JP2001351386A - Semiconductor memory and its operation method - Google Patents

Semiconductor memory and its operation method

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JP2001351386A
JP2001351386A JP2000170600A JP2000170600A JP2001351386A JP 2001351386 A JP2001351386 A JP 2001351386A JP 2000170600 A JP2000170600 A JP 2000170600A JP 2000170600 A JP2000170600 A JP 2000170600A JP 2001351386 A JP2001351386 A JP 2001351386A
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read
bit line
transistor
write
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Takayuki Emori
孝之 江守
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce largely the bit cost keeping the constitution of so to speak gain cell as it is. SOLUTION: This method is an operation method of a semiconductor memory having a write-in transistor Q1, plural memory cells MC having a read-out transistor Q2 of which a gate is connected to a first impurity region being a source or a drain of the write-in transistor Q1 and a gate is a storage node SN, write-in word lines WWL to which a gate of the write-in transistor Q1 is connected in the direction of word, bit lines BL to which a second impurity region being sources or drains of both transistors Q1, Q2 are connected in the direction of bit, and a read-out word line RWL capacity-coupled with the storage node SN, voltage of the write-in word line WWL and voltage of the bit line BL are controlled, voltage of ternary or more is written in plural storage nodes SN in plural memory cells MC and held.

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、いわゆるゲインセ
ルと称されるメモリセルを有し、当該セル内で保持され
た記憶データを、読み出しトランジスタを介した電荷供
給により振幅低下を招くことなくビット線に読み出す半
導体記憶装置およびその動作方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention has a memory cell called a so-called gain cell, and stores data held in the memory cell by a bit line without lowering the amplitude by supplying a charge through a read transistor. And a method of operating the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】キャパシタの容量によって信号電圧を保
持し、当該保持されている信号電圧に応じた情報を記憶
するDRAMにおいては、近年、大容量化が進むにつれ
てメモリセルがますます微細化される。メモリセルの微
細化はキャパシタ容量の低下をもたらし、その結果、読
み出し信号の振幅が小さくなり、読み出しに際して動作
の安定性を確保し、読み出したデータの精度を保証する
ことが困難になりつつある。このため、信号電圧を読み
出しトランジスタのゲートに保持し、読み出しの際に当
該読み出しトランジスタを介した電荷供給により信号電
圧を振幅低下を招くことなくビット線に出力する、いわ
ゆるゲインセルが注目されている。
2. Description of the Related Art In a DRAM that holds a signal voltage by the capacity of a capacitor and stores information according to the held signal voltage, memory cells have been increasingly miniaturized in recent years as the capacity has increased. . The miniaturization of the memory cell causes a decrease in the capacitance of the capacitor. As a result, the amplitude of the read signal is reduced, and it is becoming difficult to secure the stability of operation at the time of reading and to guarantee the accuracy of the read data. For this reason, a so-called gain cell, which holds a signal voltage at the gate of a read transistor and outputs a signal voltage to a bit line without causing a decrease in amplitude due to charge supply via the read transistor during reading, has been receiving attention.

【0003】このゲインセル(メモリセルMC)は、図
2および図3に示すように、書き込みトランジスタQ
1、読み出しトランジスタQ2、キャパシタ(CAPま
たはC)によって構成されている。書き込みトランジス
タQ1は、そのゲートが書き込みワード線WWLに接続
されて、記憶ノードSNとビット線BL間に接続されて
いる。読み出しトランジスタQ2は、そのゲートが記憶
ノードSNに接続され、ソースがビット線BLに接続さ
れている。図2では読み出しトランジスタQ2のドレイ
ンが読み出しワード線RWLに接続され、図3では読み
出しトランジスタQ2のドレインが電源電圧VCCの供給
線に接続されている。これら読み出しトランジスタQ2
は、読み出し時にのみバイアスされればよい。したがっ
て、図2では、読み出しトランジスタQ2のドレインバ
イアスを付与する電源電圧VCCの供給線と読み出しワー
ド線RWLとを兼用させることで、配線を1本削減して
いる。
The gain cell (memory cell MC) has a write transistor Q as shown in FIGS.
1, a read transistor Q2 and a capacitor (CAP or C). The write transistor Q1 has its gate connected to the write word line WWL, and is connected between the storage node SN and the bit line BL. The read transistor Q2 has a gate connected to the storage node SN and a source connected to the bit line BL. In FIG. 2, the drain of the read transistor Q2 is connected to the read word line RWL, and in FIG. 3, the drain of the read transistor Q2 is connected to the supply line of the power supply voltage V CC . These read transistors Q2
Need only be biased at the time of reading. Therefore, in FIG. 2, the number of wires is reduced by using the supply line of the power supply voltage V cc for applying the drain bias of the read transistor Q2 and the read word line RWL together.

【0004】キャパシタ(CAPまたはC)は、読み出
しワード線RWLを記憶ノードSNに容量結合させるた
めに設けられている。図3では、たとえばMIM(Metal
-Insulator-Metal) 構造の容量素子CAPを設けている
が、図2では、読み出しトランジスタQ2のゲートとド
レイン間の寄生容量Cpを利用してキャパシタCを構成
できる。したがって、図2のメモリセルは、実際の素子
数を図3より少なくできる。
A capacitor (CAP or C) is provided for capacitively coupling the read word line RWL to the storage node SN. In FIG. 3, for example, MIM (Metal
-Insulator-Metal), the capacitor C is provided. In FIG. 2, the capacitor C can be configured using the parasitic capacitance Cp between the gate and the drain of the read transistor Q2. Therefore, the actual number of elements of the memory cell of FIG. 2 can be smaller than that of FIG.

【0005】書き込みでは、ビット線BLに書き込みデ
ータの“1”,“0”に対応した2値の電圧の何れかを
設定し、書き込みワード線WWLを駆動して書き込みト
ランジスタQ1をオンさせる。これにより、ビット線電
圧が記憶ノードSNに伝達される。その後、書き込みト
ランジスタQ1をオフすると、記憶ノードSNが電気的
フローティング状態となるので、記憶ノードSNにビッ
ト線電圧が記憶データとして保持される。この記憶状態
で読み出しトランジスタQ2がオンしないように、その
しきい値電圧が設定されている。たとえば、記憶データ
“1”に対応した電圧を0.75V、記憶データ“0”
に対応した電圧を0Vとした場合、読み出しトランジス
タQ2のしきい値電圧VthQ2を0.9V程度として、記
憶データ“1”の電圧0.75Vによっても読み出しト
ランジスタQ2がオンしないようにする。
In writing, one of binary voltages corresponding to write data "1" and "0" is set to the bit line BL, and the write word line WWL is driven to turn on the write transistor Q1. Thereby, the bit line voltage is transmitted to storage node SN. Thereafter, when the write transistor Q1 is turned off, the storage node SN is in an electrically floating state, so that the bit line voltage is held as storage data in the storage node SN. The threshold voltage is set so that the read transistor Q2 does not turn on in this storage state. For example, the voltage corresponding to the storage data “1” is 0.75 V, and the storage data “0”
Is 0 V, the threshold voltage VthQ2 of the read transistor Q2 is set to about 0.9 V so that the read transistor Q2 is not turned on even by the voltage 0.75V of the storage data "1".

【0006】読み出しでは、ビット線を0Vでフローテ
ィング状態とし、読み出しワード線RWLの電圧をハイ
レベルに立ち上げる。これにより、キャパシタCAPま
たはCを介した容量結合によって、記憶ノードSNの電
圧が上昇する。この記憶ノードSNの昇圧において、記
憶データ“1”の昇圧後の電圧が読み出しトランジスタ
Q2のしきい値電圧VthQ2より高く、記憶データ“0”
の昇圧後の電圧がしきい値電圧VthQ2より低くなるよう
に、キャパシタ容量値が予め決められている。したがっ
て、記憶データが“1”の場合に読み出しトランジスタ
Q2がオンし、ビット線BLが、記憶データ“1”の昇
圧後の電圧からしきい値電圧VthQ2を引いた電圧VBLh
まで上昇する。一方、記憶データが“0”の場合、読み
出しトランジスタQ2がオンしないので、ビット線電圧
が0Vを維持する。このビット線電圧差をさらにセンス
アンプで増幅することにより、2値の記憶データが検出
され読み出される。
In reading, the bit line is set to a floating state at 0 V, and the voltage of the read word line RWL is raised to a high level. Thereby, the voltage of storage node SN rises due to capacitive coupling via capacitor CAP or C. In boosting the storage node SN, the boosted voltage of the storage data “1” is higher than the threshold voltage VthQ2 of the read transistor Q2, and the storage data “0”
Is determined in advance so that the boosted voltage becomes lower than the threshold voltage VthQ2. Therefore, when the storage data is “1”, the read transistor Q2 is turned on, and the bit line BL outputs the voltage VBLh obtained by subtracting the threshold voltage VthQ2 from the boosted voltage of the storage data “1”.
To rise. On the other hand, when the storage data is “0”, the read transistor Q2 does not turn on, so that the bit line voltage is maintained at 0V. By amplifying the bit line voltage difference by a sense amplifier, binary storage data is detected and read.

【0007】ところで、1トランジスタ−1キャパシタ
型のDRAMでは、キャパシタの蓄積電荷の放電で読み
出し時にビット線が電圧変化するため、ビット線の負荷
容量が大きいと僅かなビット線電圧変化しか得られな
い。これに対し、上記したゲインセルでは、読み出し時
にビット線BLに電圧変化をもたらす電荷が電源電圧V
CCの供給線または読み出しワード線RWLから供給され
る。このため、ビット線BLの負荷容量が大きい場合で
も、ビット線BLは比較的に大きな上記電圧VBLh に急
速に変化する。したがって、ゲインセルは、DRAMセ
ルと比較すると、読み出し動作が安定で、ノイズに強
く、誤動作しにくいという利点がある。
In a one-transistor, one-capacitor DRAM, the bit line voltage changes at the time of reading due to the discharge of the charge stored in the capacitor. Therefore, if the load capacitance of the bit line is large, only a slight bit line voltage change can be obtained. . On the other hand, in the above-described gain cell, the electric charge that causes a voltage change on the bit line BL at the time of reading is stored in the power supply voltage V.
It is supplied from the CC supply line or the read word line RWL. Therefore, even when the load capacitance of the bit line BL is large, the bit line BL rapidly changes to the relatively large voltage VBLh. Therefore, the gain cell has advantages that the read operation is stable, noise-resistant, and hard to malfunction as compared with the DRAM cell.

【0008】また、ゲインセルにおけるキャパシタCA
P,Cは、記憶ノードSNの昇圧用として用いられるの
で、その容量値がDRAMセルのキャパシタより小さく
て済む。したがって、ゲインセルは、DRAMセルのキ
ャパシタのように、その容量値を増大させるため複雑な
形状で下部電極を形成したり誘電率が高いキャパシタ誘
電体膜を導入する必要がなく、その分、製造コストを低
く抑え、またロジックプロセスとの整合性が高いという
利点がある。
Further, the capacitor CA in the gain cell
Since P and C are used for boosting the storage node SN, their capacitance values can be smaller than the capacitors of the DRAM cells. Therefore, unlike a capacitor of a DRAM cell, it is not necessary to form a lower electrode in a complicated shape or introduce a capacitor dielectric film having a high dielectric constant in order to increase the capacitance value of the gain cell. And the compatibility with the logic process is high.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のゲイ
ンセルでは、書き込み用と読み出し用にトランジスタが
2つ必要なためセル面積が大きく、これが半導体メモリ
を大容量化してビットコストを下げようとするときの障
害となっていた。
However, the conventional gain cell requires two transistors for writing and reading, so that the cell area is large, which is required to increase the capacity of the semiconductor memory and reduce the bit cost. Was an obstacle.

【0010】2トランジスタ構造とすることはゲインセ
ルの安定動作に必要であるため、セル面積の縮小を目的
として、その一方をTFT型とし、他方のバルク型トラ
ンジスタの上層に積層させる試みもある。ところが、T
FT型とバルク型のトランジスタは別々の工程で形成さ
れるため、これでは、簡素な製造プロセスでゲインセル
を形成して製造コストを抑え、またロジックプロセスと
の整合性をとるというゲインセル採用の意義そのものを
損ねてしまう。
Since the two-transistor structure is necessary for the stable operation of the gain cell, there has been an attempt to reduce the cell area by using one of the TFTs and stacking the TFT on the other bulk transistor. However, T
Since the FT-type and bulk-type transistors are formed in separate steps, this means that the gain cell is formed by a simple manufacturing process to reduce the manufacturing cost, and the significance of adopting the gain cell is to ensure consistency with the logic process. Will be impaired.

【0011】本発明の目的は、いわゆるゲインセルと称
される2トランジスタを含むメモリセルを有し、そのメ
モリセル構成はそのままでビットコストを大幅に低減で
きる半導体記憶装置およびその動作方法を提供すること
にある。
An object of the present invention is to provide a semiconductor memory device having a memory cell including two transistors called a so-called gain cell and capable of greatly reducing bit cost while keeping the memory cell configuration as it is, and an operation method thereof. It is in.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の観点に係
る半導体記憶装置の動作方法は、書き込みトランジスタ
と、ゲートが上記書き込みトランジスタのソースまたは
ドレインとなる第1不純物領域に接続し当該ゲートが記
憶ノードとなる読み出しトランジスタとを有した複数の
メモリセルと、上記書き込みトランジスタのゲートをワ
ード線方向に接続した書き込みワード線と、上記書き込
みトランジスタおよび上記読み出しトランジスタのソー
スまたはドレインとなる第2不純物領域をビット線方向
で接続したビット線と、上記記憶ノードと容量結合した
読み出しワード線とを有する半導体記憶装置の動作方法
であって、上記書き込みワード線の電圧と上記ビット線
の電圧とを制御し、上記複数のメモリセル内の複数の記
憶ノードに、4値以上の電圧を書き込んで保持させる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of operating a semiconductor memory device, comprising: a writing transistor; and a gate connected to a first impurity region having a gate serving as a source or a drain of the writing transistor. , A plurality of memory cells having a read transistor serving as a storage node, a write word line in which the gates of the write transistor are connected in a word line direction, and a second impurity serving as a source or a drain of the write transistor and the read transistor. An operation method of a semiconductor memory device having a bit line having regions connected in a bit line direction and a read word line capacitively coupled to the storage node, wherein a voltage of the write word line and a voltage of the bit line are controlled. And a plurality of storage nodes in the plurality of memory cells It is held write voltage above.

【0013】本発明では、書き込み時に、上記ビット線
に上記4値以上の電圧の何れかを設定し、上記書き込み
ワード線に一定の書き込みワード線電圧を印加して上記
書き込みトランジスタをオンさせ、当該導通状態の書き
込みトランジスタを通して上記ビット線の設定電圧を上
記記憶ノードに伝達する。あるいは、書き込み時に、上
記ビット線に一定電圧を設定し、上記記憶ノードに書き
込むべき電圧に対応した書き込みワード線電圧を上記書
き込みワード線に印加し、上記書き込みトランジスタを
オンさせて、上記書き込みワード線電圧から当該書き込
みトランジスタのしきい値電圧を引いた電圧を上記記憶
ノードに設定する。
In the present invention, at the time of writing, one of the four or more voltages is set to the bit line, and a constant write word line voltage is applied to the write word line to turn on the write transistor. The set voltage of the bit line is transmitted to the storage node through the conductive write transistor. Alternatively, at the time of writing, a constant voltage is set to the bit line, a write word line voltage corresponding to a voltage to be written to the storage node is applied to the write word line, and the write transistor is turned on. A voltage obtained by subtracting the threshold voltage of the writing transistor from the voltage is set in the storage node.

【0014】前者の書き込み方法における上記ビット線
に設定した電圧の最大値は、上記書き込みワード線電圧
から上記書き込みトランジスタのしきい値電圧を引いた
電圧値、上記読み出しトランジスタのしきい値電圧の双
方より小さい。後者の書き込み方法における上記記憶ノ
ードに書き込む電圧の最大値は、上記ビット線に設定し
た一定電圧、上記読み出しトランジスタのしきい値電圧
の双方より小さい。また、後者の書き込み方法では、上
記ビット線の電圧を、動作対象のメモリセルが接続され
ているビット線に一定の書き込みビット線電圧を印加し
他のビット線に接地電圧を印加するようにし、かつ、上
記書き込みワード線電圧を電圧値が段階的に低くなるよ
うに切り換えながら複数回の書き込みを行い、同一のワ
ード線に接続された複数のメモリセルに4値以上の電圧
を書き込んでもよい。
In the former write method, the maximum value of the voltage set on the bit line is a voltage value obtained by subtracting the threshold voltage of the write transistor from the write word line voltage and the threshold voltage of the read transistor. Less than. The maximum value of the voltage written to the storage node in the latter writing method is smaller than both the constant voltage set for the bit line and the threshold voltage of the read transistor. In the latter writing method, the voltage of the bit line is set such that a constant write bit line voltage is applied to a bit line to which a memory cell to be operated is connected, and a ground voltage is applied to other bit lines. Further, writing may be performed a plurality of times while switching the write word line voltage so that the voltage value gradually decreases, and a voltage of four or more values may be written to a plurality of memory cells connected to the same word line.

【0015】本発明では、読み出し時に、上記ビット線
を接地電圧でフローティング状態とし、上記読み出しワ
ード線に読み出しワード線電圧を印加して上記記憶ノー
ド電圧を昇圧し、上記読み出しトランジスタをオンまた
はオフさせ、上記記憶ノードの昇圧後の電圧に応じた電
圧を上記ビット線に現出させ、読み出す。この場合、上
記読み出しワード線電圧は、上記記憶ノードに保持され
ている4値以上の電圧全てに対応した4値以上の電圧を
上記ビット線に現出できる一定電圧である。たとえば、
上記読み出しワード線電圧は、上記記憶ノードの電圧が
上記4値以上の電圧の最小値から昇圧したときに上記読
み出しトランジスタがオフ状態を維持し、他の電圧値か
ら昇圧したときにオンする範囲内の一定電圧である。
In the present invention, at the time of reading, the bit line is floated at the ground voltage, a read word line voltage is applied to the read word line to boost the storage node voltage, and the read transistor is turned on or off. The voltage corresponding to the boosted voltage of the storage node is caused to appear on the bit line and read. In this case, the read word line voltage is a constant voltage that allows the four or more voltages corresponding to all the four or more voltages held in the storage node to appear on the bit line. For example,
The read word line voltage is within a range where the read transistor is kept off when the voltage of the storage node is boosted from the minimum value of the four or more voltages, and is turned on when the voltage is boosted from another voltage value. Is a constant voltage.

【0016】あるいは、読み出しワード線電圧をステッ
プ状に漸増させて複数回印加し、当該電圧の印加ごと
に、上記記憶ノード電圧に対応した電圧を1値ずつ上記
ビット線に現出させて読み出す。
Alternatively, the read word line voltage is gradually increased stepwise and applied a plurality of times, and each time the voltage is applied, a voltage corresponding to the storage node voltage is displayed one by one on the bit line and read.

【0017】本発明の動作方法が好適な第1のメモリセ
ルでは、上記読み出しワード線は、上記メモリセルごと
に設けた容量素子を介して上記記憶ノードに結合し、上
記読み出しトランジスタの第1不純物領域が電源電圧供
給線に接続されている。あるいは、上記読み出しトラン
ジスタの第1不純物領域が上記読み出しワード線に接続
し、当該読み出しワード線が、上記読み出しトランジス
タ内の寄生容量(および容量素子)を介して上記記憶ノ
ードに結合している。上記ビット線は、書き込み用と読
み出し用で共通としてもよく、別々に設けてもよい。後
者の場合、ビット線が、上記書き込みトランジスタの第
2不純物領域をビット線方向で接続する書き込みビット
線と、上記読み出しトランジスタの第2不純物領域をビ
ット線方向で接続する読み出しビット線とからなる。
In the first memory cell in which the operation method of the present invention is preferable, the read word line is coupled to the storage node via a capacitor provided for each memory cell, and the first impurity of the read transistor is connected to the storage node. The region is connected to the power supply line. Alternatively, a first impurity region of the read transistor is connected to the read word line, and the read word line is connected to the storage node via a parasitic capacitance (and a capacitance element) in the read transistor. The bit line may be common for writing and reading, or may be provided separately. In the latter case, the bit line comprises a write bit line connecting the second impurity region of the write transistor in the bit line direction and a read bit line connecting the second impurity region of the read transistor in the bit line direction.

【0018】この本発明に第1の観点に係る半導体記憶
装置の動作方法では、上述した何れかの方法で1メモリ
セルに2ビット以上のデータが書き込まれ、また、上述
した何れかの方法で書き込んだ2ビット以上のデータが
読み出される。とくに読み出しにおいて、記憶データ
が、複数メモリセル間での電圧値分布の急峻性を保った
まま、読み出しトランジスタのゲート電圧からソース電
圧に変換されてビット線に現出する。これは、ビット線
電圧変化の電荷供給が読み出しワード線または電源電圧
供給線から行われるために、読み出し時のビット線電圧
が、ビット線負荷容量による信号電圧の低下、およびビ
ット線負荷容量のバラツキの影響を殆ど受けないからで
ある。したがって、本発明では、読み出し時のビット線
電圧の最大電圧値と最小電圧値との差が大きく、このた
め各電圧ステップ幅を比較的大きくしたり、セル当たり
の記憶ビット数を増やすことが容易である。
In the method of operating a semiconductor memory device according to the first aspect of the present invention, two or more bits of data are written in one memory cell by any of the above-described methods. The written data of 2 bits or more is read. In particular, in reading, the stored data is converted from the gate voltage of the reading transistor to the source voltage and appears on the bit line while maintaining the steepness of the voltage value distribution among the plurality of memory cells. This is because the charge supply of the bit line voltage change is performed from the read word line or the power supply voltage supply line, so that the bit line voltage at the time of readout decreases the signal voltage due to the bit line load capacitance and the variation of the bit line load capacitance. Because it is hardly affected by Therefore, in the present invention, the difference between the maximum voltage value and the minimum voltage value of the bit line voltage at the time of reading is large, and therefore, it is easy to relatively increase each voltage step width and increase the number of storage bits per cell. It is.

【0019】本発明の第2の観点に係る半導体記憶装置
は、書き込みトランジスタと、ゲートが上記書き込みト
ランジスタのソースまたはドレインとなる第1不純物領
域に接続し当該ゲートが記憶ノードとなる読み出しトラ
ンジスタとを有した複数のメモリセルと、上記書き込み
トランジスタのゲートをワード線方向に接続した書き込
みワード線と、上記書き込みトランジスタおよび上記読
み出しトランジスタのソースまたはドレインとなる第2
不純物領域をビット線方向で接続したビット線と、上記
記憶ノードと容量結合した読み出しワード線とを有する
半導体記憶装置であって、上記ビット線の電圧と上記書
き込みワード線の電圧とを制御し、上記複数のメモリセ
ル内の複数の記憶ノードに4値以上の電圧を書き込む制
御回路をさらに有する。
A semiconductor memory device according to a second aspect of the present invention includes a write transistor and a read transistor whose gate is connected to a first impurity region serving as a source or drain of the write transistor and whose gate serves as a storage node. A plurality of memory cells, a write word line in which gates of the write transistors are connected in a word line direction, and a second source or drain of the write transistor and the read transistor.
A bit line in which an impurity region is connected in a bit line direction, and a semiconductor memory device having a read word line capacitively coupled to the storage node, wherein a voltage of the bit line and a voltage of the write word line are controlled, There is further provided a control circuit for writing a voltage of four or more values to a plurality of storage nodes in the plurality of memory cells.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】第1実施形態 図1は、本発明の第1,第2実施形態に係る半導体記憶
装置のメモリセルアレイと、その周辺回路の主要部を示
すブロック図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing a main part of a memory cell array of a semiconductor memory device according to first and second embodiments of the present invention and peripheral circuits thereof.

【0021】図1に示すように、メモリセルアレイは、
行列状に配置されているm×n(m,n:任意の自然
数)個のメモリセルMC11,MC12,…,MC2
1,…,MCmnによって構成されている。メモリセル
アレイにおいて、同一行の各メモリセル群が同じ書き込
みワード線WWLj(j=1,2,…,n)および読み
出しワード線RWLjに接続され、同一列の各メモリセ
ル群が同じビット線BLi(i=1,2,…,m)に接
続されている。ビット線BLiそれぞれに、参照セルR
Ci、センスアンプSAi、およびビット線電圧初期化
のための回路、たとえばディスチャージ回路DCHiが
それぞれ接続されている。
As shown in FIG. 1, the memory cell array
M × n (m, n: any natural number) memory cells MC11, MC12,..., MC2 arranged in a matrix
,..., MCmn. In the memory cell array, each memory cell group in the same row is connected to the same write word line WWLj (j = 1, 2,..., N) and read word line RWLj, and each memory cell group in the same column is connected to the same bit line BLi ( i = 1, 2,..., m). A reference cell R is provided for each bit line BLi.
Ci, a sense amplifier SAi, and a circuit for initializing a bit line voltage, for example, a discharge circuit DCHi are connected to each other.

【0022】参照セルRC1,RC2,…,RCmは、
ワード線方向の参照書き込みワード線RWWLおよび参
照読み出しワード線RRWLに共通に接続されている。
また、参照セルRC1,RC2,…,RCmそれぞれ
が、ビット線方向のビット補線/BL1,/BL2,
…,/BLmに接続されている。ビット補線/BL1,
/BL2,…,/BLmは、それぞれビット線BL1,
BL2,…,BLmと対になっている。
The reference cells RC1, RC2,..., RCm are:
It is commonly connected to a reference write word line RWWL and a reference read word line RRWL in the word line direction.
Each of the reference cells RC1, RC2,..., RCm has a bit complementary line / BL1, / BL2 in the bit line direction.
.., / BLm. Bit supplementary line / BL1,
/ BL2,..., / BLm are bit lines BL1,
BL2,..., BLm.

【0023】センスアンプSAiは、ビット線BLi
と、それに対応するビット補線/BLiとからなるビッ
ト線対に接続されている。センスアンプSAiは、ワー
ド線方向のセンスアンプ駆動線SPL,SNLにより活
性化される。ディスチャージ回路DCHiは、制御線E
Qにより制御される。
The sense amplifier SAi is connected to the bit line BLi
, And a corresponding bit line consisting of a complementary bit line / BLi. The sense amplifier SAi is activated by sense amplifier drive lines SPL and SNL in the word line direction. The discharge circuit DCHi is connected to the control line E
Q controls.

【0024】ビット線駆動回路BLDが、全てのビット
線対に接続されている。このビット線駆動回路BLD
は、読み出し時に、カラム選択信号に応じて選択された
ビット線を、後段の入出力回路等から切り離してフロー
ティング状態とするスイッチを含む。また、ビット線駆
動回路BLDは、本実施形態(第1実施形態)におい
て、書き込み時に記憶データのビット数に応じた4値以
上の電圧の何れかを選択されたビット線に印加し、ま
た、必要に応じて他の電圧に切り換える構成を含む。な
お、ビット線駆動回路BLDは、後述する第2実施形態
においては、書き込み時に一定電圧をビット線に印加す
る。
A bit line drive circuit BLD is connected to all bit line pairs. This bit line drive circuit BLD
Includes a switch that separates a bit line selected according to a column selection signal from a subsequent input / output circuit or the like and sets the bit line to a floating state at the time of reading. Further, in the present embodiment (first embodiment), the bit line drive circuit BLD applies any one of four or more voltages according to the number of bits of the stored data to the selected bit line at the time of writing. Including a configuration for switching to another voltage as needed. The bit line drive circuit BLD applies a constant voltage to the bit line at the time of writing in a second embodiment described later.

【0025】ワード線駆動回路WLDが、書き込みワー
ド線WWL1,…、読み出しワード線RWL1,…、参
照書き込みワード線RWWLおよび参照読み出しワード
線RRWLに接続されている。書き込み,読み出しまた
はリフレッシュのとき、ワード線駆動回路WLDによっ
てワード線が選択され、選択された書き込みワード線に
書き込みワード線電圧が印加され、あるいは、選択され
た読み出しワード線に読み出しワード線電圧が印加され
る。なお、本実施形態(第1実施形態)においてワード
線駆動回路WLDが印加する書き込みワード線電圧は一
定電圧であるが、後述する第2実施形態では、書き込み
時に記憶データのビット数に応じた4値以上の電圧の何
れかを選択された書き込みワード線WWLに印加し、ま
た、必要に応じて他の電圧に切り換える。
A word line driving circuit WLD is connected to the write word lines WWL1,..., The read word lines RWL1,..., The reference write word line RWWL, and the reference read word line RRWL. At the time of writing, reading, or refreshing, a word line is selected by the word line drive circuit WLD, and a write word line voltage is applied to the selected write word line, or a read word line voltage is applied to the selected read word line. Is done. In the present embodiment (first embodiment), the write word line voltage applied by the word line drive circuit WLD is a constant voltage. However, in the second embodiment described later, four words corresponding to the number of bits of storage data at the time of writing are used. Any voltage equal to or higher than the value is applied to the selected write word line WWL, and is switched to another voltage as needed.

【0026】図2および図3に、メモリセルの回路例を
示す。なお、参照セルは、その基本的構成がメモリセル
と同じである。図2に示すモリセルMCは、書き込みト
ランジスタQ1、読み出しトランジスタQ2およびキャ
パシタCから構成される。
FIGS. 2 and 3 show circuit examples of the memory cell. Note that the reference cell has the same basic configuration as the memory cell. The memory cell MC shown in FIG. 2 includes a write transistor Q1, a read transistor Q2, and a capacitor C.

【0027】書き込みトランジスタQ1は、ゲートが書
き込みワード線WWLに接続され、ソース,ドレインの
一方がビット線BLに接続されている。読み出しトラン
ジスタQ2は、ゲートが書き込みトランジスタQ1のソ
ース,ドレインの他方に接続され、ソースがビット線B
Lに接続され、ドレインが読み出しワード線RWLに接
続されている。キャパシタCは、たとえばMOS構造を
有する容量素子、または、読み出しトランジスタQ2の
ゲートとドレイン間の寄生容量Cpからなる。キャパシ
タを容量素子から構成した場合、図4に示す等価回路上
では、容量素子(外部容量素子Cex1 )にトランジスタ
の寄生容量Cpが並列接続され、この2つの容量によっ
てキャパシタCが構成される。この外部容量素子Cex1
の一方電極が読み出しトランジスタQ2と書き込みトラ
ンジスタQ1の接続中点に接続され、他方電極が読み出
しワード線RWLに接続されている。このようにして読
み出しワード線RWLに容量結合した読み出しトランジ
スタQ2のゲートが、当該メモリセルMCの記憶ノード
SNとなる。
The write transistor Q1 has a gate connected to the write word line WWL and one of a source and a drain connected to the bit line BL. The read transistor Q2 has a gate connected to the other of the source and the drain of the write transistor Q1, and a source connected to the bit line B.
L, and the drain is connected to the read word line RWL. Capacitor C is formed of, for example, a capacitive element having a MOS structure or a parasitic capacitance Cp between the gate and drain of read transistor Q2. When the capacitor is composed of a capacitance element, the parasitic capacitance Cp of the transistor is connected in parallel to the capacitance element (external capacitance element Cex1) on the equivalent circuit shown in FIG. This external capacitance element Cex1
Is connected to a connection midpoint between the read transistor Q2 and the write transistor Q1, and the other electrode is connected to the read word line RWL. The gate of the read transistor Q2 capacitively coupled to the read word line RWL in this manner becomes the storage node SN of the memory cell MC.

【0028】以下、この記憶ノードSNに2ビット、す
なわち4値の電圧を書き込む場合を例とした、書き込み
および読み出しの動作を説明する。なお、以下の説明で
は、図2のメモリセル構成を前提とする。図5および図
6は、メモリセルの共通接続線および記憶ノードにおけ
る電圧変化を示すタイミングチャートである。図5に書
き込み時、図6に読み出し時を示す。
Hereinafter, write and read operations will be described by taking as an example the case of writing two bits, that is, a quaternary voltage, to the storage node SN. In the following description, the memory cell configuration shown in FIG. 2 is assumed. FIGS. 5 and 6 are timing charts showing voltage changes at the common connection line and the storage node of the memory cells. FIG. 5 shows a write operation and FIG. 6 shows a read operation.

【0029】書き込み動作は、同一行に配置された複数
のメモリセルに一括して行われる。まず、全てのビット
線BLが前記したディスチャージ回路DCHにより放電
された後、前記したビット線駆動回路BLDによって、
書き込むべき記憶データの論理に応じて各ビット線に4
値の何れかのレベルの電圧が設定される。このビット線
設定電圧は、たとえば図5(C)に示すように、記憶デ
ータ“00”のとき0V、記憶データが“01”のとき
0.25V、記憶データが“10”のとき0.5V、記
憶データが“11”のとき0.75Vとする。また、書
き込みトランジスタQ1および読み出しトランジスタQ
2のしきい値電圧は、4値の電圧の最大値0.75Vよ
り高く、たとえば0.9Vとする。
The write operation is performed collectively on a plurality of memory cells arranged on the same row. First, after all the bit lines BL are discharged by the above-described discharge circuit DCH, the above-mentioned bit line driving circuit BLD
4 bits for each bit line according to the logic of the storage data to be written
A voltage at any level of the value is set. As shown in FIG. 5C, for example, the bit line setting voltage is 0 V when the storage data is "00", 0.25 V when the storage data is "01", and 0.5 V when the storage data is "10". And 0.75 V when the stored data is "11". The write transistor Q1 and the read transistor Q
The threshold voltage of No. 2 is higher than the maximum value of the four values of 0.75 V, for example, 0.9 V.

【0030】読み出しワード線RWLの電圧は、図5
(B)に示すように、書き込み動作中0Vで維持されて
いる。これに対し、図5(A)に示すように、書き込み
ワード線WWLは、上記ビット線電圧が設定後に安定し
た段階でローレベル(たとえば、0V)からハイレベル
(たとえば、2V)に立ち上げられる。この書き込みワ
ード線WWLの駆動電圧2Vは、その電圧から書き込み
トランジスタQ1のしきい値電圧0.9Vを引いた電圧
値1.1Vが、上記4値の電圧の最大値0.75Vより
高くなるように決められる。これにより、ワード線方向
の殆どの書き込みトランジスタQ1がオンし、図5
(D)に示すように、ビット線設定電圧がそのまま記憶
ノードSNに伝達される。
The voltage of the read word line RWL is
As shown in (B), it is maintained at 0 V during the write operation. On the other hand, as shown in FIG. 5A, the write word line WWL rises from a low level (for example, 0 V) to a high level (for example, 2 V) at a stage where the bit line voltage is stabilized after setting. . The drive voltage 2V of the write word line WWL is such that the voltage value 1.1V obtained by subtracting the threshold voltage 0.9V of the write transistor Q1 from the voltage is higher than the maximum value 0.75V of the above four values. Is decided. As a result, most of the write transistors Q1 in the word line direction are turned on, and FIG.
As shown in (D), the bit line setting voltage is transmitted to storage node SN as it is.

【0031】その後、図5(A)に示すように、書き込
みワード線WWLが2Vから0Vに戻され、記憶ノード
SNが電気的フローティング状態になって、書き込み動
作が終了する。このとき、読み出しトランジスタQ2の
しきい値電圧は0.9Vと、記憶データの最大値0.7
5Vより高いので、読み出しトランジスタQ2がオンす
ることなく、以後、記憶データの保持状態が維持され
る。
Thereafter, as shown in FIG. 5A, the write word line WWL is returned from 2 V to 0 V, the storage node SN enters an electrically floating state, and the write operation ends. At this time, the threshold voltage of the read transistor Q2 is 0.9 V, and the maximum value of the stored data is 0.7.
Since the voltage is higher than 5V, the read transistor Q2 does not turn on, and thereafter the storage data holding state is maintained.

【0032】読み出し動作も、同一行に配置された複数
のメモリセルに一括して行われる。図6(A)に示すよ
うに、読み出し期間をとおして書き込みワード線WWL
がローレベルに保持され、書き込みトランジスタQ1は
オフ状態を維持する。まず、制御線EQの制御を受けて
ディスチャージ回路DCHが全てのビット線BLをディ
スチャージし、接地電位0Vにする。その後、前記した
ビット線駆動回路BLDが全てのビット線BLをフロー
ティング状態にする。
The read operation is also performed collectively on a plurality of memory cells arranged on the same row. As shown in FIG. 6A, the write word line WWL is maintained throughout the read period.
Is maintained at the low level, and the write transistor Q1 maintains the off state. First, under the control of the control line EQ, the discharge circuit DCH discharges all the bit lines BL to set the ground potential to 0V. Thereafter, the bit line drive circuit BLD sets all the bit lines BL to a floating state.

【0033】図6(B)に示すように、読み出しワード
線RWLにハイレベルの読み出しワード線電圧、たとえ
ば1.5Vが印加される。この読み出しワード線電圧が
印加されたとき、読み出しトランジスタQ2のゲートと
ドレイン間の結合容量Cpによって、そのゲート電圧V
g(記憶ノード電圧)が持ち上げられる。このときのゲ
ート電圧Vgの昇圧量は、結合容量Cpの大きさに依存
する。読み出しワード線RWLの印加電圧が、結合容量
Cpと、他のトランジスタ寄生容量等とに配分される。
このとき、その全体の容量に占める結合容量Cpの容量
比(結合容量係数)が高いほど、ゲート電圧Vgの昇圧
量も大きくなる。この結合容量係数を高めたい場合、図
4のように外部容量素子Cex1 を付加するとよい。ま
た、読み出しワード線RWLの印加電圧を読み出しトラ
ンジスタQ2のドレイン電圧とは別にし、かつ結合容量
係数を任意に設定したい場合、図3のメモリセル構成が
採用できる。いま、結合容量係数を0.67と仮定する
と、1V(=1.5V×0.67)が記憶ノードSNの
電圧に加算される。したがって、記憶ノードSNの電圧
は、図6(D)に示すように、記憶データが高い方から
順に1.75V,1.5V,1.25V,1.0Vとな
る。
As shown in FIG. 6B, a high-level read word line voltage, for example, 1.5 V is applied to the read word line RWL. When the read word line voltage is applied, the gate capacitance Vp of the read transistor Q2 is changed by the coupling capacitance Cp between the gate and the drain of the read transistor Q2.
g (storage node voltage) is raised. At this time, the boost amount of the gate voltage Vg depends on the magnitude of the coupling capacitance Cp. The voltage applied to the read word line RWL is distributed to the coupling capacitance Cp and other transistor parasitic capacitances.
At this time, the higher the capacitance ratio (coupling capacitance coefficient) of the coupling capacitance Cp to the total capacitance, the larger the boost amount of the gate voltage Vg. To increase the coupling capacitance coefficient, an external capacitance element Cex1 may be added as shown in FIG. When the voltage applied to the read word line RWL is different from the drain voltage of the read transistor Q2 and the coupling capacitance coefficient is desired to be set arbitrarily, the memory cell configuration shown in FIG. 3 can be adopted. Now, assuming that the coupling capacitance coefficient is 0.67, 1 V (= 1.5 V × 0.67) is added to the voltage of the storage node SN. Therefore, the voltage of the storage node SN is 1.75 V, 1.5 V, 1.25 V, and 1.0 V in order from the higher storage data as shown in FIG.

【0034】その一方、読み出しトランジスタQ2のソ
ースとドレイン間に1.5Vが印加され、また、ソース
とゲート間電圧が0.9V以上(しきい値電圧以上)と
なることから、当該同一行に接続されたメモリセルの全
ての読み出しトランジスタQ2がオンする。これによ
り、読み出しワード線RWLから電荷が供給されて各ビ
ット線BL電圧が上昇する。ある程度ビット線電圧が上
昇したときに、各読み出しトランジスタQ2のソースと
ゲート間電圧が減少したためカットオフ状態に移行す
る。そのカットオフ状態に移行するソース電圧(ビット
線電圧)は、ゲート電圧Vg(記憶ノードSNの昇圧後
の電圧)に依存する。すなわち、記憶ノードSNの昇圧
後の電圧から読み出しトランジスタQ2のしきい値電圧
を引いた電圧にビット線電圧が上昇したときに、各読み
出しトランジスタQ2がカットオフする。したがって、
図6(C)に示すように、記憶データ“11”のときの
ビット線電圧は0.85(=1.75−0.9)Vとな
る。同様に、記憶データ“10”のときのビット線電圧
は0.6(=1.5−0.9)V、記憶データ“01”
のときのビット線電圧は0.35(=1.25−0.
9)V、記憶データ“00”のときのビット線電圧は
0.1(=1.0−0.9)Vとなる。
On the other hand, 1.5 V is applied between the source and the drain of the read transistor Q2, and the voltage between the source and the gate is 0.9 V or more (threshold voltage or more). All the read transistors Q2 of the connected memory cells are turned on. As a result, charges are supplied from the read word line RWL, and the voltage of each bit line BL increases. When the bit line voltage increases to some extent, the read-out transistor Q2 shifts to the cutoff state because the voltage between the source and the gate of the read transistor Q2 decreases. The source voltage (bit line voltage) that shifts to the cutoff state depends on the gate voltage Vg (the boosted voltage of the storage node SN). That is, when the bit line voltage rises to a voltage obtained by subtracting the threshold voltage of the read transistor Q2 from the boosted voltage of the storage node SN, each read transistor Q2 is cut off. Therefore,
As shown in FIG. 6C, the bit line voltage when the storage data is “11” is 0.85 (= 1.75−0.9) V. Similarly, when the storage data is “10”, the bit line voltage is 0.6 (= 1.5−0.9) V, and the storage data “01”
Is 0.35 (= 1.25-0.
9) V, the bit line voltage when the storage data is “00” is 0.1 (= 1.0−0.9) V.

【0035】このように、本実施形態では、一度の読み
出しで、記憶データに応じたビット線電圧が得られる。
以後、このビット線電圧が安定したらセンスアンプSA
を活性化して読み出しを行う。このとき、ビット線電圧
の変化ステップが記憶データと同じ0.25V確保され
ているので、通常のセンスアンプでビット線電圧差を増
幅可能である。
As described above, in the present embodiment, a bit line voltage corresponding to the stored data can be obtained by one reading.
Thereafter, when the bit line voltage is stabilized, the sense amplifier SA
Is activated to perform reading. At this time, since the step of changing the bit line voltage is 0.25 V, which is the same as that of the stored data, the bit line voltage difference can be amplified by a normal sense amplifier.

【0036】第2実施形態 第2実施形態は、半導体メモリ装置の他の動作方法に関
する。第2実施形態において、図1〜図4はそのまま適
用可能である。ただし、本実施形態に係る半導体メモリ
装置では、図1に図示を省略した入出力回路に、記憶デ
ータのビット数に応じた数の一時記憶手段、たとえば2
ビット記憶の場合に少なくとも3つのカラムレジスタ
と、そのうち“1”が一時記憶されているカラムレジス
タを判別して判別結果を2ビットの記憶データとして出
力する出力回路とを含む。
Second Embodiment The second embodiment relates to another operation method of the semiconductor memory device. In the second embodiment, FIGS. 1 to 4 can be applied as they are. However, in the semiconductor memory device according to the present embodiment, an input / output circuit, not shown in FIG.
In the case of bit storage, it includes at least three column registers and an output circuit that determines a column register in which “1” is temporarily stored and outputs the determination result as 2-bit storage data.

【0037】図7および図8は、第2実施形態に係る半
導体メモリ装置の動作方法に関し、メモリセルの共通接
続線および記憶ノードにおける電圧変化を示すタイミン
グチャートである。図7に書き込み時、図8に読み出し
時を示す。また、図9に、書き込み時と各読み出し段階
における記憶ノード電圧の推移を示す。第2実施形態で
は、図7に示すように、3回の書き込み動作を経て同一
行に配置された複数のメモリセルに対する書き込みが達
成される。また、同一行に書き込まれた記憶データは、
図8に示すように、3回の読み出し動作を経て読み出さ
れる。なお、以後の説明では、書き込みトランジスタQ
1および読み出しトランジスタQ2のしきい値電圧は共
に0.875Vとする。
FIGS. 7 and 8 are timing charts showing a voltage change in a common connection line of a memory cell and a storage node in the operation method of the semiconductor memory device according to the second embodiment. FIG. 7 shows a write operation and FIG. 8 shows a read operation. FIG. 9 shows the transition of the storage node voltage at the time of writing and at each reading stage. In the second embodiment, as shown in FIG. 7, writing to a plurality of memory cells arranged in the same row is achieved through three writing operations. Also, the storage data written in the same row is
As shown in FIG. 8, data is read through three read operations. In the following description, the write transistor Q
The threshold voltages of the first transistor 1 and the read transistor Q2 are both set to 0.875V.

【0038】書き込みでは、まず、全てのビット線BL
が前記したディスチャージ回路DCHにより放電され
る。その後、前記したビット線駆動回路BLDによっ
て、図7(B)に示すように、記憶データ“11”を書
き込むべきメモリセルが接続されたビット線BLを0V
から所定電圧、たとえば1.5Vに立ち上げる。ビット
線電圧が安定したら、図7(A)に示すように、書き込
みワード線WWLを0Vから第1段階の電圧、たとえば
1.625Vに立ち上げる。これにより、記憶データ
“11”を書き込むべきメモリセルの書き込みトランジ
スタQ1がオンし、図7(C)に示すように、第1段階
の書き込みワード線電圧1.625Vから書き込みトラ
ンジスタQ1のしきい値電圧0.875Vを引いた0.
75Vの電圧(第1記憶ノード電圧)が記憶ノードSN
に現出する。その後、書き込みワード線WWLを1.6
25Vから0Vに戻すと、第1段階の書き込みが終了す
る。なお、読み出しトランジスタQ2のしきい値電圧
0.875Vは、第1記憶ノード電圧0.75Vより高
いので、読み出しトランジスタQ2がオンすることはな
い。
In writing, first, all the bit lines BL
Is discharged by the above-described discharge circuit DCH. After that, the bit line BL to which the memory cell to which the storage data "11" is to be written is connected to 0 V by the bit line driving circuit BLD as shown in FIG.
To a predetermined voltage, for example, 1.5V. When the bit line voltage is stabilized, as shown in FIG. 7A, the write word line WWL is raised from 0V to a first-stage voltage, for example, 1.625V. As a result, the write transistor Q1 of the memory cell to which the storage data “11” is to be written is turned on, and as shown in FIG. 7C, the threshold voltage of the write transistor Q1 is changed from the first stage write word line voltage of 1.625V. A voltage of 0.875 V was subtracted.
The voltage of 75 V (first storage node voltage) is applied to storage node SN
Appear in. After that, the write word line WWL is changed to 1.6.
When the voltage is returned from 25 V to 0 V, the first-stage writing is completed. Note that the threshold voltage of the read transistor Q2, 0.875V, is higher than the first storage node voltage, 0.75V, so that the read transistor Q2 does not turn on.

【0039】第2段階の書き込みでは、記憶データ“1
0”を書き込むべきメモリセルが接続されたビット線B
Lを0Vから1.5Vに立ち上げる。ビット線電圧が安
定したら、書き込みワード線WWLを第1段階の電圧
1.625Vより低い第2段階の電圧、たとえば1.3
75Vに0Vから立ち上げる。これにより、記憶データ
“10”を書き込むべきメモリセルの書き込みトランジ
スタQ1がオンし、第2段階の書き込みワード線電圧
1.375Vから書き込みトランジスタQ1のしきい値
電圧0.875Vを引いた0.5Vの電圧(第2記憶ノ
ード電圧)が記憶ノードSNに現出する。なお、このと
き、“11”書き込みセルの書き込みトランジスタQ1
のゲートとソースには0.625(1.375−0.7
5)Vの電圧しかかからないので、当該“11”書き込
みセルの書き込みトランジスタQ1はオンしない。その
後、書き込みワード線WWLを1.375Vから0Vに
戻すと、第2段階の書き込みが終了する。読み出しトラ
ンジスタQ2のしきい値電圧0.875Vは、この第2
記憶ノード電圧0.5Vより高いので、当該“10”書
き込みセルの読み出しトランジスタQ2がオンすること
はない。
In the second stage of writing, the storage data "1"
Bit line B to which a memory cell to which 0 "is to be written is connected.
L is raised from 0V to 1.5V. When the bit line voltage is stabilized, the write word line WWL is set to a second stage voltage lower than the first stage voltage of 1.625 V, for example, 1.3.
Start up from 0V to 75V. As a result, the write transistor Q1 of the memory cell into which the storage data "10" is to be written is turned on, and the threshold voltage 0.875V of the write transistor Q1 is subtracted from the second write word line voltage 1.375V of 0.5V. (Second storage node voltage) appears at storage node SN. At this time, the write transistor Q1 of the “11” write cell
0.625 (1.375-0.7)
5) Since only the voltage of V is applied, the write transistor Q1 of the "11" write cell is not turned on. Thereafter, when the write word line WWL is returned from 1.375 V to 0 V, the second-stage write is completed. The threshold voltage of 0.875 V of the read transistor Q2 is
Since the storage node voltage is higher than 0.5 V, the read transistor Q2 of the “10” write cell does not turn on.

【0040】第3段階の書き込みでは、記憶データ“0
1”を書き込むべきメモリセルが接続されたビット線B
Lを0Vから1.5Vに立ち上げる。ビット線電圧が安
定したら、書き込みワード線WWLを第2段階の電圧
1.375Vより更に低い第3段階の電圧、たとえば
1.125Vに0Vから立ち上げる。これにより、記憶
データ“01”を書き込むべきメモリセルの書き込みト
ランジスタQ1がオンし、第3段階の書き込みワード線
電圧1.125Vから書き込みトランジスタQ1のしき
い値電圧0.875Vを引いた0.25Vの電圧(第3
記憶ノード電圧)が記憶ノードSNに現出する。なお、
このとき、“11”書き込みセルの書き込みトランジス
タQ1のゲートとソースには0.375(=1.125
−0.75)Vの電圧しかかからず、また、“10”書
き込みセルの書き込みトランジスタQ1のゲートとソー
スには0.625(=1.125−0.5)Vの電圧し
かかからないので、これらの既書き込みセルの書き込み
トランジスタQ1はオンしない。その後、書き込みワー
ド線WWLを1.125Vから0Vに戻すと、第3段階
の書き込みが終了する。読み出しトランジスタQ2のし
きい値電圧0.875Vは、この第3記憶ノード電圧
0.25Vより高いので、当該“01”書き込みセルの
読み出しトランジスタQ2がオンすることはない。
In the third stage of writing, the storage data "0"
Bit line B to which a memory cell to which 1 "is to be written is connected.
L is raised from 0V to 1.5V. When the bit line voltage becomes stable, the write word line WWL is raised from 0V to a third stage voltage lower than the second stage voltage 1.375V, for example, 1.125V. As a result, the write transistor Q1 of the memory cell to which the storage data "01" is to be written is turned on, and the threshold voltage 0.875V of the write transistor Q1 is subtracted from the third write word line voltage 1.125V of 0.25V. Voltage (third
Storage node voltage) appears at storage node SN. In addition,
At this time, 0.375 (= 1.125) is applied to the gate and source of the write transistor Q1 of the “11” write cell.
−0.75) V, and only a voltage of 0.625 (= 1.125−0.5) V is applied to the gate and source of the write transistor Q1 of the “10” write cell. The write transistors Q1 of these already written cells are not turned on. Thereafter, when the write word line WWL is returned from 1.125 V to 0 V, the third stage of writing is completed. Since the threshold voltage 0.875V of the read transistor Q2 is higher than the third storage node voltage 0.25V, the read transistor Q2 of the "01" write cell does not turn on.

【0041】以上の第1〜第3段階の書き込みで選択さ
れなかったメモリセルの記憶ノード電圧は初期値の0V
を維持しており、この0Vが第4記憶ノード電圧とな
る。図9の左端の第1区分(書き込み)に示すように、
第1〜第4記憶ノード電圧0.75V,0.5V,0.
25V,0Vは、読み出しトランジスタQ2のしきい値
電圧0.875Vより低い電圧範囲内において分布し、
読み出しトランジスタQ2をオンさせることなく各メモ
リセル内に保持される。
The storage node voltage of the memory cell not selected by the above-described first to third-stage writing is set to the initial value of 0V.
And this 0 V becomes the fourth storage node voltage. As shown in the first section (write) at the left end of FIG.
The first to fourth storage node voltages 0.75 V, 0.5 V, 0.
25V and 0V are distributed in a voltage range lower than the threshold voltage of 0.875 V of the read transistor Q2,
The data is held in each memory cell without turning on the read transistor Q2.

【0042】次に、読み出し動作を説明する。読み出し
では、まず、制御線EQの制御を受けてディスチャージ
回路DCHが全てのビット線BLをディスチャージし、
接地電位0Vにする。その後、前記したビット線駆動回
路BLDが全てのビット線BLをフローティング状態に
する。また、ビット線駆動回路BLDは、ビット補線/
BLに、たとえば0.0625Vを設定する。
Next, the read operation will be described. In reading, first, the discharge circuit DCH discharges all the bit lines BL under the control of the control line EQ,
Set to ground potential 0V. Thereafter, the bit line drive circuit BLD sets all the bit lines BL to a floating state. Further, the bit line driving circuit BLD has a bit complementary line /
For example, 0.0625 V is set to BL.

【0043】図8(A)に示すように、ワード線駆動回
路WLDが読み出しワード線RWLに第1段階の電圧、
たとえば0.375Vを印加する。この読み出しワード
線電圧が印加されたとき、前記した容量結合係数を0.
67とすると、記憶ノードSNでは、第1〜第4記憶ノ
ード電圧に0.25(=0.375×0.67)Vが加
算される。すなわち、第1記憶ノード電圧が0.75V
から1.0Vに、第2記憶ノード電圧が0.5Vから
0.75Vに、第3記憶ノード電圧が0.25Vから
0.5Vに、そして第4記憶ノード電圧が0Vから0.
25Vに上昇する。その結果、図9の第2区分(読み出
し第1段階)に示すように、“11”書き込みセルの第
1記憶ノード電圧のみが読み出しトランジスタQ2のし
きい値電圧0.875Vを上回り、“11”書き込みセ
ルの読み出しトランジスタQ2のみがオンする。読み出
しトランジスタQ2のゲート電圧がしきい値電圧より高
い場合、そのゲート電圧からしきい値電圧を引いた電圧
がソースに現出する。したがって、“11”書き込みセ
ルのビット線BLに、0.125(=1.0−0.87
5)Vが現出する。その後、全てのセンスアンプSAを
活性化する。センスアンプSAは参照ビット線電圧0.
0625Vを基準として、それより電圧が高い“11”
書き込みセルのビット線のみを電源電圧VCC(1.5
V)まで増幅する。この増幅後の電圧を、ビット線端の
第1カラムレジスタの所定アドレスに一時記憶する。
As shown in FIG. 8A, the word line drive circuit WLD applies a first-stage voltage to the read word line RWL.
For example, 0.375 V is applied. When the read word line voltage is applied, the above-mentioned capacitive coupling coefficient is set to 0.
Assuming that the storage node SN is 67, 0.25 (= 0.375 × 0.67) V is added to the first to fourth storage node voltages. That is, the first storage node voltage is 0.75 V
To 1.0 V, the second storage node voltage from 0.5 V to 0.75 V, the third storage node voltage from 0.25 V to 0.5 V, and the fourth storage node voltage from 0 V to 0.
It rises to 25V. As a result, as shown in the second section (first reading stage) of FIG. 9, only the first storage node voltage of the “11” write cell exceeds the threshold voltage of the read transistor Q2 of 0.875 V, and “11” Only the read transistor Q2 of the write cell turns on. When the gate voltage of the read transistor Q2 is higher than the threshold voltage, a voltage obtained by subtracting the threshold voltage from the gate voltage appears at the source. Accordingly, 0.125 (= 1.0−0.87) is applied to the bit line BL of the “11” write cell.
5) V appears. After that, all the sense amplifiers SA are activated. The sense amplifier SA has a reference bit line voltage of 0.
With reference to 0625V, "11" having a higher voltage
Supply voltage V CC (1.5 only the bit lines of the write cells
V). The amplified voltage is temporarily stored at a predetermined address of the first column register at the bit line end.

【0044】続く第2段階では、図8(A)に示すよう
に、ワード線駆動回路WLDが読み出しワード線RWL
に第1段階より高い第2段階の電圧、たとえば0.75
Vを印加する。これにより記憶ノードSNでは、第1〜
第4記憶ノード電圧に0.5(=0.75×0.67)
Vが加算される。すなわち、第1記憶ノード電圧が0.
75Vから1.25Vに、第2記憶ノード電圧が0.5
Vから1.0Vに、第3記憶ノード電圧が0.25Vか
ら0.75Vに、そして第4記憶ノード電圧が0Vから
0.5Vに上昇する。その結果、図9の第3区分(読み
出し第2段階)に示すように、“11”書き込みセルの
第1記憶ノード電圧および“10”書き込みセルの第2
記憶ノード電圧が、読み出しトランジスタQ2のしきい
値電圧0.875Vを上回る。これにより、“10”書
き込みセルの各読み出しトランジスタQ2がオンする。
ところが、“11”書き込みセルのビット線は既に電源
電圧VCCまで増幅されているので、読み出しトランジス
タQ2のソースとドレインに十分電圧がかからずオンし
ない。したがって、“10”書き込みセルのビット線B
Lに、0.125(=1.0−0.875)Vが現出す
る。その後、全てのセンスアンプSAを活性化する。セ
ンスアンプSAは参照ビット線電圧0.0625Vを基
準として、それより電圧が高い“10”書き込みセルの
ビット線のみを電源電圧VCC(1.5V)まで増幅す
る。この増幅後の電圧を、ビット線端の第2カラムレジ
スタの所定アドレスに一時記憶する。
In the subsequent second stage, as shown in FIG. 8A, the word line driving circuit WLD reads the read word line RWL.
To the second stage voltage higher than the first stage, for example 0.75
V is applied. As a result, in the storage node SN,
0.5 (= 0.75 × 0.67) for the fourth storage node voltage
V is added. That is, when the first storage node voltage is 0.
From 75V to 1.25V, the second storage node voltage is 0.5
From V to 1.0V, the third storage node voltage increases from 0.25V to 0.75V, and the fourth storage node voltage increases from 0V to 0.5V. As a result, as shown in the third section (read second stage) of FIG. 9, the first storage node voltage of the “11” write cell and the second storage node voltage of the “10” write cell
The storage node voltage exceeds the threshold voltage of read transistor Q2, 0.875V. This turns on each read transistor Q2 of the “10” write cell.
However, "11" because the bit line write cell is amplified already to the supply voltage V CC, not on not applied enough voltage to the source and the drain of the read transistor Q2. Therefore, the bit line B of the "10" write cell
0.125 (= 1.0−0.875) V appears in L. After that, all the sense amplifiers SA are activated. The sense amplifier SA amplifies only the bit line of the “10” write cell having a higher voltage than the reference bit line voltage 0.0625 V to the power supply voltage V CC (1.5 V). The amplified voltage is temporarily stored in a predetermined address of the second column register at the bit line end.

【0045】続く第3段階では、図8(A)に示すよう
に、ワード線駆動回路WLDが読み出しワード線RWL
に第2段階より更に高い第3段階の電圧、たとえば1.
125Vを印加する。これにより記憶ノードSNでは、
第1〜第4記憶ノード電圧に0.75(=1.125×
0.67)Vが加算される。すなわち、第1記憶ノード
電圧が0.75Vから1.5Vに、第2記憶ノード電圧
が0.5Vから1.25Vに、第3記憶ノード電圧が
0.25Vから1.0Vに、そして第4記憶ノード電圧
が0Vから0.75Vに上昇する。その結果、図9の第
4区分(読み出し第3段階)に示すように、“00”書
き込みセルの第4記憶ノード電圧以外の3つの記憶ノー
ド電圧が読み出しトランジスタQ2のしきい値電圧0.
875Vを上回る。これにより、“01”書き込みセル
の各読み出しトランジスタQ2がオンする。ところが、
“11”書き込みセルのビット線および“10”書き込
みセルのビット線は既に電源電圧VCCまで増幅されてい
るので、読み出しトランジスタQ2のソースとドレイン
に十分電圧がかからずオンしない。したがって、“0
1”書き込みセルのビット線BLに、0.125(=
1.0−0.875)Vが現出する。その後、全てのセ
ンスアンプSAを活性化する。センスアンプSAは参照
ビット線電圧0.0625Vを基準として、それより電
圧が高い“01”書き込みセルのビット線のみを電源電
圧VCC(1.5V)まで増幅する。この増幅後の電圧
を、ビット線端の第3カラムレジスタの所定アドレスに
一時記憶する。
In the subsequent third stage, as shown in FIG. 8A, the word line drive circuit WLD reads the read word line RWL.
, A third stage voltage higher than the second stage, e.g.
125 V is applied. Thereby, in the storage node SN,
0.75 (= 1.125 ×
0.67) V is added. That is, the first storage node voltage changes from 0.75 V to 1.5 V, the second storage node voltage changes from 0.5 V to 1.25 V, the third storage node voltage changes from 0.25 V to 1.0 V, and The storage node voltage increases from 0V to 0.75V. As a result, as shown in the fourth section (readout third stage) of FIG. 9, the three storage node voltages other than the fourth storage node voltage of the “00” write cell become the threshold voltage 0.
Exceeds 875V. This turns on each read transistor Q2 of the “01” write cell. However,
Since the bit line of the “11” write cell and the bit line of the “10” write cell have already been amplified to the power supply voltage V CC , the source and drain of the read transistor Q2 are not sufficiently turned on and do not turn on. Therefore, "0
0.125 (=)
1.0-0.875) V appears. After that, all the sense amplifiers SA are activated. The sense amplifier SA amplifies only the bit line of the “01” write cell having a higher voltage than the reference bit line voltage 0.0625 V to the power supply voltage V CC (1.5 V). The amplified voltage is temporarily stored in a predetermined address of the third column register at the end of the bit line.

【0046】以上の動作後に、入出力回路内の出力回路
が、第1〜第3カラムレジスタ内でワード線方向のメモ
リセル番地に対応した所定アドレスごとに、“1”(電
源電圧VCC)の記憶箇所を調べる。たとえば、あるアド
レスにおいて、第1カラムレジスタにのみ“1”が記憶
されているときは記憶データが“11”と判定され、第
2カラムレジスタにのみ“1”が記憶されているときは
記憶データが“10”と判定され、第3カラムレジスタ
にのみ“1”が記憶されているときは記憶データが“0
1”と判定され、そして全てのカラムレジスタが“0”
記憶の場合は記憶データ“00”と判定する。このよう
な判定を全てのアドレスで行い、判定結果を2ビットの
記憶情報の1ページ分として、データバス等に出力する
ことで、ページ読み出し動作が終了する。
[0046] After the above operation, the output circuits in the input and output circuits, each predetermined address corresponding to the memory cell address of the first to third column register in the word line direction, "1" (the power supply voltage V CC) Examine the memory location of. For example, at a certain address, when "1" is stored only in the first column register, the storage data is determined to be "11", and when "1" is stored only in the second column register, the storage data is determined. Is determined to be “10”, and when “1” is stored only in the third column register, the storage data is “0”.
It is determined as “1”, and all column registers are “0”.
In the case of storage, it is determined that the storage data is “00”. Such a determination is performed for all addresses, and the determination result is output to a data bus or the like as one page of 2-bit storage information, thereby completing the page read operation.

【0047】リフレッシュ動作は、オフ状態の書き込み
トランジスタQ1のリーク電流等により減衰した記憶デ
ータを元に復元する動作である。図10に、リフレッシ
ュ動作の電圧印加タイミングを示す。リフレッシュ動作
は、基本的に、読み出し動作と書き込み動作とを、この
順で各段階ごとに繰り返したものである。第1段階で
は、まず“11”書き込みセルの読み出しを行うと、前
述したように“11”書き込みセルのビット線電圧のみ
が電源電圧1.5Vに上昇する。続いて、この1.5V
の電圧をビット線電圧の設定値に利用して書き込みワー
ド線WWLに1.625Vを印加すると、“11”書き
込みセルに新たに0.75Vが書き込まれる。同様に、
第2段階では“10”書き込みセルを読み出して書き戻
し、第3段階では“01”書き込みセルを読み出しては
書き戻す。
The refresh operation is an operation for restoring the stored data attenuated by the leak current of the write transistor Q1 in the off state or the like. FIG. 10 shows the voltage application timing of the refresh operation. The refresh operation is basically a read operation and a write operation that are repeated for each stage in this order. In the first stage, when reading is performed on the “11” write cell, only the bit line voltage of the “11” write cell rises to the power supply voltage of 1.5 V as described above. Then, this 1.5V
When 1.625 V is applied to the write word line WWL using this voltage as the set value of the bit line voltage, 0.75 V is newly written in the “11” write cell. Similarly,
In the second stage, the "10" write cell is read and written back, and in the third stage, the "01" write cell is read and written back.

【0048】このリフレッシュ動作では、読み出し時の
ビット線電圧変化がセンシングの基準電圧(たとえば、
0.0625V)を下回らない限りは記憶データの復元
が可能となる。第2実施形態に係る半導体メモリ装置で
は、ノイズマージンを含め記憶データが減衰して正常な
データ検出が不可能となる前に定期的にリフレッシュ動
作を割り込み処理させることで、有効に誤動作を防止で
きる。
In this refresh operation, a change in the bit line voltage at the time of reading is determined by a sensing reference voltage (for example,
0.0625 V), the stored data can be restored. In the semiconductor memory device according to the second embodiment, a malfunction can be effectively prevented by periodically interrupting the refresh operation before the stored data including the noise margin attenuates and normal data detection becomes impossible. .

【0049】第3実施形態 第3実施形態では、基本的な書き込み動作は第1実施形
態と同じである。第3実施形態では、ビット線BLおよ
びビット補線/BLを分割することで、その負荷容量の
違いを利用して1つの参照セルで2ビットの記憶データ
を確実に読み出して書き戻すことができる方法を提示す
る。図11および図12に、本実施形態に係る半導体メ
モリ装置において1つのビット線対に連なる要部構成を
示す。なお、図11と図12は、別々のビット線対を示
すものではなく、1つのビット線対に接続された各回路
を補完的に示すものである。
Third Embodiment In the third embodiment, the basic write operation is the same as in the first embodiment. In the third embodiment, by dividing the bit line BL and the bit auxiliary line / BL, it is possible to reliably read and write back 2-bit storage data in one reference cell by utilizing the difference in load capacity. Present the method. FIGS. 11 and 12 show a configuration of a main part connected to one bit line pair in the semiconductor memory device according to the present embodiment. Note that FIG. 11 and FIG. 12 do not show separate bit line pairs, but show complementary circuits connected to one bit line pair.

【0050】ビット線対BL,/BLは、トランスファ
ゲートT1またはT2を介した4つの領域、すなわち領
域A,領域B,領域Cおよび領域Dに分割されている。
具体的に、ビット線対BL,/BLが、その全ビット線
の2/6の負荷容量(たとえば、配線長に比例)を有す
る領域Aのビット線対BLa,/BLaと、全ビット線
の1/6の負荷容量を有する領域Bのビット線対BL
b,/BLbと、全ビット線の2/6の負荷容量を有す
る領域Cのビット線対BLc,/BLcと、全ビット線
の1/6の負荷容量を有する領域Dのビット線対BL
d,/BLdとに分割されている。ビット線BLbとB
Lc間、および、ビット補線/BLbと/BLc間のト
ランスファゲートT1は、信号TG1により制御され
る。また、ビット線BLaとBLb間、ビット補線/B
Laと/BLb間、ビット線BLcとBLd間、およ
び、ビット補線/BLcと/BLd間のトランスファゲ
ートT2は、信号TG2により制御される。
The bit line pair BL, / BL is divided into four regions, that is, a region A, a region B, a region C, and a region D via the transfer gate T1 or T2.
Specifically, bit line pair BL, / BL has a load capacity (for example, proportional to the wiring length) of 2/6 of all bit lines, bit line pair BLa, / BLa in region A, and bit line pair BL, / BL Bit line pair BL in region B having 1/6 load capacitance
b, / BLb, a pair of bit lines BLc and / BLc in a region C having a load capacitance of 2/6 of all bit lines, and a pair of bit lines BL in a region D having a load capacitance of 1/6 of all bit lines.
d and / BLd. Bit lines BLb and B
Transfer gate T1 between Lc and between bit supplementary lines / BLb and / BLc is controlled by signal TG1. Further, between the bit lines BLa and BLb, the bit complementary line / B
Transfer gate T2 between La and / BLb, between bit lines BLc and BLd, and between bit auxiliary lines / BLc and / BLd are controlled by signal TG2.

【0051】4領域のビット線BLa,BLb,BLc
およびBLdそれぞれに、図1と同様に、複数のメモリ
セルMCが接続されている。図11では、代表して領域
Aに1つのメモリセルMCのみを示す。このメモリセル
MCは、ここでは、図2と同様に、書き込みトランジス
タQ1、読み出しトランジスタQ2、および、読み出し
トランジスタQ2のゲートとドレイン間に接続したキャ
パシタCからなる。前記したように、書き込みトランジ
スタQ1のゲートは書き込みワード線WWLにより駆動
され、読み出しトランジスタQ2のドレインは読み出し
ワード線RWLにより駆動される。
Bit lines BLa, BLb, BLc in four regions
And BLd, a plurality of memory cells MC are connected as in FIG. In FIG. 11, only one memory cell MC is shown in the region A as a representative. As shown in FIG. 2, the memory cell MC includes a write transistor Q1, a read transistor Q2, and a capacitor C connected between the gate and the drain of the read transistor Q2. As described above, the gate of the write transistor Q1 is driven by the write word line WWL, and the drain of the read transistor Q2 is driven by the read word line RWL.

【0052】一方、参照セルRCは、領域Aと領域Bで
計2つ、領域Cと領域Dで計2つ、それぞれビット線側
とビット補線側に接続されている。図11では、領域B
のビット補線/BLbに接続された、図2のメモリセル
と同様な構成の参照セルRCを示し、領域Dの参照セル
は図示を省略している。参照セルRCの書き込みトラン
ジスタQ1のゲートは参照書き込みワード線RWWLに
より駆動され、読み出しトランジスタQ2のドレインは
参照読み出しワード線RRWLにより駆動される。
On the other hand, two reference cells RC are connected to the bit line side and the bit auxiliary line side, respectively, two in the area A and the area B and two in the area C and the area D. In FIG. 11, the area B
A reference cell RC having the same configuration as the memory cell of FIG. 2 is connected to the bit complement line / BLb, and the reference cell in the region D is not shown. The gate of the write transistor Q1 of the reference cell RC is driven by the reference write word line RWWL, and the drain of the read transistor Q2 is driven by the reference read word line RRWL.

【0053】領域Aと領域Bの分割箇所両側、および、
領域Cと領域Dの分割箇所両側それぞれの合計4か所に
センスアンプSA1またはSA2が接続されている。セ
ンスアンプSA1は、負荷容量が全体の2/6の領域
側、すなわち領域Aのビット線対BLa,/BLa間、
および、領域Cのビット線対BLc,/BLc間に接続
されている。また、センスアンプSA2は、負荷容量が
全体の1/6の領域側、すなわち領域Bのビット線対B
Lb,/BLb間、および、領域Dのビット線対BL
d,/BLd間に接続されている。
On both sides of the divided portions of the area A and the area B, and
Sense amplifiers SA1 or SA2 are connected to a total of four locations on both sides of the divided areas of the area C and the area D. The sense amplifier SA1 has a load capacity of 2/6 of the entire region, that is, between the bit line pair BLa and / BLa in the region A,
Further, it is connected between the bit line pair BLc and / BLc in the region C. Further, the sense amplifier SA2 has a bit line pair B in the region side where the load capacitance is 1/6 of the whole, that is, in the region B.
Lb, / BLb, and bit line pair BL in region D
d, / BLd.

【0054】領域Aと領域Bとの分割箇所において、セ
ンスアンプSA1のビット線BLaとの接続ノードと、
センスアンプSA2のビット補線/BLbとの接続ノー
ドとの間に、結合容量Ccが接続されている。同様に、
センスアンプSA1のビット補線/BLaとの接続ノー
ドと、センスアンプSA2のビット線BLbとの接続ノ
ードとの間に、結合容量Ccが接続されている。また、
領域Cと領域Dとの分割箇所において、センスアンプS
A1のビット線BLcとの接続ノードと、センスアンプ
SA2のビット補線/BLdとの接続ノードとの間に、
結合容量Ccが接続されている。同様に、センスアンプ
SA1のビット補線/BLcとの接続ノードと、センス
アンプSA2のビット線BLdとの接続ノードとの間
に、結合容量Ccが接続されている。
At a division point between the area A and the area B, a connection node between the sense amplifier SA1 and the bit line BLa;
A coupling capacitor Cc is connected between the sense amplifier SA2 and a connection node with the bit supplementary line / BLb. Similarly,
A coupling capacitor Cc is connected between a connection node between the sense amplifier SA1 and the bit line BLb and a connection node between the sense amplifier SA2 and the bit line BLb. Also,
In the division between the region C and the region D, the sense amplifier S
Between a connection node of A1 with the bit line BLc and a connection node of the sense amplifier SA2 with the bit auxiliary line / BLd,
The coupling capacitance Cc is connected. Similarly, a coupling capacitance Cc is connected between a connection node of sense amplifier SA1 with bit complement line / BLc and a connection node of sense amplifier SA2 with bit line BLd.

【0055】また、図12に示すように、領域A,B,
C,Dでそれぞれ1つずつ、カラムスイッチがビット線
対間に接続されている。図12では、領域Aのビット線
BLaとビット補線/BLaとの間にカラムスイッチC
Saが接続され、領域Cのビット線BLcとビット補線
/BLcとの間にカラムスイッチCScが接続されてい
る。各カラムスイッチCSa,CScは、2つのトラン
ジスタT3とT4から構成されている。トランジスタT
3は、ビット線BLaとI/O電圧DQaの供給線との
間、および、ビット線BLcとI/O電圧DQcの供給
線との間に接続されている。トランジスタT4は、ビッ
ト補線/BLaとI/O電圧/DQaの供給線との間、
および、ビット補線/BLcとI/O電圧/DQcの供
給線との間に接続されている。トランジスタT3とT4
は、カラム選択信号CSLにより駆動される。
As shown in FIG. 12, areas A, B,
One column switch is connected between each pair of bit lines C and D. In FIG. 12, a column switch C is provided between a bit line BLa in a region A and a complementary bit line / BLa.
Sa is connected, and a column switch CSc is connected between the bit line BLc and the bit auxiliary line / BLc in the region C. Each column switch CSa, CSc is composed of two transistors T3 and T4. Transistor T
3 is connected between the bit line BLa and the supply line of the I / O voltage DQa, and between the bit line BLc and the supply line of the I / O voltage DQc. The transistor T4 is connected between the bit auxiliary line / BLa and the supply line of the I / O voltage / DQa,
Further, it is connected between the bit auxiliary line / BLc and the supply line of the I / O voltage / DQc. Transistors T3 and T4
Are driven by a column selection signal CSL.

【0056】ここで、図11において、ビット線BLお
よびビット補線/BLの各容量を200fFとし、その
1/6の単位容量(33.3fF)をCb1と記述す
る。ビット線BLa,BLcおよびビット補線/BL
a,/BLcは、単位容量Cb1が2つ並列接続された
負荷容量を有し、ビット線BLb,BLdおよびビット
補線/BLb,/BLdは、単位容量Cb1分の負荷容
量を有する。
Here, in FIG. 11, each capacitance of the bit line BL and the bit supplementary line / BL is set to 200 fF, and 1/6 of the unit capacitance (33.3 fF) is described as Cb1. Bit lines BLa, BLc and bit supplementary line / BL
a and / BLc have a load capacity in which two unit capacitors Cb1 are connected in parallel, and the bit lines BLb and BLd and the bit supplementary lines / BLb and / BLd have a load capacity corresponding to the unit capacity Cb1.

【0057】書き込みは、第1実施形態と同様に、図1
のビット線駆動回路BLDによりビット線BLに所定の
電圧を印加した状態で、書き込みワード線WWLをハイ
レベルに駆動して書き込みトランジスタQ1をオンし、
ビット線設定電圧を記憶ノードSNに伝達する。書き込
みワード線WWLをローレベルに戻し書き込みトランジ
スタQ1をオフすることにより、図5に示すように、記
憶ノードSNに4値の何れかの電圧が記憶される。
Writing is performed in the same manner as in the first embodiment.
In a state where a predetermined voltage is applied to the bit line BL by the bit line driving circuit BLD, the write word line WWL is driven to a high level to turn on the write transistor Q1,
The bit line setting voltage is transmitted to storage node SN. By turning the write word line WWL back to the low level and turning off the write transistor Q1, any one of four values is stored in the storage node SN as shown in FIG.

【0058】同様な方法により、参照セルRCに所定の
電圧0.375Vを書き込む。この書き込み電圧はビッ
ト線駆動回路BLDにより設定してもよいが、ここで
は、ビット線の負荷容量の違いを利用したビット線電圧
の設定方法を以下に示す。図13は、この参照セルRC
の書き込み時のタイミングチャートである。
In a similar manner, a predetermined voltage of 0.375 V is written to reference cell RC. This write voltage may be set by the bit line drive circuit BLD. Here, a method of setting the bit line voltage using the difference in the load capacitance of the bit line will be described below. FIG. 13 shows this reference cell RC.
5 is a timing chart at the time of writing.

【0059】最初、信号TG2はハイレベル(1.5
V)、信号TG1はローレベル(0V)とする。このた
め、領域Aと領域B間のトランスファゲートT2がオン
し、ビット線BLaとBLb、ビット補線/BLaと/
BLbが接続されている。また、領域Cと領域D間のト
ランスファゲートT2がオンし、ビット線BLcとBL
d、ビット補線/BLcと/BLdが接続されている。
領域Bと領域C間のトランスファゲートT1はオフして
いる。
First, the signal TG2 is at a high level (1.5
V), the signal TG1 is at a low level (0 V). Therefore, the transfer gate T2 between the region A and the region B is turned on, and the bit lines BLa and BLb and the bit auxiliary lines / BLa and /
BLb is connected. Further, the transfer gate T2 between the region C and the region D is turned on, and the bit lines BLc and BLc are turned on.
d, bit auxiliary lines / BLc and / BLd are connected.
The transfer gate T1 between the region B and the region C is off.

【0060】つぎに、図示しないカラムデコーダから出
力されたカラム選択信号CSLが、図13(F)に示す
ように、0Vから1.5Vに立ち上がる。これにより、
領域Aに設けられたカラムスイッチCSaがオンし、図
13(D)に示すように、/DQaに予め与えられたV
CC/2相当の、たとえば0.75Vがビット補線/BL
a,/BLbに伝達される。一方、カラム選択信号CS
Lを受けた領域CのカラムスイッチCScもオンし、図
13(E)に示すように、/DQcに予め与えられた0
Vがビット補線/BLc,/BLdに伝達される。その
後、図13(A)に示すように、信号TG1をローレベ
ルからハイレベルに立ち上げる。これにより、領域Bと
領域C間のトランスファゲートT1がオンし、真ん中で
分割されていたビット補線が全部つながる。領域A,B
側の0.75Vと領域C,D側の0Vが平均化されて、
図13(D),(E)に示すように、ビット補線電圧は
0.375V(VCC/4)となる。
Next, the column selection signal CSL output from a column decoder (not shown) rises from 0 V to 1.5 V as shown in FIG. This allows
The column switch CSa provided in the region A is turned on, and as shown in FIG.
For example, 0.75 V corresponding to CC / 2 is the bit auxiliary line / BL
a, / BLb. On the other hand, the column selection signal CS
The column switch CSc in the area C receiving L also turns on, and as shown in FIG.
V is transmitted to bit auxiliary lines / BLc and / BLd. After that, as shown in FIG. 13A, the signal TG1 rises from a low level to a high level. As a result, the transfer gate T1 between the region B and the region C is turned on, and all the bit auxiliary lines divided in the middle are connected. Areas A and B
0.75V on the side and 0V on the areas C and D are averaged,
As shown in FIGS. 13D and 13E, the bit supplementary line voltage is 0.375 V (V CC / 4).

【0061】図13(C)に示すように、参照書き込み
ワード線RWWLを、たとえば2Vで駆動すると、参照
セルRCの書き込みトランジスタQ1がオンし、ビット
補線電圧0.375Vが記憶ノードRSNに書き込まれ
る。
As shown in FIG. 13C, when the reference write word line RWWL is driven by, for example, 2 V, the write transistor Q1 of the reference cell RC is turned on, and the bit auxiliary line voltage 0.375 V is written to the storage node RSN. It is.

【0062】なお、この参照セルRCの読み出しでは、
参照読み出しワード線RRWLを電源電圧VCC(1.5
V)で駆動する。前述した容量結合比を0.67とする
と、参照セルRCの記憶ノードRSNが1(=1.5×
0.67)V上昇し、1.375Vとなる。また、読み
出しトランジスタQ2がオンするが、そのしきい値電圧
を0.9Vとすると、1.375Vから0.9Vを引い
た0.475Vがビット補線/BLに現出する。
In reading of the reference cell RC,
The reference read word line RRWL is connected to the power supply voltage V CC (1.5
V). Assuming that the above-described capacitance coupling ratio is 0.67, the storage node RSN of the reference cell RC is 1 (= 1.5 ×
0.67) V rises to 1.375V. Further, the read transistor Q2 is turned on. If the threshold voltage is 0.9V, 0.475V obtained by subtracting 0.9V from 1.375V appears on the bit auxiliary line / BL.

【0063】つぎに、このビット補線電圧0.475V
のみを基準とした、メモリセルMCの読み出しと書き戻
しについて説明する。図14は、記憶データ“10”
(記憶ノード電圧0.5V)の読み出しと書き戻し時の
タイミングチャートである。
Next, the bit auxiliary line voltage of 0.475 V
Reading and writing back of the memory cell MC based on only the reference will be described. FIG. 14 shows the storage data “10”.
6 is a timing chart at the time of reading and writing back (at a storage node voltage of 0.5 V).

【0064】最初に、トランスファゲートの制御信号T
G1,TG2を1.5Vとして全ビット線BLおよび全
ビット補線/BLを接続し、その電位を0Vでフローテ
ィング状態としておく。また、図14(A)に示すよう
に、信号TG1を1.5Vから0Vに戻しトランスファ
ゲートT1をオフし、ビット線およびビット補線を真ん
中で分割する。この状態で、領域AのメモリセルMCと
領域Bの参照セルRCとを読み出すために、図14
(C)に示すように、読み出しワード線RWLと参照読
み出しワード線RRWLを、0Vから1.5Vに立ち上
げる。ビット線BLa,BLbには、図6(C)で示し
先に説明したように0.6Vが現出し(図14(D),
(F))、ビット補線/BLa,/BLbには、上記し
た基準電圧0.475Vが現出する(図14(E),
(G))。
First, the transfer gate control signal T
G1 and TG2 are set to 1.5V to connect all bit lines BL and all bit auxiliary lines / BL, and the potential is set to 0V to be in a floating state. Further, as shown in FIG. 14A, the signal TG1 is returned from 1.5 V to 0 V, the transfer gate T1 is turned off, and the bit line and the bit auxiliary line are divided in the middle. In this state, in order to read the memory cells MC in the area A and the reference cells RC in the area B, FIG.
As shown in (C), the read word line RWL and the reference read word line RRWL are raised from 0V to 1.5V. As shown in FIG. 6C and described above, 0.6 V appears on the bit lines BLa and BLb (FIG. 14D,
(F)), the above-described reference voltage 0.475 V appears on the bit supplementary lines / BLa and / BLb (FIG. 14E,
(G)).

【0065】この段階で、図14(B)に示すように信
号TG2を1.5Vから0Vに戻しトランスファゲート
T2をオフし、領域Aと領域B間のビット線BLaとB
Lb、およびビット補線/BLaと/BLbを分割す
る。また、読み出しワード線RWLおよび参照読み出し
ワード線RRWLも立ち下げる。そして、領域Aのセン
スアンプSA1を活性化する。これにより、図14
(D)に示すようにビット線BLaの電圧が0.6Vか
ら電源電圧VCC(1.5V)に上がり、図14(E)に
示すようにビット補線/BLaの電圧が0.475Vか
ら0Vに下がる。このときのビット線BLaの電圧1.
5Vが、読み出しデータのMSB(最上位ビット)とな
り、図示しない経路で読み出される。この場合、ビット
線BLaは1.5Vとハイレベルであるから、読み出し
データのMSBは“1”と判断される。
At this stage, as shown in FIG. 14B, the signal TG2 is returned from 1.5 V to 0 V, the transfer gate T2 is turned off, and the bit lines BLa and BL between the region A and the region B are turned off.
Lb and the bit supplementary lines / BLa and / BLb are divided. Further, the read word line RWL and the reference read word line RRWL also fall. Then, the sense amplifier SA1 in the region A is activated. As a result, FIG.
As shown in FIG. 14D, the voltage of the bit line BLa rises from 0.6 V to the power supply voltage V CC (1.5 V), and as shown in FIG. Drops to 0V. At this time, the voltage 1.
5V becomes the MSB (most significant bit) of the read data, and is read by a path (not shown). In this case, since the bit line BLa is at a high level of 1.5 V, the MSB of the read data is determined to be “1”.

【0066】一方で、センスアンプSA1による領域A
のビット線対BLa,/BLaの電圧変化は、結合容量
Ccを介して領域Bのビット線対BLb,/BLbに伝
えられる。具体的に、ビット補線/BLbの電圧変化量
ΔV(/BLb)は、ビット線BLaの電圧変動分ΔV
(BLa)に、キャパシタの容量比を乗じたものとな
り、次式(1)で表される。
On the other hand, the region A by the sense amplifier SA1
Of the bit line pair BLa, / BLa is transmitted to the bit line pair BLb, / BLb in the region B via the coupling capacitance Cc. Specifically, the voltage change amount ΔV (/ BLb) of the bit auxiliary line / BLb is the voltage change amount ΔV of the bit line BLa.
(BLa) multiplied by the capacitance ratio of the capacitor, and is expressed by the following equation (1).

【数1】 ΔV(/BLb)=ΔV(BLa)×Cc/(Cb1+Cc)…(1) =(1.5V-0.6V) ×8.3fF /(33.3fF+8.3fF) =0.18V なお、ここで結合容量Ccは8.3fFと仮定した。ΔV (/ BLb) = ΔV (BLa) × Cc / (Cb1 + Cc) (1) = (1.5V−0.6V) × 8.3fF / (33.3fF + 8.3fF) = 0.18V The coupling capacitance Cc was assumed to be 8.3 fF.

【0067】ビット補線/BLbは、元々0.475V
であったため、この0.18Vが加算され、図14
(G)のように結局0.655Vとなる。同様に計算さ
れる、ビット線BLbの電圧変動分は0.095Vであ
る。ところが、ビット補線/BLaはセンシングにより
電圧降下しているため、ビット線BLbは元々の電圧
0.6Vから、この電圧変動分だけ降下して、図14
(F)のように結局0.505Vとなる。このように、
領域A側のセンスアンプSA1の増幅が、領域Bにおい
てビット線対の電位の大小関係を逆転させる。
The bit auxiliary line / BLb is originally 0.475 V
Therefore, this 0.18 V is added, and FIG.
The voltage eventually becomes 0.655 V as shown in (G). Similarly, the voltage fluctuation of the bit line BLb is 0.095V. However, since the voltage of the bit auxiliary line / BLa has dropped due to sensing, the bit line BLb has dropped from the original voltage of 0.6 V by the amount of the voltage fluctuation, and FIG.
As shown in (F), the voltage eventually becomes 0.505V. in this way,
The amplification of the sense amplifier SA1 in the area A reverses the magnitude relationship between the potentials of the bit line pairs in the area B.

【0068】このため、つぎにセンスアンプSA2を活
性化すると、図14(F)に示すようにビット線BLb
の電圧が0Vまで下がり、図14(G)に示すようにビ
ット補線/BLbの電圧が1.5Vまで上がる。このと
きのビット線BLbの電圧0Vが、読み出しデータのL
SB(最下位ビット)となり、図示しない経路で読み出
される。この場合、ビット線BLbは0Vとローレベル
であるから、読み出しデータのLSBは“0”と判断さ
れる。以上より、MSBが“1”、LSBが“0”とな
り、記憶データ“10”が読み出されたこととなる。
For this reason, when the sense amplifier SA2 is activated next, as shown in FIG.
Of the bit auxiliary line / BLb rises to 1.5V as shown in FIG. 14 (G). At this time, the voltage of 0 V of the bit line BLb is set to L of the read data.
It becomes SB (least significant bit) and is read by a path (not shown). In this case, since the bit line BLb is at a low level of 0 V, the LSB of the read data is determined to be “0”. As described above, the MSB is “1” and the LSB is “0”, and the stored data “10” is read.

【0069】続いて、ビット線電荷の再分布により記憶
データの書き戻しを行う。まず、図14(B)に示すよ
うに、信号TG2を0Vから1.5Vに立ち上げ、これ
により領域Aのビット線BLaと領域Bのビット線BL
bを接続する。このときビット線BLaが1.5V、ビ
ット線BLbが0Vであるので、ビット線BLaからB
Lbに電荷が流入する。ビット線BLaとBLbの負荷
容量比が2対1であることから、イコライズ後のビット
線電圧は1.5Vの2/3となり、図14(D),
(F)に示すように、ビット線BLa,BLbは共に
1.0Vに変化する。
Subsequently, the stored data is rewritten by redistribution of the bit line charges. First, as shown in FIG. 14B, the signal TG2 is raised from 0 V to 1.5 V, whereby the bit line BLa in the area A and the bit line BL in the area B are raised.
b is connected. At this time, since the bit line BLa is at 1.5 V and the bit line BLb is at 0 V, the bit line BLa
Charge flows into Lb. Since the load capacitance ratio between the bit lines BLa and BLb is 2: 1, the bit line voltage after equalization is 2/3 of 1.5 V, and FIG.
As shown in (F), the bit lines BLa and BLb both change to 1.0V.

【0070】つぎに、図14(A)に示すように、信号
TG1を0Vから1.5Vに立ち上げ、これにより領域
A,Bのビット線BLa,BLbを、領域C,Dで0V
のフローティング状態であったビット線BLc,BLd
と接続する。このとき1.0Vのビット線BLa,BL
b側からビット線BLc,BLd側に電荷が流入する。
両者の負荷容量比が1対1であることから、図14
(D),(F),(H)に示すように、イコライズ後の
ビット線電圧は1.0Vの半分の0.5Vとなる。
Next, as shown in FIG. 14A, the signal TG1 is raised from 0V to 1.5V, whereby the bit lines BLa and BLb in the areas A and B are set to 0V in the areas C and D.
Bit lines BLc and BLd in the floating state
Connect with At this time, the 1.0 V bit lines BLa, BL
Charges flow into the bit lines BLc and BLd from the b side.
Since the load capacity ratio between the two is 1 to 1, FIG.
As shown in (D), (F) and (H), the bit line voltage after equalization is 0.5 V, which is half of 1.0 V.

【0071】この0.5Vのビット線電圧は、図5
(C)の“10”を書き込みときの電圧値である。した
がって、つぎに書き込みワード線WWLを0Vから2V
に立ち上げることにより、記憶ノードSNに記憶データ
“10”に対応した0.5Vが書き込まれる。
The bit line voltage of 0.5 V corresponds to FIG.
“10” in (C) is a voltage value when writing. Therefore, next, the write word line WWL is changed from 0V to 2V.
, 0.5 V corresponding to the storage data “10” is written to the storage node SN.

【0072】以上は、記憶データ“10”の読み出しと
書き戻しであるが、他の“11”,“01”および“0
0”の場合も同様にして動作させる。この他の記憶デー
タを含めた動作における、センスアンプSA1の活性化
前後のビット線対BLb,/BLbの電圧変化を、図1
5にまとめて示す。
The above is the reading and writing back of the storage data "10", but the other "11", "01" and "0"
The same operation is performed in the case of 0 ". The voltage change of the bit line pair BLb, / BLb before and after the activation of the sense amplifier SA1 in the operation including other storage data is shown in FIG.
5 collectively.

【0073】図15(A)の“11”の場合は、センス
アンプSA1をオンする前の読み出し後のビット線BL
a,BLbの電圧は、図6(C)から0.85Vとな
る。センスアンプSA1をオンすると、ビット線BLa
が0.85Vから1.5Vと0.65Vだけ上昇する。
このビット線電圧1.5Vが、記憶データのMSB
“1”として読み出される。一方、このビット線BLa
の電圧上昇が、前記(1)式と同じ容量比(約0.2)
でビット補線/BLbに伝わり、ビット補線/BLb
は、元々の0.475Vから0.13Vだけ上昇し、結
局0.605Vとなる。また、ビット補線/BLaの電
圧は元々の0.475Vから0Vに、0.475Vだけ
下がる。この電圧降下が、前記(1)式と同じ容量比
(約0.2)でビット線BLbに伝わり、ビット線BL
bは、元々の0.85Vから0.095Vだけ下がり、
結局0.755Vとなる。その後、センスアンプSA2
を活性化すると、ビット線BLaに加えて、ビット線B
Lbも1.5Vとなる。このビット線BLbの電圧1.
5Vが記憶データのLSB“1”として読み出される。
In the case of "11" in FIG. 15A, the read bit line BL before the sense amplifier SA1 is turned on is read.
The voltages of a and BLb are 0.85 V from FIG. When the sense amplifier SA1 is turned on, the bit line BLa
Rises from 0.85V by 1.5V and 0.65V.
This bit line voltage 1.5V is the MSB of the stored data.
Read as "1". On the other hand, this bit line BLa
Is the same as the capacitance ratio (about 0.2) of the above equation (1).
At the bit auxiliary line / BLb, and the bit auxiliary line / BLb
Rises from the original 0.475V by 0.13V and eventually reaches 0.605V. In addition, the voltage of the bit supplementary line / BLa drops from the original 0.475V to 0V by 0.475V. This voltage drop is transmitted to the bit line BLb at the same capacitance ratio (approximately 0.2) as in the above equation (1),
b drops by 0.095V from the original 0.85V,
In the end, it becomes 0.755V. After that, the sense amplifier SA2
Is activated, the bit line B is added to the bit line BLa.
Lb also becomes 1.5V. The voltage 1.
5V is read as LSB "1" of the stored data.

【0074】このように、“11”の場合、ビット線B
La,BLbは、センスアンプSA1の活性化前後でビ
ット補線/BLa,/BLbに対し共にハイレベルを維
持する。つまり、センスアンプSA1の活性化後、さら
にセンスアンプSA2の活性化後も、ビット線対に電圧
関係の逆転が生じない。
As described above, in the case of "11", the bit line B
La and BLb maintain a high level with respect to bit complementary lines / BLa and / BLb before and after activation of sense amplifier SA1. That is, after the activation of the sense amplifier SA1 and also after the activation of the sense amplifier SA2, the inversion of the voltage relationship does not occur in the bit line pair.

【0075】“11”の書き戻しでは、トランスファゲ
ートT2をオンしてビット線BLa,BLbを接続して
も電圧は1.5Vのままであり、つぎに、トランスファ
ゲートT1を接続したとき、1.5Vのビット線電圧が
半分の0.75Vとなる。この電圧は、図5(C)にお
ける“11”書き込み時のビット線設定電圧であること
から、続いて“11”の書き戻しが可能となる。
In the write-back operation of "11", the voltage remains at 1.5 V even if the transfer gate T2 is turned on and the bit lines BLa and BLb are connected. The bit line voltage of .5V is reduced by half to 0.75V. Since this voltage is the bit line setting voltage at the time of writing “11” in FIG. 5C, writing back of “11” can be subsequently performed.

【0076】図15(C)の“01”の場合は、センス
アンプSA1をオンする前の読み出し後のビット線BL
a,BLbの電圧は、図6(C)から0.35Vとな
る。センスアンプSA1をオンすると、ビット線BLa
が0.35Vから0Vと0.35Vだけ下がる。このビ
ット線電圧0Vが、記憶データのMSB“0”として読
み出される。一方、ビット線BLaの電圧降下が、前記
(1)式と同じ容量比(約0.2)でビット補線/BL
bに伝わり、ビット補線/BLbは、元々の0.475
Vから0.07Vだけ下がり、結局0.405Vとな
る。また、ビット補線/BLaの電圧は元々の0.47
5Vから1.5Vに、1.025Vだけ上昇する。この
電圧上昇が、前記(1)式と同じ容量比(約0.2)で
ビット線BLbに伝わり、ビット線BLbは、元々の
0.35Vから0.205Vだけ上昇し、結局0.55
5Vとなる。その後、センスアンプSA2を活性化する
と、ビット線BLbが1.5Vとなる。このビット線B
Lbの電圧1.5Vが記憶データのLSB“1”として
読み出される。
In the case of "01" in FIG. 15C, the read bit line BL before the sense amplifier SA1 is turned on is read.
The voltages of a and BLb are 0.35 V from FIG. When the sense amplifier SA1 is turned on, the bit line BLa
Drop from 0.35V by 0V and 0.35V. The bit line voltage 0V is read as the MSB “0” of the stored data. On the other hand, the voltage drop of the bit line BLa is reduced by the bit auxiliary line / BL at the same capacitance ratio (about 0.2) as in the above equation (1).
b, the bit complement / BLb is the original 0.475
It drops by 0.07V from V, and eventually becomes 0.405V. Also, the voltage of the bit supplementary line / BLa is 0.47
It rises from 5V to 1.5V by 1.025V. This voltage rise is transmitted to the bit line BLb at the same capacitance ratio (approximately 0.2) as in the equation (1), and the bit line BLb rises by 0.205 V from the original 0.35 V, and eventually becomes 0.55 V.
It becomes 5V. Thereafter, when the sense amplifier SA2 is activated, the bit line BLb becomes 1.5V. This bit line B
The voltage 1.5 V of Lb is read as LSB "1" of the stored data.

【0077】このように、“01”の場合、センスアン
プSA1の活性化前に、ビット線BLa,BLbはビッ
ト補線/BLa,/BLbに対しローレベルであるが、
センスアンプSA1の活性化後は、ビット線BLbがビ
ット補線/BLbに対しハイレベルとなる。つまり、セ
ンスアンプSA1の活性化前後で、ビット線対の電圧関
係に逆転が生じる。
As described above, in the case of "01", before the activation of the sense amplifier SA1, the bit lines BLa and BLb are at the low level with respect to the bit complementary lines / BLa and / BLb.
After the activation of sense amplifier SA1, bit line BLb attains a high level with respect to bit auxiliary line / BLb. That is, before and after the activation of the sense amplifier SA1, the voltage relationship of the bit line pair is reversed.

【0078】“01”の書き戻しでは、トランスファゲ
ートT2をオンしてビット線BLa,BLbを接続する
前の段階で、ビット線BLaが0V、ビット線BLbが
1.5Vである。また、ビット線BLaとBLbの負荷
容量比は2対1である。したがって、トランスファゲー
トT2をオンすると負荷容量比が半分のBLb側の電荷
供給となるため、イコライズ後のビット線BLa,BL
bの電圧は1.5Vの1/3の0.5Vまでしか上昇し
ない。つぎに、トランスファゲートT1を接続したと
き、0.5Vのビット線電圧が半分の0.25Vとな
る。この電圧は、図5(C)における“01”書き込み
時のビット線設定電圧であることから、続いて“01”
の書き戻しが可能となる。
In the write-back of "01", the bit line BLa is at 0 V and the bit line BLb is at 1.5 V before the transfer gate T2 is turned on to connect the bit lines BLa and BLb. The load capacitance ratio between the bit lines BLa and BLb is 2: 1. Therefore, when the transfer gate T2 is turned on, the charge is supplied to the BLb side where the load capacitance ratio is half, so that the bit lines BLa and BL
The voltage of b rises only to 0.5V which is 1/3 of 1.5V. Next, when the transfer gate T1 is connected, the bit line voltage of 0.5V is halved to 0.25V. This voltage is the bit line setting voltage at the time of writing “01” in FIG.
Can be written back.

【0079】図15(D)の“00”の場合は、センス
アンプSA1をオンする前の読み出し後のビット線BL
a,BLbの電圧は、図6(C)から0.1Vとなる。
センスアンプSA1をオンすると、ビット線BLaが
0.1Vから0Vと0.1Vだけ下がる。このビット線
電圧0Vが、記憶データのMSB“0”として読み出さ
れる。一方、このビット線BLaの電圧降下が、前記
(1)式と同じ容量比(約0.2)でビット補線/BL
bに伝わり、ビット補線/BLbは、元々の0.475
Vから0.02Vだけ下がり、結局0.455Vとな
る。また、ビット補線/BLaの電圧は元々の0.47
5Vから1.5Vに、1.025Vだけ上がる。この電
圧上昇が、前記(1)式と同じ容量比(約0.2)でビ
ット線BLbに伝わり、ビット線BLbは、元々の0.
1Vから0.205Vだけ上がり、結局0.305Vと
なる。その後、センスアンプSA2を活性化すると、ビ
ット線BLbが0Vとなる。このビット線BLbの電圧
0Vが記憶データのLSB“0”として読み出される。
In the case of "00" in FIG. 15D, the read bit line BL before turning on the sense amplifier SA1 is read.
The voltages of a and BLb are 0.1 V from FIG.
When the sense amplifier SA1 is turned on, the bit line BLa drops from 0.1V to 0V by 0.1V. The bit line voltage 0V is read as the MSB “0” of the stored data. On the other hand, the voltage drop of the bit line BLa is reduced by the bit auxiliary line / BL at the same capacitance ratio (about 0.2) as in the above equation (1).
b, the bit complement / BLb is the original 0.475
The voltage drops by 0.02 V from V, and eventually becomes 0.455 V. Also, the voltage of the bit supplementary line / BLa is 0.47
It rises from 5V to 1.5V by 1.025V. This voltage rise is transmitted to the bit line BLb at the same capacitance ratio (approximately 0.2) as in the above equation (1).
It rises by 0.205V from 1V, and eventually reaches 0.305V. Thereafter, when the sense amplifier SA2 is activated, the bit line BLb becomes 0V. The voltage 0 V of the bit line BLb is read as the LSB “0” of the stored data.

【0080】このように、“00”の場合、ビット線B
La,BLbは、センスアンプSA1の活性化前後でビ
ット補線/BLa,/BLbに対し共にローレベルを維
持する。つまり、センスアンプSA1の活性化後、さら
にセンスアンプSA2の活性化後も、ビット線対に電圧
関係の逆転が生じない。
As described above, in the case of "00", the bit line B
La and BLb maintain a low level with respect to bit complementary lines / BLa and / BLb before and after activation of sense amplifier SA1. That is, after the activation of the sense amplifier SA1 and also after the activation of the sense amplifier SA2, the inversion of the voltage relationship does not occur in the bit line pair.

【0081】“00”の書き戻しでは、トランスファゲ
ートT2をオンし、つぎにトランスファゲートT1をオ
ンしても、ビット線BLa,BLbの電圧は0Vのまま
である。この電圧は、図5(C)における“00”書き
込み時のビット線設定電圧であることから、続いて“0
0”の書き戻しが可能となる。
In the writing back of "00", even if the transfer gate T2 is turned on and then the transfer gate T1 is turned on, the voltages of the bit lines BLa and BLb remain at 0V. This voltage is the bit line setting voltage at the time of writing “00” in FIG.
0 "can be written back.

【0082】このように、第3実施形態では、参照セル
RCの読み出しによってビット補線/BLa,/BLb
に設定した一つの基準電圧0.475Vを用いて、4値
の記憶データを順次読み出しては書き戻す動作が可能と
なった。このとき、図15に示すように、ビット線対の
電圧差が0.125Vを下回ることがなく、通常のセン
スアンプで十分増幅が可能であった。
As described above, in the third embodiment, the bit supplementary lines / BLa, / BLb are read by reading the reference cell RC.
Using one reference voltage of 0.475 V set as described above, it is possible to sequentially read and write back four-valued storage data. At this time, as shown in FIG. 15, the voltage difference between the pair of bit lines did not fall below 0.125 V, and sufficient amplification was possible with a normal sense amplifier.

【0083】以上は、図2に示すメモリセルMCへの2
ビットの記憶データの書き込み,読出しおよび書き戻し
について説明したが、3ビット以上の場合も同様に動作
させることができる。また、図3のメモリセルに対して
も、同様の動作が可能である。さらに、図16および図
17に示すように、ビット線BLを、書き込みトランジ
スタQ1が接続された書き込みビット線WBLと、読み
出しトランジスタQ2が接続された読み出しビット線R
BLとから構成させたメモリセルに対しても、ビット線
駆動回路BLDが別々に駆動することで2ビット以上の
記憶データの書き込み,読み出しおよび書き戻しが可能
である。
The above is a description of the case where the memory cell MC shown in FIG.
Writing, reading and writing back of bit storage data have been described, but the same operation can be performed in the case of 3 bits or more. The same operation can be performed for the memory cell of FIG. Further, as shown in FIGS. 16 and 17, a bit line BL is connected to a write bit line WBL to which a write transistor Q1 is connected and a read bit line RBL to which a read transistor Q2 is connected.
The bit line drive circuit BLD can separately write, read, and write back stored data of 2 bits or more for the memory cell configured from the BL.

【0084】[0084]

【発明の効果】本発明に係る半導体記憶装置によれば、
書き込みトランジスタと読み出しトランジスタを有し、
読み出しトランジスタを介した電荷供給により記憶デー
タの振幅低下を招くことなくビット線に読み出すことが
できるメモリセルに2ビット以上の記憶データを書き込
んで、読み出すことが可能となった。このため、メモリ
セル面積を増やすことなく、大幅にビットコストを低減
できた。
According to the semiconductor memory device of the present invention,
It has a write transistor and a read transistor,
It has become possible to write and read two or more bits of storage data into a memory cell that can be read to a bit line without causing a decrease in the amplitude of the storage data due to the supply of charge through the read transistor. For this reason, the bit cost could be significantly reduced without increasing the memory cell area.

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

【図1】本発明の実施形態に係る半導体メモリ装置のメ
モリセルアレイと、その周辺回路の主要部を示すブロッ
ク図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a main part of a memory cell array of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention and peripheral circuits thereof.

【図2】本発明の実施形態に係るメモリセルの回路図で
ある。
FIG. 2 is a circuit diagram of a memory cell according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施形態に係る他のメモリセルの回路
図である。
FIG. 3 is a circuit diagram of another memory cell according to the embodiment of the present invention.

【図4】図2のメモリセルにおいて、キャパシタに外部
容量素子を含む場合の等価回路図である。
FIG. 4 is an equivalent circuit diagram in the case where a capacitor includes an external capacitance element in the memory cell of FIG. 2;

【図5】第1実施形態に係る半導体メモリ装置の書き込
み動作を示すタイミングチャートである。
FIG. 5 is a timing chart showing a write operation of the semiconductor memory device according to the first embodiment.

【図6】第1実施形態に係る半導体メモリ装置の読み出
し動作を示すタイミングチャートである。
FIG. 6 is a timing chart illustrating a read operation of the semiconductor memory device according to the first embodiment.

【図7】第2実施形態に係る半導体メモリ装置の書き込
み動作を示すタイミングチャートである。
FIG. 7 is a timing chart illustrating a write operation of the semiconductor memory device according to the second embodiment.

【図8】第2実施形態に係る半導体メモリ装置の読み出
し動作を示すタイミングチャートである。
FIG. 8 is a timing chart illustrating a read operation of the semiconductor memory device according to the second embodiment.

【図9】第2実施形態に係る半導体メモリ装置の書き込
み時と各読み出し段階における記憶ノード電圧の推移を
示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing a transition of a storage node voltage at the time of writing and at each reading stage of the semiconductor memory device according to the second embodiment.

【図10】第2実施形態に係る半導体メモリ装置のリフ
レッシュ動作を示すタイミングチャートである。
FIG. 10 is a timing chart showing a refresh operation of the semiconductor memory device according to the second embodiment.

【図11】第3実施形態に係る半導体メモリ装置におい
て、1つのビット線対に連なる要部構成を示す回路図で
ある。
FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration of a main part connected to one bit line pair in a semiconductor memory device according to a third embodiment.

【図12】第3実施形態に係る半導体メモリ装置におい
て、1つのビット線対に連なる他の要部構成を図11と
補完的に示す回路図である。
FIG. 12 is a circuit diagram complementary to FIG. 11, showing another configuration of a main part connected to one bit line pair in the semiconductor memory device according to the third embodiment.

【図13】第3実施形態に係る半導体メモリ装置の参照
セルの書き込み動作を示すタイミングチャートである。
FIG. 13 is a timing chart showing a write operation of a reference cell of the semiconductor memory device according to the third embodiment.

【図14】第3実施形態に係る半導体メモリ装置のメモ
リセルに対する“10”記憶データの読み出しと書き戻
し動作を示すタイミングチャートである。
FIG. 14 is a timing chart showing read and write-back operations of “10” storage data for a memory cell of the semiconductor memory device according to the third embodiment.

【図15】第3実施形態に係る半導体メモリ装置のメモ
リセルに対する4値の記憶データの読み出しと書き戻し
動作において、第1センスアンプの活性化前後のビット
線対の電圧変化を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing a voltage change of a bit line pair before and after activation of a first sense amplifier in reading and writing back of quaternary storage data from and to memory cells of a semiconductor memory device according to a third embodiment. .

【図16】本発明が適用可能なメモリセルの構成例を示
す回路図である。
FIG. 16 is a circuit diagram showing a configuration example of a memory cell to which the present invention can be applied.

【図17】本発明が適用可能なメモリセルの他の構成例
を示す回路図である。
FIG. 17 is a circuit diagram showing another configuration example of a memory cell to which the present invention can be applied;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Q1…書き込みトランジスタ、Q2…読み出しトランジ
スタ、C,CAP…キャパシタ、Cp…寄生容量、Cex
1 …外部容量素子、Cc…結合容量、Cb1…単位負荷
容量、MC…メモリセル、RC…参照セル、SA,SA
1,SA2…センスアンプ、DCH…ディスチャージ回
路、T1,T2…トランスファゲート、CSa,CSc
…カラムスイッチ、T3,T4…カラムスイッチ内トラ
ンジスタ、WWL…書き込みワード線、RWL…読み出
しワード線、RWWL…参照書き込みワード線、RRW
L…参照読み出しワード線、BL,BLa,BLb,B
Lc,BLd…ビット線、/BL,/BLa,/BL
b,/BLc,/BLd…ビット補線、SPL,SNL
…センスアンプ駆動電圧供給線、EQ…制御線、SN…
記憶ノード、RSN…参照記憶ノード、TG1,TG2
…トランスファゲートの制御信号、CSL…カラム選択
信号、DQa,DQc,/DQa,/DQc…I/O電
圧。
Q1: write transistor, Q2: read transistor, C, CAP: capacitor, Cp: parasitic capacitance, Cex
1 ... external capacitance element, Cc ... coupling capacitance, Cb1 ... unit load capacitance, MC ... memory cell, RC ... reference cell, SA, SA
1, SA2: sense amplifier, DCH: discharge circuit, T1, T2: transfer gate, CSa, CSc
... column switch, T3, T4 ... transistor in column switch, WWL ... write word line, RWL ... read word line, RWWL ... reference write word line, RRW
L: Reference read word line, BL, BLa, BLb, B
Lc, BLd: bit line, / BL, / BLa, / BL
b, / BLc, / BLd ... bit supplementary lines, SPL, SNL
... Sense amplifier drive voltage supply line, EQ ... Control line, SN ...
Storage node, RSN: Reference storage node, TG1, TG2
... Transfer gate control signal, CSL ... Column selection signal, DQa, DQc, / DQa, /DQc...I/O voltage.

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】書き込みトランジスタと、ゲートが上記書
き込みトランジスタのソースまたはドレインとなる第1
不純物領域に接続し当該ゲートが記憶ノードとなる読み
出しトランジスタとを有した複数のメモリセルと、 上記書き込みトランジスタのゲートをワード線方向に接
続した書き込みワード線と、 上記書き込みトランジスタおよび上記読み出しトランジ
スタのソースまたはドレインとなる第2不純物領域をビ
ット線方向で接続したビット線と、 上記記憶ノードと容量結合した読み出しワード線とを有
する半導体記憶装置の動作方法であって、 上記書き込みワード線の電圧と上記ビット線の電圧とを
制御し、上記複数のメモリセル内の複数の記憶ノード
に、4値以上の電圧を書き込んで保持させる半導体記憶
装置の動作方法。
A first transistor having a gate serving as a source or a drain of the first transistor;
A plurality of memory cells each having a read transistor connected to the impurity region and having the gate serving as a storage node; a write word line in which the gate of the write transistor is connected in a word line direction; sources of the write transistor and the read transistor Alternatively, there is provided an operation method of a semiconductor memory device having a bit line in which a second impurity region serving as a drain is connected in a bit line direction and a read word line capacitively coupled to the storage node, wherein the voltage of the write word line is An operation method of a semiconductor memory device which controls a voltage of a bit line and writes and holds a voltage of four or more values in a plurality of storage nodes in the plurality of memory cells.
【請求項2】書き込み時に、上記ビット線に上記4値以
上の電圧の何れかを設定し、上記書き込みワード線に一
定の書き込みワード線電圧を印加して上記書き込みトラ
ンジスタをオンさせ、当該導通状態の書き込みトランジ
スタを通して上記ビット線の設定電圧を上記記憶ノード
に伝達する請求項1記載の半導体記憶装置の動作方法。
2. The method according to claim 1, wherein at the time of writing, one of the four or more voltages is set to the bit line, a constant write word line voltage is applied to the write word line, and the write transistor is turned on. 2. The method of operating a semiconductor memory device according to claim 1, wherein a set voltage of said bit line is transmitted to said storage node through said write transistor.
【請求項3】上記ビット線に設定した電圧の最大値は、
上記書き込みワード線電圧から上記書き込みトランジス
タのしきい値電圧を引いた電圧値、上記読み出しトラン
ジスタのしきい値電圧の双方より小さい請求項2記載の
半導体記憶装置の動作方法。
3. The maximum value of the voltage set on the bit line is:
3. The operating method of a semiconductor memory device according to claim 2, wherein both a voltage value obtained by subtracting a threshold voltage of said write transistor from said write word line voltage and a threshold voltage of said read transistor are smaller.
【請求項4】書き込み時に、上記ビット線に一定電圧を
設定し、上記記憶ノードに書き込むべき電圧に対応した
書き込みワード線電圧を上記書き込みワード線に印加
し、上記書き込みトランジスタをオンさせて、上記書き
込みワード線電圧から当該書き込みトランジスタのしき
い値電圧を引いた電圧を上記記憶ノードに設定する請求
項1記載の半導体記憶装置の動作方法。
4. When writing, a constant voltage is set to the bit line, a write word line voltage corresponding to a voltage to be written to the storage node is applied to the write word line, and the write transistor is turned on. 2. The method according to claim 1, wherein a voltage obtained by subtracting a threshold voltage of the write transistor from a write word line voltage is set in the storage node.
【請求項5】上記記憶ノードに書き込む電圧の最大値
は、上記ビット線に設定した一定電圧、上記読み出しト
ランジスタのしきい値電圧の双方より小さい請求項4記
載の半導体記憶装置の動作方法。
5. A method according to claim 4, wherein a maximum value of a voltage written to said storage node is smaller than both a constant voltage set to said bit line and a threshold voltage of said read transistor.
【請求項6】上記ビット線の電圧を、動作対象のメモリ
セルが接続されているビット線に一定の書き込みビット
線電圧を印加し他のビット線に接地電圧を印加するよう
にし、かつ、上記書き込みワード線電圧を電圧値が段階
的に低くなるように切り換えながら複数回の書き込みを
行い、同一のワード線に接続された複数のメモリセルに
4値以上の電圧を書き込む請求項4記載の半導体記憶装
置の動作方法。
6. A method according to claim 1, wherein a voltage of said bit line is applied to a bit line to which a memory cell to be operated is connected by applying a constant write bit line voltage and applying a ground voltage to other bit lines. 5. The semiconductor according to claim 4, wherein writing is performed a plurality of times while switching the write word line voltage so that the voltage value gradually decreases, and a voltage of four or more values is written to a plurality of memory cells connected to the same word line. An operation method of a storage device.
【請求項7】読み出し時に、上記ビット線を接地電圧で
フローティング状態とし、上記読み出しワード線に読み
出しワード線電圧を印加して上記記憶ノード電圧を昇圧
し、上記読み出しトランジスタをオンまたはオフさせ、
上記記憶ノードの昇圧後の電圧に応じた電圧を上記ビッ
ト線に現出させ、読み出す請求項1記載の半導体記憶装
置の動作方法。
7. At the time of reading, the bit line is floated at a ground voltage, a read word line voltage is applied to the read word line to boost the storage node voltage, and the read transistor is turned on or off.
2. The method according to claim 1, wherein a voltage corresponding to the boosted voltage of the storage node is caused to appear on the bit line and read out.
【請求項8】上記読み出しワード線電圧は、上記記憶ノ
ードに保持されている4値以上の電圧全てに対応した4
値以上の電圧を上記ビット線に現出できる一定電圧であ
る請求項7記載の半導体記憶装置の動作方法。
8. A read word line voltage corresponding to all four or more voltages held in the storage node.
8. The method according to claim 7, wherein the voltage is a constant voltage capable of appearing on the bit line.
【請求項9】上記読み出しワード線電圧は、上記記憶ノ
ードの電圧が上記4値以上の電圧の最小値から昇圧した
ときに上記読み出しトランジスタがオフ状態を維持し、
他の電圧値から昇圧したときにオンする範囲内の一定電
圧である請求項8記載の半導体記憶装置の動作方法。
9. The read word line voltage, wherein the read transistor maintains an off state when the voltage of the storage node is boosted from the minimum value of the four or more voltages,
9. The operation method of a semiconductor memory device according to claim 8, wherein the constant voltage is within a range that is turned on when the voltage is increased from another voltage value.
【請求項10】読み出しワード線電圧をステップ状に漸
増させて複数回印加し、 当該電圧の印加ごとに、上記記憶ノード電圧に対応した
電圧を1値ずつ上記ビット線に現出させて読み出す請求
項7記載の半導体記憶装置の動作方法。
10. A read word line voltage which is gradually increased stepwise and applied a plurality of times, and each time the voltage is applied, a voltage corresponding to the storage node voltage appears one by one on the bit line and is read. Item 8. An operation method of the semiconductor memory device according to Item 7.
【請求項11】上記読み出しワード線は、上記メモリセ
ルごとに設けた容量素子を介して上記記憶ノードに結合
し、 上記読み出しトランジスタの第1不純物領域が電源電圧
供給線に接続された請求項1記載の半導体記憶装置の動
作方法。
11. The read word line is coupled to the storage node via a capacitor provided for each memory cell, and the first impurity region of the read transistor is connected to a power supply voltage line. The operation method of the semiconductor memory device described in the above.
【請求項12】上記読み出しトランジスタの第1不純物
領域が上記読み出しワード線に接続し、 当該読み出しワード線が、上記読み出しトランジスタ内
の寄生容量を介して上記記憶ノードに結合した請求項1
記載の半導体記憶装置の動作方法。
12. The read transistor according to claim 1, wherein the first impurity region of the read transistor is connected to the read word line, and the read word line is connected to the storage node via a parasitic capacitance in the read transistor.
The operation method of the semiconductor memory device described in the above.
【請求項13】上記読み出しトランジスタの第1不純物
領域が上記読み出しワード線に接続し、 当該読み出しワード線が、上記読み出しトランジスタ内
の寄生容量および容量素子を介して上記記憶ノードに結
合した請求項1記載の半導体記憶装置の動作方法。
13. The read transistor according to claim 1, wherein a first impurity region of the read transistor is connected to the read word line, and the read word line is coupled to the storage node via a parasitic capacitance and a capacitance element in the read transistor. The operation method of the semiconductor memory device described in the above.
【請求項14】上記ビット線は、上記書き込みトランジ
スタの第2不純物領域をビット線方向で接続する書き込
みビット線と、 上記読み出しトランジスタの第2不純物領域をビット線
方向で接続する読み出しビット線とから構成された請求
項1記載の半導体記憶装置の動作方法。
14. The bit line comprises a write bit line connecting the second impurity region of the write transistor in the bit line direction and a read bit line connecting the second impurity region of the read transistor in the bit line direction. 2. The method of operating a semiconductor memory device according to claim 1, wherein the method comprises:
【請求項15】書き込みトランジスタと、ゲートが上記
書き込みトランジスタのソースまたはドレインとなる第
1不純物領域に接続し当該ゲートが記憶ノードとなる読
み出しトランジスタとを有した複数のメモリセルと、 上記書き込みトランジスタのゲートをワード線方向に接
続した書き込みワード線と、 上記書き込みトランジスタおよび上記読み出しトランジ
スタのソースまたはドレインとなる第2不純物領域をビ
ット線方向で接続したビット線と、 上記記憶ノードと容量結合した読み出しワード線とを有
する半導体記憶装置であって、 上記ビット線の電圧と上記書き込みワード線の電圧とを
制御し、上記複数のメモリセル内の複数の記憶ノードに
4値以上の電圧を書き込む制御回路をさらに有する半導
体記憶装置。
15. A memory cell comprising: a write transistor; a plurality of memory cells each including a read transistor having a gate connected to a first impurity region serving as a source or a drain of the write transistor and having a gate serving as a storage node; A write word line having a gate connected in a word line direction, a bit line having a second impurity region serving as a source or a drain of the write transistor and the read transistor connected in a bit line direction, and a read word capacitively coupled to the storage node A control circuit that controls a voltage of the bit line and a voltage of the write word line, and writes a voltage of four or more values to a plurality of storage nodes in the plurality of memory cells. A semiconductor memory device further provided.
【請求項16】上記読み出しワード線は、上記メモリセ
ルごとに設けた容量素子を介して上記記憶ノードに結合
し、 上記読み出しトランジスタの第1不純物領域が電源電圧
供給線に接続された請求項15記載の半導体記憶装置。
16. The read word line is coupled to the storage node via a capacitor provided for each of the memory cells, and a first impurity region of the read transistor is connected to a power supply voltage line. 13. The semiconductor memory device according to claim 1.
【請求項17】上記読み出しトランジスタの第1不純物
領域が上記読み出しワード線に接続し、 当該読み出しワード線が、上記読み出しトランジスタ内
の寄生容量を介して上記記憶ノードに結合した請求項1
5記載の半導体記憶装置。
17. The read transistor according to claim 1, wherein a first impurity region of the read transistor is connected to the read word line, and the read word line is coupled to the storage node via a parasitic capacitance in the read transistor.
6. The semiconductor memory device according to 5.
【請求項18】上記読み出しトランジスタの第1不純物
領域が上記読み出しワード線に接続し、 当該読み出しワード線が、上記読み出しトランジスタ内
の寄生容量および容量素子を介して上記記憶ノードに結
合した請求項15記載の半導体記憶装置。
18. The read transistor according to claim 15, wherein a first impurity region of the read transistor is connected to the read word line, and the read word line is coupled to the storage node via a parasitic capacitance and a capacitance element in the read transistor. 13. The semiconductor memory device according to claim 1.
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