JP2005078756A - Sense amplifier circuit, memory device, and electronic apparatus - Google Patents

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明 丸山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sense amplifier circuit small in circuit scale. <P>SOLUTION: This sense amplifier circuit for detecting data written in a capacitor connected electrically to the bit line between one end and the other end of the bit line is provided with: a potential control part connected electrically to one end of the bit line and attenuating a potential of the bit line when the circuit is in a floating state; and a detecting part connected electrically to one end of the bit line and detecting electric charge accumulated in the capacitor based on the potential of the bit line. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明はセンスアンプ回路、メモリ装置、及び電子機器に関する。特に本発明は、回路規模の小さいセンスアンプ回路、並びに当該センスアンプ回路を有するメモリ装置及び電子機器に関する。   The present invention relates to a sense amplifier circuit, a memory device, and an electronic device. In particular, the present invention relates to a sense amplifier circuit having a small circuit scale, and a memory device and an electronic device having the sense amplifier circuit.

従来のセンスアンプ回路として、“IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL.37, NO.11, NOVEMBER 2002, A Quasi-Matrix Ferroelectric Memory for Future Silicon Storage”(非特許文献1)に開示されたものがある。同文献の図5に開示されたセンスアンプ回路は、ゲイントランジスタと、読み出し時にゲイントランジスタのソース又はドレインとビット線とを接続する読み出しトランジスタと、書き込み時にキャパシタとビット線とを接続する書き込みトランジスタとを有して構成されている。
IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL.37, NO.11, NOVEMBER 2002, A Quasi-Matrix Ferroelectric Memory for Future Silicon Storage
As a conventional sense amplifier circuit, one disclosed in “IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL.37, NO.11, NOVEMBER 2002, A Quasi-Matrix Ferroelectric Memory for Future Silicon Storage” (Non-patent Document 1) is there. The sense amplifier circuit disclosed in FIG. 5 of the same document includes a gain transistor, a read transistor that connects a source or drain of the gain transistor and a bit line at the time of reading, and a write transistor that connects a capacitor and the bit line at the time of writing. It is comprised.
IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL.37, NO.11, NOVEMBER 2002, A Quasi-Matrix Ferroelectric Memory for Future Silicon Storage

しかし、上記文献に開示された従来のセンスアンプ回路では、ゲイントランジスタ、読み出しトランジスタ、及び書き込みトランジスタの3つのトランジスタが必要である。したがって、センスアンプ回路の回路規模が大きくなるという問題が生じていた。特に、読み出しトランジスタ及び書き込みトランジスタはビット線ごとに設ける必要があるため、読み出しトランジスタ及び書き込みトランジスタが回路規模に与える影響はきわめて大きい。また、上記センスアンプ回路では、さらに読み出しトランジスタ及び書き込みトランジスタを制御する制御信号が2つ必要であるため、制御回路が複雑になるという問題も生じていた。   However, the conventional sense amplifier circuit disclosed in the above document requires three transistors: a gain transistor, a read transistor, and a write transistor. Therefore, there has been a problem that the circuit scale of the sense amplifier circuit becomes large. In particular, since it is necessary to provide a read transistor and a write transistor for each bit line, the influence of the read transistor and the write transistor on the circuit scale is extremely large. Further, the sense amplifier circuit further requires two control signals for controlling the read transistor and the write transistor, which causes a problem that the control circuit becomes complicated.

よって、本発明は、上記の課題を解決することのできるセンスアンプ回路、メモリ装置、及び電子機器を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。   Therefore, an object of the present invention is to provide a sense amplifier circuit, a memory device, and an electronic device that can solve the above-described problems. This object is achieved by a combination of features described in the independent claims. The dependent claims define further advantageous specific examples of the present invention.

上記課題を解決するため、本発明の第1の形態によれば、ビット線の一端と他端との間において、当該ビット線に電気的に接続されたキャパシタに書き込まれたデータを検出するセンスアンプ回路であって、前記ビット線の前記一端に電気的に接続され、前記ビット線が浮遊状態にある場合に、当該ビット線の電位を減衰させる電位制御部と、前記ビット線の前記一端に電気的に接続され、前記ビット線の電位に基づいて前記キャパシタに蓄積された前記電荷量を検出する検出部とを備えたことを特徴とするセンスアンプ回路を提供する。   In order to solve the above problem, according to the first aspect of the present invention, a sense for detecting data written in a capacitor electrically connected to a bit line between one end and the other end of the bit line. An amplifier circuit electrically connected to the one end of the bit line, and when the bit line is in a floating state, a potential control unit for attenuating the potential of the bit line; and the one end of the bit line There is provided a sense amplifier circuit comprising a detection unit that is electrically connected and detects the amount of charge accumulated in the capacitor based on the potential of the bit line.

上記構成によれば、ビット線が浮遊状態にある場合に、当該ビット線の電位は時間の経過とともに徐々に減衰していく。したがって、ビット線の電位が減衰する減衰速度を制御することにより、読み出し動作時及び書き込み動作時のそれぞれにおいて、ビット線を適切な電位に保つことができる。すなわち、上記構成によれば、読み出しキャパシタ及び書き込みキャパシタを設ける必要がないため、回路規模がきわめて小さいセンスアンプ回路を提供することができる。   According to the above configuration, when a bit line is in a floating state, the potential of the bit line gradually attenuates with time. Therefore, by controlling the decay rate at which the potential of the bit line is attenuated, the bit line can be kept at an appropriate potential in each of the read operation and the write operation. That is, according to the above configuration, since it is not necessary to provide a read capacitor and a write capacitor, it is possible to provide a sense amplifier circuit with a very small circuit scale.

前記電位制御部は、一端が前記ビット線の前記一端に電気的に接続され、他端が接地された抵抗体であることが好ましい。前記ビット線は、当該ビット線に接続された前記キャパシタに書き込まれたデータを読み出す読み出し動作時に浮遊状態にあり、前記抵抗体は、前記ビット線に電気的に接続された前記キャパシタにデータを書き込む前記書き込み動作が開始されるまでに、前記浮遊状態にある前記ビット線を接地させるよう構成されるのが好ましい。   The potential control unit is preferably a resistor having one end electrically connected to the one end of the bit line and the other end grounded. The bit line is in a floating state during a read operation for reading data written to the capacitor connected to the bit line, and the resistor writes data to the capacitor electrically connected to the bit line The bit line in the floating state is preferably configured to be grounded before the write operation is started.

上記構成によれば、読み出しトランジスタ及び書き込みトランジスタを設けなくとも、読み出し動作時にはビット線の電位を読み出し動作に適切な電位に保ち、書き込み動作時にはビット線の電位を接地電位とすることができる。したがって、回路規模がさらに小さいセンスアンプ回路を提供することができる。   According to the above configuration, the potential of the bit line can be maintained at a potential appropriate for the read operation during the read operation and the potential of the bit line can be set to the ground potential during the write operation without providing the read transistor and the write transistor. Therefore, it is possible to provide a sense amplifier circuit with a smaller circuit scale.

また、前記検出部は、ゲートが前記ビット線に電気的に接続されたトランジスタと、前記トランジスタのソース又はドレインに電気的に接続されたカレントミラー回路とを有することが好ましい。   The detection unit preferably includes a transistor whose gate is electrically connected to the bit line and a current mirror circuit electrically connected to the source or drain of the transistor.

本発明の第2の形態によれば、上記センスアンプ回路を備えたことを特徴とするメモリ装置を提供する。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a memory device including the sense amplifier circuit.

本発明の第3の形態によれば、上記メモリ装置を備えたことを特徴とする電子機器を提供する。ここで、電子機器とは、本発明に係るメモリ装置を備えた一定の機能を奏する機器一般をいい、その構成に特に限定が無いが、例えば、上記メモリ装置を備えるコンピュータ装置一般、携帯電話、PHS,PDA、電子手帳、ICカード等、不揮発性の記憶装置を必要とするあらゆる装置が含まれる。   According to a third aspect of the present invention, there is provided an electronic apparatus comprising the memory device. Here, the electronic device refers to a general device having a certain function provided with the memory device according to the present invention, and the configuration thereof is not particularly limited. For example, a computer device including the memory device, a mobile phone, Any device that requires a non-volatile storage device is included, such as a PHS, PDA, electronic notebook, and IC card.

以下、図面を参照しつつ、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせのすべてが発明の解決手段に必須であるとは限らない。   Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention with reference to the drawings. However, the following embodiments do not limit the invention according to the claims, and are described in the embodiments. Not all combinations of features are essential for the solution of the invention.

図1は、本発明の第1の実施形態に係るメモリ装置100の構成を示す図である。メモリ装置100は、電荷を蓄積する複数のキャパシタ142がアレイ状に設けられたキャパシタアレイ140と、キャパシタ142にデータを書き込み、また、キャパシタ142に書き込まれたデータを読み出す動作を制御するワード線制御部130、並びにメインビット線制御部122及びサブビット線制御部124と、キャパシタ142に書き込まれたデータを検出するセンスアンプ回路150とを備えて構成される。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a memory device 100 according to the first embodiment of the present invention. The memory device 100 includes a capacitor array 140 in which a plurality of capacitors 142 for accumulating charges are provided in an array, and word line control for controlling operations of writing data to the capacitor 142 and reading data written to the capacitor 142 Unit 130, main bit line control unit 122 and sub bit line control unit 124, and sense amplifier circuit 150 that detects data written in capacitor 142.

本実施形態においてメモリ装置100は、ビット線として、メインビット線MBLと、当該メインビット線MBLに接続された複数のサブビット線SBLとを備えて構成されている。キャパシタ142は、ワード線WLとサブビット線SBLとの交点において、当該ワード線WL及びサブビット線SBLと電気的に接続されている。また、本実施形態においてメモリ装置100は、強誘電体メモリ装置であって、ワード線WLがキャパシタ142の一方の電極を構成し、サブビット線SBLがキャパシタ142の他方の電極を構成する、いわゆるクロスポイント型の構造を有している。   In the present embodiment, the memory device 100 includes a main bit line MBL and a plurality of sub bit lines SBL connected to the main bit line MBL as bit lines. The capacitor 142 is electrically connected to the word line WL and the sub bit line SBL at the intersection of the word line WL and the sub bit line SBL. In the present embodiment, the memory device 100 is a ferroelectric memory device, in which the word line WL constitutes one electrode of the capacitor 142 and the sub-bit line SBL constitutes the other electrode of the capacitor 142. It has a point-type structure.

ワード線制御部130は、ワード線WLに供給する電圧を制御する。メインビット線制御部122は、メインビット線MBLに供給する電圧を制御する。また、サブビット線制御部124は、メインビット線MBLと、当該メインビット線MBLに対応するサブビット線SBLとを導通するか否かを切り換える選択トランジスタSTを制御する。すなわち、サブビット線制御部124が選択トランジスタSTをオンすることにより、メインビット線MBLとサブビット線SBLとを導通させた場合、サブビット線SBLの電位はメインビット線MBLの電位と等しくなるように構成されている。   The word line control unit 130 controls the voltage supplied to the word line WL. The main bit line control unit 122 controls the voltage supplied to the main bit line MBL. The sub bit line control unit 124 controls the selection transistor ST that switches whether the main bit line MBL and the sub bit line SBL corresponding to the main bit line MBL are conducted. That is, when the sub bit line control unit 124 turns on the selection transistor ST to make the main bit line MBL and the sub bit line SBL conductive, the potential of the sub bit line SBL is equal to the potential of the main bit line MBL. Has been.

本実施形態においてワード線制御部130及びメインビット線制御部122は、それぞれワード線WL及びメインビット線MBLに、0V(ボルト)、1/2VDD、又は−1/2VDDの電圧を供給する。ここで、VDDは選択トランジスタSTを含む周辺回路を駆動する電圧である。また、本実施形態においてサブビット線制御部124は、選択トランジスタSTのゲート電極SLに、0V、又はVDDの電圧を供給することにより、選択トランジスタSTを導通させるか否かを切り換える。   In the present embodiment, the word line control unit 130 and the main bit line control unit 122 supply a voltage of 0 V (volt), 1/2 VDD, or −1/2 VDD to the word line WL and the main bit line MBL, respectively. Here, VDD is a voltage for driving a peripheral circuit including the selection transistor ST. In the present embodiment, the sub bit line control unit 124 switches whether the selection transistor ST is made conductive by supplying a voltage of 0 V or VDD to the gate electrode SL of the selection transistor ST.

センスアンプ回路150は、抵抗体Rと、検出トランジスタDTと、カレントミラー回路152とを有して構成されている。抵抗体Rは、その一端がサブビット線SBLの一端に接続され、他端が接地されている。そして、抵抗体Rは、当該サブビット線SBLが浮遊状態にある場合に、当該サブビット線SBLの電位を減衰させる。   The sense amplifier circuit 150 includes a resistor R, a detection transistor DT, and a current mirror circuit 152. The resistor R has one end connected to one end of the sub bit line SBL and the other end grounded. The resistor R attenuates the potential of the sub-bit line SBL when the sub-bit line SBL is in a floating state.

検出トランジスタDTは、そのゲート電極がサブビット線SBLに接続され、ソースが接地され、ドレインがメインビット線MBLに接続されている。すなわち、検出トランジスタDTは、ゲート電極に印加される電圧、すなわち、サブビット線SBLの電位に応じて、メインビット線MBLを流れる電流の電流量及び電位を制御する。   The detection transistor DT has a gate electrode connected to the sub bit line SBL, a source grounded, and a drain connected to the main bit line MBL. That is, the detection transistor DT controls the amount and potential of the current flowing through the main bit line MBL in accordance with the voltage applied to the gate electrode, that is, the potential of the sub bit line SBL.

カレントミラー回路152は、一方の入力としてメインビット線MBLが接続されており、他方の入力として参照電圧が供給されている。そして、メインビット線MBLの電位に応じて、所定の電流値を有する電流がカレントミラー回路152から出力される。   In the current mirror circuit 152, the main bit line MBL is connected as one input, and a reference voltage is supplied as the other input. Then, a current having a predetermined current value is output from the current mirror circuit 152 in accordance with the potential of the main bit line MBL.

図2は、メモリ装置100の読み出し動作及び書き込み動作のタイミングチャートである。図2において、「選択」とは、データの読み出し/書き込みを行うキャパシタ142が接続されていることを示し、「非選択」とは、データの読み出し/書き込みを行わないキャパシタ142が接続されていることを示す。図1及び図2を参照して、メモリ装置100が、キャパシタ142に書き込まれたデータを読み出すサイクルにおける動作、及びキャパシタ142にデータを(再度)書き込むサイクルにおける動作について説明する。   FIG. 2 is a timing chart of the read operation and the write operation of the memory device 100. In FIG. 2, “selected” indicates that the capacitor 142 that reads / writes data is connected, and “non-selected” indicates that the capacitor 142 that does not read / write data is connected. It shows that. With reference to FIGS. 1 and 2, an operation in a cycle in which the memory device 100 reads data written in the capacitor 142 and an operation in a cycle in which data is written (re-) to the capacitor 142 will be described.

まず、メインビット線制御部122は、選択MBLに1/2VDDを供給することにより、選択MBLの電位を1/2VDDにプリチャージする。次いで、サブビット線制御部124は、選択STのゲート電極SLにVDDを供給し、選択STを導通させることにより、選択SBLの電位を選択MBLの電位と同電位にプリチャージする(期間I)。   First, the main bit line controller 122 precharges the potential of the selected MBL to ½ VDD by supplying ½ VDD to the selected MBL. Next, the sub bit line control unit 124 supplies VDD to the gate electrode SL of the selected ST and makes the selected ST conductive, thereby precharging the potential of the selected SBL to the same potential as the potential of the selected MBL (period I).

次いで、サブビット線制御部124は、選択STのゲート電極SLに供給する電圧をVDDから0Vに変化させ、選択STを非導通とすることにより、選択SBLを浮遊状態にする。また、メインビット線制御部122は、選択MBLを浮遊状態にする。選択SBLが浮遊状態にある場合、選択SBLの一端は、抵抗体Rを介して接地されているため、選択SBLの電位は、抵抗体Rの抵抗値に基づいて、時間の経過とともに徐々に減衰する(期間II)。一方、選択MBLは、一端がカレントミラー回路152のトランジスタのゲートに接続されており、他端もメインビット線制御部122により浮遊状態となっているため、その電位は選択SBLと比してほとんど減衰しない。   Next, the sub bit line control unit 124 changes the voltage supplied to the gate electrode SL of the selected ST from VDD to 0 V, and makes the selected ST non-conductive, thereby bringing the selected SBL into a floating state. Further, the main bit line control unit 122 causes the selected MBL to be in a floating state. When the selected SBL is in a floating state, one end of the selected SBL is grounded via the resistor R, so that the potential of the selected SBL gradually attenuates over time based on the resistance value of the resistor R. (Period II). On the other hand, since one end of the selected MBL is connected to the gate of the transistor of the current mirror circuit 152 and the other end is in a floating state by the main bit line control unit 122, the potential is almost the same as that of the selected SBL. Does not decay.

次いで、ワード線制御部130は、選択WLに−1/2VDDを供給する。これにより、選択WLと選択SBLとの間、すなわち、当該キャパシタ142の一方の電極と他方の電極との間に約VDDの電位差が生じる。そして、当該キャパシタ142に書き込まれているデータ(分極方向データ)に応じて選択SBLから当該キャパシタ142に電荷が供給されるため、当該キャパシタ142に書き込まれているデータ(分極方向データ)にさらに基づいて選択SBLの電位が減衰する(期間III)。   Next, the word line control unit 130 supplies −1/2 VDD to the selection WL. As a result, a potential difference of about VDD is generated between the selected WL and the selected SBL, that is, between one electrode and the other electrode of the capacitor 142. Then, since charge is supplied from the selected SBL to the capacitor 142 in accordance with the data written in the capacitor 142 (polarization direction data), it is further based on the data written in the capacitor 142 (polarization direction data). Thus, the potential of the selected SBL is attenuated (period III).

抵抗体Rの抵抗値は、選択SBLの電位を接地電位にすべき時間に応じて定められる。例えば、抵抗体Rの抵抗値は、キャパシタ142に書き込まれたデータを読み出す読み出しサイクル、及びキャパシタ142にデータを書き込む書き込みサイクルの時間間隔に応じて定められる。具体的には、読み出しサイクルにおいて選択SBLが浮遊状態にある場合に、選択SBLの電位が、次の書き込みサイクルが開始するまでの間に、接地電位になるように、抵抗体Rの抵抗値を定める。   The resistance value of the resistor R is determined according to the time during which the potential of the selected SBL should be set to the ground potential. For example, the resistance value of the resistor R is determined according to a time interval between a read cycle for reading data written to the capacitor 142 and a write cycle for writing data to the capacitor 142. Specifically, when the selected SBL is in a floating state in the read cycle, the resistance value of the resistor R is set so that the potential of the selected SBL becomes the ground potential until the next write cycle starts. Determine.

また、抵抗体Rの抵抗値は、期間III、すなわち、選択WLに駆動電圧(−1/2VDD)が印加されている間に、選択SBLの電位が接地電位まで減衰するように定められてもよい。さらに、抵抗体Rの抵抗値は、期間II、すなわち、選択SBLが浮遊状態にあり、選択WLに駆動電圧が印加されていない期間において、当該SBLの電位が、1/2VDDの70%から90%程度の電位となるように定められるのが好ましい。   In addition, the resistance value of the resistor R may be determined such that the potential of the selection SBL is attenuated to the ground potential during the period III, that is, while the drive voltage (−1 / 2VDD) is applied to the selection WL. Good. Further, the resistance value of the resistor R is such that the potential of the SBL is 90% to 90% of ½ VDD in the period II, that is, in the period in which the selected SBL is in a floating state and the drive voltage is not applied to the selected WL. It is preferable that the potential be set to about%.

期間IIIにおいて選択SBLの電位は減少することから、当該電位に基づいて、浮遊状態にある選択MBLの電位も期間IIIにおいて減衰する。そして、期間IIIにおいて、カレントミラー回路152が選択MBLの電位を検出(センス)することによりキャパシタ142に書き込まれたデータを判別することができる。   Since the potential of the selected SBL decreases in the period III, the potential of the selected MBL in the floating state is also attenuated in the period III based on the potential. In the period III, the current mirror circuit 152 detects (senses) the potential of the selected MBL, whereby the data written in the capacitor 142 can be determined.

一方、読み出しサイクルにおいて、メインビット線制御部122及びサブビット線制御部は、それぞれ非選択MBL及び非選択SLに0Vを供給する。非選択SBLは、その一端が抵抗体Rを介して接地されているため、当該非選択SBLの他端に接続された選択トランジスタSTを導通させなくとも非選択SBLの電位は接地電位となる。また、ワード線制御部130は、非選択WLに0Vを供給する。したがって、読み出しサイクルにおいて、非選択MBL、非選択SL、非選択WL、及び非選択SBLの電位はすべて0Vとなる。したがって、読み出し動作時において、メモリ装置100の消費電力をきわめて低減させることができる。   On the other hand, in the read cycle, the main bit line control unit 122 and the sub bit line control unit supply 0 V to the non-selected MBL and the non-selected SL, respectively. Since one end of the non-selected SBL is grounded via the resistor R, the potential of the non-selected SBL becomes the ground potential without conducting the selection transistor ST connected to the other end of the non-selected SBL. Further, the word line control unit 130 supplies 0 V to the non-selected WL. Therefore, in the read cycle, the potentials of the non-selected MBL, non-selected SL, non-selected WL, and non-selected SBL are all 0V. Therefore, the power consumption of the memory device 100 can be greatly reduced during the read operation.

次に、データが読み出されたキャパシタ142に、再度データを書き込む書き込みサイクルにおけるメモリ装置100の動作について説明する。書き込みサイクルが開始するまでに、選択SBLの電位は接地電位まで減衰している。また、書き込みサイクルが開始するまでに、選択MBL、選択SL、及び選択WLは、その電位が0Vとなっている。   Next, an operation of the memory device 100 in a write cycle in which data is written again to the capacitor 142 from which data has been read will be described. By the time the write cycle starts, the potential of the selection SBL has decayed to the ground potential. Further, the potentials of the selection MBL, the selection SL, and the selection WL are 0 V before the writing cycle starts.

サブビット線制御部124は、選択SLにVDDを供給して、選択STを導通させることにより、選択SBLの電位を選択MBLの電位と同電位にする。そして、ワード線制御部130が選択WLに1/2VDDを供給している間において、メインビット線制御部122が選択MBL及び選択SBLの電位を−1/2VDDとすることにより(点線)、選択SBLと選択WLとの間にVDDの電位差を設け、キャパシタ142にデータ(分極方向データ)を書き込む。一方、キャパシタ142にデータを書き込まない場合には、メインビット線制御部122は選択MBL及び選択SBLの電位を0Vとすることにより(実線)、選択SBLと選択WLとの間には1/2VDDの電位差しか設けられないため、キャパシタ142にはデータ(分極方向データ)は書き込まれない。   The sub bit line control unit 124 supplies VDD to the selection SL and makes the selection ST conductive, thereby setting the potential of the selection SBL to the same potential as the potential of the selection MBL. Then, while the word line control unit 130 supplies 1/2 VDD to the selection WL, the main bit line control unit 122 sets the potential of the selection MBL and the selection SBL to −1/2 VDD (dotted line), thereby selecting A potential difference of VDD is provided between SBL and the selected WL, and data (polarization direction data) is written to the capacitor 142. On the other hand, when data is not written to the capacitor 142, the main bit line control unit 122 sets the potentials of the selected MBL and the selected SBL to 0 V (solid line), so that 1/2 VDD between the selected SBL and the selected WL. Thus, no data (polarization direction data) is written in the capacitor 142.

一方、書き込みサイクルにおいて、メインビット線制御部122及びサブビット線制御部は、それぞれ非選択MBL及び非選択SLに0Vを供給する。非選択SBLは、その一端が抵抗体Rを介して接地されているため、当該非選択SBLの他端に接続された選択トランジスタSTを導通させなくとも非選択SBLの電位は接地電位となる。また、ワード線制御部130は、非選択WLに0Vを供給する。したがって、書き込みサイクルにおいても、非選択MBL、非選択SL、非選択WL、及び非選択SBLの電位はすべて0Vとなる。したがって、書き込み動作時においても、メモリ装置100の消費電力をきわめて低減させることができる。   On the other hand, in the write cycle, the main bit line control unit 122 and the sub bit line control unit supply 0 V to the non-selected MBL and the non-selected SL, respectively. Since one end of the non-selected SBL is grounded via the resistor R, the potential of the non-selected SBL becomes the ground potential without conducting the selection transistor ST connected to the other end of the non-selected SBL. Further, the word line control unit 130 supplies 0 V to the non-selected WL. Therefore, even in the write cycle, the potentials of the non-selected MBL, non-selected SL, non-selected WL, and non-selected SBL are all 0V. Therefore, even during the write operation, the power consumption of the memory device 100 can be greatly reduced.

本実施形態によれば、サブビット線SBLの電位を一端が接地された抵抗体により制御するため、書き込みトランジスタ及び読み出しトランジスタを設ける必要がなく、センスアンプ回路150の回路規模をきわめて小さくすることができる。また、本実施形態によれば、メモリ装置100の読み出し動作時及び書き込み動作時において複雑な制御をする必要がないため、メモリ装置100の動作を高速化することができる。   According to this embodiment, since the potential of the sub-bit line SBL is controlled by the resistor having one end grounded, it is not necessary to provide a write transistor and a read transistor, and the circuit scale of the sense amplifier circuit 150 can be extremely reduced. . Further, according to the present embodiment, since it is not necessary to perform complicated control during the read operation and the write operation of the memory device 100, the operation of the memory device 100 can be speeded up.

図3は、本発明の第2の実施形態に係るパーソナルコンピュータ1000の構成を示す斜視図である。図3において、パーソナルコンピュータ1000は、表示パネル1001と、キーボード1002を備えた本体部1004と、から構成されている。当該パーソナルコンピュータ1000の本体部1004の記憶媒体として、特に不揮発メモリとして、本発明のセンスアンプ回路を備えたメモリ装置が利用されている。   FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of a personal computer 1000 according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 3, the personal computer 1000 includes a display panel 1001 and a main body 1004 provided with a keyboard 1002. As a storage medium of the main body 1004 of the personal computer 1000, a memory device including the sense amplifier circuit of the present invention is used as a non-volatile memory.

コンピュータ装置に限らず本発明に係るメモリ装置は、従来品に比べても低消費電力であり回路の小型化に適しているため、携帯用途を中心とするあらゆる電子機器の記憶装置として好適である。   The memory device according to the present invention is not limited to a computer device, and has low power consumption compared to conventional products and is suitable for circuit miniaturization. Therefore, the memory device is suitable as a storage device for all electronic devices mainly for portable use. .

上記発明の実施の形態を通じて説明された実施例や応用例は、用途に応じて適宜に組み合わせて、又は変更若しくは改良を加えて用いることができ、本発明は上述した実施形態の記載に限定されるものではない。そのような組み合わせ又は変更若しくは改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。   The examples and application examples described through the embodiments of the present invention can be used in appropriate combination according to the application, or can be used with modifications or improvements, and the present invention is limited to the description of the above-described embodiments. It is not something. It is apparent from the description of the scope of claims that the embodiments added with such combinations or changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

本発明の第1の実施形態に係るメモリ装置100の構成を示す図である。1 is a diagram showing a configuration of a memory device 100 according to a first embodiment of the present invention. メモリ装置100の読み出し動作及び書き込み動作のタイミングチャートである。4 is a timing chart of a read operation and a write operation of the memory device 100. 本発明の第2の実施形態に係るパーソナルコンピュータ1000の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the personal computer 1000 which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

100・・・メモリ装置、122・・・メインビット線制御部、124・・・サブビット線制御部、130・・・ワード線制御部、140・・・キャパシタアレイ、142・・・キャパシタ、150・・・センスアンプ回路、152・・・カレントミラー回路、1000・・・パーソナルコンピュータ、1001・・・表示パネル、1002・・・キーボード、1004・・・本体部、DT・・・検出トランジスタ、MBL・・・メインビット線、R・・・抵抗体、SBL・・・サブビット線、SL・・・ゲート電極、ST・・・選択トランジスタ、WL・・・ワード線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Memory device, 122 ... Main bit line control part, 124 ... Sub bit line control part, 130 ... Word line control part, 140 ... Capacitor array, 142 ... Capacitor, 150 * ..Sense amplifier circuit, 152 ... Current mirror circuit, 1000 ... Personal computer, 1001 ... Display panel, 1002 ... Keyboard, 1004 ... Main body, DT ... Detection transistor, MBL ..Main bit line, R ... resistor, SBL ... sub bit line, SL ... gate electrode, ST ... select transistor, WL ... word line

Claims (6)

ビット線の一端と他端との間において、当該ビット線に電気的に接続されたキャパシタに書き込まれたデータを検出するセンスアンプ回路であって、
前記ビット線の前記一端に電気的に接続され、前記ビット線が浮遊状態にある場合に、当該ビット線の電位を減衰させる電位制御部と、
前記ビット線の前記一端に電気的に接続され、前記ビット線の電位に基づいて前記キャパシタに蓄積された前記電荷量を検出する検出部と、
を備えたことを特徴とするセンスアンプ回路。
A sense amplifier circuit for detecting data written in a capacitor electrically connected to the bit line between one end and the other end of the bit line,
A potential control unit that is electrically connected to the one end of the bit line and attenuates the potential of the bit line when the bit line is in a floating state;
A detector that is electrically connected to the one end of the bit line and detects the amount of charge accumulated in the capacitor based on the potential of the bit line;
A sense amplifier circuit comprising:
前記電位制御部は、一端が前記ビット線の前記一端に電気的に接続され、他端が接地された抵抗体であることを特徴とする請求項1に記載のセンスアンプ回路。 The sense amplifier circuit according to claim 1, wherein the potential control unit is a resistor having one end electrically connected to the one end of the bit line and the other end grounded. 前記ビット線は、当該ビット線に接続された前記キャパシタに書き込まれたデータを読み出す読み出し動作時に浮遊状態にあり、
前記抵抗体は、前記ビット線に電気的に接続された前記キャパシタにデータを書き込む前記書き込み動作が開始されるまでに、前記浮遊状態にある前記ビット線を接地させるよう構成されたことを特徴とする請求項2に記載のセンスアンプ回路。
The bit line is in a floating state during a read operation for reading data written in the capacitor connected to the bit line,
The resistor is configured to ground the bit line in the floating state before the write operation for writing data to the capacitor electrically connected to the bit line is started. The sense amplifier circuit according to claim 2.
前記検出部は、
ゲートが前記ビット線に電気的に接続されたトランジスタと、
前記トランジスタのソース又はドレインに電気的に接続されたカレントミラー回路と、
を有することを特徴とする請求項2に記載のセンスアンプ回路。
The detector is
A transistor having a gate electrically connected to the bit line;
A current mirror circuit electrically connected to the source or drain of the transistor;
The sense amplifier circuit according to claim 2, further comprising:
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載されたセンスアンプ回路を備えたことを特徴とするメモリ装置。 5. A memory device comprising the sense amplifier circuit according to claim 1. 請求項5に記載のメモリ装置を備えたことを特徴とする電子機器。


An electronic apparatus comprising the memory device according to claim 5.


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