JP2011090744A - Output circuit, semiconductor memory device and data reading method - Google Patents

Output circuit, semiconductor memory device and data reading method Download PDF

Info

Publication number
JP2011090744A
JP2011090744A JP2009243865A JP2009243865A JP2011090744A JP 2011090744 A JP2011090744 A JP 2011090744A JP 2009243865 A JP2009243865 A JP 2009243865A JP 2009243865 A JP2009243865 A JP 2009243865A JP 2011090744 A JP2011090744 A JP 2011090744A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
memory cell
dummy
cell array
bit line
memory
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
JP2009243865A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Ono
芳弘 小野
Tsuneo Tsukagoshi
常雄 塚越
Takeshi Watanabe
毅 渡辺
Tadashi Doi
直史 土居
Tetsuya Akimoto
哲也 秋本
Yuichi Iizuka
裕一 飯塚
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.)
NEC Corp
Renesas Electronics Corp
Original Assignee
NEC Corp
Renesas Electronics 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 NEC Corp, Renesas Electronics Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP2009243865A priority Critical patent/JP2011090744A/en
Publication of JP2011090744A publication Critical patent/JP2011090744A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Read Only Memory (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sense amplifier circuit for a memory cell array arranged in a matrix, capable of accurately reading a data value stored in each memory cell even when noise is applied, and to provide a semiconductor memory device including the sense amplifier. <P>SOLUTION: The semiconductor memory device S includes: a memory cell array 100 composed of memory cells MC each disposed by being connected to one bit line B and one bit word line W at an intersection point between the plurality of bit lines B and the plurality of word lines W; and a plurality of dummy cells DC each having the same structure as that of the memory cell MC, wherein each of the dummy cells DC includes a single dummy cell array 110 which is arranged in the same layout as that of each memory cell MC of the memory cell array 100. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体記憶装置に利用されるセンスアンプ回路に関し、特にノイズ耐性の高いセンスアンプ回路に関する。 The present invention relates to a sense amplifier circuit used in a semiconductor memory device, and more particularly to a sense amplifier circuit having high noise resistance.

近年、パーソナルコンピュータ又は携帯電話機など半導体記憶装置を搭載した製品が多く実用化されている。このような電子機器に搭載される半導体記憶装置は、複数のメモリセルから構成されるメモリセルアレイを有しており、各メモリセルのデータ値に応じてセル電流が出力され、当該セル電流に基づいてデータ出力を行うようになっている。特に、このような半導体記憶装置は、セル電流又は当該セル電流に基づいて変化する電位が微量であるため、セル電流又はそれに基づいて変化する電位をデジタルレベルとして取り扱いが可能になるレベルにまで増幅するセンスアンプ回路を備えている。   In recent years, many products equipped with semiconductor storage devices such as personal computers or mobile phones have been put into practical use. A semiconductor memory device mounted on such an electronic device has a memory cell array composed of a plurality of memory cells, and a cell current is output according to the data value of each memory cell. Data output. In particular, since such a semiconductor memory device has a very small amount of cell current or potential that changes based on the cell current, the cell current or potential that changes based on the cell current is amplified to a level that can be handled as a digital level. A sense amplifier circuit is provided.

具体的には、このセンスアンプ回路は、メモリセルアレイを構成するメモリセルと同一なセル(すなわち、ダミーセル)から構成される回路(以下、「ダミーセル回路」という。)を備え、このダミーセル回路から出力される参照電流又はそれに基づいて変化する参照電圧と、メモリセルからのデータの読み出しに基づいてメモリセルアレイから出力されたセル電流又はそれに基づいて変化するセル電位と、を比較するようになっている。そして、このセンスアンプ回路は、この比較結果に基づいて、メモリセルに記憶されたデータ値を示す信号を所定のレベルによって出力するようになっている。すなわち、このセンスアンプ回路は、参照電流又は参照電圧とセル電流又はセル電位とが一致する場合に、「1」を出力し、そうでなければ「0」を出力するようになっている。   Specifically, the sense amplifier circuit includes a circuit (hereinafter referred to as “dummy cell circuit”) configured by the same cell (that is, a dummy cell) as a memory cell configuring the memory cell array, and outputs from the dummy cell circuit. The reference current that is generated or the reference voltage that changes based on the reference current is compared with the cell current that is output from the memory cell array based on the reading of data from the memory cell or the cell potential that changes based on the cell current. . The sense amplifier circuit outputs a signal indicating a data value stored in the memory cell at a predetermined level based on the comparison result. That is, the sense amplifier circuit outputs “1” when the reference current or reference voltage matches the cell current or cell potential, and outputs “0” otherwise.

このようなセンスアンプ回路においては、各メモリセルのデータ値を微量なセル電流の変化に基づいて検知しているため、内部においてノイズが発生された場合など種々のノイズがセル電流に印加されると的確にセル電流を検知及びそれに基づくデータ値を判定することが難しくなるので、ノイズの影響を排除する必要がある。   In such a sense amplifier circuit, since the data value of each memory cell is detected based on a minute change in cell current, various noises are applied to the cell current, such as when noise is generated inside. It is difficult to accurately detect the cell current and determine the data value based on it, so it is necessary to eliminate the influence of noise.

例えば、的確にセル電流を検知するセンスアンプとしては、メモリセルアレイにおける静電容量とダミーセル回路の静電容量が等しくなるように当該ダミーセル回路にコンデンサ(寄生コンデンサ)を設けたものが知られている(例えば、特許文献1)。具体的には、この特許文献1に記載のセンスアンプ回路は、メモリセルアレイとダミーセル回路とにおいて対応するそれぞれの経路、すなわち、MOSトランジスタ及びセル電流が流れる経路及び参照電流が流れる経路における静電容量が等しくなるように、ダミーセル回路の所定の素子にコンデンサを設けている。また、その他のセンスアンプとしては、メモリセルアレイ内におけるセル電流が流れるビット線とダミーセル回路内における参照電流が流れるダミービット線との負荷を同一にするために、メモリセルアレイのメモリセルとダミーセル回路のメモリセルの各素子のサイズを同一にするものも知られている(例えば、特許文献2)。   For example, a sense amplifier that accurately detects a cell current is known in which a capacitor (parasitic capacitor) is provided in the dummy cell circuit so that the capacitance in the memory cell array is equal to the capacitance in the dummy cell circuit. (For example, patent document 1). Specifically, the sense amplifier circuit disclosed in Patent Document 1 includes capacitances in corresponding paths in the memory cell array and the dummy cell circuit, that is, a path through which a MOS transistor and a cell current flow and a path through which a reference current flows. Are provided in a predetermined element of the dummy cell circuit. As other sense amplifiers, in order to make the load of the bit line through which the cell current flows in the memory cell array and the dummy bit line through which the reference current flows in the dummy cell circuit the same, There is also known one in which the size of each element of the memory cell is the same (for example, Patent Document 2).

特公平7−15952号公報Japanese Patent Publication No.7-15952 特開平9−139066号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-139066

しかしながら、特許文献1に記載のセンスアンプ回路にあっては、マトリクス状に配列された複数のメモリセルを有するメモリセルアレイについては想定されておらず、マトリクス状にメモリセルを有するメモリセルアレイに対して、当該メモリセルに記憶されたデータ値を読み出す際のセンスアンプにおける誤判定を回避させることはできない。   However, in the sense amplifier circuit described in Patent Document 1, a memory cell array having a plurality of memory cells arranged in a matrix is not assumed, and a memory cell array having memory cells in a matrix is not assumed. Thus, it is impossible to avoid erroneous determination in the sense amplifier when reading the data value stored in the memory cell.

また、このセンスアンプ回路にあっては、単一のダミーセルを有するダミーセル回路を有しており、複数のメモリセルを有するメモリセルアレイとのレイアウトが非同一であるとともに、ダミーセルがメモリセルに連動して選択される構成を備えていないので、ダミーセル回路とメモリセルとにおける完全に寄生容量を同一にすることができず、メモリセルに記憶されたデータ値を読み出す際のセンスアンプにおける誤判定を回避させることはできない。   Further, this sense amplifier circuit has a dummy cell circuit having a single dummy cell, the layout of the memory cell array having a plurality of memory cells is not identical, and the dummy cells are linked to the memory cells. Therefore, the parasitic capacitances in the dummy cell circuit and the memory cell cannot be made completely the same, and the erroneous determination in the sense amplifier when reading the data value stored in the memory cell is avoided. I can't let you.

また、特許文献2に記載のセンスアンプ回路にあっては、メモリセルとダミーセル回路とにおける一部のトランジスタの接続が異なるので、具体的には、一部のトランジスタ(特許文献2における図5に示すトランジスタTr2)のソースとドレインの接続が異なるので、メモリセルアレイとダミーセル回路のレイアウトが非同一である。しがって、このセンスアンプ回路にあっては、メモリセルアレイとダミーセル回路を同一な回路構成を備えることによって、ノイズが印加されたとしても各メモリセルに記憶されているデータ値を的確に読み出しことについては言及されていない。   Further, in the sense amplifier circuit described in Patent Document 2, the connection of some of the transistors in the memory cell and the dummy cell circuit is different. Specifically, some of the transistors (see FIG. Since the connection of the source and the drain of the transistor Tr2) shown in FIG. Therefore, in this sense amplifier circuit, the memory cell array and the dummy cell circuit have the same circuit configuration, so that even if noise is applied, the data value stored in each memory cell can be read accurately. There is no mention of that.

さらに、この特許文献2に記載のセンスアンプ回路にあっては、特許文献1と同様に、マトリクス状に配列された複数のメモリセルを有するメモリセルアレイについては想定されておらず、マトリクス状にメモリセルを有するメモリセルアレイに対して、当該メモリセルに記憶されたデータ値を読み出す際のセンスアンプにおける誤判定を回避させることはできない。   Further, in the sense amplifier circuit described in Patent Document 2, as in Patent Document 1, a memory cell array having a plurality of memory cells arranged in a matrix is not assumed. For a memory cell array having cells, it is impossible to avoid erroneous determination in the sense amplifier when reading the data value stored in the memory cell.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ノイズが印加されたとしても各メモリセルに記憶されているデータ値を的確に読み出して出力することができるマトリクス状に配列されたメモリセルアレイに対するセンスアンプ回路及びそれを有する半導体記憶装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and its object is to form a matrix that can accurately read and output data values stored in each memory cell even when noise is applied. It is an object of the present invention to provide a sense amplifier circuit for a memory cell array and a semiconductor memory device having the same.

(1)上記課題を解決するため、本発明は、複数のビット線と、複数のワード線と、前記複数のビット線及び前記複数のワード線のそれぞれの交点にマトリクス状に配設された複数のメモリセルと、を有するメモリセルアレイからデータを読み出して外部に出力する出力回路であって、一のビット線及び一のワード線に接続された前記各メモリセルと同一の特性を有する複数のダミーセルから構成されるダミーセルアレイであって、前記メモリセルアレイの少なくとも一のビット線に基づいて形成されるメモリセルの列について同一のレイアウトを有するダミーセルアレイと、所定の指示に基づいて一のメモリセルが選択されることによってビット線を流れるビット線電流を検知する第1検知手段と、前記一のメモリセルの選択に連動して当該選択されたメモリセルに対応する一のダミーセルが選択されることによって前記ダミーセルアレイから出力される参照電流を検知する第2検知手段と、前記検知されたビット線電流と前記検知された参照電流とに基づいて、前記選択されたメモリセルに記憶されているデータ値を判定する判定手段と、前記判定手段によって判定されたデータ値を外部に出力する出力手段と、を備える構成を有している。   (1) In order to solve the above-described problem, the present invention provides a plurality of bit lines, a plurality of word lines, and a plurality of bit lines and a plurality of word lines arranged in a matrix at each intersection of the plurality of bit lines and the plurality of word lines. And a plurality of dummy cells having the same characteristics as each of the memory cells connected to one bit line and one word line. A dummy cell array having the same layout for a column of memory cells formed on the basis of at least one bit line of the memory cell array, and one memory cell based on a predetermined instruction. First detection means for detecting a bit line current flowing through the bit line when selected, and in conjunction with the selection of the one memory cell. Second detection means for detecting a reference current output from the dummy cell array by selecting one dummy cell corresponding to the selected memory cell; the detected bit line current; and the detected reference current; And determining means for determining the data value stored in the selected memory cell, and output means for outputting the data value determined by the determining means to the outside. .

この構成を有することにより、本発明は、ダミーセルアレイがメモリセルアレイの少なくとも一のビット線に基づいて形成されるメモリセルの列について同一のレイアウトを有しており、所定の指示に基づいて一のメモリセルが選択されると、当該選択されたメモリセルに対応する一のダミーセルが選択されて当該選択されたダミーセルに基づく参照電流を検知することができる。   With this configuration, the present invention has a dummy cell array having the same layout with respect to a column of memory cells formed based on at least one bit line of the memory cell array. When a memory cell is selected, one dummy cell corresponding to the selected memory cell is selected, and a reference current based on the selected dummy cell can be detected.

したがって、本発明は、選択されたメモリセルに接続されたビット線上(すなわち、ビット線電流が流れる経路上)に形成される寄生容量と参照電流が流れるダミーセルアレイの経路上(すなわち、参照電流が流れる経路上)に形成される寄生容量を、回路構成を複雑にすることなく容易に等しくすることができるので、ノイズが印加されたとしてもビット線電流と参照電流におけるノイズに基づく変化が等しくなるので、各メモリセルに記憶されているデータ値を的確に読み出して出力することができる。   Therefore, according to the present invention, the parasitic capacitance formed on the bit line connected to the selected memory cell (that is, the path through which the bit line current flows) and the path of the dummy cell array through which the reference current flows (that is, the reference current is The parasitic capacitance formed on the flow path) can be easily equalized without complicating the circuit configuration, so that even if noise is applied, the noise-based changes in the bit line current and reference current are equal. Therefore, the data value stored in each memory cell can be accurately read and output.

(2)また、本発明は、前記ダミーセルアレイが、前記ワード線に基づいて形成される行と前記ビット線に基づいて形成される列とによって形成される前記メモリセルアレイのマトリクス構造と同一のマトリクス構造を有し、前記一のメモリセルが選択されたときに、当該選択されたメモリセルと同一の配列位置に属する一のダミーセルが選択される構成を有している。   (2) Further, in the present invention, the dummy cell array has the same matrix as the matrix structure of the memory cell array formed by the rows formed based on the word lines and the columns formed based on the bit lines. When the one memory cell is selected, one dummy cell belonging to the same arrangement position as the selected memory cell is selected.

この構成により、本発明は、所定の指示に基づいて一のメモリセルが選択されると、同一のマトリクス構造を有するダミーセルアレイにおいて、同一の配列位置に属するダミーセルを選択することができるので、選択されたメモリセルが接続されるビット線上(すなわち、ビット線電流が流れる経路上)に形成される寄生容量と、選択されたダミーセルが属する列における経路上、(すなわち、参照電流が流れる経路上)に形成される寄生容量と、を等しくすることができる。   With this configuration, when one memory cell is selected based on a predetermined instruction, the present invention can select dummy cells belonging to the same array position in a dummy cell array having the same matrix structure. The parasitic capacitance formed on the bit line to which the selected memory cell is connected (that is, on the path through which the bit line current flows) and the path in the column to which the selected dummy cell belongs (that is, on the path through which the reference current flows) Can be made equal to the parasitic capacitance formed.

したがって、本発明は、ノイズが印加されたとしてもビット線電流と参照電流におけるノイズに基づく変化が等しくなるので、各メモリセルに記憶されているデータ値を的確に読み出して出力することができる。   Therefore, according to the present invention, even if noise is applied, the change based on the noise in the bit line current and the reference current becomes equal, so that the data value stored in each memory cell can be accurately read and output.

(3)また、本発明は、前記ダミーセルアレイが、前記ビット線に基づいて形成される前記メモリセルアレイの各ビット線の列と同一の列構造を有する単一の列から形成され、前記一のメモリセルが選択されたときに、当該選択されたメモリセルと同一の行に属する一のダミーセルが選択される構成を有している。   (3) Further, in the present invention, the dummy cell array is formed of a single column having the same column structure as the column of each bit line of the memory cell array formed based on the bit line. When a memory cell is selected, one dummy cell belonging to the same row as the selected memory cell is selected.

この構成により、本発明は、所定の指示に基づいて一のメモリセルが選択されると、同一の列構造を有するダミーセルアレイにおける同一の行に属するダミーセルを選択することができるので、ダミーセルアレイの構造を簡易にしつつ、ビット線上(すなわち、ビット線電流が流れる経路上)に形成される寄生容量と、選択されたダミーセルが属するダミーセルアレイの列における経路上(すなわち、参照電流が流れる経路上)に形成される寄生容量と、を等しくすることができる。   With this configuration, when one memory cell is selected based on a predetermined instruction, the present invention can select a dummy cell belonging to the same row in a dummy cell array having the same column structure. While simplifying the structure, the parasitic capacitance formed on the bit line (that is, on the path through which the bit line current flows) and the path in the column of the dummy cell array to which the selected dummy cell belongs (that is, on the path through which the reference current flows) Can be made equal to the parasitic capacitance formed.

(4)また、本発明は、一のメモリセルが選択される際に前記メモリセルアレイの複数のビット線の中から当該メモリセルが属するビット線を選択するための複数の第1切り換えスイッチを有するメモリセル用列選択手段と、前記第1切り換えスイッチと同一の特性を有し、前記第1切り換えスイッチと同数の第2切り換えスイッチを備えるダミーセル用列選択手段であって、前記メモリセル用列選択手段と同一の構造を有し、前記ダミーセルアレイに接続されるダミーセル用列選択手段と、を更に備え、前記ダミーセル用列選択手段が、前記一のメモリセルが選択される際に当該一のメモリセルが属する一のビット線の列を選択するための第1切り換えスイッチに対応する第2切り換えスイッチを駆動し、前記各第2切り換えスイッチには、前記単一の列を有する前記ダミーセルアレイが接続されている構成を有している。   (4) The present invention further includes a plurality of first changeover switches for selecting a bit line to which the memory cell belongs from a plurality of bit lines of the memory cell array when one memory cell is selected. Memory cell column selection means, the dummy cell column selection means having the same characteristics as the first changeover switch and having the same number of second changeover switches as the first changeover switch, And a dummy cell column selection unit connected to the dummy cell array, wherein the dummy cell column selection unit selects the one memory cell when the one memory cell is selected. A second changeover switch corresponding to a first changeover switch for selecting a column of one bit line to which the cell belongs is driven; It has a configuration in which the dummy cell array having a single row are connected.

この構成により、本発明は、何れのビット線に接続されたメモリセルが接続されたとしても、同一のダミーセルアレイ上の列に接続されるとともに、メモリセル用列選択手段とダミーセル用列選択手段の構成及び特性が同一であるので、ダミーセルアレイの構造を簡易にしつつ、ビット線電流が流れる経路上に形成される寄生容量と参照電流が流れる経路上に形成される寄生容量を等しくすることができる。   With this configuration, the present invention enables the memory cell column selection means and the dummy cell column selection means to be connected to a column on the same dummy cell array regardless of which memory cell connected to any bit line is connected. Therefore, the parasitic capacitance formed on the path through which the bit line current flows can be made equal to the parasitic capacitance formed on the path through which the reference current flows, while simplifying the structure of the dummy cell array. it can.

(5)また、本発明は、前記ダミーセルアレイの各ダミーセルには、他のダミーセルと同一の値が記憶されている構成を有している。   (5) Moreover, this invention has the structure by which the same value as another dummy cell is memorize | stored in each dummy cell of the said dummy cell array.

この構成を有することにより、本発明は、何れのダミーセルが選択されたとしても常に同じ値に基づく参照電流を検知するので、セル電流を常に基準となる参照電流と的確に比較することができるとともに、各メモリセルに記憶されているデータ値を判定して出力することができる。   By having this configuration, the present invention always detects the reference current based on the same value regardless of which dummy cell is selected, so that the cell current can always be accurately compared with the reference current as a reference. The data value stored in each memory cell can be determined and output.

(6)上記課題を解決するため、本発明は、複数のビット線と、複数のワード線と、前記複数のビット線及び前記複数のワード線のそれぞれの交点にマトリクス状に配設された複数のメモリセルと、を有するメモリセルアレイと、一のビット線及び一のワード線に接続された前記各メモリセルと同一の特性を有する複数のダミーセルから構成されるダミーセルアレイであって、前記メモリセルアレイの少なくとも一のビット線に基づいて形成されるメモリセルの列について同一のレイアウトを有するダミーセルアレイと、所定の指示に基づいて一のメモリセルが選択されることによってビット線を流れるビット線電流を検知する第1検知手段と、前記一のメモリセルの選択に連動して当該選択されたメモリセルに対応する一のダミーセルが選択されることによって前記ダミーセルアレイから出力される参照電流を検知する第2検知手段と、前記検知されたビット線電流と前記検知された参照電流と、に基づいて、前記選択されたメモリセルに記憶されているデータ値を判定する判定手段と、前記判定手段によって判定されたデータ値を外部に出力する出力手段と、を備える構成を有している。   (6) In order to solve the above-described problem, the present invention provides a plurality of bit lines, a plurality of word lines, and a plurality of bit lines and a plurality of word lines arranged in a matrix at each intersection point A memory cell array, and a plurality of dummy cells having the same characteristics as each of the memory cells connected to one bit line and one word line, the memory cell array A dummy cell array having the same layout for a column of memory cells formed on the basis of at least one bit line, and a bit line current flowing through the bit line by selecting one memory cell based on a predetermined instruction First dummy detecting means and a dummy cell corresponding to the selected memory cell are selected in conjunction with the selection of the one memory cell. Is stored in the selected memory cell on the basis of the second detection means for detecting the reference current output from the dummy cell array, the detected bit line current and the detected reference current. A determination means for determining the data value being output, and an output means for outputting the data value determined by the determination means to the outside.

この構成を有することにより、本発明は、ダミーセルアレイがメモリセルアレイの少なくとも一のビット線に基づいて形成されるメモリセルの列について同一のレイアウトを有しており、所定の指示に基づいて一のメモリセルが選択されると、当該選択されたメモリセルに対応する一のダミーセルが選択されて当該選択されたダミーセルに基づく参照電流を検知することができる。   With this configuration, the present invention has a dummy cell array having the same layout with respect to a column of memory cells formed based on at least one bit line of the memory cell array. When a memory cell is selected, one dummy cell corresponding to the selected memory cell is selected, and a reference current based on the selected dummy cell can be detected.

したがって、本発明は、選択されたメモリセルに接続されたビット線上(すなわち、ビット線電流が流れる経路上)に形成される寄生容量と参照電流が流れるダミーセルアレイの経路上(すなわち、参照電流が流れる経路上)に形成される寄生容量を、回路構成を複雑にすることなく容易に等しくすることができるので、本発明は、ノイズが印加されたとしてもビット線電流と参照電流におけるノイズに基づく変化が等しくなるので、各メモリセルに記憶されているデータ値を的確に読み出して出力することができる。   Therefore, according to the present invention, the parasitic capacitance formed on the bit line connected to the selected memory cell (that is, the path through which the bit line current flows) and the path of the dummy cell array through which the reference current flows (that is, the reference current is Since the parasitic capacitance formed on the flowing path can be easily equalized without complicating the circuit configuration, the present invention is based on the noise in the bit line current and the reference current even when noise is applied. Since the changes are equal, the data value stored in each memory cell can be accurately read and output.

(7)また、本発明は、複数の前記メモリセルアレイを備えるとともに、各メモリセルアレイと同一の構造を有し、単一の前記ダミーセルアレイを備える構成を有している。   (7) The present invention includes a plurality of the memory cell arrays, the same structure as each memory cell array, and a single dummy cell array.

この構成により、本発明は、単一のダミーセルアレイに基づいて複数のメモリセルアレイにおける参照電流を出力することができるので、ダミーセルアレイの構造を簡易にしつつ、ビット線電流が流れる経路上に形成される寄生容量とダミーセルアレイの参照電流が流れる経路上に形成される寄生容量を等しくすることができる。   With this configuration, the present invention can output reference currents in a plurality of memory cell arrays based on a single dummy cell array, so that the dummy cell array is simplified and formed on a path through which a bit line current flows. The parasitic capacitance formed on the path through which the reference current of the dummy cell array flows can be made equal.

(8)上記課題を解決するため、本発明は、複数のビット線と、複数のワード線と、前記複数のビット線及び前記複数のワード線のそれぞれの交点にマトリクス状に配設された複数のメモリセルと、を有するメモリセルアレイと、一のビット線及び一のワード線に接続された前記各メモリセルと同一の特性を有する複数のダミーセルから構成されるダミーセルアレイであって、前記メモリセルアレイの少なくとも一のビット線に基づいて形成されるメモリセルの列について同一のレイアウトを有するダミーセルアレイと、を有する半導体記憶装置における前記メモリセルに記憶されたデータ値を読み出すデータの読み出し方法であって、所定の指示に基づいて一のメモリセルが選択される第1選択工程と、前記一のメモリセルの選択に連動して当該選択されたメモリセルに対応する一のダミーセルが選択される第2選択工程と、前記一のメモリセルが選択されることによって前記メモリセルアレイから出力される前記ビット線を流れるビット線電流と、前記一のダミーセルが選択されることによって前記ダミーセルアレイから出力される参照電流と、に基づいて、前記選択されたメモリセルに記憶されているデータ値を判定する判定工程と、前記判定手段によって判定されたデータ値を外部に出力する出力工程と、を含む構成を有している。   (8) In order to solve the above problem, the present invention provides a plurality of bit lines, a plurality of word lines, and a plurality of bit lines and a plurality of word lines arranged in a matrix at each intersection of the plurality of bit lines and the plurality of word lines. A memory cell array, and a plurality of dummy cells having the same characteristics as each of the memory cells connected to one bit line and one word line, the memory cell array A data reading method for reading a data value stored in the memory cell in a semiconductor memory device having a dummy cell array having the same layout for a column of memory cells formed based on at least one bit line A first selection step in which one memory cell is selected based on a predetermined instruction, and in conjunction with the selection of the one memory cell. A second selection step in which one dummy cell corresponding to the selected memory cell is selected; a bit line current flowing through the bit line output from the memory cell array when the one memory cell is selected; A determination step of determining a data value stored in the selected memory cell based on a reference current output from the dummy cell array when the one dummy cell is selected; And an output process for outputting the data value to the outside.

この構成を有することにより、本発明は、ダミーセルアレイがメモリセルアレイの少なくとも一のビット線に基づいて形成されるメモリセルの列について同一のレイアウトを有しており、所定の指示に基づいて一のメモリセルが選択されると、当該選択されたメモリセルに対応する一のダミーセルが選択されて当該選択されたダミーセルに基づく参照電流を検知することができる。   With this configuration, the present invention has a dummy cell array having the same layout with respect to a column of memory cells formed based on at least one bit line of the memory cell array. When a memory cell is selected, one dummy cell corresponding to the selected memory cell is selected, and a reference current based on the selected dummy cell can be detected.

したがって、本発明は、選択されたメモリセルに接続されたビット線上(すなわち、ビット線電流が流れる経路上)に形成される寄生容量と参照電流が流れるダミーセルアレイの経路上(すなわち、参照電流が流れる経路上)に形成される寄生容量を、回路構成を複雑にすることなく容易に等しくすることができる。ノイズが印加されたとしてもビット線電流と参照電流におけるノイズに基づく変化が等しくなるので、各メモリセルに記憶されているデータ値を的確に読み出して出力することができる。   Therefore, according to the present invention, the parasitic capacitance formed on the bit line connected to the selected memory cell (that is, the path through which the bit line current flows) and the path of the dummy cell array through which the reference current flows (that is, the reference current is The parasitic capacitance formed on the flow path can be easily equalized without complicating the circuit configuration. Even if noise is applied, the change in the bit line current and the reference current based on the noise becomes equal, so that the data value stored in each memory cell can be accurately read and output.

本発明は、選択されたメモリセルに接続されたビット線上(すなわち、ビット線電流が流れる経路上)に形成される寄生容量と参照電流が流れるダミーセルアレイの経路上(すなわち、参照電流が流れる経路上)に形成される寄生容量を、回路構成を複雑にすることなく容易に等しくすることができるので、ノイズが印加されたとしてもビット線電流と参照電流におけるノイズに基づく変化が等しくなるので、各メモリセルに記憶されているデータ値を的確に読み出して出力することができる。   The present invention provides a parasitic capacitance formed on a bit line connected to a selected memory cell (that is, a path through which a bit line current flows) and a dummy cell array path through which a reference current flows (that is, a path through which the reference current flows). Since the parasitic capacitance formed in (above) can be easily made equal without complicating the circuit configuration, even if noise is applied, the change based on the noise in the bit line current and the reference current becomes equal. The data value stored in each memory cell can be accurately read and output.

本発明に係る半導体記憶装置の第1実施形態における半導体記憶装置の構成を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing a configuration of a semiconductor memory device in a first embodiment of a semiconductor memory device according to the present invention. 第1実施形態におけるカラムアドレスデコーダ及びロウアドレスデコーダの動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the column address decoder and row address decoder in 1st Embodiment. 第1実施形態における半導体記憶装置のメモリセルアレイ及びダミーセルアレイの関係を説明するための図であり、メモリセルアレイ及びダミーセルアレイの構成例を示す図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the memory cell array of the semiconductor memory device in 1st Embodiment, and a dummy cell array, and is a figure which shows the structural example of a memory cell array and a dummy cell array. 第1実施形態のバイアス電位生成回路及びセンスアンプの回路を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a bias potential generation circuit and a sense amplifier circuit according to the first embodiment. 第2実施形態における半導体記憶装置のメモリセルアレイ及びダミーセルアレイの関係を説明するための図であり、メモリセルアレイ及びダミーセルアレイの構成例を示す図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the memory cell array and dummy cell array of the semiconductor memory device in 2nd Embodiment, and is a figure which shows the structural example of a memory cell array and a dummy cell array.

以下、本発明の各実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施形態は、ROM:Read Only Memoryなどの所定のデータ値(例えば、「0」と「1」)をそれぞれ記憶する複数のメモリセルから構成されるメモリセルアレイを有する半導体記憶装置に本発明の出力回路及び半導体記憶装置を適用した場合の実施形態である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the embodiment described below, a semiconductor memory having a memory cell array composed of a plurality of memory cells each storing predetermined data values (for example, “0” and “1”) such as ROM: Read Only Memory. In this embodiment, the output circuit and the semiconductor memory device of the present invention are applied to the device.

<第1実施形態>
はじめに、図1〜図4の各図を用いて本発明に係る半導体記憶装置Sの第1実施形態について説明する。
<First Embodiment>
First, a first embodiment of a semiconductor memory device S according to the present invention will be described with reference to FIGS.

まず、本実施形態の半導体記憶装置Sの構成について説明する。なお、図1は、本実施形態における半導体記憶装置Sの構成を示す構成図である。   First, the configuration of the semiconductor memory device S of this embodiment will be described. FIG. 1 is a configuration diagram showing the configuration of the semiconductor memory device S in the present embodiment.

本実施形態の半導体記憶装置Sは、図1に示すように、複数のビット線B及び複数のワード線Wのそれぞれの交点に、一のビット線B及び一のワード線Wに接続されつつ設けられた各メモリセルMCから構成されるメモリセルアレイ100を有し、所定の指示として入力された複数ビットのメモリアドレスを有するアドレスデータに基づいて選択されたメモリセルMCから、当該メモリセルMCに記憶されたデータ値を読み出して外部にデータとして出力するようになっている。   As shown in FIG. 1, the semiconductor memory device S of the present embodiment is provided at each intersection of a plurality of bit lines B and a plurality of word lines W while being connected to one bit line B and one word line W. A memory cell array 100 composed of each memory cell MC, and stored in the memory cell MC from a memory cell MC selected based on address data having a memory address of a plurality of bits input as a predetermined instruction The read data value is read out and output as data to the outside.

特に、本実施形態の半導体記憶装置Sは、的確にメモリセルMCから読み出したデータ出力を実行するために、各メモリセルMCと同一の構造を有する複数のダミーセルDCを備え、各ダミーセルDCがメモリセルアレイ100の各メモリセルMCと同一のレイアウトによって配置されている単一のダミーセルアレイ110を有している。   In particular, the semiconductor memory device S of the present embodiment includes a plurality of dummy cells DC having the same structure as each memory cell MC in order to accurately output data read from the memory cell MC, and each dummy cell DC is a memory. It has a single dummy cell array 110 arranged in the same layout as each memory cell MC of the cell array 100.

また、この半導体記憶装置Sは、n+mビットによって構成されているアドレスデータを上位nビットのカラムアドレス及び下位mビットのロウアドレスによってメモリセルアレイ100における一のメモリセルMCを特定するために、nビットから構成されるアドレス入力に対して2ビットのアドレス出力を有するカラムアドレスデコーダ120と、mビットから構成されるアドレス入力に対して2ビットのアドレス出力を有するロウアドレスデコーダ130と、を有している、 In addition, the semiconductor memory device S uses n bits to identify one memory cell MC in the memory cell array 100 from address data composed of n + m bits by using an upper n bit column address and a lower m bit row address. A column address decoder 120 having a 2n- bit address output for an address input composed of a row address, and a row address decoder 130 having a 2m-bit address output for a m- bit address input. is doing,

さらに、この半導体記憶装置Sは、ダミーセルアレイ110から出力された参照電流に基づいて、選択されたメモリセルMCのデータ値を判定するための参照電圧を生成するバイアス電位生成回路140と、参照電圧と選択されたメモリセルMCにメモリセルアレイ100から出力されるセル電流に基づいて、選択されたメモリセルMCのデータ値を判定するとともに当該判定結果をデータとして外部に出力する複数のセンスアンプ150と、を有している。   Further, the semiconductor memory device S includes a bias potential generation circuit 140 that generates a reference voltage for determining the data value of the selected memory cell MC based on the reference current output from the dummy cell array 110, and a reference voltage. A plurality of sense amplifiers 150 for determining the data value of the selected memory cell MC based on the cell current output from the memory cell array 100 to the selected memory cell MC and outputting the determination result to the outside as data ,have.

なお、例えば、本実施形態のダミーセルアレイ110、バイアス電位生成回路140及びセンスアンプ150は、本発明の出力回路を構成し、特に、バイアス電位生成回路140は、本発明の第2検知手段を構成する。また、例えば、本実施形態のセンスアンプ150は、本発明の第1検知手段及び判定手段を構成する。   For example, the dummy cell array 110, the bias potential generation circuit 140, and the sense amplifier 150 according to the present embodiment constitute an output circuit according to the present invention. In particular, the bias potential generation circuit 140 constitutes a second detection unit according to the present invention. To do. Further, for example, the sense amplifier 150 of this embodiment constitutes a first detection unit and a determination unit of the present invention.

次に、図2〜図4の各図を用いて本実施形態の半導体記憶装置Sにおける各部の詳細について説明する。なお、図2は、本実施形態におけるカラムアドレスデコーダ120及びロウアドレスデコーダ130の動作を説明するための図であり、図3は、本実施形態における半導体記憶装置Sのメモリセルアレイ100及びダミーセルアレイ110の関係を説明するための図である。また、図4は、本実施形態のバイアス電位生成回路140及びセンスアンプ150の回路を示す回路図である。   Next, details of each part in the semiconductor memory device S of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 is a diagram for explaining the operations of the column address decoder 120 and the row address decoder 130 in the present embodiment, and FIG. 3 is a diagram illustrating the memory cell array 100 and the dummy cell array 110 of the semiconductor memory device S in the present embodiment. It is a figure for demonstrating the relationship of these. FIG. 4 is a circuit diagram showing circuits of the bias potential generation circuit 140 and the sense amplifier 150 of the present embodiment.

カラムアドレスデコーダ120は、n個の論理否定回路と2個の論理積回路とを有し、アドレスデータの上位nビットから構成されるカラムアドレスのデータを受信し、受信したカラムアドレスのデータに基づいて一のカラムアドレス出力を「1」のデータ値として出力するようになっている。例えば、図2(a)に示すように、A0及びA1の2ビットから構成されるカラムアドレスを受信する場合には、このカラムアドレスデコーダ120は、2個の論理否定回路と4個の論理積回路とを有し、A0及びA1に入力される「0」及び「1」のデータ値に基づいてC0〜C3の何れかのカラムアドレス出力のデータ値を「1」にしてメモリセルアレイ100に出力するようになっている。 The column address decoder 120 includes n logical negation circuits and 2 n logical product circuits. The column address decoder 120 receives column address data composed of upper n bits of address data, and receives the received column address data. Based on this, one column address output is output as a data value of “1”. For example, as shown in FIG. 2A, when receiving a column address composed of two bits A0 and A1, the column address decoder 120 includes two logical negation circuits and four logical products. The data value of any column address output of C0 to C3 is set to “1” based on the data values of “0” and “1” input to A0 and A1, and output to the memory cell array 100. It is supposed to be.

ロウアドレスデコーダ130は、m個の論理否定回路と2個の論理積回路とを有し、アドレスデータの下位mビットから構成されるロウアドレスのデータを受信し、受信したロウアドレスのデータに基づいて一のロウアドレス出力を「1」のデータ値として出力するようになっている。例えば、図2(b)に示すように、0及びB1の2ビットから構成されるロウアドレスを受信する場合には、このカラムアドレスデコーダ120は、2個の論理否定回路と4個の論理積回路とを有し、A3及びA4に入力される「0」及び「1」のデータ値に基づいてR0〜R3の何れかのロウアドレス出力のデータ値を「1」にしてメモリセルアレイ100に出力するようになっている。 The row address decoder 130 has m logical negation circuits and 2 m logical product circuits, receives row address data composed of lower m bits of the address data, and receives the received row address data. Based on this, one row address output is output as a data value of “1”. For example, as shown in FIG. 2B, when receiving a row address composed of two bits of 0 and B1, the column address decoder 120 includes two logical NOT circuits and four logical products. The data value of the row address output of any of R0 to R3 is set to “1” based on the data values of “0” and “1” input to A3 and A4 and output to the memory cell array 100. It is supposed to do.

メモリセルアレイ100は、カラムアドレス出力に基づいて一のビット線Bが選択されるとともに、ロウアドレス出力に基づいて一のワード線Wが選択されるように、マトリクス状に複数のメモリセルMCを有している。すなわち、このメモリセルアレイ100においては、カラムアドレス出力に基づいてマトリクス状の各メモリセルMCにおける一の列に属するメモリセルMC群が選択されるとともに、当該選択された一の列に属するメモリセルMC群の中からロウアドレス出力に基づいて一のメモリセルMCが選択されるようになっている。そして、このメモリセルアレイ100は、一のメモリセルMCが選択されると、当該選択されたメモリセルMCが有するデータ値に基づいてセル電流(以下、「ビット線電流」ともいう。)をセンスアンプ150に出力するようになっている。   The memory cell array 100 has a plurality of memory cells MC in a matrix so that one bit line B is selected based on the column address output and one word line W is selected based on the row address output. is doing. That is, in this memory cell array 100, a memory cell MC group belonging to one column in each memory cell MC in a matrix is selected based on the column address output, and the memory cell MC belonging to the selected one column. One memory cell MC is selected from the group based on the row address output. When one memory cell MC is selected, the memory cell array 100 senses a cell current (hereinafter also referred to as “bit line current”) based on the data value of the selected memory cell MC. 150 is output.

例えば、本実施形態のメモリセルアレイ100は、図3に示すように、カラムアドレス出力毎に、各カラムアドレスの出力に基づいてそれぞれ駆動する各ビット線B上に設けられた複数のスイッチングトランジスタSTと、ビット線B及びワード線Wの各交点に設けられ、何れか一のビット線Bおよび何れか一のワード線Wに接続された複数のメモリセルMCと、を有している。なお、例えば、本実施形態のメモリセルアレイ100におけるスイッチングトランジスタSTは、本発明のメモリセル用列選択手段を構成する。   For example, as shown in FIG. 3, the memory cell array 100 of the present embodiment includes a plurality of switching transistors ST provided on each bit line B that is driven based on the output of each column address for each column address output. The memory cell MC is provided at each intersection of the bit line B and the word line W, and is connected to any one bit line B and any one word line W. For example, the switching transistor ST in the memory cell array 100 of this embodiment constitutes a memory cell column selection unit of the present invention.

各スイッチングトランジスタSTは、N型のMOSのトランジスタであって、各ダミービット線DBの先頭、すなわち、各ダミービット線DBにおける第1行のメモリセルMCとセンスアンプ150の間に設けられるようになっている。そして、この各スイッチングトランジスタSTは、各カラムアドレス出力に接続されているゲート端子と、センスアンプ150に接続されるドレイン端子と、第1行の各メモリセルMCに接続されるソース端子と、を有している。   Each switching transistor ST is an N-type MOS transistor and is provided at the head of each dummy bit line DB, that is, between the memory cell MC in the first row and the sense amplifier 150 in each dummy bit line DB. It has become. Each switching transistor ST has a gate terminal connected to each column address output, a drain terminal connected to the sense amplifier 150, and a source terminal connected to each memory cell MC in the first row. Have.

各メモリセルMCは、フローティングゲート構造を有するMOSトランジスタ10を有しており、このMOSトランジスタ10は、各ロウアドレス出力にワード線Wを介して接続されるコントロールゲート端子と、各ビット線Bに接続されるドレイン端子と、グランドに接地されるソース端子と、を有している。また、この各MOSトランジスタ10は、所定のデータ値、例えば、「0」又は「1」が記憶されるようになっている。   Each memory cell MC has a MOS transistor 10 having a floating gate structure. This MOS transistor 10 has a control gate terminal connected to each row address output via a word line W, and a bit line B. A drain terminal to be connected and a source terminal to be grounded are provided. Each MOS transistor 10 stores a predetermined data value, for example, “0” or “1”.

なお、図3は、1つのセンスアンプ150に対応するメモリセルアレイ100について示した図であり、本実施形態においては、複数のセンスアンプ150を有しているため、図3に示すセンスアンプ150が複数設けられると共に、それらのセンスアンプ150に対応するダミーセルアレイ110が形成されている。   3 is a diagram showing the memory cell array 100 corresponding to one sense amplifier 150. In the present embodiment, since there are a plurality of sense amplifiers 150, the sense amplifier 150 shown in FIG. A plurality of dummy cell arrays 110 corresponding to the sense amplifiers 150 are formed.

ダミーセルアレイ110は、メモリセルアレイ100と同一の構造を有し、マトリクス状に複数のメモリセル(すなわち、ダミーセル(ダミーメモリセル))DCを有している。   The dummy cell array 110 has the same structure as the memory cell array 100, and includes a plurality of memory cells (that is, dummy cells (dummy memory cells)) DC in a matrix.

このダミーセルアレイ110においては、メモリセルアレイ100(具体的には、アドレスデータに基づいて選択されたメモリセルMC)と連動するように、カラムアドレス出力に基づいてメモリセルアレイ100のビット線Bと同一の列に形成されるビット線(以下、「ダミービット線」という。)DBが選択されるようになっている。また、このダミーセルアレイ110においては、メモリセルアレイ100の各メモリセルMCに接続されている各ワード線Wが各ダミーセルDCに接続されている。すなわち、このダミーセルアレイ110は、アドレスデータに基づいて、メモリセルアレイ100と同一の位置に配列されたダミーセルDCが選択されるように、カラムアドレス出力に基づいてメモリセルアレイ100のビット線Bと同一の列に形成されるダミービット線DBが選択され、かつ、ロウアドレス出力に基づいてメモリセルアレイ100と同一のワード線Wが選択されるようになっている。そして、このダミーセルアレイ110は、選択されたダミーセルDCが有する予め定められたデータ値に基づいて参照電流(以下、「ダミービット線電流」ともいう。)をセンスアンプ150に出力するようになっている。   In this dummy cell array 110, the same as the bit line B of the memory cell array 100 based on the column address output so as to be linked to the memory cell array 100 (specifically, the memory cell MC selected based on the address data). A bit line (hereinafter referred to as “dummy bit line”) DB formed in a column is selected. In the dummy cell array 110, each word line W connected to each memory cell MC of the memory cell array 100 is connected to each dummy cell DC. That is, the dummy cell array 110 is the same as the bit line B of the memory cell array 100 based on the column address output so that the dummy cells DC arranged at the same position as the memory cell array 100 are selected based on the address data. The dummy bit line DB formed in the column is selected, and the same word line W as the memory cell array 100 is selected based on the row address output. The dummy cell array 110 outputs a reference current (hereinafter also referred to as “dummy bit line current”) to the sense amplifier 150 based on a predetermined data value of the selected dummy cell DC. Yes.

例えば、このダミーセルアレイ110は、図3に示すように、メモリセルアレイ100に連動してカラムアドレス出力毎に、各カラムアドレスの出力に基づいてそれぞれ駆動するダミービット線DB上に設けられたスイッチングトランジスタSTと、ダミービット線DB及びワード線Wの各交点に設けられ、何れか一のビット線Bおよび何れか一のワード線Wに接続された複数のダミーセルDCと、を有している。なお、例えば、本実施形態のダミーセルアレイ110におけるスイッチングトランジスタSTは、本発明のダミーセル用列選択手段を構成する。   For example, as shown in FIG. 3, the dummy cell array 110 includes switching transistors provided on dummy bit lines DB that are driven on the basis of the output of each column address for each column address output in conjunction with the memory cell array 100. ST has a plurality of dummy cells DC provided at each intersection of the dummy bit line DB and the word line W and connected to any one bit line B and any one word line W. For example, the switching transistor ST in the dummy cell array 110 of this embodiment constitutes a dummy cell column selection unit of the present invention.

各スイッチングトランジスタSTは、N型のMOSのトランジスタであって、各ダミービット線DBの先頭、すなわち、各ダミービット線DBにおける第1行のダミーセルDCとバイアス電位生成回路140の間に設けられるようになっている。そして、この各スイッチングトランジスタSTは、各カラムアドレス出力に接続されているゲート端子と、センスアンプ150に接続されるドレイン端子と、第1行の各ダミーセルDCに接続されるソース端子と、を有している。   Each switching transistor ST is an N-type MOS transistor, and is provided at the head of each dummy bit line DB, that is, between the dummy cell DC in the first row in each dummy bit line DB and the bias potential generation circuit 140. It has become. Each switching transistor ST has a gate terminal connected to each column address output, a drain terminal connected to the sense amplifier 150, and a source terminal connected to each dummy cell DC in the first row. is doing.

各ダミーセルDCは、フローティングゲート構造を有するMOSトランジスタ20を有しており、このMOSトランジスタ20は、各ロウアドレス出力にワード線Wを介して接続されるコントロールゲート端子と、各ビット線Bに接続されるドレイン端子と、グランドに接続されるソース端子と、を有している。また、この各MOSトランジスタ20は、予めデータが書き込まれた状態、すなわち、データ値「1」を有している。   Each dummy cell DC has a MOS transistor 20 having a floating gate structure. This MOS transistor 20 is connected to each row address output via a word line W and to each bit line B. And a source terminal connected to the ground. Each MOS transistor 20 has a state in which data is written in advance, that is, a data value “1”.

バイアス電位生成回路140は、ダミーセルアレイ110から出力されたダミーセル電流、すなわち、参照電流を検知するとともに、当該検知された参照電流を、センスアンプ150がセル電流に基づいて選択されたメモリセルMCのデータ値を判定する際の基準となる電圧(すなわち、参照電圧)に変換し、当該変換した電圧をセンスアンプ150に出力するようになっている。   The bias potential generation circuit 140 detects the dummy cell current output from the dummy cell array 110, that is, the reference current, and the sensed reference current of the memory cell MC selected by the sense amplifier 150 based on the cell current. The voltage is converted into a voltage (that is, a reference voltage) that serves as a reference for determining the data value, and the converted voltage is output to the sense amplifier 150.

具体的には、このバイアス電位生成回路140は、図4に示すように、3個のP型のMOSトランジスタ(以下、「PMOSトランジスタ」という。)141、142及び143と、3個のN型のMOSトランジスタ(以下、「NMOSトランジスタ」という。)144、145及び146と、から構成される。   Specifically, as shown in FIG. 4, the bias potential generation circuit 140 includes three P-type MOS transistors (hereinafter referred to as “PMOS transistors”) 141, 142, and 143, and three N-type transistors. MOS transistors (hereinafter referred to as “NMOS transistors”) 144, 145, and 146.

第1PMOSトランジスタ141は、第2PMOSトランジスタ142のゲート及びドレイン並びに第1NMOSトランジスタ144を介してダミーセルアレイ110と接続されるゲートと、電源電圧VDDに接続されるソースと、センスアンプ150と接続されるとともに第3NMOSトランジスタ146のゲート及びドレインと接続されるドレインと、から構成される。   The first PMOS transistor 141 is connected to the gate and drain of the second PMOS transistor 142 and the gate connected to the dummy cell array 110 via the first NMOS transistor 144, the source connected to the power supply voltage VDD, and the sense amplifier 150. The third NMOS transistor 146 includes a drain connected to the gate and the drain.

第2PMOSトランジスタ142は、第1PMOSトランジスタ141のゲートに接続されるとともにドレインと短絡され、かつ第1NMOSトランジスタ144を介してダミーセルアレイ110と接続されるゲートと、電源電圧VDDに接続されるソースと、ゲートと短絡されるとともに第1PMOSトランジスタ141のゲート及び第1NMOSトランジスタ144を介してダミーセルアレイ110と接続されるドレインと、から構成される。   The second PMOS transistor 142 is connected to the gate of the first PMOS transistor 141 and is short-circuited to the drain, and is connected to the dummy cell array 110 via the first NMOS transistor 144; a source connected to the power supply voltage VDD; The drain is connected to the dummy cell array 110 via the gate of the first PMOS transistor 141 and the first NMOS transistor 144 while being short-circuited with the gate.

第3PMOSトランジスタ143は、グランド接地されるゲートと、電源電圧VDDに接続されるソースと、第1NMOSトランジスタ144のゲート及び第2NMOSトランジスタ145のドレインに接続されるドレインと、から構成される。   The third PMOS transistor 143 includes a gate grounded, a source connected to the power supply voltage VDD, and a drain connected to the gate of the first NMOS transistor 144 and the drain of the second NMOS transistor 145.

第1NMOSトランジスタ144は、第3PMOSトランジスタ143のドレイン及び第2NMOSトランジスタ145のドレインに接続されるゲートと、第1PMOSトランジスタ141及び第2PMOSトランジスタ142のそれぞれのゲート並びに当該第2PMOSトランジスタ142のドレインに接続されるドレインと、ダミーセルアレイ110と接続されるとともに第2NMOSトランジスタ145とゲートと接続されるソースと、から構成される。   The first NMOS transistor 144 is connected to the gate connected to the drain of the third PMOS transistor 143 and the drain of the second NMOS transistor 145, the gate of each of the first PMOS transistor 141 and the second PMOS transistor 142, and the drain of the second PMOS transistor 142. A drain connected to the dummy cell array 110 and a source connected to the second NMOS transistor 145 and the gate.

第2NMOSトランジスタ145は、ダミーセルアレイ110に接続されるとともに第1NMOSトランジスタ144のソースに接続されるゲートと、第1NMOSトランジスタ144のゲート及び第3PMOSトランジスタ143のドレインに接続されるドレインと、グランド接地されるソースと、から構成される。   The second NMOS transistor 145 is connected to the dummy cell array 110 and connected to the source of the first NMOS transistor 144, the drain connected to the gate of the first NMOS transistor 144 and the drain of the third PMOS transistor 143, and grounded. Source.

第3NMOSトランジスタ146は、センスアンプ150に接続されるとともにドレインと短絡されるゲートと、センスアンプ150に接続されるとともにゲートと短絡されるドレインと、グランド接地されるソースと、から構成される。   The third NMOS transistor 146 includes a gate connected to the sense amplifier 150 and short-circuited to the drain, a drain connected to the sense amplifier 150 and short-circuited to the gate, and a source grounded.

センスアンプ150は、メモリセルアレイ100から出力されたセル電流を検知するとともに、当該検知したセル電流に基づいて変化する電圧(すなわち、セル電圧)とバイアス電位生成回路140から出力された参照電圧の差を増幅しつつ、その差を示す電圧値をデータ値として外部に出力するようになっている。すなわち、参照電圧はデータ値「1」を示す電圧であるので、アドレスデータによって選択されたメモリセルMCのデータ値が「1」又は「0」であれば、差動増幅された電圧は、所定のレベル以下又は所定のレベル以上になるので、このセンスアンプ150は、セル電圧と参照電圧に基づく差動増幅を行うことによって、アドレスデータによって選択されたメモリセルMCのデータ値を判定すること、言い換えれば、当該データ値に合致し、かつ、レベルが増幅された電圧値を出力することができるようになっている。   The sense amplifier 150 detects a cell current output from the memory cell array 100, and a difference between a voltage that changes based on the detected cell current (that is, a cell voltage) and a reference voltage output from the bias potential generation circuit 140. A voltage value indicating the difference is output to the outside as a data value. That is, since the reference voltage is a voltage indicating the data value “1”, if the data value of the memory cell MC selected by the address data is “1” or “0”, the differentially amplified voltage is predetermined. Therefore, the sense amplifier 150 determines the data value of the memory cell MC selected by the address data by performing differential amplification based on the cell voltage and the reference voltage. In other words, a voltage value that matches the data value and whose level is amplified can be output.

具体的には、このセンスアンプ150は、図4に示すように、3個のPMOSトランジスタ151、152及び153と、4個のNMOSトランジスタ154、155、156及び157と、から構成される。   Specifically, the sense amplifier 150 includes three PMOS transistors 151, 152 and 153 and four NMOS transistors 154, 155, 156 and 157 as shown in FIG.

第4PMOSトランジスタ151は、第5PMOSトランジスタ152のゲート及びドレイン並びに第5NMOSトランジスタ155を介してメモリセルアレイ100と接続されるゲートと、電源電圧VDDに接続されるソースと、出力端子T及び第4NMOSトランジスタ154のドレインと接続されるドレインと、から構成される。   The fourth PMOS transistor 151 includes a gate connected to the memory cell array 100 via the gate and drain of the fifth PMOS transistor 152 and the fifth NMOS transistor 155, a source connected to the power supply voltage VDD, an output terminal T, and the fourth NMOS transistor 154. And a drain connected to the drain of each other.

第5PMOSトランジスタ152は、第4PMOSトランジスタ151のゲートに接続されるとともにドレインと短絡されるゲートと、電源電圧VDDに接続されるソースと、第5NMOSトランジスタ155を介してメモリセルアレイ100と接続されるドレインと、から構成される。   The fifth PMOS transistor 152 is connected to the gate of the fourth PMOS transistor 151 and shorted with the drain, a source connected to the power supply voltage VDD, and a drain connected to the memory cell array 100 via the fifth NMOS transistor 155. And.

第6PMOSトランジスタ153は、グランド接地されるゲートと、電源電圧VDDに接続されるソースと、第5NMOSトランジスタ155のゲート及び第6NMOSトランジスタ156のドレインに接続されるドレインと、から構成される。   The sixth PMOS transistor 153 includes a gate grounded, a source connected to the power supply voltage VDD, and a drain connected to the gate of the fifth NMOS transistor 155 and the drain of the sixth NMOS transistor 156.

第4NMOSトランジスタ154は、バイアス電位生成回路140から出力された電圧(参照電圧)が印加されるゲートと、出力端子Tと接続されるとともに第4PMOSトランジスタ151のドレインに接続されるドレインと、第7NMOSトランジスタ157のドレインに接続されるソースと、から構成される。   The fourth NMOS transistor 154 includes a gate to which the voltage (reference voltage) output from the bias potential generation circuit 140 is applied, a drain connected to the output terminal T and the drain of the fourth PMOS transistor 151, and a seventh NMOS. And a source connected to the drain of the transistor 157.

第5NMOSトランジスタ155は、第6PMOSトランジスタ153のドレイン及び第6NMOSトランジスタ156のゲートに接続されるゲートと、第4PMOSトランジスタ151及び第5PMOSトランジスタ152のそれぞれのゲート及び当該第5PMOSトランジスタ152のドレインに接続されるドレインと、メモリセルアレイ100と接続されるとともに第6NMOSトランジスタ156のゲートと接続されるソースと、から構成される。   The fifth NMOS transistor 155 is connected to the gate connected to the drain of the sixth PMOS transistor 153 and the gate of the sixth NMOS transistor 156, the gates of the fourth PMOS transistor 151 and the fifth PMOS transistor 152, and the drain of the fifth PMOS transistor 152. A drain connected to the memory cell array 100 and a source connected to the gate of the sixth NMOS transistor 156.

第6NMOSトランジスタ156は、メモリセルアレイ100に接続されるとともに第5NMOSトランジスタ155のソースに接続されるゲートと、第5NMOSトランジスタ155のゲート及び第6PMOSトランジスタ153のドレインに接続されるドレインと、グランド接地されるソースと、から構成される。   The sixth NMOS transistor 156 is connected to the memory cell array 100 and connected to the source of the fifth NMOS transistor 155, the drain connected to the gate of the fifth NMOS transistor 155 and the drain of the sixth PMOS transistor 153, and grounded. Source.

第7NMOSトランジスタ157は、電源電圧VDDに接続されるゲートと、第4NMOSトランジスタ154のソースに接続されるドレインと、グランド接地されるソースと、から構成される。   The seventh NMOS transistor 157 includes a gate connected to the power supply voltage VDD, a drain connected to the source of the fourth NMOS transistor 154, and a source grounded.

次に、本実施形態の半導体記憶装置SにおけるメモリセルMCに記憶されたデータ値の読み出し動作について説明する。   Next, the read operation of the data value stored in the memory cell MC in the semiconductor memory device S of this embodiment will be described.

まず、図示しない制御部などによって指示されたアドレスデータをカラムアドレスデコーダ120及びロウアドレスデコーダ130が受信すると、当該アドレスデータに基づいて一のメモリセルMCが選択されるとともに、一のメモリセルMCの選択に連動して当該選択されたメモリセルMCに対応する一のダミーセルDCが選択される。   First, when the column address decoder 120 and the row address decoder 130 receive address data instructed by a control unit (not shown), one memory cell MC is selected based on the address data, and one memory cell MC In conjunction with the selection, one dummy cell DC corresponding to the selected memory cell MC is selected.

次いで、選択されたメモリセルMCが有するデータ値に基づいて選択されたメモリセルMCが属するマトリクスにおける一のビット線Bにセル電流が発生してセンスアンプ150に入力されるとともに、選択されたダミーセルDCに基づいて所定のダミービット線DBに参照電流が発生してバイアス電位生成回路140に入力される。   Next, a cell current is generated on one bit line B in the matrix to which the selected memory cell MC belongs based on the data value of the selected memory cell MC and is input to the sense amplifier 150, and the selected dummy cell A reference current is generated in a predetermined dummy bit line DB based on DC and is input to the bias potential generation circuit 140.

最後に、バイアス電位生成回路140は、参照電流を検知すると、当該参照電流を参照電圧に変換してセンスアンプ150に出力するとともに、センスアンプ150は、入力されたセル電流を検知すると、当該セル電流に基づいて変化するセル電圧に変換し、この変換されたセル電圧とバイアス電位生成回路140から出力された参照電圧の差を増幅しつつ、その差を示す電圧、すなわち、そのレベルによって選択されたメモリセルMCのデータ値を示す電圧値を外部にデータ出力する。   Finally, when the bias potential generation circuit 140 detects the reference current, it converts the reference current into a reference voltage and outputs the reference voltage to the sense amplifier 150. When the sense amplifier 150 detects the input cell current, The cell voltage is changed based on the current, and the difference between the converted cell voltage and the reference voltage output from the bias potential generation circuit 140 is amplified, and the voltage indicating the difference, that is, the level is selected. The voltage value indicating the data value of the memory cell MC is output to the outside.

以上のように、本実施形態の半導体記憶装置Sは、アドレスデータに基づいて一のメモリセルMCが選択されると、メモリセルアレイ100と同一のマトリクス構造を有するダミーセルアレイ110において、選択されたメモリセルMCと同一の配列位置に属するダミーセルDCを選択することができるので、選択されたメモリセルMCに接続されたビット線B上に形成される寄生容量と参照電流が流れるダミーセルアレイ110上の経路、すなわち、ダミービット線DB上に形成される寄生容量を等しくすることができる。したがって、この半導体記憶装置Sは、複雑な回路構成を備えることなく、ノイズが印加されたとしてもビット線B電流と参照電流におけるノイズに基づく変化が等しくなり、各メモリセルMCに記憶されているデータ値を的確に読み出して出力することができる。   As described above, in the semiconductor memory device S of this embodiment, when one memory cell MC is selected based on the address data, the selected memory cell in the dummy cell array 110 having the same matrix structure as the memory cell array 100 is selected. Since a dummy cell DC belonging to the same arrangement position as the cell MC can be selected, a parasitic capacitor formed on the bit line B connected to the selected memory cell MC and a path on the dummy cell array 110 through which a reference current flows. That is, the parasitic capacitance formed on the dummy bit line DB can be made equal. Therefore, the semiconductor memory device S does not have a complicated circuit configuration, and even if noise is applied, the change based on the noise in the bit line B current and the reference current becomes equal and is stored in each memory cell MC. Data values can be read and output accurately.

また、本実施形態の半導体記憶装置Sにおいては、ダミーセルアレイ110の各ダミーセルDCには、他のダミーセルDCと同一の値が記憶されているので、何れのダミーセルDCが選択されたとしても常に同じ値に基づく参照電流を検知することができる。したがって、この半導体記憶装置Sは、セル電流を常に基準となる参照電流と比較することができるので、各メモリセルMCに記憶されているデータ値を的確に判定して出力することができる。   In the semiconductor memory device S of this embodiment, since the same value as that of the other dummy cells DC is stored in each dummy cell DC of the dummy cell array 110, it is always the same no matter which dummy cell DC is selected. A reference current based on the value can be detected. Therefore, since the semiconductor memory device S can always compare the cell current with the reference current as a reference, it can accurately determine and output the data value stored in each memory cell MC.

<第2実施形態>
次に、図5を用いて本発明に係る半導体記憶装置Sの第2実施形態について説明する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the semiconductor memory device S according to the present invention will be described with reference to FIG.

本実施形態の半導体記憶装置Sは、第1実施形態においてメモリセルアレイ100と同一のマトリクス状のセル構造を有するダミーセルアレイ110に代えて、メモリセルアレイ100の各ビット線Bの列と同一の列構造を有する単一の列から形成されるダミーセルアレイ110を有する点に特徴があり、その他の構成は、第1実施形態と同様の構成を有しており、同一の部材については同一の符号を付してその説明を省略する。   In the semiconductor memory device S of this embodiment, the same column structure as that of each bit line B of the memory cell array 100 is used instead of the dummy cell array 110 having the same matrix cell structure as the memory cell array 100 in the first embodiment. The other features are the same as those of the first embodiment, and the same members are denoted by the same reference numerals. Therefore, the description is omitted.

なお、図5は、第2実施形態における半導体記憶装置Sのメモリセルアレイ100及びダミーセルアレイ110の関係を説明するための図であり、メモリセルアレイ100及びダミーセルアレイ110の構成例を示す図である。ただし、この図5は、1つのセンスアンプ150に対応するメモリセルアレイ100について示した図であり、本実施形態においては、複数のセンスアンプ150を有しているため、図5に示すセンスアンプ150が複数設けられると共に、それらのセンスアンプ150に対応するダミーセルアレイ110が形成されている。   FIG. 5 is a diagram for explaining the relationship between the memory cell array 100 and the dummy cell array 110 of the semiconductor memory device S in the second embodiment, and is a diagram illustrating a configuration example of the memory cell array 100 and the dummy cell array 110. However, FIG. 5 is a diagram showing the memory cell array 100 corresponding to one sense amplifier 150. Since this embodiment has a plurality of sense amplifiers 150, the sense amplifier 150 shown in FIG. Are provided, and a dummy cell array 110 corresponding to the sense amplifiers 150 is formed.

本実施形態のダミーセルアレイ110は、上述したように、メモリセルアレイ100の各列と同一の列構造を有し、メモリセルアレイ100の列と同数のダミーセル(ダミーメモリセル)DCを有している。   As described above, the dummy cell array 110 according to the present embodiment has the same column structure as each column of the memory cell array 100 and includes the same number of dummy cells (dummy memory cells) DC as the columns of the memory cell array 100.

このダミーセルアレイ110においては、カラムアドレス出力に基づいて単一のダミービット線DBが選択されるようになっている。また、このダミーセルアレイ110においては、第1実施形態と同様に、メモリセルアレイ100の各メモリセルMCに接続されている各ワード線Wが各ダミーセルDCに接続されている。すなわち、このダミーセルアレイ110は、アドレスデータに基づいて、メモリセルアレイ100の各列における同一の行に配列されたダミーセルDCが選択されるように、カラムアドレス出力については、ダミービット線DBを切り換えるための切り換え動作が実行されるものの、常に単一のダミービット線DBが選択され、かつ、ロウアドレス出力に基づいてメモリセルアレイ100と同一のワード線Wが選択されるようになっている。そして、このダミーセルアレイ110は、選択されたダミーセルDCが有する予め定められたデータ値に基づいて参照電流をセンスアンプ150に出力するようになっている。   In this dummy cell array 110, a single dummy bit line DB is selected based on the column address output. In the dummy cell array 110, as in the first embodiment, each word line W connected to each memory cell MC of the memory cell array 100 is connected to each dummy cell DC. That is, the dummy cell array 110 switches the dummy bit line DB for column address output so that the dummy cells DC arranged in the same row in each column of the memory cell array 100 are selected based on the address data. However, the single dummy bit line DB is always selected, and the same word line W as the memory cell array 100 is selected based on the row address output. The dummy cell array 110 outputs a reference current to the sense amplifier 150 based on a predetermined data value of the selected dummy cell DC.

例えば、このダミーセルアレイ110は、図5に示すように、メモリセルアレイ100に連動してカラムアドレス出力毎に各カラムアドレスの出力に基づいて駆動するスイッチングトランジスタSTであって、何れも単一のダミービット線DBに接続されているスイッチングトランジスタSTと、単一のダミービット線DB及びワード線Wの各交点に設けられ、単一のダミービット線DBおよび何れか一のワード線Wに接続された複数のダミーセルDCと、を有している。   For example, the dummy cell array 110 is a switching transistor ST that is driven on the basis of the output of each column address for each column address output in conjunction with the memory cell array 100, as shown in FIG. The switching transistor ST connected to the bit line DB is provided at each intersection of the single dummy bit line DB and the word line W, and is connected to the single dummy bit line DB and any one word line W. And a plurality of dummy cells DC.

各スイッチングトランジスタSTは、N型のMOSのトランジスタであって、各ダミービット線DBの先頭、すなわち、単一のダミービット線DBにおける第1行のダミーセルDCとバイアス電位生成回路140の間に設けられるようになっており、各カラムアドレス出力に接続されているゲート端子と、センスアンプ150に接続されるドレイン端子と、第1行の単一のダミービット線DB上に設けられたダミーセルDCに接続されるソース端子とを有している。   Each switching transistor ST is an N-type MOS transistor, and is provided at the head of each dummy bit line DB, that is, between the dummy cell DC of the first row in the single dummy bit line DB and the bias potential generation circuit 140. A gate terminal connected to each column address output, a drain terminal connected to the sense amplifier 150, and a dummy cell DC provided on a single dummy bit line DB in the first row. And a source terminal to be connected.

各ダミーセルDCは、フローティングゲート構造を有するMOSトランジスタ20を有しており、このMOSトランジスタ20は、各ロウアドレス出力に各ワード線Wを介して接続されるコントロールゲート端子と、単一のダミービット線DBに接続されるドレイン端子と、グラントに接続されるソース端子と、を有している。また、この各MOSトランジスタ20は、第1実施形態と同様に、予めデータが書き込まれた状態、すなわち、データ値「1」を有している。   Each dummy cell DC has a MOS transistor 20 having a floating gate structure. This MOS transistor 20 has a control gate terminal connected to each row address output via each word line W, and a single dummy bit. A drain terminal connected to the line DB and a source terminal connected to the grant are included. Each MOS transistor 20 has a state in which data is written in advance, that is, a data value “1”, as in the first embodiment.

以上のように、本実施形態の半導体記憶装置Sは、アドレスデータに基づいて一のメモリセルMCが選択されると、メモリセルアレイ100の各列と同一の列構造であって単一の列から構成されるダミーセルアレイ110における同一の行に属するダミーセルDCを選択することができるので、ダミーセルアレイ110の構造を簡易にしつつ、選択されたメモリセルMCに接続されたビット線B上に形成される寄生容量と参照電流が流れるダミーセルアレイ110上の経路、すなわち、ダミービット線DBにおける寄生容量を等しくすることができる。したがって、この半導体記憶装置Sは、複雑な回路構成を備えることなく、ノイズが印加されたとしてもビット線B電流と参照電流におけるノイズに基づく変化が等しくなり、各メモリセルMCに記憶されているデータ値を的確に読み出して出力することができる。   As described above, the semiconductor memory device S according to the present embodiment has the same column structure as each column of the memory cell array 100 when a single memory cell MC is selected based on the address data. Since dummy cells DC belonging to the same row in the configured dummy cell array 110 can be selected, the dummy cell array 110 is formed on the bit line B connected to the selected memory cell MC while simplifying the structure. The parasitic capacitance and the path on the dummy cell array 110 through which the reference current flows, that is, the parasitic capacitance in the dummy bit line DB can be made equal. Therefore, the semiconductor memory device S does not have a complicated circuit configuration, and even if noise is applied, the change based on the noise in the bit line B current and the reference current becomes equal and is stored in each memory cell MC. Data values can be read and output accurately.

また、本実施形態の半導体記憶装置Sにおいては、第1実施形態と同様に、ダミーセルアレイ110の各ダミーセルDCには、他のダミーセルDCと同一の値が記憶されているので、何れのダミーセルDCが選択されたとしても常に同じ値に基づく参照電流を検知することができる。したがって、この半導体記憶装置Sは、セル電流を常に基準となる参照電流と的確に比較することができるとともに、各メモリセルMCに記憶されているデータ値を判定して出力することができる。   In the semiconductor memory device S of this embodiment, since each dummy cell DC of the dummy cell array 110 stores the same value as the other dummy cells DC, as in the first embodiment, any dummy cell DC is stored. Even if is selected, a reference current based on the same value can always be detected. Therefore, the semiconductor memory device S can always accurately compare the cell current with the reference current as a reference, and can determine and output the data value stored in each memory cell MC.

B … ビット線
S … 半導体記憶装置
T … 出力端子
W … ワード線
DB … ダミービット線
DC … ダミーセル
MC … メモリセル
ST … スイッチングトランジスタ
10、20 … MOSトランジスタ(フローティングゲート)
100 … メモリセルアレイ
110 … ダミーセルアレイ
120 … カラムアドレスデコーダ
130 … ロウアドレスデコーダ
140 … バイアス電位生成回路
141 … 第1PMOSトランジスタ
142 … 第2PMOSトランジスタ
143 … 第3PMOSトランジスタ
144 … 第4PMOSトランジスタ
145 … 第5PMOSトランジスタ
146 … 第6PMOSトランジスタ
150 … センスアンプ
151 … 第1NMOSトランジスタ
152 … 第2NMOSトランジスタ
153 … 第3NMOSトランジスタ
154 … 第4NMOSトランジスタ
155 … 第5NMOSトランジスタ
156 … 第6NMOSトランジスタ
157 … 第7NMOSトランジスタ
B ... Bit line S ... Semiconductor memory device T ... Output terminal W ... Word line DB ... Dummy bit line DC ... Dummy cell MC ... Memory cell ST ... Switching transistor 10, 20 ... MOS transistor (floating gate)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Memory cell array 110 ... Dummy cell array 120 ... Column address decoder 130 ... Row address decoder 140 ... Bias potential generation circuit 141 ... 1st PMOS transistor 142 ... 2nd PMOS transistor 143 ... 3rd PMOS transistor 144 ... 4th PMOS transistor 145 ... 5th PMOS transistor 146 ... sixth PMOS transistor 150 ... sense amplifier 151 ... first NMOS transistor 152 ... second NMOS transistor 153 ... third NMOS transistor 154 ... fourth NMOS transistor 155 ... fifth NMOS transistor 156 ... sixth NMOS transistor 157 ... seventh NMOS transistor

Claims (8)

複数のビット線と、複数のワード線と、前記複数のビット線及び前記複数のワード線のそれぞれの交点にマトリクス状に配設された複数のメモリセルと、を有するメモリセルアレイからデータを読み出して外部に出力する出力回路であって、
一のビット線及び一のワード線に接続された前記各メモリセルと同一の特性を有する複数のダミーセルから構成されるダミーセルアレイであって、前記メモリセルアレイの少なくとも一のビット線に基づいて形成されるメモリセルの列について同一のレイアウトを有するダミーセルアレイと、
所定の指示に基づいて一のメモリセルが選択されることによってビット線を流れるビット線電流を検知する第1検知手段と、
前記一のメモリセルの選択に連動して当該選択されたメモリセルに対応する一のダミーセルが選択されることによって前記ダミーセルアレイから出力される参照電流を検知する第2検知手段と、
前記検知されたビット線電流と前記検知された参照電流とに基づいて、前記選択されたメモリセルに記憶されているデータ値を判定する判定手段と、
前記判定手段によって判定されたデータ値を外部に出力する出力手段と、
を備えることを特徴とする出力回路。
Data is read from a memory cell array having a plurality of bit lines, a plurality of word lines, and a plurality of memory cells arranged in a matrix at each intersection of the plurality of bit lines and the plurality of word lines. An output circuit that outputs to the outside,
A dummy cell array composed of a plurality of dummy cells having the same characteristics as each of the memory cells connected to one bit line and one word line, and is formed based on at least one bit line of the memory cell array. A dummy cell array having the same layout for the memory cell columns;
First detection means for detecting a bit line current flowing through the bit line when one memory cell is selected based on a predetermined instruction;
Second detection means for detecting a reference current output from the dummy cell array by selecting one dummy cell corresponding to the selected memory cell in conjunction with the selection of the one memory cell;
Determining means for determining a data value stored in the selected memory cell based on the detected bit line current and the detected reference current;
Output means for outputting the data value determined by the determination means to the outside;
An output circuit comprising:
請求項1に記載の出力回路において、
前記ダミーセルアレイが、前記ワード線に基づいて形成される行と前記ビット線に基づいて形成される列とによって形成される前記メモリセルアレイのマトリクス構造と同一のマトリクス構造を有し、
前記一のメモリセルが選択されたときに、当該選択されたメモリセルと同一の配列位置に属する一のダミーセルが選択されることを特徴とする出力回路。
The output circuit according to claim 1,
The dummy cell array has the same matrix structure as the matrix structure of the memory cell array formed by rows formed based on the word lines and columns formed based on the bit lines;
An output circuit, wherein when one memory cell is selected, one dummy cell belonging to the same arrangement position as the selected memory cell is selected.
請求項1に記載の出力回路において、
前記ダミーセルアレイが、前記ビット線に基づいて形成される前記メモリセルアレイの各ビット線の列と同一の列構造を有する単一の列から形成され、
前記一のメモリセルが選択されたときに、当該選択されたメモリセルと同一の行に属する一のダミーセルが選択されることを特徴とする出力回路。
The output circuit according to claim 1,
The dummy cell array is formed from a single column having the same column structure as each bit line column of the memory cell array formed based on the bit lines,
An output circuit, wherein when one memory cell is selected, one dummy cell belonging to the same row as the selected memory cell is selected.
請求項3に記載の出力回路において、
一のメモリセルが選択される際に前記メモリセルアレイの複数のビット線の中から当該メモリセルが属するビット線を選択するための複数の第1切り換えスイッチを有するメモリセル用列選択手段と、
前記第1切り換えスイッチと同一の特性を有し、前記第1切り換えスイッチと同数の第2切り換えスイッチを備えるダミーセル用列選択手段であって、前記メモリセル用列選択手段と同一の構造を有し、前記ダミーセルアレイに接続されるダミーセル用列選択手段と、
を更に備え、
前記ダミーセル用列選択手段が、前記一のメモリセルが選択される際に当該一のメモリセルが属する一のビット線の列を選択するための第1切り換えスイッチに対応する第2切り換えスイッチを駆動し、
前記各第2切り換えスイッチには、前記単一の列を有する前記ダミーセルアレイが接続されていることを特徴とする出力回路。
The output circuit according to claim 3.
A memory cell column selecting unit having a plurality of first changeover switches for selecting a bit line to which the memory cell belongs from among a plurality of bit lines of the memory cell array when one memory cell is selected;
Dummy cell column selection means having the same characteristics as the first changeover switch and having the same number of second changeover switches as the first changeover switch, and having the same structure as the memory cell column selection means. Column selection means for dummy cells connected to the dummy cell array;
Further comprising
The dummy cell column selecting means drives a second changeover switch corresponding to a first changeover switch for selecting a column of one bit line to which the one memory cell belongs when the one memory cell is selected. And
The output circuit, wherein each of the second changeover switches is connected to the dummy cell array having the single column.
請求項1乃至4の何れか一項に記載の出力回路において、
前記ダミーセルアレイの各ダミーセルには、他のダミーセルと同一の値が記憶されていることを特徴とする出力回路。
The output circuit according to any one of claims 1 to 4,
Each dummy cell of the dummy cell array stores the same value as other dummy cells.
複数のビット線と、複数のワード線と、前記複数のビット線及び前記複数のワード線のそれぞれの交点にマトリクス状に配設された複数のメモリセルと、を有するメモリセルアレイと、
一のビット線及び一のワード線に接続された前記各メモリセルと同一の特性を有する複数のダミーセルから構成されるダミーセルアレイであって、前記メモリセルアレイの少なくとも一のビット線に基づいて形成されるメモリセルの列について同一のレイアウトを有するダミーセルアレイと、
所定の指示に基づいて一のメモリセルが選択されることによってビット線を流れるビット線電流を検知する第1検知手段と、
前記一のメモリセルの選択に連動して当該選択されたメモリセルに対応する一のダミーセルが選択されることによって前記ダミーセルアレイから出力される参照電流を検知する第2検知手段と、
前記検知されたビット線電流と前記検知された参照電流と、に基づいて、前記選択されたメモリセルに記憶されているデータ値を判定する判定手段と、
前記判定手段によって判定されたデータ値を外部に出力する出力手段と、
を備えることを特徴とする半導体記憶装置。
A memory cell array having a plurality of bit lines, a plurality of word lines, and a plurality of memory cells arranged in a matrix at intersections of the plurality of bit lines and the plurality of word lines;
A dummy cell array composed of a plurality of dummy cells having the same characteristics as each of the memory cells connected to one bit line and one word line, and is formed based on at least one bit line of the memory cell array. A dummy cell array having the same layout for the memory cell columns;
First detection means for detecting a bit line current flowing through the bit line when one memory cell is selected based on a predetermined instruction;
Second detection means for detecting a reference current output from the dummy cell array by selecting one dummy cell corresponding to the selected memory cell in conjunction with the selection of the one memory cell;
Determining means for determining a data value stored in the selected memory cell based on the detected bit line current and the detected reference current;
Output means for outputting the data value determined by the determination means to the outside;
A semiconductor memory device comprising:
請求項6に記載の半導体記憶装置において、
複数の前記メモリセルアレイを備えるとともに、各メモリセルアレイと同一の構造を有し、単一の前記ダミーセルアレイを備えることを特徴とする半導体記憶装置。
The semiconductor memory device according to claim 6.
A semiconductor memory device comprising a plurality of the memory cell arrays, having the same structure as each memory cell array, and comprising a single dummy cell array.
複数のビット線と、複数のワード線と、前記複数のビット線及び前記複数のワード線のそれぞれの交点にマトリクス状に配設された複数のメモリセルと、を有するメモリセルアレイと、一のビット線及び一のワード線に接続された前記各メモリセルと同一の特性を有する複数のダミーセルから構成されるダミーセルアレイであって、前記メモリセルアレイの少なくとも一のビット線に基づいて形成されるメモリセルの列について同一のレイアウトを有するダミーセルアレイと、を有する半導体記憶装置における前記メモリセルに記憶されたデータ値を読み出すデータの読み出し方法であって、
所定の指示に基づいて一のメモリセルが選択される第1選択工程と、
前記一のメモリセルの選択に連動して当該選択されたメモリセルに対応する一のダミーセルが選択される第2選択工程と、
前記一のメモリセルが選択されることによって前記メモリセルアレイから出力される前記ビット線を流れるビット線電流と、前記一のダミーセルが選択されることによって前記ダミーセルアレイから出力される参照電流と、に基づいて、前記選択されたメモリセルに記憶されているデータ値を判定する判定工程と、
前記判定手段によって判定されたデータ値を外部に出力する出力工程と、
を含むことを特徴とするデータの読み出し方法。
A memory cell array having a plurality of bit lines, a plurality of word lines, and a plurality of memory cells arranged in a matrix at intersections of the plurality of bit lines and the plurality of word lines, and one bit A dummy cell array composed of a plurality of dummy cells having the same characteristics as each of the memory cells connected to a line and one word line, the memory cell being formed based on at least one bit line of the memory cell array A data reading method for reading a data value stored in the memory cell in a semiconductor memory device having a dummy cell array having the same layout for
A first selection step in which one memory cell is selected based on a predetermined instruction;
A second selection step in which one dummy cell corresponding to the selected memory cell is selected in conjunction with the selection of the one memory cell;
A bit line current flowing through the bit line output from the memory cell array when the one memory cell is selected and a reference current output from the dummy cell array when the one dummy cell is selected. A determination step of determining a data value stored in the selected memory cell based on:
An output step of outputting the data value determined by the determination means to the outside;
A method for reading data, comprising:
JP2009243865A 2009-10-22 2009-10-22 Output circuit, semiconductor memory device and data reading method Pending JP2011090744A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009243865A JP2011090744A (en) 2009-10-22 2009-10-22 Output circuit, semiconductor memory device and data reading method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009243865A JP2011090744A (en) 2009-10-22 2009-10-22 Output circuit, semiconductor memory device and data reading method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011090744A true JP2011090744A (en) 2011-05-06

Family

ID=44108865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009243865A Pending JP2011090744A (en) 2009-10-22 2009-10-22 Output circuit, semiconductor memory device and data reading method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011090744A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110383382A (en) * 2017-03-09 2019-10-25 索尼半导体解决方案公司 Control circuit, semiconductor memory system, information processing unit and control method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0464997A (en) * 1990-07-05 1992-02-28 Yamaha Corp Sense amplifier
JPH0660676A (en) * 1992-08-13 1994-03-04 Nippondenso Co Ltd Semiconductor storage
JP2001143487A (en) * 1999-11-15 2001-05-25 Nec Corp Semiconductor memory

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0464997A (en) * 1990-07-05 1992-02-28 Yamaha Corp Sense amplifier
JPH0660676A (en) * 1992-08-13 1994-03-04 Nippondenso Co Ltd Semiconductor storage
JP2001143487A (en) * 1999-11-15 2001-05-25 Nec Corp Semiconductor memory

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110383382A (en) * 2017-03-09 2019-10-25 索尼半导体解决方案公司 Control circuit, semiconductor memory system, information processing unit and control method
CN110383382B (en) * 2017-03-09 2023-11-03 索尼半导体解决方案公司 Control circuit, semiconductor memory device, information processing device, and control method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5067650B2 (en) Semiconductor memory device
JP5178182B2 (en) Semiconductor memory device
JP4771710B2 (en) Method and apparatus for detecting a differential current mode of a memory
US8315119B2 (en) Sense amplifier scheme for low voltage SRAM and register files
US20090039462A1 (en) Efuse devices and efuse arrays thereof and efuse blowing methods
JP2007529081A5 (en)
JP2007179664A (en) Ferroelectric memory device
KR20070049266A (en) Memory core capable of writing a full data pattern to edge sub arrays, semiconductor memory device having the same, and method for testing edge sub arrays
KR102465101B1 (en) Method and system to balance ground bounce
JP5415672B2 (en) Semiconductor device
JP5278971B2 (en) SRAM device
JP4779487B2 (en) Magnetic memory device
JP2009140558A (en) Semiconductor storage
JP2009116994A (en) Semiconductor storage device
JP2011090744A (en) Output circuit, semiconductor memory device and data reading method
JP2007058957A (en) Semiconductor storage device
US9053817B2 (en) Amplifier
JP4568084B2 (en) Semiconductor memory device
JP5291593B2 (en) Semiconductor memory device
US7719912B2 (en) Semiconductor memory device for sensing voltages of bit lines in high speed
JP2013222474A (en) Nonvolatile memory circuit, semiconductor device, and read method
JP5590510B2 (en) Semiconductor memory device
JP5143179B2 (en) Semiconductor memory device
JP2012089191A (en) Semiconductor memory device
TW201735022A (en) Memory array structure

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120910

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130411

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130423

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20130813