JP2005050421A - 半導体記憶装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 メモリセルM3と、メモリセルM3の取り得る複数の状態を少なくとも1つずつ備えた複数の参照セルM1、M2と、メモリセルM1に電流を供給して、メモリセルM1の記憶状態に応じた第1出力電圧を出力する第1プリセンス回路11と、参照セルM1、M2に各別に電流を供給して、参照セルM1、M2の各記憶状態に応じた第2出力電圧を各別に出力する複数の第2プリセンス回路12、13と、差動増幅回路で構成され、一方の差動入力段を参照セルと同数に並列に分割して、分割した夫々の入力に複数の第2プリセンス回路12、13の第2出力電圧を各別に供給し、他方の差動入力段に第1プリセンス回路11の第1出力電圧を供給可能に構成されたセンスアンプ14と、を備えてなる。
【選択図】 図1
Description
11 :第1プリセンス回路
12、13、15 :第2プリセンス回路
14 :センスアンプ
100、101、108:負荷回路
115 :負荷回路
102、103 :第2分離トランジスタ(第2帰還バイアス回路)
102’、103’ :プルアップトランジスタ(充電回路)
104、105 :インバータ(第2帰還バイアス回路)
104’、105’ :インバータ(充電回路)
106、107、111:コラム選択用の選択トランジスタ
109 :第1分離トランジスタ(第1帰還バイアス回路)
109’ :プルアップトランジスタ(充電回路)
110 :インバータ(第1帰還バイアス回路)
110’ :インバータ(充電回路)
112、113、114:充電回路
119 :充電回路
M1、M2、M4 :参照セル
M3 :メモリセル(選択メモリセル)
n1、n5 :第2中間ノード
n3 :第1中間ノード
n2,n4,n6 :ノード(ビット線)
N1、N2、N4、N5:差動入力段の入力トランジスタ
N3 :N型MOSFET(バイアストランジスタ)
N6、N7 :差動入力段の入力トランジスタ
P1、P2 :P型MOSFET(カレントミラー)
slref1 :第2プリセンス回路の出力ノード
slref2 :第2プリセンス回路の出力ノード
slsel :第1プリセンス回路の出力ノード
sdout :センスアンプの出力ノード
WL :ワード線(選択ワード線)
Claims (12)
- 状態の変化によって情報を記憶するメモリセルと、
前記メモリセルの取り得る複数の状態を少なくとも1つずつ備えた複数の参照セルと、
前記メモリセルに電流を供給して、前記メモリセルの記憶状態に応じた第1出力電圧を出力する第1プリセンス回路と、
前記複数の参照セルに各別に電流を供給して、前記複数の参照セルの各記憶状態に応じた第2出力電圧を各別に出力する複数の第2プリセンス回路と、
差動増幅回路で構成され、前記差動増幅回路の一方の入力を前記参照セルと同数に並列に分割して、分割した夫々の入力に前記複数の第2プリセンス回路の前記第2出力電圧を各別に供給し、前記差動増幅回路の他方の入力に前記第1プリセンス回路の前記第1出力電圧を供給可能に構成されたセンスアンプと、を備えてなることを特徴とする半導体記憶装置。 - 前記差動増幅回路の両方の入力を夫々前記参照セルと同数のMOSトランジスタで構成し、前記一方の入力を構成する前記各MOSトランジスタのゲートに前記複数の第2プリセンス回路の前記第2出力電圧を各別に供給し、前記他方の入力を構成する前記各MOSトランジスタの全てのゲートに前記第1プリセンス回路の前記第1出力電圧を供給することを特徴とする請求項1に記載の半導体記憶装置。
- 前記センスアンプが独立して少なくとも前記参照セルと同数存在し、前記参照セルと同数の前記センスアンプの前記一方の入力に、前記複数の第2プリセンス回路の前記各第2出力電圧が共通に供給されることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体記憶装置。
- 前記参照セルの数が2であることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の半導体記憶装置。
- 前記メモリセルが2値データを記憶可能であって、
前記参照セルの一方が前記2値データの一方値に対応する状態に固定され、前記参照セルの他方が前記2値データの他方値に対応する状態に固定されていることを特徴とする請求項4に記載の半導体記憶装置の読み出し回路。 - 前記参照セルの数が3以上であることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の半導体記憶装置。
- 前記メモリセルが2値データを記憶可能であって、
前記参照セルの少なくとも1つが前記2値データの一方値に対応する状態に固定され、前記参照セルの少なくとも1つが前記2値データの他方値に対応する状態に固定されるように、前記各参照セルが前記2値データの何れかに対応する状態に固定されていることを特徴とする請求項6に記載の半導体記憶装置。 - 前記第1プリセンス回路と前記複数の第2プリセンス回路は、夫々同じ回路構成で、対応する回路素子の設計寸法が同じであることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の半導体記憶装置。
- 前記第1プリセンス回路は、前記メモリセルと前記第1出力電圧を出力する第1出力ノードとの間の電流経路上に、少なくとも1つの第1分離トランジスタを設け、前記第1分離トランジスタの前記メモリセル側の第1中間ノードの電圧に応じて前記第1分離トランジスタの電流量を制御して、前記第1中間ノードを所定電位にバイアスする第1帰還バイアス回路を備え、
前記複数の第2プリセンス回路の夫々は、前記参照セルと前記第2出力電圧を出力する第2出力ノードとの間の電流経路上に、少なくとも1つの第2分離トランジスタを設け、前記第2分離トランジスタの前記参照セル側の第2中間ノードの電圧に応じて前記第2分離トランジスタの電流量を制御して、前記第2中間ノードを所定電位にバイアスする第2帰還バイアス回路を備えていることを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載の半導体記憶装置。 - 前記第1プリセンス回路は、前記第1中間ノードを所定期間中に充電する第1充電回路を備え、
前記複数の第2プリセンス回路の夫々は、前記第2中間ノードを所定期間中に充電する第1充電回路を備えていることを特徴とする請求項9に記載の半導体記憶装置。 - 前記メモリセルと前記参照セルは、閾値電圧の変化によって情報を記憶可能な不揮発性のメモリトランジスタを備えて構成されることを特徴とする請求項1〜10の何れか1項に記載の半導体記憶装置。
- 前記メモリセルと前記参照セルは、抵抗値の変化によって情報を記憶可能な不揮発性の抵抗素子を備えて構成されることを特徴とする請求項1〜10の何れか1項に記載の半導体記憶装置。
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