JP2003217289A - Read method for semiconductor device, and semiconductor device - Google Patents

Read method for semiconductor device, and semiconductor device

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JP2003217289A
JP2003217289A JP2002013769A JP2002013769A JP2003217289A JP 2003217289 A JP2003217289 A JP 2003217289A JP 2002013769 A JP2002013769 A JP 2002013769A JP 2002013769 A JP2002013769 A JP 2002013769A JP 2003217289 A JP2003217289 A JP 2003217289A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a read method for a semiconductor device in which defective read can be reduced by suppressing influence of coupling noise in read operation to be performed dividing into two phases, and to provide a semiconductor device. <P>SOLUTION: In a flash memory, at read operation of data from an arbitrary memory cell in a memory mat, a bit line BL alternately has a phase 0 and a phase 1. When first, in read of the phase 0, data of the memory cell connected to odd numbered bit lines BL1, BL3, BL5,... are read out, next, in read of the phase 1, data of the memory cell connected to even numbered bit lines BL2, BL4,... are read out, reset sequence of a sense amplifier SA is introduced, and potential in the sense amplifier SA of the phase 1 is fixed to a reference potential (ground potential) at read of the phase 0. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の読み
出し技術に関し、特に2フェーズに分けて読み出し動作
を行うフラッシュメモリなどのような不揮発性半導体装
置に適用して有効な技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device read technique, and more particularly to a technique effectively applied to a nonvolatile semiconductor device such as a flash memory which performs a read operation in two phases.

【0002】[0002]

【従来の技術】本発明者が検討したところによれば、半
導体装置の一例としてのフラッシュメモリについては、
以下のような技術が考えられる。
2. Description of the Related Art According to a study made by the present inventor, a flash memory as an example of a semiconductor device is
The following technologies are possible.

【0003】たとえば、フラッシュメモリは、コントロ
ールゲートおよびフローティングゲートを有する不揮発
性記憶素子をメモリセルに使用しており、1個のトラン
ジスタでメモリセルを構成することができる。このメモ
リセルは、それぞれ対応する1本のワード線および1本
のビット線に接続されている。このような複数のワード
線と、複数のビット線と、複数のメモリセルとからメモ
リアレイが構成されている。
For example, in a flash memory, a nonvolatile memory element having a control gate and a floating gate is used for a memory cell, and one transistor can constitute the memory cell. The memory cells are connected to the corresponding one word line and one bit line, respectively. A memory array is composed of such a plurality of word lines, a plurality of bit lines, and a plurality of memory cells.

【0004】このようなフラッシュメモリにおいては、
メモリアレイ内の任意のメモリセルからの読み出し動作
時に、ビット線を交互にフェーズ0とフェーズ1とし、
隣接ビット線間のカップリングを避けるために読み出し
をフェーズ0と1に分けて行っている。たとえば、これ
に限定されるものではないが、256Mbitまでの読
み出し方法では、フェーズ1の読み出し時はフェーズ0
のセンスアンプ内のデータは確定しているが、フェーズ
0の読み出し時はフェーズ1のデータは確定しておら
ず、フローティング状態である。
In such a flash memory,
During a read operation from any memory cell in the memory array, the bit lines alternate between phase 0 and phase 1,
In order to avoid coupling between adjacent bit lines, reading is divided into phases 0 and 1. For example, the reading method up to 256 Mbit is not limited to this.
Although the data in the sense amplifier is fixed, the data in phase 1 is not fixed at the time of reading in phase 0 and is in a floating state.

【0005】なお、このようなフラッシュメモリなどの
ような不揮発性半導体装置に関する技術としては、たと
えば1994年11月5日、株式会社培風館発行の「ア
ドバンスト エレクトロニクスI−9 超LSIメモ
リ」P23〜P28に記載される技術などが挙げられ
る。
As a technique relating to a non-volatile semiconductor device such as a flash memory as described above, see, for example, "Advanced Electronics I-9 VLSI LSI Memory" P23 to P28 issued by Baifukan Co., Ltd. on November 5, 1994. The described technology may be mentioned.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のよう
なフラッシュメモリの読み出し技術について、本発明者
が検討した結果、以下のようなことが明らかとなった。
By the way, as a result of the present inventor's examination of the above-mentioned flash memory reading technique, the following facts have become clear.

【0007】たとえば、前記のようなフラッシュメモリ
の読み出し動作においては、フローティング状態である
フェーズ1のビット線は隣接するフェーズ0のビット線
よりカップリングを受けることがある。そのため、たと
えば図6に一例を示すように、フェーズ0のビット線B
L1,BL3,BL5,・・・はフローティング状態の
フェーズ1のビット線BL2,BL4,・・・からカッ
プリングノイズを受け、ビット線BL1,BL3,BL
5,・・・の浮き上がりが生じる。これは、配線ピッチ
が狭くなると容量が増加し、カップリングノイズは大き
くなるため、データの反転が起こることにつながるもの
と考えられる。
For example, in the read operation of the flash memory as described above, the phase 1 bit line in the floating state may be coupled by the adjacent phase 0 bit line. Therefore, for example, as shown in FIG.
L1, BL3, BL5, ... Receive coupling noise from the bit lines BL2, BL4 ,.
5, ... is raised. This is considered to lead to inversion of data because the capacitance increases and the coupling noise increases when the wiring pitch becomes narrow.

【0008】そこで、本発明者は、センスアンプ内の異
フェーズビット線を介して受けるカップリングノイズへ
の対策として、あるフェーズの読み出しを行う際、異フ
ェーズをリセットすることを考え付いた。これは、特に
限定されるものではないが、たとえば512Mbitで
は、256Mbitに比べてビット配線ピッチが狭くな
ったことにより発生したと考えられ、今後、配線の微細
化が進むにつれ、異フェーズから受けるカップリングノ
イズの影響をキャンセルすることは重要な技術と考えら
れる。
Therefore, the present inventor has come up with the idea of resetting a different phase when reading a certain phase as a countermeasure against the coupling noise received via the different phase bit line in the sense amplifier. This is not particularly limited, but it is considered that, for example, in 512 Mbit, the bit wiring pitch becomes narrower than in 256 Mbit, and in the future, as the wiring becomes finer, the cup to be received from the different phase will be used. Canceling the influence of ring noise is considered to be an important technique.

【0009】そこで、本発明の目的は、2フェーズに分
けて行う読み出し動作において、カップリングノイズの
影響を抑制して読み出し不良を低減することができるフ
ラッシュメモリなどのような半導体装置の読み出し方
法、および半導体装置を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a reading method for a semiconductor device such as a flash memory which can reduce the read failure by suppressing the influence of coupling noise in the read operation performed in two phases. And to provide a semiconductor device.

【0010】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
Among the inventions disclosed in the present application, a brief description will be given to the outline of typical ones.
It is as follows.

【0012】すなわち、本発明による半導体装置の読み
出し方法は、複数のワード線と、複数のビット線と、そ
れぞれ対応する1本のワード線および1本のビット線に
接続される複数のメモリセルとを含むメモリアレイと、
このメモリアレイ内の任意のメモリセルから読み出した
データを検知・増幅する複数のセンスアンプとを有し、
メモリセルからの読み出し動作を2フェーズに分けて行
い、第1フェーズの読み出し時に第2フェーズのセンス
アンプ内をリセットするようにしたものである。
That is, a method of reading a semiconductor device according to the present invention includes a plurality of word lines, a plurality of bit lines, a corresponding one word line and a plurality of memory cells connected to the one bit line. A memory array including
It has a plurality of sense amplifiers for detecting and amplifying the data read from any memory cell in this memory array,
The read operation from the memory cell is divided into two phases, and the inside of the sense amplifier in the second phase is reset when the first phase is read.

【0013】さらに、前記半導体装置の読み出し方法に
おいて、メモリセルからの読み出し動作時は、メモリセ
ルからセンスアンプに読み出しデータを転送する前に第
2フェーズのビット線を基準電位にするようにしたもの
である。また、センスアンプは、対となる第1ビット線
と第2ビット線とに接続され、第1ビット線に接続され
るメモリセルからの読み出し時には、第2ビット線に接
続されるメモリセルをプリチャージするようにしたもの
である。特に、メモリセルは、コントロールゲートおよ
びフローティングゲートを有する不揮発性記憶素子に適
用するようにしたものである。
Further, in the method of reading the semiconductor device, during the read operation from the memory cell, the bit line of the second phase is set to the reference potential before the read data is transferred from the memory cell to the sense amplifier. Is. Further, the sense amplifier is connected to the first bit line and the second bit line that form a pair, and when reading from the memory cell connected to the first bit line, the sense amplifier is connected to the memory cell connected to the second bit line. It was designed to be charged. In particular, the memory cell is applied to a nonvolatile memory element having a control gate and a floating gate.

【0014】また、本発明による半導体装置は、複数の
ワード線と、複数のビット線と、それぞれ対応する1本
のワード線および1本のビット線に接続される複数のメ
モリセルとを含むメモリアレイと、このメモリアレイ内
の任意のメモリセルから読み出したデータを検知・増幅
する複数のセンスアンプと、メモリセルからの読み出し
動作を2フェーズに分けて行い、第1フェーズの読み出
し時に第2フェーズのセンスアンプ内をリセットするセ
ンスアンプリセット手段とを有するものである。
The semiconductor device according to the present invention also includes a memory including a plurality of word lines, a plurality of bit lines, and a corresponding one word line and a plurality of memory cells connected to the one bit line. The array, a plurality of sense amplifiers for detecting and amplifying the data read from any memory cell in this memory array, and the read operation from the memory cell are performed in two phases, and the second phase is used when the first phase is read. And a sense amplifier resetting means for resetting the inside of the sense amplifier.

【0015】よって、前記半導体装置の読み出し方法、
および半導体装置によれば、読み出し不良の低減が可能
となり、この結果、信頼度の向上を実現することができ
る。すなわち、読み出し時にセンスアンプ内の異フェー
ズがリセットされ、基準電位に固定となるため、異フェ
ーズを介して受ける同フェーズのカップリングノイズが
低減する。そのため、従来、信号量の減少が生じてセン
スアンプ内のデータ反転が起きた状態でも、ノイズが減
少してデータの反転が起きにくくなる。
Therefore, the reading method of the semiconductor device,
Further, according to the semiconductor device, it is possible to reduce read failures, and as a result, it is possible to improve reliability. That is, since the different phase in the sense amplifier is reset and fixed to the reference potential during reading, the coupling noise of the same phase received through the different phase is reduced. Therefore, conventionally, even when the signal amount is reduced and the data is inverted in the sense amplifier, the noise is reduced and the data is less likely to be inverted.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図1は本発明の一実施の形
態の半導体装置において、メモリアレイを示す構成図、
図2は2フェーズに分けて行う読み出し動作を説明する
ためのメモリアレイ内の配置図、図3はリセットシーケ
ンスを導入した読み出し動作を示す説明図、図4はセン
スアンプ周辺を示す回路図、図5は読み出しシーケンス
を示すタイミング図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing a memory array in a semiconductor device according to an embodiment of the present invention,
2 is a layout diagram in the memory array for explaining the read operation performed in two phases, FIG. 3 is an explanatory view showing the read operation introducing a reset sequence, FIG. 4 is a circuit diagram showing the periphery of the sense amplifier, and FIG. 5 is a timing chart showing a read sequence.

【0017】まず、図1により、本実施の形態の半導体
装置において、メモリアレイの構成の一例を説明する。
First, an example of the structure of the memory array in the semiconductor device of this embodiment will be described with reference to FIG.

【0018】本実施の形態の半導体装置は、特に限定さ
れるものではないが、たとえばフラッシュメモリとさ
れ、メモリアレイが、上下(ビット線方向)、左右(ワ
ード線方向)に分割されて配置された4つのメモリマッ
トMMUL/R,MMDL/Rと、上下のメモリマット
に挟まれて中央側に配置された複数のセンスアンプSA
L/Rと、上下のメモリマットの外側にそれぞれ配置さ
れた複数のデータラッチDLUL/R,DLDL/R
と、左右のメモリマットに挟まれた中央側と外側にそれ
ぞれ配置されたサブデコーダSDC/L/Rと、左側の
サブデコーダの外側に配置されたメインデコーダMDな
どから構成されている。図示しないが、さらに制御回
路、電源回路などの間接系回路も含めてフラッシュメモ
リが構成され、これらの各回路を構成する回路素子は公
知の半導体集積回路の製造技術によって単結晶シリコン
のような1個の半導体基板上に形成されている。
The semiconductor device according to the present embodiment is not particularly limited, but is, for example, a flash memory, and the memory array is divided into upper and lower parts (bit line direction) and left and right parts (word line direction). And four memory mats MMUL / R and MMDL / R, and a plurality of sense amplifiers SA arranged on the center side between the upper and lower memory mats.
L / R and a plurality of data latches DLUL / R and DLDL / R arranged outside the upper and lower memory mats, respectively.
And sub-decoders SDC / L / R respectively arranged on the center side and the outside sandwiched between the left and right memory mats, and a main decoder MD arranged on the outside of the left sub-decoder. Although not shown, a flash memory is further configured by including an indirect system circuit such as a control circuit and a power supply circuit, and the circuit elements configuring each of these circuits are made of monocrystalline silicon such as single crystal silicon by a known semiconductor integrated circuit manufacturing technique. It is formed on each semiconductor substrate.

【0019】メモリマットMMUL/R,MMDL/R
は、複数のワード線WLと、複数のビット線BLと、そ
れぞれ対応する1本のワード線WLおよび1本のビット
線BLに接続される複数のメモリセルMCなどから構成
されている。メモリセルMCは、コントロールゲートお
よびフローティングゲートを有する不揮発性記憶素子か
らなる。
Memory mats MMUL / R, MMDL / R
Is composed of a plurality of word lines WL, a plurality of bit lines BL, a corresponding one word line WL and a plurality of memory cells MC connected to one bit line BL, and the like. The memory cell MC is composed of a nonvolatile memory element having a control gate and a floating gate.

【0020】図1では、並列形態の複数のメモリセルM
Cからなるメモリセル列がワード線方向およびビット線
方向にそれぞれ複数個配設されている。各メモリセル列
は、複数のメモリセルMCのドレインが共通に接続さ
れ、選択信号線SiDにより駆動される選択MOSトラ
ンジスタQDを介してビット線BLに接続され、またソ
ースが共通に接続され、選択信号線SiSにより駆動さ
れる選択MOSトランジスタQSを介してグランド電位
に接続されている。
In FIG. 1, a plurality of memory cells M arranged in parallel are provided.
A plurality of memory cell columns of C are arranged in the word line direction and the bit line direction, respectively. In each memory cell column, the drains of a plurality of memory cells MC are connected in common, connected to the bit line BL via the selection MOS transistor QD driven by the selection signal line SiD, and the sources are connected in common and selected. It is connected to the ground potential via the selection MOS transistor QS driven by the signal line SiS.

【0021】センスアンプSAL/Rは、読み出し時に
ビット線BLのレベルを検出するとともに、書き込み時
に書き込みデータに応じた電位を与える。データラッチ
DLUL/R,DLDL/Rは、書き込みデータおよび
読み出しデータを保持する。また、各メモリマットMM
UL/R,MMDL/R内の任意のメモリセルMCに接
続されるワード線WLは、サブデコーダSDC/L/R
およびメインデコーダMDのデコード結果に従って選択
される。
The sense amplifier SAL / R detects the level of the bit line BL at the time of reading and gives a potential according to the write data at the time of writing. The data latches DLUL / R and DLDL / R hold write data and read data. In addition, each memory mat MM
The word line WL connected to an arbitrary memory cell MC in the UL / R and MMDL / R is a sub-decoder SDC / L / R.
And selected according to the decoding result of the main decoder MD.

【0022】次に、図2および図3により、本実施の形
態のフラッシュメモリにおいて、2フェーズに分けて行
う読み出し動作の一例を説明する。
Next, referring to FIGS. 2 and 3, an example of a read operation performed in two phases in the flash memory of the present embodiment will be described.

【0023】フラッシュメモリにおいては、メモリマッ
トMM内の任意のメモリセルMCからのデータの読み出
し動作時に、ビット線BLを交互にフェーズ0とフェー
ズ1とし、隣接ビット線間のカップリングを避けるため
に読み出しをフェーズ0と1に分けて行っている。
In the flash memory, the bit lines BL are alternately set to phase 0 and phase 1 in order to avoid coupling between adjacent bit lines during a data read operation from any memory cell MC in the memory mat MM. Reading is divided into phases 0 and 1.

【0024】たとえば、図2に示すように、読み出し順
序は、最初にフェーズ0の読み出しにおいて、奇数番目
のビット線BL1,BL3,BL5,・・・に接続され
たメモリセルMCのデータを読み出す。次に、フェーズ
1の読み出しにおいて、偶数番目のビット線BL2,B
L4,・・・に接続されたメモリセルMCのデータを読
み出す。
For example, as shown in FIG. 2, in the reading order, first, in the reading of the phase 0, the data of the memory cells MC connected to the odd-numbered bit lines BL1, BL3, BL5, ... Is read. Next, in the reading of phase 1, even-numbered bit lines BL2, B
The data of the memory cell MC connected to L4, ... Is read.

【0025】この際に、通常、カップリング容量はビッ
ト線BL1とビット線BL2との間は大きく、これに比
べて、ビット線BL1とビット線BL3との間は小さ
い。また、フェーズ1の読み出し時はフェーズ0のセン
スアンプSA内のデータは確定しているが、フェーズ0
の読み出し時はフェーズ1のデータは確定しておらず、
フローティング状態である。このフローティング状態で
あるフェーズ1のビット線BLは、隣接するフェーズ0
のビット線BLよりカップリングを受けることがあるの
で、本実施の形態においては、図3のようにして対策を
施している。
At this time, the coupling capacitance is usually large between the bit line BL1 and the bit line BL2, and is small between the bit line BL1 and the bit line BL3. Further, at the time of reading in phase 1, although the data in the sense amplifier SA of phase 0 is fixed,
When reading, the data of Phase 1 has not been finalized,
It is in a floating state. The phase 1 bit line BL in the floating state is connected to the adjacent phase 0.
Since the bit line BL may receive coupling, the present embodiment takes measures as shown in FIG.

【0026】すなわち、図3に示すように、読み出し動
作時にセンスアンプSAのリセットシーケンスを導入
し、フェーズ0の読み出し時にフェーズ1のセンスアン
プSA内を基準電位(グランド電位)に固定し、フェー
ズ0へのカップリングノイズを低減する方法を採用す
る。
That is, as shown in FIG. 3, the reset sequence of the sense amplifier SA is introduced during the read operation, the sense amplifier SA of the phase 1 is fixed to the reference potential (ground potential) during the read of the phase 0, and the phase 0 is read. The method of reducing the coupling noise to is adopted.

【0027】次に、図4および図5により、2フェーズ
に分けて行う読み出しシーケンスの一例を詳細に説明す
る。なお、この2フェーズに分けて行う読み出しシーケ
ンス、さらにセンスアンプのリセットシーケンスは、間
接系回路内の制御回路により制御される。
Next, referring to FIGS. 4 and 5, an example of a read sequence performed in two phases will be described in detail. The read sequence performed in two phases and the sense amplifier reset sequence are controlled by the control circuit in the indirect circuit.

【0028】図4(a)に示すように、センスアンプS
Aは、対となるビット線BLDとビット線BLUとに挟
まれて接続され、ビット線BLDに接続されるメモリセ
ルMCからの読み出し時には、ビット線BLUに接続さ
れるメモリセルMCをプリチャージし、反対にビット線
BLUに接続されるメモリセルMCからの読み出し時に
は、ビット線BLDに接続されるメモリセルMCをプリ
チャージするように動作する。また、各ビット線BL
D,BLUはセンスアンプSAと反対側においてデータ
ラッチDLD,DLUにそれぞれ接続されている。
As shown in FIG. 4A, the sense amplifier S
A is connected by being sandwiched between a pair of bit line BLD and bit line BLU, and precharges the memory cell MC connected to the bit line BLU at the time of reading from the memory cell MC connected to the bit line BLD. Conversely, at the time of reading from the memory cell MC connected to the bit line BLU, it operates so as to precharge the memory cell MC connected to the bit line BLD. In addition, each bit line BL
D and BLU are connected to data latches DLD and DLU, respectively, on the side opposite to the sense amplifier SA.

【0029】具体的に、図4(b)において、センスア
ンプSAとメモリマットMMの上側(MMU)の回路構
成を説明する。センスアンプSAは、ビット線BLU,
BLDにつながる信号線SLU,SLDの間に接続さ
れ、2つのPMOSトランジスタQ1,Q2と2つのN
MOSトランジスタQ3,Q4からなるCMOS構成の
ラッチ型(ゲート・ドレイン交差型)の回路形式となっ
ており、PMOSトランジスタQ1,Q2は信号線SL
P、NMOSトランジスタQ3,Q4は信号線SLNに
それぞれ接続されている。このセンスアンプSAとメモ
リセルMCとの間には、センスアンプリセット回路、デ
ータ転送回路、プリチャージ回路が接続されている。
Specifically, the circuit configuration of the sense amplifier SA and the upper side (MMU) of the memory mat MM will be described with reference to FIG. The sense amplifier SA is a bit line BLU,
It is connected between signal lines SLU and SLD connected to BLD, and it has two PMOS transistors Q1 and Q2 and two Ns.
It has a CMOS type latch type (gate-drain crossing type) circuit type composed of MOS transistors Q3 and Q4, and the PMOS transistors Q1 and Q2 are signal lines SL.
The P and NMOS transistors Q3 and Q4 are connected to the signal line SLN, respectively. A sense amplifier reset circuit, a data transfer circuit, and a precharge circuit are connected between the sense amplifier SA and the memory cell MC.

【0030】センスアンプリセット回路は、センスアン
プSAをリセットするための手段となる回路であり、信
号線SLUに接続され、センスアンプリセット信号線R
SAにより駆動されるNMOSトランジスタQ5から構
成されている。
The sense amplifier reset circuit is a circuit for resetting the sense amplifier SA, is connected to the signal line SLU, and is connected to the sense amplifier reset signal line R.
It is composed of an NMOS transistor Q5 driven by SA.

【0031】データ転送回路は、メモリセルMCからセ
ンスアンプSAに読み出しデータを転送するための回路
であり、信号線SLUとビット線BLUとの間に接続さ
れ、信号線TRにより駆動されるNMOSトランジスタ
Q6と、このNMOSトランジスタQ6の両端に接続さ
れ、信号線PCにより駆動されるNMOSトランジスタ
Q7、信号線FPCにつながるNMOSトランジスタQ
8から構成されている。
The data transfer circuit is a circuit for transferring read data from the memory cell MC to the sense amplifier SA, is connected between the signal line SLU and the bit line BLU, and is an NMOS transistor driven by the signal line TR. Q6, an NMOS transistor Q7 connected to both ends of the NMOS transistor Q6 and driven by the signal line PC, and an NMOS transistor Q connected to the signal line FPC.
It is composed of 8.

【0032】プリチャージ回路は、ダミー側のメモリセ
ルMCをプリチャージするための回路であり、ビット線
BLUに接続され、信号線RPCにより駆動されるNM
OSトランジスタQ9から構成されている。
The precharge circuit is a circuit for precharging the memory cell MC on the dummy side, is connected to the bit line BLU, and is driven by the signal line RPC.
It is composed of an OS transistor Q9.

【0033】以上のように構成されるセンスアンプSA
とその周辺回路においては、図5に示すように、2フェ
ーズに分けた読み出しシーケンスが実行される。なお、
図5において、各信号線語尾のU,DはメモリマットM
Mの上側(MMU),下側(MMD)を示し、また
[0],[1]内の数字はフェーズを示す。
Sense amplifier SA configured as described above
And the peripheral circuits thereof, a read sequence divided into two phases is executed as shown in FIG. In addition,
In FIG. 5, U and D at the end of each signal line are memory mats M
The upper side (MMU) and the lower side (MMD) of M are shown, and the numbers in [0] and [1] show the phase.

【0034】フェーズ0の読み出し時には、信号線SL
D/Uを、VSSからVRD2、VSSに変位させた
後、メモリマットMMUはVBCUT−Vth、メモリ
マットMMDはVSSにする。このとき、ビット線BL
DはVSSからVRD2に変位した後にVSSとなり、
またビット線BLUはVSSからVRD1Lに変位した
後に、“0”または“1”の比較を行い、その後VSS
となる。信号線SLP/Nは、信号線SLD/Uに同期
し、VSSからVRD2に変位させた後、メモリマット
MMUはVBCUT−Vth、メモリマットMMDはV
SSにする。信号線RPCDは、ビット線BLDに同期
し、VSSからVRD2に変位させ、その後VSSにす
る。信号線RPCUは、ビット線BLUに同期し、VS
SからVRD1L、VSS、VRD1Lに変位させ、そ
の後VSSにする。
At the time of reading in phase 0, the signal line SL
After displacing D / U from VSS to VRD2 and VSS, the memory mat MMU is set to VBCUT-Vth and the memory mat MMD is set to VSS. At this time, the bit line BL
D becomes VSS after being displaced from VSS to VRD2,
Further, the bit line BLU is changed from VSS to VRD1L, and then is compared with “0” or “1”, and then VSS
Becomes The signal line SLP / N is synchronized with the signal line SLD / U and, after being displaced from VSS to VRD2, the memory mat MMU is VBCUT-Vth and the memory mat MMD is V.
Set to SS. The signal line RPCD is displaced from VSS to VRD2 in synchronism with the bit line BLD, and then becomes VSS. The signal line RPCU is synchronized with the bit line BLU, and VS
Displace from S to VRD1L, VSS, VRD1L, and then to VSS.

【0035】また、信号線TRは、信号線SLD/U
の、VBCUT−Vth(メモリマットMMU)、VS
S(メモリマットMMD)への変位に同期して、VSS
からVRTに変位させ、その後VSSにする。信号線R
SAD/Uは、信号線TRがVSSからVRTに変位す
る前に、VSSからVCCに変位させ、その後VSSに
する。このとき、フェーズ1のセンスアンプSAにおい
ては、通常、フェーズ0の信号線RSAD/UがVCC
に変位した時にはVSSの状態であるが、本実施の形態
においては、フェーズ1の信号線RSAD/Uを破線で
示すようにVCCに変位させ、その後のフェーズ1の読
み出し時までVCCを維持させるようにシーケンス制御
する。
The signal line TR is the signal line SLD / U.
, VBCUT-Vth (memory mat MMU), VS
In synchronization with the displacement to S (memory mat MMD), VSS
To VRT, then VSS. Signal line R
The SAD / U causes the signal line TR to be displaced from VSS to VCC before being displaced from VSS to VRT, and then to VSS. At this time, in the phase 1 sense amplifier SA, the phase 0 signal line RSAD / U is normally VCC.
Although it is in the VSS state when it is displaced to, the signal line RSAD / U of the phase 1 is displaced to VCC as indicated by the broken line in this embodiment, and the VCC is maintained until the subsequent reading of phase 1. Sequence control.

【0036】このように、読み出しシーケンスにおい
て、フェーズ0の読み出し時にフェーズ1の信号線RS
AD/U[1]=“L”の区間を“H”とする変更を行
い、センスアンプSAのリセットを行うことにより、セ
ンスアンプSA内をVSSに固定し、フェーズ0へのカ
ップリングノイズを低減することができる。
As described above, in the reading sequence, the signal line RS of the phase 1 is read at the time of reading the phase 0.
By changing the section where AD / U [1] = “L” is set to “H” and resetting the sense amplifier SA, the sense amplifier SA is fixed to VSS and coupling noise to phase 0 is reduced. It can be reduced.

【0037】なお、フェーズ1の読み出し時には、前述
したフェーズ0の読み出し動作の後に、フェーズ0と同
様のタイミングで読み出しが行われる。ただし、フェー
ズ1の読み出し時には、フェーズ0のセンスアンプSA
内のデータが確定しているので、フェーズ0の読み出し
動作のようなシーケンス制御は不要である。
At the time of reading in phase 1, reading is performed at the same timing as in phase 0 after the reading operation in phase 0 described above. However, when reading in phase 1, the sense amplifier SA in phase 0
Since the data inside is fixed, sequence control such as the read operation of phase 0 is unnecessary.

【0038】従って、本実施の形態によれば、2フェー
ズに分けて行う読み出し動作において、読み出し時にセ
ンスアンプSA内の異フェーズがリセットされ、基準電
位に固定となるため、異フェーズを介して受ける同フェ
ーズのカップリングノイズが低減するため、信号量の減
少が生じてセンスアンプSA内のデータ反転が起きた状
態でも、ノイズが減少してデータの反転が起きにくくな
るので、読み出し不良を低減することができる。
Therefore, according to the present embodiment, in the read operation performed in two phases, the different phase in the sense amplifier SA is reset at the time of reading and is fixed to the reference potential, so that it is received through the different phase. Since the coupling noise in the same phase is reduced, even if the data amount in the sense amplifier SA is inverted due to the decrease in the signal amount, the noise is reduced and the data inversion is less likely to occur, thus reducing the read failure. be able to.

【0039】以上、本発明者によってなされた発明をそ
の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前
記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸
脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. It goes without saying that it is possible.

【0040】たとえば、前記実施の形態においては、フ
ラッシュメモリに適用した場合について説明したが、こ
れに限定されるものではなく、他の不揮発性メモリやメ
モリ全般、さらにメモリ・ロジック混載半導体装置など
に広く適用可能であり、特に配線の微細化が進む半導体
記憶装置に良好に適用することができる。
For example, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the flash memory has been described, but the present invention is not limited to this, and is applicable to other non-volatile memories and memories in general, and memory / logic mixed semiconductor devices. The present invention can be widely applied, and in particular, can be favorably applied to a semiconductor memory device in which wiring is becoming finer.

【0041】[0041]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
It is as follows.

【0042】(1)2フェーズに分けて行う読み出し動
作において、あるフェーズの読み出しを行う際、異フェ
ーズのセンスアンプ内をリセットし、基準電位に固定す
る読み出し方法を採用することで、異フェーズを介して
受けるカップリングノイズを低減することが可能とな
る。
(1) In the read operation performed by dividing into two phases, when the read operation of a certain phase is performed, the read method of resetting the sense amplifier of the different phase and fixing it to the reference potential is adopted. It is possible to reduce the coupling noise received through the connection.

【0043】(2)前記(1)により、カップリングノ
イズの影響の抑制によってデータの反転が起きにくくな
るので、読み出し不良を低減することができ、この結
果、信頼度の向上を実現することができるフラッシュメ
モリなどのような半導体装置の読み出し方法、および半
導体装置を提供することが可能となる。
(2) According to the above (1), since the data inversion does not easily occur due to the influence of the coupling noise being suppressed, the read failure can be reduced, and as a result, the reliability can be improved. It is possible to provide a method of reading a semiconductor device such as a flash memory and a semiconductor device which can be performed.

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

【図1】本発明の一実施の形態の半導体装置において、
メモリアレイを示す構成図である。
FIG. 1 shows a semiconductor device according to an embodiment of the present invention,
It is a block diagram which shows a memory array.

【図2】本発明の一実施の形態の半導体装置において、
2フェーズに分けて行う読み出し動作を説明するための
メモリアレイ内の配置図である。
FIG. 2 shows a semiconductor device according to an embodiment of the present invention,
FIG. 7 is a layout diagram in the memory array for explaining a read operation performed in two phases.

【図3】本発明の一実施の形態の半導体装置において、
リセットシーケンスを導入した読み出し動作を示す説明
図である。
FIG. 3 shows a semiconductor device according to an embodiment of the present invention,
It is explanatory drawing which shows the read-out operation which introduced the reset sequence.

【図4】(a),(b)は本発明の一実施の形態の半導
体装置において、センスアンプ周辺を示す回路図であ
る。
FIG. 4A and FIG. 4B are circuit diagrams showing the periphery of a sense amplifier in the semiconductor device of one embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施の形態の半導体装置において、
読み出しシーケンスを示すタイミング図である。
FIG. 5 shows a semiconductor device according to an embodiment of the present invention,
It is a timing diagram which shows a read sequence.

【図6】本発明の前提として検討した半導体装置におい
て、読み出し動作を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a read operation in the semiconductor device examined as the premise of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

MMUL/R,MMDL/R メモリマット SAL/R センスアンプ DLUL/R,DLDL/R データラッチ SDC/L/R サブデコーダ MD メインデコーダ WL ワード線 BL ビット線 MC メモリセル QD,QS 選択MOSトランジスタ Q1,Q2 PMOSトランジスタ Q3〜Q9 NMOSトランジスタ MMUL / R, MMDL / R memory mat SAL / R sense amplifier DLUL / R, DLDL / R data latch SDC / L / R sub-decoder MD main decoder WL word line BL bit line MC memory cell QD, QS selection MOS transistor Q1, Q2 PMOS transistor Q3-Q9 NMOS transistor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 29/792 G11C 17/00 634B Fターム(参考) 5B025 AD05 AD11 AE00 5F083 EP02 EP22 EP32 EP77 ER22 GA12 LA03 LA09 LA13 LA30 5F101 BA01 BB02 BD02 BD33 BE02 BF08 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01L 29/792 G11C 17/00 634B F term (reference) 5B025 AD05 AD11 AE00 5F083 EP02 EP22 EP32 EP77 ER22 GA12 LA03 LA09 LA13 LA30 5F101 BA01 BB02 BD02 BD33 BE02 BF08

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のワード線と、複数のビット線と、
それぞれ対応する1本のワード線および1本のビット線
に接続される複数のメモリセルとを含むメモリアレイ
と、 前記メモリアレイ内の任意のメモリセルから読み出した
データを検知・増幅する複数のセンスアンプとを有し、 前記メモリセルからの読み出し動作を2フェーズに分け
て行い、第1フェーズの読み出し時に第2フェーズのセ
ンスアンプ内をリセットすることを特徴とする半導体装
置の読み出し方法。
1. A plurality of word lines, a plurality of bit lines,
A memory array including a plurality of memory cells connected to corresponding one word line and one bit line, and a plurality of senses for detecting and amplifying data read from any memory cell in the memory array. A read operation from the memory cell is divided into two phases, and the sense amplifier in the second phase is reset when the first phase is read.
【請求項2】 請求項1記載の半導体装置の読み出し方
法において、 前記メモリセルからの読み出し動作時は、前記メモリセ
ルから前記センスアンプに読み出しデータを転送する前
に前記第2フェーズのビット線を基準電位にすることを
特徴とする半導体装置の読み出し方法。
2. The method of reading a semiconductor device according to claim 1, wherein during a read operation from the memory cell, the bit line of the second phase is set before the read data is transferred from the memory cell to the sense amplifier. A method for reading a semiconductor device, which comprises setting a reference potential.
【請求項3】 請求項1記載の半導体装置の読み出し方
法において、 前記センスアンプは、対となる第1ビット線と第2ビッ
ト線とに接続され、前記第1ビット線に接続されるメモ
リセルからの読み出し時には、前記第2ビット線に接続
されるメモリセルをプリチャージすることを特徴とする
半導体装置の読み出し方法。
3. The method of reading a semiconductor device according to claim 1, wherein the sense amplifier is connected to a pair of first bit line and second bit line, and is connected to the first bit line. The method for reading a semiconductor device is characterized in that the memory cell connected to the second bit line is precharged at the time of reading from.
【請求項4】 請求項1記載の半導体装置の読み出し方
法において、 前記メモリセルは、コントロールゲートおよびフローテ
ィングゲートを有する不揮発性記憶素子であることを特
徴とする半導体装置の読み出し方法。
4. The method of reading a semiconductor device according to claim 1, wherein the memory cell is a nonvolatile memory element having a control gate and a floating gate.
【請求項5】 複数のワード線と、複数のビット線と、
それぞれ対応する1本のワード線および1本のビット線
に接続される複数のメモリセルとを含むメモリアレイ
と、 前記メモリアレイ内の任意のメモリセルから読み出した
データを検知・増幅する複数のセンスアンプと、 前記メモリセルからの読み出し動作を2フェーズに分け
て行い、第1フェーズの読み出し時に第2フェーズのセ
ンスアンプ内をリセットするセンスアンプリセット手段
とを有することを特徴とする半導体装置。
5. A plurality of word lines and a plurality of bit lines,
A memory array including a plurality of memory cells connected to corresponding one word line and one bit line, and a plurality of senses for detecting and amplifying data read from any memory cell in the memory array. A semiconductor device comprising: an amplifier; and a sense amplifier reset means for performing a read operation from the memory cell in two phases and resetting the sense amplifier in the second phase at the time of read in the first phase.
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US7684240B2 (en) 2006-02-01 2010-03-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Flash memory device having bit lines decoded in irregular sequence
KR100979374B1 (en) 2007-11-30 2010-09-02 주식회사 하이닉스반도체 Phase change memory device
JP2011198436A (en) * 2010-03-23 2011-10-06 Toshiba Corp Semiconductor memory device

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