JPH0660676A - Semiconductor storage - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、例えば差動型センス
アンプを用いてメモリセルアレーからの読み出し信号を
出力する、マスクROM、EPROM、EEPROM等
の半導体メモリ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device such as a mask ROM, EPROM, or EEPROM which outputs a read signal from a memory cell array using a differential sense amplifier.
【0002】[0002]
【従来の技術】メモリセルアレーによって構成された半
導体メモリから記憶データを読み出す手段としては、例
えば特開昭59−40397号公報に示されるように、
差動増幅器においてメモリセルアレーからの読み出し出
力と所定の設定電圧Vref と比較するようにした差動型
センスアンプが知られている。2. Description of the Related Art As means for reading stored data from a semiconductor memory composed of a memory cell array, as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 59-40397,
There is known a differential type sense amplifier which compares a read output from a memory cell array with a predetermined set voltage Vref in a differential amplifier.
【0003】図6はこの様な従来の半導体メモリ装置の
回路例を示すもので、n列およびm行にそれぞれメモリ
セルを構成するEPROMトランジスタQ411 〜Q4mn
を配列したメモリセルアレー11を備える。このメモリセ
ルアレー11の各列のEPROMトランジスタのドレイン
は、それぞれ列単位でビット線b11〜b1nに共通に接続
され、この各ビット線b11〜b1nは列セレクトトランジ
スタQ31〜Q3nにそれぞれ接続される。FIG. 6 shows a circuit example of such a conventional semiconductor memory device. EPROM transistors Q411 to Q4mn forming memory cells in n columns and m rows, respectively.
The memory cell array 11 is arranged. The drains of the EPROM transistors in each column of the memory cell array 11 are commonly connected to the bit lines b11 to b1n in column units, and the bit lines b11 to b1n are connected to the column select transistors Q31 to Q3n, respectively.
【0004】このメモリセルアレー11の読み出しアドレ
スはアドレスカウンタ12で設定されるもので、このアド
レスカウンタ12からのアドレスデータが列デコーダ13お
よび行デコーダ14に供給され、列デコーダ13からはn列
の1つを選択する列選択信号SC1 〜SCn が出力され
る。そして、この列選択信号SC1 〜SCn は、列セレ
クトトランジスタQ31〜Q3nのそれぞれゲートに供給さ
れる。The read address of the memory cell array 11 is set by the address counter 12, and the address data from the address counter 12 is supplied to the column decoder 13 and the row decoder 14, and the column decoder 13 outputs n columns. Column select signals SC1 to SCn for selecting one are output. The column select signals SC1 to SCn are supplied to the gates of the column select transistors Q31 to Q3n, respectively.
【0005】また、行デコーダ14からの行選択信号SR
1 〜SRm は、各行単位のEPROMトランジスタの共
通接続されたゲートに供給し、列選択信号および行選択
信号によって、メモリセルアレーを構成する1つのEP
ROMトランジスタが選択され、この選択されたEPR
OMトランジスタに記憶されたデータが、選択された列
セレクトトランジスタを介して、メモリセル出力aとし
て読み出されるようにする。Further, the row selection signal SR from the row decoder 14
1 to SRm are supplied to the commonly connected gates of the EPROM transistors in each row unit, and one EP that constitutes a memory cell array by the column selection signal and the row selection signal.
ROM transistor is selected and this selected EPR
The data stored in the OM transistor is read out as the memory cell output a via the selected column select transistor.
【0006】メモリセルアレー11を構成する各EPRO
MトランジスタQ411 〜Q4mn は、データの“1”また
は“0”にそれぞれ対応して、書き込み状態(しきい値
電圧Vt が4.5V以上)、または消去状態(しきい値
電圧がほぼ1.5V)に設定されている。Each EPRO forming the memory cell array 11
The M transistors Q411 to Q4mn are in a written state (threshold voltage Vt is 4.5 V or more) or an erased state (threshold voltage is approximately 1.5 V) corresponding to data "1" or "0", respectively. ) Is set.
【0007】メモリセル出力aは、出力判定回路を構成
するセンスアンプ回路の負荷トランジスタQ1 に供給さ
れるもので、メモリセル出力aが差動増幅器15で所定の
基準電源からの基準電圧Vref と比較されるようにす
る。この差動増幅器15からの出力をインバータ回路16を
介して出力Oとして取り出す。すなわち、メモリセル出
力aのレベルが基準電圧Vref を越えるか否かによっ
て、出力のハイレベルもしくはローレベルを判定してい
る。The memory cell output a is supplied to the load transistor Q1 of the sense amplifier circuit which constitutes the output judging circuit. The memory cell output a is compared with the reference voltage Vref from a predetermined reference power source in the differential amplifier 15. To be done. The output from the differential amplifier 15 is taken out as the output O via the inverter circuit 16. That is, the high level or low level of the output is determined depending on whether or not the level of the memory cell output a exceeds the reference voltage Vref.
【0008】この様な半導体メモリ装置において、選択
されたメモリセルを構成するEPROMトランジスタが
オフ状態で出力aがハイレベルとなる場合には、図7
(A)で示すように、出力aがビット線容量による電荷
の再分配によって低電圧側に変動し、負荷トランジスタ
Q1 のオン抵抗とビット線容量で決まる時定数で上昇す
る。そして、出力aが基準電圧Vref を越えると、
(B)図で示すようにセンスアンプの遅延t3 の後、セ
ンスアンプの出力Oがハイレベルに確定される。したが
って、メモリ規模が増大してビット線容量が増加する状
態となると、読み出し時間が必然的に長くなる。In such a semiconductor memory device, when the EPROM transistor forming the selected memory cell is in the off state and the output a becomes the high level, FIG.
As shown in (A), the output a changes to the low voltage side due to the redistribution of charges by the bit line capacitance, and rises at the time constant determined by the ON resistance of the load transistor Q1 and the bit line capacitance. When the output a exceeds the reference voltage Vref,
After the delay t3 of the sense amplifier, as shown in FIG. 9B, the output O of the sense amplifier is set to the high level. Therefore, as the memory scale increases and the bit line capacity increases, the read time inevitably increases.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な点に鑑みなされたもので、メモリセルアレーの選択さ
れたメモリセルの出力の変動に対応して基準電圧が変動
されるようにして、例えばメモリ規模が増大してビット
線容量が増加するようになっても、書き込みデータの高
速読み出しを可能にすることのできる半導体メモリ装置
を提供しようとするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and the reference voltage is changed in accordance with the change in the output of the selected memory cell in the memory cell array. For example, it is an object of the present invention to provide a semiconductor memory device capable of high-speed reading of write data even if the memory scale increases and the bit line capacity increases.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体メ
モリ装置は、アドレス指令に対応する列選択信号および
行選択信号に基づいて1つのメモリセルが選択されるよ
うにしたメモリセルアレーと、このメモリセルと同一に
構成された少なくとも1つのダミーセルを含んで構成さ
れ、前記メモリセルアレーの1つのビット線に接続され
る容量負荷と等しい容量負荷が設定されるダミーセル手
段とを有し、前記メモリセルアレーの出力および前記ダ
ミーセル手段からの出力がそれぞれ結合される第1およ
び第2の負荷トランジスタを備えるもので、前記ダミー
セル手段と前記第2の負荷トランジスタとは、前記メモ
リセルアレーの列選択信号に対応した信号によって導通
状態が設定されるダミー列セレクトトランジスタを介し
て接続する。そして、前記第1および第2の負荷トラン
ジスタに対応してそれぞれ得られるメモリセル出力およ
びダミーセル出力が差動型センスアンプ出力判定手段で
判定されるようにする。A semiconductor memory device according to the present invention includes a memory cell array in which one memory cell is selected based on a column selection signal and a row selection signal corresponding to an address command, and A dummy cell unit configured to include at least one dummy cell having the same configuration as the memory cell, and a capacitive load equal to a capacitive load connected to one bit line of the memory cell array is set. A first and a second load transistor to which the output of the cell array and the output from the dummy cell means are respectively coupled, wherein the dummy cell means and the second load transistor are column select signals of the memory cell array. Is connected through a dummy column select transistor whose conduction state is set by a signal corresponding to. Then, the memory cell output and the dummy cell output obtained respectively corresponding to the first and second load transistors are judged by the differential sense amplifier output judging means.
【0011】[0011]
【作用】この様に構成される半導体メモリ装置にあって
は、アドレス指定に対応して1つのメモリセルが選択さ
れると同時に1つのダミーセルが選択され、メモリセル
出力aおよびダミーセル出力bが第1および第2の負荷
トランジスタから得られるようになる。そして、出力a
およびbが差動型センスアンプ回路に供給され、出力b
を基準として出力aが判定されるようになるもので、こ
の場合出力bはメモリセル出力aの変動に追従する状態
で変化されるようになって、出力aが所定の基準電圧V
ref を越えるよりも早く、センスアンプ判定手段におい
て差分を生ずるようになって、高速読み出しが可能とさ
れるようになる。In the semiconductor memory device configured as described above, one memory cell is selected in response to addressing and at the same time one dummy cell is selected, and the memory cell output a and the dummy cell output b are the first It comes from the first and second load transistors. And output a
And b are supplied to the differential sense amplifier circuit, and output b
The output a is determined on the basis of the reference value, and in this case, the output b is changed in a state of following the fluctuation of the memory cell output a, and the output a is changed to the predetermined reference voltage V.
The difference is generated in the sense amplifier determination means earlier than the time when ref is exceeded, and high-speed reading becomes possible.
【0012】[0012]
【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。図1はその構成を示すもので、図6で示した
従来例と同様にm行およびn列に配置したそれぞれメモ
リセルを構成するEPROMトランジスタQ411 〜Q4m
n を備えたメモリセルアレー11を有するもので、このメ
モリセルアレー11を構成する各列のEPROMトランジ
スタのドレインは、各列単位にビット線b11〜b1nに共
通に接続する。この各列単位の接続点は、それぞれ列セ
レクトトランジスタQ31〜Q3nを介して第1の負荷トラ
ンジスタQ11にメモリセル出力aとして接続される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration thereof. As in the conventional example shown in FIG. 6, EPROM transistors Q411 to Q4m forming memory cells arranged in m rows and n columns respectively.
The memory cell array 11 including n is provided, and the drains of the EPROM transistors in each column forming the memory cell array 11 are commonly connected to the bit lines b11 to b1n in each column unit. The connection point of each column unit is connected to the first load transistor Q11 as the memory cell output a via the column select transistors Q31 to Q3n.
【0013】列セレクトトランジスタQ31〜Q3nのそれ
ぞれゲートには、アドレスカウンタ12のアドレスデータ
に対応して発生される列デコーダ13からの列選択信号S
C1〜SCn がそれぞれ供給されている。また、メモリ
セルアレー11のEPROMトランジスタQ411 〜Q4mn
のゲートは各行単位で共通に接続され、この行単位のゲ
ートに同じくアドレスカウンタ12からのアドレスデータ
に対応して発生される行デコーダ14からの行選択信号S
R1 〜SRm が供給される。A column select signal S from a column decoder 13 generated corresponding to the address data of the address counter 12 is applied to each gate of the column select transistors Q31 to Q3n.
C1 to SCn are supplied respectively. In addition, the EPROM transistors Q411 to Q4mn of the memory cell array 11 are
Are connected in common to each row unit, and the row selection signal S from the row decoder 14 which is also generated corresponding to the address data from the address counter 12 is applied to the gate of each row unit.
R1 to SRm are supplied.
【0014】したがって、アドレスカウンタ12から出力
されるアドレスデータに対応して1つのEPROMトラ
ンジスタが選択され、この選択されたEPROMトラン
ジスタからの読み出しデータが出力aとされ、第1の負
荷トランジスタQ11のドレインに供給される。Therefore, one EPROM transistor is selected corresponding to the address data output from the address counter 12, the read data from the selected EPROM transistor is output as a, and the drain of the first load transistor Q11 is selected. Is supplied to.
【0015】また、メモリセルアレー11の各行それぞれ
に対応したダミーEPROMトランジスタQ41〜Q4mを
備えたダミーセル回路21が設けられる。このダミーセル
回路21の各EPROMトランジスタQ41〜Q4mは、ドレ
インがダミービット線b1dに共通接続され、その各ゲー
トに行デコーダ14からの行選択信号SR1 〜SRm が供
給される。ダミービット線b1dはダミー列セレクトトラ
ンジスタQ3 に接続され、このダミー列セレクトトラン
ジスタQ3 からダミーセル出力bが取り出されて第2の
負荷トランジスタQ12のドレインに供給される。A dummy cell circuit 21 including dummy EPROM transistors Q41 to Q4m corresponding to each row of the memory cell array 11 is provided. The drains of the EPROM transistors Q41 to Q4m of the dummy cell circuit 21 are commonly connected to the dummy bit line b1d, and the row selection signals SR1 to SRm from the row decoder 14 are supplied to the respective gates thereof. The dummy bit line b1d is connected to the dummy column select transistor Q3, and the dummy cell output b is taken out from this dummy column select transistor Q3 and supplied to the drain of the second load transistor Q12.
【0016】ダミー列セレクトトランジスタQ3 のゲー
トには、ダミー列デコーダ22からのダミー列選択信号S
Dが供給され、このダミー列選択信号SDは、列デコー
ダ13で1つの列選択信号が発生されたときに、この列選
択信号に同期する状態で発生される。そして、このダミ
ー列選択信号SDに対応して第2の負荷トランジスタQ
12に対応してダミーセル出力bが発生されるもので、こ
の出力bは差動型センスアンプ回路の基準電圧として差
動増幅器15の非反転側入力に供給される。すなわち、ダ
ミーセル回路21およびダミー列セレクトトランジスタQ
3 等によって、基準電圧発生回路23が構成される。The dummy column select signal S from the dummy column decoder 22 is applied to the gate of the dummy column select transistor Q3.
D is supplied, and when the column decoder 13 generates one column selection signal, the dummy column selection signal SD is generated in synchronization with the column selection signal. Then, in response to the dummy column selection signal SD, the second load transistor Q
A dummy cell output b is generated corresponding to 12 and this output b is supplied to the non-inverting side input of the differential amplifier 15 as a reference voltage of the differential sense amplifier circuit. That is, the dummy cell circuit 21 and the dummy column select transistor Q
The reference voltage generating circuit 23 is constituted by 3 and the like.
【0017】第1および第2の負荷トランジスタQ11お
よびQ12にそれぞれ対応して得られるメモリセル出力a
およびダミーセル出力bは、センスアンプ回路を構成す
る差動増幅器15で比較され、メモリセル出力判定が行わ
れるもので、この差動増幅器15からの出力はインバータ
回路16を介して判定出力Oとして得られる。A memory cell output a obtained corresponding to the first and second load transistors Q11 and Q12, respectively.
The dummy cell output b and the dummy cell output b are compared by the differential amplifier 15 constituting the sense amplifier circuit, and the memory cell output determination is performed. The output from the differential amplifier 15 is obtained as the determination output O via the inverter circuit 16. To be
【0018】ここで、ダミーEPROMトランジスタQ
41〜Q4mは、常時消去状態(しきい値Vt が1.5V)
である。そして、ダミーセル出力bに対応する出力電圧
Vbが、ダミー列セレクトトランジスタQ3 が導通状態
で且つ回路的に定常状態の場合の値をVref とし、また
メモリセルアレー11を構成するEPROMトランジスタ
が消去(Vt が1.5V)状態におけるメモリセル出力
aの出力電圧をVs とし、さらに書き込み状態の場合の
出力電圧をVw とした場合、 Vs <Vref <Vw ………(1) を 満足する必要がある。Here, the dummy EPROM transistor Q
41 to Q4m is always erased (threshold Vt is 1.5V)
Is. Then, the output voltage Vb corresponding to the dummy cell output b is set to Vref when the dummy column select transistor Q3 is in the conductive state and in the circuit steady state, and the EPROM transistor constituting the memory cell array 11 is erased (Vt. When the output voltage of the memory cell output a in the state of V is 1.5 V) and the output voltage in the written state is Vw, Vs <Vref <Vw (1) must be satisfied.
【0019】したがって、第2の負荷トランジスタQ12
のゲート幅WQ2 とゲート長LQ2の比“WQ2 /LQ2
”は、第1の負荷トランジスタQ11のゲート幅WQ1
とゲート長LQ1 の比“WQ1 /LQ1 ”に対して次の
式を満足するように、第1および第2の負荷トランジス
タQ11およびQ12を決定する。 (WQ2 /LQ2 )>(WQ1 /LQ1 ) ………(2) 図2の(A)にダミー列デコーダ22の具体的な回路例を
示すもので、列デコーダ13から出力される列選択信号S
C1 〜SCn のそれぞれ異なる2つの組を排他的論理和
回路251 、252 、…に入力し、これらの排他的論理和回
路251 、252 のそれぞれ2つの出力を次段の排他的論理
和回路261 、262 、…に供給する。そして、最終段の1
つの排他的論理和回路27からダミー列選択信号SDが出
力されるようにする。したがって、同図の(B)で示す
ように列選択信号SC1 〜SCnが発生されたときに、
これらの列選択信号SC1 〜SCn の中のいずれか1つ
がハイレベルのときにダミー列選択信号SDがハイレベ
ルとされ、ダミー列セレクトトランジスタQ3 が導通状
態とされる。Therefore, the second load transistor Q12
Ratio of gate width WQ2 to gate length LQ2 "WQ2 / LQ2
"Is the gate width WQ1 of the first load transistor Q11.
The first and second load transistors Q11 and Q12 are determined so as to satisfy the following expression for the ratio "WQ1 / LQ1" of the gate length LQ1 to the gate length LQ1. (WQ2 / LQ2)> (WQ1 / LQ1) (2) FIG. 2A shows a concrete circuit example of the dummy column decoder 22. The column selection signal S output from the column decoder 13 is shown in FIG.
Two different sets of C1 to SCn are input to the exclusive OR circuits 251, 252, ... 262, ... And the last one
A dummy column selection signal SD is output from one exclusive OR circuit 27. Therefore, when the column selection signals SC1 to SCn are generated as shown in FIG.
When any one of these column selection signals SC1 to SCn is at the high level, the dummy column selection signal SD is set to the high level and the dummy column selection transistor Q3 is rendered conductive.
【0020】この様に構成される半導体メモリ装置にお
いて、例えばアドレスカウンタ12から列アドレス信号c
aおよび行アドレス信号raが出力され、列デコーダ13
から列選択信号SC1 がハイレベルとされ、また行デコ
ーダ14から行選択信号SR1がハイレベルとされると、
列セレクトトランジスタQ31が導通され、メモリセルア
レー11のEPROMトランジスタQ411 が選択される。
また同時に、基準電圧発生回路23のダミー列セレクトト
ランジスタQ3 が導通してダミーEPROMトランジス
タQ41が選択される。In the semiconductor memory device configured as described above, for example, the column address signal c from the address counter 12
a and the row address signal ra are output, and the column decoder 13
When the column selection signal SC1 is set to the high level and the row selection signal SR1 is set to the high level from the row decoder 14,
The column select transistor Q31 is turned on and the EPROM transistor Q411 of the memory cell array 11 is selected.
At the same time, the dummy column select transistor Q3 of the reference voltage generating circuit 23 becomes conductive and the dummy EPROM transistor Q41 is selected.
【0021】図3はこの様な状態における動作関連部分
を取り出して示しているもので、以下この回路を用いて
動作を説明する。この図において、Cb11 はビット線b
11に接続されて非選択状態にあるEPROMトランジス
タQ421 〜Q4m1 のドレイン接合容量等からなるビット
線容量であって、1メモリセル当たりのビット線容量を
Cbbとすれば、“Cb11 =Cbb×(m−1)”である。FIG. 3 shows the operation-related part in such a state by extracting it, and the operation will be described below using this circuit. In this figure, Cb11 is a bit line b
11 is a bit line capacitance composed of drain junction capacitances of the EPROM transistors Q421 to Q4m1 connected to 11 and in a non-selected state, where Cbb is the bit line capacitance per memory cell, "Cb11 = Cbb * (m -1) ".
【0022】またCb1d は、ダミービット線b1dに接続
された非選択状態にあるダミーEPROMトランジスタ
Q42〜Q4mのドレイン接合容量等からなるダミービット
線容量であり、1セル当たりのダミービット線容量をC
ddとすれば、“Cb1d =Cdd×(m−1)”である。ま
た、Ca はメモリセル出力aに接続される寄生容量、C
b はダミーセル出力bに接続される寄生容量である。Cb1d is a dummy bit line capacitance composed of drain junction capacitances of the dummy EPROM transistors Q42 to Q4m connected to the dummy bit line b1d and in a non-selected state. The dummy bit line capacitance per cell is C.
If dd, then "Cb1d = Cdd * (m-1)". Ca is a parasitic capacitance connected to the memory cell output a, and C
b is a parasitic capacitance connected to the dummy cell output b.
【0023】列選択信号SC1 、ダミー列選択信号S
D、および行選択信号SR1 がローレベル(接地電位)
のとき、列セレクトトランジスタQ31およびダミー列セ
レクトトランジスタQ3 は非導通状態とされ、さらにE
PROMトランジスタQ411 およびダミーEPROMト
ランジスタQ41が共に非選択状態であって、メモリセル
出力aの電圧Va およびダミーセル出力bの電圧Vb
は、共に電源電圧Vccとなっている。Column selection signal SC1, dummy column selection signal S
D and row selection signal SR1 are low level (ground potential)
At this time, the column select transistor Q31 and the dummy column select transistor Q3 are turned off, and E
Both the PROM transistor Q411 and the dummy EPROM transistor Q41 are in the non-selected state, and the voltage Va of the memory cell output a and the voltage Vb of the dummy cell output b are set.
Are both at the power supply voltage Vcc.
【0024】また、ビット線b11およびダミービット線
b1dの電圧Vb11 およびVb1d は、それぞれビット線容
量Cb11 およびダミービット線容量Cb1d が放電してい
るため、接地電位(0V)となっている。The voltages Vb11 and Vb1d of the bit line b11 and the dummy bit line b1d are at the ground potential (0V) because the bit line capacitance Cb11 and the dummy bit line capacitance Cb1d are discharged.
【0025】この様な状態で行選択信号SR1 、列選択
信号SC1 およびダミー列選択信号SDがハイレベルと
なり、列セレクトトランジスタQ31、ダミー列セレクト
トランジスタQ3 が導通状態となると、メモリセル出力
aに接続される寄生容量Caとビット線容量Cb11 との
間で電荷の再配分が起こり、メモリセル出力aの電圧V
a は過渡的に次式のように降下する。 Va =Ca /(Ca +Cb11 )・Vcc ………(3) このとき、ダミーセル出力bにおいても同様に寄生容量
Cb とダミービット線容量Cb1d との間で電荷の再配分
が起こり、ダミーセル出力bの電圧Vb は、過渡的に次
式で示すように降下する。 Vb =Cb /(Cb +Cb1d )・Vcc ………(4) ここで、メモリセル出力aおよびダミーセル出力bより
見た回路構成を等しくし、且つ配線の面積さらに接続さ
れるトランジスタのドレイン面積等のレイアウト形状を
等しくすることによって、寄生容量Ca とCb を等しく
することができる。In such a state, when the row selection signal SR1, the column selection signal SC1 and the dummy column selection signal SD become high level and the column select transistor Q31 and the dummy column select transistor Q3 become conductive, the memory cell output a is connected. The charge is redistributed between the generated parasitic capacitance Ca and the bit line capacitance Cb11, and the voltage V of the memory cell output a is
a transiently drops as follows. Va = Ca / (Ca + Cb11) .Vcc (3) At this time, also in the dummy cell output b, charge is redistributed between the parasitic capacitance Cb and the dummy bit line capacitance Cb1d, and the dummy cell output b The voltage Vb transiently drops as shown by the following equation. Vb = Cb / (Cb + Cb1d) .Vcc (4) Here, the circuit configurations seen from the memory cell output a and the dummy cell output b are made equal, and the wiring area and the drain area of the connected transistor are By making the layout shapes equal, the parasitic capacitances Ca and Cb can be made equal.
【0026】さらにダミーEPROMトランジスタQ41
をEPROMトランジスタQ411 と同一の構成とし、そ
のレイアウト形状も等しくすることによって、1セル当
たりのビット線容量Cbbとダミービット線容量Cddを等
しくすることができ、ダミーメモリセル回路21のダミー
ビット線b1dに接続されるダミーEPROMトランジス
タの個数を、ビット線b11に接続されるEPROMトラ
ンジスタの個数と等しくすることにより、ダミービット
線容量Cb1d とビット線容量Cb11 とを等しくすること
ができる。Further, a dummy EPROM transistor Q41
Of the EPROM transistor Q411 and the layout shapes thereof are also equal, the bit line capacitance Cbb per cell and the dummy bit line capacitance Cdd can be made equal, and the dummy bit line b1d of the dummy memory cell circuit 21 can be made equal. The dummy bit line capacitance Cb1d and the bit line capacitance Cb11 can be made equal by setting the number of dummy EPROM transistors connected to the same to the number of EPROM transistors connected to the bit line b11.
【0027】図4はメモリセルアレー11のEPROMト
ランジスタQ411 が書き込み状態に設定されている場合
の動作波形を示すもので、EPROMトランジスタQ41
1 が書き込み状態にある場合には、式(3) の出力電圧の
変動後に、第1の負荷トランジスタQ11の導通抵抗とビ
ット線容量Cb11 によって定まる時定数で、ビット線容
量Cb11 が徐々に充電されて、メモリセル出力aの電圧
Va が書き込み状態での電圧Vw に達する。FIG. 4 shows operation waveforms when the EPROM transistor Q411 of the memory cell array 11 is set to the write state.
When 1 is in the written state, the bit line capacitance Cb11 is gradually charged with a time constant determined by the conduction resistance of the first load transistor Q11 and the bit line capacitance Cb11 after the output voltage of the equation (3) changes. As a result, the voltage Va of the memory cell output a reaches the voltage Vw in the written state.
【0028】このため、図7で示したように従来技術に
おいては、メモリセル出力aの電圧が固定されている電
圧Vref を越え、差動増幅器15の反転入力端子と非反転
入力端子との間にある差電圧ΔVが生じてから、センス
アンプ判定出力Oがハイレベルに確定するものであり、
読み出し時間tacc が長くなる。Therefore, as shown in FIG. 7, in the prior art, the voltage of the memory cell output a exceeds the fixed voltage Vref and the voltage between the inverting input terminal and the non-inverting input terminal of the differential amplifier 15 is increased. The sense amplifier determination output O is fixed at a high level after the difference voltage ΔV at
The read time tacc becomes long.
【0029】これに対して実施例で示した装置によれ
ば、差動増幅器15に供給される基準電圧となるダミーセ
ル出力bが、メモリセル出力aの変動に追従するように
なり、したがってメモリセル出力aが基準電圧Vref を
越える前に、差動増幅器15の反転側入力端子と非反転側
入力端子との間に差電圧ΔVを生じさせるようになる。
このため、ビット線電位の変動による遅延を短縮するこ
とができ、従来技術に比較して短い読み出し時間tacc
′(tacc ′<tacc )でセンスアンプ出力Oのハイ
レベルを確定する。すなわち、高速読み出しが可能とさ
れる。On the other hand, according to the device shown in the embodiment, the dummy cell output b serving as the reference voltage supplied to the differential amplifier 15 follows the fluctuation of the memory cell output a, and therefore the memory cell Before the output a exceeds the reference voltage Vref, the differential voltage ΔV is generated between the inverting side input terminal and the non-inverting side input terminal of the differential amplifier 15.
Therefore, the delay due to the fluctuation of the bit line potential can be shortened, and the read time tacc is shorter than that in the conventional technique.
The high level of the sense amplifier output O is determined by '(tacc'<tacc). That is, high-speed reading is possible.
【0030】図5は他の実施例を示すもので、前記実施
例においてはダミーメモリセル回路21のダミービット線
に接続される容量負荷を、各行に対応して設定される複
数のダミーEPROMトランジスタQ41〜Q4mによって
実現するようにしたが、この実施例にあってはゲートを
電源電圧Vccに接続した1個のダミーEPROMトラン
ジスタQ41と1個の容量素子Cx によって実現してい
る。FIG. 5 shows another embodiment. In the above embodiment, the capacitive load connected to the dummy bit line of the dummy memory cell circuit 21 is set to a plurality of dummy EPROM transistors corresponding to each row. Although it is realized by Q41 to Q4m, in this embodiment, it is realized by one dummy EPROM transistor Q41 whose gate is connected to the power supply voltage Vcc and one capacitance element Cx.
【0031】ここで、容量素子Cx の値は、 Cx =Cbb×(m−1) ………(5) とする。この容量素子Cx は、MOS容量等のように半
導体内で実現可能な容量素子によって構成すればよい。Here, the value of the capacitive element Cx is Cx = Cbb * (m-1) ... (5). The capacitive element Cx may be configured by a capacitive element that can be realized in a semiconductor such as a MOS capacitor.
【0032】また、これまでの実施例においては、メモ
リセルアレーをEPROMトランジスタを用いて構成す
るように説明したが、これは例えばマスクROM、EE
PROMのようにメモリ素子の導通および非導通によっ
てデータを記憶するメモリ素子であれば、適宜応用でき
るものである。Further, in the above embodiments, the memory cell array has been described as being constructed by using the EPROM transistor, but this is, for example, the mask ROM, the EE.
Any memory element, such as a PROM, that stores data depending on whether the memory element is conductive or non-conductive can be appropriately applied.
【0033】[0033]
【発明の効果】以上のようにこの発明に係る半導体メモ
リ装置によれば、メモリセルアレーからの読み出し出力
と基準電圧とを比べて差動型センスアンプ出力を判定す
るに際して、基準電圧がメモリセルアレーからの出力の
変動に追従する状態で変動されるものであり、メモリセ
ル出力が基準電圧Vref に達する前に比較判定出力が得
られるようになって、高速読み出しが可能とされるもの
である。As described above, according to the semiconductor memory device of the present invention, when the differential sense amplifier output is judged by comparing the read output from the memory cell array with the reference voltage, the reference voltage is applied to the memory cell. It is varied in a state of following the variation of the output from the array, and the comparison / determination output can be obtained before the memory cell output reaches the reference voltage Vref to enable high-speed reading. .
【図1】この発明の一実施例に係る半導体モメリ装置を
説明するための回路構成図。FIG. 1 is a circuit configuration diagram for explaining a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.
【図2】(A)は上記実施例で使用されるダミー列デコ
ーダの構成を説明する図、(B)は上記デコーダの動作
を説明する信号波形図。FIG. 2A is a diagram illustrating a configuration of a dummy column decoder used in the above embodiment, and FIG. 2B is a signal waveform diagram illustrating an operation of the decoder.
【図3】上記実施例の動作を説明するための回路構成
図。FIG. 3 is a circuit configuration diagram for explaining the operation of the above embodiment.
【図4】(A)および(B)は上記実施例の動作を説明
する電圧波形および出力波形図。4A and 4B are voltage waveform and output waveform diagrams for explaining the operation of the above embodiment.
【図5】この発明の他の実施例を説明する回路構成図。FIG. 5 is a circuit configuration diagram illustrating another embodiment of the present invention.
【図6】従来の半導体メモリ装置を示す回路構成図。FIG. 6 is a circuit configuration diagram showing a conventional semiconductor memory device.
【図7】(A)および(B)は上記従来技術の動作を説
明する電圧波形および出力波形図。7A and 7B are voltage waveform and output waveform charts for explaining the operation of the above-mentioned conventional technique.
11…メモリセルアレー、12…アドレスカウンタ、13…列
デコーダ、14…行デコーダ、15…差動増幅器(センスア
ンプ回路)、16…インバータ回路、21…ダミーメモリセ
ル回路、22…ダミー列デコーダ、23…基準電圧発生回
路、 Q411 〜Q4mn …EPROMトランジスタ、
Q41〜Q4m…ダミーEPROMトランジスタ、Q31〜Q
3n…列セレクトトランジスタ、Q3 …ダミー列セレクト
トランジスタ、Q11、Q12…第1および第2の負荷トラ
ンジスタ。11 ... Memory cell array, 12 ... Address counter, 13 ... Column decoder, 14 ... Row decoder, 15 ... Differential amplifier (sense amplifier circuit), 16 ... Inverter circuit, 21 ... Dummy memory cell circuit, 22 ... Dummy column decoder, 23 ... Reference voltage generating circuit, Q411 to Q4mn ... EPROM transistor,
Q41-Q4m ... Dummy EPROM transistors, Q31-Q
3n ... Column select transistor, Q3 ... Dummy column select transistor, Q11, Q12 ... First and second load transistors.
Claims (3)
配置され、アドレス指令に対応して得られる列選択信号
および行選択信号に基づいて1つのメモリセルが選択さ
れるようにしたメモリセルアレーと、 前記メモリセルと同一に構成された少なくとも1つのダ
ミーセルを含んで構成され、前記メモリセルアレーの1
つのビット線に接続される容量負荷と等しい容量負荷が
設定されるダミーセル手段と、 前記メモリセルアレーの出力が結合される第1の負荷ト
ランジスタと、 前記ダミーセル手段からの出力が結合される第2の負荷
トランジスタと、 前記メモリセル手段と前記第2の負荷トランジスタとを
接続するように設定され、前記メモリセルアレーの列選
択信号に対応した信号によって導通状態が設定されるダ
ミー列セレクトトランジスタと、 前記第1および第2の負荷トランジスタに対応してそれ
ぞれ得られるメモリセル出力およびダミーセル出力が供
給される差動型のセンスアンプ出力判定手段と、 を具備したことを特徴とする半導体メモリ装置。1. A memory cell in which a plurality of memory cells are arranged along rows and columns, and one memory cell is selected based on a column selection signal and a row selection signal obtained in response to an address command. An array, and at least one dummy cell having the same configuration as the memory cell,
A dummy cell means for setting a capacitive load equal to a capacitive load connected to one bit line; a first load transistor to which the output of the memory cell array is coupled; and a second load transistor to which the output from the dummy cell means is coupled. And a dummy column select transistor which is set to connect the memory cell means and the second load transistor, and which is set in a conductive state by a signal corresponding to a column select signal of the memory cell array, A semiconductor memory device comprising: a differential-type sense amplifier output determining means to which a memory cell output and a dummy cell output obtained respectively corresponding to the first and second load transistors are supplied.
アレーの1つの列と同数のダミーセルによって構成さ
れ、前記メモリセルアレーに供給される列選択信号によ
って前記ダミーセルの1つが選択され、他のダミーセル
が容量負荷として使用されるようにした請求項1の半導
体メモリ装置。2. The dummy cell means is composed of the same number of dummy cells as one column of the memory cell array, one of the dummy cells is selected by a column selection signal supplied to the memory cell array, and the other dummy cells are selected. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the semiconductor memory device is used as a capacitive load.
ルとビット線容量と等しい容量値に設定される容量素子
とによって構成されるようにした請求項1の半導体メモ
リ装置。3. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein said dummy cell means is composed of one dummy cell and a capacitive element set to a capacitance value equal to a bit line capacitance.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21613892A JPH0660676A (en) | 1992-08-13 | 1992-08-13 | Semiconductor storage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21613892A JPH0660676A (en) | 1992-08-13 | 1992-08-13 | Semiconductor storage |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0660676A true JPH0660676A (en) | 1994-03-04 |
Family
ID=16683868
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21613892A Pending JPH0660676A (en) | 1992-08-13 | 1992-08-13 | Semiconductor storage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0660676A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7170789B2 (en) | 2004-08-30 | 2007-01-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor storage device and electronic equipment |
KR100726831B1 (en) * | 2007-02-16 | 2007-06-11 | 김춘배 | Press type form apparatus to food |
KR100890612B1 (en) * | 2001-10-11 | 2009-03-27 | 삼성전자주식회사 | High density memory sense amplifier |
JP2011090744A (en) * | 2009-10-22 | 2011-05-06 | Nec Corp | Output circuit, semiconductor memory device and data reading method |
-
1992
- 1992-08-13 JP JP21613892A patent/JPH0660676A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100890612B1 (en) * | 2001-10-11 | 2009-03-27 | 삼성전자주식회사 | High density memory sense amplifier |
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KR100726831B1 (en) * | 2007-02-16 | 2007-06-11 | 김춘배 | Press type form apparatus to food |
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