JP7121268B2 - Resistive memory and control method for resistive memory - Google Patents

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本発明は、抵抗変化型メモリ及び抵抗変化型メモリの制御方法に関する。 The present invention relates to a resistance change memory and a control method for the resistance change memory.

抵抗値が増減可能な抵抗変化型メモリは、蓄積電荷量ではなく抵抗値をデータとして保持できること、データ保持のための電力が不要であること、などから不揮発性メモリとして利用可能である。 A resistance change type memory whose resistance value can be increased or decreased can be used as a non-volatile memory because it can hold resistance values as data instead of the amount of accumulated charge, and it does not require power for holding data.

抵抗変化型メモリに含まれるメモリ素子に対するライト時には、メモリ素子に流れる電流が電圧に変換され、その電圧と所定の電圧との比較結果に基づいて、メモリ素子が所定の抵抗値になったか否かが判定される。このような処理はライトベリファイと呼ばれる。メモリ素子が所定の抵抗値になるまで、メモリ素子に所定の電圧が印加される。 When writing to a memory element included in a resistance change memory, the current flowing through the memory element is converted into a voltage, and whether or not the memory element has reached a predetermined resistance value is determined based on the result of comparison between the voltage and a predetermined voltage. is determined. Such processing is called write verify. A predetermined voltage is applied to the memory element until the memory element reaches a predetermined resistance value.

一方、メモリ素子に対するリード時には、メモリ素子に流れる電流が電圧に変換され、その電圧と所定の電圧との比較結果に基づいて、メモリ素子に“0”が書き込まれているのか、“1”が書き込まれているのかが判定される。 On the other hand, when the memory element is read, the current flowing through the memory element is converted into a voltage, and based on the result of comparison between the voltage and a predetermined voltage, whether "0" is written to the memory element or "1" is written. It is determined whether it has been written.

上記のようなライトベリファイやリード時には、メモリ素子に流れる電流を変換したデータ電位と参照電位との電位差を増幅するセンスアンプが用いられる。
ところで、従来、強誘電体メモリにおいて、リードマージンを向上するために、“0”の参照電位とデータ電位との電位差を増幅するセンスアンプと、“1”の参照電位とデータ電位との電位差を増幅するセンスアンプを備えたものがあった。両センスアンプの出力端子を短絡することで、2つの参照電位のうちデータ電位との電位差が大きい方とデータ電位との電位差を増幅するセンスアンプが先に強力に増幅を行い、他方のセンスアンプを従属させることで、データが確定される。以下このような2つのセンスアンプを用いたリード方式をツインセンスアンプ方式という。
At the time of write verify and read as described above, a sense amplifier is used to amplify the potential difference between the data potential obtained by converting the current flowing through the memory element and the reference potential.
By the way, conventionally, in order to improve the read margin in a ferroelectric memory, a sense amplifier for amplifying the potential difference between the reference potential of "0" and the data potential and the potential difference between the reference potential of "1" and the data potential are used. Some had sense amplifiers to amplify. By short-circuiting the output terminals of both sense amplifiers, the sense amplifier that amplifies the potential difference between the data potential and the one having the larger potential difference from the data potential among the two reference potentials first performs strong amplification, while the other sense amplifier amplifies the potential difference. The data are determined by subordinating the . Hereinafter, such a read system using two sense amplifiers will be referred to as a twin sense amplifier system.

特開2009-99199号公報JP 2009-99199 A 特開2009-9641号公報JP-A-2009-9641 特開2009-252290号公報JP 2009-252290 A 特開平11-167796号公報JP-A-11-167796

しかし、ライトベリファイが行われる抵抗変化型メモリにツインセンスアンプ方式を適用する場合、リード用の2つのセンスアンプのほかに、ライトベリファイ用のセンスアンプが設けられることになる。センスアンプ自体、比較的大きな回路であるため、センスアンプの数が増えることによって、抵抗変化型メモリの回路規模が増大してしまうという問題がある。 However, when the twin sense amplifier system is applied to a resistive memory in which write verify is performed, a write verify sense amplifier is provided in addition to the two read sense amplifiers. Since the sense amplifier itself is a relatively large circuit, there is a problem that an increase in the number of sense amplifiers increases the circuit scale of the resistance change memory.

1つの側面では、本発明は、抵抗変化型メモリの回路規模の増大を抑制することを目的とする。 An object of the present invention in one aspect is to suppress an increase in the circuit scale of a resistance change memory.

1つの実施態様では、第1のセンスアンプと第2のセンスアンプとを備え、抵抗変化型のメモリ素子に対するリード時に、前記第1のセンスアンプの第1の入力端子に供給される第1の参照電位と、前記第1の参照電位よりも高く前記第2のセンスアンプの第2の入力端子に供給される第2の参照電位のうち、前記メモリ素子の抵抗値に基づいたデータ電位との電位差が大きい方との電位差を増幅し、前記メモリ素子に対するライトベリファイ時に、前記第1の入力端子に供給される第1のベリファイ電位または前記第2の入力端子に供給される第2のベリファイ電位と、前記データ電位との電位差を増幅するセンスアンプ部と、前記メモリ素子に対するリード時に、前記第1の入力端子に前記第1の参照電位を供給し、前記第2の入力端子に前記第2の参照電位を供給し、前記メモリ素子に対するライトベリファイ時に、前記第1の入力端子に前記第1のベリファイ電位を供給し、前記第2の入力端子に前記第2のベリファイ電位を供給する供給電位切替回路と、を有する抵抗変化型メモリが提供される。 In one embodiment, a first sense amplifier and a second sense amplifier are provided, and the first sense amplifier is supplied to a first input terminal of the first sense amplifier when a resistance change memory element is read. a reference potential and a data potential based on the resistance value of the memory element among the second reference potential higher than the first reference potential and supplied to the second input terminal of the second sense amplifier; Amplifies the potential difference from the larger potential difference, and supplies a first verify potential supplied to the first input terminal or a second verify potential supplied to the second input terminal when write-verifying the memory element. a sense amplifier unit for amplifying a potential difference between the data potential and the data potential; and, when the memory element is read, the first reference potential is supplied to the first input terminal, and the second input terminal is applied to the second input terminal. supply the reference potential of the memory element, supply the first verify potential to the first input terminal, and supply the second verify potential to the second input terminal at the time of write verify for the memory element. and a switching circuit.

また、1つの実施態様では、抵抗変化型メモリの制御方法が提供される。 Also, in one embodiment, a method for controlling a resistive memory is provided.

1つの側面では、本発明は、抵抗変化型メモリの回路規模の増大を抑制できる。 In one aspect, the present invention can suppress an increase in circuit scale of a resistance change memory.

第1の実施の形態の抵抗変化型メモリの一例を示す図である。1 is a diagram illustrating an example of a resistance change memory according to a first embodiment; FIG. 第2の実施の形態の抵抗変化型メモリの一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a resistance change memory according to a second embodiment; FIG. メモリセルアレイの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a memory cell array. メモリセルの一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a memory cell; FIG. コラム制御回路の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a column control circuit. 電流-電圧変換回路の一例を示す図である。1 is a diagram showing an example of a current-voltage conversion circuit; FIG. 供給電位切替回路とセンスアンプ部の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a supply potential switching circuit and a sense amplifier section; プリチャージ回路の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a precharge circuit. “0”がリードされる場合の各信号や各部の電位の変化の例を示すタイミングチャートである。4 is a timing chart showing an example of changes in the potential of each signal and each part when "0" is read; “1”がリードされる場合の各信号や各部の電位の変化の例を示すタイミングチャートである。4 is a timing chart showing an example of changes in the potential of each signal and each part when "1" is read; “0”ライトベリファイ時の各信号や各部の電位の変化の例を示すタイミングチャートである。4 is a timing chart showing an example of changes in the potential of each signal and each part at the time of "0" write verify; “1”ライトベリファイ時の各信号や各部の電位の変化の例を示すタイミングチャートである。4 is a timing chart showing an example of changes in the potential of each signal and each part at the time of "1" write verify; 供給電位切替回路とセンスアンプ部の比較例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a comparative example of a supply potential switching circuit and a sense amplifier section; リード処理にのみ対応したツインセンスアンプ方式のセンスアンプ部の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a twin sense amplifier type sense amplifier unit that supports only read processing; 第3の実施の形態の抵抗変化型メモリにおける供給電位切替回路とセンスアンプ部の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a supply potential switching circuit and a sense amplifier section in a resistance change memory according to a third embodiment; “0”がリードされる場合の各信号や各部の電位の変化の例を示すタイミングチャートである。4 is a timing chart showing an example of changes in the potential of each signal and each part when "0" is read; “1”がリードされる場合の各信号や各部の電位の変化の例を示すタイミングチャートである。4 is a timing chart showing an example of changes in the potential of each signal and each part when "1" is read; “0”ライトベリファイ時の各信号や各部の電位の変化の例を示すタイミングチャートである。4 is a timing chart showing an example of changes in the potential of each signal and each part at the time of "0" write verify; “0”ライトベリファイ時の書き込み強度の制御の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of write intensity control at the time of “0” write verify; “1”ライトベリファイ時の各信号や各部の電位の変化の例を示すタイミングチャートである。4 is a timing chart showing an example of changes in the potential of each signal and each part at the time of "1" write verify; “1”ライトベリファイ時の書き込み強度の制御の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of write intensity control at the time of “1” write verify;

以下、発明を実施するための形態を、図面を参照しつつ説明する。
(第1の実施の形態)
図1は、第1の実施の形態の抵抗変化型メモリの一例を示す図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing an example of a resistance change memory according to a first embodiment.

第1の実施の形態の抵抗変化型メモリ10は、センスアンプ部11と供給電位切替回路12を有する。なお、図1では、メモリセルアレイに含まれる1つのビット線BLに接続されるメモリセル13のデータをリードする部分が示されている。他のビット線に接続されるメモリセルのデータをリードする部分も図1と同様の構成となる。また、図1では、メモリセル13にデータをライトする回路や、メモリセル13に含まれる抵抗変化型のメモリ素子13aに流れる電流を電圧に変換する回路などについては、図示が省略されている。 A resistance change memory 10 according to the first embodiment has a sense amplifier section 11 and a supply potential switching circuit 12 . Note that FIG. 1 shows a portion for reading data of the memory cell 13 connected to one bit line BL included in the memory cell array. A portion for reading data from memory cells connected to other bit lines also has the same configuration as in FIG. In FIG. 1, illustration of a circuit for writing data to the memory cell 13 and a circuit for converting the current flowing through the resistance change type memory element 13a included in the memory cell 13 into a voltage is omitted.

抵抗変化型のメモリ素子13aには、全固体二次電池構造を採用したメモリ素子、ホットキャリアをフローティングゲートまたはサイドウォールに注入することでデータを蓄えるメモリトランジスタなどがある。 The resistance change memory element 13a includes a memory element adopting an all-solid secondary battery structure, a memory transistor storing data by injecting hot carriers into a floating gate or a sidewall, and the like.

抵抗変化型メモリ10は、ツインセンスアンプ方式でリードを行うものであり、センスアンプ部11は、2つのセンスアンプ11a,11bを有する。
メモリ素子13aに対するリード時には、センスアンプ11aの入力端子に参照電位V0refが供給され、センスアンプ11bの入力端子に、参照電位V0refよりも高い参照電位V1refが供給される。これにより、センスアンプ11aの入力端子の電位Vin1がVin1=V0refとなり、センスアンプ11bの入力端子の電位Vin2がVin2=V1refとなる。参照電位V0refは、メモリ素子13aのデータが“0”のときに、電流-電圧変換によって得られるデータ電位Vdataの基準値である。参照電位V1refは、メモリ素子13aのデータが“1”のときに、電流-電圧変換によって得られるデータ電位Vdataの基準値である。
The resistance change memory 10 performs reading by a twin sense amplifier system, and the sense amplifier section 11 has two sense amplifiers 11a and 11b.
When reading the memory element 13a, the input terminal of the sense amplifier 11a is supplied with the reference potential V0ref, and the input terminal of the sense amplifier 11b is supplied with the reference potential V1ref higher than the reference potential V0ref. As a result, the potential Vin1 of the input terminal of the sense amplifier 11a becomes Vin1=V0ref, and the potential Vin2 of the input terminal of the sense amplifier 11b becomes Vin2=V1ref. The reference potential V0ref is a reference value of the data potential Vdata obtained by current-voltage conversion when the data in the memory element 13a is "0". The reference potential V1ref is a reference value of the data potential Vdata obtained by current-voltage conversion when the data of the memory element 13a is "1".

なお、センスアンプ11aは、差動増幅を行うものであり、上記入力端子の他にデータ電位Vdataが供給される入力端子を有している。また、その入力端子は、センスアンプ11aの出力端子と同一である。センスアンプ11bについても同様である。 The sense amplifier 11a performs differential amplification, and has an input terminal to which the data potential Vdata is supplied in addition to the input terminals described above. Its input terminal is the same as the output terminal of the sense amplifier 11a. The same applies to the sense amplifier 11b.

リード時には、センスアンプ部11は、参照電位V0refと参照電位V1refのうち、データ電位Vdataとの電位差が大きい方との電位差を増幅する。図1の例では、センスアンプ11a,11bの出力端子は短絡しているため、参照電位V0ref,V1refのうちデータ電位Vdataとの電位差が大きい方とデータ電位Vdataとの電位差を増幅するセンスアンプが先に強力に増幅を行う。これにより、そのセンスアンプが他方のセンスアンプを従属させることで、センスアンプ部11の出力電位Voutが確定する。 At the time of reading, the sense amplifier unit 11 amplifies the potential difference between the reference potential V0ref and the reference potential V1ref, whichever has the greater potential difference from the data potential Vdata. In the example of FIG. 1, since the output terminals of the sense amplifiers 11a and 11b are short-circuited, the sense amplifier that amplifies the potential difference between the data potential Vdata and the one of the reference potentials V0ref and V1ref having a larger potential difference from the data potential Vdata is provided. Amplify strongly first. As a result, the output potential Vout of the sense amplifier section 11 is determined by subordinating the sense amplifier to the other sense amplifier.

一方、メモリ素子13aに対するライトベリファイ時に、センスアンプ11aとセンスアンプ11bの入力端子にはベリファイ電位が供給される。ライトベリファイには、メモリ素子13aに“0”を書き込む際に行われる“0”ライトベリファイと、メモリ素子13aに“1”を書き込む際に行われる“1”ライトベリファイがある。“0”ライトベリファイ時と、“1”ライトベリファイ時には、異なるベリファイ電位が用いられる。 On the other hand, during write-verify for the memory element 13a, a verify potential is supplied to the input terminals of the sense amplifiers 11a and 11b. Write-verify includes "0" write-verify performed when "0" is written to the memory element 13a and "1" write-verify performed when "1" is written to the memory element 13a. Different verify potentials are used for "0" write verify and "1" write verify.

たとえば、図1に示されているように、“0”ライトベリファイ時には、センスアンプ11a,11bの入力端子には、ベリファイ電位として参照電位V0refが供給される。これにより、Vin1=Vin2=V0refとなる。また、“1”ライトベリファイ時には、センスアンプ11a,11bの入力端子には、ベリファイ電位として参照電位V1refが供給される。これにより、Vin1=Vin2=V1refとなる。 For example, as shown in FIG. 1, during "0" write verify, the input terminals of the sense amplifiers 11a and 11b are supplied with the reference potential V0ref as the verify potential. As a result, Vin1=Vin2=V0ref. At the time of "1" write verify, the reference potential V1ref is supplied as a verify potential to the input terminals of the sense amplifiers 11a and 11b. As a result, Vin1=Vin2=V1ref.

そして、ライトベリファイ時には、センスアンプ部11は、ベリファイ電位と、データ電位Vdataとの電位差を増幅する。
なお、ライトベリファイ時には、センスアンプ11a,11bの出力端子を図示しないスイッチにより電気的に切断して、センスアンプ11a,11bの入力端子には、互いに異なるベリファイ電位が供給されてもよい。その場合、各ベリファイ電位とデータ電位Vdataとの電位差を各々増幅した信号が出力される。その例については第3の実施の形態で説明する。
Then, during write verify, the sense amplifier unit 11 amplifies the potential difference between the verify potential and the data potential Vdata.
At the time of write-verify, the output terminals of the sense amplifiers 11a and 11b may be electrically disconnected by a switch (not shown), and different verify potentials may be supplied to the input terminals of the sense amplifiers 11a and 11b. In that case, a signal obtained by amplifying the potential difference between each verify potential and the data potential Vdata is output. An example thereof will be described in the third embodiment.

供給電位切替回路12は、メモリ素子13aに対するリード時に、センスアンプ11aの入力端子に参照電位V0refを供給し、センスアンプ11bの入力端子に参照電位V1refを供給する。また、供給電位切替回路12は、メモリ素子13aに対するライトベリファイ時に、センスアンプ11a,11bにベリファイ電位を供給する。図1の例では、供給電位切替回路12は、“0”ライトベリファイ時には、センスアンプ11a,11bの入力端子に、ベリファイ電位として参照電位V0refを供給する。また、供給電位切替回路12は、“1”ライトベリファイ時には、センスアンプ11a,11bの入力端子に、ベリファイ電位として参照電位V1refを供給する。 The supply potential switching circuit 12 supplies the reference potential V0ref to the input terminal of the sense amplifier 11a and the reference potential V1ref to the input terminal of the sense amplifier 11b when reading the memory element 13a. Further, the supply potential switching circuit 12 supplies a verify potential to the sense amplifiers 11a and 11b at the time of write verify for the memory element 13a. In the example of FIG. 1, the supply potential switching circuit 12 supplies the reference potential V0ref as the verify potential to the input terminals of the sense amplifiers 11a and 11b during "0" write verify. Further, the supply potential switching circuit 12 supplies the reference potential V1ref as a verify potential to the input terminals of the sense amplifiers 11a and 11b during "1" write verify.

なお、メモリ素子13aに対するリードが行われるのか、“0”ライトベリファイが行われるのか、または“1”ライトベリファイが行われるのか、を示す信号selは、図示しない動作選択回路から供給される。 A signal sel indicating whether the memory element 13a is read, "0" write-verified, or "1" write-verified is supplied from an operation selection circuit (not shown).

以下、第1の実施の形態の抵抗変化型メモリ10の動作例を説明する。
メモリ素子13aに対するリード時、図1の下部に示されているように、メモリ素子13aに“0”が書き込まれているときのデータ電位Vdataは、リテンションなどの劣化により、基準値(参照電位V0ref)よりも高くなっている可能性がある。また、メモリ素子13aに“1”が書き込まれているときのデータ電位Vdataは、リテンションなどの劣化により、基準値(参照電位V1ref)よりも低くなっている可能性がある。
An operation example of the resistance change type memory 10 according to the first embodiment will be described below.
When the memory element 13a is read, the data potential Vdata when "0" is written in the memory element 13a, as shown in the lower part of FIG. ) may be higher than Further, the data potential Vdata when "1" is written in the memory element 13a may be lower than the reference value (reference potential V1ref) due to deterioration such as retention.

センスアンプ部11は、たとえば、データ電位Vdataが、Vdata=Vd1である場合、Vd1-V0ref<V1ref-Vd1であるため、参照電位V1refとデータ電位Vdataとの電位差を増幅する。これにより、出力電位Voutとして、“0”を表す値が得られる。また、センスアンプ部11は、たとえば、データ電位Vdataが、Vdata=Vd2である場合、Vd2-V0ref>V1ref-Vd2であるため、参照電位V0refとデータ電位Vdataとの電位差を増幅する。これにより、出力電位Voutとして、“1”を表す値が得られる。 For example, when data potential Vdata is Vdata=Vd1, sense amplifier unit 11 amplifies the potential difference between reference potential V1ref and data potential Vdata because Vd1−V0ref<V1ref−Vd1. As a result, a value representing "0" is obtained as the output potential Vout. For example, when the data potential Vdata is Vdata=Vd2, the sense amplifier unit 11 amplifies the potential difference between the reference potential V0ref and the data potential Vdata because Vd2−V0ref>V1ref−Vd2. As a result, a value representing "1" is obtained as the output potential Vout.

メモリ素子13aに対する、“0”ライトベリファイ時、供給電位切替回路12は、センスアンプ11a,11bの入力端子に、たとえば、参照電位V0refを供給する。これによりセンスアンプ部11は、データ電位Vdataと参照電位V0refとの電位差を増幅する。データ電位Vdataが参照電位V0refよりも低い場合(適切に“0”が書き込まれている場合)、出力電位Voutは低くなる。データ電位Vdataが参照電位V0refよりも高い場合(適切に“0”が書き込まれていない場合)、出力電位Voutは高くなる。 At the time of "0" write-verify for the memory element 13a, the supply potential switching circuit 12 supplies, for example, the reference potential V0ref to the input terminals of the sense amplifiers 11a and 11b. Thereby, the sense amplifier unit 11 amplifies the potential difference between the data potential Vdata and the reference potential V0ref. When the data potential Vdata is lower than the reference potential V0ref (when "0" is appropriately written), the output potential Vout becomes low. When the data potential Vdata is higher than the reference potential V0ref (when "0" is not properly written), the output potential Vout becomes high.

メモリ素子13aに対する、“1”ライトベリファイ時、供給電位切替回路12は、センスアンプ11a,11bの入力端子に、たとえば、参照電位V1refを供給する。これによりセンスアンプ部11は、データ電位Vdataと参照電位V1refとの電位差を増幅する。データ電位Vdataが参照電位V1refよりも低い場合(適切に“1”が書き込まれていない場合)、出力電位Voutは低くなる。データ電位Vdataが参照電位V1refよりも高い場合(適切に“1”が書き込まれている場合)、出力電位Voutは高くなる。 At the time of "1" write-verify for the memory element 13a, the supply potential switching circuit 12 supplies, for example, the reference potential V1ref to the input terminals of the sense amplifiers 11a and 11b. Thereby, the sense amplifier unit 11 amplifies the potential difference between the data potential Vdata and the reference potential V1ref. When the data potential Vdata is lower than the reference potential V1ref (when "1" is not properly written), the output potential Vout becomes low. When the data potential Vdata is higher than the reference potential V1ref (when "1" is appropriately written), the output potential Vout becomes high.

図示しないライト制御回路は、各ライトベリファイ時の出力電位Voutに基づいて、メモリ素子13aに対するライトを継続するか否かを決定する。
以上のように、第1の実施の形態の抵抗変化型メモリ10では、供給電位切替回路12が、ツインセンスアンプ方式のリードを実現するセンスアンプ11a,11bに供給する電位を、リード時とライトベリファイ時とで切り替えている。これにより、ライトベリファイを、リードで用いられるセンスアンプ11a,11bを用いて行うことができる。つまり、ライトベリファイ用のセンスアンプを別に設けずに済み、抵抗変化型メモリ10の回路規模の増大を抑制できる。
A write control circuit (not shown) determines whether or not to continue writing to the memory element 13a based on the output potential Vout at each write verify.
As described above, in the resistance change type memory 10 of the first embodiment, the supply potential switching circuit 12 changes the potentials supplied to the sense amplifiers 11a and 11b that implement the read of the twin sense amplifier method during reading and writing. It is switched between when verifying and when verifying. As a result, write verify can be performed using the sense amplifiers 11a and 11b used for reading. In other words, there is no need to separately provide a sense amplifier for write verification, and an increase in the circuit scale of the resistance change memory 10 can be suppressed.

(第2の実施の形態)
図2は、第2の実施の形態の抵抗変化型メモリの一例を示す図である。
第2の実施の形態の抵抗変化型メモリ20は、インタフェース回路(図2ではI/F回路と表記されている)21、アドレスレジスタ22、ステートマシン23、コマンドレジスタ24、データ入出力バッファ25を有する。さらに抵抗変化型メモリ20は、ロウ制御回路26、コラム制御回路27、メモリセルアレイ28を有する。
(Second embodiment)
FIG. 2 is a diagram showing an example of a resistance change memory according to the second embodiment.
A resistance change memory 20 according to the second embodiment includes an interface circuit (denoted as an I/F circuit in FIG. 2) 21, an address register 22, a state machine 23, a command register 24, and a data input/output buffer 25. have. Furthermore, the resistance change memory 20 has a row control circuit 26, a column control circuit 27, and a memory cell array 28. FIG.

インタフェース回路21は、抵抗変化型メモリ20の外部の装置(たとえば、バスを介してインタフェース回路21に接続されるプロセッサ)との間で、データ、アドレス、コマンドの送受信を行う。 The interface circuit 21 transmits and receives data, addresses, and commands to and from a device external to the resistance change memory 20 (for example, a processor connected to the interface circuit 21 via a bus).

アドレスレジスタ22は、インタフェース回路21を介して外部の装置から供給されるアドレス(リードアドレスまたはライトアドレス)を保持する。なお、アドレスはロウアドレスとコラムアドレスを含み、たとえば、アドレスの上位ビットがロウアドレスであり、下位ビットがカラムアドレスである。 The address register 22 holds an address (read address or write address) supplied from an external device via the interface circuit 21 . The address includes a row address and a column address. For example, the upper bits of the address are the row address and the lower bits are the column address.

ステートマシン23は、コマンドレジスタ24から供給されるコマンドに基づいて、データ入出力バッファ25、ロウ制御回路26、コラム制御回路27などを制御する。
コマンドレジスタ24は、インタフェース回路21を介して外部の装置から供給されるコマンドを保持する。
The state machine 23 controls the data input/output buffer 25, the row control circuit 26, the column control circuit 27, etc. based on the command supplied from the command register 24. FIG.
The command register 24 holds commands supplied from an external device via the interface circuit 21 .

データ入出力バッファ25は、インタフェース回路21を介して外部の装置から供給されるライトデータまたは、メモリセルアレイ28から読み出されたリードデータを保持する。 The data input/output buffer 25 holds write data supplied from an external device via the interface circuit 21 or read data read from the memory cell array 28 .

ロウ制御回路26は、アドレスレジスタ22から供給されるロウアドレスに基づいて、ステートマシン23による制御のもと、メモリセルアレイ28に含まれる図示しない複数のワード線の何れかに所定の電圧を印加する。 The row control circuit 26 applies a predetermined voltage to any of a plurality of word lines (not shown) included in the memory cell array 28 under the control of the state machine 23 based on the row address supplied from the address register 22. .

コラム制御回路27は、アドレスレジスタ22から供給されるコラムアドレスに基づいて、ステートマシン23による制御のもと、メモリセルアレイ28に含まれるメモリセルに対するライトや、リードを行う。 The column control circuit 27 writes to and reads from memory cells included in the memory cell array 28 under the control of the state machine 23 based on the column address supplied from the address register 22 .

図3は、メモリセルアレイの一例を示す図である。
メモリセルアレイ28は、複数のメモリセル(メモリセル28a,28b,28cなど)、ワード線WL1,WL2,…,WLn、ビット線BL1,BL2,…,BLk、ソース線SL1,SL2,…,SLkを有する。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a memory cell array.
, WLn, bit lines BL1, BL2, . . . , BLk, source lines SL1, SL2, . have.

複数のメモリセルの各々は、ワード線WL1~WLnの何れか1つ、ビット線BL1~BLkの何れか1つ、ソース線SL1~SLkの何れか1つに接続されている。たとえば、メモリセル28aは、ワード線WL1、ビット線BL1及びソース線SL1に接続されており、メモリセル28bは、ワード線WL1、ビット線BL2及びソース線SL2に接続されている。また、メモリセル28cは、ワード線WLn、ビット線BLk及びソース線SLkに接続されている。 Each of the plurality of memory cells is connected to one of word lines WL1 to WLn, one of bit lines BL1 to BLk, and one of source lines SL1 to SLk. For example, memory cell 28a is connected to word line WL1, bit line BL1 and source line SL1, and memory cell 28b is connected to word line WL1, bit line BL2 and source line SL2. Also, the memory cell 28c is connected to a word line WLn, a bit line BLk and a source line SLk.

図4は、メモリセルの一例を示す図である。
メモリセル28aは、nチャネル型MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)28a1と、抵抗変化型のメモリ素子28a2を有する。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a memory cell.
The memory cell 28a has an n-channel MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) 28a1 and a resistance change memory element 28a2.

nチャネル型MOSFET(以下nMOSトランジスタという)28a1のゲートはワード線WL1に接続され、nMOSトランジスタ28a1のドレインまたはソースの一方はビット線BL1に接続されている。また、nMOSトランジスタ28a1のドレインまたはソースの他方は、メモリ素子28a2の一方の端子に接続されている。メモリ素子28a2の他方の端子は、ソース線SL1に接続されている。 The gate of an n-channel MOSFET (hereinafter referred to as nMOS transistor) 28a1 is connected to word line WL1, and one of the drain and source of nMOS transistor 28a1 is connected to bit line BL1. The other of the drain and source of the nMOS transistor 28a1 is connected to one terminal of the memory element 28a2. The other terminal of memory element 28a2 is connected to source line SL1.

抵抗変化型のメモリ素子28a2は、全固体二次電池構造を採用したメモリ素子、ホットキャリアをフローティングゲートまたはサイドウォールに注入することでデータを蓄えるメモリトランジスタなどである。 The resistance change memory element 28a2 is a memory element adopting an all-solid secondary battery structure, a memory transistor that stores data by injecting hot carriers into a floating gate or a sidewall, or the like.

メモリセルアレイ28の他のメモリセルも、図4に示されているメモリセル28aと同様の構成である。
図5は、コラム制御回路の一例を示す図である。
Other memory cells in memory cell array 28 have the same configuration as memory cell 28a shown in FIG.
FIG. 5 is a diagram showing an example of a column control circuit.

コラム制御回路27は、各々1ビットのデータの読み書きに関する処理を行う、1ビット処理部27a1,27a2,…,27amを有する。
1ビット処理部27a1は、1ビットのデータDQ<0>のデータの読み書きに関する処理を行う回路であり、コラムスイッチ27b,27c、ソース線ドライバ27d、ビット線ドライバ27e、電流-電圧変換回路27fを有する。さらに、1ビット処理部27a1は、ライト制御回路27g、供給電位切替回路27h、センスアンプ部27i、動作選択回路27j、ベリファイ結果判定回路27k、データ入力回路27l、データ出力回路27mを有する。
The column control circuit 27 has 1-bit processing units 27a1, 27a2, .
The 1-bit processing unit 27a1 is a circuit that performs processing related to reading and writing of 1-bit data DQ<0>, and includes column switches 27b and 27c, a source line driver 27d, a bit line driver 27e, and a current-voltage conversion circuit 27f. have. Further, the 1-bit processing section 27a1 has a write control circuit 27g, a supply potential switching circuit 27h, a sense amplifier section 27i, an operation selection circuit 27j, a verify result determination circuit 27k, a data input circuit 27l, and a data output circuit 27m.

コラムスイッチ27bは、アドレスレジスタ22から供給されるコラムアドレスに基づいて、ソース線SL1~SLkの何れか1つをソース線ドライバ27dに接続する。コラムスイッチ27cは、アドレスレジスタ22から供給されるコラムアドレスに基づいて、ビット線BL1~BLkの何れか1つをビット線ドライバ27eに接続する。 Based on the column address supplied from the address register 22, the column switch 27b connects one of the source lines SL1 to SLk to the source line driver 27d. Based on the column address supplied from the address register 22, the column switch 27c connects one of the bit lines BL1 to BLk to the bit line driver 27e.

ソース線ドライバ27dは、ライト制御回路27gによる制御のもと、ソース線SL1~SLkに印加する電圧を生成する。ビット線ドライバ27eは、ライト制御回路27gによる制御のもと、ビット線BL1~BLkに印加する電圧を生成する。 The source line driver 27d generates voltages to be applied to the source lines SL1 to SLk under the control of the write control circuit 27g. The bit line driver 27e generates voltages to be applied to the bit lines BL1 to BLk under the control of the write control circuit 27g.

電流-電圧変換回路27fは、ステートマシン23が出力するリード指示信号またはベリファイ指示信号によりリードまたはライトベリファイの実施が指示された場合、ビット線BL1~BLkの何れか1つに流れる電流を電圧に変換する。 The current-voltage conversion circuit 27f converts the current flowing through any one of the bit lines BL1 to BLk into a voltage when a read instruction signal or a verify instruction signal output from the state machine 23 instructs execution of read or write verify. Convert.

ライト制御回路27gは、ライト指示信号により、ライトの実施が指示された場合、データ入力回路27lを介して外部より供給されるデータDQ<0>の値に基づいて、ソース線ドライバ27dとビット線ドライバ27eにライト用の所定の電圧を生成させる。ライト指示信号は、ステートマシン23から供給される。また、ライト制御回路27gは、ベリファイ結果判定回路27kが出力するベリファイ結果が、正しくライトできたことを示す場合、ソース線ドライバ27dとビット線ドライバ27eがライト用の所定の電圧を生成することを停止させる。 The write control circuit 27g controls the source line driver 27d and the bit line based on the value of data DQ<0> externally supplied via the data input circuit 27l when a write instruction signal instructs the execution of writing. It causes the driver 27e to generate a predetermined voltage for writing. A write instruction signal is supplied from the state machine 23 . If the verify result output from the verify result determination circuit 27k indicates that the write was performed correctly, the write control circuit 27g causes the source line driver 27d and the bit line driver 27e to generate a predetermined voltage for writing. stop.

供給電位切替回路27hは、動作選択回路27jから供給される信号に基づいて、リード時と、ライトベリファイ時とで、センスアンプ部27iに供給する電位を切り替える。 センスアンプ部27iは、供給電位切替回路27hによって供給される電位と、電流-電圧変換回路27fによって得られるデータ電位D<0>との電位差を増幅して出力する。 The supply potential switching circuit 27h switches the potential to be supplied to the sense amplifier section 27i between read and write verify based on a signal supplied from the operation selection circuit 27j. The sense amplifier section 27i amplifies the potential difference between the potential supplied by the supply potential switching circuit 27h and the data potential D<0> obtained by the current-voltage conversion circuit 27f, and outputs the amplified potential difference.

動作選択回路27jは、リード指示信号及びベリファイ指示信号に基づいて、どの動作を行うかを選択する。そして、動作選択回路27jは、選択した動作に応じた信号を所定のタイミングで、供給電位切替回路27hと、センスアンプ部27iに供給する。 The operation selection circuit 27j selects which operation to perform based on the read instruction signal and the verify instruction signal. Then, the operation selection circuit 27j supplies a signal corresponding to the selected operation to the supply potential switching circuit 27h and the sense amplifier section 27i at a predetermined timing.

また、動作選択回路27jは、ライトベリファイの実施が指示された場合、データDQ<0>の値が“0”のときには、0判定選択信号によりベリファイ結果判定回路27kに“0”のライトが正常に行われたか否かの判定を行わせる。また、動作選択回路27jは、データDQ<0>の値が“1”のときには、1判定選択信号によりベリファイ結果判定回路27kに“1”のライトが正常に行われたか否かの判定を行わせる。 When the operation selection circuit 27j is instructed to perform write verification, and the value of the data DQ<0> is "0", the operation selection circuit 27j normally writes "0" to the verify result determination circuit 27k by the 0 determination selection signal. is performed. Further, when the value of data DQ<0> is "1", the operation selection circuit 27j determines whether "1" was normally written to the verify result determination circuit 27k by the 1 determination selection signal. Let

ベリファイ結果判定回路27kは、ベリファイ指示信号によりライトベリファイの実施が指示された場合、センスアンプ部27iの出力信号と、0判定選択信号または1判定選択信号とに基づいて、“0”または“1”が正常にライトされたか否かを判定する。そして、ベリファイ結果判定回路27kは、その判定結果(ベリファイ結果)を出力する。 The verify result determination circuit 27k determines "0" or "1" based on the output signal of the sense amplifier unit 27i and the 0 determination selection signal or the 1 determination selection signal when the verify instruction signal instructs execution of write verification. ” was written normally. Then, the verify result determination circuit 27k outputs the determination result (verify result).

データ入力回路27lは、ステートマシン23が出力する入力指示信号により、データDQ<0>の入力が指示されている場合には、データDQ<0>をライト制御回路27g及び動作選択回路27jを供給する。 The data input circuit 27l supplies the data DQ<0> to the write control circuit 27g and the operation selection circuit 27j when the input instruction signal output from the state machine 23 instructs the input of the data DQ<0>. do.

データ出力回路27mは、ステートマシン23が出力する出力指示信号により、データDQ<0>の出力が指示されている場合には、センスアンプ部27iの出力信号を、データDQ<0>として出力する。 The data output circuit 27m outputs the output signal of the sense amplifier section 27i as the data DQ<0> when the output of the data DQ<0> is instructed by the output instruction signal output from the state machine 23. .

他の1ビット処理部27a2~27amも、1ビット処理部27a1と同様の構成である。
図6は、電流-電圧変換回路の一例を示す図である。
The other 1-bit processing units 27a2 to 27am also have the same configuration as the 1-bit processing unit 27a1.
FIG. 6 is a diagram showing an example of a current-voltage conversion circuit.

電流-電圧変換回路27fは、たとえば、pチャネル型MOSFET(以下pMOSトランジスタという)27f1を有する。
pMOSトランジスタ27f1のドレインには電源電位VDDが供給され、ゲートにはpMOSトランジスタ27f1をオン状態にするバイアス電圧VBIASが供給される。pMOSトランジスタ27f1のソースは、図6では図示が省略されているが、図5に示したコラムスイッチ27cによって、ビット線BL1~BLkの何れか1つに接続される。図6の例では、pMOSトランジスタ27f1のソースが、ビット線BL1に接続される例が示されている。また、pMOSトランジスタ27f1のソースの電位がデータ電位D<0>として、センスアンプ部27iに供給される。
The current-voltage conversion circuit 27f has, for example, a p-channel MOSFET (hereinafter referred to as pMOS transistor) 27f1.
The power supply potential VDD is supplied to the drain of the pMOS transistor 27f1, and the bias voltage VBIAS for turning on the pMOS transistor 27f1 is supplied to the gate. Although not shown in FIG. 6, the source of the pMOS transistor 27f1 is connected to one of the bit lines BL1 to BLk by the column switch 27c shown in FIG. The example of FIG. 6 shows an example in which the source of the pMOS transistor 27f1 is connected to the bit line BL1. Also, the potential of the source of the pMOS transistor 27f1 is supplied to the sense amplifier section 27i as the data potential D<0>.

なお、電流-電圧変換回路27fは、ステートマシン23によりリードまたはライトベリファイの実施が指示されていない場合、センスアンプ部27iと図5に示したコラムスイッチ27cとを電気的に切り離すスイッチを有してもよい。 The current-voltage conversion circuit 27f has a switch that electrically disconnects the sense amplifier section 27i from the column switch 27c shown in FIG. may

このような電流-電圧変換回路27fにおいて、pMOSトランジスタ27f1は、定電流源として機能する。
たとえば、メモリセル28aが選択されているとき、メモリ素子28a2の抵抗をRcell、定電流源によってメモリ素子28a2に流れる電流をIrefとした場合、データ電位D<0>はD<0>=Rcell×Irefとなる。つまり、Rcellの値に応じてデータ電位D<0>が変わる。
In such a current-voltage conversion circuit 27f, the pMOS transistor 27f1 functions as a constant current source.
For example, when the memory cell 28a is selected, the resistance of the memory element 28a2 is Rcell, and the current flowing through the memory element 28a2 by the constant current source is Iref, the data potential D<0> is D<0>=Rcell× Iref. That is, the data potential D<0> changes according to the value of Rcell.

図7は、供給電位切替回路とセンスアンプ部の一例を示す図である。
供給電位切替回路27hは、pMOSトランジスタ27h1,27h3,27h5,27h7と、nMOSトランジスタ27h2,27h4,27h6,27h8を有する。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a supply potential switching circuit and a sense amplifier section.
The supply potential switching circuit 27h has pMOS transistors 27h1, 27h3, 27h5 and 27h7 and nMOS transistors 27h2, 27h4, 27h6 and 27h8.

pMOSトランジスタ27h1,27h7のソースとnMOSトランジスタ27h2,27h8のドレインには、参照電位V0refが供給される。また、pMOSトランジスタ27h3,27h5のソースとnMOSトランジスタ27h4,27h6のドレインには、参照電位V1refが供給される。pMOSトランジスタ27h1のゲートには、信号trans0bが供給され、nMOSトランジスタ27h2のゲートには、信号trans0tが供給される。pMOSトランジスタ27h3のゲートには、信号trans1vbが供給され、nMOSトランジスタ27h4のゲートには、信号trans1vtが供給される。pMOSトランジスタ27h5のゲートには、信号trans1bが供給され、nMOSトランジスタ27h6のゲートには、信号trans1tが供給される。pMOSトランジスタ27h7のゲートには、信号trans0vbが供給され、nMOSトランジスタ27h8のゲートには、信号trans0vtが供給される。また、pMOSトランジスタ27h1,27h3のドレイン、nMOSトランジスタ27h2,27h4のソースは、センスアンプ部27iに含まれるセンスアンプ27iaの入力端子に接続されている。pMOSトランジスタ27h5,27h7のドレイン、nMOSトランジスタ27h6,27h8のソースは、センスアンプ部27iに含まれるセンスアンプ27ibの入力端子に接続されている。 A reference potential V0ref is supplied to the sources of the pMOS transistors 27h1 and 27h7 and the drains of the nMOS transistors 27h2 and 27h8. A reference potential V1ref is supplied to the sources of the pMOS transistors 27h3 and 27h5 and the drains of the nMOS transistors 27h4 and 27h6. A signal trans0b is supplied to the gate of the pMOS transistor 27h1, and a signal trans0t is supplied to the gate of the nMOS transistor 27h2. A signal trans1vb is supplied to the gate of the pMOS transistor 27h3, and a signal trans1vt is supplied to the gate of the nMOS transistor 27h4. A signal trans1b is supplied to the gate of the pMOS transistor 27h5, and a signal trans1t is supplied to the gate of the nMOS transistor 27h6. A signal trans0vb is supplied to the gate of the pMOS transistor 27h7, and a signal trans0vt is supplied to the gate of the nMOS transistor 27h8. The drains of the pMOS transistors 27h1 and 27h3 and the sources of the nMOS transistors 27h2 and 27h4 are connected to the input terminal of the sense amplifier 27ia included in the sense amplifier section 27i. The drains of the pMOS transistors 27h5 and 27h7 and the sources of the nMOS transistors 27h6 and 27h8 are connected to the input terminal of the sense amplifier 27ib included in the sense amplifier section 27i.

なお、信号trans0b,trans1vb,trans1vt,trans0t,trans1b,trans0vb,trans0vt,trans1tは、動作選択回路27jより供給される。 The signals trans0b, trans1vb, trans1vt, trans0t, trans1b, trans0vb, trans0vt and trans1t are supplied from the operation selection circuit 27j.

センスアンプ部27iは、pMOSトランジスタ27i1、nMOSトランジスタ27i2、プリチャージ回路(図では“PRE”と表記されている)27i3,27i4,27i5、NAND回路27i6、インバータ回路27i7を有する。さらに、センスアンプ部27iは、センスアンプ27ia,27ibを有する。 The sense amplifier section 27i has a pMOS transistor 27i1, an nMOS transistor 27i2, precharge circuits (denoted as "PRE" in the figure) 27i3, 27i4, 27i5, a NAND circuit 27i6, and an inverter circuit 27i7. Further, the sense amplifier section 27i has sense amplifiers 27ia and 27ib.

pMOSトランジスタ27i1のソースとnMOSトランジスタ27i2のドレインには、データ電位D<0>が供給される。pMOSトランジスタ27i1のゲートには、信号transbが供給され、nMOSトランジスタ27i2のゲートには、信号transtが供給される。pMOSトランジスタ27i1のドレインとnMOSトランジスタ27i2のソースには、プリチャージ回路27i4の出力端子、センスアンプ27ia,27ibの出力端子(2つの入力端子の一方を兼ねる)及び、NAND回路27i6の一方の入力端子が接続されている。信号transb,transtは、動作選択回路27jより供給される。 A data potential D<0> is supplied to the source of the pMOS transistor 27i1 and the drain of the nMOS transistor 27i2. A signal transb is supplied to the gate of the pMOS transistor 27i1, and a signal transt is supplied to the gate of the nMOS transistor 27i2. The drain of the pMOS transistor 27i1 and the source of the nMOS transistor 27i2 are connected to the output terminal of the precharge circuit 27i4, the output terminals of the sense amplifiers 27ia and 27ib (also serving as one of the two input terminals), and one input terminal of the NAND circuit 27i6. is connected. The signals transb and transst are supplied from the operation selection circuit 27j.

プリチャージ回路27i3の出力端子は、供給電位切替回路27hのpMOSトランジスタ27h1,27h3のドレイン及びnMOSトランジスタ27h2,27h4のソースと、センスアンプ27iaの入力端子に接続されている。 The output terminal of the precharge circuit 27i3 is connected to the drains of the pMOS transistors 27h1 and 27h3, the sources of the nMOS transistors 27h2 and 27h4 of the supply potential switching circuit 27h, and the input terminal of the sense amplifier 27ia.

プリチャージ回路27i5の出力端子は、供給電位切替回路27hのpMOSトランジスタ27h5,27h7のドレイン及びnMOSトランジスタ27h6,27h8のソースと、センスアンプ27ibの入力端子に接続されている。 The output terminal of the precharge circuit 27i5 is connected to the drains of the pMOS transistors 27h5 and 27h7, the sources of the nMOS transistors 27h6 and 27h8 of the supply potential switching circuit 27h, and the input terminal of the sense amplifier 27ib.

図8は、プリチャージ回路の一例を示す図である。
図8には、プリチャージ回路27i3の例が示されている。プリチャージ回路27i4,27i5も図8に示されているプリチャージ回路27i3と同様の構成である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of a precharge circuit.
FIG. 8 shows an example of the precharge circuit 27i3. Precharge circuits 27i4 and 27i5 have the same configuration as precharge circuit 27i3 shown in FIG.

プリチャージ回路27i3は、nMOSトランジスタ27i3aとpMOSトランジスタ27i3bを有する。nMOSトランジスタ27i3aのドレインとpMOSトランジスタ27i3bのソースには、プリチャージ電位VPRが供給される。また、nMOSトランジスタ27i3aのゲートには、信号pretが供給され、pMOSトランジスタ27i3bのゲートには、信号prebが供給される。nMOSトランジスタ27i3aのソースとpMOSトランジスタ27i3bのドレインは、プリチャージ回路27i3の出力端子OUTに接続されている。信号pret,prebは、動作選択回路27jより供給される。 The precharge circuit 27i3 has an nMOS transistor 27i3a and a pMOS transistor 27i3b. A precharge potential VPR is supplied to the drain of the nMOS transistor 27i3a and the source of the pMOS transistor 27i3b. A signal pret is supplied to the gate of the nMOS transistor 27i3a, and a signal preb is supplied to the gate of the pMOS transistor 27i3b. The source of the nMOS transistor 27i3a and the drain of the pMOS transistor 27i3b are connected to the output terminal OUT of the precharge circuit 27i3. Signals pret and preb are supplied from an operation selection circuit 27j.

図7の説明に戻る。
NAND回路27i6の一方の入力端子には、pMOSトランジスタ27i1のドレインとnMOSトランジスタ27i2のソース、プリチャージ回路27i4の出力端子、センスアンプ27ia,27ibの出力端子が接続されている。NAND回路27i6の他方の入力端子には、動作選択回路27jより、信号saoutenが供給される。NAND回路27i6の出力端子は、インバータ回路27i7の入力端子に接続され、インバータ回路27i7の出力端子から、センスアンプ部27iの出力信号saoutが出力される。
Returning to the description of FIG.
One input terminal of the NAND circuit 27i6 is connected to the drain of the pMOS transistor 27i1, the source of the nMOS transistor 27i2, the output terminal of the precharge circuit 27i4, and the output terminals of the sense amplifiers 27ia and 27ib. A signal saouten is supplied from the operation selection circuit 27j to the other input terminal of the NAND circuit 27i6. The output terminal of the NAND circuit 27i6 is connected to the input terminal of the inverter circuit 27i7, and the output signal saout of the sense amplifier section 27i is output from the output terminal of the inverter circuit 27i7.

センスアンプ27iaは、pMOSトランジスタ27ia1,27ia2,27ia3、nMOSトランジスタ27ia4,27ia5,27ia6、プリチャージ回路27ia7,27ia8を有する。 The sense amplifier 27ia has pMOS transistors 27ia1, 27ia2 and 27ia3, nMOS transistors 27ia4, 27ia5 and 27ia6, and precharge circuits 27ia7 and 27ia8.

pMOSトランジスタ27ia1のソースには電源電位VDDが供給され、pMOSトランジスタ27ia1のゲートには信号salatbが供給される。pMOSトランジスタ27ia1のドレインは、pMOSトランジスタ27ia2,27ia3のソース及びプリチャージ回路27ia7の出力端子に接続されている。pMOSトランジスタ27ia2のドレインとnMOSトランジスタ27ia4のドレインは、センスアンプ27iaの入力端子として機能する。pMOSトランジスタ27ia2のドレインとnMOSトランジスタ27ia4のドレインは、pMOSトランジスタ27ia3のゲート及びnMOSトランジスタ27ia5のゲートに接続されている。pMOSトランジスタ27ia3のドレインとnMOSトランジスタ27ia5のドレインは、センスアンプ27iaの出力端子として機能する。pMOSトランジスタ27ia3のドレインとnMOSトランジスタ27ia5のドレインは、pMOSトランジスタ27ia2のゲート及びnMOSトランジスタ27ia4のゲートに接続されている。nMOSトランジスタ27ia4,27ia5のソースはnMOSトランジスタ27ia6のドレインに接続されている。nMOSトランジスタ27ia6のソースは接地されており、nMOSトランジスタ27ia6のゲートには、信号salattが供給される。 The power supply potential VDD is supplied to the source of the pMOS transistor 27ia1, and the signal salatb is supplied to the gate of the pMOS transistor 27ia1. The drain of the pMOS transistor 27ia1 is connected to the sources of the pMOS transistors 27ia2 and 27ia3 and the output terminal of the precharge circuit 27ia7. The drain of the pMOS transistor 27ia2 and the drain of the nMOS transistor 27ia4 function as input terminals of the sense amplifier 27ia. The drain of the pMOS transistor 27ia2 and the drain of the nMOS transistor 27ia4 are connected to the gates of the pMOS transistor 27ia3 and the nMOS transistor 27ia5. The drain of the pMOS transistor 27ia3 and the drain of the nMOS transistor 27ia5 function as output terminals of the sense amplifier 27ia. The drain of the pMOS transistor 27ia3 and the drain of the nMOS transistor 27ia5 are connected to the gates of the pMOS transistor 27ia2 and the nMOS transistor 27ia4. The sources of the nMOS transistors 27ia4 and 27ia5 are connected to the drain of the nMOS transistor 27ia6. The source of the nMOS transistor 27ia6 is grounded, and the gate of the nMOS transistor 27ia6 is supplied with the signal salatt.

プリチャージ回路27ia7の出力端子は、pMOS27ia1のドレインとpMOSトランジスタ27ia2,27ia3のソースに接続されている。プリチャージ回路27ia8の出力端子は、nMOS27ia4,27ia5のソースとnMOSトランジスタ27ia6のドレインに接続されている。プリチャージ回路27ia7,27ia8は、図8に示したプリチャージ回路27i3と同様の構成である。 The output terminal of the precharge circuit 27ia7 is connected to the drain of the pMOS 27ia1 and the sources of the pMOS transistors 27ia2 and 27ia3. The output terminal of the precharge circuit 27ia8 is connected to the sources of the nMOSs 27ia4 and 27ia5 and the drain of the nMOS transistor 27ia6. Precharge circuits 27ia7 and 27ia8 have the same configuration as precharge circuit 27i3 shown in FIG.

なお、信号salatb,salattは、動作選択回路27jより供給される。
センスアンプ27ibは、pMOSトランジスタ27ib1,27ib2,27ib3、nMOSトランジスタ27ib4,27ib5,27ib6、プリチャージ回路27ib7,27ib8を有する。これらの要素の接続関係については、センスアンプ27iaと同じであるため説明を省略する。
The signals salatb and salatt are supplied from the operation selection circuit 27j.
The sense amplifier 27ib has pMOS transistors 27ib1, 27ib2 and 27ib3, nMOS transistors 27ib4, 27ib5 and 27ib6, and precharge circuits 27ib7 and 27ib8. Since the connection relationship between these elements is the same as that of the sense amplifier 27ia, the description thereof is omitted.

以下、第2の実施の形態の抵抗変化型メモリ20の、特に供給電位切替回路27hとセンスアンプ部27iの動作例を説明する。
図9は、“0”がリードされる場合の各信号や各部の電位の変化の例を示すタイミングチャートである。
An operation example of the resistance change memory 20 of the second embodiment, particularly the supply potential switching circuit 27h and the sense amplifier section 27i will be described below.
FIG. 9 is a timing chart showing an example of changes in the potential of each signal and each part when "0" is read.

タイミングt1では、信号pret,transb,trans0b,trans1b,trans0vb,trans1vb,salatbの電位は、電源電位VDDとなっている。また、信号preb,transt,trans0t,trans1t,trans0vt,trans1vt,salatt,saouten、出力信号saoutの電位は、接地電位VSSとなっている。また、電位so1r,sod,so0rは、プリチャージ電位VPRとなっている。 At timing t1, the potentials of the signals pret, transb, trans0b, trans1b, trans0vb, trans1vb, and salatb are the power supply potential VDD. The potentials of the signals preb, transt, trans0t, trans1t, trans0vt, trans1vt, salatt, saouten and the output signal saout are the ground potential VSS. Also, the potentials so1r, sod, and so0r are the precharge potential VPR.

動作選択回路27jは、タイミングt1からタイミングt2において、信号pretの電位を電源電位VDDから接地電位VSSに下げ、信号prebの電位を接地電位VSSから電源電位VDDに上げる。これにより、図8に示したnMOSトランジスタ27i3aとpMOSトランジスタ27i3bが、共にオフする。 The operation selection circuit 27j lowers the potential of the signal pret from the power supply potential VDD to the ground potential VSS and raises the potential of the signal preb from the ground potential VSS to the power supply potential VDD from timing t1 to timing t2. As a result, both the nMOS transistor 27i3a and the pMOS transistor 27i3b shown in FIG. 8 are turned off.

また、動作選択回路27jは、タイミングt2からタイミングt3において、信号transb,trans0b,trans1bの電位を、電源電位VDDから接地電位VSSに下げる。さらに、動作選択回路27jは、タイミングt2からタイミングt3において、信号transt,trans0t,trans1tの電位を、接地電位VSSから電源電位VDDに上げる。これにより、pMOSトランジスタ27h1,27h5,27i1、nMOSトランジスタ27h2,27h6,27i2がオンする。 Further, the operation selection circuit 27j lowers the potentials of the signals transb, trans0b, and trans1b from the power supply potential VDD to the ground potential VSS from timing t2 to timing t3. Furthermore, the operation selection circuit 27j raises the potentials of the signals transt, trans0t, and trans1t from the ground potential VSS to the power supply potential VDD from timing t2 to timing t3. This turns on the pMOS transistors 27h1, 27h5 and 27i1 and the nMOS transistors 27h2, 27h6 and 27i2.

一方、信号trans0vb,trans1vbの電位は電源電位VDD、信号trans0vt,trans1vtは接地電位VSSのままである。そのため、pMOSトランジスタ27h3,27h7、nMOSトランジスタ27h4,27h8はオフ状態である。 On the other hand, the potentials of the signals trans0vb and trans1vb remain at the power supply potential VDD, and the signals trans0vt and trans1vt remain at the ground potential VSS. Therefore, the pMOS transistors 27h3 and 27h7 and the nMOS transistors 27h4 and 27h8 are off.

これにより、プリチャージ電位VPRであったセンスアンプ27iaの入力端子の電位so0rが、参照電位V0refに下がり、プリチャージ電位VPRであったセンスアンプ27ibの入力端子の電位so1rが、参照電位V1refに上がる。また、センスアンプ27ia,27ibの出力端子の電位sodは、データ電位D<0>と等しくなり、“0”がリードされる際、プリチャージ電位VPRよりも低い。 As a result, the potential so0r of the input terminal of the sense amplifier 27ia, which was at the precharge potential VPR, drops to the reference potential V0ref, and the potential so1r of the input terminal of the sense amplifier 27ib, which was at the precharge potential VPR, rises to the reference potential V1ref. . Also, the potential sod of the output terminals of the sense amplifiers 27ia and 27ib is equal to the data potential D<0>, and is lower than the precharge potential VPR when "0" is read.

また、動作選択回路27jは、タイミングt4からタイミングt5において、信号transb,trans0b,trans1bの電位を、接地電位VSSから電源電位VDDに上げる。さらに、動作選択回路27jは、タイミングt4からタイミングt5において、信号transt,trans0t,trans1tの電位を、電源電位VDDから接地電位VSSに下げる。これにより、pMOSトランジスタ27h1,27h5,27i1、nMOSトランジスタ27h2,27h6,27i2がオフする。 Further, the operation selection circuit 27j raises the potentials of the signals transb, trans0b, and trans1b from the ground potential VSS to the power supply potential VDD from timing t4 to timing t5. Furthermore, the operation selection circuit 27j lowers the potentials of the signals transt, trans0t, and trans1t from the power supply potential VDD to the ground potential VSS from timing t4 to timing t5. This turns off the pMOS transistors 27h1, 27h5 and 27i1 and the nMOS transistors 27h2, 27h6 and 27i2.

そして、動作選択回路27jは、タイミングt5からタイミングt6において、信号salatbの電位を、電源電位VDDから接地電位VSSに下げ、信号salattの電位を、接地電位VSSから電源電位VDDに上げる。これにより、センスアンプ27ia,27ibが機能する。 Then, from timing t5 to timing t6, the operation selection circuit 27j lowers the potential of the signal salatb from the power supply potential VDD to the ground potential VSS, and raises the potential of the signal salatt from the ground potential VSS to the power supply potential VDD. This causes the sense amplifiers 27ia and 27ib to function.

このとき、sod-so0r<so1r-sodであるため、センスアンプ部27iは、電位so1rと電位sodとの電位差を増幅する。これにより電位sodは、接地電位VSSとなる。また、電位so1r,so0rは、電源電位VDDとなる。 At this time, since sod-so0r<so1r-sod, the sense amplifier unit 27i amplifies the potential difference between the potential so1r and the potential sod. As a result, the potential sod becomes the ground potential VSS. Also, the potentials so1r and so0r become the power supply potential VDD.

その後、動作選択回路27jは、タイミングt7からタイミングt8において、信号saoutenの電位を接地電位VSSから電源電位VDDに上げる。このとき、電位sodは接地電位VSSであるため、出力信号saoutの電位も接地電位VSSのままとなる。 Thereafter, the operation selection circuit 27j raises the potential of the signal saouten from the ground potential VSS to the power supply potential VDD from timing t7 to timing t8. At this time, since the potential sod is the ground potential VSS, the potential of the output signal saout also remains at the ground potential VSS.

このときの出力信号saoutを、データ出力回路27mは、データDQ<0>(1ビットのリードデータ)として出力する。
その後、動作選択回路27jは、タイミングt9からタイミングt10において、信号salatbの電位を、接地電位VSSから電源電位VDDに上げ、信号salattの電位を、電源電位VDDから接地電位VSSに下げる。これにより、センスアンプ27ia,27ibが機能を停止する。また、動作選択回路27jは、信号saoutenの電位を電源電位VDDから接地電位VSSに下げる。
The data output circuit 27m outputs the output signal saout at this time as data DQ<0> (1-bit read data).
After that, from timing t9 to timing t10, the operation selection circuit 27j raises the potential of the signal salatb from the ground potential VSS to the power supply potential VDD, and lowers the potential of the signal salatt from the power supply potential VDD to the ground potential VSS. As a result, the sense amplifiers 27ia and 27ib stop functioning. Further, the operation selection circuit 27j lowers the potential of the signal saouten from the power supply potential VDD to the ground potential VSS.

さらに、動作選択回路27jは、タイミングt10からタイミングt11において、信号pretの電位を接地電位VSSから電源電位VDDに上げ、信号prebの電位を電源電位VDDから接地電位VSSに下げる。これにより、電位so1r,so0r,sodは、プリチャージ電位VPRに戻る。 Further, the operation selection circuit 27j raises the potential of the signal pret from the ground potential VSS to the power supply potential VDD and lowers the potential of the signal preb from the power supply potential VDD to the ground potential VSS from timing t10 to timing t11. As a result, the potentials so1r, so0r, and sod return to the precharge potential VPR.

図10は、“1”がリードされる場合の各信号や各部の電位の変化の例を示すタイミングチャートである。
タイミングt20からタイミングt21の各信号や各部の電位の変化は、“0”がリードされる場合と同じである。
FIG. 10 is a timing chart showing an example of changes in the potential of each signal and each part when "1" is read.
Changes in each signal and the potential of each part from timing t20 to timing t21 are the same as when "0" is read.

また、タイミングt21からタイミングt22においても各信号や各部の電位の変化は、“0”がリードされる場合とほぼ同じであるが、センスアンプ27ia,27ibの出力端子の電位sodは、プリチャージ電位VPRよりも高い。 Further, from timing t21 to timing t22, changes in the potentials of each signal and each part are almost the same as when "0" is read. Higher than VPR.

タイミングt23からタイミングt24における各信号や各部の電位の変化は、“0”がリードされる場合と同じである。タイミングt24からタイミングt25における各信号や各部の電位の変化も“0”がリードされる場合とほぼ同じであるが、sod-so0r>so1r-sodであるため、センスアンプ部27iは、電位so0rと電位sodとの電位差を増幅する。これにより電位sodは、電源電位VDDとなる。また、電位so1r,so0rは、接地電位VSSとなる。 Changes in each signal and the potential of each part from timing t23 to timing t24 are the same as when "0" is read. The changes in each signal and the potential of each part from timing t24 to timing t25 are almost the same as when "0" is read. Amplifies the potential difference with the potential sod. As a result, the potential sod becomes the power supply potential VDD. Also, the potentials so1r and so0r become the ground potential VSS.

その後、動作選択回路27jは、タイミングt26からタイミングt27において、信号saoutenの電位を接地電位VSSから電源電位VDDに上げる。このとき、電位sodは電源電位VDDであるため、出力信号saoutの電位は、接地電位VSSから、電源電位VDDに上がる。 Thereafter, the operation selection circuit 27j raises the potential of the signal saouten from the ground potential VSS to the power supply potential VDD from timing t26 to timing t27. At this time, since the potential sod is the power supply potential VDD, the potential of the output signal saout rises from the ground potential VSS to the power supply potential VDD.

このときの出力信号saoutを、データ出力回路27mは、データDQ<0>(1ビットのリードデータ)として出力する。
その後、動作選択回路27jは、タイミングt28からタイミングt29において、信号salatbの電位を、接地電位VSSから電源電位VDDに上げ、信号salattの電位を、電源電位VDDから接地電位VSSに下げる。これにより、センスアンプ27ia,27ibが機能を停止する。また、動作選択回路27jは、信号saoutenの電位を電源電位VDDから接地電位VSSに下げる。これにより、出力信号saoutの電位も電源電位VDDから接地電位VSSに下がる。
The data output circuit 27m outputs the output signal saout at this time as data DQ<0> (1-bit read data).
After that, from timing t28 to timing t29, the operation selection circuit 27j raises the potential of the signal salatb from the ground potential VSS to the power supply potential VDD, and lowers the potential of the signal salatt from the power supply potential VDD to the ground potential VSS. As a result, the sense amplifiers 27ia and 27ib stop functioning. Further, the operation selection circuit 27j lowers the potential of the signal saouten from the power supply potential VDD to the ground potential VSS. As a result, the potential of the output signal saout also drops from the power supply potential VDD to the ground potential VSS.

その後のタイミングt29からタイミングt30における各信号や各部の電位の変化は、“0”がリードされる場合と同じである。
図11は、“0”ライトベリファイ時の各信号や各部の電位の変化の例を示すタイミングチャートである。
The change in the potential of each signal and each part from timing t29 to timing t30 after that is the same as when "0" is read.
FIG. 11 is a timing chart showing an example of changes in the potential of each signal and each part during "0" write verify.

タイミングt40からタイミングt41の各信号や各部の電位の変化は、リード時と同じである。
動作選択回路27jは、タイミングt41からタイミングt42において、信号transb,trans0b,trans0vbの電位を、電源電位VDDから接地電位VSSに下げる。さらに、動作選択回路27jは、タイミングt41からタイミングt42において、信号transt,trans0t,trans0vtの電位を、接地電位VSSから電源電位VDDに上げる。これにより、pMOSトランジスタ27h1,27h7,27i1、nMOSトランジスタ27h2,27h8,27i2がオンする。
Changes in each signal and the potential of each part from timing t40 to timing t41 are the same as during reading.
The operation selection circuit 27j lowers the potentials of the signals transb, trans0b, and trans0vb from the power supply potential VDD to the ground potential VSS from timing t41 to timing t42. Furthermore, the operation selection circuit 27j raises the potentials of the signals transt, trans0t, and trans0vt from the ground potential VSS to the power supply potential VDD from timing t41 to timing t42. This turns on the pMOS transistors 27h1, 27h7 and 27i1 and the nMOS transistors 27h2, 27h8 and 27i2.

一方、信号trans1b,trans1vbの電位は電源電位VDD、信号trans1t,trans1vtは接地電位VSSのままである。そのため、pMOSトランジスタ27h3,27h5、nMOSトランジスタ27h4,27h6はオフ状態である。 On the other hand, the potentials of the signals trans1b and trans1vb remain at the power supply potential VDD, and the signals trans1t and trans1vt remain at the ground potential VSS. Therefore, the pMOS transistors 27h3 and 27h5 and the nMOS transistors 27h4 and 27h6 are off.

これにより、プリチャージ電位VPRであったセンスアンプ27ia,27ibの入力端子の電位so0r,so1rが、参照電位V0refに下がる。また、センスアンプ27ia,27ibの出力端子の電位sodは、データ電位D<0>と等しくなる。 As a result, the potentials so0r and so1r of the input terminals of the sense amplifiers 27ia and 27ib, which were at the precharge potential VPR, drop to the reference potential V0ref. Also, the potential sod of the output terminals of the sense amplifiers 27ia and 27ib is equal to the data potential D<0>.

また、動作選択回路27jは、タイミングt43からタイミングt44において、信号transb,trans0b,trans0vbの電位を、接地電位VSSから電源電位VDDに上げる。さらに、動作選択回路27jは、タイミングt43からタイミングt44において、信号transt,trans0t,trans0vtの電位を、電源電位VDDから接地電位VSSに下げる。これにより、pMOSトランジスタ27h1,27h7,27i1、nMOSトランジスタ27h2,27h8,27i2がオフする。 Further, the operation selection circuit 27j raises the potentials of the signals transb, trans0b, and trans0vb from the ground potential VSS to the power supply potential VDD from timing t43 to timing t44. Furthermore, the operation selection circuit 27j lowers the potentials of the signals transt, trans0t, and trans0vt from the power supply potential VDD to the ground potential VSS from timing t43 to timing t44. As a result, the pMOS transistors 27h1, 27h7 and 27i1 and the nMOS transistors 27h2, 27h8 and 27i2 are turned off.

そして、動作選択回路27jは、タイミングt44からタイミングt45において、信号salatbの電位を、電源電位VDDから接地電位VSSに下げ、信号salattの電位を、接地電位VSSから電源電位VDDに上げる。これにより、センスアンプ27ia,27ibが機能する。 Then, from timing t44 to timing t45, the operation selection circuit 27j lowers the potential of the signal salatb from the power supply potential VDD to the ground potential VSS, and raises the potential of the signal salatt from the ground potential VSS to the power supply potential VDD. This causes the sense amplifiers 27ia and 27ib to function.

このとき、センスアンプ部27iは、電位sodと、電位so0r,so1r(=参照電位V0ref)との電位差を増幅する。sod<V0refである場合には、電位sodは、接地電位VSSとなり、sod>V0refである場合には、電位sodは、電源電位VDDとなる。図11の例では、sod<V0refとなっており、電位sodは、接地電位VSSに変化している。また、電位sodが接地電位VSSに変化する場合には、電位so0r,so1rは、電源電位VDDに変化し、電位sodが電源電位VDDに変化する場合には、電位so0r,so1rは、接地電位VSSに変化する。 At this time, the sense amplifier unit 27i amplifies the potential difference between the potential sod and the potentials so0r and so1r (=reference potential V0ref). When sod<V0ref, the potential sod becomes the ground potential VSS, and when sod>V0ref, the potential sod becomes the power supply potential VDD. In the example of FIG. 11, sod<V0ref, and the potential sod has changed to the ground potential VSS. When the potential sod changes to the ground potential VSS, the potentials so0r and so1r change to the power supply potential VDD. When the potential sod changes to the power supply potential VDD, the potentials so0r and so1r change to the ground potential VSS. change to

その後、動作選択回路27jは、タイミングt46からタイミングt47において、信号saoutenの電位を接地電位VSSから電源電位VDDに上げる。このとき、電位sodが接地電位VSSである場合には、出力信号saoutの電位も接地電位VSSとなり、電位sodが電源電位VDDである場合には、出力信号saoutの電位も電源電位VDDとなる。 Thereafter, the operation selection circuit 27j raises the potential of the signal saouten from the ground potential VSS to the power supply potential VDD from timing t46 to timing t47. At this time, when the potential sod is the ground potential VSS, the potential of the output signal saout is also the ground potential VSS, and when the potential sod is the power supply potential VDD, the potential of the output signal saout is also the power supply potential VDD.

“0”ライトベリファイ時のタイミングt47において、出力信号saoutの電位が電源電位VDDの場合、ベリファイ結果判定回路27kは、“0”のライトが正常に行われていない(“fail”)と判定し、その旨の判定結果を出力する。この場合、ライト制御回路27gは、“0”のライトを行うための制御を継続する。 When the potential of the output signal saout is the power supply potential VDD at timing t47 during "0" write verify, the verify result determination circuit 27k determines that the write of "0" is not performed normally ("fail"). , the judgment result to that effect is output. In this case, the write control circuit 27g continues the control for writing "0".

一方、“0”ライトベリファイ時のタイミングt47において、出力信号saoutの電位が接地電位VSSの場合、ベリファイ結果判定回路27kは、“0”のライトが正常に行われた(“pass”)と判定し、その旨の判定結果を出力する。この場合、ライト制御回路27gは、ソース線ドライバ27dとビット線ドライバ27eが“0”のライト用の電圧を生成することを停止させる。 On the other hand, when the potential of the output signal saout is the ground potential VSS at timing t47 during "0" write verify, the verify result determination circuit 27k determines that the write of "0" was performed normally ("pass"). and outputs the judgment result to that effect. In this case, the write control circuit 27g stops the source line driver 27d and the bit line driver 27e from generating the write voltage of "0".

その後、動作選択回路27jは、タイミングt48からタイミングt49において、信号salatbの電位を、接地電位VSSから電源電位VDDに上げ、信号salattの電位を、電源電位VDDから接地電位VSSに下げる。これにより、センスアンプ27ia,27ibが機能を停止する。また、動作選択回路27jは、信号saoutenの電位を電源電位VDDから接地電位VSSに下げる。これにより、出力信号saoutの電位が電源電位VDDに上がっている場合には、接地電位VSSに下がる。 After that, from timing t48 to timing t49, the operation selection circuit 27j raises the potential of the signal salatb from the ground potential VSS to the power supply potential VDD, and lowers the potential of the signal salatt from the power supply potential VDD to the ground potential VSS. As a result, the sense amplifiers 27ia and 27ib stop functioning. Further, the operation selection circuit 27j lowers the potential of the signal saouten from the power supply potential VDD to the ground potential VSS. As a result, when the potential of the output signal saout has risen to the power supply potential VDD, it drops to the ground potential VSS.

その後のタイミングt49からタイミングt50における各信号や各部の電位の変化は、リード時と同じである。
図12は、“1”ライトベリファイ時の各信号や各部の電位の変化の例を示すタイミングチャートである。
The changes in each signal and the potential of each part from timing t49 to timing t50 after that are the same as those at the time of reading.
FIG. 12 is a timing chart showing an example of changes in the potential of each signal and each part during "1" write verify.

タイミングt60からタイミングt61の各信号や各部の電位の変化は、リード時と同じである。
動作選択回路27jは、タイミングt61からタイミングt62において、信号transb,trans1b,trans1vbの電位を、電源電位VDDから接地電位VSSに下げる。さらに、動作選択回路27jは、タイミングt61からタイミングt62において、信号transt,trans1t,trans1vtの電位を、接地電位VSSから電源電位VDDに上げる。これにより、pMOSトランジスタ27h3,27h5,27i1、nMOSトランジスタ27h4,27h6,27i2がオンする。
Changes in each signal and the potential of each part from timing t60 to timing t61 are the same as during reading.
The operation selection circuit 27j lowers the potentials of the signals transb, trans1b, and trans1vb from the power supply potential VDD to the ground potential VSS from timing t61 to timing t62. Furthermore, the operation selection circuit 27j raises the potentials of the signals transt, trans1t, and trans1vt from the ground potential VSS to the power supply potential VDD from timing t61 to timing t62. This turns on the pMOS transistors 27h3, 27h5 and 27i1 and the nMOS transistors 27h4, 27h6 and 27i2.

一方、信号trans0b,trans0vbの電位は電源電位VDD、信号trans0t,trans0vtは接地電位VSSのままである。そのため、pMOSトランジスタ27h1,27h7、nMOSトランジスタ27h2,27h8はオフ状態である。 On the other hand, the potentials of the signals trans0b and trans0vb remain at the power supply potential VDD, and the signals trans0t and trans0vt remain at the ground potential VSS. Therefore, the pMOS transistors 27h1 and 27h7 and the nMOS transistors 27h2 and 27h8 are off.

これにより、プリチャージ電位VPRであったセンスアンプ27ia,27ibの入力端子の電位so0r,so1rが、参照電位V1refに上がる。また、センスアンプ27ia,27ibの出力端子の電位sodは、データ電位D<0>と等しくなる。 As a result, the potentials so0r and so1r of the input terminals of the sense amplifiers 27ia and 27ib, which were at the precharge potential VPR, rise to the reference potential V1ref. Also, the potential sod of the output terminals of the sense amplifiers 27ia and 27ib is equal to the data potential D<0>.

また、動作選択回路27jは、タイミングt63からタイミングt64において、信号transb,trans1b,trans1vbの電位を、接地電位VSSから電源電位VDDに上げる。さらに、動作選択回路27jは、タイミングt63からタイミングt64において、信号transt,trans1t,trans1vtの電位を、電源電位VDDから接地電位VSSに下げる。これにより、pMOSトランジスタ27h3,27h5,27i1、nMOSトランジスタ27h4,27h6,27i2がオフする。 Further, the operation selection circuit 27j raises the potentials of the signals transb, trans1b, and trans1vb from the ground potential VSS to the power supply potential VDD from timing t63 to timing t64. Further, the operation selection circuit 27j lowers the potentials of the signals transt, trans1t, and trans1vt from the power supply potential VDD to the ground potential VSS from timing t63 to timing t64. This turns off the pMOS transistors 27h3, 27h5 and 27i1 and the nMOS transistors 27h4, 27h6 and 27i2.

そして、動作選択回路27jは、タイミングt64からタイミングt65において、信号salatbの電位を、電源電位VDDから接地電位VSSに下げ、信号salattの電位を、接地電位VSSから電源電位VDDに上げる。これにより、センスアンプ27ia,27ibが機能する。 Then, from timing t64 to timing t65, the operation selection circuit 27j lowers the potential of the signal salatb from the power supply potential VDD to the ground potential VSS, and raises the potential of the signal salatt from the ground potential VSS to the power supply potential VDD. This causes the sense amplifiers 27ia and 27ib to function.

このとき、センスアンプ部27iは、電位sodと、電位so0r,so1r(=参照電位V1ref)との電位差を増幅する。sod<V1refである場合には、電位sodは、接地電位VSSとなり、sod>V1refである場合には、電位sodは、電源電位VDDとなる。図12の例では、sod>V1refとなっており、電位sodは、電源電位VDDに変化している。また、電位sodが接地電位VSSに変化する場合には、電位so0r,so1rは、電源電位VDDに変化し、電位sodが電源電位VDDに変化する場合には、電位so0r,so1rは、接地電位VSSに変化する。 At this time, the sense amplifier unit 27i amplifies the potential difference between the potential sod and the potentials so0r and so1r (=reference potential V1ref). When sod<V1ref, the potential sod becomes the ground potential VSS, and when sod>V1ref, the potential sod becomes the power supply potential VDD. In the example of FIG. 12, sod>V1ref, and the potential sod has changed to the power supply potential VDD. When the potential sod changes to the ground potential VSS, the potentials so0r and so1r change to the power supply potential VDD. When the potential sod changes to the power supply potential VDD, the potentials so0r and so1r change to the ground potential VSS. change to

その後、動作選択回路27jは、タイミングt66からタイミングt67において、信号saoutenの電位を接地電位VSSから電源電位VDDに上げる。このとき、電位sodが接地電位VSSである場合には、出力信号saoutの電位も接地電位VSSとなり、電位sodが電源電位VDDである場合には、出力信号saoutの電位も電源電位VDDとなる。 Thereafter, the operation selection circuit 27j raises the potential of the signal saouten from the ground potential VSS to the power supply potential VDD from timing t66 to timing t67. At this time, when the potential sod is the ground potential VSS, the potential of the output signal saout is also the ground potential VSS, and when the potential sod is the power supply potential VDD, the potential of the output signal saout is also the power supply potential VDD.

“1”ライトベリファイ時のタイミングt67において、出力信号saoutの電位が接地電位VSSの場合、ベリファイ結果判定回路27kは、“1”のライトが正常に行われていない(“fail”)と判定し、その旨の判定結果を出力する。この場合、ライト制御回路27gは、“1”のライトを行うための制御を継続する。 When the potential of the output signal saout is the ground potential VSS at the timing t67 during "1" write verify, the verify result determination circuit 27k determines that the write of "1" is not performed normally ("fail"). , the judgment result to that effect is output. In this case, the write control circuit 27g continues the control for writing "1".

一方、“1”ライトベリファイ時のタイミングt67において、出力信号saoutの電位が電源電位VDDの場合、ベリファイ結果判定回路27kは、“1”のライトが正常に行われた(“pass”)と判定し、その旨の判定結果を出力する。この場合、ライト制御回路27gは、ソース線ドライバ27dとビット線ドライバ27eが“1”のライト用の電圧を生成することを停止させる。 On the other hand, when the potential of the output signal saout is the power supply potential VDD at the timing t67 during "1" write verify, the verify result determination circuit 27k determines that the write of "1" was performed normally ("pass"). and outputs the judgment result to that effect. In this case, the write control circuit 27g stops the source line driver 27d and the bit line driver 27e from generating the write voltage of "1".

その後のタイミングt68からタイミングt69における各信号や各部の電位の変化は、“0”ライトベリファイ時と同じである。また、タイミングt69からタイミングt70における各信号や各部の電位の変化は、リード時と同じである。 The changes in each signal and the potential of each part from timing t68 to timing t69 are the same as those at the time of "0" write verify. Further, changes in each signal and the potential of each part from the timing t69 to the timing t70 are the same as those at the time of reading.

上記のように、リード時には、センスアンプ27iaに参照電位V0refが供給され、センスアンプ27ibに参照電位V1refが供給される。また、“0”ライトベリファイ時には、センスアンプ27ia,27ibの両方に参照電位V0refが供給され、“1”ライトベリファイ時には、センスアンプ27ia,27ibの両方に参照電位V1refが供給される。 As described above, during reading, the sense amplifier 27ia is supplied with the reference potential V0ref, and the sense amplifier 27ib is supplied with the reference potential V1ref. During "0" write-verify, the reference potential V0ref is supplied to both the sense amplifiers 27ia and 27ib, and during "1" write-verify, the reference potential V1ref is supplied to both the sense amplifiers 27ia and 27ib.

このように、第2の実施の形態の抵抗変化型メモリ20によれば、供給電位切替回路27hが、ツインセンスアンプ方式のリードを実現するセンスアンプ27ia,27ibに供給する電位を、リード時とライトベリファイ時とで切り替えている。これにより、ライトベリファイを、リードで用いられるセンスアンプ27ia,27ibを用いて行うことができる。つまり、ライトベリファイ用のセンスアンプを別に設けずに済み、抵抗変化型メモリ20の回路規模の増大を抑制できる。 As described above, according to the resistance change type memory 20 of the second embodiment, the supply potential switching circuit 27h changes the potential supplied to the sense amplifiers 27ia and 27ib for realizing the read of the twin sense amplifier method. It is switched between when write-verify is performed. As a result, write-verify can be performed using the sense amplifiers 27ia and 27ib used for reading. That is, there is no need to separately provide a sense amplifier for write verification, and an increase in the circuit scale of the resistance change type memory 20 can be suppressed.

(比較例1)
図13は、供給電位切替回路とセンスアンプ部の比較例を示す図である。
供給電位切替回路30は、pMOSトランジスタ30a,30c,30e、nMOSトランジスタ30b,30d,30fを有する。
(Comparative example 1)
FIG. 13 is a diagram showing a comparative example of the supply potential switching circuit and the sense amplifier section.
The supply potential switching circuit 30 has pMOS transistors 30a, 30c, 30e and nMOS transistors 30b, 30d, 30f.

pMOSトランジスタ30aのソース及びnMOSトランジスタ30bのドレインには、参照電位V0refが供給され、pMOSトランジスタ30cのソース及びnMOSトランジスタ30dのドレインには、参照電位V1refが供給される。また、pMOSトランジスタ30eのソース及びnMOSトランジスタ30fのドレインには、参照電位Vrdrefが供給される。参照電位Vrdrefは、参照電位V0refと参照電位V1refとの中間の電位であり、リード時に用いられる。 A reference potential V0ref is supplied to the source of the pMOS transistor 30a and the drain of the nMOS transistor 30b, and a reference potential V1ref is supplied to the source of the pMOS transistor 30c and the drain of the nMOS transistor 30d. A reference potential Vrdref is supplied to the source of the pMOS transistor 30e and the drain of the nMOS transistor 30f. The reference potential Vrdref is an intermediate potential between the reference potential V0ref and the reference potential V1ref, and is used during reading.

また、pMOSトランジスタ30aのゲートには信号trans0bが供給され、nMOSトランジスタ30bのゲートには信号trans0tが供給される。pMOSトランジスタ30cのゲートには信号trans1bが供給され、nMOSトランジスタ30dのゲートには信号trans1tが供給される。さらに、pMOSトランジスタ30eのゲートには信号transrdbが供給され、nMOSトランジスタ30fのゲートには信号transrdtが供給される。 A signal trans0b is supplied to the gate of the pMOS transistor 30a, and a signal trans0t is supplied to the gate of the nMOS transistor 30b. A signal trans1b is supplied to the gate of the pMOS transistor 30c, and a signal trans1t is supplied to the gate of the nMOS transistor 30d. Further, a signal transrdb is supplied to the gate of the pMOS transistor 30e, and a signal transrdt is supplied to the gate of the nMOS transistor 30f.

pMOSトランジスタ30a,30c,30eのドレイン及びnMOSトランジスタ30b,30d,30fのソースは、センスアンプ部31に接続されている。
センスアンプ部31は、pMOSトランジスタ31a,31c,31e、nMOSトランジスタ31b,31d,31f、プリチャージ回路31g,31h、センスアンプ31i、NAND回路31j、インバータ回路31kを有する。
The drains of the pMOS transistors 30 a , 30 c and 30 e and the sources of the nMOS transistors 30 b , 30 d and 30 f are connected to the sense amplifier section 31 .
The sense amplifier section 31 has pMOS transistors 31a, 31c, 31e, nMOS transistors 31b, 31d, 31f, precharge circuits 31g, 31h, a sense amplifier 31i, a NAND circuit 31j, and an inverter circuit 31k.

pMOSトランジスタ31a,31c,31eのソース及びnMOSトランジスタ31b,31d,31fのドレインには、データ電位D<0>が供給される。pMOSトランジスタ31aのゲートには、信号transrdbが供給され、nMOSトランジスタ31bのゲートには、信号transrdtが供給される。pMOSトランジスタ31cのゲートには、信号trans1bが供給され、nMOSトランジスタ31dのゲートには、信号trans1tが供給される。pMOSトランジスタ31eのゲートには、信号trans0bが供給され、nMOSトランジスタ31fのゲートには、信号trans0tが供給される。pMOSトランジスタ31a,31c,31eのドレイン及びnMOSトランジスタ31b,31d,31fのソースは、センスアンプ31iの出力端子と、NAND回路31jの一方の入力端子に接続されている。 A data potential D<0> is supplied to the sources of the pMOS transistors 31a, 31c and 31e and the drains of the nMOS transistors 31b, 31d and 31f. A signal transrdb is supplied to the gate of the pMOS transistor 31a, and a signal transrdt is supplied to the gate of the nMOS transistor 31b. A signal trans1b is supplied to the gate of the pMOS transistor 31c, and a signal trans1t is supplied to the gate of the nMOS transistor 31d. A signal trans0b is supplied to the gate of the pMOS transistor 31e, and a signal trans0t is supplied to the gate of the nMOS transistor 31f. The drains of the pMOS transistors 31a, 31c and 31e and the sources of the nMOS transistors 31b, 31d and 31f are connected to the output terminal of the sense amplifier 31i and one input terminal of the NAND circuit 31j.

プリチャージ回路31gの出力端子は、pMOSトランジスタ30a,30c,30eのドレイン及びnMOSトランジスタ30b,30d,30fのソースと、センスアンプ31iの入力端子に接続されている。プリチャージ回路31hの出力端子は、pMOSトランジスタ31a,31c,31eのドレイン及びnMOSトランジスタ31b,31d,31fのソースと、センスアンプ31iの出力端子(2つの入力端子の一方を兼ねる)に接続されている。 The output terminal of the precharge circuit 31g is connected to the drains of the pMOS transistors 30a, 30c and 30e, the sources of the nMOS transistors 30b, 30d and 30f, and the input terminal of the sense amplifier 31i. The output terminal of the precharge circuit 31h is connected to the drains of the pMOS transistors 31a, 31c and 31e, the sources of the nMOS transistors 31b, 31d and 31f, and the output terminal (also serving as one of the two input terminals) of the sense amplifier 31i. there is

センスアンプ31iは、pMOSトランジスタ31i1,31i2,31i3、nMOSトランジスタ31i4,31i5,31i6及びプリチャージ回路31i7,31i8を有する。これらの要素の接続関係については、図7のセンスアンプ27iaと同じであるため、説明を省略する。 The sense amplifier 31i has pMOS transistors 31i1, 31i2 and 31i3, nMOS transistors 31i4, 31i5 and 31i6, and precharge circuits 31i7 and 31i8. Since the connection relationship of these elements is the same as that of the sense amplifier 27ia of FIG. 7, the description thereof is omitted.

NAND回路31jとインバータ回路31kの接続関係についても、図7のNAND回路27i6とインバータ回路27i7の接続関係と同じである。
このような比較例の供給電位切替回路30とセンスアンプ部31では、“0”ライトベリファイ時には、pMOSトランジスタ30aとnMOSトランジスタ30bがオンし、センスアンプ31iの入力端子に参照電位V0refが供給される。また、pMOSトランジスタ31eとnMOSトランジスタ31fがオンし、データ電位D<0>がセンスアンプ31iの出力端子に供給される。そして、データ電位D<0>が参照電位V0refよりも低い場合に、出力信号saoutは、正常に“0”が書き込まれたことを示す接地電位VSSとなる。
The connection relationship between the NAND circuit 31j and the inverter circuit 31k is also the same as the connection relationship between the NAND circuit 27i6 and the inverter circuit 27i7 in FIG.
In the supply potential switching circuit 30 and the sense amplifier section 31 of the comparative example, the pMOS transistor 30a and the nMOS transistor 30b are turned on during "0" write verify, and the reference potential V0ref is supplied to the input terminal of the sense amplifier 31i. . Also, the pMOS transistor 31e and the nMOS transistor 31f are turned on, and the data potential D<0> is supplied to the output terminal of the sense amplifier 31i. Then, when the data potential D<0> is lower than the reference potential V0ref, the output signal saout becomes the ground potential VSS indicating that "0" is normally written.

“1”ライトベリファイ時には、pMOSトランジスタ30cとnMOSトランジスタ30dがオンし、センスアンプ31iの入力端子に参照電位V1refが供給される。また、pMOSトランジスタ31cとnMOSトランジスタ31dがオンし、データ電位D<0>がセンスアンプ31iの出力端子に供給される。そして、データ電位D<0>が参照電位V1refよりも高い場合に、出力信号saoutは、正常に“1”が書き込まれたことを示す電源電位VDDとなる。 At the time of "1" write verify, the pMOS transistor 30c and the nMOS transistor 30d are turned on, and the reference potential V1ref is supplied to the input terminal of the sense amplifier 31i. Also, the pMOS transistor 31c and the nMOS transistor 31d are turned on, and the data potential D<0> is supplied to the output terminal of the sense amplifier 31i. Then, when the data potential D<0> is higher than the reference potential V1ref, the output signal saout becomes the power supply potential VDD indicating that "1" is normally written.

一方、リード時には、pMOSトランジスタ30eとnMOSトランジスタ30fがオンし、センスアンプ31iの入力端子に参照電位Vrdrefが供給される。また、pMOSトランジスタ31aとnMOSトランジスタ31bがオンし、データ電位D<0>がセンスアンプ31iの出力端子に供給される。そして、データ電位D<0>が参照電位Vrdrefよりも低い場合に、出力信号saoutは、“0”が読み出されたことを示す接地電位VSSとなる。また、データ電位D<0>が参照電位Vrdrefよりも高い場合に、出力信号saoutは、“1”が読み出されたことを示す電源電位VDDとなる。 On the other hand, during reading, the pMOS transistor 30e and the nMOS transistor 30f are turned on, and the reference potential Vrdref is supplied to the input terminal of the sense amplifier 31i. Also, the pMOS transistor 31a and the nMOS transistor 31b are turned on, and the data potential D<0> is supplied to the output terminal of the sense amplifier 31i. When the data potential D<0> is lower than the reference potential Vrdref, the output signal saout becomes the ground potential VSS indicating that "0" has been read. Further, when the data potential D<0> is higher than the reference potential Vrdref, the output signal saout becomes the power supply potential VDD indicating that "1" has been read.

このように、リード時には、参照電位V0refと参照電位V1refとの中間の電位である参照電位Vrdrefと、データ電位D<0>との大小関係によりデータが確定される。 In this way, at the time of reading, data is determined by the magnitude relationship between the reference potential Vrdref, which is an intermediate potential between the reference potential V0ref and the reference potential V1ref, and the data potential D<0>.

これに対して、センスアンプ27ia,27ibを用いた抵抗変化型メモリ20では、リード時に参照電位V0ref,V1refのうちデータ電位D<0>との電位差が大きい方とデータ電位D<0>との電位差を増幅するセンスアンプが先に強力に増幅を行う。そして、そのセンスアンプが他方のセンスアンプを従属させることで、データを確定させる方式であるため、1つのセンスアンプを用いた方式よりもリードマージンを向上できる。 On the other hand, in the resistance change type memory 20 using the sense amplifiers 27ia and 27ib, the difference between the data potential D<0> and the one of the reference potentials V0ref and V1ref having a larger potential difference from the data potential D<0> at the time of reading. The sense amplifier, which amplifies the potential difference, performs strong amplification first. Since the sense amplifier subordinates the other sense amplifier to determine the data, the read margin can be improved as compared with the system using one sense amplifier.

(比較例2)
図14は、リード処理にのみ対応したツインセンスアンプ方式のセンスアンプ部の例を示す図である。図14において、図7と同じ要素については同一符号が付されている。
(Comparative example 2)
FIG. 14 is a diagram showing an example of a twin sense amplifier type sense amplifier unit that supports only read processing. In FIG. 14, the same reference numerals are assigned to the same elements as in FIG.

センスアンプ部40は、pMOSトランジスタ41a,41c、nMOSトランジスタ41b,41dを有する。
pMOSトランジスタ41aのソースとnMOSトランジスタ41bのドレインには、参照電位V0refが供給される。pMOSトランジスタ41aのドレインとnMOSトランジスタ41bのソースは、センスアンプ27iaの入力端子に接続されている。pMOSトランジスタ41cのソースとnMOSトランジスタ41dのドレインには、参照電位V1refが供給される。pMOSトランジスタ41cのドレインとnMOSトランジスタ41dのソースは、センスアンプ27ibの入力端子に接続されている。pMOSトランジスタ41a,41cのゲートには、信号transbが供給され、nMOSトランジスタ41b,41dのゲートには、信号transtが供給される。
The sense amplifier section 40 has pMOS transistors 41a, 41c and nMOS transistors 41b, 41d.
A reference potential V0ref is supplied to the source of the pMOS transistor 41a and the drain of the nMOS transistor 41b. The drain of the pMOS transistor 41a and the source of the nMOS transistor 41b are connected to the input terminal of the sense amplifier 27ia. A reference potential V1ref is supplied to the source of the pMOS transistor 41c and the drain of the nMOS transistor 41d. The drain of the pMOS transistor 41c and the source of the nMOS transistor 41d are connected to the input terminal of the sense amplifier 27ib. A signal transb is supplied to the gates of the pMOS transistors 41a and 41c, and a signal transt is supplied to the gates of the nMOS transistors 41b and 41d.

リード時には、pMOS41a,41cがオン、nMOS41b,41dがオンし、センスアンプ27iaの入力端子には、参照電位V0refが供給され、センスアンプ27ibの入力端子には、参照電位V1refが供給される。第2の実施の形態の抵抗変化型メモリ20と同様のリード処理が行われる。 During reading, the pMOSs 41a and 41c are turned on, the nMOSs 41b and 41d are turned on, the input terminal of the sense amplifier 27ia is supplied with the reference potential V0ref, and the input terminal of the sense amplifier 27ib is supplied with the reference potential V1ref. A read process similar to that of the resistance change type memory 20 of the second embodiment is performed.

しかし、上記のようなセンスアンプ部40では、リード処理にのみにしか対応していないため、抵抗変化型のメモリ素子に対するライトベリファイを行うために、別のセンスアンプが設けられることになる。 However, since the sense amplifier unit 40 as described above only supports read processing, another sense amplifier is provided to perform write-verify for the resistance change memory element.

これに対して、第2の実施の形態の抵抗変化型メモリ20は、供給電位切替回路27hが、センスアンプ27ia,27ibに供給する電位を、リード時とライトベリファイ時とで切り替えている。これにより、ライトベリファイ用のセンスアンプを別に設けずに済み、抵抗変化型メモリ20の回路規模の増大を抑制できる。 On the other hand, in the resistance change type memory 20 of the second embodiment, the supply potential switching circuit 27h switches the potential to be supplied to the sense amplifiers 27ia and 27ib during reading and during write verify. As a result, there is no need to separately provide a sense amplifier for write verification, and an increase in the circuit scale of the resistance change memory 20 can be suppressed.

(第3の実施の形態)
第3の実施の形態の抵抗変化型メモリの全体構成及びコラム制御回路の構成については、図2や図5に示した第2の実施の形態の抵抗変化型メモリ20の全体構成及びコラム制御回路の構成とほぼ同じである。
(Third Embodiment)
The overall configuration and the column control circuit of the resistance-change memory according to the third embodiment are the same as the overall configuration and the column control circuit of the resistance-change memory 20 according to the second embodiment shown in FIGS. The configuration is almost the same as that of

第3の実施の形態の抵抗変化型メモリでは、供給電位切替回路とセンスアンプ部の構成が、図7に示した抵抗変化型メモリ20の供給電位切替回路27hとセンスアンプ部27iの構成と異なっている。 In the resistance change memory of the third embodiment, the configurations of the supply potential switching circuit and the sense amplifier section are different from the configurations of the supply potential switching circuit 27h and the sense amplifier section 27i of the resistance change memory 20 shown in FIG. ing.

図15は、第3の実施の形態の抵抗変化型メモリにおける供給電位切替回路とセンスアンプ部の一例を示す図である。
第3の実施の形態の抵抗変化型メモリにおける供給電位切替回路50は、nMOSトランジスタ50a,50c,50f,50hと、pMOSトランジスタ50b,50d,50e,50gを有する。
FIG. 15 is a diagram showing an example of a supply potential switching circuit and a sense amplifier section in the resistance change memory according to the third embodiment.
The supply potential switching circuit 50 in the resistive memory of the third embodiment has nMOS transistors 50a, 50c, 50f and 50h and pMOS transistors 50b, 50d, 50e and 50g.

nMOSトランジスタ50aのドレインとpMOSトランジスタ50bのソースには、参照電位V0refが供給され、nMOSトランジスタ50cのドレインとpMOSトランジスタ50dのソースには、参照電位Vs1refが供給される。また、pMOSトランジスタ50eのソースとnMOSトランジスタ50fのドレインには、参照電位Vs0refが供給され、pMOSトランジスタ50gのソースとnMOSトランジスタ50hのドレインには、参照電位V1refが供給される。 A reference potential V0ref is supplied to the drain of the nMOS transistor 50a and the source of the pMOS transistor 50b, and a reference potential Vs1ref is supplied to the drain of the nMOS transistor 50c and the source of the pMOS transistor 50d. A reference potential Vs0ref is supplied to the source of the pMOS transistor 50e and the drain of the nMOS transistor 50f, and a reference potential V1ref is supplied to the source of the pMOS transistor 50g and the drain of the nMOS transistor 50h.

参照電位Vs0refは、参照電位V0refよりも高く、参照電位V1ref(及び参照電位Vs1ref)よりも参照電位V0refとの電位差が小さい電位である。参照電位Vs1refは、参照電位V1refよりも低く、参照電位V0ref(及び参照電位Vs0ref)よりも参照電位V1refとの電位差が小さい電位である。 The reference potential Vs0ref is higher than the reference potential V0ref and has a smaller potential difference from the reference potential V0ref than the reference potential V1ref (and the reference potential Vs1ref). The reference potential Vs1ref is lower than the reference potential V1ref and has a smaller potential difference from the reference potential V1ref than the reference potential V0ref (and the reference potential Vs0ref).

nMOSトランジスタ50aとpMOSトランジスタ50dのゲートには、信号ref0chgbが供給され、pMOSトランジスタ50bとnMOSトランジスタ50cのゲートには、信号ref0chgtが供給される。また、pMOSトランジスタ50eとnMOSトランジスタ50hのゲートには、信号ref1chgbが供給され、nMOSトランジスタ50fとpMOSトランジスタ50gのゲートには、信号ref1chgtが供給される。 A signal ref0chgb is supplied to the gates of the nMOS transistor 50a and the pMOS transistor 50d, and a signal ref0chgt is supplied to the gates of the pMOS transistor 50b and the nMOS transistor 50c. A signal ref1chgb is supplied to the gates of the pMOS transistor 50e and the nMOS transistor 50h, and a signal ref1chgt is supplied to the gates of the nMOS transistor 50f and the pMOS transistor 50g.

信号ref0chgb,ref0chgt,ref1chgb,ref1chgtは、図5に示した動作選択回路27jから供給される。
nMOSトランジスタ50a,50cのソース及びpMOSトランジスタ50b,50dのドレインは、センスアンプ部51に含まれるセンスアンプ27iaの入力端子側に接続されている。pMOSトランジスタ50e,50gのドレイン及びnMOSトランジスタ50f,50hのソースは、センスアンプ部51に含まれるセンスアンプ27ibの入力端子側に接続されている。
The signals ref0chgb, ref0chgt, ref1chgb and ref1chgt are supplied from the operation selection circuit 27j shown in FIG.
The sources of the nMOS transistors 50 a and 50 c and the drains of the pMOS transistors 50 b and 50 d are connected to the input terminal side of the sense amplifier 27 ia included in the sense amplifier section 51 . The drains of the pMOS transistors 50 e and 50 g and the sources of the nMOS transistors 50 f and 50 h are connected to the input terminal side of the sense amplifier 27 ib included in the sense amplifier section 51 .

センスアンプ部51は、第2の実施の形態の抵抗変化型メモリ20のセンスアンプ部27iと同様に2つのセンスアンプ27ia,27ibを有する。さらに、センスアンプ部51は、pMOSトランジスタ51a,51d,51e,51h,51n、nMOSトランジスタ51b,51c,51f,51g,51mを有する。また、センスアンプ部51は、プリチャージ回路51i,51j,51k,51l、NAND回路51o0,51o1、インバータ回路51p0,51p1を有する。 The sense amplifier section 51 has two sense amplifiers 27ia and 27ib like the sense amplifier section 27i of the resistance change type memory 20 of the second embodiment. Further, the sense amplifier section 51 has pMOS transistors 51a, 51d, 51e, 51h and 51n, and nMOS transistors 51b, 51c, 51f, 51g and 51m. The sense amplifier section 51 also has precharge circuits 51i, 51j, 51k, 51l, NAND circuits 51o0, 51o1, and inverter circuits 51p0, 51p1.

pMOSトランジスタ51aのソース及びnMOSトランジスタ51bのドレインは、nMOSトランジスタ50a,50cのソース及びpMOSトランジスタ50b,50dのドレインに接続されている。nMOSトランジスタ51c,51fのドレイン及びpMOSトランジスタ51d,51eのソースには、データ電位D<0>が供給される。nMOSトランジスタ51gのドレイン及びpMOSトランジスタ51hのソースは、pMOSトランジスタ50e,50gのドレイン及びnMOSトランジスタ50f,50hのソースに接続されている。nMOSトランジスタ51b,51c,51f,51gのゲートには、信号transtが供給され、pMOSトランジスタ51a,51d,51e,51hのゲートには、信号transbが供給される。 The source of the pMOS transistor 51a and the drain of the nMOS transistor 51b are connected to the sources of the nMOS transistors 50a and 50c and the drains of the pMOS transistors 50b and 50d. A data potential D<0> is supplied to the drains of the nMOS transistors 51c and 51f and the sources of the pMOS transistors 51d and 51e. The drain of the nMOS transistor 51g and the source of the pMOS transistor 51h are connected to the drains of the pMOS transistors 50e and 50g and the sources of the nMOS transistors 50f and 50h. A signal transt is supplied to the gates of the nMOS transistors 51b, 51c, 51f and 51g, and a signal transb is supplied to the gates of the pMOS transistors 51a, 51d, 51e and 51h.

信号transb,transtは、図5に示した動作選択回路27jから供給される。
pMOSトランジスタ51aのドレインとnMOSトランジスタ51bのソースは、センスアンプ27iaの入力端子及びプリチャージ回路51iの出力端子に接続されている。nMOSトランジスタ51gのソースとpMOSトランジスタ51hのドレインは、センスアンプ27ibの入力端子及びプリチャージ回路51lの出力端子に接続されている。
The signals transb and transst are supplied from the operation selection circuit 27j shown in FIG.
The drain of the pMOS transistor 51a and the source of the nMOS transistor 51b are connected to the input terminal of the sense amplifier 27ia and the output terminal of the precharge circuit 51i. The source of the nMOS transistor 51g and the drain of the pMOS transistor 51h are connected to the input terminal of the sense amplifier 27ib and the output terminal of the precharge circuit 51l.

nMOSトランジスタ51cのソースとpMOSトランジスタ51dのドレインは、nMOSトランジスタ51mのドレインまたはソースの一方及び、pMOSトランジスタ51nのドレインまたはソースの一方に接続されている。nMOSトランジスタ51cのソースとpMOSトランジスタ51dのドレインは、さらに、センスアンプ27iaの出力端子、プリチャージ回路51jの出力端子及び、NAND回路51o0の一方の入力端子に接続されている。 The source of the nMOS transistor 51c and the drain of the pMOS transistor 51d are connected to one of the drain and source of the nMOS transistor 51m and one of the drain and source of the pMOS transistor 51n. The source of the nMOS transistor 51c and the drain of the pMOS transistor 51d are further connected to the output terminal of the sense amplifier 27ia, the output terminal of the precharge circuit 51j, and one input terminal of the NAND circuit 51o0.

pMOSトランジスタ51eのドレインとnMOSトランジスタ51fのソースは、nMOSトランジスタ51mのドレインまたはソースの他方及び、pMOSトランジスタ51nのドレインまたはソースの他方に接続されている。pMOSトランジスタ51eのドレインとnMOSトランジスタ51fのソースは、さらに、センスアンプ27ibの出力端子、プリチャージ回路51kの出力端子及び、NAND回路51o1の一方の入力端子に接続されている。 The drain of the pMOS transistor 51e and the source of the nMOS transistor 51f are connected to the other of the drain and source of the nMOS transistor 51m and the other of the drain and source of the pMOS transistor 51n. The drain of the pMOS transistor 51e and the source of the nMOS transistor 51f are further connected to the output terminal of the sense amplifier 27ib, the output terminal of the precharge circuit 51k, and one input terminal of the NAND circuit 51o1.

nMOSトランジスタ51mのゲートには、信号twintが供給され、pMOSトランジスタ51nのゲートには、信号twinbが供給される。信号twint,twinbは、図5に示した動作選択回路27jから供給される。 A signal twint is supplied to the gate of the nMOS transistor 51m, and a signal twinb is supplied to the gate of the pMOS transistor 51n. Signals twint and twinb are supplied from the operation selection circuit 27j shown in FIG.

NAND回路51o0の他方の入力端子には、信号saouten0が供給され、NAND回路51o1の他方の入力端子には、信号saouten1が供給される。信号saouten0,saouten1は、図5に示した動作選択回路27jから供給される。 The signal saouten0 is supplied to the other input terminal of the NAND circuit 51o0, and the signal saouten1 is supplied to the other input terminal of the NAND circuit 51o1. The signals saouten0 and saouten1 are supplied from the operation selection circuit 27j shown in FIG.

NAND回路51o0の出力端子はインバータ回路51p0の入力端子に接続され、NAND回路51o1の出力端子はインバータ回路51p1の入力端子に接続されている。センスアンプ部51の出力信号として、インバータ回路51p0の出力端子から、出力信号saout0が出力され、インバータ回路51p1の出力端子から、出力信号saout1が出力される。 The output terminal of the NAND circuit 51o0 is connected to the input terminal of the inverter circuit 51p0, and the output terminal of the NAND circuit 51o1 is connected to the input terminal of the inverter circuit 51p1. As the output signal of the sense amplifier section 51, the output signal saout0 is output from the output terminal of the inverter circuit 51p0, and the output signal saout1 is output from the output terminal of the inverter circuit 51p1.

なお、プリチャージ回路51i~51lは、図8に示したプリチャージ回路27i3と同様の構成である。
以下、第3の実施の形態の抵抗変化型メモリの、特に供給電位切替回路50とセンスアンプ部51の動作例を説明する。
The precharge circuits 51i to 51l have the same configuration as the precharge circuit 27i3 shown in FIG.
An operation example of the resistance change type memory according to the third embodiment, in particular, the supply potential switching circuit 50 and the sense amplifier section 51 will be described below.

図16は、“0”がリードされる場合の各信号や各部の電位の変化の例を示すタイミングチャートである。
リード時には、信号twint,ref0chgb,ref1chgbの電位は、電源電位VDDに固定され、信号twinb,ref0chgt,ref1chgtの電位は、接地電位VSSに固定される。そのため、nMOSトランジスタ50a,50h,51m、pMOSトランジスタ50b,50g,51nはオン状態となり、nMOSトランジスタ50c,50f、pMOSトランジスタ50d,50eはオフ状態となる。
FIG. 16 is a timing chart showing an example of changes in the potential of each signal and each part when "0" is read.
During reading, the potentials of the signals twint, ref0chgb and ref1chgb are fixed at the power supply potential VDD, and the potentials of the signals twinb, ref0chgt and ref1chgt are fixed at the ground potential VSS. Therefore, the nMOS transistors 50a, 50h, 51m and the pMOS transistors 50b, 50g, 51n are turned on, and the nMOS transistors 50c, 50f and the pMOS transistors 50d, 50e are turned off.

また、タイミングt80では、信号pret,transb,salatbの電位は、電源電位VDDとなっている。また、信号preb,transt,salatt,saouten0,saouten1、出力信号saout0,saout1の電位は、接地電位VSSとなっている。また、電位so1r,so0d,sao1d,so0rは、プリチャージ電位VPRとなっている。 At timing t80, the potentials of the signals pret, transb, and salatb are the power supply potential VDD. The potentials of the signals preb, transt, salatt, saouten0, saouten1 and the output signals saout0, saout1 are the ground potential VSS. Also, the potentials so1r, so0d, sao1d, and so0r are the precharge potential VPR.

動作選択回路27jは、タイミングt80からタイミングt81において、信号pretの電位を電源電位VDDから接地電位VSSに下げ、信号prebの電位を接地電位VSSから電源電位VDDに上げる。これにより、図8に示したnMOSトランジスタ27i3aとpMOSトランジスタ27i3bが、共にオフする。 The operation selection circuit 27j lowers the potential of the signal pret from the power supply potential VDD to the ground potential VSS and raises the potential of the signal preb from the ground potential VSS to the power supply potential VDD from timing t80 to timing t81. As a result, both the nMOS transistor 27i3a and the pMOS transistor 27i3b shown in FIG. 8 are turned off.

また、動作選択回路27jは、タイミングt81からタイミングt82において、信号transbの電位を、電源電位VDDから接地電位VSSに下げ、信号transtの電位を、接地電位VSSから電源電位VDDに上げる。これにより、nMOSトランジスタ51b,51c,51f,51g、pMOSトランジスタ51a,51d,51e,51hがオンする。 Further, the operation selection circuit 27j lowers the potential of the signal transb from the power supply potential VDD to the ground potential VSS and raises the potential of the signal transt from the ground potential VSS to the power supply potential VDD from timing t81 to timing t82. This turns on the nMOS transistors 51b, 51c, 51f and 51g and the pMOS transistors 51a, 51d, 51e and 51h.

このとき、プリチャージ電位VPRであったセンスアンプ27iaの入力端子の電位so0rが、参照電位V0refに下がり、プリチャージ電位VPRであったセンスアンプ27ibの入力端子の電位so1rが、参照電位V1refに上がる。また、センスアンプ27ia,27ibの出力端子同士が短絡され、それらの電位so0d,so1dは、データ電位D<0>と等しくなり、“0”がリードされる際、プリチャージ電位VPRよりも低い。 At this time, the potential so0r of the input terminal of the sense amplifier 27ia, which was the precharge potential VPR, drops to the reference potential V0ref, and the potential so1r of the input terminal of the sense amplifier 27ib, which was the precharge potential VPR, rises to the reference potential V1ref. . Further, the output terminals of the sense amplifiers 27ia and 27ib are short-circuited, and their potentials so0d and so1d become equal to the data potential D<0>, which is lower than the precharge potential VPR when "0" is read.

また、動作選択回路27jは、タイミングt83からタイミングt84において、信号transbの電位を、接地電位VSSから電源電位VDDに上げ、信号transtの電位を、電源電位VDDから接地電位VSSに下げる。これにより、nMOSトランジスタ51b,51c,51f,51g、pMOSトランジスタ51a,51d,51e,51hがオフする。 Further, the operation selection circuit 27j raises the potential of the signal transb from the ground potential VSS to the power supply potential VDD and lowers the potential of the signal transt from the power supply potential VDD to the ground potential VSS from the timing t83 to the timing t84. As a result, the nMOS transistors 51b, 51c, 51f and 51g and the pMOS transistors 51a, 51d, 51e and 51h are turned off.

そして、動作選択回路27jは、タイミングt84からタイミングt85において、信号salatbの電位を、電源電位VDDから接地電位VSSに下げ、信号salattの電位を、接地電位VSSから電源電位VDDに上げる。これにより、センスアンプ27ia,27ibが機能する。 Then, from timing t84 to timing t85, the operation selection circuit 27j lowers the potential of the signal salatb from the power supply potential VDD to the ground potential VSS, and raises the potential of the signal salatt from the ground potential VSS to the power supply potential VDD. This causes the sense amplifiers 27ia and 27ib to function.

このとき、so0d(=so1d)-so0r<so1r-so0d(=so1d)であるため、センスアンプ部27iは、電位so1rと電位so0d(=so1d)との電位差を増幅する。これにより電位so0d(=so1d)は、接地電位VSSとなる。また、電位so1r,so0rは、電源電位VDDとなる。 At this time, since so0d (=so1d)-so0r<so1r-so0d (=so1d), the sense amplifier unit 27i amplifies the potential difference between the potential so1r and the potential so0d (=so1d). As a result, the potential so0d (=so1d) becomes the ground potential VSS. Also, the potentials so1r and so0r become the power supply potential VDD.

その後、動作選択回路27jは、タイミングt86からタイミングt87において、信号saouten0の電位を接地電位VSSから電源電位VDDに上げる。このとき、電位so0dは接地電位VSSであるため、出力信号saout0の電位も接地電位VSSのままとなる。なお、リード時には、信号saouten1の電位は接地電位VSSに固定される。そのため、出力信号saout1の電位も接地電位VSSに固定される。 Thereafter, the operation selection circuit 27j raises the potential of the signal saouten0 from the ground potential VSS to the power supply potential VDD from timing t86 to timing t87. At this time, since the potential so0d is the ground potential VSS, the potential of the output signal saout0 also remains at the ground potential VSS. During reading, the potential of the signal saouten1 is fixed to the ground potential VSS. Therefore, the potential of the output signal saout1 is also fixed at the ground potential VSS.

このときの出力信号saout0を、データ出力回路27mは、データDQ<0>(1ビットのリードデータ)として出力する。
その後、動作選択回路27jは、タイミングt88からタイミングt89において、信号salatbの電位を、接地電位VSSから電源電位VDDに上げ、信号salattの電位を、電源電位VDDから接地電位VSSに下げる。これにより、センスアンプ27ia,27ibが機能を停止する。また、動作選択回路27jは、信号saouten0の電位を電源電位VDDから接地電位VSSに下げる。
The data output circuit 27m outputs the output signal saout0 at this time as data DQ<0> (1-bit read data).
After that, from timing t88 to timing t89, the operation selection circuit 27j raises the potential of the signal salatb from the ground potential VSS to the power supply potential VDD, and lowers the potential of the signal salatt from the power supply potential VDD to the ground potential VSS. As a result, the sense amplifiers 27ia and 27ib stop functioning. Further, the operation selection circuit 27j lowers the potential of the signal saouten0 from the power supply potential VDD to the ground potential VSS.

さらに、動作選択回路27jは、タイミングt89からタイミングt90において、信号pretの電位を接地電位VSSから電源電位VDDに上げ、信号prebの電位を電源電位VDDから接地電位VSSに下げる。これにより、電位so1r,so0r,so0d,so1dは、プリチャージ電位VPRに戻る。 Further, the operation selection circuit 27j raises the potential of the signal pret from the ground potential VSS to the power supply potential VDD and lowers the potential of the signal preb from the power supply potential VDD to the ground potential VSS from timing t89 to timing t90. As a result, the potentials so1r, so0r, so0d, and so1d return to the precharge potential VPR.

図17は、“1”がリードされる場合の各信号や各部の電位の変化の例を示すタイミングチャートである。
タイミングt100からタイミングt101の各信号や各部の電位の変化は、“0”がリードされる場合と同じである。
FIG. 17 is a timing chart showing an example of changes in the potential of each signal and each part when "1" is read.
Changes in each signal and the potential of each part from timing t100 to timing t101 are the same as when "0" is read.

また、タイミングt101からタイミングt102においても各信号や各部の電位の変化は、“0”がリードされる場合とほぼ同じである。ただ、センスアンプ27ia,27ibの出力端子の電位so0d(=so1d)は、プリチャージ電位VPRよりも高い。 Also, from timing t101 to timing t102, changes in the potential of each signal and each section are substantially the same as when "0" is read. However, the potential so0d (=so1d) of the output terminals of the sense amplifiers 27ia and 27ib is higher than the precharge potential VPR.

タイミングt103からタイミングt104における各信号や各部の電位の変化は、“0”がリードされる場合と同じである。タイミングt104からタイミングt105における各信号や各部の電位の変化も“0”がリードされる場合とほぼ同じである。ただ、“1”がリードされる場合、so0d(=so1d)-so0r>so1r-so0d(=so1d)であるため、センスアンプ部27iは、電位so0rと電位so0d(=so1d)との電位差を増幅する。これにより電位so0d(=so1d)は、電源電位VDDとなる。また、電位so1r,so0rは、接地電位VSSとなる。 Changes in each signal and the potential of each part from timing t103 to timing t104 are the same as when "0" is read. Changes in each signal and the potential of each part from timing t104 to timing t105 are almost the same as when "0" is read. However, when "1" is read, since so0d (=so1d)-so0r>so1r-so0d (=so1d), the sense amplifier unit 27i amplifies the potential difference between the potential so0r and the potential so0d (=so1d). do. As a result, the potential so0d (=so1d) becomes the power supply potential VDD. Also, the potentials so1r and so0r become the ground potential VSS.

その後、動作選択回路27jは、タイミングt106からタイミングt107において、信号saouten0の電位を接地電位VSSから電源電位VDDに上げる。このとき、電位so0d(=so1d)は電源電位VDDであるため、出力信号saout0の電位は、接地電位VSSから、電源電位VDDに上がる。 Thereafter, the operation selection circuit 27j raises the potential of the signal saouten0 from the ground potential VSS to the power supply potential VDD from timing t106 to timing t107. At this time, since the potential so0d (=so1d) is the power supply potential VDD, the potential of the output signal saout0 rises from the ground potential VSS to the power supply potential VDD.

このときの出力信号saout0を、データ出力回路27mは、データDQ<0>(1ビットのリードデータ)として出力する。
その後、動作選択回路27jは、タイミングt108からタイミングt109において、信号salatbの電位を、接地電位VSSから電源電位VDDに上げ、信号salattの電位を、電源電位VDDから接地電位VSSに下げる。これにより、センスアンプ27ia,27ibが機能を停止する。また、動作選択回路27jは、信号saouten0の電位を電源電位VDDから接地電位VSSに下げる。これにより、出力信号saout0の電位も電源電位VDDから接地電位VSSに下がる。
The data output circuit 27m outputs the output signal saout0 at this time as data DQ<0> (1-bit read data).
After that, from timing t108 to timing t109, the operation selection circuit 27j raises the potential of the signal salatb from the ground potential VSS to the power supply potential VDD, and lowers the potential of the signal salatt from the power supply potential VDD to the ground potential VSS. As a result, the sense amplifiers 27ia and 27ib stop functioning. Further, the operation selection circuit 27j lowers the potential of the signal saouten0 from the power supply potential VDD to the ground potential VSS. As a result, the potential of the output signal saout0 also drops from the power supply potential VDD to the ground potential VSS.

その後のタイミングt109からタイミングt110における各信号や各部の電位の変化は、“0”がリードされる場合と同じである。
図18は、“0”ライトベリファイ時の各信号や各部の電位の変化の例を示すタイミングチャートである。
The change in each signal and the potential of each part from timing t109 to timing t110 after that is the same as when "0" is read.
FIG. 18 is a timing chart showing an example of changes in the potential of each signal and each part during "0" write verify.

“0”ライトベリファイ時には、信号ref0chgbの電位は電源電位VDDに固定され、信号ref0chgtの電位は接地電位VSSに固定される。そのため、nMOSトランジスタ50aとpMOSトランジスタ50bはオン状態となり、nMOSトランジスタ50cとpMOSトランジスタ50dはオフ状態となる。 During "0" write verify, the potential of the signal ref0chgb is fixed at the power supply potential VDD, and the potential of the signal ref0chgt is fixed at the ground potential VSS. Therefore, the nMOS transistor 50a and the pMOS transistor 50b are turned on, and the nMOS transistor 50c and the pMOS transistor 50d are turned off.

動作選択回路27jは、タイミングt120からタイミングt121において、信号twint,ref1chgb,pretの電位を電源電位VDDから接地電位VSSに下げる。また、動作選択回路27jは、タイミングt120からタイミングt121において、信号twintb,ref1chgt,prebの電位を接地電位VSSから電源電位VDDに上げる。 The operation selection circuit 27j lowers the potentials of the signals twint, ref1chgb, and pret from the power supply potential VDD to the ground potential VSS from timing t120 to timing t121. Further, the operation selection circuit 27j raises the potentials of the signals twintb, ref1chgt, and preb from the ground potential VSS to the power supply potential VDD from timing t120 to timing t121.

これにより、pMOSトランジスタ50e、nMOSトランジスタ50fがオンし、pMOSトランジスタ50g,51n、nMOSトランジスタ50h,51mがオフする。
また、図8に示したnMOSトランジスタ27i3aとpMOSトランジスタ27i3bが、共にオフする。
As a result, the pMOS transistor 50e and the nMOS transistor 50f are turned on, and the pMOS transistors 50g and 51n and the nMOS transistors 50h and 51m are turned off.
Also, both the nMOS transistor 27i3a and the pMOS transistor 27i3b shown in FIG. 8 are turned off.

動作選択回路27jは、タイミングt121からタイミングt122において、信号transbの電位を、電源電位VDDから接地電位VSSに下げ、信号transtの電位を、接地電位VSSから電源電位VDDに上げる。これにより、nMOSトランジスタ51b,51c,51f,51g、pMOSトランジスタ51a,51d,51e,51hがオンする。 The operation selection circuit 27j lowers the potential of the signal transb from the power supply potential VDD to the ground potential VSS and raises the potential of the signal transt from the ground potential VSS to the power supply potential VDD from timing t121 to timing t122. This turns on the nMOS transistors 51b, 51c, 51f and 51g and the pMOS transistors 51a, 51d, 51e and 51h.

このとき、プリチャージ電位VPRであったセンスアンプ27iaの入力端子の電位so0rが、参照電位V0refに下がり、プリチャージ電位VPRであったセンスアンプ27ibの入力端子の電位so1rが、参照電位Vs0refに下がる。また、センスアンプ27ia,27ibの出力端子の電位so0d,so1dは、データ電位D<0>と等しくなる。 At this time, the potential so0r of the input terminal of the sense amplifier 27ia, which was the precharge potential VPR, drops to the reference potential V0ref, and the potential so1r of the input terminal of the sense amplifier 27ib, which was the precharge potential VPR, drops to the reference potential Vs0ref. . Also, the potentials so0d and so1d of the output terminals of the sense amplifiers 27ia and 27ib are equal to the data potential D<0>.

また、動作選択回路27jは、タイミングt123からタイミングt124において、信号transbの電位を、接地電位VSSから電源電位VDDに上げ、信号transtの電位を、電源電位VDDから接地電位VSSに下げる。これにより、nMOSトランジスタ51b,51c,51f,51g、pMOSトランジスタ51a,51d,51e,51hがオフする。 Further, the operation selection circuit 27j raises the potential of the signal transb from the ground potential VSS to the power supply potential VDD and lowers the potential of the signal transt from the power supply potential VDD to the ground potential VSS from the timing t123 to the timing t124. As a result, the nMOS transistors 51b, 51c, 51f and 51g and the pMOS transistors 51a, 51d, 51e and 51h are turned off.

そして、動作選択回路27jは、タイミングt124からタイミングt125において、信号salatbの電位を、電源電位VDDから接地電位VSSに下げ、信号salattの電位を、接地電位VSSから電源電位VDDに上げる。これにより、センスアンプ27ia,27ibが機能する。 Then, from timing t124 to timing t125, the operation selection circuit 27j lowers the potential of the signal salatb from the power supply potential VDD to the ground potential VSS, and raises the potential of the signal salatt from the ground potential VSS to the power supply potential VDD. This causes the sense amplifiers 27ia and 27ib to function.

このとき、センスアンプ27ia,27ibの各々の出力端子は、リード時と異なり、nMOSトランジスタ51mとpMOSトランジスタ51nがオフしていることによって、電気的に切断されている。つまり、nMOSトランジスタ51mとpMOSトランジスタ51nは、スイッチとして機能している。これにより、センスアンプ27ia,27ibの各々は独立に動作する。すなわち、センスアンプ27iaは、電位so0dと、電位so0r(=参照電位V0ref)との電位差を増幅し、センスアンプ27ibは、電位so1dと、電位so1r(=参照電位Vs0ref)との電位差を増幅する。 At this time, the output terminals of the sense amplifiers 27ia and 27ib are electrically disconnected by turning off the nMOS transistor 51m and the pMOS transistor 51n, unlike during reading. That is, the nMOS transistor 51m and the pMOS transistor 51n function as switches. Thereby, each of sense amplifiers 27ia and 27ib operates independently. That is, the sense amplifier 27ia amplifies the potential difference between the potential so0d and the potential so0r (=reference potential V0ref), and the sense amplifier 27ib amplifies the potential difference between the potential so1d and the potential so1r (=reference potential Vs0ref).

so0d<V0refである場合には、電位so0dは、接地電位VSSとなり、so0d>V0refである場合には、電位so0dは、電源電位VDDとなる。図18の例では、so0d>V0refとなっており、電位so0dは、電源電位VDDに変化している。また、電位so0dが接地電位VSSに変化する場合には、電位so0rは、電源電位VDDに変化し、電位so0dが電源電位VDDに変化する場合には、電位so0rは、接地電位VSSに変化する。 When so0d<V0ref, the potential so0d becomes the ground potential VSS, and when so0d>V0ref, the potential so0d becomes the power supply potential VDD. In the example of FIG. 18, so0d>V0ref, and the potential so0d has changed to the power supply potential VDD. Further, when the potential so0d changes to the ground potential VSS, the potential so0r changes to the power supply potential VDD, and when the potential so0d changes to the power supply potential VDD, the potential so0r changes to the ground potential VSS.

so1d<Vs0refである場合には、電位so1dは、接地電位VSSとなり、so1d>Vs0refである場合には、電位so1dは、電源電位VDDとなる。図18の例では、so1d<Vs0refとなっており、電位so1dは、接地電位VSSに変化している。また、電位so1dが接地電位VSSに変化する場合には、電位so1rは、電源電位VDDに変化し、電位so1dが電源電位VDDに変化する場合には、電位so1rは、接地電位VSSに変化する。 When so1d<Vs0ref, the potential so1d becomes the ground potential VSS, and when so1d>Vs0ref, the potential so1d becomes the power supply potential VDD. In the example of FIG. 18, so1d<Vs0ref, and the potential so1d has changed to the ground potential VSS. Further, when the potential so1d changes to the ground potential VSS, the potential so1r changes to the power supply potential VDD, and when the potential so1d changes to the power supply potential VDD, the potential so1r changes to the ground potential VSS.

その後、動作選択回路27jは、タイミングt126からタイミングt127において、信号saouten0,saouten1の電位を接地電位VSSから電源電位VDDに上げる。このとき、電位so0dが接地電位VSSである場合には、出力信号saout0の電位も接地電位VSSとなり、電位so0dが電源電位VDDである場合には、出力信号saout0の電位も電源電位VDDとなる。また、電位so0dが接地電位VSSである場合には、出力信号saout0の電位も接地電位VSSとなり、電位so0dが電源電位VDDである場合には、出力信号saout0の電位も電源電位VDDとなる。 Thereafter, the operation selection circuit 27j raises the potentials of the signals saouten0 and saouten1 from the ground potential VSS to the power supply potential VDD from timing t126 to timing t127. At this time, when the potential so0d is the ground potential VSS, the potential of the output signal saout0 is also the ground potential VSS, and when the potential so0d is the power supply potential VDD, the potential of the output signal saout0 is also the power supply potential VDD. Further, when the potential so0d is the ground potential VSS, the potential of the output signal saout0 is also the ground potential VSS, and when the potential so0d is the power supply potential VDD, the potential of the output signal saout0 is also the power supply potential VDD.

“0”ライトベリファイ時のタイミングt127において、出力信号saout0の電位が電源電位VDDの場合、ベリファイ結果判定回路27kは、“0”のライトが正常に行われていない(“fail”)と判定し、その旨の判定結果を出力する。この場合、ライト制御回路27gは、“0”のライトを行うための制御を継続する。 At timing t127 during "0" write verify, if the potential of the output signal saout0 is the power supply potential VDD, the verify result determination circuit 27k determines that the write of "0" is not performed normally ("fail"). , the judgment result to that effect is output. In this case, the write control circuit 27g continues the control for writing "0".

ただし、タイミングt127において、出力信号saout1の電位が接地電位VSSの場合、ベリファイ結果判定回路27kはライト制御回路27gに対して、書き込みの強度を出力信号saout1の電位が電源電位VDDの場合よりも弱めることを指示する。 However, at timing t127, when the potential of the output signal saout1 is the ground potential VSS, the verify result determination circuit 27k causes the write control circuit 27g to make the write strength weaker than when the potential of the output signal saout1 is the power supply potential VDD. Instruct that

ライト制御回路27gは、たとえば、ライト用の電圧を小さくする、または、ライト用の電圧の印加時間を短くする制御を行うことで、書き込み強度を弱めることができる。
一方、“0”ライトベリファイ時のタイミングt127において、出力信号saout0の電位が接地電位VSSの場合、ベリファイ結果判定回路27kは、“0”のライトが正常に行われた(“pass”)と判定し、その旨の判定結果を出力する。この場合、ライト制御回路27gは、ソース線ドライバ27dとビット線ドライバ27eが“0”のライト用の電圧を生成することを停止させる。
The write control circuit 27g can weaken the write intensity by, for example, reducing the write voltage or shortening the application time of the write voltage.
On the other hand, when the potential of the output signal saout0 is the ground potential VSS at timing t127 during "0" write verify, the verify result determination circuit 27k determines that the write of "0" was performed normally ("pass"). and outputs the judgment result to that effect. In this case, the write control circuit 27g stops the source line driver 27d and the bit line driver 27e from generating the write voltage of "0".

図19は、“0”ライトベリファイ時の書き込み強度の制御の例を示す図である。
出力信号saout0がL(Low)レベル(図18の例では、接地電位VSS)であるとき、データ電位D<0>は、参照電位V0refよりも低い。つまり、“0”のライトが正常に行われている。
FIG. 19 is a diagram showing an example of write intensity control at the time of "0" write verify.
When output signal saout0 is at L (Low) level (ground potential VSS in the example of FIG. 18), data potential D<0> is lower than reference potential V0ref. That is, "0" is normally written.

一方、出力信号saout0がH(High)レベル(図18の例では、電源電位VDD)であるとき、データ電位D<0>は、参照電位V0refよりも高い。この場合“0”のライトが正常に行われていない。そのため、ライト動作が継続される。しかし、データ電位D<0>の値にはばらつきがある。データ電位D<0>がすでに参照電位V0refの近傍であるときに、データ電位D<0>が参照電位V0refの近傍ではないときと同じ書き込み強度でライトが行われた場合、書き込み過ぎになる可能性がある。 On the other hand, when output signal saout0 is at H (High) level (power supply potential VDD in the example of FIG. 18), data potential D<0> is higher than reference potential V0ref. In this case, "0" is not written normally. Therefore, the write operation is continued. However, the value of data potential D<0> varies. When the data potential D<0> is already in the vicinity of the reference potential V0ref, if writing is performed with the same write intensity as when the data potential D<0> is not in the vicinity of the reference potential V0ref, overwriting may occur. have a nature.

第3の実施の形態の抵抗変化型メモリでは、データ電位D<0>が参照電位V0refより高く、且つ、参照電位Vs0refよりも低い場合に、出力信号saout0がHレベル、出力信号sout1がLレベルになる。このとき、ライト制御回路27gが、データ電位D<0>が参照電位Vs0refよりも高い場合(出力信号saout0,saout1が共にHレベルの場合)に比べて書き込み強度を弱くすることで、書き込み過ぎを防げる。 In the resistance change memory according to the third embodiment, when the data potential D<0> is higher than the reference potential V0ref and lower than the reference potential Vs0ref, the output signal saout0 is at H level and the output signal sout1 is at L level. become. At this time, the write control circuit 27g reduces the write intensity compared to when the data potential D<0> is higher than the reference potential Vs0ref (when both the output signals saout0 and saout1 are at H level), thereby preventing overwriting. Prevent.

その後、図18において、動作選択回路27jは、タイミングt128からタイミングt129において、信号salatbの電位を、接地電位VSSから電源電位VDDに上げ、信号salattの電位を、電源電位VDDから接地電位VSSに下げる。これにより、センスアンプ27ia,27ibが機能を停止する。また、動作選択回路27jは、信号saouten0,saouten1の電位を電源電位VDDから接地電位VSSに下げる。これにより、出力信号saout0,saout1の電位が電源電位VDDに上がっている場合には、接地電位VSSに下がる。 Thereafter, in FIG. 18, the operation selection circuit 27j raises the potential of the signal salatb from the ground potential VSS to the power supply potential VDD and lowers the potential of the signal salatt from the power supply potential VDD to the ground potential VSS from timing t128 to timing t129. . As a result, the sense amplifiers 27ia and 27ib stop functioning. Further, the operation selection circuit 27j lowers the potentials of the signals saouten0 and saouten1 from the power supply potential VDD to the ground potential VSS. As a result, when the potentials of the output signals saout0 and saout1 have risen to the power supply potential VDD, they drop to the ground potential VSS.

その後のタイミングt129からタイミングt130における各信号や各部の電位の変化は、リード時と同じである。
図20は、“1”ライトベリファイ時の各信号や各部の電位の変化の例を示すタイミングチャートである。
Changes in the potential of each signal and each part from timing t129 to timing t130 after that are the same as during reading.
FIG. 20 is a timing chart showing an example of changes in the potential of each signal and each part during "1" write verify.

“1”ライトベリファイ時には、信号ref1chgbの電位は電源電位VDDに固定され、信号ref1chgtの電位は接地電位VSSに固定される。そのため、pMOSトランジスタ50gとnMOSトランジスタ50hはオン状態となり、pMOSトランジスタ50eとnMOSトランジスタ50fはオフ状態となる。 During "1" write verify, the potential of the signal ref1chgb is fixed at the power supply potential VDD, and the potential of the signal ref1chgt is fixed at the ground potential VSS. Therefore, the pMOS transistor 50g and the nMOS transistor 50h are turned on, and the pMOS transistor 50e and the nMOS transistor 50f are turned off.

動作選択回路27jは、タイミングt140からタイミングt141において、信号twint,ref0chgb,pretの電位を電源電位VDDから接地電位VSSに下げる。また、動作選択回路27jは、タイミングt140からタイミングt141において、信号twintb,ref0chgt,prebの電位を接地電位VSSから電源電位VDDに上げる。 The operation selection circuit 27j lowers the potentials of the signals twint, ref0chgb, and pret from the power supply potential VDD to the ground potential VSS from timing t140 to timing t141. Further, the operation selection circuit 27j raises the potentials of the signals twintb, ref0chgt, and preb from the ground potential VSS to the power supply potential VDD from timing t140 to timing t141.

これにより、nMOSトランジスタ50c、pMOSトランジスタ50dがオンし、nMOSトランジスタ50a,51m、pMOSトランジスタ50b,51nがオフする。
また、図8に示したnMOSトランジスタ27i3aとpMOSトランジスタ27i3bが、共にオフする。
As a result, the nMOS transistor 50c and the pMOS transistor 50d are turned on, and the nMOS transistors 50a and 51m and the pMOS transistors 50b and 51n are turned off.
Also, both the nMOS transistor 27i3a and the pMOS transistor 27i3b shown in FIG. 8 are turned off.

動作選択回路27jは、タイミングt141からタイミングt142において、信号transbの電位を、電源電位VDDから接地電位VSSに下げ、信号transtの電位を、接地電位VSSから電源電位VDDに上げる。これにより、nMOSトランジスタ51b,51c,51f,51g、pMOSトランジスタ51a,51d,51e,51hがオンする。 The operation selection circuit 27j lowers the potential of the signal transb from the power supply potential VDD to the ground potential VSS and raises the potential of the signal transt from the ground potential VSS to the power supply potential VDD from timing t141 to timing t142. This turns on the nMOS transistors 51b, 51c, 51f and 51g and the pMOS transistors 51a, 51d, 51e and 51h.

このとき、プリチャージ電位VPRであったセンスアンプ27iaの入力端子の電位so0rが、参照電位Vs1refに上がり、プリチャージ電位VPRであったセンスアンプ27ibの入力端子の電位so1rが、参照電位V1refに上がる。また、センスアンプ27ia,27ibの出力端子の電位so0d,so1dは、データ電位D<0>と等しくなる。 At this time, the potential so0r of the input terminal of the sense amplifier 27ia, which was the precharge potential VPR, rises to the reference potential Vs1ref, and the potential so1r of the input terminal of the sense amplifier 27ib, which was the precharge potential VPR, rises to the reference potential V1ref. . Also, the potentials so0d and so1d of the output terminals of the sense amplifiers 27ia and 27ib are equal to the data potential D<0>.

タイミングt143からタイミングt144と、タイミングt144からタイミングt145の各信号や各部の電位の変化は、“0”ライトベリファイ時とほぼ同じである。
ただ、センスアンプ27iaは、電位so0dと、電位so0r(=参照電位Vs1ref)との電位差を増幅し、センスアンプ27ibは、電位so1dと、電位so1r(=参照電位V1ref)との電位差を増幅する。
Changes in each signal and the potential of each part from timing t143 to timing t144 and from timing t144 to timing t145 are substantially the same as those at the time of "0" write verify.
However, the sense amplifier 27ia amplifies the potential difference between the potential so0d and the potential so0r (=reference potential Vs1ref), and the sense amplifier 27ib amplifies the potential difference between the potential so1d and the potential so1r (=reference potential V1ref).

so0d<Vs1refである場合には、電位so0dは、接地電位VSSとなり、so0d>Vs1refである場合には、電位so0dは、電源電位VDDとなる。図20の例では、so0d>Vs1refとなっており、電位so0dは、電源電位VDDに変化している。また、電位so0dが接地電位VSSに変化する場合には、電位so0rは、電源電位VDDに変化し、電位so0dが電源電位VDDに変化する場合には、電位so0rは、接地電位VSSに変化する。 When so0d<Vs1ref, the potential so0d becomes the ground potential VSS, and when so0d>Vs1ref, the potential so0d becomes the power supply potential VDD. In the example of FIG. 20, so0d>Vs1ref, and the potential so0d has changed to the power supply potential VDD. Further, when the potential so0d changes to the ground potential VSS, the potential so0r changes to the power supply potential VDD, and when the potential so0d changes to the power supply potential VDD, the potential so0r changes to the ground potential VSS.

so1d<V1refである場合には、電位so1dは、接地電位VSSとなり、so1d>V1refである場合には、電位so1dは、電源電位VDDとなる。図20の例では、so1d<V1refとなっており、電位so1dは、接地電位VSSに変化している。また、電位so1dが接地電位VSSに変化する場合には、電位so1rは、電源電位VDDに変化し、電位so1dが電源電位VDDに変化する場合には、電位so1rは、接地電位VSSに変化する。 When so1d<V1ref, the potential so1d becomes the ground potential VSS, and when so1d>V1ref, the potential so1d becomes the power supply potential VDD. In the example of FIG. 20, so1d<V1ref, and the potential so1d has changed to the ground potential VSS. Further, when the potential so1d changes to the ground potential VSS, the potential so1r changes to the power supply potential VDD, and when the potential so1d changes to the power supply potential VDD, the potential so1r changes to the ground potential VSS.

タイミングt146からタイミングt147の各信号や各部の電位の変化は、“0”ライトベリファイ時と同じである。
“1”ライトベリファイ時のタイミングt147において、出力信号saout1の電位が接地電位VSSの場合、ベリファイ結果判定回路27kは、“1”のライトが正常に行われていない(“fail”)と判定し、その旨の判定結果を出力する。この場合、ライト制御回路27gは、“1”のライトを行うための制御を継続する。
Changes in each signal and the potential of each part from timing t146 to timing t147 are the same as those at the time of "0" write verify.
When the potential of the output signal saout1 is the ground potential VSS at timing t147 during "1" write verify, the verify result determination circuit 27k determines that the write of "1" is not performed normally ("fail"). , the judgment result to that effect is output. In this case, the write control circuit 27g continues the control for writing "1".

ただし、タイミングt147において、出力信号saout0の電位が電源電位VDDの場合、ベリファイ結果判定回路27kはライト制御回路27gに対して、書き込みの強度を、出力信号saout0の電位が接地電位VSSの場合よりも弱めることを指示する。 However, at timing t147, when the potential of the output signal saout0 is the power supply potential VDD, the verify result determination circuit 27k instructs the write control circuit 27g to set the write strength to be higher than when the potential of the output signal saout0 is the ground potential VSS. Instruct to weaken.

一方、“1”ライトベリファイ時のタイミングt147において、出力信号saout1の電位が電源電位VDDの場合、ベリファイ結果判定回路27kは、“1”のライトが正常に行われた(“pass”)と判定し、その旨の判定結果を出力する。この場合、ライト制御回路27gは、ソース線ドライバ27dとビット線ドライバ27eが“0”のライト用の電圧を生成することを停止させる。 On the other hand, when the potential of the output signal saout1 is the power supply potential VDD at timing t147 during "1" write verify, the verify result determination circuit 27k determines that the write of "1" was performed normally ("pass"). and outputs the judgment result to that effect. In this case, the write control circuit 27g stops the source line driver 27d and the bit line driver 27e from generating the write voltage of "0".

図21は、“1”ライトベリファイ時の書き込み強度の制御の例を示す図である。
出力信号saout1がHレベル(図20の例では、電源電位VDD)であるとき、データ電位D<0>は、参照電位V1refよりも高い。つまり、“1”のライトが正常に行われている。
FIG. 21 is a diagram showing an example of write intensity control at the time of "1" write verify.
When output signal saout1 is at H level (power supply potential VDD in the example of FIG. 20), data potential D<0> is higher than reference potential V1ref. That is, "1" is normally written.

一方、出力信号saout1がLレベル(図20の例では、接地電位VSS)であるとき、データ電位D<0>は、参照電位V1refよりも低い。この場合“1”のライトが正常に行われていない。そのため、ライト動作が継続される。しかし、データ電位D<0>の値にはばらつきがある。データ電位D<0>がすでに参照電位V1refの近傍であるときに、データ電位D<0>が参照電位V1refの近傍ではないときと同じ書き込み強度でライトが行われた場合、書き込み過ぎになる可能性がある。 On the other hand, when output signal saout1 is at L level (ground potential VSS in the example of FIG. 20), data potential D<0> is lower than reference potential V1ref. In this case, "1" is not written normally. Therefore, the write operation is continued. However, the value of data potential D<0> varies. When the data potential D<0> is already near the reference potential V1ref, if writing is performed with the same write intensity as when the data potential D<0> is not near the reference potential V1ref, overwriting may occur. have a nature.

第3の実施の形態の抵抗変化型メモリでは、データ電位D<0>が参照電位V1refより低く、且つ、参照電位Vs1refよりも高い場合に、出力信号saoutがHレベル、出力信号sout1がLレベルになる。このとき、ライト制御回路27gが、データ電位D<0>が参照電位Vs1refよりも低い場合(出力信号saout0,saout1が共にLレベルの場合)に比べて書き込み強度を弱くすることで、書き込み過ぎを防げる。 In the resistance change memory according to the third embodiment, when the data potential D<0> is lower than the reference potential V1ref and higher than the reference potential Vs1ref, the output signal saout is at H level and the output signal sout1 is at L level. become. At this time, the write control circuit 27g reduces the write intensity compared to when the data potential D<0> is lower than the reference potential Vs1ref (when both the output signals saout0 and saout1 are at the L level), thereby preventing overwriting. Prevent.

その後、図20におけるタイミングt148からタイミングt149の各信号や各部の電位の変化は、“0”ライトベリファイ時と同じである。また、タイミングt149からタイミングt150における各信号や各部の電位の変化は、リード時と同じである。 After that, the changes in each signal and the potential of each part from timing t148 to timing t149 in FIG. 20 are the same as those at the time of "0" write verify. Further, changes in the potential of each signal and each part from timing t149 to timing t150 are the same as during reading.

上記のような第3の実施の形態の抵抗変化型メモリでは、供給電位切替回路50が、ツインセンスアンプ方式のリードを実現するセンスアンプ27ia,27ibに供給する電位を、リード時とライトベリファイ時とで切り替えている。このため、第2の実施の形態の抵抗変化型メモリ20と同様の効果が得られる。さらに、第3の実施の形態の抵抗変化型メモリでは、センスアンプ部51は、“0”ライトベリファイ時及び“1”ライトベリファイ時において、各々2つの参照電位を用いる。“0”ライトベリファイ時には、参照電位V0ref,Vs0refが用いられ、“1”ライトベリファイ時には、参照電位V1ref,Vs1refが用いられる。そして、センスアンプ部51は、データ電位D<0>とこれら2つの参照電位との増幅結果に基づいた2つの出力信号saout0,saout1を出力する。これにより、どの程度までライトが進んでいるのかを判別可能となる。また、出力信号saout0,saout1に基づいて、書き込み強度を調整することにより、書き込み過ぎを防止でき、適切な条件でライトを行える。 In the resistance change type memory of the third embodiment as described above, the supply potential switching circuit 50 changes the potentials supplied to the sense amplifiers 27ia and 27ib that implement the read of the twin sense amplifier method during read and during write verify. and are switched. Therefore, an effect similar to that of the resistance change type memory 20 of the second embodiment can be obtained. Furthermore, in the resistance change type memory of the third embodiment, the sense amplifier section 51 uses two reference potentials each during "0" write verify and "1" write verify. Reference potentials V0ref and Vs0ref are used during "0" write-verify, and reference potentials V1ref and Vs1ref are used during "1" write-verify. The sense amplifier unit 51 then outputs two output signals saout0 and saout1 based on the result of amplification of the data potential D<0> and these two reference potentials. This makes it possible to determine how far the write has progressed. Also, by adjusting the write strength based on the output signals saout0 and saout1, overwriting can be prevented, and writing can be performed under appropriate conditions.

また、データ電位D<0>が目的とする参照電位V0refまたは参照電位V1refから離れている場合には、書き込み強度が高くなるため、書き込み時間を短縮できる。
以上、実施の形態に基づき、本発明の抵抗変化型メモリ及び抵抗変化型メモリの制御方法の一観点について説明してきたが、これらは一例にすぎず、上記の記載に限定されるものではない。
Further, when the data potential D<0> is far from the target reference potential V0ref or the reference potential V1ref, the write intensity increases, so that the write time can be shortened.
While one aspect of the resistance-change memory and the control method of the resistance-change memory of the present invention has been described above based on the embodiments, these are only examples and are not limited to the above description.

10 抵抗変化型メモリ
11 センスアンプ部
11a,11b センスアンプ
12 供給電位切替回路
13 メモリセル
13a メモリ素子
BL ビット線
sel 信号
Vdata データ電位
Vin1,Vin2 電位
Vout 出力電位
V0ref,V1ref 参照電位
10 resistance change type memory 11 sense amplifier section 11a, 11b sense amplifier 12 supply potential switching circuit 13 memory cell 13a memory element BL bit line sel signal Vdata data potential Vin1, Vin2 potential Vout output potential V0ref, V1ref reference potential

Claims (3)

第1のセンスアンプと第2のセンスアンプとを備え、抵抗変化型のメモリ素子に対するリード時に、前記第1のセンスアンプの第1の入力端子に供給される第1の参照電位と、前記第1の参照電位よりも高く前記第2のセンスアンプの第2の入力端子に供給される第2の参照電位のうち、前記メモリ素子の抵抗値に基づいたデータ電位との電位差が大きい方との電位差を増幅し、前記メモリ素子に対するライトベリファイ時に、前記第1の入力端子に供給される第1のベリファイ電位または前記第2の入力端子に供給される第2のベリファイ電位と、前記データ電位との電位差を増幅するセンスアンプ部と、
前記メモリ素子に対するリード時に、前記第1の入力端子に前記第1の参照電位を供給し、前記第2の入力端子に前記第2の参照電位を供給し、前記メモリ素子に対するライトベリファイ時に、前記第1の入力端子に前記第1のベリファイ電位を供給し、前記第2の入力端子に前記第2のベリファイ電位を供給する供給電位切替回路と、を有し、
前記センスアンプ部は、前記メモリ素子に対するリード時に、前記第1のセンスアンプの第1の出力端子と前記第2のセンスアンプの第2の出力端子とを短絡し、前記メモリ素子に対するライトベリファイ時に、前記第1の出力端子と前記第2の出力端子とを電気的に切断するスイッチを有し、
前記供給電位切替回路は、前記メモリ素子に対するライトベリファイ時に、前記第1の入力端子に前記第1のベリファイ電位として前記第1の参照電位を供給する場合、前記第2の入力端子に前記第2のベリファイ電位として前記第1の参照電位よりも高く、前記第2の参照電位よりも前記第1の参照電位との電位差が小さい第3の参照電位を供給し、前記第2の入力端子に前記第2のベリファイ電位として前記第2の参照電位を供給する場合、前記第1の入力端子に前記第1のベリファイ電位として前記第2の参照電位よりも低く、前記第1の参照電位及び前記第3の参照電位よりも前記第2の参照電位との電位差が小さい第4の参照電位を供給し、
前記センスアンプ部は、前記メモリ素子に対するライトベリファイ時に、前記第1の参照電位と前記データ電位との電位差を増幅した増幅結果に基づいた第1の信号及び前記第3の参照電位と前記データ電位との電位差を増幅した増幅結果に基づいた第2の信号を出力するか、または、前記第2の参照電位と前記データ電位との電位差を増幅した増幅結果に基づいた第3の信号及び前記第4の参照電位と前記データ電位との電位差を増幅した増幅結果に基づいた第4の信号を出力する、
抗変化型メモリ。
a first reference potential supplied to a first input terminal of the first sense amplifier when a resistance change memory element is read; 1 reference potential and supplied to the second input terminal of the second sense amplifier, the one having a larger potential difference from the data potential based on the resistance value of the memory element. amplifies the potential difference, and in write-verifying the memory element, a first verify potential supplied to the first input terminal or a second verify potential supplied to the second input terminal, and the data potential; a sense amplifier section that amplifies the potential difference between
When the memory element is read, the first input terminal is supplied with the first reference potential, the second input terminal is supplied with the second reference potential, and when the memory element is write-verified, the a supply potential switching circuit for supplying the first verify potential to a first input terminal and supplying the second verify potential to the second input terminal ;
The sense amplifier section short-circuits the first output terminal of the first sense amplifier and the second output terminal of the second sense amplifier when reading the memory element, and short-circuits the second output terminal of the second sense amplifier when writing to the memory element. , a switch for electrically disconnecting the first output terminal and the second output terminal;
When the first reference potential is supplied to the first input terminal as the first verify potential, the supply potential switching circuit connects the second input terminal to the second reference potential as the first verify potential at the time of write-verifying the memory element. A third reference potential higher than the first reference potential and having a smaller potential difference from the first reference potential than the second reference potential is supplied as a verify potential of the second input terminal. When the second reference potential is supplied as the second verify potential, the first input terminal is supplied with the first reference potential and the first reference potential lower than the second reference potential as the first verify potential. supplying a fourth reference potential having a smaller potential difference from the second reference potential than the reference potential of No. 3;
The sense amplifier section generates a first signal based on an amplification result obtained by amplifying a potential difference between the first reference potential and the data potential, the third reference potential, and the data potential during write-verify for the memory element. output a second signal based on the result of amplification of the potential difference between the second reference potential and the data potential, or output a third signal based on the result of amplification of the potential difference between the second reference potential and the data potential and the third signal outputting a fourth signal based on an amplification result obtained by amplifying a potential difference between the reference potential of 4 and the data potential;
Resistive memory.
前記第1の信号及び前記第2の信号の値、または前記第3の信号及び前記第4の信号の値に基づいて、前記メモリ素子に対する書き込み強度を変更する書き込み制御回路を有する、請求項に記載の抵抗変化型メモリ。 2. A write control circuit for changing write intensity for said memory element based on values of said first signal and said second signal or values of said third signal and said fourth signal. The resistance change type memory described in . 第1のセンスアンプと第2のセンスアンプとを備えたセンスアンプ部が、抵抗変化型のメモリ素子に対するリード時に、前記第1のセンスアンプの第1の入力端子に供給される第1の参照電位と、前記第1の参照電位よりも高く前記第2のセンスアンプの第2の入力端子に供給される第2の参照電位のうち、前記メモリ素子の抵抗値に基づいたデータ電位との電位差が大きい方との電位差を増幅し、前記メモリ素子に対するライトベリファイ時に、前記第1の入力端子に供給される第1のベリファイ電位または前記第2の入力端子に供給される第2のベリファイ電位と、前記データ電位との電位差を増幅し、
供給電位切替回路が、前記メモリ素子に対するリード時に、前記第1の入力端子に前記第1の参照電位を供給し、前記第2の入力端子に前記第2の参照電位を供給し、前記メモリ素子に対するライトベリファイ時に、前記第1の入力端子に前記第1のベリファイ電位を供給し、前記第2の入力端子に前記第2のベリファイ電位を供給
前記センスアンプ部は、前記メモリ素子に対するリード時に、前記第1のセンスアンプの第1の出力端子と前記第2のセンスアンプの第2の出力端子とを短絡し、前記メモリ素子に対するライトベリファイ時に、前記第1の出力端子と前記第2の出力端子とを電気的に切断するスイッチを有し、
前記供給電位切替回路は、前記メモリ素子に対するライトベリファイ時に、前記第1の入力端子に前記第1のベリファイ電位として前記第1の参照電位を供給する場合、前記第2の入力端子に前記第2のベリファイ電位として前記第1の参照電位よりも高く、前記第2の参照電位よりも前記第1の参照電位との電位差が小さい第3の参照電位を供給し、前記第2の入力端子に前記第2のベリファイ電位として前記第2の参照電位を供給する場合、前記第1の入力端子に前記第1のベリファイ電位として前記第2の参照電位よりも低く、前記第1の参照電位及び前記第3の参照電位よりも前記第2の参照電位との電位差が小さい第4の参照電位を供給し、
前記センスアンプ部は、前記メモリ素子に対するライトベリファイ時に、前記第1の参照電位と前記データ電位との電位差を増幅した増幅結果に基づいた第1の信号及び前記第3の参照電位と前記データ電位との電位差を増幅した増幅結果に基づいた第2の信号を出力するか、または、前記第2の参照電位と前記データ電位との電位差を増幅した増幅結果に基づいた第3の信号及び前記第4の参照電位と前記データ電位との電位差を増幅した増幅結果に基づいた第4の信号を出力する、
抵抗変化型メモリの制御方法。
A sense amplifier unit including a first sense amplifier and a second sense amplifier supplies a first reference signal to a first input terminal of the first sense amplifier when reading a resistance change memory element. A potential difference between a potential and a data potential based on a resistance value of the memory element, among a second reference potential higher than the first reference potential and supplied to a second input terminal of the second sense amplifier. amplifies the potential difference between the larger one and the first verify potential supplied to the first input terminal or the second verify potential supplied to the second input terminal at the time of write verify for the memory element. , amplifies the potential difference from the data potential,
A supply potential switching circuit supplies the first reference potential to the first input terminal, supplies the second reference potential to the second input terminal, and supplies the second reference potential to the memory element when the memory element is read. supplying the first verify potential to the first input terminal, supplying the second verify potential to the second input terminal, and
The sense amplifier section short-circuits the first output terminal of the first sense amplifier and the second output terminal of the second sense amplifier when reading the memory element, and short-circuits the second output terminal of the second sense amplifier when writing to the memory element. , a switch for electrically disconnecting the first output terminal and the second output terminal;
When the first reference potential is supplied to the first input terminal as the first verify potential, the supply potential switching circuit connects the second input terminal to the second reference potential as the first verify potential during write verification of the memory element. A third reference potential higher than the first reference potential and having a smaller potential difference from the first reference potential than the second reference potential is supplied as a verify potential of the third reference potential to the second input terminal. When the second reference potential is supplied as the second verify potential, the first input terminal is supplied with the first reference potential and the first reference potential lower than the second reference potential as the first verify potential. supplying a fourth reference potential having a smaller potential difference from the second reference potential than the reference potential of No. 3;
The sense amplifier section generates a first signal based on an amplification result obtained by amplifying a potential difference between the first reference potential and the data potential, the third reference potential, and the data potential during write-verify for the memory element. or output a second signal based on the result of amplification of the potential difference between the second reference potential and the data potential, or output a third signal based on the result of amplification of the potential difference between the second reference potential and the data potential and the third signal outputting a fourth signal based on an amplification result obtained by amplifying a potential difference between the reference potential of 4 and the data potential;
Control method of resistance change type memory.
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