JP5142906B2 - センスアンプ、およびそのセンスアンプを搭載した半導体記憶装置 - Google Patents
センスアンプ、およびそのセンスアンプを搭載した半導体記憶装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5142906B2 JP5142906B2 JP2008238842A JP2008238842A JP5142906B2 JP 5142906 B2 JP5142906 B2 JP 5142906B2 JP 2008238842 A JP2008238842 A JP 2008238842A JP 2008238842 A JP2008238842 A JP 2008238842A JP 5142906 B2 JP5142906 B2 JP 5142906B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- sense amplifier
- offset
- average
- output
- 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
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 28
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 16
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 230000006870 function Effects 0.000 description 8
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 3
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- G11C11/21—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
- G11C11/34—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
- G11C11/40—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
- G11C11/401—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
- G11C11/4063—Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing
- G11C11/407—Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing for memory cells of the field-effect type
- G11C11/409—Read-write [R-W] circuits
- G11C11/4091—Sense or sense/refresh amplifiers, or associated sense circuitry, e.g. for coupled bit-line precharging, equalising or isolating
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C7/00—Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
- G11C7/06—Sense amplifiers; Associated circuits, e.g. timing or triggering circuits
- G11C7/065—Differential amplifiers of latching type
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C7/00—Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
- G11C7/06—Sense amplifiers; Associated circuits, e.g. timing or triggering circuits
- G11C7/08—Control thereof
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C2207/00—Indexing scheme relating to arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
- G11C2207/22—Control and timing of internal memory operations
- G11C2207/2254—Calibration
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Static Random-Access Memory (AREA)
- Dram (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
前記差動増幅回路(2)は、前記増幅信号を前記出力回路に供給する第1出力ノード(N1)と、前記第1出力ノード(N1)と対称な位置に設けられ、前記負荷(4)に接続される第2出力ノード(N2)とを備えていることが好ましい。また、前記出力回路(3)は、前記増幅信号に基づいて生成される出力信号を出力する出力端を備えていることが好ましい。
ここにおいて、前記負荷(4)は、前記出力端のオフセット電圧を第1電圧にする第1容量値と、前記オフセット電圧を第2電圧にする第2容量値との切り替えが可能な構成を有し、制御信号(Adj)に応答して、前記第1容量値から前記第2容量値に切り替わることで、前記オフセット電圧を前記第1電圧から前記第2電圧にシフトする。
これにより、通常よりもオフセットバラツキ幅の小さいセンスアンプとして動作させることが可能となり、より高速な動作やより広い動作マージンを持った半導体メモリを設計可能となる。
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に述べる実施形態の説明において参照する図では、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
ダミー負荷4は、オフセット調整信号Adjに応答して、センスアンプ1のオフセット電圧を切り替える機能を備えている。ダミー負荷4の入力端は、第2ノードN2に接続されている。また、ダミー負荷4の出力端は、何も接続されないオープン状態となっている。
図8は、本願発明の理解を容易にするための比較用センスアンプの構成を例示する回路図である。図8に示す回路は、上述の図1に示したセンスアンプ101と同様の構成である。センスアンプ101は、インバータIv6とインバータIv5とを備えている。インバータIv5の出力は、何も接続されないオープン状態となっている。従来のセンスアンプ1において、インバータIv5とインバータIv6は、PチャネルMOSトランジスタとNチャネルMOSトランジスタとが直列接続されたCMOS構成であり、インバータIv5とインバータIv6とは、同じ半導体素子によって同じ回路が構成されている。これによって、インバータIv5のゲート/ドレイン間のカップリング容量が、インバータIv6のゲート/ドレイン間のカップリング容量とほぼ同一になっており、センスアンプ101のデータ出力端と、負荷側出力とのカップリング容量のアンバランスを低減させている。
本発明の第2実施形態を図面に基づいて説明する。図10は、本発明の第2実施形態のセンスアンプ1の構成を例示する回路図である。第2実施形態のセンスアンプ1は、制御回路21を含んでいる。制御回路21は、オフセット調整信号AdjをDisableにするかEnableにするかを決定する機能と、オフセット調整信号Adjを保持する機能を備えている。
2…差動増幅回路
3…出力回路
4…ダミー負荷
5…スイッチトランジスタ
6…第1差動トランジスタ
7…第2差動トランジスタ
8…第1インバータ
9…第2インバータ
11…第1PMOSトランジスタ
12…第2PMOSトランジスタ
13…第3PMOSトランジスタ
14…オフセット切り替え回路
15…MOS容量
16…インバータ
17…オフセット切り替え回路
21…制御回路
22…NチャネルMOSトランジスタ
23…NチャネルMOSトランジスタ
24…キャパシタ
25…インバータ
26…インバータ
27…オフセットセットトランジスタ
28…オフセットリセットトランジスタ
31…第1信号線
32…第2信号線
N1…第1ノード
N2…第2ノード
Adj…オフセット調整信号
SAE…センスアンプ活性化信号
101…センスアンプ
T4…pMOSトランジスタ
T5…pMOSトランジスタ
T6…pMOSトランジスタ
T7…pMOSトランジスタ
T8…pMOSトランジスタ
T9…nMOSトランジスタ
T10…nMOSトランジスタ
T11…nMOSトランジスタ
T12…nMOSトランジスタ
T13…nMOSトランジスタ
Iv5…インバータ
Iv6…インバータ
Claims (8)
- 第1入力信号電圧と第2入力信号電圧との差に応じて増幅信号を生成する差動増幅回路と、
前記差動増幅回路に接続され、前記増幅信号を受ける出力回路と、
前記差動増幅回路に接続される負荷と
を具備し、
前記差動増幅回路は、
前記増幅信号を前記出力回路に供給する第1出力ノードと、
前記第1出力ノードと対称な位置に設けられ、前記負荷に接続される第2出力ノードと
を備え、
前記出力回路は、
前記増幅信号に基づいて生成される出力信号を出力する出力端を備え、
前記負荷は、
前記出力端のオフセット電圧を第1電圧にする第1容量値と、前記オフセット電圧を第2電圧にする第2容量値との切り替えが可能な構成を有し、制御信号に応答して、前記第1容量値から前記第2容量値に切り替わることで、前記オフセット電圧を前記第1電圧から前記第2電圧にシフトする
センスアンプ。 - 請求項1に記載のセンスアンプにおいて、
複数の前記センスアンプにおける前記第1電圧の分布の平均を第1平均オフセット値とし、
前記分布を示すグラフを、平行移動したときのグラフに対応する分布の平均を第2平均オフセット値とし、
前記第1平均オフセット値と前記第2平均オフセット値との差が示す電圧を、オフセット補正電圧とするとき、
前記負荷は、
前記第1電圧と前記第2電圧との差を、前記オフセット補正電圧とするように前記第1容量値から前記第2容量値に切り替わる
センスアンプ。 - 請求項2に記載のセンスアンプにおいて、
前記制御信号は、
前記オフセット電圧が、前記第1平均オフセット値と前記第2平均オフセット値の範囲にないときに出力され、
前記負荷は、
前記制御信号に応答して、前記第1容量値から前記第2容量値に遷移して、前記範囲の外の前記オフセット電圧を、前記範囲の内にシフトする
センスアンプ。 - 請求項3に記載のセンスアンプにおいて、
前記負荷は、
前記オフセット電圧が、前記第1平均オフセット値と前記第2平均オフセット値の範囲にあるとき、前記第1容量値を維持する
センスアンプ。 - 請求項4に記載のセンスアンプにおいて、
前記第1平均オフセット値と前記第2平均オフセット値とは、前記オフセット電圧が0の位置を基準に対称である
センスアンプ。 - 請求項5に記載のセンスアンプにおいて、
前記差動増幅回路は、対称性を有し、
前記負荷は、
前記出力回路と非対称なレイアウトを有する
センスアンプ。 - メモリセルアレイに配置された複数のメモリセルと、
前記複数のメモリセルのうちの少なくとも1つから読み出された信号を増幅するセンスアンプと
を具備し、
前記センスアンプは、
第1入力信号電圧と第2入力信号電圧との差に応じて増幅信号を生成する差動増幅回路と、
前記差動増幅回路に接続され、前記増幅信号を受ける出力回路と、
前記差動増幅回路に接続される負荷と
を備え、
前記差動増幅回路は、
前記増幅信号を前記出力回路に供給する第1出力ノードと、
前記第1出力ノードと対称な位置に設けられ、前記負荷に接続される第2出力ノードと
を含み、
前記出力回路は、
前記増幅信号に基づいて生成される出力信号を出力する出力端を含み、
前記負荷は、
前記出力端のオフセット電圧を第1電圧にする第1容量値と、前記オフセット電圧を第2電圧にする第2容量値との切り替えが可能な構成を有し、
制御信号に応答して、前記第1容量値から前記第2容量値に切り替わることで、前記オフセット電圧を前記第1電圧から前記第2電圧にシフトする
半導体記憶装置。 - 請求項7に記載の半導体記憶装置において、
前記半導体記憶装置に複数の前記センスアンプが配置されるときの前記第1電圧の分布の平均を第1平均オフセット値とし、
前記分布を示すグラフを、平行移動したときのグラフに対応する分布の平均を第2平均オフセット値とし、
前記第1平均オフセット値と前記第2平均オフセット値との差が示す電圧を、オフセット補正電圧とするとき、
前記負荷は、
前記第1電圧と前記第2電圧との差を、前記オフセット補正電圧とするように前記第1容量値から前記第2容量値に切り替わる
半導体記憶装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008238842A JP5142906B2 (ja) | 2008-09-18 | 2008-09-18 | センスアンプ、およびそのセンスアンプを搭載した半導体記憶装置 |
US12/562,280 US7944766B2 (en) | 2008-09-18 | 2009-09-18 | Sense amplifier and semiconductor memory device having sense amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008238842A JP5142906B2 (ja) | 2008-09-18 | 2008-09-18 | センスアンプ、およびそのセンスアンプを搭載した半導体記憶装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010073249A JP2010073249A (ja) | 2010-04-02 |
JP5142906B2 true JP5142906B2 (ja) | 2013-02-13 |
Family
ID=42007108
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008238842A Expired - Fee Related JP5142906B2 (ja) | 2008-09-18 | 2008-09-18 | センスアンプ、およびそのセンスアンプを搭載した半導体記憶装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7944766B2 (ja) |
JP (1) | JP5142906B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8362807B2 (en) | 2010-10-13 | 2013-01-29 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Offset compensation for sense amplifiers |
JP5539916B2 (ja) | 2011-03-04 | 2014-07-02 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置 |
JP5677205B2 (ja) | 2011-06-13 | 2015-02-25 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体記憶装置 |
US8498169B2 (en) | 2011-09-02 | 2013-07-30 | Qualcomm Incorporated | Code-based differential charging of bit lines of a sense amplifier |
WO2014020724A1 (ja) * | 2012-08-01 | 2014-02-06 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | レベルシフト回路、半導体装置 |
US8830779B1 (en) | 2013-06-24 | 2014-09-09 | Qualcomm Incorporated | Low voltage fuse-based memory with high voltage sense amplifier |
US9478277B1 (en) * | 2015-09-03 | 2016-10-25 | Bo Liu | Tri-level-cell DRAM and sense amplifier with alternating offset voltage |
KR102486764B1 (ko) * | 2015-12-16 | 2023-01-11 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 차동 증폭기 회로 및 그를 포함하는 반도체 메모리 장치 |
US9911471B1 (en) * | 2017-02-14 | 2018-03-06 | Micron Technology, Inc. | Input buffer circuit |
US10163481B1 (en) * | 2017-07-20 | 2018-12-25 | Micron Technology, Inc. | Offset cancellation for latching in a memory device |
KR20190073102A (ko) | 2017-12-18 | 2019-06-26 | 삼성전자주식회사 | 비트 라인 감지 증폭기, 반도체 메모리 장치, 그리고 그것의 멀티 비트 데이터의 센싱 방법 |
US20210303427A1 (en) * | 2020-03-26 | 2021-09-30 | Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg | System for testing a blockchain enabled device-under-test |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3262915B2 (ja) * | 1993-09-21 | 2002-03-04 | 株式会社リコー | 電位比較回路 |
JP4109842B2 (ja) * | 2000-06-28 | 2008-07-02 | 株式会社東芝 | 半導体集積回路 |
JP4057806B2 (ja) * | 2001-11-30 | 2008-03-05 | 株式会社ルネサステクノロジ | 半導体集積回路装置 |
US7221605B2 (en) * | 2004-08-31 | 2007-05-22 | Micron Technology, Inc. | Switched capacitor DRAM sense amplifier with immunity to mismatch and offsets |
JP4965883B2 (ja) * | 2006-04-07 | 2012-07-04 | 株式会社東芝 | 半導体集積回路装置および半導体集積回路装置のトリミング方法 |
-
2008
- 2008-09-18 JP JP2008238842A patent/JP5142906B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-09-18 US US12/562,280 patent/US7944766B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US7944766B2 (en) | 2011-05-17 |
US20100067318A1 (en) | 2010-03-18 |
JP2010073249A (ja) | 2010-04-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5142906B2 (ja) | センスアンプ、およびそのセンスアンプを搭載した半導体記憶装置 | |
US4973864A (en) | Sense circuit for use in semiconductor memory | |
US9577637B2 (en) | Stability-enhanced physically unclonable function circuitry | |
US7323911B2 (en) | Differential sense amplifier circuit and method triggered by a clock signal through a switch circuit | |
JPH11176163A (ja) | センス増幅回路 | |
US7859926B2 (en) | Semiconductor memory device | |
US9036405B1 (en) | Memory sense amplifier with multiple modes of operation | |
TWI592932B (zh) | 多埠sram模組及其控制方法 | |
US8817551B2 (en) | Semiconductor memory device | |
US8693264B2 (en) | Memory device having sensing circuitry with automatic latching of sense amplifier output node | |
US6996013B2 (en) | Semiconductor integrated circuit | |
WO2015079608A1 (ja) | 半導体記憶装置 | |
US8559250B2 (en) | Semiconductor memory device capable of correcting the offset voltage of a sense amplifier | |
US20110128795A1 (en) | Semiconductor memory device having sense amplifier | |
JP2008152876A (ja) | 半導体装置 | |
JP2009004042A (ja) | 半導体メモリ装置 | |
KR20120027331A (ko) | 트랜지스터 기반의 메모리 셀 및 관련 동작 방법 | |
KR101212736B1 (ko) | 코어전압 발생회로 | |
US7639551B2 (en) | Sense amplifiers operated under hamming distance methodology | |
US20140029359A1 (en) | Sense amplifier circuit and memory device including the same | |
JP2008135104A (ja) | 半導体装置のテスト方法 | |
US8451654B2 (en) | Semiconductor memory device | |
US20080094928A1 (en) | Semiconductor memory having data line separation switch | |
KR20120135054A (ko) | 반도체 장치 및 가공 방법 | |
JP2006127631A (ja) | 半導体記憶装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110413 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120823 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120928 |
|
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: 20121102 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121120 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151130 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5142906 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |