JP2007157255A - Ferroelectric memory device and electronic device - Google Patents

Ferroelectric memory device and electronic device Download PDF

Info

Publication number
JP2007157255A
JP2007157255A JP2005352289A JP2005352289A JP2007157255A JP 2007157255 A JP2007157255 A JP 2007157255A JP 2005352289 A JP2005352289 A JP 2005352289A JP 2005352289 A JP2005352289 A JP 2005352289A JP 2007157255 A JP2007157255 A JP 2007157255A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
bit line
type mos
data
mos transistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005352289A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuhiro Yamamura
光宏 山村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2005352289A priority Critical patent/JP2007157255A/en
Publication of JP2007157255A publication Critical patent/JP2007157255A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Dram (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ferroelectric memory device having small circuit scale and capable of reading data at high speed. <P>SOLUTION: This memory device includes a first charge transfer section and a second charge transfer section 162 for transferring charges discharged to first and second bit lines to first and second data lines, when charges stored in first and second memory cells are discharged to the first and second bit lines, and a transfer control section 270 for controlling the first and second charge transfer sections on the basis of the voltage of the first bit line, the transfer control section 270 having an operation amplifier 276 for comparing the first bit line with a reference voltage, and amplifying its voltage difference to output it. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、強誘電体メモリ装置および電子機器に関するものである。   The present invention relates to a ferroelectric memory device and an electronic apparatus.

従来のデータ記憶装置(強誘電体メモリ装置)として、特開2002−133857号公報(特許文献1)に開示されたものがある。上記従来のデータ記憶装置は、データに応じてメモリセルに蓄積された電荷を電荷蓄積手段へ転送する電荷転送手段と、電荷蓄積手段に蓄積された電荷により生ずる電圧を増幅することによりメモリセルに記憶されていたデータを読み出している。
特開2002−133857号公報
A conventional data storage device (ferroelectric memory device) is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-133857 (Patent Document 1). The conventional data storage device includes a charge transfer means for transferring the charge accumulated in the memory cell to the charge accumulation means in accordance with data, and a voltage generated by the charge accumulated in the charge accumulation means to amplify the voltage in the memory cell. The stored data is being read out.
JP 2002-133857 A

しかしながら、上記従来のデータ記憶装置は、電荷転送手段等の回路規模が大きいため、データ記憶装置に多数のメモリセルを配置することがきわめて困難であるという問題が生じていた。   However, the conventional data storage device has a problem that it is extremely difficult to arrange a large number of memory cells in the data storage device because of the large circuit scale of charge transfer means and the like.

本発明者は、半導体記憶装置、特に、強誘電体メモリ装置の研究・開発に従事しており、装置の高集積化(縮小化)および高速化を図るべく、鋭意検討を重ねており、回路規模が小さく、高速にデータを読み出せる強誘電体メモリ装置に関する発明を特願2004−325245号として提出済みである。   The present inventor has been engaged in research and development of semiconductor memory devices, in particular, ferroelectric memory devices, and has been diligently studied to achieve high integration (downsizing) and high speed of the devices. An invention relating to a ferroelectric memory device having a small scale and capable of reading data at high speed has been filed as Japanese Patent Application No. 2004-325245.

しかしながら、装置の高速化の要求は大きく、追って詳細に説明するように、例えば、読み出し速度の高速化を図るために、読み出しに関わる回路を構成する素子(例えば、トランジスタやキャパシタ等)の能力を高める必要がでてきた。その結果、これらの素子を大きく形成しなければならず、装置の高集積化(縮小化)が困難となるため、更なる改良が必要となった。   However, there is a great demand for speeding up the apparatus, and as will be described in detail later, for example, in order to increase the reading speed, the capability of elements (for example, transistors and capacitors) that constitute a circuit related to reading is improved. There is a need to increase it. As a result, these elements have to be formed large, and it is difficult to achieve high integration (downsizing) of the device, so further improvement is necessary.

本発明は、装置の高速化を図ることのできる強誘電体メモリ装置を提供することを目的とする。また、本発明は、装置の高集積化(縮小化)を図ることのできる強誘電体メモリ装置を提供することを目的とする。また、本発明は、強誘電体メモリ装置の読み出し特性の向上を図ることを目的とする。   An object of the present invention is to provide a ferroelectric memory device capable of increasing the speed of the device. It is another object of the present invention to provide a ferroelectric memory device that can achieve high integration (downsizing) of the device. Another object of the present invention is to improve read characteristics of a ferroelectric memory device.

このように、本発明は、上記の課題を解決することのできる強誘電体メモリ装置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。   Thus, an object of the present invention is to provide a ferroelectric memory 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.

(1)上記課題を解決するため、本発明の強誘電体メモリ装置は、(a)所定のデータを記憶する第1のメモリセル及び第2のメモリセルと、(b)第1のメモリセルに接続された第1のビット線、及び第2のメモリセルに接続された第2のビット線と、(c)所定の容量を有する第1のデータ線及び第2のデータ線と、(d)第1のメモリセル及び第2のメモリセルに蓄積された電荷がそれぞれ第1のビット線及び第2のビット線に放出されたときに、第1のビット線及び第2のビット線に放出された電荷を、それぞれ第1のデータ線及び第2のデータ線に転送する第1の電荷転送部及び第2の電荷転送部と、(e)第1のビット線と基準電圧とを比較し、その電圧差を増幅して出力するオペアンプを有し、上記出力に対応して第1の電荷転送部及び第2の電荷転送部を制御する転送制御部と、(f)第2のビット線から電荷が転送された第2のデータ線の電圧に基づいて、第2のメモリセルに記憶されたデータを判定する判定部とを有することを特徴とする。   (1) In order to solve the above problems, a ferroelectric memory device of the present invention includes (a) a first memory cell and a second memory cell for storing predetermined data, and (b) a first memory cell. A first bit line connected to the second bit line, a second bit line connected to the second memory cell, (c) a first data line and a second data line having a predetermined capacity, and (d ) When the charges accumulated in the first memory cell and the second memory cell are discharged to the first bit line and the second bit line, respectively, they are discharged to the first bit line and the second bit line. A first charge transfer unit and a second charge transfer unit for transferring the generated charges to the first data line and the second data line, respectively, and (e) comparing the first bit line with a reference voltage. , Having an operational amplifier for amplifying the voltage difference and outputting it, and corresponding to the output, the first charge A transfer control unit that controls the transmission unit and the second charge transfer unit; and (f) a voltage stored in the second memory cell based on the voltage of the second data line to which the charge is transferred from the second bit line. And a determination unit for determining the data.

上記構成では、転送制御部は、第1のビット線の電圧に基づいて、第2の電荷転送部を制御するため、第2のビット線に放出された電荷は、第1のビット線の電圧に基づいて、第2のデータ線に転送されることとなる。すなわち、転送制御部は、所定のビット線の電圧に基づいて、当該所定のビット線を含む複数のビット線の電荷の転送を制御することとなる。したがって、上記構成によれば、各ビット線に対して転送制御部を設ける必要がないため、強誘電体メモリ装置に多数のメモリセルを配置したとしても、強誘電体メモリ装置の回路規模を抑えることができる。   In the above configuration, since the transfer control unit controls the second charge transfer unit based on the voltage of the first bit line, the charge released to the second bit line is the voltage of the first bit line. Is transferred to the second data line. That is, the transfer control unit controls the transfer of charges on a plurality of bit lines including the predetermined bit line based on the voltage of the predetermined bit line. Therefore, according to the above configuration, since it is not necessary to provide a transfer control unit for each bit line, even if a large number of memory cells are arranged in the ferroelectric memory device, the circuit scale of the ferroelectric memory device is suppressed. be able to.

また、上記構成では、転送制御部にオペアンプを使用したので、例えば、電荷転送部をMOSトランジスタで構成した場合に、当該MOSトランジスタに、MOSトランジスタの閾値〔Vth〕より十分高い(nチャネル型MISFETの場合)もしくは十分低い(pチャネル型MISFET)電圧を高速に印加することができる。従って、これらの素子の駆動能力を抑えることができ、これらの素子を小型化することができる。また、MOSトランジスタの駆動能力を低下させ、素子を小さくしても高速動作が可能となる。   In the above configuration, since the operational amplifier is used for the transfer control unit, for example, when the charge transfer unit is configured by a MOS transistor, the MOS transistor has a sufficiently higher threshold voltage [Vth] (n-channel MISFET). Or a sufficiently low (p-channel MISFET) voltage can be applied at high speed. Therefore, the drive capability of these elements can be suppressed, and these elements can be reduced in size. Moreover, even if the driving capability of the MOS transistor is lowered and the element is reduced, high speed operation is possible.

上記強誘電体メモリ装置において、第1の電荷転送部及び第2の電荷転送部は、例えばMOSトランジスタで構成される。   In the ferroelectric memory device, the first charge transfer unit and the second charge transfer unit are composed of, for example, MOS transistors.

上記強誘電体メモリ装置において、第1の電荷転送部及び第2の電荷転送部は、例えばp型MOSトランジスタで構成され、オペアンプは、例えば第1のビット線と接地電圧とを比較し、その電圧差を増幅し、前記転送制御部はp型MOSトランジスタの閾値より低い電圧を出力する。   In the ferroelectric memory device, the first charge transfer unit and the second charge transfer unit are configured by, for example, p-type MOS transistors, and the operational amplifier compares, for example, the first bit line and the ground voltage, The voltage difference is amplified, and the transfer control unit outputs a voltage lower than the threshold value of the p-type MOS transistor.

上記強誘電体メモリ装置において、判定部は、第1のデータ線の電圧と第2のデータ線の電圧とを比較して、第2のメモリセルに記憶されたデータを判定することが好ましい。   In the ferroelectric memory device, the determination unit preferably compares the voltage of the first data line with the voltage of the second data line to determine data stored in the second memory cell.

上記構成では、第1のデータ線の電圧を参照電圧としてデータを判定することができる。したがって、上記構成によれば、参照電圧を生成する回路等を有しなくてもよいため、強誘電体メモリ装置の回路規模をさらに抑えることができる。   In the above configuration, data can be determined using the voltage of the first data line as a reference voltage. Therefore, according to the above configuration, since it is not necessary to have a circuit for generating a reference voltage, the circuit scale of the ferroelectric memory device can be further suppressed.

上記強誘電体メモリ装置において、第1のメモリセルの容量は、第2のメモリセルの容量と異なることが好ましい。   In the ferroelectric memory device, the capacity of the first memory cell is preferably different from the capacity of the second memory cell.

上記構成によれば、第1のメモリセルの容量を調整することにより、第1のデータ線の電圧を調整できるため、極めて容易に参照電圧を生成することができる。   According to the above configuration, since the voltage of the first data line can be adjusted by adjusting the capacity of the first memory cell, the reference voltage can be generated very easily.

(2)上記課題を解決するため、本発明の強誘電体メモリ装置は、(a)所定のデータを記憶するメモリセルと、(b)メモリセルに接続されたビット線と、(c)所定の容量を有するデータ線と、(d)メモリセルに蓄積された電荷がビット線に放出されたときに、ビット線に放出された電荷を、データ線に転送する電荷転送部と、(e)ビット線と基準電圧とを比較し、その電圧差を増幅して出力するオペアンプを有し、上記出力に対応して電荷転送部を制御する転送制御部と、を有することを特徴とする。   (2) In order to solve the above problems, a ferroelectric memory device of the present invention includes (a) a memory cell for storing predetermined data, (b) a bit line connected to the memory cell, and (c) a predetermined (D) a charge transfer unit that transfers the charge released to the bit line to the data line when the charge accumulated in the memory cell is released to the bit line; and (e) It has an operational amplifier that compares the bit line with a reference voltage, amplifies the voltage difference and outputs the amplified voltage difference, and has a transfer control unit that controls the charge transfer unit in response to the output.

上記構成では、転送制御部にオペアンプを使用したので、例えば、電荷転送部をMOSトランジスタで構成した場合に、当該MOSトランジスタに、MOSトランジスタの閾値〔Vth〕より十分高い(nチャネル型MISFETの場合)もしくは十分低い(pチャネル型MISFET)電圧を高速に印加することができる。従って、これらの素子の駆動能力を抑えることができ、これらの素子を小型化することができる。また、MOSトランジスタの駆動能力を低下させ、素子を小さくしても高速動作が可能となる。   In the above configuration, since the operational amplifier is used for the transfer control unit, for example, when the charge transfer unit is configured by a MOS transistor, the MOS transistor is sufficiently higher than the threshold value [Vth] of the MOS transistor (in the case of an n-channel type MISFET). ) Or a sufficiently low (p-channel MISFET) voltage can be applied at high speed. Therefore, the drive capability of these elements can be suppressed, and these elements can be reduced in size. Moreover, even if the driving capability of the MOS transistor is lowered and the element is reduced, high speed operation is possible.

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、以下の実施の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、実施の形態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 that are present are essential to the solution of the invention.

図1は、本実施の形態の強誘電体メモリ装置を示す回路図である。強誘電体メモリ装置100は、メモリセルアレイ110と、ワード線制御回路120と、プレート線制御回路130と、プリチャージ回路150と、電荷転送回路160と、転送制御回路270と、プリチャージ回路180と、負電圧生成回路190と、電圧制御回路200と、センスアンプ230と、制御信号生成回路300とを備えて構成される。  FIG. 1 is a circuit diagram showing a ferroelectric memory device of the present embodiment. The ferroelectric memory device 100 includes a memory cell array 110, a word line control circuit 120, a plate line control circuit 130, a precharge circuit 150, a charge transfer circuit 160, a transfer control circuit 270, and a precharge circuit 180. The negative voltage generation circuit 190, the voltage control circuit 200, the sense amplifier 230, and the control signal generation circuit 300 are configured.

また、強誘電体メモリ装置100は、m本(mは正の整数)のワード線WL1〜m及びプレート線PL1〜mと、n本(nは正の整数)のビット線BL1〜n及びデータ線DL1〜nと、ダミービット線DBL及びダミーデータ線DDLとを備えて構成される。   Further, the ferroelectric memory device 100 includes m (m is a positive integer) word lines WL1 to m and plate lines PL1 to m, n (n is a positive integer) bit lines BL1 to n and data. Lines DL1 to DLn, a dummy bit line DBL, and a dummy data line DDL are provided.

メモリセルアレイ110は、アレイ状に配置されたm×(n+1)個のメモリセルMC(ダミービット線DBLに接続するメモリセルMCを含む)を有する。メモリセルMCは、n型MOSトランジスタTRと、強誘電体キャパシタCとを有して構成される。   Memory cell array 110 has m × (n + 1) memory cells MC (including memory cells MC connected to dummy bit line DBL) arranged in an array. The memory cell MC includes an n-type MOS transistor TR and a ferroelectric capacitor C.

n型MOSトランジスタTRは、ゲートがワード線WL1〜mのいずれかに接続され、ソースがダミービット線DBL及びビット線BL1〜nのいずれかに接続され、ドレインが強誘電体キャパシタCの一方端に接続されている。すなわち、n型MOSトランジスタTRは、ワード線WL1〜mの電圧に基づいて、強誘電体キャパシタCの一方端を、ダミービット線DBL及びビット線BL1〜nに接続するか否かを切り換える。なお、本明細書において、ソース、ドレインは、MOSトランジスタの一端、他端を言い、これらを総じて「ソース・ドレイン電極」と言うこともある。   The n-type MOS transistor TR has a gate connected to one of the word lines WL1 to WLm, a source connected to one of the dummy bit line DBL and the bit lines BL1 to n, and a drain connected to one end of the ferroelectric capacitor C. It is connected to the. That is, the n-type MOS transistor TR switches whether to connect one end of the ferroelectric capacitor C to the dummy bit line DBL and the bit lines BL1 to n based on the voltages of the word lines WL1 to WLm. In this specification, the source and drain refer to one end and the other end of a MOS transistor, and these may be collectively referred to as “source / drain electrodes”.

強誘電体キャパシタCは、他方端がプレート線PL1〜mのいずれかに接続されており、その一方端と他方端との電圧差に基づいて、所定のデータを記憶し、また、記憶されたデータに基づいて所定量の電荷をダミービット線DBL及びビット線BL1〜nに放出する。本実施の形態において、強誘電体キャパシタCは、一方端の電圧に対して、他方端の電圧が、その抗電圧より高くなった場合にデータ"0"を記憶し、他方端の電圧に対して、一方端の電圧が、その抗電圧より高くなった場合にデータ"1"を記憶する。   The other end of the ferroelectric capacitor C is connected to one of the plate lines PL1 to PLm. Based on the voltage difference between the one end and the other end, predetermined data is stored and stored. A predetermined amount of charge is discharged to the dummy bit line DBL and the bit lines BL1 to n based on the data. In this embodiment, the ferroelectric capacitor C stores data “0” when the voltage at the other end is higher than the coercive voltage with respect to the voltage at one end, and the voltage at the other end is stored. When the voltage at one end becomes higher than the coercive voltage, data “1” is stored.

ワード線制御回路120は、ワード線WL1〜mに接続されており、ワード線WL1〜mの電圧を制御する。具体的には、ワード線制御回路120は、強誘電体メモリ装置100の外部から供給されたアドレス信号に基づいて、ワード線WL1〜mのうちの所定のワード線WLの電圧を、他のワード線WLの電圧より高くして、当該所定のワード線WLに接続されたn個のメモリセルMCを選択する。   The word line control circuit 120 is connected to the word lines WL1 to WLm and controls the voltages of the word lines WL1 to WLm. Specifically, the word line control circuit 120 converts the voltage of a predetermined word line WL among the word lines WL1 to m to another word based on an address signal supplied from the outside of the ferroelectric memory device 100. The n memory cells MC connected to the predetermined word line WL are selected higher than the voltage of the line WL.

プレート線制御回路130は、プレート線PL1〜mに接続されており、プレート線PL1〜mの電圧を制御する。具体的には、プレート線制御回路130は、アドレス信号に基づいて、プレート線PL1〜mのうちの所定のプレート線PLの電圧を、他のプレート線PLの電圧より高くして、当該所定のプレート線PLを選択する。   Plate line control circuit 130 is connected to plate lines PL1-m and controls the voltages of plate lines PL1-m. Specifically, the plate line control circuit 130 makes the voltage of a predetermined plate line PL among the plate lines PL1 to PLm higher than the voltages of the other plate lines PL based on the address signal, Select the plate line PL.

プリチャージ回路150は、ダミービット線DBL及びビット線BL1〜nにそれぞれ接続されたn型MOSトランジスタ152を有して構成される。n型MOSトランジスタ152は、ソースが接地されており、ドレインがダミービット線DBL及びビット線BL1〜nに接続されている。また、n型MOSトランジスタ152は、ゲートが制御信号生成回路300に接続されており、ゲートに供給される信号PRの電圧に基づいて、ダミービット線DBL及びビット線BL1〜nを接地するか否かを切り換える。   The precharge circuit 150 includes n-type MOS transistors 152 respectively connected to the dummy bit line DBL and the bit lines BL1 to BLn. The n-type MOS transistor 152 has a source grounded and a drain connected to the dummy bit line DBL and the bit lines BL1 to BLn. The n-type MOS transistor 152 has a gate connected to the control signal generation circuit 300, and determines whether the dummy bit line DBL and the bit lines BL1 to n are grounded based on the voltage of the signal PR supplied to the gate. Switch between.

電荷転送回路160は、第1の電荷転送部及び第2の電荷転送部の一例である、n+1個のp型MOSトランジスタ162を有して構成される。p型MOSトランジスタ162は、それぞれ、ソースがダミービット線DBL及びビット線BL1〜nに接続されており、ドレインがダミーデータ線DDL及びデータ線DL1〜nに接続されている。そして、p型MOSトランジスタ162は、ゲートの電圧に基づいて、ダミービット線DBL及びビット線BL1〜nを、ダミーデータ線DDL及びデータ線DL1〜nに接続するか否かを切り換える。   The charge transfer circuit 160 includes n + 1 p-type MOS transistors 162, which are examples of a first charge transfer unit and a second charge transfer unit. The p-type MOS transistor 162 has a source connected to the dummy bit line DBL and the bit lines BL1 to n, and a drain connected to the dummy data line DDL and the data lines DL1 to n. The p-type MOS transistor 162 switches whether to connect the dummy bit line DBL and the bit lines BL1 to n to the dummy data line DDL and the data lines DL1 to n based on the gate voltage.

転送制御回路270は、転送制御部の一例であって、電荷転送回路160に供給する電圧を生成する。転送制御回路270は、強誘電体キャパシタ276と、オペアンプ(OPアンプ、operational amplifier、演算増幅器)274とを有して構成される。   The transfer control circuit 270 is an example of a transfer control unit, and generates a voltage to be supplied to the charge transfer circuit 160. The transfer control circuit 270 includes a ferroelectric capacitor 276 and an operational amplifier (OP amplifier, operational amplifier) 274.

オペアンプ274の−入力(逆相入力端子、反転入力端子、入力部)は、ダミービット線DBLに接続され、+入力(同相入力端子、入力部)は、接地されている。また、オペアンプ274の出力は、強誘電体キャパシタ276の一方端に接続されており、強誘電体キャパシタ276の他方端が電荷転送回路160に接続されている(ノードVTに接続されている)。すなわち転送制御回路270は、オペアンプ274及び強誘電体キャパシタ276が、直列に接続されて構成され、その入力(−入力)がダミービット線DBLに接続され、出力が電荷転送回路160に接続されている。   The negative input of the operational amplifier 274 (reverse phase input terminal, inverting input terminal, input unit) is connected to the dummy bit line DBL, and the positive input (in-phase input terminal, input unit) is grounded. The output of the operational amplifier 274 is connected to one end of the ferroelectric capacitor 276, and the other end of the ferroelectric capacitor 276 is connected to the charge transfer circuit 160 (connected to the node VT). That is, the transfer control circuit 270 is configured by connecting an operational amplifier 274 and a ferroelectric capacitor 276 in series, its input (−input) is connected to the dummy bit line DBL, and its output is connected to the charge transfer circuit 160. Yes.

電荷転送回路160において、転送制御回路270の出力(ノードVT)、すなわち、強誘電体キャパシタ276の他方端は、ダミービット線DBL及びビット線BL1〜nに接続されたn+1個のp型MOSトランジスタ162のゲートに接続されている。そして、転送制御回路270は、ダミービット線DBLの電圧に基づいて、p型MOSトランジスタ162のゲートに供給される電圧を制御して、ダミービット線DBLをダミーデータ線DDLに、また、ビット線BL1〜nをそれぞれデータ線DL1〜nに接続するか否かを制御する。   In the charge transfer circuit 160, the output (node VT) of the transfer control circuit 270, that is, the other end of the ferroelectric capacitor 276 is n + 1 p-type MOS transistors connected to the dummy bit line DBL and the bit lines BL1 to BLn. 162 is connected to the gate. Then, the transfer control circuit 270 controls the voltage supplied to the gate of the p-type MOS transistor 162 based on the voltage of the dummy bit line DBL, so that the dummy bit line DBL becomes the dummy data line DDL and the bit line Whether or not BL1 to n are connected to the data lines DL1 to DLn is controlled.

プリチャージ回路180は、n+1個のp型MOSトランジスタ182を有して構成される。p型MOSトランジスタ182は、ソースがダミーデータ線DDL及びデータ線DL1〜nに接続されており、ドレインが接地されている。そして、p型MOSトランジスタ182は、ゲートに供給される電圧に基づいて、ダミーデータ線DDL及びデータ線DL1〜nの電圧を接地電圧にプリチャージする。   The precharge circuit 180 includes n + 1 p-type MOS transistors 182. In the p-type MOS transistor 182, the source is connected to the dummy data line DDL and the data lines DL1 to DLn, and the drain is grounded. Then, the p-type MOS transistor 182 precharges the voltages of the dummy data line DDL and the data lines DL1 to DLn to the ground voltage based on the voltage supplied to the gate.

負電圧生成回路190は、n+1個の強誘電体キャパシタ192と、インバータ194とを有して構成される。強誘電体キャパシタ192は、一方端がダミービット線DBL及びビット線BL1〜nに接続されており、他方端がインバータ194の出力に接続されている。インバータ194は、入力として信号NEGを受け取り、その反転信号を強誘電体キャパシタ192の他方端に供給する。   The negative voltage generation circuit 190 includes n + 1 ferroelectric capacitors 192 and an inverter 194. The ferroelectric capacitor 192 has one end connected to the dummy bit line DBL and the bit lines BL1 to n, and the other end connected to the output of the inverter 194. The inverter 194 receives the signal NEG as an input, and supplies the inverted signal to the other end of the ferroelectric capacitor 192.

電圧制御回路200は、電荷転送回路160、及びプリチャージ回路180に供給する電圧を生成する。電圧制御回路200は、インバータ202〜206と、強誘電体キャパシタ208〜212と、p型MOSトランジスタ214〜228とを有して構成される。   The voltage control circuit 200 generates a voltage to be supplied to the charge transfer circuit 160 and the precharge circuit 180. The voltage control circuit 200 includes inverters 202 to 206, ferroelectric capacitors 208 to 212, and p-type MOS transistors 214 to 228.

インバータ202〜206は、入力が制御信号生成回路300に接続されており、入力として、それぞれ、信号VTG、信号CLP2、及び信号CLP1を受け取る。また、インバータ202〜206は、それぞれ、出力が強誘電体キャパシタ208〜212の一方端に接続されており、信号VTG、信号CLP2、及び信号CLP1の電圧に基づいて、それぞれ所定の電圧を当該一方端に供給する。   The inverters 202 to 206 have inputs connected to the control signal generation circuit 300, and receive a signal VTG, a signal CLP2, and a signal CLP1, respectively, as inputs. The inverters 202 to 206 have their outputs connected to one ends of the ferroelectric capacitors 208 to 212, respectively, and each of the inverters 202 to 206 receives a predetermined voltage based on the voltages of the signal VTG, the signal CLP2, and the signal CLP1. Supply to the end.

強誘電体キャパシタ208は、他方端がp型MOSトランジスタ228のソースに接続されている。そして、強誘電体キャパシタ208は、インバータ202から強誘電体キャパシタ208の一方端に供給された電圧に基づいて、p型MOSトランジスタ228のソースに供給する電圧を生成する。具体的には、強誘電体キャパシタ208は、一方端に接地電圧が供給されたときに、他方端において、カップリングにより、所定の負電圧を生成する。   The other end of the ferroelectric capacitor 208 is connected to the source of the p-type MOS transistor 228. Then, the ferroelectric capacitor 208 generates a voltage to be supplied to the source of the p-type MOS transistor 228 based on the voltage supplied from the inverter 202 to one end of the ferroelectric capacitor 208. Specifically, when a ground voltage is supplied to one end, the ferroelectric capacitor 208 generates a predetermined negative voltage by coupling at the other end.

p型MOSトランジスタ214は、ソースが強誘電体キャパシタ208の他方端に接続され、ゲート及びドレインが接地されており、ノードA1の電圧をクランプする。具体的には、p型MOSトランジスタ214は、強誘電体キャパシタ208の一方端に駆動電圧VCCが供給されたときに、ノードA1において電圧が上昇しすぎないように、ノードA1の電圧をクランプするよう構成されている。このため、強誘電体キャパシタ208の一方端に接地電圧が供給されたときには、A1の電圧はクランプされた電圧を起点にマイナス方向にブーストされることにより負電圧となる。また、p型MOSトランジスタ216は、ソース及びゲートが強誘電体キャパシタ208の他方端に接続され、ドレインが接地されており、ノードA1の電圧をクランプする。具体的には、p型MOSトランジスタ216は、カップリングにより生成され、p型MOSトランジスタ228のソースに供給される負電圧が、p型MOSトランジスタ162の閾値電圧又はそれに近い電圧となるように、ノードA1の電圧をクランプするよう構成されている。   In the p-type MOS transistor 214, the source is connected to the other end of the ferroelectric capacitor 208, the gate and drain are grounded, and the voltage of the node A1 is clamped. Specifically, the p-type MOS transistor 214 clamps the voltage at the node A1 so that the voltage does not increase too much at the node A1 when the drive voltage VCC is supplied to one end of the ferroelectric capacitor 208. It is configured as follows. For this reason, when the ground voltage is supplied to one end of the ferroelectric capacitor 208, the voltage of A1 becomes a negative voltage by being boosted in the minus direction starting from the clamped voltage. The p-type MOS transistor 216 has a source and a gate connected to the other end of the ferroelectric capacitor 208 and a drain connected to the ground, and clamps the voltage at the node A1. Specifically, the p-type MOS transistor 216 is generated by coupling, and the negative voltage supplied to the source of the p-type MOS transistor 228 becomes the threshold voltage of the p-type MOS transistor 162 or a voltage close thereto. It is configured to clamp the voltage at node A1.

強誘電体キャパシタ210は、他方端がp型MOSトランジスタ228及びp型MOSトランジスタ182のゲートに接続されている。そして、強誘電体キャパシタ210は、インバータ204から強誘電体キャパシタ210の一方端に供給された電圧に基づいて、p型MOSトランジスタ228及びp型MOSトランジスタ182のゲートに供給する電圧を生成する。具体的には、強誘電体キャパシタ210は、一方端に接地電圧が供給されたときに、他方端において、カップリングにより、p型MOSトランジスタ228及び182の閾値電圧の2倍より低い電圧を生成する。また、強誘電体キャパシタ212は、他方端がp型MOSトランジスタ218のゲートに接続されており、一方端に供給された電圧に基づいて、p型MOSトランジスタ218のゲートに供給する電圧を生成する。   The other end of the ferroelectric capacitor 210 is connected to the gates of the p-type MOS transistor 228 and the p-type MOS transistor 182. Then, the ferroelectric capacitor 210 generates a voltage to be supplied to the gates of the p-type MOS transistor 228 and the p-type MOS transistor 182 based on the voltage supplied from the inverter 204 to one end of the ferroelectric capacitor 210. Specifically, when the ground voltage is supplied to one end, the ferroelectric capacitor 210 generates a voltage lower than twice the threshold voltage of the p-type MOS transistors 228 and 182 by coupling at the other end. To do. The ferroelectric capacitor 212 has the other end connected to the gate of the p-type MOS transistor 218, and generates a voltage to be supplied to the gate of the p-type MOS transistor 218 based on the voltage supplied to one end. .

p型MOSトランジスタ218は、ソースが強誘電体キャパシタ210の他方端に接続され、ドレインが接地されており、ノードA2の電圧に基づいて、強誘電体キャパシタ210の他方端が接続されたノードA3の電圧を接地電圧にプリチャージする。   The p-type MOS transistor 218 has a source connected to the other end of the ferroelectric capacitor 210, a drain connected to the ground, and a node A3 to which the other end of the ferroelectric capacitor 210 is connected based on the voltage at the node A2. Is precharged to the ground voltage.

p型MOSトランジスタ222〜226は、直列にダイオード接続されており、ノードA2の電圧をクランプする。具体的には、p型MOSトランジスタ226のドレインが接地され、p型MOSトランジスタ222のゲート及びソースが強誘電体キャパシタ212の他方端に接続されている。   The p-type MOS transistors 222 to 226 are diode-connected in series and clamp the voltage at the node A2. Specifically, the drain of the p-type MOS transistor 226 is grounded, and the gate and source of the p-type MOS transistor 222 are connected to the other end of the ferroelectric capacitor 212.

p型MOSトランジスタ220は、ソースが強誘電体キャパシタ212の他方端に接続され、ゲート及びドレインが接地されており、ノードA2の電圧をクランプする。具体的には、p型MOSトランジスタ220は、強誘電体キャパシタ212の一方端に駆動電圧VCCが供給されたときに、ノードA2において電圧が上昇しすぎないように、ノードA2の電圧をクランプするよう構成されている。このため、強誘電体キャパシタ212の一方端に接地電圧が供給されたときには、A2の電圧はクランプされた電圧を起点にマイナス方向にブーストされることにより負電圧となる。   In the p-type MOS transistor 220, the source is connected to the other end of the ferroelectric capacitor 212, the gate and drain are grounded, and the voltage of the node A2 is clamped. Specifically, the p-type MOS transistor 220 clamps the voltage at the node A2 so that the voltage does not rise too much at the node A2 when the drive voltage VCC is supplied to one end of the ferroelectric capacitor 212. It is configured as follows. For this reason, when the ground voltage is supplied to one end of the ferroelectric capacitor 212, the voltage of A2 becomes a negative voltage by being boosted in the minus direction starting from the clamped voltage.

センスアンプ230は、p型MOSトランジスタ232〜236と、n型MOSトランジスタ238〜242と、インバータ244と、NOR回路246及び248を有して構成されており、ビット線BL1〜nに接続されたメモリセルMCに記憶されたデータを判定する。具体的には、センスアンプ230は、カレントミラー型の構成を有しており、入力として受け取るダミーデータ線DDLの電圧とデータ線DL1〜nとの電圧とを比較して、ビット線BL1〜nに接続されたメモリセルMCに記憶されたデータを判定する。   The sense amplifier 230 includes p-type MOS transistors 232-236, n-type MOS transistors 238-242, an inverter 244, and NOR circuits 246 and 248, and is connected to the bit lines BL1-n. Data stored in the memory cell MC is determined. Specifically, the sense amplifier 230 has a current mirror type configuration, and compares the voltage of the dummy data line DDL received as an input with the voltage of the data lines DL1 to DLn to compare the bit lines BL1 to n1. The data stored in the memory cell MC connected to is determined.

すなわち、センスアンプ230において、p型MOSトランジスタ232及びn型MOSトランジスタ238、並びにp型MOSトランジスタ234及びn型MOSトランジスタ240はそれぞれ直列に接続され、p型MOSトランジスタ232のゲートにはダミーデータ線DDLが接続され、p型MOSトランジスタ234のゲートにはデータ線DL1〜nが接続されている。また、n型MOSトランジスタ238及び240のゲートは、互いに接続され、さらにn型MOSトランジスタ238のドレインに接続されている。   That is, in the sense amplifier 230, the p-type MOS transistor 232 and the n-type MOS transistor 238, and the p-type MOS transistor 234 and the n-type MOS transistor 240 are respectively connected in series, and the dummy data line is connected to the gate of the p-type MOS transistor 232. The DDL is connected, and the data lines DL1 to DLn are connected to the gate of the p-type MOS transistor 234. The gates of the n-type MOS transistors 238 and 240 are connected to each other and further connected to the drain of the n-type MOS transistor 238.

そして、センスアンプ230は、p型MOSトランジスタ232のゲートに供給された電圧と、p型MOSトランジスタ234のゲートに供給された電圧とを比較して、p型MOSトランジスタ234及びn型MOSトランジスタ240の接続点(ドレイン)の電圧を反転したものを、それぞれ、その比較結果である出力OUT−D及び出力OUT−1〜nとして、NOR回路246及び248から出力する。   Then, the sense amplifier 230 compares the voltage supplied to the gate of the p-type MOS transistor 232 with the voltage supplied to the gate of the p-type MOS transistor 234 to compare the p-type MOS transistor 234 and the n-type MOS transistor 240. Inverted voltages at the connection point (drain) are output from the NOR circuits 246 and 248 as outputs OUT-D and outputs OUT-1 to OUT-n, respectively, as the comparison results.

また、p型MOSトランジスタ232及び234のソースには、p型MOSトランジスタ236を介して、駆動電圧VCCが供給されており、n型MOSトランジスタ238及び240のソースは、n型MOSトランジスタ242を介して接地されている。p型MOSトランジスタ236のゲートには、インバータ244を介して信号SAONが供給され、また、n型MOSトランジスタ242のゲートには信号SAONが供給されている。すなわち、p型MOSトランジスタ236及びn型MOSトランジスタ242は、信号SAONの電圧に基づいて、センスアンプ230を動作させるか否かを制御する。   Further, the drive voltage VCC is supplied to the sources of the p-type MOS transistors 232 and 234 via the p-type MOS transistor 236, and the sources of the n-type MOS transistors 238 and 240 are supplied via the n-type MOS transistor 242. Is grounded. A signal SAON is supplied to the gate of the p-type MOS transistor 236 via the inverter 244, and a signal SAON is supplied to the gate of the n-type MOS transistor 242. That is, the p-type MOS transistor 236 and the n-type MOS transistor 242 control whether to operate the sense amplifier 230 based on the voltage of the signal SAON.

図2は、本実施の形態の強誘電体メモリ装置100の動作を示すタイミングチャートである。図1及び図2を参照して、ワード線WL1及びビット線BL1に接続されたメモリセルMCに記憶されたデータを読み出す場合を例に、本実施の形態の強誘電体メモリ装置100の動作について説明する。なお、以下の例では、ワード線WL1及びダミービット線DBLに接続されたメモリセルMCにデータ“0”が記憶され、ワード線WL1及びビット線BL1に接続されたメモリセルMCにデータ“1”が記憶されている。   FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the ferroelectric memory device 100 of the present embodiment. With reference to FIGS. 1 and 2, the operation of the ferroelectric memory device 100 according to the present embodiment is described with reference to an example in which data stored in the memory cells MC connected to the word line WL1 and the bit line BL1 is read. explain. In the following example, data “0” is stored in the memory cells MC connected to the word line WL1 and the dummy bit line DBL, and data “1” is stored in the memory cells MC connected to the word line WL1 and the bit line BL1. Is remembered.

以下の例において各信号がL論理を示すときの当該信号の電圧は接地電圧(GND、基準電圧、0V)であり、各信号がH論理を示すときの当該信号電圧(電位)は、強誘電体メモリ装置100の駆動電圧(動作電圧、電源電圧)であるVCC、VDD、又はVPPである。なお、各信号の電圧は、これに限られるものではなく、H論理を示すときの信号の電圧が、L論理を示すときの信号の電圧より高いものであればよい。   In the following example, when each signal indicates L logic, the voltage of the signal is ground voltage (GND, reference voltage, 0 V), and when each signal indicates H logic, the signal voltage (potential) is ferroelectric. This is VCC, VDD, or VPP, which is a drive voltage (operating voltage, power supply voltage) of the memory device 100. The voltage of each signal is not limited to this, and it is sufficient that the voltage of the signal when indicating H logic is higher than the voltage of the signal when indicating L logic.

まず、初期状態において、制御信号生成回路300は信号PRとしてH論理を出力し、各n型MOSトランジスタ152はオンしているため、ダミービット線DBL及びビット線BL1〜nは接地されている。   First, in the initial state, the control signal generation circuit 300 outputs H logic as the signal PR, and each n-type MOS transistor 152 is on, so that the dummy bit line DBL and the bit lines BL1 to BLn are grounded.

次に、制御信号生成回路300は、信号CLP1をH論理とする。これにより、インバータ206の出力がH論理からL論理に変化するため、強誘電体キャパシタ212の他方端の電圧、すなわち、ノードA2の電圧がカップリングにより負電圧となり、p型MOSトランジスタ218がオンして、ノードA3が接地される。   Next, the control signal generation circuit 300 sets the signal CLP1 to H logic. As a result, the output of the inverter 206 changes from H logic to L logic, so that the voltage at the other end of the ferroelectric capacitor 212, that is, the voltage at the node A2 becomes negative due to coupling, and the p-type MOS transistor 218 is turned on. Then, the node A3 is grounded.

次に、制御信号生成回路300は、信号CLP1をL論理としてp型MOSトランジスタ218をオフするとともに、信号CLP2をH論理とする。これにより、強誘電体キャパシタ210の他方端の電圧、すなわち、ノードA3の電圧がカップリングにより負電圧となり、p型MOSトランジスタ228がオンし、ノードVTがノードA1と接続される。一方、p型MOSトランジスタ182がオンし、ダミーデータ線DDL及びデータ線DL1〜nも同様に接地される。   Next, the control signal generation circuit 300 sets the signal CLP1 to L logic and turns off the p-type MOS transistor 218, and sets the signal CLP2 to H logic. As a result, the voltage at the other end of the ferroelectric capacitor 210, that is, the voltage at the node A3 becomes a negative voltage by coupling, the p-type MOS transistor 228 is turned on, and the node VT is connected to the node A1. On the other hand, the p-type MOS transistor 182 is turned on, and the dummy data line DDL and the data lines DL1 to DLn are similarly grounded.

また、制御信号生成回路300は、信号PRをL論理として、ダミービット線DBL及びビット線BL1〜nを浮遊状態とし、ワード線制御回路120は、ワード線WL1の電圧を上昇させて、ワード線WL1に接続されたメモリセルMCを構成するn型MOSトランジスタTRをオンさせる。これにより、ワード線WL1に接続されたメモリセルMCを構成する強誘電体キャパシタCは、ダミービット線DBL及びビット線BL1〜nに接続される。   Further, the control signal generation circuit 300 sets the signal PR to L logic, sets the dummy bit line DBL and the bit lines BL1 to BLn to the floating state, and the word line control circuit 120 increases the voltage of the word line WL1 to increase the word line The n-type MOS transistor TR constituting the memory cell MC connected to WL1 is turned on. Thereby, the ferroelectric capacitor C constituting the memory cell MC connected to the word line WL1 is connected to the dummy bit line DBL and the bit lines BL1 to n.

次に、制御信号生成回路300は、信号VTGをH論理とする。これにより、インバータ202の出力がH論理からL論理に変化するため、強誘電体キャパシタ208の他方端の電圧、すなわち、ノードA1の電圧がカップリングにより負電圧となる。そして、p型MOSトランジスタ228はオンしているため、ノードVT、すなわち、p型MOSトランジスタ162のゲートの電圧も負電圧となる。上述のとおり、本実施の形態において、信号VTGがL論理からH論理に変化したときに、ノードA1の電圧は、p型MOSトランジスタ162の閾値電圧(−Vth)又はそれに近い電圧となる。したがって、信号VTGがL論理からH論理に変化すると、ノードVT、すなわち、p型MOSトランジスタ162のゲートは、その閾値電圧又はそれに近い電圧に充電される。   Next, the control signal generation circuit 300 sets the signal VTG to H logic. As a result, the output of the inverter 202 changes from H logic to L logic, so that the voltage at the other end of the ferroelectric capacitor 208, that is, the voltage at the node A1 becomes a negative voltage due to coupling. Since the p-type MOS transistor 228 is on, the voltage of the node VT, that is, the gate of the p-type MOS transistor 162 is also a negative voltage. As described above, in this embodiment, when the signal VTG changes from the L logic to the H logic, the voltage of the node A1 becomes the threshold voltage (−Vth) of the p-type MOS transistor 162 or a voltage close thereto. Therefore, when the signal VTG changes from the L logic to the H logic, the node VT, that is, the gate of the p-type MOS transistor 162 is charged to the threshold voltage or a voltage close thereto.

次に、制御信号生成回路300は、信号CLP2をL論理としてp型MOSトランジスタ182及びp型MOSトランジスタ228をオフするとともに、信号NEGをH論理とする。これにより、インバータ194の出力はH論理からL論理に変化するため、強誘電体キャパシタ192に接続されたダミーデータ線DDL及びデータ線DL1〜nの電圧は、カップリングにより負電圧に充電される。   Next, the control signal generation circuit 300 sets the signal CLP2 to L logic, turns off the p-type MOS transistor 182 and the p-type MOS transistor 228, and sets the signal NEG to H logic. As a result, since the output of the inverter 194 changes from H logic to L logic, the voltage of the dummy data line DDL and the data lines DL1 to n connected to the ferroelectric capacitor 192 is charged to a negative voltage by coupling. .

次に、プレート線制御回路130は、プレート線PL1の電圧をVCCに上昇させる。これにより、ワード線WL1に接続されたメモリセルMCを構成する強誘電体キャパシタCには、ダミービット線DBL及びビット線BL1〜nの電圧を基準として、VCCがかかるため、強誘電体キャパシタCに記憶されたデータに応じて、当該強誘電体キャパシタCから取り出された電荷が、ダミービット線DBL及びビット線BL1〜nに放出される。   Next, the plate line control circuit 130 increases the voltage of the plate line PL1 to VCC. Accordingly, since the VCC is applied to the ferroelectric capacitor C constituting the memory cell MC connected to the word line WL1 with reference to the voltages of the dummy bit line DBL and the bit lines BL1 to BLn, the ferroelectric capacitor C In accordance with the data stored in, charges taken out from the ferroelectric capacitor C are discharged to the dummy bit line DBL and the bit lines BL1 to BLn.

オペアンプ274の−入力に接続されたダミービット線DBLの電圧が上昇し、接地電圧との電圧差が所定の電圧を超えると、オペアンプ274はその出力をLレベルとする。従って、強誘電体キャパシタ276の一方端の電圧が低下し、キャパシタ276は、当該低下に基づいて(カップリングにより)、その他方端(ノードVT)、すなわち、p型MOSトランジスタ162のゲート電圧を下げる。即ち、オペアンプ274は、ダミービット線DBLと接地電圧とを比較し、その電圧差を増幅して出力し、強誘電体キャパシタ276を介してp型MOSトランジスタ162のゲート電圧を下げる。その結果、各p型MOSトランジスタ162のゲートが閾値電圧(−Vth)を超えてオンし、ダミービット線DBL及びビット線BL1〜nは、それぞれ、p型MOSトランジスタ162を介してダミーデータ線DDL及びデータ線DL1〜nと接続される。   When the voltage of the dummy bit line DBL connected to the negative input of the operational amplifier 274 rises and the voltage difference from the ground voltage exceeds a predetermined voltage, the operational amplifier 274 sets its output to the L level. Therefore, the voltage at one end of the ferroelectric capacitor 276 decreases, and the capacitor 276 reduces the other end (node VT), that is, the gate voltage of the p-type MOS transistor 162 based on the decrease (by coupling). Lower. That is, the operational amplifier 274 compares the dummy bit line DBL with the ground voltage, amplifies and outputs the voltage difference, and lowers the gate voltage of the p-type MOS transistor 162 via the ferroelectric capacitor 276. As a result, the gate of each p-type MOS transistor 162 is turned on exceeding the threshold voltage (−Vth), and the dummy bit line DBL and the bit lines BL1 to BLn are connected to the dummy data line DDL via the p-type MOS transistor 162, respectively. And data lines DL1 to DLn.

ここで、本実施の形態においては、オペアンプ274を用いたので、その出力を大きく降下させることができる。言い換えれば、p型MOSトランジスタ162の閾値(Vth)よりかなり低い電圧を出力することができる(図2のVT電位のa波形参照)。   Here, in this embodiment, since the operational amplifier 274 is used, the output can be greatly lowered. In other words, a voltage considerably lower than the threshold value (Vth) of the p-type MOS transistor 162 can be output (see a waveform of the VT potential in FIG. 2).

従って、p型MOSトランジスタ162の駆動能力を低下させても、つまりp型MOSトランジスタ162の素子を小さく形成しても、p型MOSトランジスタ162を容易にオンさせることができる。言い換えれば、p型MOSトランジスタ162の駆動能力を低下させ(p型MOSトランジスタ162の素子を小さく形成し)ても、p型MOSトランジスタ162の高速動作が可能となる。   Therefore, the p-type MOS transistor 162 can be easily turned on even if the driving capability of the p-type MOS transistor 162 is reduced, that is, even if the element of the p-type MOS transistor 162 is formed small. In other words, the p-type MOS transistor 162 can operate at high speed even if the driving capability of the p-type MOS transistor 162 is reduced (the element of the p-type MOS transistor 162 is made smaller).

図3は、本実施の形態の効果を説明するための回路図である。本願の転送制御回路270の代わりに図3では転送制御回路170を用いている。図示するように、転送制御回路170を、強誘電体キャパシタ172及び176と、インバータ174と、伝送ゲート178と、インバータ179とで構成した場合、転送制御回路170の出力(ノードVT)は、p型MOSトランジスタ162の閾値(−Vth)近傍で、p型MOSトランジスタ162をオン、オフすることとなる(図2のVT電位のb波形参照)。   FIG. 3 is a circuit diagram for explaining the effect of the present embodiment. Instead of the transfer control circuit 270 of the present application, a transfer control circuit 170 is used in FIG. As shown in the figure, when the transfer control circuit 170 is composed of ferroelectric capacitors 172 and 176, an inverter 174, a transmission gate 178, and an inverter 179, the output (node VT) of the transfer control circuit 170 is p The p-type MOS transistor 162 is turned on and off in the vicinity of the threshold (−Vth) of the type MOS transistor 162 (see the b waveform of the VT potential in FIG. 2).

従って、図3の回路において図1の回路と同じ読み出し速度を実現しようとした場合、例えば、図1の回路の約10倍以上の大きさ(駆動能力)のp型MOSトランジスタ162が必要となる。しかも、p型MOSトランジスタ162の大きさを大きくした結果ノードVTの負荷が大きくなるため、図1の回路ほどに高速化することはできない。さらに、ノードVTの負荷が大きくなることに対応して転送制御回路170の駆動能力を大きくしたとしても、回路の大きさがさらに大きくなる他、インバータ174の負荷が大きくなることにより、十分な高速化を達成することはできない。   Therefore, when trying to realize the same reading speed as the circuit of FIG. 1 in the circuit of FIG. 3, for example, a p-type MOS transistor 162 having a size (driving capability) of about 10 times or more that of the circuit of FIG. . Moreover, since the load on the node VT increases as a result of increasing the size of the p-type MOS transistor 162, the speed cannot be increased as much as the circuit of FIG. Furthermore, even if the drive capability of the transfer control circuit 170 is increased in response to an increase in the load on the node VT, the circuit size is further increased, and the load on the inverter 174 is increased, so that a sufficiently high speed is achieved. Cannot be achieved.

なお、図3において、強誘電体キャパシタ172は、一方端がダミービット線DBLに接続されており、他方端がインバータ174の入力に接続されている。また、インバータ174は、出力が強誘電体キャパシタ176の一方端に接続されており、強誘電体キャパシタ176は、他方端が電荷転送回路160に接続されている。すなわち、転送制御回路170は、強誘電体キャパシタ172、インバータ174、及び強誘電体キャパシタ176が、直列に接続されて構成され、その入力がダミービット線DBLに接続され、出力が電荷転送回路160に接続されている。また、伝送ゲート178は、インバータ174の入力及び出力に接続されており、そのゲートに信号SH、及びインバータ179が出力した信号SHの反転信号に基づいて、インバータ174の入力と出力とを短絡させる。他の構成は、図1と同様であるためその説明を省略する。   In FIG. 3, the ferroelectric capacitor 172 has one end connected to the dummy bit line DBL and the other end connected to the input of the inverter 174. The output of the inverter 174 is connected to one end of the ferroelectric capacitor 176, and the other end of the ferroelectric capacitor 176 is connected to the charge transfer circuit 160. That is, the transfer control circuit 170 is configured by connecting a ferroelectric capacitor 172, an inverter 174, and a ferroelectric capacitor 176 in series, its input is connected to the dummy bit line DBL, and its output is the charge transfer circuit 160. It is connected to the. The transmission gate 178 is connected to the input and output of the inverter 174, and the input and output of the inverter 174 are short-circuited based on the signal SH to the gate and the inverted signal of the signal SH output from the inverter 179. . Other configurations are the same as those in FIG.

これに対し、本実施の形態によれば、p型MOSトランジスタ162の素子を小さくすることができるため、回路の縮小化もしくは高集積化を図ることができる。また、p型MOSトランジスタ162の素子を小さくしても、読み出し速度を維持することができる(高速動作が可能となる)。   On the other hand, according to the present embodiment, since the element of the p-type MOS transistor 162 can be reduced, the circuit can be reduced in size or highly integrated. Further, even if the element of the p-type MOS transistor 162 is reduced, the reading speed can be maintained (high-speed operation is possible).

このように、p型MOSトランジスタ162がオンすると、前述したようにp型MOSトランジスタ162を介してダミービット線DBL及びビット線BL1〜nがダミーデータ線DDL及びデータ線DL1〜nと接続される。また、ダミーデータ線DDL及びデータ線DL1〜nは、ダミービット線DBL及びビット線BL1〜nよりも十分低い電圧に充電されているため、ダミービット線DBL及びビット線BL1〜nがダミーデータ線DDL及びデータ線DL1〜nと接続されると、強誘電体キャパシタCからダミービット線DBL及びビット線BL1〜nに放出された電荷は、それぞれ、p型MOSトランジスタ162を介して、ダミーデータ線DDL及びデータ線DL1〜nに転送される。   Thus, when the p-type MOS transistor 162 is turned on, the dummy bit line DBL and the bit lines BL1 to n are connected to the dummy data line DDL and the data lines DL1 to n through the p-type MOS transistor 162 as described above. . Further, since the dummy data line DDL and the data lines DL1 to DLn are charged to a sufficiently lower voltage than the dummy bit line DBL and the bit lines BL1 to n, the dummy bit line DBL and the bit lines BL1 to n are connected to the dummy data line. When connected to the DDL and the data lines DL1 to n, the charges discharged from the ferroelectric capacitor C to the dummy bit line DBL and the bit lines BL1 to n are respectively connected to the dummy data line via the p-type MOS transistor 162. The data is transferred to DDL and data lines DL1 to DLn.

なお、強誘電体キャパシタCにデータ“1”が記憶されていた場合にビット線BL1〜nに放出される電荷量は、データ“0”が記憶されていた場合より多いため、前者の方がビット線電圧が高く上昇し、Vgsが大きくなる。このとき、p型MOSトランジスタ162の電荷転送能力は|Vgs−Vth|の2乗に比例して大きくなる。したがって、前者の場合により多くの電荷が高速に転送される。   Note that the amount of charge released to the bit lines BL1 to BLn when the data “1” is stored in the ferroelectric capacitor C is larger than that when the data “0” is stored. The bit line voltage rises high and Vgs increases. At this time, the charge transfer capability of the p-type MOS transistor 162 increases in proportion to the square of | Vgs−Vth |. Therefore, more charges are transferred at a higher speed in the former case.

ダミービット線DBLからダミーデータ線DDLに電荷が転送されると、転送される電荷量に応じて、ダミービット線DBLの電圧は徐々に下降する。ダミービット線DBLの電圧と接地電圧との電圧差が所定の電圧以下になると、オペアンプ274の出力はHレベルとなる。従って、強誘電体キャパシタ276の一方端の電圧が上昇し、キャパシタ276は、当該上昇に基づいて(カップリングにより)、その他方端(ノードVT)、すなわち、p型MOSトランジスタ162のゲート電圧をその閾値(−Vth)近傍に引き上げる。その結果、p型MOSトランジスタ162がオフするため、ダミービット線DBL及びビット線BL1〜nは、それぞれ、ダミーデータ線DDL及びデータ線DL1〜nと電気的に切り離され、電荷の転送が終了する。   When charges are transferred from the dummy bit line DBL to the dummy data line DDL, the voltage of the dummy bit line DBL gradually decreases according to the transferred charge amount. When the voltage difference between the voltage of the dummy bit line DBL and the ground voltage becomes equal to or lower than a predetermined voltage, the output of the operational amplifier 274 becomes H level. Therefore, the voltage at one end of the ferroelectric capacitor 276 rises, and the capacitor 276 increases the other end (node VT), that is, the gate voltage of the p-type MOS transistor 162 based on the rise (by coupling). The value is raised to the vicinity of the threshold (−Vth). As a result, the p-type MOS transistor 162 is turned off, so that the dummy bit line DBL and the bit lines BL1 to n are electrically disconnected from the dummy data line DDL and the data lines DL1 to n, respectively, and the charge transfer is completed. .

ところで、誘電体キャパシタCにデータ“1”が記憶されていた場合には、p型MOSトランジスタ162のゲート電圧が上昇してもBL電圧が下がりきっておらず、p型MOSトランジスタ162は完全にはオフしない。そのため、BL電圧が下がりきるまでゆっくりと電荷転送が継続する。したがって、データ“1”が記憶された強誘電体キャパシタCに接続されたビット線BL1から電荷が転送されたデータ線DL1の電圧は、電圧V1まで大きく高速に上昇した後、電圧V4まで緩やかに上昇する(図中実線)。   By the way, when data “1” is stored in the dielectric capacitor C, the BL voltage does not decrease even when the gate voltage of the p-type MOS transistor 162 increases, and the p-type MOS transistor 162 is completely Does not turn off. For this reason, the charge transfer continues slowly until the BL voltage decreases. Accordingly, the voltage of the data line DL1 to which the charge is transferred from the bit line BL1 connected to the ferroelectric capacitor C in which the data “1” is stored rises greatly to the voltage V1 and then gradually increases to the voltage V4. It rises (solid line in the figure).

一方、強誘電体キャパシタCにデータ“0”が記憶されていた場合には、ダミービット線DBLの電圧よりビット線BLの電圧の方が低い。したがって、p型MOSトランジスタ162のゲート電圧が上昇したときには電荷転送は完全に終了している。よってデータ線DL1の電圧は、高速に上昇するが、電圧V2までしか上昇しないこととなる(図中点線)。   On the other hand, when data “0” is stored in the ferroelectric capacitor C, the voltage of the bit line BL is lower than the voltage of the dummy bit line DBL. Therefore, when the gate voltage of the p-type MOS transistor 162 increases, the charge transfer is completely completed. Therefore, the voltage of the data line DL1 rises at a high speed but only rises to the voltage V2 (dotted line in the figure).

また、上述のとおり、本例では、ダミービット線DBLに接続された強誘電体キャパシタCにはデータ“0”が記憶されており、当該強誘電体キャパシタCの容量は、ビット線BL1〜nに接続された強誘電体キャパシタCの容量よりも大きい。したがって、ダミービット線DBLの電圧は“1”データが放電されたビット線BLの電圧よりも低く、また“0”データが放電されたビット線BLの電圧よりも高くなり、また、ダミービット線DBLからダミーデータ線DDLに電荷が転送されると、ダミーデータ線DDLの電圧は、電圧V1と電圧V2との間の電圧V3まで上昇する。   In addition, as described above, in this example, data “0” is stored in the ferroelectric capacitor C connected to the dummy bit line DBL, and the capacitance of the ferroelectric capacitor C is determined by the bit lines BL1 to n. Larger than the capacitance of the ferroelectric capacitor C connected to. Therefore, the voltage of the dummy bit line DBL is lower than the voltage of the bit line BL from which “1” data is discharged, and is higher than the voltage of the bit line BL from which “0” data is discharged. When charge is transferred from the DBL to the dummy data line DDL, the voltage of the dummy data line DDL rises to a voltage V3 between the voltage V1 and the voltage V2.

なお、強誘電体キャパシタCにデータ“1”が記憶されていた場合でも、電荷転送を非常に高速に、かつオペアンプ動作をやや遅めに設定することにより、p型MOSトランジスタ162のオフが遅れている間に電荷を全て転送することができる。この場合、データ“1”が記憶された強誘電体キャパシタCに接続されたビット線BL1から電荷が転送されたデータ線DL1の電圧は、電圧V4まで高速に上昇する。   Even when data “1” is stored in the ferroelectric capacitor C, the p-type MOS transistor 162 is delayed off by setting the charge transfer very fast and the operation of the operational amplifier slightly late. All charges can be transferred while In this case, the voltage of the data line DL1 to which charges are transferred from the bit line BL1 connected to the ferroelectric capacitor C in which the data “1” is stored rises to the voltage V4 at high speed.

さて、信号SAONがH論理となり、センスアンプ230が動作を開始すると、データ線DL1に接続されたp型MOSトランジスタ234のゲートの電圧V1は、ダミーデータ線DDLが接続されたp型MOSトランジスタ234のゲートの電圧V3より高いため、その比較結果として、出力OUT−1の電圧をVCCとする。   When the signal SAON becomes H logic and the sense amplifier 230 starts operation, the voltage V1 of the gate of the p-type MOS transistor 234 connected to the data line DL1 is the p-type MOS transistor 234 connected to the dummy data line DDL. Therefore, the voltage of the output OUT-1 is set to VCC as a comparison result.

すなわち、強誘電体キャパシタCにデータ“1”が記憶されていた場合、p型MOSトランジスタ234のゲートの電圧は、p型MOSトランジスタ232のゲートの電圧より高くなり、センスアンプ230は、出力OUT−1〜nの電圧をVCCとして、当該強誘電体キャパシタCにデータ“1”が記憶されていたと判定する。一方、センスアンプ230は、強誘電体キャパシタCにデータ“0”が記憶されていた場合、p型MOSトランジスタ234のゲートの電圧は、p型MOSトランジスタ232のゲートの電圧より低くなり、センスアンプ230は、出力OUT−1〜nの電圧を0Vとして、当該強誘電体キャパシタCにデータ“0”が記憶されていたと判定する。以上の動作により、強誘電体メモリ装置100において、強誘電体キャパシタCに記憶されたデータが読み出される。   That is, when data “1” is stored in the ferroelectric capacitor C, the voltage of the gate of the p-type MOS transistor 234 is higher than the voltage of the gate of the p-type MOS transistor 232, and the sense amplifier 230 outputs the output OUT. It is determined that the data “1” is stored in the ferroelectric capacitor C with the voltages of −1 to n as VCC. On the other hand, in the sense amplifier 230, when data “0” is stored in the ferroelectric capacitor C, the voltage of the gate of the p-type MOS transistor 234 becomes lower than the voltage of the gate of the p-type MOS transistor 232. 230 determines that the data “0” is stored in the ferroelectric capacitor C by setting the voltages of the outputs OUT−1 to n to 0V. With the above operation, the data stored in the ferroelectric capacitor C is read in the ferroelectric memory device 100.

上記実施の形態では、転送制御回路270は、ダミービット線DBLの電圧に基づいて、p型MOSトランジスタ162のゲート電圧を制御するため、ビット線BL1〜nに放出された電荷は、ダミービット線DBLの電圧に基づいて、データ線DL1〜nへの転送が制御されることとなる。したがって、上記実施の形態によれば、各ビット線BL1〜nに対してそれぞれ転送制御回路270を設ける必要がないため、強誘電体メモリ装置100に多数のメモリセルMCを配置したとしても、強誘電体メモリ装置100の回路規模を抑えることができる。   In the above embodiment, since the transfer control circuit 270 controls the gate voltage of the p-type MOS transistor 162 based on the voltage of the dummy bit line DBL, the charges discharged to the bit lines BL1 to BLn are Based on the voltage of DBL, transfer to the data lines DL1 to DLn is controlled. Therefore, according to the above-described embodiment, it is not necessary to provide the transfer control circuit 270 for each of the bit lines BL1 to n. Therefore, even if a large number of memory cells MC are arranged in the ferroelectric memory device 100, it is possible to The circuit scale of the dielectric memory device 100 can be suppressed.

また、上記実施の形態では、ビット線BL1〜nに放出された電荷を転送して、ビット線BL1〜nの電圧上昇を抑えることができる。したがって、上記実施の形態によれば、強誘電体キャパシタCにかかる電圧を大きくすることができるため、データを読み出すときには、強誘電体キャパシタCからビット線BL1〜nに多くの電荷を放出させることができ、読み出しマージンが向上する。   Further, in the above-described embodiment, the charges discharged to the bit lines BL1 to n can be transferred to suppress the voltage rise of the bit lines BL1 to BLn. Therefore, according to the above embodiment, the voltage applied to the ferroelectric capacitor C can be increased. Therefore, when reading data, a large amount of charge is discharged from the ferroelectric capacitor C to the bit lines BL1 to BLn. Thus, the read margin is improved.

また、上記実施の形態では、センスアンプ230において、ダミーデータ線DDLの電圧を参照電圧としてデータを判定することができるため、強誘電体メモリ装置100の回路規模をさらに抑えることができる。   In the above embodiment, since the sense amplifier 230 can determine data using the voltage of the dummy data line DDL as a reference voltage, the circuit scale of the ferroelectric memory device 100 can be further reduced.

また、上記実施の形態によれば、強誘電体キャパシタCの容量を調整することにより、ダミーデータ線DDLの電圧を調整できるため、極めて容易に参照電圧を生成することができる。また、上記実施の形態では、例えばプロセス変動等により、強誘電体キャパシタCの容量が変動し、データ線DL1〜nの電圧が変動したとしても、ダミーデータ線DDLの電圧もそれに追従して変動する。したがって、上記実施の形態によれば、所望の参照電圧を極めて容易に生成することができる。   Further, according to the above embodiment, since the voltage of the dummy data line DDL can be adjusted by adjusting the capacitance of the ferroelectric capacitor C, the reference voltage can be generated very easily. In the above embodiment, even if the capacitance of the ferroelectric capacitor C changes due to, for example, process fluctuations, and the voltages of the data lines DL1 to DLn fluctuate, the voltage of the dummy data line DDL changes accordingly. To do. Therefore, according to the above embodiment, a desired reference voltage can be generated very easily.

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の形態の記載に限定されるものではない。   The examples and application examples described through the above-described embodiments of the present invention can be used in appropriate combination depending on the application, or can be used with modifications or improvements, and the present invention is limited to the description of the above-described embodiments. Is not to be done.

例えば、ダミービット線DBL及びビット線BL1〜nをVCCに、ダミーデータ線DDL及びデータ線DL1〜nをVCCより高い電圧にプリチャージし、電荷転送回路160をn型MOSトランジスタにより構成してもよい。   For example, the dummy bit line DBL and the bit lines BL1 to BLn may be precharged to VCC, the dummy data line DDL and the data lines DL1 to n to be precharged to a voltage higher than VCC, and the charge transfer circuit 160 may be configured by an n-type MOS transistor. Good.

また、例えば、ダミービット線DBLに接続された強誘電体キャパシタCにはデータ“1”を記憶させてもよい。この場合、当該強誘電体キャパシタCの容量は、ビット線BL1〜nに接続された強誘電体キャパシタCの容量より小さくともよい。   For example, data “1” may be stored in the ferroelectric capacitor C connected to the dummy bit line DBL. In this case, the capacitance of the ferroelectric capacitor C may be smaller than the capacitance of the ferroelectric capacitor C connected to the bit lines BL1 to BLn.

さらには、ダミービット線DBLを2本用意し、それぞれのダミービット線DBLに接続された強誘電体キャパシタCにそれぞれデータ“1”とデータ“0”を記憶させても良い。この場合、2本のダミービット線DBLそれぞれに対して転送制御回路270を設け、その出力VTを短絡しても良いし、2本のダミービット線DBLそれぞれに対してオペアンプ274を設け、その出力を短絡してもよい。   Further, two dummy bit lines DBL may be prepared, and data “1” and data “0” may be stored in the ferroelectric capacitors C connected to the respective dummy bit lines DBL. In this case, the transfer control circuit 270 may be provided for each of the two dummy bit lines DBL, and the output VT may be short-circuited, or the operational amplifier 274 may be provided for each of the two dummy bit lines DBL, and the output thereof. May be short-circuited.

また、それぞれデータ“1”とデータ“0”を記憶させた強誘電体キャパシタCに接続されるダミービット線DBLを上記と同じく2本用意し、2本のダミービット線DBLを両方とも、2つの−入力端子をもつ1つのオペアンプ274に入力してもよい。このとき、2つの−入力はオペアンプ274内において、+入力とは別であって、並列接続された2つのトランジスタあるいは並列接続された2つのトランジスタ群からなる入力回路にそれぞれ接続してもよい。   Further, two dummy bit lines DBL connected to the ferroelectric capacitor C storing data “1” and data “0” are prepared in the same manner as described above, and both of the two dummy bit lines DBL are 2 It may be input to one operational amplifier 274 having two input terminals. At this time, the two − inputs are different from the + input in the operational amplifier 274, and may be connected to an input circuit including two transistors connected in parallel or two transistor groups connected in parallel.

また、例えば、強誘電体キャパシタCを除く各強誘電体キャパシタは、常誘電体キャパシタであってもよい。   For example, each ferroelectric capacitor except the ferroelectric capacitor C may be a paraelectric capacitor.

また、転送制御回路270を、ダミービット線DBLを含む各ビット線に対してそれぞれ設けてもよい。この場合、転送制御回路270の使用数が増加するが、オペアンプの作用により、全てのビット線の電位を高速かつ高精度で同電位に維持することができる。このため、データ線への電荷転送を高速かつ高精度で行なうことができ、メモリセルMCから放出された電荷の差が正確に読み出し結果に反映される。このように、回路の読み出しマージンの拡大を図りつつ、動作速度の高速化を図ることができる。   Further, the transfer control circuit 270 may be provided for each bit line including the dummy bit line DBL. In this case, although the number of transfer control circuits 270 used increases, the potential of all the bit lines can be maintained at the same potential with high speed and high accuracy by the action of the operational amplifier. For this reason, charge transfer to the data line can be performed at high speed and with high accuracy, and the difference in the charge discharged from the memory cell MC is accurately reflected in the read result. In this manner, the operation speed can be increased while increasing the read margin of the circuit.

本実施の形態の強誘電体メモリ装置を示す回路図である。1 is a circuit diagram showing a ferroelectric memory device of the present embodiment. 本実施の形態の強誘電体メモリ装置の動作を示すタイミングチャートである。3 is a timing chart showing the operation of the ferroelectric memory device of the present embodiment. 本実施の形態の効果を説明するための回路図である。It is a circuit diagram for demonstrating the effect of this Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

100・・・強誘電体メモリ装置、110・・・メモリセルアレイ、120・・・ワード線制御回路、130・・・プレート線制御回路、150・・・プリチャージ回路、160・・・電荷転送回路、170・・・転送制御回路、180・・・プリチャージ回路、190・・・負電圧生成回路、200・・・電圧制御回路、230・・・センスアンプ、270・・・転送制御回路、274・・・オペアンプ、276・・・強誘電体キャパシタ、300・・・制御信号生成回路、BL1〜n・・・ビット線、DBL・・・ダミービット線、DL1〜n・・・データ線、DDL・・・ダミーデータ線、MC・・・メモリセル、PL1〜m・・・プレート線、VT・・・ノード、WL1〜m・・・ワード線

DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Ferroelectric memory device, 110 ... Memory cell array, 120 ... Word line control circuit, 130 ... Plate line control circuit, 150 ... Precharge circuit, 160 ... Charge transfer circuit , 170 ... transfer control circuit, 180 ... precharge circuit, 190 ... negative voltage generation circuit, 200 ... voltage control circuit, 230 ... sense amplifier, 270 ... transfer control circuit, 274 ... Operational amplifier, 276 ... Ferroelectric capacitor, 300 ... Control signal generation circuit, BL1 to n ... Bit line, DBL ... Dummy bit line, DL1 to n ... Data line, DDL ... Dummy data line, MC ... Memory cell, PL1-m ... Plate line, VT ... Node, WL1-m ... Word line

Claims (7)

(a)所定のデータを記憶する第1のメモリセル及び第2のメモリセルと、
(b)前記第1のメモリセルに接続された第1のビット線、及び前記第2のメモリセルに接続された第2のビット線と、
(c)所定の容量を有する第1のデータ線及び第2のデータ線と、
(d)前記第1のメモリセル及び前記第2のメモリセルに蓄積された電荷がそれぞれ前記第1のビット線及び前記第2のビット線に放出されたときに、前記第1のビット線及び前記第2のビット線に放出された電荷を、それぞれ前記第1のデータ線及び前記第2のデータ線に転送する第1の電荷転送部及び第2の電荷転送部と、
(e)前記第1のビット線と基準電圧とを比較し、その電圧差を増幅して出力するオペアンプを有し、
前記出力に対応して前記第1の電荷転送部及び前記第2の電荷転送部を制御する転送制御部と、
(f)前記第2のビット線から電荷が転送された前記第2のデータ線の電圧に基づいて、前記第2のメモリセルに記憶されたデータを判定する判定部と、
を有することを特徴とする強誘電体メモリ装置。
(A) a first memory cell and a second memory cell for storing predetermined data;
(B) a first bit line connected to the first memory cell and a second bit line connected to the second memory cell;
(C) a first data line and a second data line having a predetermined capacity;
(D) When charges accumulated in the first memory cell and the second memory cell are discharged to the first bit line and the second bit line, respectively, the first bit line and A first charge transfer unit and a second charge transfer unit for transferring charges discharged to the second bit line to the first data line and the second data line, respectively.
(E) an operational amplifier that compares the first bit line with a reference voltage, amplifies the voltage difference, and outputs the amplified voltage difference;
A transfer control unit for controlling the first charge transfer unit and the second charge transfer unit in response to the output;
(F) a determination unit that determines data stored in the second memory cell based on a voltage of the second data line to which electric charge has been transferred from the second bit line;
A ferroelectric memory device comprising:
前記第1の電荷転送部及び前記第2の電荷転送部は、MOSトランジスタを有することを特徴とする請求項1に記載の強誘電体メモリ装置。   2. The ferroelectric memory device according to claim 1, wherein the first charge transfer unit and the second charge transfer unit include MOS transistors. 前記第1の電荷転送部及び前記第2の電荷転送部は、p型MOSトランジスタを有し、
前記オペアンプは、前記第1のビット線と接地電圧とを比較し、その電圧差を増幅し、前記転送制御部は前記p型MOSトランジスタの閾値より低い電圧を出力すること
を特徴とする請求項1もしくは2に記載の強誘電体メモリ装置。
The first charge transfer unit and the second charge transfer unit include p-type MOS transistors,
The operational amplifier compares the first bit line with a ground voltage, amplifies the voltage difference, and the transfer control unit outputs a voltage lower than a threshold value of the p-type MOS transistor. 3. The ferroelectric memory device according to 1 or 2.
前記判定部は、前記第1のデータ線の電圧と前記第2のデータ線の電圧とを比較して、前記第2のメモリセルに記憶された前記データを判定することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の強誘電体メモリ装置。   The determination unit compares the voltage of the first data line and the voltage of the second data line to determine the data stored in the second memory cell. The ferroelectric memory device according to any one of 1 to 3. 前記第1のメモリセルの容量は、前記第2のメモリセルの容量と異なることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の強誘電体メモリ装置。   5. The ferroelectric memory device according to claim 1, wherein a capacity of the first memory cell is different from a capacity of the second memory cell. 6. (a)所定のデータを記憶するメモリセルと、
(b)前記メモリセルに接続されたビット線と、
(c)所定の容量を有するデータ線と、
(d)前記メモリセルに蓄積された電荷が前記ビット線に放出されたときに、前記ビット線に放出された電荷を、前記データ線に転送する電荷転送部と、
(e)前記ビット線と基準電圧とを比較し、その電圧差を増幅して出力するオペアンプを有し、
前記出力に対応して前記電荷転送部を制御する転送制御部と、
を有することを特徴とする強誘電体メモリ装置。
(A) a memory cell for storing predetermined data;
(B) a bit line connected to the memory cell;
(C) a data line having a predetermined capacity;
(D) a charge transfer unit that transfers the charge released to the bit line to the data line when the charge accumulated in the memory cell is released to the bit line;
(E) an operational amplifier that compares the bit line with a reference voltage, amplifies the voltage difference, and outputs the amplified voltage difference;
A transfer control unit that controls the charge transfer unit in response to the output;
A ferroelectric memory device comprising:
請求項1〜6のいずれか一項に記載の強誘電体メモリ装置を有する電子機器。

An electronic apparatus comprising the ferroelectric memory device according to claim 1.

JP2005352289A 2005-12-06 2005-12-06 Ferroelectric memory device and electronic device Pending JP2007157255A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005352289A JP2007157255A (en) 2005-12-06 2005-12-06 Ferroelectric memory device and electronic device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005352289A JP2007157255A (en) 2005-12-06 2005-12-06 Ferroelectric memory device and electronic device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007157255A true JP2007157255A (en) 2007-06-21

Family

ID=38241415

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005352289A Pending JP2007157255A (en) 2005-12-06 2005-12-06 Ferroelectric memory device and electronic device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007157255A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018142395A (en) * 2015-05-20 2018-09-13 マイクロン テクノロジー, インク. Virtual ground sensing circuitry, and related devices, systems, and methods
CN113728389A (en) * 2019-04-17 2021-11-30 高通股份有限公司 Low power memory

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018142395A (en) * 2015-05-20 2018-09-13 マイクロン テクノロジー, インク. Virtual ground sensing circuitry, and related devices, systems, and methods
US10854267B2 (en) 2015-05-20 2020-12-01 Micron Technology, Inc. Virtual ground sensing circuitry and related devices, systems, and methods for crosspoint ferroelectric memory
US11094362B2 (en) 2015-05-20 2021-08-17 Micron Technology, Inc. Virtual ground sensing circuitry and related devices, systems, and methods for crosspoint ferroelectric memory
CN113728389A (en) * 2019-04-17 2021-11-30 高通股份有限公司 Low power memory

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5398520B2 (en) Word line drive circuit
US8675422B2 (en) Semiconductor device
JP4305960B2 (en) Ferroelectric memory device
US8243530B2 (en) Non-volatile memory device
US10255956B2 (en) Semiconductor device
JP4186119B2 (en) Ferroelectric memory device
JP2007073121A (en) Semiconductor memory circuit
KR100848418B1 (en) Ferroelectric memory device, electronic apparatus, and ferroelectric memory device driving method
JP2008059676A (en) Semiconductor memory device and data reading method
US6707703B2 (en) Negative voltage generating circuit
US10726900B2 (en) Semiconductor memory device and method for reading semiconductor memory device
US7894279B2 (en) Semiconductor storage device comprising reference cell discharge operation load reduction
JP2007157255A (en) Ferroelectric memory device and electronic device
US8169845B2 (en) Apparatus and methods for sense amplifiers
US6430093B1 (en) CMOS boosting circuit utilizing ferroelectric capacitors
JP4374539B2 (en) Ferroelectric memory device
JP2008090885A (en) Semiconductor integrated device
JP4184745B2 (en) Semiconductor memory device
US8509002B2 (en) Semiconductor memory device and method of driving the same
JP2006134537A (en) Ferroelectric memory device
JP4872976B2 (en) Ferroelectric memory device
US8004916B2 (en) Semiconductor circuit
JP2008112476A (en) Ferroelectric memory device and drive method thereof, and electronic equipment
JP2007109330A (en) Ferroelectric memory apparatus
US20080219062A1 (en) Semiconductor memory device