage of the third PMOS transistor (MP3) and connected between the fourth PMOS transistor (MP4) and the fourth NMOS transistor (NM4); (M
N2), and the fifth PMOS transistor (MP5) and the fourth NMOS transistor (M
N4), an eighth NMOS transistor (M
N8); a ninth NMOS transistor (MN9) controlled by the drain voltage of the second NMOS transistor (MN2) and having a drain connected to the output terminal (node 1).
And a tenth transistor (MN10) connected between the source and the ground terminal (Vss) of the ninth NMOS transistor (MN9) and having a gate and a drain commonly connected. Here, the drain and the gate of each of the third PMOS transistor (MP3) and the fourth PMOS transistor (MP4) are commonly connected.

【0037】このように構成された本発明の第2実施形
態によるビットラインプリチャージレベル供給部は、外
部から入力される参照電圧と出力端(ノード1)の電圧
とを比較し、出力端のレベルを常に一定となるように制
御している。すなわち、出力端のレベルはビットライン
に連結されるため、レベルの変動があり得るが、本発明
の第2実施形態のようにビットラインプリチャージレベ
ル供給部を構成すると、入力される参照電圧のレベルが
変動しないので、常に安定した出力レベルが得られる。
The bit line precharge level supply unit according to the second embodiment of the present invention thus configured compares the reference voltage input from the outside with the voltage of the output terminal (node 1), The level is controlled to be always constant. That is, since the level of the output terminal is connected to the bit line, the level may fluctuate. However, when the bit line precharge level supply unit is configured as in the second embodiment of the present invention, the input reference voltage is reduced. Since the level does not change, a stable output level is always obtained.

【0038】一方、図17は本発明のビットラインプリ
チャージレベル供給部の第3実施形態を図示した。図1
7に示すように、その構成は前述した第2実施形態と似
ているが、出力端のレベルをより安定化させるために、
次にような構成をさらに加えている。すなわち、図17
に示すように、電源端(Vcc)に第1PMOSトラン
ジスタ(MP1)と並列に電源端から分岐接続され、ビ
ットラインプリチャージレベル供給部を活性化させるた
めの活性化信号(BQLEN)により制御される第6P
MOSトランジスタ(MP6)と;第6PMOSトラン
ジスタ(MP6)と接地端(Vss)の間に順次に連結
される第7PMOSトランジスタ(MP7)及び第11
NMOSトランジスタ(MN11)とを備える。ここ
で、第7PMOSトランジスタ(MP7)のドレインと
ゲートは共通に連結され、第11NMOSトランジスタ
(MN11)のゲートとドレインは第2NMOSトラン
ジスタ(MN2)のゲートに共通に連結される。
FIG. 17 illustrates a bit line precharge level supply unit according to a third embodiment of the present invention. FIG.
As shown in FIG. 7, the configuration is similar to the above-described second embodiment, but in order to further stabilize the level of the output terminal,
The following configuration is further added. That is, FIG.
As shown in (1), the power supply terminal (Vcc) is branched from the power supply terminal in parallel with the first PMOS transistor (MP1), and is controlled by an activation signal (BQLEN) for activating a bit line precharge level supply unit. 6th page
A MOS transistor MP6; a seventh PMOS transistor MP7 and an eleventh PMOS transistor sequentially connected between the sixth PMOS transistor MP6 and the ground terminal Vss.
An NMOS transistor (MN11). Here, the drain and the gate of the seventh PMOS transistor MP7 are commonly connected, and the gate and the drain of the eleventh NMOS transistor MN11 are commonly connected to the gate of the second NMOS transistor MN2.

【0039】このような第3実施形態によるビットライ
ンプリチャージレベル供給部は、出力端のレベルが変動
すると、第1PMOSトランジスタ(MP1)のドレイ
ン電圧もまた変動する。第1PMOSトランジスタ(M
P1)のドレイン電圧の変動は、結局出力端のレベルを
変動させる原因となるので、これを防止するため、第1
PMOSトランジスタ(MP1)の電圧変動が出力端
(ノード1)に影響を与えないように電源電圧(Vc
c)を印加した。したがって、出力端のプリチャージレ
ベルをより安定したレベルで印加することができる。
In the bit line precharge level supply unit according to the third embodiment, when the output terminal level changes, the drain voltage of the first PMOS transistor (MP1) also changes. The first PMOS transistor (M
The fluctuation of the drain voltage of P1) eventually causes the level of the output terminal to fluctuate.
The power supply voltage (Vc) is set so that the voltage fluctuation of the PMOS transistor (MP1) does not affect the output terminal (node 1).
c) was applied. Therefore, the precharge level at the output terminal can be applied at a more stable level.

【0040】図18は一実施形態による参照センスアン
プの簡略化された構成ブロック図である。図18に示す
ように、参照ビットライン制御部の参照センスアンプ
は、参照グローバルビットライン(BLRG_2)の信
号を受けて信号のレベルをシフトさせてメインセンスア
ンプ(67_1,67_2,...)に印加する参照電
圧(CREF)を出力するレベルシフター80と;参照
グローバルビットライン(BLRG_2)の信号を受け
て参照ビットラインをプルダウンさせるプルダウン制御
部80aとで構成される。
FIG. 18 is a simplified structural block diagram of a reference sense amplifier according to one embodiment. As shown in FIG. 18, the reference sense amplifier of the reference bit line control unit receives the signal of the reference global bit line (BLRG_2), shifts the level of the signal to the main sense amplifier (67_1, 67_2,...). It comprises a level shifter 80 for outputting a reference voltage (CREF) to be applied, and a pull-down control unit 80a for receiving a signal of a reference global bit line (BLRG_2) and pulling down the reference bit line.

【0041】上記のように、レベルシフター80を利用
してレベルをシフトさせ、メインセンスアンプへの参照
電圧を出力する方法以外に、図19に示すように、レベ
ルシフターを使用せず、プルダウン及びプルアップ制御
部81aのみで構成し、参照グローバルビットラインの
信号をそのまま参照電圧(CREF)として使用するこ
とも可能である。
As described above, other than the method of shifting the level using the level shifter 80 and outputting the reference voltage to the main sense amplifier, as shown in FIG. It is also possible to configure only the pull-up controller 81a and use the signal of the reference global bit line as it is as the reference voltage (CREF).

【0042】図19のように、レベルシフターを使用し
なくてもよい場合は、大容量を要求しないICカードな
どの数百ビット以下ですむ場合であって、センスアンプ
の数も多くないため、ハイ信号でも十分な参照電圧が得
られる。しかし、センスアンプの数か多い場合は、図1
8のように、レベルシフターを利用し、ロー信号で参照
電圧を作る。ここで、図18に図示のレベルシフターを
より詳細に説明する。
As shown in FIG. 19, when it is not necessary to use a level shifter, it is necessary to use a few hundred bits or less for an IC card or the like which does not require a large capacity. A sufficient reference voltage can be obtained even with a high signal. However, when the number of sense amplifiers is large, FIG.
As shown in FIG. 8, a reference voltage is generated by a low signal using a level shifter. Here, the level shifter shown in FIG. 18 will be described in more detail.

【0043】図20は、図18に図示のレベルシフター
の第1実施形態を示した。図20に示すように、レベル
シフターをイネーブルさせるイネーブル信号(LSE
N)により制御され、ソースが電源端(Vcc)に連結
された第1PMOSトランジスタ(MP1)と;第1P
MOSトランジスタ(MP1)のドレインから分岐接続
された第2PMOSトランジスタ(MP2)及び第3P
MOSトランジスタ(MP3)と、参照グローバルビッ
トラインにより制御され、第2PMOSトランジスタ
(MP2)と連結された第1NMOSトランジスタ(M
N1)と;第1NMOSトランジスタ(MN1)と第3
PMOSトランジスタ(MP3)の間に構成された第2
NMOSトランジスタ(MN2)と;第1NMOSトラ
ンジスタ(MN1)と接地端(Vss)の間に構成され
た第3NMOSトランジスタ(MN3)と;第1PMO
Sトランジスタ(MP1)と第2NMOSトランジスタ
(MN2)の間で第3PMOSトランジスタ(MP3)
と並列に形成された第4PMOSトランジスタ(MP
4)と;第3PMOSトランジスタ(MP3)の出力信
号により制御され、ドレインが第1PMOSトランジス
タ(MP1)に連結される第4NMOSトランジスタ
(MN4)と;接地端と第4NMOSトランジスタ(M
N4)の間に形成された第5NMOSトランジスタ(M
N5)と;第1PMOSトランジスタ(MP1)と出力
端(CREF)の間に形成された第5PMOSトランジ
スタ(MP5)と;グローバルビットラインの信号によ
りコントロールされる第6NMOSトランジスタ(MN
6)と;第6NMOSトランジスタ(MN6)と第1P
MOSトランジスタ(MP1)の間に形成された第6P
MOSトランジスタ(MPG)と;ゲートが第6PMO
Sトランジスタ(MP6)のゲートと共通に連結され、
ソースが第1PMOSトランジスタ(MP1)のドレイ
ンに連結される第7PMOSトランジスタ(MP7)
と;第6NMOSトランジスタ(MN6)と第7PMO
Sトランジスタ(MP7)の間に形成された第7NMO
Sトランジスタ(MN7)と;接地端(Vss)と第7
NMOSトランジスタ(MN7)の間で第6NMOSト
ランジスタ(MN6)と並列に連結される第8NMOS
トランジスタ(MN8)とを含む。
FIG. 20 shows a first embodiment of the level shifter shown in FIG. As shown in FIG. 20, an enable signal (LSE) for enabling the level shifter
N), a first PMOS transistor (MP1) having a source connected to the power supply terminal (Vcc);
A second PMOS transistor (MP2) and a third PMOS transistor (MP2) branched from the drain of the MOS transistor (MP1);
A first NMOS transistor (M) controlled by a MOS transistor (MP3) and a reference global bit line and connected to a second PMOS transistor (MP2).
N1); the first NMOS transistor (MN1) and the third
Second transistor formed between PMOS transistors (MP3)
An NMOS transistor (MN2); a third NMOS transistor (MN3) formed between the first NMOS transistor (MN1) and the ground terminal (Vss);
A third PMOS transistor (MP3) between the S transistor (MP1) and the second NMOS transistor (MN2)
And a fourth PMOS transistor (MP
4), a fourth NMOS transistor (MN4) controlled by an output signal of the third PMOS transistor (MP3) and having a drain connected to the first PMOS transistor (MP1); and a ground terminal and a fourth NMOS transistor (M).
N4) formed during a fifth NMOS transistor (M
N5); a fifth PMOS transistor (MP5) formed between the first PMOS transistor (MP1) and the output terminal (CREF); and a sixth NMOS transistor (MN) controlled by a signal on the global bit line.
6); the sixth NMOS transistor (MN6) and the first P
Sixth P formed between MOS transistors (MP1)
MOS transistor (MPG); the gate is the sixth PMO
Commonly connected to the gate of the S transistor (MP6),
A seventh PMOS transistor MP7 having a source connected to the drain of the first PMOS transistor MP1
The sixth NMOS transistor (MN6) and the seventh PMO
Seventh NMO formed between S transistors (MP7)
S transistor (MN7); ground terminal (Vss) and seventh transistor
An eighth NMOS connected in parallel with the sixth NMOS transistor MN6 between the NMOS transistors MN7
And a transistor (MN8).

【0044】以下、このように構成された第1実施形態
によるレベルシフターの動作を説明する。図20で第1
PMOSトランジスタ(MP1)のゲートに印加される
信号(LSEN)はレベルシフターを活性化させるため
の信号である。すなわち、活性化信号(LSEN)がロ
ーに遷移すると、レベルシフターが動作して出力CRE
F信号が出力される。そして、チップが非活性化時には
LSEN信号をハイとし、電流の流れを遮断する。LS
ENがローに遷移すると、第1PMOSトランジスタ
(MP1)が活性化され、ノードN1をハイレベルとさ
せる。最初ノードN3はローであるので、第4PMOS
トランジスタ(MP4)がオンとなり、ノードN3のレ
ベルが上昇する。したがって、第4NMOSトランジス
タ(MN4)がオンとなり出力端(CREF)のレベル
も上昇するが、出力端のレベルは参照グローバルビット
ライン(BLRG#2)の電圧と同じか或いは小さくす
ることができる。ここで、第1,第2,第3NMOSト
ランジスタ(MN1,MN2,MN3)と第2,第3P
MOSトランジスタ(MP2,MP3)が一つの増幅部
を構成するので、第1NMOSトランジスタ(MN1)
と第2NMOSトランジスタ(MN2)の入力によりノ
ードN3の出力が増幅される。
Hereinafter, the operation of the level shifter according to the first embodiment configured as described above will be described. In FIG. 20, the first
The signal (LSEN) applied to the gate of the PMOS transistor (MP1) is a signal for activating the level shifter. That is, when the activation signal (LSEN) transitions to low, the level shifter operates and the output CRE is output.
An F signal is output. Then, when the chip is inactive, the LSEN signal is set to high to interrupt the current flow. LS
When EN goes low, the first PMOS transistor (MP1) is activated, causing the node N1 to go high. Since the node N3 is initially low, the fourth PMOS
The transistor (MP4) is turned on, and the level of the node N3 rises. Accordingly, although the fourth NMOS transistor MN4 is turned on and the level of the output terminal CREF rises, the level of the output terminal can be equal to or lower than the voltage of the reference global bit line BLRG # 2. Here, the first, second, and third NMOS transistors (MN1, MN2, MN3) and the second, third P
Since the MOS transistors (MP2, MP3) constitute one amplifier, the first NMOS transistor (MN1)
And the input of the second NMOS transistor (MN2), the output of the node N3 is amplified.

【0045】第6,第7,第8NMOSトランジスタ
(MN6,MN7,MN8)と第6,第7PMOSトラ
ンジスタ(MP6,MP7)も一つの増幅部を構成する
ので、第6NMOSトランジスタ(MN6)と第7NM
OSトランジスタ(MN7)の入力によりノードN5の
出力が増幅される。ここで、第1,第6NMOSトラン
ジスタ(MN1,MN6)のサイズが第2,第7NMO
Sトランジスタ(MN2,MN7)より大きければ、出
力端(CREF)の電圧を、グローバルビットラインの
電圧より素子の大きさの差に比例して大きくできる。逆
に、第1,第6NMOSトランジスタ(MN1,MN
6)のサイズが第2,第7NMOSトランジスタ(MN
2、MN7)より小さければ、出力端(CREF)の電
圧をグローバルビットラインの電圧より素子の大きさの
差に比例して小さくできる。そして、第1,第6NMO
Sトランジスタ(MN1,MN6)のサイズと第2,第
7NMOSトランジスタ(MN2,MN7)のサイズが
同一であるば、出力端の電圧をグローバルビットライン
の電圧と同じくすることができる。
Since the sixth, seventh, and eighth NMOS transistors (MN6, MN7, MN8) and the sixth and seventh PMOS transistors (MP6, MP7) also constitute one amplifying section, the sixth NMOS transistor (MN6) and the seventh NM
The output of the node N5 is amplified by the input of the OS transistor (MN7). Here, the sizes of the first and sixth NMOS transistors (MN1 and MN6) are equal to the second and seventh NMOS transistors.
If the voltage is higher than that of the S transistors (MN2, MN7), the voltage of the output terminal (CREF) can be made larger than the voltage of the global bit line in proportion to the difference in element size. Conversely, the first and sixth NMOS transistors (MN1, MN
6) the second and seventh NMOS transistors (MN
2, MN7), the voltage of the output terminal (CREF) can be made smaller than the voltage of the global bit line in proportion to the difference in element size. And the first and sixth NMO
If the sizes of the S transistors MN1 and MN6 and the sizes of the second and seventh NMOS transistors MN2 and MN7 are the same, the voltage at the output terminal can be the same as the voltage of the global bit line.

【0046】ここで、第1,第6NMOSトランジスタ
(MN1,MN6)と第2,第7NMOSトランジスタ
(MN2,MN7)のサイズが同一である場合のレベル
シフターの動作を説明する。
Here, the operation of the level shifter when the first and sixth NMOS transistors (MN1 and MN6) and the second and seventh NMOS transistors (MN2 and MN7) have the same size will be described.

【0047】まず、グローバルビットラインの電圧が出
力端(CREF)より大きい場合、第1,第2NMOS
トランジスタ(MN1、MN2)によってノードN2の
電圧は小さくなり、ノードN3の電圧は大きくなる。大
きくなったノードN3の電圧は第4NMOSトランジス
タMN4にフィードバックされ、第4NMOSトランジ
スタ(MN4)のオン抵抗を小さくするので、出力端
(CREF)に流入される電流の両が増加し、結局、出
力端の電圧を上昇させる。
First, when the voltage of the global bit line is higher than the output terminal (CREF), the first and second NMOSs are used.
The transistors (MN1, MN2) reduce the voltage at the node N2 and increase the voltage at the node N3. The increased voltage at the node N3 is fed back to the fourth NMOS transistor MN4 to reduce the on-resistance of the fourth NMOS transistor MN4, so that both the current flowing into the output terminal CREF increases, and eventually the output terminal CREF. To increase the voltage.

【0048】以後、第6,第7NMOSトランジスタ
(MN6,MN7)によってノードN5の電圧は小さく
なり、ノードN6の電圧は大きくなる。小さくなったノ
ードN5の電圧は第5NMOSトランジスタ(MN5)
と第5PMOSトランジスタ(MP5)にフィードバッ
クされ、第5NMOSトランジスタ(MN5)のオン抵
抗を小さくするので、出力端に流入される電流の量が増
加し、結局、出力端の電圧を上昇させる。第4NMOS
トランジスタ(MN4)と第5PMOSトランジスタ
(MP5)は電圧上昇をより早くするためのに挿入され
ている。
Thereafter, the voltage of the node N5 is reduced and the voltage of the node N6 is increased by the sixth and seventh NMOS transistors (MN6, MN7). The reduced voltage of the node N5 is applied to the fifth NMOS transistor (MN5).
Is fed back to the fifth PMOS transistor (MP5) to reduce the on-resistance of the fifth NMOS transistor (MN5), so that the amount of current flowing into the output terminal increases, and eventually the voltage at the output terminal increases. 4th NMOS
The transistor (MN4) and the fifth PMOS transistor (MP5) are inserted to make the voltage rise faster.

【0049】もし、グローバルビットラインの電圧が出
力端(CREF)の電圧より小さい場合、第1NMOS
トランジスタ(MN1)と第2NMOSトランジスタ
(MN2)によりノードN2の電圧は大きくなり、ノー
ドN3の電圧は小さくなるように増幅する。小さくなっ
たノードN3の電圧は第4NMOSトランジスタ(MN
4)にフィードバックされ、第4NMOSトランジスタ
(MN4)のオン抵抗を大きくするので、出力端(CR
EF)に流入される電流量は減る。したがって、出力端
(CREF)の電圧は減少する。
If the voltage of the global bit line is lower than the voltage of the output terminal (CREF), the first NMOS
The voltage at the node N2 is increased by the transistor (MN1) and the second NMOS transistor (MN2), and the voltage at the node N3 is amplified so as to decrease. The reduced voltage of the node N3 is applied to the fourth NMOS transistor (MN
4) to increase the on-resistance of the fourth NMOS transistor (MN4).
The amount of current flowing into EF) decreases. Therefore, the voltage of the output terminal (CREF) decreases.

【0050】以後、第6NMOSトランジスタ(MN
6)と第7NMOSトランジスタ(MN7)によりノー
ド5の電圧は大きくなり、ノード6の電圧は小さくな
る。大きくなったノードN5の電圧は第5NMOSトラ
ンジスタ(MN5)と第5PMOSトランジスタ(MP
5)にフィードバックされ、第5NMOSトランジスタ
(MN5)のオン抵抗を小さくし、第5PMOSトラン
ジスタ(MP5)のオン抵抗を大きくする。したがっ
て、出力端(CREF)に流入される電流量は減って、
結果的に出力端の電圧を下降させる。このように第5N
MOSトランジスタ(MN5)によって電圧下降が早く
起こる。
Thereafter, the sixth NMOS transistor (MN
6) and the seventh NMOS transistor (MN7) increase the voltage at node 5 and decrease the voltage at node 6. The increased voltage of the node N5 is applied to the fifth NMOS transistor (MN5) and the fifth PMOS transistor (MP
The on-resistance of the fifth NMOS transistor (MN5) is reduced and the on-resistance of the fifth PMOS transistor (MP5) is increased. Therefore, the amount of current flowing into the output terminal (CREF) decreases,
As a result, the voltage of the output terminal is decreased. Thus, the fifth N
The voltage drop occurs earlier by the MOS transistor (MN5).

【0051】図21は本発明のレベルシフターの第2実
施形態を示した。図21に示すように、レベルシフター
をイネーブルさせるイネーブル信号(LSEN)により
制御され、ソースが電源端(Vcc)に連結された第1
PMOSトランジスタ(MP1)と;第1PMOSトラ
ンジスタ(MP1)のドレインから分岐接続された第2
PMOSトランジスタ(MP2)及び第3PMOSトラ
ンジスタ(MP3)と;参照グローバルビットラインの
信号(BLRG_2)により制御され、第2PMOSト
ランジスタ(MP2)と連結された第1NMOSトラン
ジスタ(MN1)と ソースが第1NMOSトランジス
タ(MN1)のソースに共通に連結され、第1NMOS
トランジスタ(MN1)と第3PMOSトランジスタ
(MP3)の間に連結された第2NMOSトランジスタ
(MN2)と;第1,第2NMOSトランジスタソース
と接地端(Vss)の間に連結され、第2PMOSトラ
ンジスタ(MP2)のドレイン電圧により制御される第
3NMOSトランジスタ(MN3)と;ソースが第1P
MOSトランジスタ(MP1)のドレインに連結され、
ゲートが共通に連結された第4PMOSトランジスタ
(MP4)及び第5PMOSトランジスタ(MP5)
と;参照グローバルビットライン(BLRG_2)信号
により制御され、ドレインが第4PMOSトランジスタ
(MP4)のドレインに連結される第4NMOSトラン
ジスタ(MN4)と;出力端(ノード1)の電圧により
制御されドレインが第5PMOSトランジスタ(MP
5)のドレインに連結され、ソースは第4NMOSトラ
ンジスタ(MN4)のソースと共通に連結された第5N
MOSトランジスタ(MN5)と;第5NMOSトラン
ジスタ(MN5)のドレイン電圧により制御され、第
4,第5NMOSトランジスタ(MN4,MN5)のソ
ースと接地端(Vss)の間に連結された第6NMOS
トランジスタ(MN6)と;外部から印加される参照電
圧制御信号(REFCON)により制御され、ソースが
第1PMOSトランジスタ(MP1)のドレインに連結
される第6PMOSトランジスタ(MP6)と;ドレイ
ンが第6PMOSトランジスタ(MP6)のドレインに
連結され、第3PMOSトランジスタ(MP3)のドレ
イン電圧により制御される第7NMOSトランジスタ
(MN7)と;第4NMOSトランジスタ(MN4)の
ドレイン電圧により制御され、第3PMOSトランジス
タ(MP3)のドレインと第7NMOSトランジスタ
(MN7)のソースの間に連結される第8NMOSトラ
ンジスタ(MN8)と;参照電圧制御信号(REFCO
N)により制御され、第7NMOSトランジスタ(MN
7)と接地端(Vss)の間に順次連結された第9NM
OSトランジスタ(MN9)及び第10NMOSトラン
ジスタ(MN10)と;第4NMOSトランジスタ(M
N4)のドレイン電圧により制御され、ソースは第1P
MOSトランジスタ(MP1)のドレインから分岐接続
され、ドレインは出力端(ノード1)に連結される第7
PMOSトランジスタ(MP7)とを含む。
FIG. 21 shows a second embodiment of the level shifter of the present invention. As shown in FIG. 21, the first source is controlled by an enable signal (LSEN) for enabling a level shifter and a source is connected to a power supply terminal (Vcc).
A PMOS transistor (MP1); and a second branch-connected from the drain of the first PMOS transistor (MP1).
A PMOS transistor MP2 and a third PMOS transistor MP3; a first NMOS transistor MN1 connected to the second PMOS transistor MP2 and controlled by a reference global bit line signal BLRG_2; MN1) and a first NMOS
A second NMOS transistor MN2 connected between the transistor MN1 and the third PMOS transistor MP3; a second PMOS transistor MP2 connected between the first and second NMOS transistor sources and the ground terminal Vss; A third NMOS transistor (MN3) controlled by the drain voltage of the transistor;
Connected to the drain of the MOS transistor (MP1),
A fourth PMOS transistor MP4 and a fifth PMOS transistor MP5 whose gates are commonly connected.
A fourth NMOS transistor (MN4) controlled by a reference global bit line (BLRG_2) signal and having a drain connected to the drain of the fourth PMOS transistor (MP4); and a drain controlled by the voltage of the output terminal (node 1). 5 PMOS transistor (MP
5) is connected to the drain of the fifth NMOS transistor MN4, and the source is commonly connected to the source of the fourth NMOS transistor MN4.
A MOS transistor (MN5); a sixth NMOS transistor controlled by the drain voltage of the fifth NMOS transistor (MN5) and connected between the sources of the fourth and fifth NMOS transistors (MN4, MN5) and the ground terminal (Vss).
A transistor (MN6); a sixth PMOS transistor (MP6) controlled by an externally applied reference voltage control signal (REFCON) and having a source connected to the drain of the first PMOS transistor (MP1); A seventh NMOS transistor (MN7) connected to the drain of the third PMOS transistor (MP6) and controlled by the drain voltage of the third PMOS transistor (MP3); and a drain of the third PMOS transistor (MP3) controlled by the drain voltage of the fourth NMOS transistor (MN4). And an eighth NMOS transistor MN8 connected between the source of the seventh NMOS transistor MN7 and a reference voltage control signal REFCO
N) and controlled by a seventh NMOS transistor (MN
9th NM connected sequentially between 7) and the ground terminal (Vss)
An OS transistor (MN9) and a tenth NMOS transistor (MN10); and a fourth NMOS transistor (MN
N4) is controlled by the drain voltage, and the source is the first P
A seventh branch is connected from the drain of the MOS transistor (MP1), and the drain is connected to the output terminal (node 1).
And a PMOS transistor (MP7).

【0052】図22は本発明によるセンスアンプを詳細
に示した。まず、前述した図6の構成が反復された図7
のように、メインビットライン制御部67は上下の二つ
のメインセルアレイ部61の間に配置されている。した
がって、メインビットライン制御部67を構成している
センスアンプは、上部のメインセルアレイ部61と下部
のメインセルアレイ部61のデータの双方のデータをセ
ンシングできるように構成するのが望ましい。すなわ
ち、上部のメインセルアレイ部と下部のメインセルアレ
イ部が一つのビットライン制御部を共有できるように構
成する。
FIG. 22 shows the sense amplifier according to the present invention in detail. First, FIG. 7 in which the configuration of FIG.
The main bit line control unit 67 is disposed between the upper and lower two main cell array units 61. Therefore, it is desirable that the sense amplifier configuring the main bit line control unit 67 be configured to be able to sense both the data of the upper main cell array unit 61 and the data of the lower main cell array unit 61. That is, the upper main cell array unit and the lower main cell array unit are configured to share one bit line control unit.

【0053】図面でBLGTは上部のセルアレイ部と連
結されるメイングローバルビットラインであり、BLG
Bは下部のセルアレイ部と連結されるメイングローバル
ビットラインである。そして、CREFは上部の参照セ
ルと連結される参照グローバルビットラインであり、C
REFBは下部の参照セルと連結される参照グローバル
ビットラインである。
In the drawing, BLGT is a main global bit line connected to the upper cell array, and BLGT
B is a main global bit line connected to the lower cell array unit. CREF is a reference global bit line connected to the upper reference cell.
REFB is a reference global bit line connected to a lower reference cell.

【0054】その構成を見ると、ソースがBLGT及び
BLGBに連結された第1NMOSトランジスタ(MN
1)と;ソースがCREF及びCREFBに連結され、
ゲートは第1NMOSトランジスタ(MN1)のゲート
に共通連結された第2NMOSトランジスタ(MN2)
と;第1NMOSトランジスタ(MN1)を通して入る
BLGTまたはBLGB信号を増幅する第3NMOSト
ランジスタ(MN3)と;第2NMOSトランジスタ
(MN2)を通して入るCREFまたはCREFB信号
を増幅する第4NMOSトランジスタ(MN4)と;ソ
ースがそれぞれ電源端(Vcc)に共通に連結され、ド
レインは第1NMOSトランジスタ(MN1)の出力端
と第2NMOSトランジスタ(MN2)の出力端にそれ
ぞれ連結される第1PMOSトランジスタ(MP1)及
び第2PMOSトランジスタ(MP2)と(第1PMO
Sトランジスタのドレインは第2PMOSトランジスタ
のゲートに連結され、第2PMOSトランジスタのドレ
インは第1PMOSトランジスタのゲートに連結され
る);センスアンプ等化信号(SAEQ)により第1N
MOSトランジスタ(MN1)の出力端と第2NMOS
トランジスタ(MN2)の出力端を等しくする第3PM
OSトランジスタ(MP3)とを含む。ここで、第1N
MOSトランジスタ(MN1)のソースとBLGTの間
に第5NMOSトランジスタ(MN5)が接続され、第
1NMOSトランジスタ(MN1)のソースとBLGB
の間に第6NMOSトランジスタ(MN6)がさらに接
続されている。
Referring to the structure, the first NMOS transistor (MN) whose source is connected to BLGT and BLGB
1) and; the source is connected to CREF and CREFB;
The gate of the second NMOS transistor MN2 is commonly connected to the gate of the first NMOS transistor MN1.
A third NMOS transistor (MN3) amplifying the BLGT or BLGB signal input through the first NMOS transistor (MN1); a fourth NMOS transistor (MN4) amplifying the CREF or CREFB signal input through the second NMOS transistor (MN2); The first PMOS transistor MP1 and the second PMOS transistor MP2 are commonly connected to the power supply terminal Vcc, and the drains are respectively connected to the output terminal of the first NMOS transistor MN1 and the output terminal of the second NMOS transistor MN2. ) And (1st PMO
The drain of the S transistor is connected to the gate of the second PMOS transistor, and the drain of the second PMOS transistor is connected to the gate of the first PMOS transistor);
Output terminal of MOS transistor (MN1) and second NMOS
Third PM for equalizing the output terminals of the transistor (MN2)
OS transistor (MP3). Here, the first N
A fifth NMOS transistor (MN5) is connected between the source of the MOS transistor (MN1) and the BLGT, and the source of the first NMOS transistor (MN1) and the BLGB.
A sixth NMOS transistor (MN6) is further connected therebetween.

【0055】また、第2NMOSトランジスタ(MN
2)のソースとCREFの間に第7NMOSトランジス
タ(MN7)が接続され、第2NMOSトランジスタ
(MN2)のソースとCREFBの間に第8NMOSト
ランジスタ(MN8)がさらに接続される。そして、カ
ラム選択信号(COLSEL)によりデータバス(DA
TA BUS)とセンスアンプの出力端を選択的にスイ
ッチングする第9NMOSトランジスタ(MN9)と;
データバーバス(Data Bar Bus)とセンス
アンプの出力端をスイッチングする第10NMOSトラ
ンジスタ(MN10)とがさらに設けられている。ここ
で、第5NMOSトランジスタ(MN5)はセンスアン
プとBLGT間のスイッチングを担当し、第6NMOS
トランジスタ(MN6)はセンスアンプとBLGB間に
スイッチングを担当する。そして、第7NMOSトラン
ジスタ(MN7)はセンスアンプとCREF間のスイッ
チングを担当し、第8NMOSトランジスタ(MN8)
はセンスアンプとCREFB間のスイッチングを担当す
る。
The second NMOS transistor (MN
A seventh NMOS transistor (MN7) is connected between the source of 2) and CREF, and an eighth NMOS transistor (MN8) is further connected between the source of the second NMOS transistor (MN2) and CREFB. Then, a data bus (DA) is supplied by a column selection signal (COLSEL).
TA BUS) and a ninth NMOS transistor (MN9) for selectively switching the output terminal of the sense amplifier;
There is further provided a data bar bus (Data Bar Bus) and a tenth NMOS transistor (MN10) for switching the output terminal of the sense amplifier. Here, a fifth NMOS transistor (MN5) is responsible for switching between the sense amplifier and the BLGT, and a sixth NMOS transistor (MN5).
The transistor (MN6) performs switching between the sense amplifier and BLGB. The seventh NMOS transistor (MN7) performs switching between the sense amplifier and CREF, and the eighth NMOS transistor (MN8).
Is responsible for switching between the sense amplifier and CREFB.

【0056】このように構成されたセンスアンプの第1
実施形態の動作を説明する。以下で説明するセンスアン
プの第1実施形態による動作の説明は、上部のメインセ
ルに格納されたデータをセンシングする場合である。す
なわち、図22に示すように、第5NMOSトランジス
タ(MN5)を活性化させる活性化信号(BSEL)と
第7NMOSトランジスタ(MN7)を活性化させる活
性化信号(RSEL)により第5,第7NMOSトラン
ジスタ(MN5,MN7)が活性化されると、第6、第
8NMOSトランジスタ(MN6、MN8)は不活性化
状態となる。
The first configuration of the sense amplifier configured as described above
The operation of the embodiment will be described. The operation of the sense amplifier according to the first embodiment described below is for sensing data stored in the upper main cell. That is, as shown in FIG. 22, the activation signal (BSEL) for activating the fifth NMOS transistor (MN5) and the activation signal (RSEL) for activating the seventh NMOS transistor (MN7), the fifth and seventh NMOS transistors ( When the MN5 and MN7) are activated, the sixth and eighth NMOS transistors (MN6 and MN8) enter an inactive state.

【0057】逆に、第6,第8NMOSトランジスタ
(MN6、MN8)が活性化されると、第5,第7NM
OSトランジスタ(MN5,MN7)は非活性化状態と
なる。センスアンプが初期の増幅期間にはカラム選択信
号(COLSEL)により非活性化され、外部のデータ
バスとセンスアンプの内部ノードは遮断されている。こ
のとき、センスアンプを活性化させるために、センスア
ンプ等化信号(SAEQ)によりノードSN3とノード
SN4の電位を等しくする。
On the contrary, when the sixth and eighth NMOS transistors (MN6 and MN8) are activated, the fifth and seventh NMs are activated.
The OS transistors (MN5, MN7) are deactivated. The sense amplifier is inactivated by the column selection signal (COLSEL) during the initial amplification period, and the external data bus and the internal node of the sense amplifier are cut off. At this time, in order to activate the sense amplifier, the potentials of the nodes SN3 and SN4 are made equal by the sense amplifier equalization signal (SAEQ).

【0058】最初、第1NMOSトランジスタ(MN
1)と第2NMOSトランジスタ(MN2)は非活性化
状態である。ノードSN3とSN4が等電位になると、
メインセルのデータは上部のグローバルビットライン
(BLGT)に伝達される。そして、第5NMOSトラ
ンジスタ(MN5)を通してノードSN1に伝達され
る。参照電圧はCREFに伝達され、以後、第7NMO
Sトランジスタ(MN7)を通してノードSN2に伝達
される。メインセルのデータと参照電圧がそれぞれノー
ドSN1とSN2に十分に伝達された後、センスアンプ
の参照電圧を接地電圧に遷移させる。これにより第3N
MOSトランジスタ(MN3)のゲートと連結されたノ
ードSN2の電圧と第4NMOSトランジスタ(MN
4)のゲートに連結されたノードSN1の電圧とに差が
できるので、第3NMOSトランジスタ(MN3)と第
4NMOSトランジスタ(MN4)に流れる電流も差が
でき、この状態で増幅が始まった増幅電圧はノードSN
3とSN4との電圧差として表れる。
First, the first NMOS transistor (MN
1) and the second NMOS transistor (MN2) are in an inactive state. When nodes SN3 and SN4 become equipotential,
The data of the main cell is transmitted to the upper global bit line (BLGT). Then, the signal is transmitted to the node SN1 through the fifth NMOS transistor (MN5). The reference voltage is transmitted to CREF, and thereafter, the seventh NMO
The signal is transmitted to node SN2 through S transistor (MN7). After the data of the main cell and the reference voltage are sufficiently transmitted to the nodes SN1 and SN2, respectively, the reference voltage of the sense amplifier is changed to the ground voltage. This makes the 3N
The voltage of the node SN2 connected to the gate of the MOS transistor MN3 and the fourth NMOS transistor MN
Since the voltage of the node SN1 connected to the gate of 4) is different, the current flowing through the third NMOS transistor (MN3) and the current flowing through the fourth NMOS transistor (MN4) are also different. Node SN
It appears as a voltage difference between 3 and SN4.

【0059】ノードSN3とSN4に誘起されるそれぞ
れの電圧は第1PMOSトランジスタ(MP1)と第2
PMOSトランジスタ(MP2)により再び増幅され
る。第1PMOSトランジスタ(MP1)と第2PMO
Sトランジスタ(MP2)で十分に増幅する。その後、
第5,第7NMOSトランジスタ(MN5,MN7)を
非活性化させる。
The voltages induced at the nodes SN3 and SN4 are equal to the voltages of the first PMOS transistor (MP1) and the second PMOS transistor (MP1).
It is amplified again by the PMOS transistor (MP2). First PMOS transistor (MP1) and second PMO
The signal is sufficiently amplified by the S transistor (MP2). afterwards,
The fifth and seventh NMOS transistors (MN5, MN7) are deactivated.

【0060】また、第1,第2NMOSトランジスタ
(MN1,MN2)を活性化させ、ノードSN3とSN
4の増幅電圧をSN1とSN2にフィードバックして増
幅を維持し続ける。このフィードバックルーフが完了す
ると、第9,第10NMOSトランジスタ(MN9,M
N10)を活性化させ、外部のデータバス及びデータバ
ーバスとセンスアンプとのデータ伝達が行われるように
する。
Further, the first and second NMOS transistors (MN1, MN2) are activated, and the nodes SN3 and SN3 are activated.
4 is fed back to SN1 and SN2 to maintain the amplification. When the feedback roof is completed, the ninth and tenth NMOS transistors (MN9, MN
N10) is activated so that data transmission between the external data bus and data bar bus and the sense amplifier is performed.

【0061】また、第5NMOSトランジスタ(MN
5)を再び活性化させ、ノードSN1の電圧をBLGT
に伝達させ、メインセルにフィードバックして再格納さ
せる。このようなセンスアンプの動作によれば、第3N
MOSトランジスタ(MN3)と第4NMOSトランジ
スタ(MN4)が第1増幅部100を構成し、第1PM
OSトランジスタ(MP1)と第2PMOSトランジス
タ(MP2)が第2増幅部103を構成する。ここで、
符号SENはセンスアンプ活性化信号で、ローアクティ
ブ信号であり、SALE信号は第1NMOSトランジス
タ(MN1)と第2NMOSトランジスタ(MN2)を
活性化させる信号で、ハイアクティブ信号である。
The fifth NMOS transistor (MN
5) is activated again to change the voltage of the node SN1 to BLGT.
To the main cell and fed back to the main cell to store it again. According to such an operation of the sense amplifier, the third N
The MOS transistor (MN3) and the fourth NMOS transistor (MN4) constitute the first amplifying unit 100, and the first PM
The OS transistor (MP1) and the second PMOS transistor (MP2) constitute the second amplifier 103. here,
Reference sign SEN is a sense amplifier activation signal, which is a low active signal. SALE signal is a signal for activating the first NMOS transistor (MN1) and the second NMOS transistor (MN2), and is a high active signal.

【0062】図23は本発明のセンスアンプへの第2実
施形態を示した。第1実施形態によるセンスアンプと比
べると、第2増幅部103が異なっている。すなわち、
第1実施形態による第2増幅部103は、PMOSの第
1,第2トランジスタで構成され、第1トランジスタの
ドレインは第2トランジスタのゲートに連結され、第2
トランジスタのドレインは第1トランジスタのゲートに
連結される構成となっていた。
FIG. 23 shows a second embodiment of the sense amplifier of the present invention. The second amplifier 103 is different from the sense amplifier according to the first embodiment. That is,
The second amplifying unit 103 according to the first embodiment includes first and second PMOS transistors. The drain of the first transistor is connected to the gate of the second transistor.
The configuration is such that the drain of the transistor is connected to the gate of the first transistor.

【0063】それに対して、第2実施形態による第2増
幅部103はラッチ回路で構成される。すなわち、PM
OSとNMOSで構成される第1インバータ103a及
び第2インバータ103bで構成されるが、第1インバ
ータ103aを構成しているPMOS及びNMOSトラ
ンジスタの共通ゲートは、第2インバータ103bを構
成しているPMOSトランジスタのドレインに連結され
る。そして、第2インバータ103bを構成しているP
MOS及びNMOSトランジスタの共通ゲートは、第1
インバータ103aを構成しているPMOSトランジス
タのドレインに連結される。この第2実施形態では第2
増幅部103はセンスアンプイネーブル信号(SEN)
の入力端に連結されている。
On the other hand, the second amplifier 103 according to the second embodiment is formed by a latch circuit. That is, PM
The first inverter 103a and the second inverter 103b each include an OS and an NMOS. The common gate of the PMOS and the NMOS transistor that configure the first inverter 103a is the PMOS that configures the second inverter 103b. Connected to the drain of the transistor. Then, P constituting the second inverter 103b
The common gate of the MOS and NMOS transistors is
It is connected to the drain of the PMOS transistor forming the inverter 103a. In the second embodiment, the second
The amplifier 103 is a sense amplifier enable signal (SEN)
Connected to the input end of

【0064】このような本発明のセンスアンプの第2実
施形態は、第2増幅部103が二つのインバータで構成
されていることと、第1,第2インバータ103a、1
03bのNMOSトランジスタがセンスアンプイネーブ
ル信号(SEN)入力端に連結されること以外は、第1
実施形態によるセンスアンプの構成と同一であるので、
以下省略する。
In the sense amplifier according to the second embodiment of the present invention, the second amplifier 103 is composed of two inverters, and the first and second inverters 103a, 103a,
03b except that the NMOS transistor 03b is connected to the sense amplifier enable signal (SEN) input terminal.
Since the configuration is the same as the configuration of the sense amplifier according to the embodiment,
The description is omitted below.

【0065】このようなセンスアンプの第1実施形態の
動作タイミング図を図24に示した。そして、図25は
読み出しモードでのセンスアンプの動作タイミング図で
あり、図26は書込みモードでのセンスアンプの動作タ
イミング図である。
FIG. 24 shows an operation timing chart of the first embodiment of such a sense amplifier. FIG. 25 is an operation timing chart of the sense amplifier in the read mode, and FIG. 26 is an operation timing chart of the sense amplifier in the write mode.

【0066】図24に示すように、ワードライン(W/
L)とプレートライン(P/L)が同時にハイに遷移さ
れて、センスアンプイネーブル信号(SEN)がローに
活性化される。
As shown in FIG. 24, a word line (W /
L) and the plate line (P / L) are simultaneously transitioned to high, and the sense amplifier enable signal (SEN) is activated to low.

【0067】そして、図22に図示の第1,第2NMO
Sトランジスタ(MN1,MN2)を活性化させる信号
(SALE)がハイレベルに活性化されると、カラム選
択信号がハイに遷移される。ここで、読み出しモード時
のセンスアンプの動作は、図25に示すように、ワード
ライン(W/L)とプレートライン(P/L)ともにハ
イである区間に、図22に示す第1,第2NMOSトラ
ンジスタ(MN1,MN2)を活性化させる信号(SA
LE)がハイレベルに遷移されると、カラム選択信号が
順次にハイレベルに遷移される。ここで、カラム選択信
号の遷移動作はt10区間まで順次に行われる。
Then, the first and second NMOs shown in FIG.
When the signal (SALE) for activating the S transistors (MN1 and MN2) is activated to a high level, the column selection signal transitions to high. Here, as shown in FIG. 25, the operation of the sense amplifier in the read mode is performed in a section in which both the word line (W / L) and the plate line (P / L) are high, as shown in FIG. 2 A signal (SA) for activating the NMOS transistors (MN1, MN2)
When (LE) changes to a high level, the column selection signal sequentially changes to a high level. Here, the transition operation of the column selection signal is sequentially performed until the section t10.

【0068】このような読み出しモードとは違って書込
みモードの場合は、図26に示すように、カラム選択信
号の遷移動作がワードライン(W/L)とプレートライ
ン(P/W)ともにハイである区間のうちt6〜t7区
間内でのみ順次に行われる。すなわち、カラム選択信号
(COLSEL1,COLSEL2,COLSEL
3,...COLSELn)はワードラインとプレートライ
ンともにハイである区間のうち図22に図示の第1,第
2NMOSトランジスタ(MN1,MN2)を活性化さ
せる信号(SALE)がハイレベルに遷移されると、t
6〜t7区間内で順次ハイに遷移される。このように、
カラム選択信号がすべてハイに遷移されたあと、ワード
ライン(W/L)は一旦ローに遷移され、再びワードラ
イン(W/L)がローからハイにまた遷移されるとき、
プレートライン(P/L)はローに遷移される。
Unlike the read mode, in the case of the write mode, as shown in FIG. 26, the transition operation of the column selection signal is high for both the word line (W / L) and the plate line (P / W). It is sequentially performed only in a section between t6 and t7 in a certain section. That is, the column selection signals (COLSEL1, COLSEL2, COLSEL)
3,... COLSELn), the signal (SALE) for activating the first and second NMOS transistors (MN1 and MN2) shown in FIG. Then, t
The transition is sequentially made high in the section from 6 to t7. in this way,
After all of the column selection signals have transitioned to high, the word line (W / L) transitions to low once, and when the word line (W / L) transitions again from low to high,
The plate line (P / L) is transitioned low.

【0069】一方、図27は本発明のセンスアンプの第
2実施形態による動作タイミング図である。図27に示
すように、センスアンプイネーブル信号(SEN)は、
ワードライン(W/L)及びプレートライン(P/L)
がハイに遷移されるときにローに活性化されることが分
かる。すなわち、前述のSALE信号より早くセンスア
ンプイネーブル信号(SEN)を活性化させることで、
センシングスピードが改善されている。
FIG. 27 is an operation timing chart of the sense amplifier according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 27, the sense amplifier enable signal (SEN)
Word line (W / L) and plate line (P / L)
Is activated low when it transitions high. That is, by activating the sense amplifier enable signal (SEN) earlier than the aforementioned SALE signal,
Sensing speed has been improved.

【0070】一方、図28は本発明によるレベルシフタ
ーの第2実施形態で使用するREFCON信号とセンス
アンプで使用する信号とを比較して示した動作タイミン
グ図である。図28に示すように、レベルシフターの出
力端レベルを安定化させるための制御信号(REFCO
N)がローに遷移されると同時に、センスアンプイネー
ブル信号(SEN)がローに活性化されることが分か
る。すなわち、SALE信号がハイに活性化される以前
に予めREFCON信号によりレベルシフターの出力端
のレベル変動を補償することで、レベルシフターから参
照電圧(CREF)を受けるセンスアンプは安定したセ
ンシング動作を行える。
FIG. 28 is an operation timing chart showing a comparison between a REFCON signal used in the second embodiment of the level shifter according to the present invention and a signal used in the sense amplifier. As shown in FIG. 28, a control signal (REFCO) for stabilizing the output terminal level of the level shifter is provided.
It can be seen that the sense amplifier enable signal (SEN) is activated to be low at the same time that the signal N) transitions to low. That is, before the SALE signal is activated to a high level, the sense amplifier receiving the reference voltage (CREF) from the level shifter can perform a stable sensing operation by previously compensating for the level fluctuation of the output terminal of the level shifter by the REFCON signal. .

【0071】次に、本発明の第2実施形態による不揮発
性強誘電体メモリ装置のセルアレイの構成図である図2
9に基づいて第2実施形態を説明する。図29に図示の
セルアレイを図6のアレイと比較すると、メインビット
ライン制御部や参照ビットライン制御部がメインセルア
レイ部の下側にのみならず、上側にも構成されているこ
とが分かる。これはレイアウトをより効率的に利用する
ためのものである。すなわち、図29に示すように、メ
インセルアレイ部201;メインセルアレイ部201の
上側と下側にそれぞれ形成された第1メインビットライ
ン制御部203aと第2メインビットライン制御部20
3b;メインセルアレイ部201の左側に形成されたワ
ードライン駆動部205;メインセルアレイ部201の
右側に形成されたプレートライン駆動部207;第1,
第2メインビットライン制御部203a、203bの右
側に形成された第1参照ビットライン制御部209aと
第2参照ビットライン制御部209bで構成される。
Next, FIG. 2 is a view showing the configuration of the cell array of the nonvolatile ferroelectric memory device according to the second embodiment of the present invention.
9, a second embodiment will be described. Comparing the cell array shown in FIG. 29 with the array of FIG. 6, it can be seen that the main bit line control unit and the reference bit line control unit are configured not only below the main cell array unit but also above it. This is to make more efficient use of the layout. That is, as shown in FIG. 29, the main cell array unit 201; the first main bit line control unit 203a and the second main bit line control unit 20 formed on the upper and lower sides of the main cell array unit 201, respectively.
3b; a word line driving unit 205 formed on the left side of the main cell array unit 201; a plate line driving unit 207 formed on the right side of the main cell array unit 201;
The first reference bit line control unit 209a and the second reference bit line control unit 209b are formed on the right side of the second main bit line control units 203a and 203b.

【0072】上記構成をメインセルアレイ部を中心によ
り詳しく示したのが図30である。図30に示すよう
に、メインセルアレイ部201に構成されたメイングロ
ーバルビットラインのうち、奇数番目のメイングローバ
ルビットライン(BLG_n、BLG_n+2、BLG
_n+4,...)は下側に構成された第2メインビッ
トラインコントロール部203bに連結され、偶数番目
のメイングローバルビットライン(BLG_n+1、B
LG_n+3、BLG_n+5,...)は上側に構成
された第1メインビットライン制御部203aに連結さ
れる。そして、参照グローバルビットライン(BLRG
_1、BLRG_2)はメインセルアレイ部201の
上、下側に形成された参照ビットライン制御部209
a、209bと連結されるが、参照ビットライン制御部
209a、209bは2本の参照グローバルビットライ
ン(BLRG_1、BLRG_2)を共に連結してい
る。
FIG. 30 shows the above structure in more detail centering on the main cell array portion. As shown in FIG. 30, among the main global bit lines configured in the main cell array unit 201, odd-numbered main global bit lines (BLG_n, BLG_n + 2, BLG
_N + 4,. . . ) Are connected to a lower second main bit line control unit 203b, and the even-numbered main global bit lines (BLG_n + 1, B
LG_n + 3, BLG_n + 5,. . . ) Is connected to the first main bit line control unit 203a configured on the upper side. Then, the reference global bit line (BLRG)
_1, BLRG_2) are reference bit line control units 209 formed above and below the main cell array unit 201.
a and 209b, the reference bit line controllers 209a and 209b connect two reference global bit lines (BLRG_1 and BLRG_2) together.

【0073】また、前述のように、メインセルアレイ部
201は複数のサブセルアレイ部(201_1,201
_2,...)で構成される。各サブセルアレイ部には
メイングローバルビットラインに接続されるメインロー
カルビットラインが構成されている。図では、最初のメ
イングローバルビットライン(BRG_n)に複数のメ
インローカルビットライン(BLL1_n、BLL2_
n,...BLLn_n)が配置されている。そして、
参照グローバルビットライン(BLRG_1、BLRG
_2)にも参照ローカルビットラインが図示のように接
続される。各サブセルアレイ部ごとに形成されたメイン
ローカルビットラインは、先の例と同様に、メイングロ
ーバルビットラインとスイッチング素子(SW11〜S
Wnn)を通して連結または断絶される。したがって、
スイッチング素子が選択的にオン/オフとなるに従って
メインローカルビットラインがメイングローバルビット
ラインと連結されたり、遮断だれたりする。ここで、任
意のサブセルアレイ部、例えば最初のサブセルアレイ部
201_1内のスイッチング素子(SW11,SW1
2,SW13,...SW1n)のうち、ターンオンさ
れた任意のスイッチング素子が奇数番目メイングローバ
ルビットライン(BLG_n又はBLG2_n+2又は
BLG_n+4,...)に連結されていると、そのメ
インローカルビットラインのデータは第2メインビット
ライン制御部203b内のメインセンスアンプ(図示し
ない)に伝達される。もし、偶数番目のメイングローバ
ルビットライン(BLG_n+1又はBLG_n+3又
はBLG_n+5,...)に連結されていれば、第1
メインビットライン制御部203a内のセンスアンプ
(図示しない)にデータが伝達される。
As described above, the main cell array section 201 includes a plurality of sub cell array sections (201_1, 201_1).
_2,. . . ). Each sub-cell array section has a main local bit line connected to a main global bit line. In the figure, a plurality of main local bit lines (BLL1_n, BLL2_) are added to the first main global bit line (BRG_n).
n,. . . BLLn_n). And
Reference global bit lines (BLRG_1, BLRG
_2) is also connected to the reference local bit line as shown. The main local bit line formed for each sub-cell array unit is connected to the main global bit line and the switching elements (SW11 to SW11) as in the previous example.
Wnn). Therefore,
As the switching device is selectively turned on / off, the main local bit line is connected to or disconnected from the main global bit line. Here, the switching elements (SW11, SW1) in an arbitrary sub-cell array unit, for example, the first sub-cell array unit 201_1
2, SW13,. . . SW1n), when any of the turned-on switching elements is connected to an odd-numbered main global bit line (BLG_n or BLG2_n + 2 or BLG_n + 4,...), The data of the main local bit line is transferred to the second main bit line. The signal is transmitted to a main sense amplifier (not shown) in the control unit 203b. If it is connected to an even-numbered main global bit line (BLG_n + 1 or BLG_n + 3 or BLG_n + 5,...), The first
Data is transmitted to a sense amplifier (not shown) in the main bit line control unit 203a.

【0074】図31は図29の構成のうち、第1メイン
ビットライン制御部及び第1参照ビットライン制御部を
中心により詳細に示したものである。図31に示すよう
に、第1参照ビットライン制御部209aには一つの参
照センスアンプ204aが構成され、第1メインビット
ライン制御部203aには奇数番目メイングローバルビ
ットライン(BLG_n+1、BLG_n+3、BLG
_n+5,...)ごとにメインセンスアンプ(206
_n+1、206_n+3、206_n+5,...)
が構成されている。そして、奇数番目メイングローバル
ビットライン(BLG_n、BLG_n+2、BLG_
n+4,...)は第2メインビットライン制御部(図
示しない)に連結されるので、第2メインビットライン
制御部にもメインセンスアンプ(図示しない)が構成さ
れる。
FIG. 31 shows the first main bit line control unit and the first reference bit line control unit in the configuration of FIG. 29 in more detail. As shown in FIG. 31, the first reference bit line control unit 209a includes one reference sense amplifier 204a, and the first main bit line control unit 203a includes odd-numbered main global bit lines (BLG_n + 1, BLG_n + 3, BLG).
_N + 5,. . . ) For each main sense amplifier (206
_N + 1, 206_n + 3, 206_n + 5,. . . )
Is configured. The odd-numbered main global bit lines (BLG_n, BLG_n + 2, BLG_n)
n + 4,. . . ) Is connected to a second main bit line controller (not shown), so that the second main bit line controller also has a main sense amplifier (not shown).

【0075】また、図13に図示の本発明の第1実施形
態と同様に、隣接したメイングローバルビットラインの
間にはビットラインプリチャージ回路部(208a_
1、208a_2,...)がそれぞれ接続されてい
る。そして、メイングローバルビットラインのうち、最
後のメイングローバルビットラインと参照センスアンプ
204aに連結される参照グローバルビットライン(B
LRG_2)の間にもビットラインプリチャージ回路部
210aが接続されている。ここで、第1参照ビットラ
イン制御部207aは2本参照グローバルビットライン
(BLRG_1、BLRG_2)共接続されてりうが、
そのうち一方は参照センスアンプ204aに連結され、
他方は一定の電圧が印加される。
As in the first embodiment of the present invention shown in FIG. 13, a bit line precharge circuit section (208a_208) is provided between adjacent main global bit lines.
1, 208a_2,. . . ) Are connected. The last main global bit line among the main global bit lines and the reference global bit line (B) connected to the reference sense amplifier 204a.
The bit line precharge circuit unit 210a is also connected between LRG_2). Here, the first reference bit line control unit 207a may be connected to two reference global bit lines (BLRG_1 and BLRG_2).
One of them is connected to the reference sense amplifier 204a,
On the other hand, a constant voltage is applied.

【0076】また、第1メインビットライン制御部20
3a内のメインセンスアンプ(206_n+1、206
_n+3,...)には参照センスアンプ204aから
提供される参照電圧(CREF)が共通に印加される。
The first main bit line control unit 20
3a, the main sense amplifier (206_n + 1, 206
_N + 3,. . . ) Is commonly applied with a reference voltage (CREF) provided from the reference sense amplifier 204a.

【0077】図32は図29の構成のうち、第2メイン
ビットライン制御部及び第2参照ビットライン制御部を
中心により詳細に示したものである。図32に示すよう
に、第2メインビットライン制御部203bや第2参照
ビットライン制御部209bの構成は、前述した第1メ
インビットライン制御部203a及び第1参照ビットラ
イン制御部209aの構成と同一である。すなわち、第
2参照ビットライン制御部209bには一つの参照セン
スアンプ204bが構成され、第2メインビットライン
制御部203bには奇数番目メイングローバルビットラ
イン(BLG_n、BLG_n+2,...)ごとにメ
インセンスアンプ(206_n、206_n+
2,...)が配置される。1本の参照グローバルビッ
トライン(BLRG_2)は参照センスアンプ204b
に連結され、他方のラインには一定の電圧が印加され
る。そして、隣接したメイングローバルビットラインの
間にはビットラインプリチャージ回路部(208b_
1、208_b2,...)が接続され、メインセンス
アンプ(206_n、206_n+2,...)には参
照センスアンプ204bで提供される参照電圧(CRE
F)が共通に印加される。本発明の第2実施形態による
サブセルアレイ部の詳細な構成は、本発明の第1実施形
態に説明の図10と同一であるので、以下省略する。そ
して、本発明の第2実施形態の不揮発性メモリ装置によ
るセンスアンプ及びレベルシフター、ビットラインプリ
チャージレベル供給部の構成は、前述した本発明の第1
実施形態と同一である。
FIG. 32 shows the details of the second main bit line control unit and the second reference bit line control unit in the configuration of FIG. 29 mainly. As shown in FIG. 32, the configurations of the second main bit line control unit 203b and the second reference bit line control unit 209b are the same as those of the first main bit line control unit 203a and the first reference bit line control unit 209a. Are identical. That is, the second reference bit line control unit 209b includes one reference sense amplifier 204b, and the second main bit line control unit 203b includes one main sense bit for each odd-numbered main global bit line (BLG_n, BLG_n + 2,...). Sense amplifier (206_n, 206_n +
2,. . . ) Is placed. One reference global bit line (BLRG_2) is connected to the reference sense amplifier 204b.
, And a constant voltage is applied to the other line. A bit line precharge circuit section (208b__) is provided between adjacent main global bit lines.
1, 208_b2,. . . ) Is connected, and the reference voltage (CRE) provided by the reference sense amplifier 204b is supplied to the main sense amplifiers (206_n, 206_n + 2,...).
F) are commonly applied. The detailed configuration of the sub-cell array unit according to the second embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment of the present invention shown in FIG. The configuration of the sense amplifier, the level shifter, and the bit line precharge level supply unit in the nonvolatile memory device according to the second embodiment of the present invention are the same as those of the first embodiment of the present invention.
This is the same as the embodiment.

【0078】[0078]

【発明の効果】請求項1−請求項8の発明は、メインセ
ルアレイ部とメインビットラインコントロール部及び参
照ビットライン制御部、ワードライン駆動部、そしてプ
レートライン駆動部から成る不揮発性メモリ装置におい
て、参照セルとメインセルとのアクセス回数が同一であ
るので、参照セルの過度なアクセスによる劣化を防止で
き、これによって素子の寿命を延ばすことができる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a nonvolatile memory device comprising a main cell array section, a main bit line control section, a reference bit line control section, a word line drive section, and a plate line drive section. Since the number of accesses between the reference cell and the main cell is the same, it is possible to prevent deterioration of the reference cell due to excessive access, thereby extending the life of the element.

【0079】請求項8−請求項10の発明は、ビットラ
インのプリチャージレベルをNMOSトランジスタのし
きい値電圧のレベルで供給するビットラインプリチャー
ジレベル供給部を備えているので、ビットラインのプリ
チャージレベルを接地電圧とする従来のものに比べより
効率的にセンスアンプを用いることができる。
The invention according to claims 8 to 10 is provided with a bit line precharge level supply unit for supplying the precharge level of the bit line at the level of the threshold voltage of the NMOS transistor. The sense amplifier can be used more efficiently than the conventional one in which the charge level is the ground voltage.

【0080】請求項11の発明はビットラインの数が少
ない場合、つまりセンスアンプの数が少ない場合は問題
がないが、一つのセルアレイ内に多くのビットラインを
構成する場合には、センスアンプの数も多くなるので、
センスアンプで必要とするレベルをレベルシフターを通
して供給し得る。
The invention according to claim 11 has no problem when the number of bit lines is small, that is, when the number of sense amplifiers is small. Because the number will increase,
The level required by the sense amplifier can be supplied through a level shifter.

【0081】請求項12−請求項16の発明は、メイン
センスアンプでトランジスタによりデータを最初に増幅
する時、SN1とSN3がMN1により分離され、SN
2とSN4がMN2により互いに分離されているため、
MN3とMN4による1次増幅時、ビットラインと断絶
されている状態を維持し、隣接したビットラインと参照
ラインによるクロースカップリング(cross coupling)
を最小化するので、ノイズが減少する。以後、MN1と
MN2をターンオンすると、ノイズが最大限除去された
データ信号はラッチ増幅動作を行い、安定したデータで
センシングできる。
According to a twelfth aspect of the present invention, when data is first amplified by a transistor in a main sense amplifier, SN1 and SN3 are separated by MN1, and SN
2 and SN4 are separated from each other by MN2,
During the primary amplification by MN3 and MN4, the bit lines are kept disconnected from each other, and cross coupling between adjacent bit lines and reference lines is maintained.
Is minimized, so that noise is reduced. Thereafter, when MN1 and MN2 are turned on, the data signal from which noise has been maximally removed performs a latch amplification operation, and can be sensed with stable data.

【0082】請求項17は、メインセルアレイ部の上部
と下部にメインビットラインコントロール部及び参照ビ
ットライン制御部をそれぞれ構成してメインセルを共有
できるので、レイアウトをより効果的に行うことができ
る。
According to the seventeenth aspect, the main bit line control section and the reference bit line control section are respectively formed at the upper and lower portions of the main cell array section so that the main cells can be shared, so that the layout can be performed more effectively.

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

【図1】 一般的な強誘電体のヒステリシスループを示
す特性図
FIG. 1 is a characteristic diagram showing a hysteresis loop of a general ferroelectric substance

【図2】 従来技術の不揮発性強誘電体メモリ素子によ
るセル構成図
FIG. 2 is a diagram showing a cell configuration using a conventional nonvolatile ferroelectric memory device.

【図3】 従来の強誘電体メモリ素子を駆動するための
駆動回路
FIG. 3 shows a driving circuit for driving a conventional ferroelectric memory device.

【図4】 従来の技術による強誘電体メモリ素子の書込
みモード(write mode)の動作を示すタイミング図
FIG. 4 is a timing chart showing a write mode operation of a ferroelectric memory device according to the related art;

【図5】 読み出しモードの動作を示すタイミング図FIG. 5 is a timing chart showing an operation in a read mode;

【図6】 本発明の不揮発性強誘電体メモリ装置の第1
実施形態によるセルアレイ構成図
FIG. 6 shows a first example of the nonvolatile ferroelectric memory device according to the present invention.
Cell array configuration diagram according to the embodiment

【図7】 図6を反復的に構成した場合のセルアレイを
示すブロック構成図
FIG. 7 is a block diagram showing a cell array when FIG. 6 is repeatedly configured.

【図8】 複数のサブセルアレイ部で構成されるメイン
セルアレイ部の構成図
FIG. 8 is a configuration diagram of a main cell array unit including a plurality of sub cell array units.

【図9】 図6のメインセルアレイ部の構成図FIG. 9 is a configuration diagram of a main cell array unit in FIG. 6;

【図10】 図8のサブセルアレイ部の詳細構成図FIG. 10 is a detailed configuration diagram of a subcell array unit in FIG. 8;

【図11】 図10の「A」部分の拡大図FIG. 11 is an enlarged view of “A” part in FIG. 10;

【図12】 図6の構成ブロックのうち、メインセルア
レイ部のメインビットライン制御部及び参照ビットライ
ン制御部を中心により詳細に示す図面
FIG. 12 is a drawing showing in more detail a main bit line control unit and a reference bit line control unit of a main cell array unit in the configuration blocks of FIG. 6;

【図13】 図6の構成ブロックのうち、メインビット
ライン制御部と参照ビットライン制御部を中心により詳
細に示す図面
FIG. 13 is a drawing showing the main bit line control unit and the reference bit line control unit in detail in the configuration blocks of FIG. 6;

【図14】 本発明の第1実施形態によるビットライン
プリチャージ回路部をより詳細に示す図面
FIG. 14 is a diagram showing a bit line precharge circuit unit according to the first embodiment of the present invention in more detail;

【図15】 本発明によるビットラインプリチャージレ
ベル供給部の第1実施例を示す図面
FIG. 15 is a diagram showing a first embodiment of a bit line precharge level supply unit according to the present invention;

【図16】 本発明によるビットラインプリチャージレ
ベル供給部の第2実施例を示す図面
FIG. 16 is a view illustrating a bit line precharge level supply unit according to a second embodiment of the present invention;

【図17】 本発明によるビットラインプリチャージレ
ベル供給部の第3実施形態を示す図面
FIG. 17 is a view illustrating a bit line precharge level supply unit according to a third embodiment of the present invention;

【図18】 本発明による参照センスアンプを簡略化し
た構成ブロック図
FIG. 18 is a block diagram showing a simplified configuration of a reference sense amplifier according to the present invention.

【図19】 本発明による参照センスアンプの他の実施
形態の構成ブロック図
FIG. 19 is a configuration block diagram of another embodiment of the reference sense amplifier according to the present invention;

【図20】 本発明によるレベルシフターの第1実施形
態を示す図面
FIG. 20 is a view showing a first embodiment of a level shifter according to the present invention.

【図21】 本発明によるレベルシフターの第2実施形
態を示す図面
FIG. 21 is a view showing a second embodiment of the level shifter according to the present invention.

【図22】 本発明の第1実施形態の不揮発性強誘電体
メモリ装置によるセンスアンプの第1実施形態を詳細に
示す図面
FIG. 22 is a diagram showing in detail a first embodiment of a sense amplifier using the nonvolatile ferroelectric memory device according to the first embodiment of the present invention;

【図23】 本発明の第1実施形態の不揮発性強誘電体
メモリ装置によるセンスアンプの第2実施形態を示す図
FIG. 23 is a view showing a second embodiment of the sense amplifier using the nonvolatile ferroelectric memory device according to the first embodiment of the present invention;

【図24】 図22のセンスアンプによる動作タイミン
グ図
FIG. 24 is an operation timing chart of the sense amplifier of FIG. 22;

【図25】 図22のセンスアンプによる読み出しモー
ド時の動作タイミング図
FIG. 25 is an operation timing chart in the read mode by the sense amplifier of FIG. 22;

【図26】 図22のセンスアンプによる書込みモード
時の動作タイミング図
FIG. 26 is an operation timing chart in the write mode by the sense amplifier of FIG. 22;

【図27】 図23のセンスアンプによる動作タイミン
グ図
FIG. 27 is an operation timing chart of the sense amplifier of FIG. 23;

【図28】 図23のセンスアンプで使用される信号と
図21のレベルシフターで使用されるREFCON信号
とを比較説明した図面
FIG. 28 is a drawing comparing and explaining a signal used in the sense amplifier of FIG. 23 and a REFCON signal used in the level shifter of FIG. 21;

【図29】 本発明の第2実施形態による不揮発性強誘
電体メモリ装置によるセルアレイの構成図
FIG. 29 is a configuration diagram of a cell array in the nonvolatile ferroelectric memory device according to the second embodiment of the present invention;

【図30】 図29の構成のうち、メインセルアレイ部
を中心により詳細に示す図面
FIG. 30 is a diagram showing the main cell array portion in detail in the configuration of FIG. 29 in more detail;

【図31】 図29の構成のうち、第1メインビットラ
イン制御部及び第1参照ビットライン制御部を中心によ
り詳細に示す図面
FIG. 31 is a diagram illustrating a first main bit line control unit and a first reference bit line control unit in the configuration of FIG. 29 in more detail;

【図32】 図29の構成のうち、第2メインビットラ
イン制御部及び第2参照ビットライン制御部を中心によ
り詳細に示す図面
FIG. 32 is a diagram illustrating a second main bit line control unit and a second reference bit line control unit in the configuration of FIG. 29 in more detail;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

61,201:メインセルアレイ部 63:ワードライン駆動部 65:プレートライン駆動部 67:メインビットライン制御部 69:参照ビットライン制御部 61_1,61_2,61_3,...:サブセルアレイ部 75_1,75_2,...:メインセンスアンプ 77a:参照センスアンプ 71_1,71_2...:ビットライン等化スイッチング
部 72_1,72_2... :ビットラインプリチャージス
イッチング部 100:第1増幅部 103:第2増幅部
61, 201: Main cell array section 63: Word line drive section 65: Plate line drive section 67: Main bit line control section 69: Reference bit line control section 61_1, 61_2, 61_3, ...: Sub cell array section 75_1, 75_2,. ...: Main sense amplifier 77a: Reference sense amplifier 71_1, 71_2 ...: Bit line equalizing switching unit 72_1, 72_2 ...: Bit line precharge switching unit 100: First amplifying unit 103: Second amplifying unit

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のサブセルアレイと、各サブセルア
レイを横切る方向に形成される複数のメイングローバル
ビットライン及び少なくとも一対の参照グローバルビッ
トラインと、それぞれのサブセルアレイ内で各メイング
ローバルビットライン及び参照グローバルビットライン
に対応して形成されるメインローカルビットライン及び
参照ローカルビットラインと、各ローカルビットライン
とグローバルビットラインの間を連結するスイッチング
素子とを含むメインセルアレイ部;メインセルアレイ部
に隣接して形成され、一対の参照グローバルビットライ
ンのうち一方のビットラインを通して印加される信号を
センシングして参照電圧を出力する参照センスアンプで
構成される参照ビットライン制御部;参照ビットライン
制御部に隣接して形成され、メイングローバルビットラ
インごとに連結され参照電圧を受けてグローバルビット
ラインを通して印加される信号をセンシングするメイン
センスアンプをメイングローバルビットラインごとに配
置したメインビットライン制御部;メインセルアレイ部
に隣接して形成され、セル選択のための駆動信号を出力
するワードライン駆動部;そしてメインセルアレイ部に
隣接して形成され、ワードライン駆動部の駆動信号と共
にセル選択のための駆動信号を出力するプレートライン
駆動部を含むことを特徴とする不揮発性強誘電体メモリ
装置。
1. A plurality of sub-cell arrays, a plurality of main global bit lines and at least one pair of reference global bit lines formed in a direction crossing each sub-cell array, and a main global bit line and a reference in each sub-cell array. A main cell array portion including a main local bit line and a reference local bit line formed corresponding to the global bit line, and a switching element connecting each local bit line and the global bit line; adjacent to the main cell array portion A reference bit line control unit formed of a reference sense amplifier for sensing a signal applied through one of the pair of reference global bit lines and outputting a reference voltage; adjacent to the reference bit line control unit Shape A main bit line control unit that is connected to each main global bit line and senses a signal applied through the global bit line by receiving a reference voltage and arranged for each main global bit line; adjacent to the main cell array unit A word line driver for outputting a drive signal for cell selection; and a plate formed adjacent to the main cell array unit for outputting a drive signal for cell selection together with a drive signal for the word line driver. A nonvolatile ferroelectric memory device comprising a line driver.
【請求項2】 サブセルアレイ部は、 ワードラインとプレートラインが一対を成し、グローバ
ルビットラインと交差する方向に形成されるワードライ
ン対と、 各グローバルビットラインに対応して形成されるローカ
ルビットラインと、 ローカルビットライン及びワードライン対を基本単位と
して、ローカルビットラインに連結される複数の単位セ
ルを含むことを特徴とする請求項1に記載の不揮発性強
誘電体メモリ装置。
2. A sub-cell array unit comprising: a word line and a plate line forming a pair; a word line pair formed in a direction crossing a global bit line; and a local bit formed corresponding to each global bit line. 2. The nonvolatile ferroelectric memory device according to claim 1, further comprising a plurality of unit cells connected to the local bit line based on a line, a local bit line and a word line pair.
【請求項3】 単位セルは、 ゲート端子がワードライン(W/L)に連結され、ソー
ス端子がローカルビットラインに連結され、ドレイン端
子とプレートラインとの間に接続された強誘電体キャパ
シタ(FC1)で構成されることを特徴とする請求項2
に記載の不揮発性強誘電体メモリ装置。
3. A unit cell comprising: a ferroelectric capacitor having a gate terminal connected to a word line (W / L), a source terminal connected to a local bit line, and a drain terminal connected to a plate line; 3. The method according to claim 2, wherein the first and second components are FC1).
3. The nonvolatile ferroelectric memory device according to 1.
【請求項4】 メインビットライン制御部は、 隣接したグローバルビットラインを互いに一定のレベル
でプリチャージさせるビットラインプリチャージ回路部
をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の不揮発
性強誘電体メモリ装置。
4. The nonvolatile ferroelectric device according to claim 1, wherein the main bit line controller further comprises a bit line precharge circuit for precharging adjacent global bit lines at a predetermined level. Body memory device.
【請求項5】 参照グローバルビットラインのうち、参
照センスアンプと連結されない他方の参照グローバルビ
ットラインには一定の電圧が印加されることを特徴とす
る請求項1に記載の不揮発性強誘電体メモリ装置。
5. The nonvolatile ferroelectric memory according to claim 1, wherein a constant voltage is applied to the other of the reference global bit lines that is not connected to the reference sense amplifier. apparatus.
【請求項6】 参照ビットライン制御部は、 参照センスアンプと連結された参照グローバルビットラ
インとメイングローバルビットラインのうち、最後のメ
イングローバルビットラインの間に形成されたビットラ
インプリチャージ回路部をさらに含むことを特徴とする
請求項1に記載の不揮発性強誘電体メモリ装置。
6. The reference bit line control unit includes a bit line precharge circuit unit formed between the last main global bit line of the reference global bit line connected to the reference sense amplifier and the main global bit line. 2. The nonvolatile ferroelectric memory device according to claim 1, further comprising:
【請求項7】 ビットラインプリチャージ回路部は複数
のグローバルビットラインと、 各グローバルビットラインの間に構成されたビットライ
ン等化スイッチ部と、 ビットラインをプリチャージさせるプリチャージ信号
を、各々のグローバルビットラインにスイッチングする
複数のビットラインプリチャージスイッチ部とを含むこ
とを特徴とする請求項6に記載の不揮発性強誘電体メモ
リ装置。
7. A bit line precharge circuit unit includes: a plurality of global bit lines; a bit line equalization switch unit formed between the global bit lines; and a precharge signal for precharging the bit lines. 7. The non-volatile ferroelectric memory device according to claim 6, further comprising a plurality of bit line precharge switch units for switching to a global bit line.
【請求項8】 ビットラインプリチャージ信号のレベル
は、NMOSトランジスタのしきい値電圧と同一である
か多少大きいことを特徴とする請求項7に記載の不揮発
性強誘電体メモリ装置。
8. The nonvolatile ferroelectric memory device according to claim 7, wherein the level of the bit line precharge signal is equal to or slightly higher than the threshold voltage of the NMOS transistor.
【請求項9】 プリチャージ信号はソースが電源端(V
cc)に連結され、ビットラインプリチャージレベル供
給部を活性化させるための活性化信号(BQLEN)に
より制御される第1PMOSトランジスタ(MP1)
と、 ソースがそれぞれ第1PMOSトランジスタのドレイン
に分岐接続され、ゲートが共通に連結される第2PMO
Sトランジスタ(MP2)及び第3PMOSトランジス
タ(MP3)と、 前記第3PMOSトランジスタのドレイン電圧により制
御され、接地電圧を選択的に出力する第1NMOSトラ
ンジスタ(MN1)と、 前記第2PMOSトランジスタと第1NMOSトランジ
スタの間に連結され、外部から印加される参照電圧(R
EF_IN)により制御される第2NMOSトランジス
タ(MN2)と、 前記第3PMOSトランジスタと第1NMOSトランジ
スタの間に連結され、出力端電圧により制御される第3
NMOSトランジスタ(MN3)と、 前記第1PMOSトランジスタのドレインに分岐接続さ
れ、ゲートが共通に連結された第4PMOSトランジス
タ(MP4)及び第5PMOSトランジスタ(MP5)
と、 前記第4PMOSトランジスタ及び第5PMOSトラン
ジスタのゲート電圧により制御され、接地電圧を選択的
に出力する第4NMOSトランジスタ(MN4)と、 前記第1PMOSトランジスタのドレインにソースが連
結され、前記第5PMOSトランジスタのドレイン電圧
により制御される第5NMOSトランジスタ(MN5)
と、 前記第5NMOSトランジスタのゲートとドレインの間
に連結され、前記第2NMOSトランジスタのドレイン
電圧により制御される第6NMOSトランジスタ(MN
6)と、 前記第3PMOSトランジスタのドレイン電圧により制
御され、前記第4PMOSトランジスタと第4NMOS
トランジスタとの間に連結される第7NMOSトランジ
スタ(MN7)と、 前記第2NMOSトランジスタのドレイン電圧により制
御され、前記第5PMOSトランジスタと第4NMOS
トランジスタの間に連結された第8NMOSトランジス
タ(MN8)と、 前記第2NMOSトランジスタのドレイン電圧により制
御され、ドレインが出力端に連結される第9NMOSト
ランジスタ(MN9)と、 前記第9NMOSトランジスタのソースと接地端の間に
連結され、ゲートとドレインが共通に連結された第10
NMOSトランジスタ(MN10)と、 電源端と前記第1PMOSトランジスタの間に分岐接続
され、ビットラインプリチャージレベル供給部を活性化
させるための活性化信号(BQLEN)により制御され
る第6PMOSトランジスタ(MP6)と、 前記第6PMOSトランジスタの接地端の間に順次に連
結される第7PMOSトランジスタ(MP7)及び第1
1NMOSトランジスタ(MN11)とを含むビットラ
インプリチャージレベル供給部から供給されることを特
徴とする不揮発性強誘電体メモリ装置。
9. The precharge signal has a source connected to a power supply terminal (V
cc) and is controlled by an activation signal (BQLEN) for activating a bit line precharge level supply unit (MPL1).
And a second PMOS transistor having a source connected to the drain of the first PMOS transistor and a gate connected in common.
An S transistor (MP2) and a third PMOS transistor (MP3), a first NMOS transistor (MN1) controlled by a drain voltage of the third PMOS transistor and selectively outputting a ground voltage, and a second NMOS transistor and a first NMOS transistor. A reference voltage (R)
A second NMOS transistor (MN2) controlled by EF_IN), a third NMOS transistor (MN2) connected between the third PMOS transistor and the first NMOS transistor, and controlled by an output terminal voltage.
An NMOS transistor (MN3); a fourth PMOS transistor (MP4) and a fifth PMOS transistor (MP5) that are branched and connected to a drain of the first PMOS transistor and have a gate commonly connected.
A fourth NMOS transistor (MN4) controlled by a gate voltage of the fourth PMOS transistor and the fifth PMOS transistor to selectively output a ground voltage; a source connected to a drain of the first PMOS transistor; Fifth NMOS transistor (MN5) controlled by drain voltage
And a sixth NMOS transistor (MN) connected between the gate and the drain of the fifth NMOS transistor and controlled by the drain voltage of the second NMOS transistor.
6), the fourth PMOS transistor and the fourth NMOS transistor being controlled by a drain voltage of the third PMOS transistor.
A seventh NMOS transistor MN7 connected between the second NMOS transistor and a fifth NMOS transistor MN7, the fifth NMOS transistor being connected to a drain voltage of the second NMOS transistor;
An eighth NMOS transistor MN8 connected between the transistors, a ninth NMOS transistor MN9 controlled by a drain voltage of the second NMOS transistor and having a drain connected to an output terminal, a source of the ninth NMOS transistor and ground. The tenth terminal is connected between the ends, and the gate and the drain are commonly connected.
An NMOS transistor (MN10); a sixth PMOS transistor (MP6) branched and connected between a power supply terminal and the first PMOS transistor and controlled by an activation signal (BQLEN) for activating a bit line precharge level supply unit. And a seventh PMOS transistor MP7 sequentially connected between the ground terminal of the sixth PMOS transistor and the first PMOS transistor.
A nonvolatile ferroelectric memory device supplied from a bit line precharge level supply unit including one NMOS transistor (MN11).
【請求項10】 第11NMOSトランジスタ(MN1
1)のゲートは、ドレインと共通に連結され、第2NM
OSトランジスタ(MN2)のゲートに印加されること
を特徴とする請求項9に記載の不揮発性強誘電体メモリ
装置。
10. An eleventh NMOS transistor (MN1)
The gate of 1) is commonly connected to the drain, and the second NM
The nonvolatile ferroelectric memory device according to claim 9, wherein the voltage is applied to a gate of the OS transistor (MN2).
【請求項11】 参照センスアンプは、参照グローバル
ビットラインを通して印加される信号のレベルをシフト
させるレベルシフターと、 参照グローバルビットラインをプルダウンさせるプルダ
ウン制御部とで構成され、レベルシフターは、レベルシ
フターをイネーブルさせるイネーブル信号(LSEN)
により制御され、ソースが電源端(Vcc)に連結され
た第1PMOSトランジスタ(MP1)と、 前記第1PMOSトランジスタのドレインから分岐接続
された第2PMOSトランジスタ(MP2)及び第3P
MOSトランジスタ(MP3)と、 参照グローバルビットラインの信号(BLRG_2)に
より制御され、前記第2PMOSトランジスタと連結さ
れた第1NMOSトランジスタ(MN1)と、 ソースが前記第1NMOSトランジスタのソースに共通
に連結され、前記第1NMOSトランジスタと第3PM
OSトランジスタ(MP3)の間に連結された第2NM
OSトランジスタ(MN2)と、 前記第1,第2NMOSトランジスタのソースと接地端
(Vss)の間に連結され、前記第2PMOSトランジ
スタ(MP2)のドレイン電圧により制御される第3N
MOSトランジスタ(MN3)と、 ソースが前記第1PMOSトランジスタ(MP1)のド
レインに共通に連結され、ゲートが共通に連結された第
4PMOSトランジスタ(MP4)及び第5PMOSト
ランジスタ(MP5)と、 参照グローバルビットライン(BLRG_2)信号によ
り制御され、ドレインが前記第4PMOSトランジスタ
(MP4)のドレインに連結される第4NMOSトラン
ジスタ(MN4)と、 出力端の電圧により制御され、ドレインが前記第5PM
OSトランジスタのドレインに連結され、ソースは前記
第4NMOSトランジスタのソースと共通に連結された
第5NMOSトランジスタ(MN5)と、 前記第5NMOSトランジスタのドレイン電圧により制
御され、前記第4,第5NMOSトランジスタのソース
と接地端(Vss)の間に連結された第6NMOSトラ
ンジスタ(MN6)と、 外部から印加される参照電圧制御信号(REFCON)
により制御され、ソースが前記第1PMOSトランジス
タのドレインに連結される第6PMOSトランジスタ
(MP6)と、 ソースが前記第6PMOSトランジスタのドレインに連
結され、前記第3PMOSトランジスタのドレイン電圧
により制御される第7NMOSトランジスタ(MN7)
と、 前記第4NMOSトランジスタのドレイン電圧により制
御され、前記第3PMOSトランジスタのドレインと前
記第7NMOSトランジスタのドレインの間に連結され
る第8NMOSトランジスタ(MN8)と、 参照電圧制御信号(REFCON)により制御され、前
記第7NMOSトランジスタと接地端(Vss)の間に
順次に連結された第9NMOSトランジスタ(MN9)
及び第10NMOSトランジスタ(MN10)と、 前記第4NMOSトランジスタのドレイン電圧により制
御され、ソースは前記第1PMOSトランジスタのドレ
インから分岐接続され、ドレインは出力端に連結される
第7NMOSトランジスタ(MP7)とを含むことを特
徴とする請求項1に記載の不揮発性強誘電体メモリ装
置。
11. The reference sense amplifier includes a level shifter that shifts a level of a signal applied through a reference global bit line, and a pull-down control unit that pulls down the reference global bit line, wherein the level shifter includes a level shifter. Enable signal (LSEN) to enable
A first PMOS transistor MP1 whose source is connected to the power supply terminal Vcc, a second PMOS transistor MP2 and a third PMOS transistor branched from the drain of the first PMOS transistor.
A MOS transistor MP3, a first NMOS transistor MN1 connected to the second PMOS transistor and controlled by a reference global bit line signal BLRG_2, and a source commonly connected to the source of the first NMOS transistor; The first NMOS transistor and the third PM
Second NM connected between OS transistor MP3
An OS transistor (MN2), a third NMOS transistor connected between the sources of the first and second NMOS transistors and a ground terminal (Vss), and controlled by a drain voltage of the second PMOS transistor (MP2);
A MOS transistor (MN3), a fourth PMOS transistor (MP4) and a fifth PMOS transistor (MP5) having a source commonly connected to the drain of the first PMOS transistor (MP1) and a gate commonly connected, and a reference global bit line. A fourth NMOS transistor (MN4) having a drain connected to the drain of the fourth PMOS transistor (MP4), and a drain controlled by a voltage at an output terminal, and a drain controlled by the (BLRG_2) signal;
A fifth NMOS transistor MN5 connected to a drain of the OS transistor and having a source commonly connected to a source of the fourth NMOS transistor; and a source controlled by a drain voltage of the fifth NMOS transistor, and a source of the fourth and fifth NMOS transistors. A sixth NMOS transistor MN6 connected between the ground terminal Vss and a reference voltage control signal REFCON applied from the outside;
A sixth PMOS transistor MP6 having a source connected to the drain of the first PMOS transistor, and a seventh NMOS transistor having a source connected to the drain of the sixth PMOS transistor and controlled by a drain voltage of the third PMOS transistor. (MN7)
And an eighth NMOS transistor (MN8) connected between the drain of the third PMOS transistor and the drain of the seventh NMOS transistor, and controlled by a reference voltage control signal (REFCON). A ninth NMOS transistor MN9 sequentially connected between the seventh NMOS transistor and a ground terminal (Vss).
And a tenth NMOS transistor (MN10); a seventh NMOS transistor (MP7) controlled by a drain voltage of the fourth NMOS transistor, a source of which is branched from the drain of the first PMOS transistor and a drain connected to the output terminal. The nonvolatile ferroelectric memory device according to claim 1, wherein:
【請求項12】 メインセンスアンプは上部のメインセ
ルと連結されるグローバルビットライン及び下部のメイ
ンセルと連結されるグローバルビットラインにソースが
連結された第1NMOSトランジスタと、 上部の参照セルに連結された参照グローバルビットライ
ン及び下部の参照セルに連結された参照グローバルビッ
トラインにソースが連結され、ゲートは第1NMOSト
ランジスタのゲートに共通連結された第2NMOSトラ
ンジスタと、 第1NMOSトランジスタを通して入る信号電圧を増幅
する第3NMOSトランジスタと、 第2NMOSトランジスタを通して入る基準電圧を増幅
する第4NMOSトランジスタと、 第3,第4NMOSトランジスタにより増幅された電圧
を2次的に増幅するため、ラッチ回路で構成される第2
増幅部とを含むことを特徴とする請求項1に記載の不揮
発性強誘電体メモリ装置。
12. The main sense amplifier is connected to a first NMOS transistor having a source connected to a global bit line connected to an upper main cell and a global bit line connected to a lower main cell, and is connected to an upper reference cell. A source is connected to the reference global bit line and a reference global bit line connected to a lower reference cell, and a gate amplifies a signal voltage input through the first NMOS transistor and a second NMOS transistor commonly connected to a gate of the first NMOS transistor. A third NMOS transistor, a fourth NMOS transistor for amplifying a reference voltage input through the second NMOS transistor, and a second latch circuit configured to amplify the voltage amplified by the third and fourth NMOS transistors secondarily.
2. The nonvolatile ferroelectric memory device according to claim 1, further comprising an amplifier.
【請求項13】 ラッチ回路は、PMOSとNMOSで
構成される第1インバータと第2インバータとで構成さ
れ、第1インバータを構成しているPMOS及びNMO
Sトランジスタの共通ゲートは第2インバーターを構成
しているPMOSトランジスタのドレインに連結され、
第2インバーターを構成しているPMOS及びNMOS
トランジスタの共通ゲートは第1インバータを構成して
いるPMOSトランジスタのドレインに連結されること
を特徴とする請求項12に記載の不揮発性強誘電体メモ
リ装置。
13. A latch circuit comprising a first inverter and a second inverter each comprising a PMOS and an NMOS, wherein a PMOS and an NMO constituting a first inverter are provided.
The common gate of the S transistor is connected to the drain of the PMOS transistor forming the second inverter,
PMOS and NMOS constituting the second inverter
13. The nonvolatile ferroelectric memory device according to claim 12, wherein a common gate of the transistors is connected to a drain of a PMOS transistor forming the first inverter.
【請求項14】 第1インバータのNMOSトランジス
タ及び第2インバータのNMOSトランジスタのドレイ
ンは、共通に連結され、センスアンプイネーブル信号入
力端と連結されることを特徴とする請求項13に記載の
不揮発性強誘電体メモリ装置。
14. The nonvolatile memory according to claim 13, wherein the drains of the NMOS transistor of the first inverter and the NMOS transistor of the second inverter are commonly connected and connected to a sense amplifier enable signal input terminal. Ferroelectric memory device.
【請求項15】 第1NMOSトランジスタのソースと
上部のメインセルと連結されたグローバルビットライン
との間に第5NMOSトランジスタがさらに構成され、
第1NMOSトランジスタのソースと下部のメインセル
と連結されたグローバルビットラインとの間に第6NM
OSトランジスタがさらに構成され、第2NMOSトラ
ンジスタのソースと上部の参照セルと連結された参照グ
ローバルビットラインとの間に第7NMOSトランジス
タがさらに構成され、第2NMOSトランジスタのソー
スと下部のメインセルと連結されたグローバルビットラ
インとの間に第8NMOSトランジスタがさらに構成さ
れることを特徴とする請求項12に記載の不揮発性強誘
電体メモリ装置。
15. A fifth NMOS transistor is further provided between a source of the first NMOS transistor and a global bit line connected to an upper main cell,
A sixth NM is connected between the source of the first NMOS transistor and the global bit line connected to the lower main cell.
An OS transistor is further configured, and a seventh NMOS transistor is further configured between a source of the second NMOS transistor and a reference global bit line connected to the upper reference cell, and connected to a source of the second NMOS transistor and the lower main cell. The nonvolatile ferroelectric memory device of claim 12, further comprising an eighth NMOS transistor between the global ferroelectric memory and the global bit line.
【請求項16】 センスアンプの出力端には、カラム選
択信号によりデータバスと選択的にスイッチングする第
9NMOSトランジスタと、データバーバスと選択的に
スイッチングする第10NMOSトランジスタがさらに
構成されることを特徴とする請求項12に記載の不揮発
性強誘電体メモリ装置。
16. The output terminal of the sense amplifier further includes a ninth NMOS transistor selectively switching to a data bus according to a column selection signal and a tenth NMOS transistor selectively switching to a data bar bus. 13. The nonvolatile ferroelectric memory device according to claim 12, wherein:
【請求項17】 複数のサブセルアレイと、各サブセル
アレイを横切る方向に形成される複数のメイングローバ
ルビットライン及び少なくとも一対の参照グローバルビ
ットラインと、各メイングローバルビットライン及び参
照グローバルビットラインに対応して形成されるメイン
ローカルビットライン及び参照ローカルビットライン
と、各ローカルビットラインとそのグローバルビットラ
インとの間に構成されるスイッチング素子を含むメイン
セルアレイ部;メインセルアレイ部に隣接して形成さ
れ、一対の参照グローバルビットラインのうちの一方を
通して印加される信号をセンシングして第1参照電圧を
出力する第1参照センスアンプで構成される第1参照ビ
ットライン制御部;メインセルアレイ部に隣接して形成
され、第1参照電圧と同一電圧を出力する第2参照セン
スアンプから成る第2参照ビットライン制御部;第1参
照ビットライン制御部に隣接して形成され、複数のメイ
ングローバルビットラインのうち、偶数番目メイングロ
ーバルビットラインごとに連結され第1参照電圧を受け
てそのグローバルビットラインを通して印加される信号
をセンシングするメインセンスアンプで構成される第1
メインビットライン制御部;第2参照ビットライン制御
部に隣接して形成され、複数のメイングローバルビット
ラインのうち、奇数番目メイングローバルビットライン
ごとに連結され第2参照電圧を受けてそのグローバルビ
ットラインを通して印加される信号をセンシングするメ
インセンスアンプで構成される第2メインビットライン
制御部;メインセルアレイ部に隣接して形成され、セル
選択のための駆動信号を出力するワードライン駆動部;
メインセルアレイ部に隣接して形成され、ワードライン
駆動部から出力される駆動信号と共にセル選択のための
駆動信号を出力するプレートライン駆動部を含むことを
特徴とするを不揮発性強誘電体メモリ装置。
17. A plurality of sub-cell arrays, a plurality of main global bit lines and at least one pair of reference global bit lines formed in a direction crossing each sub-cell array, and each of the main global bit lines and the reference global bit lines. A main cell array portion including a main local bit line and a reference local bit line formed by the above and a switching element formed between each local bit line and its global bit line; a pair formed adjacent to the main cell array portion; A first reference bit line control unit including a first reference sense amplifier that senses a signal applied through one of the reference global bit lines and outputs a first reference voltage; formed adjacent to the main cell array unit And the same as the first reference voltage. A second reference bit line control unit including a second reference sense amplifier for outputting one voltage; formed adjacent to the first reference bit line control unit, for each even-numbered main global bit line of the plurality of main global bit lines And a main sense amplifier configured to receive a first reference voltage and sense a signal applied through the global bit line.
A main bit line control unit formed adjacent to the second reference bit line control unit, connected to each odd-numbered main global bit line among the plurality of main global bit lines, receiving the second reference voltage, and receiving the second reference voltage; A second main bit line control unit including a main sense amplifier that senses a signal applied through the second main bit line control unit; a word line driving unit formed adjacent to the main cell array unit and outputting a drive signal for cell selection;
A nonvolatile ferroelectric memory device comprising: a plate line driving unit formed adjacent to a main cell array unit and outputting a driving signal for cell selection together with a driving signal output from a word line driving unit. .
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003162894A (en) * 2001-09-17 2003-06-06 Hynix Semiconductor Inc Ferroelectric memory device and method for driving the same
JP2004185790A (en) * 2002-12-02 2004-07-02 Hynix Semiconductor Inc Ferroelectric memory apparatus equipped with extension memory part
JP2004192778A (en) * 2002-12-09 2004-07-08 Hynix Semiconductor Inc Nonvolatile ferroelectric memory device
US6845031B2 (en) * 2002-01-26 2005-01-18 Hynix Semiconductor Inc. Nonvolatile ferroelectric memory device and method for driving the same
US7212430B2 (en) 2005-01-06 2007-05-01 Fujitsu Limited Semiconductor memory

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100301822B1 (en) * 1999-07-21 2001-11-01 김영환 Sensing amp of nonvolatile ferroelectric memory device
KR100459214B1 (en) * 2001-12-05 2004-12-03 주식회사 하이닉스반도체 nonvolatile ferroelectric memory device and method for operating main bit line load control block thereof
KR100487417B1 (en) * 2001-12-13 2005-05-03 주식회사 하이닉스반도체 nonvolatile ferroelectric memory device and method for operating write and read of multiple-bit data thereof
US6809949B2 (en) 2002-05-06 2004-10-26 Symetrix Corporation Ferroelectric memory
KR100487920B1 (en) * 2002-09-06 2005-05-06 주식회사 하이닉스반도체 Nonviolation ferroelectric memory device
KR100657148B1 (en) * 2005-03-18 2006-12-13 매그나칩 반도체 유한회사 Flash memory and reference cell control merthod of it
KR100745602B1 (en) 2005-12-09 2007-08-02 삼성전자주식회사 Phase change memory device and memory cell array thereof
KR100895389B1 (en) * 2007-09-06 2009-04-30 주식회사 하이닉스반도체 Phase change memory device

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4433390A (en) * 1981-07-30 1984-02-21 The Bendix Corporation Power processing reset system for a microprocessor responding to sudden deregulation of a voltage
JPS59116685A (en) * 1982-12-23 1984-07-05 セイコーインスツルメンツ株式会社 Image display
US4873664A (en) * 1987-02-12 1989-10-10 Ramtron Corporation Self restoring ferroelectric memory
US4888630A (en) * 1988-03-21 1989-12-19 Texas Instruments Incorporated Floating-gate transistor with a non-linear intergate dielectric
US5297007A (en) * 1990-09-19 1994-03-22 Rockwell International Corporation E/M shielded RF circuit board
US5371699A (en) * 1992-11-17 1994-12-06 Ramtron International Corporation Non-volatile ferroelectric memory with folded bit lines and method of making the same
JP3397427B2 (en) * 1994-02-02 2003-04-14 株式会社東芝 Semiconductor storage device
US5701269A (en) * 1994-11-28 1997-12-23 Fujitsu Limited Semiconductor memory with hierarchical bit lines
US5680344A (en) * 1995-09-11 1997-10-21 Micron Technology, Inc. Circuit and method of operating a ferrolectric memory in a DRAM mode
US5638318A (en) * 1995-09-11 1997-06-10 Micron Technology, Inc. Ferroelectric memory using ferroelectric reference cells
US5737260A (en) * 1996-03-27 1998-04-07 Sharp Kabushiki Kaisha Dual mode ferroelectric memory reference scheme
JPH09331032A (en) * 1996-06-11 1997-12-22 Toshiba Corp Semiconductor storage device
JPH1040682A (en) * 1996-07-23 1998-02-13 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor memory
US5680357A (en) * 1996-09-09 1997-10-21 Hewlett Packard Company High speed, low noise, low power, electronic memory sensing scheme
JPH10134596A (en) * 1996-10-30 1998-05-22 Sony Corp Semiconductor memory device
JP3602939B2 (en) * 1996-11-19 2004-12-15 松下電器産業株式会社 Semiconductor storage device
KR100242998B1 (en) * 1996-12-30 2000-02-01 김영환 Structure of cell array and sense amplifier
JP3604524B2 (en) * 1997-01-07 2004-12-22 東芝マイクロエレクトロニクス株式会社 Non-volatile ferroelectric memory
US5872739A (en) * 1997-04-17 1999-02-16 Radiant Technologies Sense amplifier for low read-voltage memory cells
KR100261174B1 (en) * 1997-12-12 2000-07-01 김영환 Nonvolatile ferroelectric memory and method for manufacturing the same
KR100287882B1 (en) * 1998-11-03 2001-05-02 김영환 Nonvolatile Ferroelectric Memory Device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003162894A (en) * 2001-09-17 2003-06-06 Hynix Semiconductor Inc Ferroelectric memory device and method for driving the same
US6845031B2 (en) * 2002-01-26 2005-01-18 Hynix Semiconductor Inc. Nonvolatile ferroelectric memory device and method for driving the same
JP2004185790A (en) * 2002-12-02 2004-07-02 Hynix Semiconductor Inc Ferroelectric memory apparatus equipped with extension memory part
JP4624655B2 (en) * 2002-12-02 2011-02-02 株式会社ハイニックスセミコンダクター Ferroelectric memory device with extended memory section
JP2004192778A (en) * 2002-12-09 2004-07-08 Hynix Semiconductor Inc Nonvolatile ferroelectric memory device
JP2010044854A (en) * 2002-12-09 2010-02-25 Hynix Semiconductor Inc Nonvolatile ferroelectric memory device
US7212430B2 (en) 2005-01-06 2007-05-01 Fujitsu Limited Semiconductor memory

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