JP4040772B2 - 異なるワードライン電圧を発生する回路を備えた半導体メモリ装置 - Google Patents
異なるワードライン電圧を発生する回路を備えた半導体メモリ装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4040772B2 JP4040772B2 JP33478798A JP33478798A JP4040772B2 JP 4040772 B2 JP4040772 B2 JP 4040772B2 JP 33478798 A JP33478798 A JP 33478798A JP 33478798 A JP33478798 A JP 33478798A JP 4040772 B2 JP4040772 B2 JP 4040772B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- word line
- voltage
- dummy cell
- gate
- cell
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C16/00—Erasable programmable read-only memories
- G11C16/02—Erasable programmable read-only memories electrically programmable
- G11C16/06—Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
- G11C16/30—Power supply circuits
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/56—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using storage elements with more than two stable states represented by steps, e.g. of voltage, current, phase, frequency
- G11C11/5621—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using storage elements with more than two stable states represented by steps, e.g. of voltage, current, phase, frequency using charge storage in a floating gate
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C16/00—Erasable programmable read-only memories
- G11C16/02—Erasable programmable read-only memories electrically programmable
- G11C16/06—Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
- G11C16/08—Address circuits; Decoders; Word-line control circuits
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C8/00—Arrangements for selecting an address in a digital store
- G11C8/14—Word line organisation; Word line lay-out
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Read Only Memory (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体メモリ装置に関するものであり、より詳しくはマルチ−ビットデータを貯蔵する半導体メモリ装置で使用するためのワードライン電圧発生回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば、読み出し専用メモリ(read−only memory)(以後、ROMと称する)のメモリセルアレーは、複数の行と複数の列で配列された複数のメモリセルを含む。複数のワードラインは、メモリセルの行に沿って伸長し、複数のビットラインは、メモリセルの列に沿って伸長する。各メモリセルは、対応するワードラインに連結されたゲート、接地されたソース、そして対応するビットラインに連結されたドレーンを有する。アドレスされた(又は選択された)メモリセルからデータを読み出しするためには、アドレスされたメモリセルに連結されたビットラインが選択され、アドレスされたメモリセルに連結されたワードラインがワードライン電圧で設定される。
【0003】
一般的に、1−ビットデータを貯蔵するメモリセルは、1つのトランジスタを有する。トランジスタのスレショルド電圧は、メモリセルがデータを貯蔵するように、高又は低レベル(high or low level)で設定される。しかし、メモリセルは、1回に1ビットのデータを貯蔵する。多くの量のデータを貯蔵するため、メモリセルアレーは、貯蔵されるデータの量に比例してもっと多くのメモリセルを有さなければならないし、これはチップサイズを不可避に増加させる原因になる。
【0004】
チップサイズの増加なしに、多くの量のデータを貯蔵するメモリデバイスを製造するため、最近、2ビットのデータを1つのメモリセルに貯蔵することが提案されてきた。そのようなメモリセルは、“マルチ−レベルメモリ”又は“マルチ−ビットメモリ”と呼ばれる。いろいろな種類のマルチ−レベルメモリが提供される。1つのタイプにおいて、各メモリセルトランジスタのゲート長さ、又はゲート幅のメモリセルが選択されるとき、流れる電流が多様な値で設定されるように変化する。他のタイプにおいて、MOSトランジスタのスレショルド電圧が多様な値に変化されるように、各メモリセルのMOSトランジスタに注入される不純物イオンの量が変化される。マルチ−レベルメモリ装置の各メモリセルは、2又はそれより多くの状態で設定されるとき、2又はそれより多くのビットが貯蔵できる。その故、マルチ−レベルメモリ装置の貯蔵能力が増加する。
【0005】
図1は、1つのメモリセルが2−ビットのデータを貯蔵する場合、マルチ−レベルデータ状態によるワードライン電圧とスレショルド電圧分布との関系を示す。マルチ−ビットROMの各メモリセルは、4つの異なるスレショルド電圧Vth1−Vth4のうち、1つを有する。スレショルド電圧Vth1−Vth4は、Vth1<Vth2<Vth3<Vth4の関係を有する。スレショルド電圧Vth1を有するメモリセルは、メモリセルM00に判別され、スレショルド電圧Vth2を有するメモリセルは、メモリセルM01に判別され、スレショルド電圧Vth3を有するメモリセルは、メモリセルM10に判別され、スレショルド電圧Vth4を有するメモリセルは、メモリセルM11に判別されるはずである。メモリセルM00、M01、M10、そしてM11が“00”、“01”、“10”、そして“11”を、各々貯蔵すると仮定してみる。
【0006】
図2は、データ読み出し動作の間、ワードラインに印加される電圧変化を示す図面である。図1及び図2を参照して、2ビットのデータを貯蔵するメモリセルのデータ読み出し動作が、以下説明される。
【0007】
まず、2−ビットデータを貯蔵する選択されたメモリセルに連結されたワードラインは、第1ワードライン電圧WL0に駆動され、その次に選択されたメモリセルを通して電流が流れるかの可否が、図3の感知増幅器回路17によって判別される。その次に、第1ワードライン電圧WL0より高い第2ワードライン電圧WL1が選択されたメモリセルに関連されたワードラインに印加された後、セル電流がメモリセルを通して流れるかの可否がそれによって判別される。最後に、第1及び第2ワードライン電圧WL0及びWL1より高い第3ワードライン電圧WL2がワードラインに印加され、その次にセル電流がメモリセルを通して流れるかの可否が判別される。
【0008】
前述のように、メモリセルが2−ビットデータ(即ち、“00”、“01”、“10”、そして“11”のうち、1つ)を貯蔵する場合において、異なるワードライン電圧WL0、WL1、そしてWL2を利用して3回のセンシング動作が順次的に行われ、その次にそのようにセンシングされた結果が論理的に組み合わせ、その結果データ読み出し動作が完了する。データ読み出し動作の間、図2に図示されるように、そのような他のレベルを有するワードライン電圧が要求されるレベルに正確に制御されることがマルチ−ビットデータを貯蔵するメモリデバイスで、非常に重要である。マルチ−ビットデータを貯蔵する従来半導体メモリ装置1でワードライン電圧を制御するスキムが図3に図示されている。
【0009】
図3を参照すると、半導体メモリ装置1は、図面には、図示されないが、複数のワードライン、複数のビットライン、ワードラインとビットラインの交差点に配列され、各々2、又はそれより多くのビットデータを貯蔵する複数のメモリセルで構成されるメモリセルアレー10とを含む。ワードラインのうち、1つはアドレスAiによって行プリデコーダ回路11及びブロックデコーダ回路12によって選択され、ワードライン電圧発生回路13は、電圧VPを発生し、データ読み出し動作の間、回路11及び12を通して電圧VPを選択されたワードラインに供給する。
【0010】
電圧VPは、図2に図示されるように他の電圧レベルWL0、WL1、そしてWL2を有する。装置1が低い電源電圧下で、動作するとき、ワードライン電圧発生回路13は、電源電圧としてワードライン電圧源14からの電圧VCC、又は電圧VCCより高電圧VPPを受けて、電圧源14は、高電圧発生器であり、その次にワードライン電圧VPとして他の電圧を発生する。選択されたメモリセルに連結されたビットラインは、列デコーダ回路15及び列パスゲート回路16を通して選択され、その次に感知増幅器回路17は、セル電流が選択されたビットラインに連結されたメモリセルを通して流れるかの可否を判別する。
【0011】
従来技術による図3の半導体メモリ装置1で、使用するためのワードライン電圧回路13は、図4に詳細に図示されている。ワードライン電圧発生回路13は、“APPARATUS and METHOD FOR READING MULTI−BIT DATA STORED IN A SEMICONDUCTOR MEMORY”という題目にU.S.A.Pat.公報第5457650号に掲載された。
【0012】
図4に図示されたように、ワードライン電圧発生回路13は、3つのダミーセルM01、M10、そしてM11を有し、各々がNMOSトランジスタを含む。ダミーセルM01、M10、そしてM1は、各々のスレショルド電圧Vth2、Vth3、そしてVth4を有する。ダミーセルM01、M10、そしてM11は、接地されたソース及びドレーン、そして抵抗RM11、RM22及びRM33を通してPMOSトランジスタ47に連結されたゲートを有する。
【0013】
トランジスタ47は、信号CEBを受けるように連結されたゲート及び図3のワードライン電圧原14からの電源電圧VCC/VPPに連結されたソースを有する。ダミーセルM01、M10、そしてM11のドレーンは、各々NMOSトランジスタ41、42、そして43のゲートに連結される。トランジスタ41、42、そして43のソースは、抵抗RM44を通して接地される。
【0014】
トランジスタ41、42、そして43のドレーンはPMOSトランジスタ44、45、そして46のドレーンに各々連結される。トランジスタ44、45、そして46は、信号NO_ACT1、NO_ACT2、そしてNO_ACT3を受けるように連結されたゲートを有し、それらのソースは、電源電圧VCC/VPPに連結される。出力電圧VPは、トランジスタ41、42、そして43のソースが抵抗RM44に連結されたノードから印加される。
【0015】
抵抗RM11、RM22、そしてRM33は、大きい抵抗値を有する。トランジスタ41、42、そして43は、ほとんど0Vに近いスレショルド電圧を有する増加型トランジスタ(enhancement−type transistors)である。PMOSトランジスタ47のゲートに供給される信号CEBが低レベルであるとき、ノード4Bの電圧は、2つの理由のため殆どスレショルド電圧Vth2である。
【0016】
第一、抵抗RM11が大きい抵抗値を有するため、電流がダミーセルM01を通してほとんど流れない。第二、ダミーセルM01のゲート及びドレーンが互いに連結されているため、ノード4Bの電圧がダミーセルM01のスレショルド電圧Vth2以上に増加するとき、急に電流がダミーセルM01に流れる。電源電圧が変わるとき、ノード4Bの電圧、又はVth2である。これはノード4Bの電圧がVth2以上に増加するとき、ダミーセルM01を通して流れる電流のためである。
【0017】
類似な理由のため、ノード4Cの電圧がダミーセルM10のスレショルド電圧Vth3と同一であり、ノード4Dの電圧がダミーセルM11のスレショルド電圧Vth4と同一である。トランジスタ41、42、そして43は、前述したように0Vと殆ど同一のスレショルド電圧を有する増加型トランジスタであり、抵抗RM44は、大きい値を有する。それ故、出力電圧VPは、信号NO_ACT1が低レベルであるとき、Vth2(ノード4Bの電圧と殆ど同一)、信号NO_ACT2が低レベルであるとき、Vth3(ノード4Cの電圧と殆ど同一)、そして信号NO_ACT3が低レベルであるとき、Vth4(ノード4Dの電圧と殆ど同一)である。
【0018】
ワードライン電圧発生回路13の出力電圧VPは、行プリデコーダ回路11に印加される。それ故、ワードライン電圧は、信号NO_ACT1が低レベルであるとき、Vth2であり、ワードライン電圧は、信号NO_ACT2が低レベルであるとき、Vth3であり、ワードライン電圧は、信号NO_ACT3が低レベルであるとき、Vth4である。
【0019】
従来技術による、前述されたワードライン電圧発生回路13は、出力電圧VPがもっと高める場合、出力電圧VPがそのように増加されたレベルほど、抵抗RM44を通して、より低めるように設計された。反面、出力電圧VPが要求されるワードライン電圧より低める場合、出力電圧VPが増加されうようにことが不可能である。これはダミーセルM01、M10、そしてM11のスレショルド電圧Vth2、Vth3、そしてVth4とトランジスタ41、42、そして43のシュレショルド電圧が固定されたためである。その上に、トランジスタ41、42、そして43のスレショルド電圧が工程変化のため変わるとき、出力電圧VP、即ちワードライン電圧は、もっと変化するはずである。
【0020】
NMOSトランジスタ41、42、そして43のソース電圧が変化すると、それのスレショルド電圧は、この分野でよく知られたボーディ効果によって変わる。ソース電圧が各センシング動作で違うため、各トランジスタ41、42、そして43のスレルド電圧変化量も違う。このため、選択されたメモリセルのゲート−ソース電圧Vgsが各センシング区間で違う。それ故、選択されたメモリセルを通して流れるセル電流は、各センシング有漢で違い、その結果選択されたメモリセルのセンシングマージンが減少するはずである。即ち、データ読み出し動作の信頼性がより悪化され、最悪の場合、データ読み出し動作が失敗する。それ故、各メモリセルのゲート−ソース電圧を一定に維持させる半導体メモリ装置のワードライン電圧発生回路が要求される。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、1つのメモリセルにマルチ−ビットデータを貯蔵する、向上した信頼性を有する半導体メモリ装置を提供することである。
【0022】
本発明の他の目的は、工程変化に関係なしに、メモリセルのゲート−ソース電圧が一定に維持できるワードライン電圧発生回路を備えたマルチ−ビット半導体メモリ装置を提供することである。
【0023】
【課題を解決するための手段】
上述のような目的を達成するための本発明の1特徴によると、本発明の半導体メモリ装置は、複数のスレショルド電圧のうち、1つのスレショルド電圧を有し、マルチ−ビットデータを貯蔵する少なくとも1つのメモリセル、メモリセルに連結された少なくとも1つのワードライン、そしてデータ読み出し動作の間、メモリセルからデータが読み出されるとき、ワードラインに印加される異なるワードライン電圧を順次的に発生するワードライン電圧発生回路とを含む。
【0024】
このような半導体メモリ装置によると、異なるワードライン電圧はメモリセルのスレショルド電圧、又は異なるワードライン電圧が変化するとき、メモリセルのゲート−ソース電圧が一定に維持されるようにワードライン電圧発生回路によって自動的に調整される。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態が参照図面に基づいて、詳細に説明される。
【0026】
図5は、本発明の望ましい第1実施形態によるマルチ−ビットデータを貯蔵する半導体メモリ装置1で、使用するためのワードライン電圧発生回路13−1を示す回路図である。第1実施形態において、回路13−1が図3の半導体メモリ装置1に具現されることは、この分野に通常的な知識を持っている者には自明のため、他の構成要素の説明は省略する。図5に図示されるように、ワードライン電圧発生回路13−1は、電源電圧が変化しても、又はメモリセルが設計された特性と他の特性を有してもデータを読み出すための最適のワードライン電圧VPを発生するため、スレショルド電圧Vth1、Vth2、そしてVth3を有する3つのダミーセルM00、M01、そしてM10を使用する。
【0027】
図5に関連して、回路13−1は、リファレンス電圧発生器62及び第1乃至第3ワードライン電圧発生器100a、100b、そして100cを含む。リファレンス電圧発生器62は電源電圧変化に関係なしに一定のレベル、例えば、2Vのリファレンス電圧Vrefを発生し、リファレンス電圧Vrefを第1乃至第3ワードライン電圧発生器100a、100b、そして100cに供給する。第1乃至第3ワードライン電圧発生器100a、100b、そして100cは、電圧VP、即ちワードライン電圧を出力するためのノードND1に連結される。
【0028】
発生器100a、100b、そして100c、各々は電源電圧として、図3のワードライン電圧原14からの電圧VCC/VPPを受ける。その上に、ノードND1はデータ読み出し動作前後に信号STGによってスイッチオン/オフされるNMOSトランジスタ59を通して放電される。第1ワードライン電圧発生器100aは、第1センシング動作が行われるとき、図2の第1ワードライン電圧WL0レベルの電圧VPを発生し、第2ワードライン電圧発生器100bは、第2センシング動作が行われるとき、図2の第2ワードライン電圧WL1レベルの電圧VPを発生し、第3ワードライン電圧発生器100cは、第3センシング動作が行われるとき、図2の第3ワードライン電圧WL2レベルの電圧VPを発生する。
【0029】
第1ワードライン電圧発生器100aは、検出回路110a、ダミーセルM00、PMOSトランジスタ54、NMOSトランジスタ58及びキャパシタ60で構成される。検出回路110aは、3つのPMOSトランジスタ51、52、そして53、2つのNMOSトランジスタ56及び57からなる。PMOSトランジスタ51及び53は、電流ミラー回路として機能する。ゲートが信号NO_ACT1を受けるPMOSトランジスタ51は、図3の電圧源14からの電圧VCC/VPPを受ける1電流電極とノード5Cに連結された別の電流電極を有する。
【0030】
信号NO_ACT1は第1センシング動作が行われる区間の間、高レベルに活性化される。PMOSトランジスタ52は、電圧VCC/VPPとノード5Cの間に形成される電流通路及びノード5C、即ちドレーンに連結されたゲートを有する。ゲートがノード5Cに連結されたPMOSトランジスタ53は、電圧VCC/VPPとノードND1との間に形成された電流通路を有する。電流通路がノード5Cと接地との間に直列に形成されるNMOSトランジスタ56及び57は、各々ノード5Aに連結され、信号NO_ACT1を受けるゲートを有する。
【0031】
ダミーセルM00は、スレショルド電圧Vth1を有するように設定され、キャパシタ60の一端に連結されたゲートを有する。セルM00の1電流電極は接地され、セルM00の別の電流電極は、ゲートが接地されたPMOSトランジスタ54を通してリファレンス電圧発生器62に連結される。キャパシタ60の他端は、ノードND1に連結される。ゲートが信号STGを供給されるNMOSトランジスタ58は、ノード5B、即ちダミーセルM00のゲートと接地との間に形成される電流通路を有する。
【0032】
第1実施形態において、PMOSトランジスタ54の電流駆動能力は、ダミーセルM00の電流駆動能力より小さい。即ちPMOSトランジスタ54は、ノード5Aをプリチャージするトランジスタとして機能する。信号STGは、データ読み出し動作が行われる前後に高レベルに活性化され、信号NO_ACT1は、第1センシング動作(又は区間)を示す。
【0033】
第2及び第3ワードライン電圧発生器100b及び100cにおいて、第1ワードライン電圧発生器100aのそれと同一の構成要素は、同一の参照番号に併記される。便宜上、そのような構成要素に対する説明は、反復しない。第2ワードライン電圧発生器100bは、ダミーセルM01がダミーセルM00のスレショルド電圧より高いスレショルド電圧Vth2を有するという点が第1ワードライン電圧発生器100aとは異なる。
【0034】
それ故、信号NO_ACT2が活性化されるとき、即ち第2センシング区間の間に、電圧VPPは、第1センシング区間よりもっと高まる。そして、第3ワードライン電圧発生器100cは、ダミーセルM10がダミーセルM00及びM01のスレショルド電圧より高いスレショルド電圧Vth3を有するという点が第1及び第2ワードライン電圧発生器100a及び100bとは異なる。それ故、信号NO_ACT3が活性化されるとき、即ち第3センシング区間の間に、電圧VPPは、第2センシング区間よりもっと高まる。
【0035】
図6は、本発明の望ましい第1実施形態によるワードライン電圧発生回路13−1の動作を説明するためのタイミング図である。ワードライン電圧発生回路13−1の動作が図5及び図6に基づいて、以下説明される。
【0036】
電圧VP、即ち選択されたメモリセルに供給されるワードライン電圧がワードライン電圧発生回路13−1から発生されない時、図6に図示されたように、信号STGは、高レベルの状態であり、信号NO_ACT1、NO_ACT2、そしてNO_ACT3は、低レベルの状態にある。これは、トランジスタ51及び56を導電させ、トランジスタ57を導電させないし、その結果ノード5Cは、PMOSトランジスタ51を通して電圧VCC/VPPまで充電される。
【0037】
結果的に、PMOSトランジスタ53の電流通路が発生しない。この時、ダミーセルM00、M01、そしてM10のゲートは信号STGによってスイッチオンされたNMOSトランジスタ58を通して低レベル、即ち0Vに初期化される。第1実施形態において、データ読み出し動作が行われない時、ワードライン電圧発生器100a、100b、そして100cによって消耗される電流はなく、これはトランジスタ57の電流通路が形成されないためである。
【0038】
データ読み出し動作が始まると、図6に図示されたように、信号STGは、高レベルから低レベルになり、信号NO_ACT1は高レベルになる。これと同時に、信号NO_ACT2及びNO_ACT3は続いて低レベルで維持される。これは第1ワードライン電圧発生器100aを活性化させ、第2及び第3ワードライン電圧発生器100b及び100cを非活性化させる。第1ワードライン電圧発生器100aのPMOSトランジスタ51は非活性化され、第1ワードライン電圧発生器のNMOSトランジスタ57は、活性化された信号NO_ACT1によって活性化され、その結果ノード5Cは、NMOSトランジスタ56及び57を通して放電される。
【0039】
PMOSトランジスタ53のゲート電位が接地電圧になるとき、ノードND1の電位は要求されるワードライン電圧に少しずつ増加する。ノードND1電位が増加することによってダミーセルM00のゲート電位もブースティングキャパシタ60によって高める。即ち、ゲートキャパシタンスとキャパシタ60キャパシタンスとの間のカップリング比率に比例する電圧VgがダミーセルM00のゲートに印加される。そのように高まった電圧Vgは、次のように表現される。
【0040】
【数1】
【0041】
ここで、記号Ccapは、キャパシタ60のキャパシタンスを示し、記号CcelはダミーセルM00のゲートキャパシタンスを示す。
【0042】
ノードND1電位が続いて高まることによって、ダミーセルM00のゲート電圧Vgは、ダミーセルM00のスレショルド電圧Vth1になり、その結果ダミーセルM00がターン−オンする。リファレンス電圧Vrefを有するノード5AはダミーセルM00を通してNMOSトランジスタ56のスレショルド電圧以下まで放電され、これはNMOSトランジスタ56をターン−オフさせる。ノード5CはVCC/VPP−Vtp(Vtpは、トランジスタ52のスレショルド電圧)の電圧になり、その次にPMOSトランジスタ53がターン−オフされる。
【0043】
即ち、検出回路110aは、ダミーセルM00を通して電流が流れるか、否かを検出し、その次に検出結果によって電流をノードND1に供給する。結果的に電圧VP、即ちワードライン電圧WL0は、Vth1+Voffsetの電圧に設定される。電圧Voffsetは、メモリセルのゲート−ソース電圧Vgsとしてセンシングマージンを意味する。電圧Voffsetはカップリング比率によって決定され、一定に維持される。
【0044】
続いて、信号NO_ACT1が低レベルに非活性化される反面、信号NO_ACT2は、図6に図示されたように高レベルに活性化される。第2及び第3ワードライン電圧発生器100b及び100cは、Vth2+Voffset及びVth3+Voffsetの電圧を発生する。説明の重複を避けるため、発生器100b及び100cの動作説明は省略する。3回のセンシング動作が完了した後、信号STGは、低レベルから高レベルになる。これはノードND1が接地電圧0Vになるようにし、その結果ワードライン電圧発生回路13−1は非活性化される。
【0045】
第1実施形態において、各ワードライン電圧発生器100a、100b、そして100cには、各々スレショルド電圧Vth1、Vth2、そしてVth3で設定されたダミーセルM00、M01、そしてM10が提供される。このため、メモリセルのスレショルド電圧が工程変化のため変化しても、ダミーセルのスレショルド電圧も同一に変化される。特に電圧VP、即ちワ−ドライン電圧がVth1/2/3+Voffset)の電圧で維持されなければならない。これはメモリセルのゲート−ソース電圧Vgsが各センシング動作の間、電圧Voffsetで固定されることを意味する(セル電流がメモリセルを通して一定に流れることを意味する)。それ故、データ読み出し動作を信頼性を持って行うことができる。
【0046】
しかも、第1実施形態において、第1乃至第3ワードライン電圧発生器100a、100b、そして100c内のキャパシタ60のキャパシタンスは、センシングマージンが各センシング動作の間、互いに同一であるように設定される。しかし、キャパシタ60の値を異なって設定することによって、各センシング動作でセンシングマージンが異なって設定されることは、この分野に通常的な知識を持っている者に自明である。
【0047】
図7は、本発明の望ましい第2実施形態による図3の半導体メモリ装置1で使用するためのワードライン電圧発生回路13−2の回路図である。図7で、図5の構成要素と同一の構成要素は同一の参照番号で併記される。
【0048】
図7に図示されるように、ワードライン電圧発生回路13−2は、リファレンス電圧発生器62及び電圧VP、即ちワードライン電圧を出力するためのノードND2に共通に連結された3つのワードライン電圧発生器120a、120b、そして120cで構成される。第2実施形態は、図5のカップリングキャパシタ60が除去されたという点で、そして各発生器120a、120b、そして120cのPMOSトランジスタ61がプリチャージトランジスタの代わりに抵抗素子として機能するという点で第1実施形態とは違う。図5の回路13−1と同じように、ワードライン電圧発生回路13−2も図6のタイミング図によって動作する。
【0049】
電圧VP、即ち選択されたメモリセルに供給されるワードライン電圧がワードライン電圧発生回路13−2で発生しない時、図6に図示されるように、信号STGは高レベルの状態であり、信号NO_ACT1、NO_ACT2、そしてNO_ACT3は低レベルの状態にある。これはトランジスタ51及び56を導電させ、トランジスタ57を導電させない。その結果ノード5EはPMOSトランジスタ51を通して電圧VCC/VPPまで充電される。
【0050】
結果的に、PMOSトランジスタ53の電流通路が形成されない。この時、ノードND2は信号STGによってスイッチオンされたNMOSトランジスタ59を通して低レベル、即ち0Vに初期化される。第1実施形態のように、データ読み出し動作が行われない時、ワードライン電圧発生器120a、120b、そして120cによって消耗される電流はなく、これはトランジスタ57の電流通路が形成されないためである。
【0051】
データ読み出し動作が始まると、図6に図示されるように、信号STGは、高レベルから低レベルになり、信号NO_ACT1は高レベルになる。これと同時に信号NO_ACT2及びNO_ACT3は続いて低レベルで維持される。これは第1ワードライン電圧発生器120aを活性化させ、第2及び第3ワードライン電圧発生器120b及び120cを非活性化させる。第1ワードライン電圧発生器120aのPMOSトランジスタ51は非活性化され、第1ワードライン電圧発生器120aのNMOSトランジスタ57は、活性化された信号NO_ACT1によって活性化され、その結果ノード5Eは、NMOSトランジスタ56及び57を通して放電される。
【0052】
所定時間が経過した後、即ちPMOSトランジスタ53のゲート電位が接地電圧になるとき、ノードND2の電位は、要求されるワードライン電圧まで少しずつ増加する。ノードND2電位が増加することによってダミーセルM00のゲート電位もノードND2電位まで高め、その結果ダミーセルM00はターン−オンする。PMOSトランジスタ61の電流駆動能力がダミーセルM00の電流駆動能力より大きいため、ノード5D電圧は続いてトランジスタ56のスレショルド電圧より高い電圧で維持される。
【0053】
ノードND2電位が続いて高まることによって、ダミーセルM00のゲート電圧は、ダミーセルM00のスレショルド電圧Vth1より高め、その結果ノード5D電圧がトランジスタ56のスレショルド電圧以下に下がる。結果的にNMOSトランジスタ56がターン−オフされ、ノード5EはVCC/VPP−Vtp(Vtpは、トランジスタ52のスレショルド電圧)の電圧になり、PMOSトランジスタ53がターン−オフされる。
【0054】
即ち、検出回路130aは、ダミーセルM00を通して電流が流れるか否かを検出し、その次に検出結果によって電流をノードND2に供給する。それ故、電圧VP、即ちワードライン電圧WL0は、Vth1+Voffsetの電圧で設定される。電圧Voffsetは、メモリセルのゲート−ソース電圧Vgsとしてセンシングマージンを意味する。電圧VoffsetはPMOSトランジスタ61とダミーセルM00のターン−オン抵抗比率によって決定され、一定に維持される。
【0055】
続いて、信号NO_ACT1が低レベルに非活性化される反面、信号NO_ACT2は、図6に図示されたように高レベルに活性化される。第2及び第3ワードライン電圧発生器120b及び120cは、第1ワードライン電圧発生器120aと同一の方法で動作し、各々がVth2+Voffset及びVth3+Voffsetの電圧を発生する。説明の重複を避けるため、発生器100b及び100cの動作説明は省略される。3回のセンシング動作が完了された後、信号STGは、低レベルから高レベルになる。これはノードND2が接地電圧0Vになるようにし、その結果ワードライン電圧発生回路13−2は非活性化される。
【0056】
ここで、電圧VP、即ち、ワードライン電圧がVth1/2/3+Voffsetの電圧として維持しなければならない、これはメモリセルのゲートーソース電圧が各センシング動作の間に電圧Voffsetとして固定されることを意味する(セル電流がメモリセルを通じて一定に流れることを意味する)。というわけで、データ読み出し動作が信頼性にあるように遂行できる。
【0057】
上述した第2実施形態において、第1ないし第3ワードライン電圧発生器120a、120b及び120c内の各PMOSトランジスタ61の抵抗値はセンシングマージンがセンシング動作の間に互いに同一に設定される。しかしながら、PMOSトランジスタ61の各ターン−オン抵抗値を異なって設定されることによって、各センシング動作でセンシングマージンが異なって設定されられることは、本分野に熟練された者には明らかである。
【0058】
図8は、本発明の望ましい第3実施形態に従う図3の半導体メモリ装置1に使用するためのワードライン電圧発生回路13−3の回路図である。図8において、図5の構成要素と同一な構成要素には同一な参照番号で表記される。第3実施形態は図5の各発生器100a、100b及び100cのキャパシタが、各々が図8に図示されたように、連結された2つの抵抗R0、R1と、R0、R2と、そしてR0、R3と、1つのNMOSトランジスタ62で構成される電圧分配器160a、160b、そして160cに対置される点が第1実施形態とは違う。
【0059】
電圧分配器160a、160b、そして160cの各NMOSトランジスタ62は、対応する信号NO_ACT1、NO_ACT2、そしてNO_ACT3によってスイッチオン/オフされる。第3実施形態において、各電圧分配器160a、160b、そして160cの抵抗R0は同一の値を有し、抵抗R1、R2、そしてR3は、別の抵抗値を有する。図5の回路13−1のように、ワードライン電圧発生回路13−3も、図6タイミング図によって動作する。
【0060】
第3実施形態によるワードライン電圧発生回路13−3の動作が図6及び図8に基づいて、以下説明される。
【0061】
電圧VP、即ち選択されたメモリセルに供給されるワードライン電圧がワードライン電圧発生回路13−3から発生されない時、図6に図示されたように、信号STGは高レベルの状態であり、信号NO_ACT1、NO_ACT2、NO_ACT3は低レベルの状態にある。これはトランジスタ51及び56を導電させ、トランジスタ57を導電させないし、その結果ノード5HはPMOSトランジスタ51を通して電圧VCC/VPPまで充電される。
【0062】
結果的にPMOSトランジスタ53の電流通路が形成されない。この時、ノードND3は信号STGによってスイッチオンされたNMOSトランジスタ59を通して低レベル、即ち0Vに初期化される。第1実施形態のように、データ読み出し動作が行われない時、ワードライン電圧発生器140a、140b、そして140cによって消耗される電流はなく、これはトランジスタ57の電流通路が形成されないためである。
【0063】
データ読み出し動作が開始されると、図6に示したように、信号STGは高レベルから低レベルになり、信号NO_ACT1は高レベルになる。これと共に、信号NO_ACT2及びNO−ACT3は続けて低レベルに維持される。これは第1ワードライン電圧発生器140aが活性化され、第2及び第3ワードライン電圧発生器140b及び140cが非活性化される。第1ワードライン電圧発生器140aのPMOSトランジスタ51は非活性化され、そのNMOSトランジスタ57は活性化された信号NO_ACT1に従って活性化される。その結果、ノード5HはNMOSトランジスタ56及び57を通じて放電される。
【0064】
所定時間が経過した後、即ち、PMOSトランジスタ53のゲート電位が接地電圧になるとき、ノードND3の電位は要求されたワードライン電圧まで少しづつ増加する。ノードND3の電位が増加することによってダミーセルM00のゲート電位も電圧分配器160aを通じてノードND3電位まで高くなる。しかしながら、分配器160aの出力電圧がノードND3の電圧よりも低いので、ノードND3電圧がダミーセルM00のスレショルド電圧Vth1に到達してもダミーセルM00は導電されない。
【0065】
ノードND3電位が高くなることによって、ダミーセルM00のゲート電圧はダミーセルM00のスレショルド電圧Vth1と同一もしくは高くなり、その結果、ノード5F電圧がトランジスタ56のスレショルド電圧以下に低くなる。結果的にNMOSトランジスタ56がターン−オフされ、ノード5HはVCC/VPP−Vtp(Vtpはトランジスタ52のスレショルド電圧である)の電圧になり、PMOSトランジスタ53がタンーオフされる。
【0066】
即ち、検出回路150aはダミーセルM00を通じて電流か流れるか否かを検出し、その次に、検出結果に従って電流をノードND3に供給する。従って、電圧VP、即ち、ワードライン電圧WL0はVth1+Voffsetの電圧で設定される。電圧Voffsetはメモリセットのゲート−ソース電圧Vgsとしてセンシングマージンを意味する。Voffsetは抵抗R0及びR1の間の抵抗比率によって決定され、一定に維持される。
【0067】
続いて、信号NO_ACT1が低レベルに非活性化される反面、信号NO_ACT2は図6に示したように高レベルに活性化される。第2及び第3ワードライン電圧発生器140b及び140cは第1ワードライン電圧発生器140aと同一な方法として、動作するし、各々Vth2+Voffset及びVth3+Voffsetの電圧を発生する。説明の反複を避けるため、発生器140b及び140cの動作の説明は省略する。三つのセンシングの動作が完了した後、信号STGは低レベルから高レベルになる。これはノードND3が接地電圧0Vになり、その結果、ワードライン電圧発生回路13−3は非活性化される。
【0068】
ここで、電圧VP、即ち、ワードライン電圧がVth1+2/3/+Voffsetの電圧として維持されなければならない。これはメモリセルのゲートーソース電圧Vsgが各センシング動作の間に、電圧Voffsetとして固定されることを意味する(セル電流がメモリセルを通じて一定に流れることを意味する)。というわけで、データ読み出し動作が信頼性を持って遂行できる。
【0069】
上述した第3実施形態において、第2ないし第3ワードライン電圧発生器140a、140b、140c内の各抵抗R1、R2及びR3の値はセンシングマージンが各センシング動作の間互いに同一であるように設定される。しかしながら、抵抗R1、R2及びR3の抵抗値を変化させることによって、各センシング動作でセンシングマージンが異なって設定されることは本分野に熟練した者には明らかである。
【0070】
ここで、例示的に示した実施形態を利用して本発明を説明したが、本発明の範囲は開示された実施形態に限定されることではなく、多様な変形例及び類似な構成を含む請求の範囲に開示されたもののみに限定される。従って、請求の範囲はそのような変形例と類似な構成を含むことで解釈しなければならない。
【0071】
【発明の効果】
上述したように、ワードライン電圧Vth1/2/3+Voffsetの電圧で維持されることによって、メモリセルのゲートーソース電圧が各センシング動作の間に電圧Voffsetとして固定される。即ち、セル電流がメモリセルを通じて一定に流れる。従って、データ読み出し動作が信頼性を持って遂行できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 1つのメモリセルが2−ビットデータを貯蔵する場合、マルチ−レベルデータ状態によるワードライン電圧及びスレショルド電圧分布の間の間系を示す図面である。
【図2】 データ読み出し動作の間、ワードラインに印加される電圧変化を示す図面である。
【図3】 ワードライン電圧発生回路を備えた従来半導体メモリ装置のブロック回路を示す図面である。
【図4】 従来技術による図3の半導体メモリ装置のワードライン電圧発生回路を示す図面である。
【図5】 本発明の望ましい第1実施形態による図3の半導体メモリ装置のワードライン電圧発生回路を示す図面である。
【図6】 図5のワードライン電圧発生回路の動作を説明するためのタイミング図である。
【図7】 本発明の望ましい第2実施形態による図3の半導体メモリ装置のワードライン電圧発生回路を示す図面である。
【図8】 本発明の望ましい第2実施形態による図3の半導体メモリ装置のワードライン電圧発生回路を示す図面である。
【符号の説明】
10:メモリセルアレー
11:行プリデコーダ
12:ブロックデコーダ回路
13:ワードライン電圧発生回路
14:ワードライン電圧原
15:列デコーダ回路
16:列パスゲーティング
17:感知増幅器回路
Claims (47)
- 複数のスレショルド電圧のうち、1つのスレショルド電圧を有し、マルチービットデータを貯蔵する少なくとも1つのメモリセルと、
前記メモリセルに連結された1つのワードラインと、
データ読み出し動作の間、前記メモリセルからデータが読み出されるとき、前記ワードラインに印加される異なるワードライン電圧を順次的に発生する手段とを含み、
前記メモリセルのスレショルド電圧、又は異なるワードライン電圧が変化されるとき、各センシング動作の間、オフセット電圧を一定に維持して、前記異なるワードライン電圧が前記手段によって自動的に調整され、
ワードライン電圧は、オフセット電圧とスレショルド電圧との和であることを特徴とする半導体メモリ装置。 - 前記手段は、前記異なるワードライン電圧を出力するための出力端子と、前記出力端子に共通に連結され、メモリセルが導電状態であるとき、前記メモリセルを通して流れる電流が一定に維持されるように前記異なるワードライン電圧を発生する複数のワードライン電圧発生器とを含むことを特徴とする請求項1に記載の半導体メモリ装置。
- 前記手段は、前記出力端子と接地電圧との間に連結されたリセットトランジスタを付加的に含み、前記リセットトランジスタは、前記データ読み出し動作前後に、スイッチオンされることを特徴とする請求項2に記載の半導体メモリ装置。
- 前記各ワードライン電圧発生器は、
前記出力端子に連結されたゲート、接地された1電流電極及びリファレンス電圧を受ける別の電流電極を有し、前記メモリセルのスレショルド電圧のうち、1つで設定されるダミーセルと、
前記ダミーセルのゲートと前記出力端子との間に連結されたカップリングキャパシタと、
前記ダミーセルの1電流電極に連結され、前記ダミーセルが導電されたかの可否を検出して検出結果によって前記出力端子に電流を供給する検出回路と
を含むことを特徴とする請求項2に記載の半導体メモリ装置。 - 前記各ワードライン電圧発生器は、前記ダミーセルのゲート及び接地電圧の間に連結され、前記データ読み出し動作前後にスイッチオンされるリセットトランジスタとを付加的に含むことを特徴とする請求項4に記載の半導体メモリ装置。
- 前記各ワードライン電圧発生器は、接地されたゲート、前記基準電圧を受ける1電流電極及び前記ダミーセルの他の電流電極に連結された別の電流電極を有するPMOSトランジスタを付加的に含むことを特徴とする請求項5に記載の半導体メモリ装置。
- 前記PMOSトランジスタの電流駆動能力は、前記ダミーセルの電流駆動能力より小さいことを特徴とする請求項6に記載の半導体メモリ装置。
- 前記メモリセルのセル電流量が前記データ読み出し動作の各センシング区間の間、互いに同一であるように、前記ワードライン電圧発生器のカップリングキャパシタの値は、同一に設定されることを特徴とする請求項4に記載の半導体メモリ装置。
- 前記メモリセルのセル電流量が前記データ読み出し動作の各センシング区間の間、相違うように、前記ワードライン電圧発生器のカップリングキャパシタの値は、異なって設定されることを特徴とする請求項4に記載の半導体メモリ装置。
- 前記各ワードライン電圧発生器は、前記出力端子に連結されたゲート、接地された1電流電極及びリファレンス電圧を受ける別の電流電極を有し、前記メモリセルのスレショルド電圧のうち、1つで設定されるダミーセルと、
前記ダミーセルの別の電流電極と前記基準電圧との間に連結された抵抗素子と、
前記ダミーセルの別の電流電極及び前記抵抗素子の一端に連結され、前記ダミーセルが導電されたかの可否を検出して検出結果によって前記出力端子に電流を供給する検出回路と
を含むことを特徴とする請求項2に記載の半導体メモリ装置。 - 前記抵抗素子は、前記リファレンス電圧と前記ダミーセルの別の電流電極との間に形成される電流通路及び接地されたゲートを有するPMOSトランジスタで構成されることを特徴とする請求項10に記載の半導体メモリ装置。
- 前記ダミーセルの電流駆動能力は、前記PMOSトランジスタの電流駆動能力より小さいことを特徴とする請求項11に記載の半導体メモリ装置。
- 前記メモリセルのセル電流量が前記データ読み出し動作の各センシング区間の間、互いに同一であるように、前記ワードライン電圧発生器の抵抗素子の値は、同一に設定されることを特徴とする請求項12に記載の半導体メモリ装置。
- 前記メモリセルのセル電流量が前記データ読み出し動作の各センシング区間の間、相違うように、前記ワードライン電圧発生器の抵抗素子の値は、異なって設定されることを特徴とする請求項12に記載の半導体メモリ装置。
- 前記各ワードライン電圧発生器は、
前記出力端子に連結されたゲート、接地された1電流電極及びリファレンス電圧を受ける別の電流電極を有し、前記メモリセルのスレショルド電圧のうち1つで設定されるダミーセルと、
前記ダミーセルのゲートと前記出力端子との間に連結され、前記出力端子の電圧を分配して、前記分配された電圧を前記ダミーセルのゲートに供給する電圧分配器と、
前記ダミーセルの別の電流電極に連結され、前記ダミーセルが導電されたかの可否を検出して検出結果によって前記出力端子に電流を供給する検出回路と
を含むことを特徴とする請求項2に記載の半導体メモリ装置。 - 前記各ワードライン電圧発生器は、接地されたゲート、前記リファレンス電圧を受ける1電流電極及び前記ダミーセルの他の電流電極に連結された別の電極電極を有するPMOSトランジスタを付加的に含むことを特徴とする請求項15に記載の半導体メモリ装置。
- 前記PMOSトランジスタ電流駆動能力は、前記ダミーセルの電流駆動能力より小さいことを特徴とする請求項16に記載の半導体メモリ装置。
- 前記電圧分配器は、
前記出力端子に連結された一端と、前記ダミーセルのゲートに連結された他の端を有する第1抵抗素子と、
前記ダミーセルのゲート及び前記第1抵抗素子の他の端に連結された一端と接地された他の端を有する第2抵抗素子とを含むことを特徴とする請求項16に記載の半導体メモリ装置。 - 前記各ワードライン電圧発生器の第1抵抗素子は、互いに同一の値を有し、第2抵抗素子は、相違う値を有することを特徴とする請求項18に記載の半導体メモリ装置。
- 前記電圧分配器は、前記第2抵抗素子の他の端と接地電圧との間に連結され、対応するセンシング区間の間ばかり、スイッチオンされるトランジスタを付加的に含むことを特徴とする請求項19に記載の半導体メモリ装置。
- 前記検出回路は、
電源電圧に連結されたソースと互いに連結されたゲート及びドレーンを有する第1PMOSトランジスタと、
前記電源電圧に連結されたソース、前記第1PMOSトランジスタのゲートに連結されたゲート及び前記出力端子に連結されたドレーンを有する第2PMOSトランジスタと、
前記電源電圧に連結されたソース、前記第1PMOSトランジスタのドレーンに連結されたドレーン及び選択信号を受けるゲートを有する第3PMOSトランジスタと、
前記第1PMOSトランジスタのドレーンに連結されたドレーン、前記リファレンス電圧と前記ダミーセルの別の電流電極に連結されたゲート及びソースを有する第1NMOSトランジスタと、
前記第1NMOSトランジスタのソースに連結されたドレーン、接地されたソース及び前記選択信号を受けるゲートを有する第2NMOSトランジスタとを含み、
前記第1及び第2PMOSトランジスタを電流ミラー回路として機能することを特徴とする請求項4、11、又は15のいずれかに記載の半導体メモリ装置。 - 各々が少なくとも2ビットの情報を示すマルチ−ビットデータを貯蔵し、ゲート及び電流通路を有する行と列に配列された複数のメモリセルと、
前記メモリセルのゲートに連結された複数のワードラインと、
前記ワードラインに連結され、アドレス信号によって前記ワードラインのうち、1つを選択する行デコーダ回路と、
前記行デコーダ回路に連結され、データ読み出し動作の間、選択されたメモリセルからデータが読み出されるとき、前記選択されたワードラインに印加される異なるワードライン電圧を発生するワードライン電圧発生回路とを含み、
前記メモリセルのスレショルド電圧、又は異なるワードライン電圧が変化されるとき、各センシング動作の間、オフセット電圧を一定に維持して、前記異なるワードライン電圧が前記手段によって自動に調整され、
前記ワードライン電圧発生回路は、前記異なるワードライン電圧を出力するための出力端子と、前記異なるワードライン電圧を各々発生する複数のワードライン電圧発生器と、前記各ワードライン電圧発生器に共通に連結されたリファレンス電圧発生器と、前記出力端子と接地電圧に連結され、データ読み出し動作前後にスイッチオンされる第1リセットトランジスタで構成され、
ワードライン電圧は、オフセット電圧とスレショルド電圧との和であることを特徴とする半導体メモリ装置。 - 前記各ワードライン電圧発生器は、
前記出力端子に連結されたゲート、接地された1電流電極及び前記リファレンス電圧発生器に連結された別の電流電極を有し、前記各メモリセルのスレショルド電圧のうち1つで設定されるダミーセルと、
前記ダミーセルのゲートと前記出力端子との間に連結されたカップリングキャパシタと、
前記ダミーセルの別の電流電極に連結され、前記ダミーセルが導電されたかの可否を検出して検出結果によって前記出力端子に電流を供給する検出回路と、
前記ダミーセルのゲートと接地電圧との間に連結され、前記データ読み出し動作前後にスイッチオンされる第2リセットトランジスタとを含むことを特徴とする請求項22に記載の半導体メモリ装置。 - 前記各ワードライン電圧発生器は、接地されたゲート、前記リファレンス電圧発生器に連結された1電流電極及び前記ダミーセルの別の電流電極に連結された他の電流電極を有するPMOSトランジスタを付加的に含み、前記PMOSトランジスタ電流駆動能力は、前記ダミーセルの電流駆動能力より小さいことを特徴とする請求項23に記載の半導体メモリ装置。
- 前記メモリセルのセル電流量が前記データ読み出し動作の各センシング区間の間、互いに同一であるように、前記ワードライン電圧発生器のカップリングキャパシタの値は、同一に設定されることを特徴とする請求項24に記載の半導体メモリ装置。
- 前記メモリセルのセル電流量が前記データ読み出し動作の各センシング区間の間、相違うように、前記ワードライン電圧発生器のカップリングキャパシタの値は、異なって設定されることを特徴とする請求項24に記載の半導体メモリ装置。
- 前記各ワードライン電圧発生器は、
前記出力端子に連結されたゲート、接地された1電流電極及び前記リファレンス電圧発生器に連結された別の電流電極を有し、前記各メモリセルのスレショルド電圧のうち1つで設定されるダミーセルと、
前記ダミーセルの別の電流電極と、前記リファレンス電圧発生器との間に連結された抵抗素子と、
前記ダミーセルの別の電流電極と前記抵抗素子に連結され、前記ダミーセルが導電されたかの可否を検出して検出結果によって前記出力端子に電流を供給する検出回路とを含むことを特徴とする請求項22に記載の半導体メモリ装置。 - 前記抵抗素子は、前記リファレンス電圧発生器と前記ダミーセルの別の電流電極との間に形成される電流通路及び接地されたゲートを有するトランジスタで構成され、前記ダミーセルの電流駆動能力は、前記トランジスタの電流駆動能力より小さいことを特徴とする請求項27に記載の半導体メモリ装置。
- 前記メモリセルのセル電流量が前記データ読み出し動作の各センシング区間の間、互いに同一であるように、前記ワードライン電圧発生器の抵抗素子の値は、同一に設定されることを特徴とする請求項28に記載の半導体メモリ装置。
- 前記メモリセルのセル電流量が前記データ読み出し動作の各センシング区間の間、相違うように、前記ワードライン電圧発生器の抵抗素子の値は、異なって設定されることを特徴とする請求項28に記載の半導体メモリ装置。
- 前記各ワードライン電圧発生器は、
前記出力端子に連結されたゲート、接地された1電流電極及び前記リファレンス電圧発生器に連結された別の電流電極を有し、前記各メモリセルのスレショルド電圧のうち1つで設定されるダミーセルと、
前記ダミーセルのゲートと前記出力端子との間に連結され、前記出力端子の電圧を分配して、前記分配された電圧を前記ダミーセルのゲートに供給する電圧分配器と、
前記ダミーセルの別の電流電極に連結され、前記ダミーセルが導電されたかの可否を検出して検出結果によって前記出力端子に電流を供給する検出回路とを含むことを特徴とする請求項22に記載の半導体メモリ装置。 - 前記各ワードライン電圧発生器は、接地されたゲート、前記リファレンス電圧発生器に連結された1電流電極及び前記ダミーセルの別の電流電極に連結された他の電流電極を有するPMOSトランジスタを付加的に含み、前記PMOSトランジスタ電流駆動能力は、前記ダミーセルの電流駆動能力より小さいことを特徴とする請求項31に記載の半導体メモリ装置。
- 前記電圧分配器は、
前記出力端子に連結された一端と、前記ダミーセルのゲートに連結された他の端を有する第1抵抗素子と、
前記ダミーセルのゲート及び前記第1抵抗素子の他の端に連結された一端と接地された他の端を有する第2抵抗素子と、
前記第2抵抗素子の他の端と接地電圧との間に連結され、対応するセンシング区間の間ばかり、スイッチオンされるNMOSトランジスタとを含むことを特徴とする請求項32に記載の半導体メモリ装置。 - 前記各ワードライン電圧発生器の第1抵抗素子は、互いに同一の値を有し、第2抵抗素子は、相違う値を有することを特徴とする請求項33に記載の半導体メモリ装置。
- 前記検出回路は、電源電圧に連結されたソースと互いに連結されたゲート及びドレーンを有する第1PMOSトランジスタと、前記電源電圧に連結されたソース、前記第1PMOSトランジスタのゲートに連結されたゲート及び前記出力端子に連結されたドレーンを有する第2PMOSトランジスタと、前記電源電圧に連結されたソース、前記第1PMOSトランジスタのドレーンに連結されたドレーン及び選択信号を受けるゲートを有する第3PMOSトランジスタと、前記第1PMOSトランジスタのドレーンに連結されたドレーン、前記リファレンス電圧と前記ダミーセルの別の電流電極に連結されたゲート及びソースを有する第1NMOSトランジスタと、前記第1NMOSトランジスタのソースに連結されたドレーン、接地されたソース及び前記選択信号を受けるゲートを有する第2NMOSトランジスタを含み、前記第1及び第2PMOSトランジスタを電流ミラー回路として機能することを特徴とする請求項23、27、又は31のいずれかに記載の半導体メモリ装置。
- 各々が少なくとも2ビットの情報を示すマルチ−ビットデータを貯蔵し、ゲート及び電流通路を有する行と列で配列された複数のメモリセルと、
前記メモリセルのゲートに連結された複数のワードラインと、
前記ワードラインに連結され、アドレス信号によって前記ワードラインのうち、1つを選択する行ディコーダ回路と、
前記行ディコーダ回路に連結され、データ読み出し動作の間、選択されたメモリセルからデータが読み出されるとき、前記選択されたワードラインに印加される異なるワードライン電圧を発生するワードライン電圧発生回路とを含み、
前記ワードライン電圧発生回路は、前記異なるワードライン電圧を出力するための出力端子と、前記異なるワードライン電圧を各々発生する複数のワードライン電圧発生器と、前記出力端子と接地電圧に連結され、データ読み出し動作前後にスイッチオンされる第1リセットトランジスタで構成され、
前記各ワードライン電圧発生器は、前記出力端子に連結されたゲート、接地された1電流電極及び前記リファレンス電圧を受ける別の電流電極を有し、前記各メモリセルのスレショルド電圧のうち1つで設定されるダミーセルと、前記ダミーセルのゲートと前記出力端子との間に連結されたカップリングキャパシタと、前記ダミーセルの別の電流電極に連結され、前記ダミーセルが導電されたかの可否を検出して検出結果によって前記出力端子に電流を供給する検出回路と、前記ダミーセルのゲートと接地電圧との間に連結され、前記データ読み出し動作前後にスイッチオンされる第2リセットトランジスタとを含むことを特徴とする半導体メモリ装置。 - 前記各ワードライン電圧発生器は、接地されたゲート、前記リファレンス電圧を受ける1電流電極及び前記ダミーセルの別の電流電極に連結された他の電極を有するPMOSトランジスタを付加的に含み、前記PMOSトランジスタ電流駆動能力は、前記ダミーセルの電流駆動能力より小さいことを特徴とする請求項36に記載の半導体メモリ装置。
- 前記メモリセルのセル電流量が前記データ読み出し動作の各センシング区間の間、互いに同一であるように、前記ワードライン電圧発生器のカップリングキャパシタの値は、同一に設定されることを特徴とする請求項37に記載の半導体メモリ装置。
- 前記メモリセルのセル電流量が前記データ読み出し動作の各センシング区間の間、相違うように、前記ワードライン電圧発生器のカップリングキャパシタの値は、異なって設定されることを特徴とする請求項37に記載の半導体メモリ装置。
- 各々が少なくとも2ビットの情報を示すマルチ−ビットデータを貯蔵し、ゲート及び電流通路を有する行と列で配列された複数のメモリセルと、
前記メモリセルのゲートに連結された複数のワードラインと、
前記ワードラインに連結され、アドレス信号によって前記ワードラインのうち、1つを選択する行ディコーダ回路と、
前記行ディコーダ回路に連結され、データ読み出し動作の間、選択されたメモリセルからデータが読み出しされるとき、前記選択されたワードラインに印加される異なるワードライン電圧を発生するワードライン電圧発生回路を含み、
前記ワードライン電圧発生回路は、前記異なるワードライン電圧を出力するための出力端子と、前記異なるワードライン電圧を各々発生する複数のワードライン電圧発生器と、前記出力端子と接地電圧に連結され、データ読み出し動作前後にスイッチオンされる第1リセットトランジスタで構成され、
前記各ワードライン電圧発生器は、前記出力端子に連結されたゲート、接地された1電流電極及び前記リファレンス電圧を受ける別の電流電極を有し、前記各メモリセルのスレショルド電圧のうち1つで設定されるダミーセルと、前記ダミーセルのゲートと前記出力端子との間に連結されたカップリングキャパシタと、前記ダミーセルの別の電流電極に連結され、前記ダミーセルが導電されたかの可否を検出して検出結果によって前記出力端子に電流を供給する検出回路と、前記ダミーセルのゲートと接地電圧との間に連結され、前記データ読み出し動作前後にスイッチオンされる第2リセットトランジスタとを含むことを特徴とする半導体メモリ装置。 - 前記リファレンス電圧と前記ダミーセルの別の電流電極の間に形成される電流通路及び接地されたゲートを有するトランジスタで構成された抵抗素子を具備し、前記ダミーセルの電流駆動能力は、前記トランジスタの電流駆動能力より小さいことを特徴とする請求項40に記載の半導体メモリ装置。
- 前記メモリセルのセル電流量が前記データ読み出し動作の各センシング区間の間、互いに同一であるように、前記ワードライン電圧発生器の抵抗素子の値は、同一に設定されることを特徴とする請求項41に記載の半導体メモリ装置。
- 前記メモリセルのセル電流量が前記データ読み出し動作の各センシング区間の間、相違うように、前記ワードライン電圧発生器の抵抗素子の値は、異なって設定されることを特徴とする請求項41に記載の半導体メモリ装置。
- 各々が少なくとも2ビットの情報を示すマルチ−ビットデータを貯蔵し、ゲート及び電流通路を有する行と列で配列された複数のメモリセルと、
前記メモリセルのゲートに連結された複数のワードラインと、
前記ワードラインに連結され、アドレス信号によって前記ワードラインのうち、1つを選択する行ディコーダ回路と、
前記行ディコーダ回路に連結され、データ読み出し動作の間、選択されたメモリセルからデータが読み出されるとき、前記選択されたワードラインに印加される異なるワードライン電圧を発生するワードライン電圧発生回路を含み、
前記ワードライン電圧発生回路は、前記異なるワードライン電圧を出力するための出力端子と、前記異なるワードライン電圧を各々発生する複数のワードライン電圧発生器と、前記出力端子と接地電圧に連結され、データ読み出し動作前後にスイッチオンされる第1リセットトランジスタで構成され、
前記各ワードライン電圧発生器は、前記出力端子に連結されたゲート、接地された1電流電極及び前記リファレンス電圧を受ける別の電流電極を有し、前記各メモリセルのスレショルド電圧のうち1つで設定されるダミーセルと、前記ダミーセルのゲートと前記出力端子との間に連結され、前記出力端子の電圧を分配して前記分配された電圧を前記ダミーセルのゲートに供給する電圧分配器と、前記ダミーセルの別の電流電極に連結され、前記ダミーセルが導電されたかの可否を検出して検出結果によって前記出力端子に電流を供給する検出回路で構成されることを特徴とする半導体メモリ装置。 - 前記各ワードライン電圧発生器は、接地されたゲート、前記リファレンス電圧を受ける1電流電極及び前記ダミーセルの別の電流電極に連結された他の電極を有するPMOSトランジスタを付加的に含み、前記PMOSトランジスタ電流駆動能力は、前記ダミーセルの電流駆動能力より小さいことを特徴とする請求項31に記載の半導体メモリ装置。
- 前記電圧分配器は、前記出力端子に連結された前記ダミーセルのゲートに連結された他の端を有する第1抵抗素子と、前記ダミーセルのゲート及び前記第1抵抗素子の他の端に連結された一端と接地された他端を有する第2抵抗素子と、前記第2抵抗素子の他端と接地電圧との間に連結され、対応するセンシング区間の間ばかり、スイッチオンされるトランジスタを含むことを特徴とする請求項32に記載の半導体メモリ装置。
- 前記各ワードライン電圧発生器の第1抵抗素子は、互いに同一の値を有し、第2抵抗素子は相違う値を有することを特徴とする請求項46に記載の半導体メモリ装置。
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR19970062867 | 1997-11-25 | ||
KR1019980010992A KR19990066678A (ko) | 1997-11-25 | 1998-03-30 | 멀티-비트 데이터를 저장하기 위한 반도체 메모리장치의 워드라인 전압 발생 회로 |
KR199847374 | 1998-11-05 | ||
KR1019980047374A KR100281799B1 (ko) | 1997-11-25 | 1998-11-05 | 다른 워드 라인 전압들을 발생하는 회로를 구비한 반도체 메모리 장치 |
KR199810992 | 1998-11-05 | ||
KR199762867 | 1998-11-05 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11232889A JPH11232889A (ja) | 1999-08-27 |
JP4040772B2 true JP4040772B2 (ja) | 2008-01-30 |
Family
ID=27349637
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33478798A Expired - Fee Related JP4040772B2 (ja) | 1997-11-25 | 1998-11-25 | 異なるワードライン電圧を発生する回路を備えた半導体メモリ装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6137726A (ja) |
JP (1) | JP4040772B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3011152B2 (ja) * | 1997-10-01 | 2000-02-21 | 日本電気株式会社 | 半導体記憶装置の製造方法および半導体記憶装置 |
JP3866451B2 (ja) * | 1999-06-24 | 2007-01-10 | Necエレクトロニクス株式会社 | 冗長プログラム回路及びこれを内蔵した半導体記憶装置 |
US6292406B1 (en) * | 2000-07-03 | 2001-09-18 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method and low-power circuits used to generate accurate boosted wordline voltage for flash memory core cells in read mode |
JP4467815B2 (ja) * | 2001-02-26 | 2010-05-26 | 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 | 不揮発性半導体メモリの読み出し動作方法および不揮発性半導体メモリ |
KR100568116B1 (ko) * | 2004-09-13 | 2006-04-05 | 삼성전자주식회사 | 전압 조절 수단을 구비한 플래시 메모리 장치 |
US7515474B2 (en) * | 2005-09-30 | 2009-04-07 | Intel Corporation | Step voltage generator |
US8129971B2 (en) * | 2007-12-15 | 2012-03-06 | Intel Corporation | Multi-cell voltage regulator |
KR102466145B1 (ko) * | 2016-03-15 | 2022-11-14 | 삼성전자주식회사 | 전압 레귤레이터 및 이를 포함하는 집적 회로 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5268870A (en) * | 1988-06-08 | 1993-12-07 | Eliyahou Harari | Flash EEPROM system and intelligent programming and erasing methods therefor |
JP3179943B2 (ja) * | 1993-07-12 | 2001-06-25 | 株式会社東芝 | 半導体記憶装置 |
KR0169420B1 (ko) * | 1995-10-17 | 1999-02-01 | 김광호 | 불 휘발성 반도체 메모리의 데이타 리드 방법 및 그에 따른 회로 |
JP3392604B2 (ja) * | 1995-11-14 | 2003-03-31 | 株式会社東芝 | 不揮発性半導体記憶装置 |
KR0172401B1 (ko) * | 1995-12-07 | 1999-03-30 | 김광호 | 다수상태 불휘발성 반도체 메모리 장치 |
KR0172408B1 (ko) * | 1995-12-11 | 1999-03-30 | 김광호 | 다수상태 불휘발성 반도체 메모리 및 그의 구동방법 |
US5748534A (en) * | 1996-03-26 | 1998-05-05 | Invox Technology | Feedback loop for reading threshold voltage |
-
1998
- 1998-11-24 US US09/198,705 patent/US6137726A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-11-25 JP JP33478798A patent/JP4040772B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6137726A (en) | 2000-10-24 |
JPH11232889A (ja) | 1999-08-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0713164B1 (en) | A reference circuit | |
US5673223A (en) | Nonvolatile semiconductor memory device with multiple word line voltage generators | |
US6392916B1 (en) | Circuit for providing an adjustable reference voltage for long-life ferroelectric random access memory device | |
JP2904645B2 (ja) | 不揮発性半導体メモリ | |
US5117394A (en) | High speed differential sense amplifier for use with single transistor memory cells | |
KR100384803B1 (ko) | 다른 전압을 발생하는 전압 발생 회로 | |
US6028813A (en) | NOR type semiconductor memory device and a method for reading data stored therein | |
JP3537010B2 (ja) | 半導体記憶装置 | |
US6075725A (en) | Multilevel memory devices having memory cell referenced word line voltage generators with predetermined offsets | |
JP4083908B2 (ja) | マルチ−ビットデータを貯蔵するための半導体メモリ装置 | |
JP4040772B2 (ja) | 異なるワードライン電圧を発生する回路を備えた半導体メモリ装置 | |
JPH10302476A (ja) | 半導体集積回路装置 | |
US6980458B2 (en) | Sensing circuit for ferroelectric non-volatile memories | |
JP2001014879A (ja) | 不揮発性メモリの読み出し回路 | |
EP0713223B1 (en) | Bit line sensing in a memory array | |
US6115290A (en) | Mechanism for resetting sense circuitry to a known state in a nonvolatile memory device | |
JP3983940B2 (ja) | 不揮発性半導体メモリ | |
JPH11191299A (ja) | レベルシフト回路を有する非揮発性半導体メモリ装置 | |
KR100281799B1 (ko) | 다른 워드 라인 전압들을 발생하는 회로를 구비한 반도체 메모리 장치 | |
US6181625B1 (en) | Semiconductor storage memory having a reference voltage generation circuit generating the word line voltage | |
KR100373854B1 (ko) | 강유전체 커패시터의 분극 상태 변화에 따라 가변되는기준 전압을 발생하는 기준 회로를 갖는 강유전체 랜덤액세스 메모리 장치 | |
JP3599317B2 (ja) | 半導体メモリ | |
KR20050021014A (ko) | 메모리 디바이스 프로그래밍에 이용되는 로우 디코더 회로 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050125 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070611 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070626 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070815 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20071009 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071108 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101116 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111116 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |