JPH0793978A - Semiconductor memory and driving method for semiconductor memory - Google Patents

Semiconductor memory and driving method for semiconductor memory

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JPH0793978A
JPH0793978A JP5240028A JP24002893A JPH0793978A JP H0793978 A JPH0793978 A JP H0793978A JP 5240028 A JP5240028 A JP 5240028A JP 24002893 A JP24002893 A JP 24002893A JP H0793978 A JPH0793978 A JP H0793978A
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JP
Japan
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data line
potential
dummy
cell
data
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JP5240028A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsumi Matsuno
勝己 松野
Yoshinobu Nakagome
儀延 中込
Miki Takeuchi
幹 竹内
Masakazu Aoki
正和 青木
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PURPOSE:To obtain a nonvolatile semiconductor memory which is manufactured easily by using a ferroelectric, whose S/N ratio is high and which is suitable for a high degree of integration and to obtain its driving method. CONSTITUTION:Inverted information is stored in dummy cells DMCD, DMCB. When data lines DL, DB are short-circuited by a data-line short circuit means SWDS and the dummy cells DMCD, DMCB are selected, a reference potential in the middle between a signal potential at a logic 1 and that at a logic 0 is generated in the data lines DL, DB. When the data lines DL, DB are separated and a memory cell MC1 is selected, a signal potential is generated in the data line DL. A deference between the signal potential and the reference potential is read out.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体メモリの構成とそ
の駆動方法に係り、特に強誘電体キャパシタを有する高
集積化に適した不揮発性半導体メモリに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of a semiconductor memory and a driving method thereof, and more particularly to a nonvolatile semiconductor memory having a ferroelectric capacitor suitable for high integration.

【0002】[0002]

【従来の技術】強誘電体は、ある強さの電界を印加する
と、それにより強誘電体内に分極を生じ、その分極はあ
る強さの逆方向電界を印加して分極を反転させない限り
残留分極として保持される性質を持つ。これをキャパシ
タ誘電体膜として用いた強誘電体キャパシタは、図25
に示すように、印加電圧VFEと蓄積電荷QFEとの間
にヒステリシス特性を有する。図25を用いて、強誘電
体キャパシタの特性について説明する。強誘電体キャパ
シタにある大きさの電圧VM1を印加すると、強誘電体
の分極方向が印加電界に沿ってほぼ一定の向きになり、
強誘電体キャパシタの状態は状態d1に遷移する。次に
印加電圧を0Vにすると、残留分極を補償する電荷Qr
1が極板上に残るため、強誘電体キャパシタの状態は状
態s1になる。さらに、VM1と逆向きにある大きさの
電圧−VM0を印加すると、分極が反転し、強誘電体キ
ャパシタの状態は状態d0となる。この後印加電圧を0
Vにすると、補償電荷−Qr0が極板上に残り、状態s
0に遷移する。すなわち、印加電圧が0Vの場合におい
て、強誘電体キャパシタは複数の状態をとることができ
る。よって、例えば状態s1を論理1に対応させ、状態
s0を論理0に対応させることにより、情報を記憶する
ことができる。残留分極は、ある程度の強さの電界がか
からない限り保持されるので、この記憶方式によれば、
リフレッシュ動作が不要であり、電源を切った後も情報
が保持される不揮発性メモリを構成できる。上に述べた
特性を持った、予め情報を記憶した強誘電体キャパシタ
にある大きさの電圧、例えばVM1を印加した時、状態
s1から状態d1に遷移した場合と、状態s0から状態
d1に遷移した場合とでは、強誘電体キャパシタのみか
けの容量値が異なる。すなわち、状態s0から状態d1
に遷移した場合、分極反転に伴い、状態s1からの遷移
に比べ多量の電荷が強誘電体キャパシタに流入し、その
結果、みかけの容量値が大きくなる。つまり、分極反転
が起こった場合、分極反転が起こらなかった場合より容
量値が等価的に大きくなる。この特性を利用することに
より、情報を読み出すことができる。
2. Description of the Related Art A ferroelectric substance, when an electric field of a certain strength is applied, causes polarization in the ferroelectric substance, and the polarization is a remanent polarization unless a reverse electric field of a certain strength is applied to invert the polarization. Has the property of being held as. A ferroelectric capacitor using this as a capacitor dielectric film is shown in FIG.
As shown in, there is a hysteresis characteristic between the applied voltage VFE and the accumulated charge QFE. The characteristics of the ferroelectric capacitor will be described with reference to FIG. When a certain voltage VM1 is applied to the ferroelectric capacitor, the polarization direction of the ferroelectric substance becomes substantially constant along the applied electric field,
The state of the ferroelectric capacitor transits to the state d1. Next, when the applied voltage is set to 0 V, the charge Qr that compensates for the residual polarization is generated.
Since 1 remains on the electrode plate, the state of the ferroelectric capacitor becomes the state s1. Further, when a voltage -VM0 having a magnitude opposite to VM1 is applied, the polarization is inverted and the state of the ferroelectric capacitor becomes the state d0. After this, the applied voltage is 0
When set to V, the compensation charge −Qr0 remains on the electrode plate and the state s
Transition to 0. That is, when the applied voltage is 0V, the ferroelectric capacitor can be in a plurality of states. Thus, information can be stored, for example, by associating state s1 with a logic one and state s0 with a logic zero. Remnant polarization is retained unless an electric field of a certain strength is applied. Therefore, according to this storage method,
A non-volatile memory that does not require refresh operation and retains information even after power is turned off can be formed. When a certain amount of voltage, for example, VM1, is applied to the ferroelectric capacitor having the characteristics described above and in which information is stored in advance, the state s1 transits to the state d1 and the state s0 transits to the state d1. In this case, the apparent capacitance value of the ferroelectric capacitor is different. That is, from state s0 to state d1
In the case of the transition to (1), a larger amount of charge flows into the ferroelectric capacitor than the transition from the state s1 due to the polarization reversal, and as a result, the apparent capacitance value increases. That is, when the polarization inversion occurs, the capacitance value becomes equivalently larger than when the polarization inversion does not occur. Information can be read by utilizing this characteristic.

【0003】上記の特性を持つ強誘電体キャパシタを用
いて構成した不揮発性メモリの例として、例えば米国特
許第4,873,664号に開示されたものが挙げられ
る。このメモリの構成を図26を用いて説明する。図に
おいて、強誘電体キャパシタCFEv1とトランジスタ
TRv1により構成されたメモリセルMCv1および強
誘電体キャパシタCFEBv1とトランジスタTRBv
1により構成されたメモリセルMBv1は、ワード線W
Lv1により選択され且つプレート線PLv1により駆
動され、データ線対DLv1,DBv1に信号電位を発
生させる。動作についてより具体的に述べる。DLv
1,DBv1,PLv1をローレベル(Low)とし、
WLv1をハイレベル(High)としてセルトランジ
スタを導通させた状態において、PLv1をHighに
すると、DLv1の電位は、HighとLowの電位差
を、CFEv1と、DLv1の寄生容量CDLv1とで
電圧分割したものとなる。同様に、DBv1の電位は、
HighとLowの電位差を、CFEBv1と、DBv
1の寄生容量CDBv1とで電圧分割したものとなる。
この動作において、強誘電体キャパシタの分極が反転し
た場合、強誘電体キャパシタのみかけの容量が大きくな
るため、データ線に発生する信号電位は、分極が反転し
なかった場合よりも高くなる。よって、CFEv1,C
FEBv1の残留分極の向きを互いに逆方向に設定し、
MCv1,MBv1の一方に論理1、他方に論理0を書
き込んでおくことにより、DLv1,DBv1間に電位
差が生じる。この電位差をセンスアンプSAv1により
感知し、情報を読み出す。
An example of a non-volatile memory formed by using a ferroelectric capacitor having the above characteristics is disclosed in US Pat. No. 4,873,664. The configuration of this memory will be described with reference to FIG. In the figure, a memory cell MCv1 composed of a ferroelectric capacitor CFEv1 and a transistor TRv1, a ferroelectric capacitor CFEBv1 and a transistor TRBv.
The memory cell MBv1 configured by
It is selected by Lv1 and driven by the plate line PLv1 to generate a signal potential on the data line pair DLv1, DBv1. The operation will be described more specifically. DLv
1, DBv1 and PLv1 are set to low level (Low),
When PLv1 is set to High in a state where WLv1 is set to a high level (High) and the cell transistor is made conductive, the potential of DLv1 is obtained by dividing the potential difference between High and Low by CFEv1 and the parasitic capacitance CDLv1 of DLv1. Become. Similarly, the potential of DBv1 is
The potential difference between High and Low is CFEBv1 and DBv
The voltage is divided by one parasitic capacitance CDBv1.
In this operation, when the polarization of the ferroelectric capacitor is inverted, the apparent capacitance of the ferroelectric capacitor is increased, so that the signal potential generated on the data line is higher than that when the polarization is not inverted. Therefore, CFEv1, C
The directions of remanent polarization of FEBv1 are set in the opposite directions,
Writing a logical 1 to one of MCv1 and MBv1 and a logical 0 to the other causes a potential difference between DLv1 and DBv1. This potential difference is sensed by the sense amplifier SAv1 to read information.

【0004】上記のメモリでは、2個のメモリセルを用
いて1ビットの情報を記憶するため、高集積のメモリを
構成するのに不利である。より集積度を向上させるため
には、1個のメモリセルに1ビットの情報を記憶する方
式が望ましい。その場合、選択セルによりデータ線に発
生させた信号電位を検出するため、対をなすデータ線に
論理1または論理0に対応する信号電位の中間にある参
照電位を発生する手段が必要となる。その一つとして、
ダミーセルを用いる方法が挙げられる。上に述べたダミ
ーセル構成の一つの方式として、例えば上記米国特許第
4,873,664号に併記されたもの、あるいは特開
平2−301093号に開示されたものが挙げられる。
すなわち、ダミーセルの強誘電体キャパシタの面積をメ
モリセルのそれと異ならしめ、これを用いて参照電位を
発生させるものである。上記米国特許第4,873,6
64号に開示された方式について、図27を用いて説明
する。図において、メモリセルMCw1は、ワード線W
Lw1により選択され且つプレート線PLw1により駆
動され、データ線DLw1に信号電位を発生させる。ま
た、ダミーセルDMCw1は、ダミーワード線DWLw
1により選択され且つプレート線DPLw1により駆動
され、データ線DDLw1に参照電位を発生させる。こ
こで、米国特許第4,873,664号に開示されたよ
うに、ダミーセルDMCw1の強誘電体キャパシタDC
FEw1の面積をメモリセルMCw1の強誘電体キャパ
シタCFEw1のそれよりも2倍以上大きくし、且つ参
照電位を発生させる際に分極反転が起こらないよう、分
極の方向を設定しておく。また、CFEw1には、分極
反転時におけるみかけの容量が、DCFEw1の分極非
反転時の容量より大きいものを用いる。その結果、DC
FEw1の容量は、CFEw1の分極非反転時の容量よ
り大きく、分極反転時の容量より小さくなる。したがっ
て、DDLw1に論理1,論理0に対応する信号電位の
中間にある電位を発生させることができる。上記の手法
ではDCFEw1の面積をCFEw1のそれより大きい
ものとしたが、特開平2−301093号に開示された
ように、DCFEw1の面積をCFEw1のそれより小
さいものとし、且つ参照電位を発生させる際に分極反転
が常に起こるように分極の方向を設定することにより、
同様の効果を得ることが可能である。
The above memory uses one of two memory cells to store 1-bit information, which is disadvantageous in constructing a highly integrated memory. In order to further improve the degree of integration, it is desirable to store 1-bit information in one memory cell. In that case, in order to detect the signal potential generated on the data line by the selected cell, a means for generating a reference potential intermediate between the signal potentials corresponding to logic 1 or logic 0 is required on the paired data lines. As one of them,
A method using a dummy cell may be used. As one method of the dummy cell structure described above, for example, the method described in the above-mentioned U.S. Pat. No. 4,873,664 or the method disclosed in JP-A-2-301093 can be mentioned.
That is, the area of the ferroelectric capacitor of the dummy cell is made different from that of the memory cell, and this is used to generate the reference potential. U.S. Pat. No. 4,873,6
The method disclosed in No. 64 will be described with reference to FIG. In the figure, the memory cell MCw1 is a word line W
It is selected by Lw1 and driven by the plate line PLw1 to generate a signal potential on the data line DLw1. Further, the dummy cell DMCw1 has a dummy word line DWLw.
1 and driven by the plate line DPLw1 to generate a reference potential on the data line DDLw1. Here, as disclosed in US Pat. No. 4,873,664, the ferroelectric capacitor DC of the dummy cell DMCw1 is disclosed.
The area of FEw1 is made twice or more larger than that of the ferroelectric capacitor CFEw1 of the memory cell MCw1, and the polarization direction is set so that polarization inversion does not occur when the reference potential is generated. Further, as the CFEw1, one having an apparent capacity when the polarization is inverted is larger than a capacity when the DCFEw1 is not inverted. As a result, DC
The capacity of FEw1 is larger than the capacity of CFEw1 when the polarization is not inverted and smaller than the capacity when the polarization is inverted. Therefore, the potential in the middle of the signal potentials corresponding to logic 1 and logic 0 can be generated in DDLw1. In the above method, the area of DCFEw1 is set to be larger than that of CFEw1. By setting the polarization direction so that the polarization inversion always occurs,
It is possible to obtain the same effect.

【0005】また、ダミーセル構成の別の方式として、
例えば特開平2−110893号、特開平2−1108
95号、あるいは特開平5−89692号に開示された
ものが挙げられる。すなわち、2個の強誘電体キャパシ
タをデータ線に接続し、一方の分極を反転させ、他方の
分極を反転させないよう駆動することにより、参照電位
を発生させるものである。上記特開平2−110895
号に開示された方式について、図28を用いて説明す
る。図において、メモリセルMCy1は、ワード線WL
y1により選択され、データ線DLy1に信号電位を発
生させる。また、ダミーセルDMCy1,DMCy2
は、ダミーワード線DWLy1により選択され、データ
線DDLy1に参照電位を発生させる。メモリセルMC
y1のプレート電極PCy1およびダミーセルDMCy
2のプレート電極PLy2はHighとLowの中間電
位に接続され、ダミーセルDMCy1のプレート電極P
Ly1はLow電位(またはHigh電位)に接続され
る。また、ダミーセルDMCy1,DMCy2の有する
強誘電体キャパシタDCFEy1,DCFEy2の電極
面積は、メモリセルMCy1の有する強誘電体キャパシ
タCFEy1の電極面積の1/2である。さらに、ダミ
ーセルキャパシタDCFEy2の分極方向は、予めリセ
ット信号RESETyによってリセット電圧源VRSy
からHigh電圧を与えることにより設定しておく。信
号発生時において、データ線DLy1,DDLy1をL
ow電位にプリチャージし、次いでワード線WLy1,
ダミーワード線DWLy1を駆動して、メモリセルキャ
パシタCFEy1をデータ線DLy1に、またダミーセ
ルキャパシタDCFEy1,DCFEy2をデータ線D
DLy1にそれぞれ接続する。この時、ダミーセルキャ
パシタDCFEy2の分極は反転するが、DCFEy1
の分極は反転しない。このため、ダミーセルキャパシタ
DCFEy1,DCFEy2の容量の和は、メモリセル
キャパシタCFEy1の分極反転時容量と、分極非反転
時容量の中間値になる。これを用いることにより、論理
1,0に対応する信号電位を判定するための参照電位を
発生させることができる。ここで、ダミーセルキャパシ
タDCFEy2の分極をリセットする回路を設ける代わ
りに、特開平5−89692号に開示されたように、デ
ータ線DDLy1を駆動して、ダミーセルのリセットを
行うこともできる。
As another method of the dummy cell structure,
For example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 2-110893 and 2-1108
And those disclosed in JP-A-5-89692. That is, a reference potential is generated by connecting two ferroelectric capacitors to a data line and driving them so that one polarization is inverted and the other polarization is not inverted. JP-A-2-110895 mentioned above
28 will be described with reference to FIG. In the figure, the memory cell MCy1 is a word line WL.
It is selected by y1 and generates a signal potential on the data line DLy1. In addition, dummy cells DMCy1 and DMCy2
Are selected by the dummy word line DWLy1 and generate a reference potential on the data line DDLy1. Memory cell MC
Plate electrode PCy1 of y1 and dummy cell DMCy
The second plate electrode PLy2 is connected to an intermediate potential between High and Low, and the plate electrode Py of the dummy cell DMCy1 is connected to the plate electrode PLy2.
Ly1 is connected to the Low potential (or High potential). The electrode area of the ferroelectric capacitors DCFEy1 and DCFEy2 included in the dummy cells DMCy1 and DMCy2 is ½ of the electrode area of the ferroelectric capacitor CFEy1 included in the memory cell MCy1. Further, the polarization direction of the dummy cell capacitor DCFEy2 is previously determined by the reset voltage source VRSy by the reset signal RESETy.
It is set by applying a High voltage from. When a signal is generated, the data lines DLy1 and DDLy1 are set to L
precharge to ow potential, then word lines WLy1,
The dummy word line DWLy1 is driven to set the memory cell capacitor CFEy1 to the data line DLy1 and the dummy cell capacitors DCFEy1 and DCFEy2 to the data line D.
Connect to DLy1 respectively. At this time, the polarization of the dummy cell capacitor DCFEy2 is reversed, but DCFEy1
Does not reverse the polarization of. Therefore, the sum of the capacitances of the dummy cell capacitors DCFEy1 and DCFEy2 is an intermediate value between the polarization inversion-time capacitance and the polarization non-inversion-time capacitance of the memory cell capacitor CFEy1. By using this, it is possible to generate a reference potential for determining a signal potential corresponding to logic 1 and 0. Here, instead of providing a circuit for resetting the polarization of the dummy cell capacitor DCFEy2, the data line DDLy1 can be driven to reset the dummy cell, as disclosed in JP-A-5-89692.

【0006】また、特開平2−110893号に開示さ
れたように、隣接する2対のデータ線にダミーセルを共
用することにより、メモリセルキャパシタに等しい電極
面積を持つダミーセルキャパシタを用いて参照電位を発
生させることもできる。この方式について、図29を用
いて説明する。図において、ダミーセルキャパシタDC
FEx1,DCFEx2の電極面積は、メモリセルキャ
パシタのそれと等しい。また、図28と同様に、プレー
ト電極PLx2はHighとLowの中間電位に接続さ
れ、プレート電極PLx1はLow電位(またはHig
h電位)に接続される。信号発生動作に先立って、リセ
ット信号RESETxによってリセット電圧源VRSx
からHigh電圧を与え、ダミーセルキャパシタDCF
Ex2の分極方向を設定する。そして信号発生時におい
て、データ線DDLx1,DDLx2をLow電位にプ
リチャージし、次いでスイッチYSWx1,YSWx2
を導通させると、データ線DDLx1,DDLx2に参
照電位が発生される。
Further, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-110893, by sharing a dummy cell between two pairs of adjacent data lines, the reference potential is set using a dummy cell capacitor having an electrode area equal to that of the memory cell capacitor. It can also be generated. This method will be described with reference to FIG. In the figure, the dummy cell capacitor DC
The electrode area of FEx1 and DCFEx2 is equal to that of the memory cell capacitor. Further, similarly to FIG. 28, the plate electrode PLx2 is connected to an intermediate potential between High and Low, and the plate electrode PLx1 is at a Low potential (or High potential).
h potential). Prior to the signal generating operation, the reset voltage source VRSx is reset by the reset signal RESETx.
From the dummy cell capacitor DCF
The polarization direction of Ex2 is set. Then, at the time of signal generation, the data lines DDLx1 and DDLx2 are precharged to the Low potential, and then the switches YSWx1 and YSWx2.
Is turned on, a reference potential is generated on the data lines DDLx1 and DDLx2.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記ダミーセ
ルを用いたメモリ構成には以下の問題があった。第一の
ダミーセル、すなわち図27に示したような、電極面積
の異なるキャパシタを有するダミーセルを用いた構成に
関しては、分極非反転時もしくは分極反転時のいずれか
一方の容量値を基に参照電位が決まるため、精度の高い
中間電位を発生することは非常に難しい。そして高精度
の参照電位を発生するためには、分極反転時および非反
転時におけるメモリセルキャパシタの容量値を予め見積
もり、これを基に決まる所望の容量特性を有するダミー
セルキャパシタを高精度に実現しなければならない。こ
のためのダミーセル設計やプロセス条件設定が難しくな
ることから、容量特性のばらつきや設計段階における見
積もり値とのずれ等により、安定な参照電位を発生でき
なくなる危険性が高く、SN比や歩留りが低下する点に
問題があった。また、第二のダミーセル、すなわち図2
8または図29に示したような、2個のキャパシタの一
方の分極を反転させ、他方の分極を反転させないダミー
セルを用いた構成に関しては、論理1,0の信号電位の
中間電位を発生させることが原理的には可能である。し
かしそのためには、図28に示したように、ダミーセル
キャパシタの電極面積をメモリセルキャパシタの1/2
にする、あるいは図29に示したように、2本のデータ
線に共用されたダミーセル回路を設ける必要がある。さ
らに、参照電位を発生させた後、ダミーセルのリセット
を行うため、リセット信号線を設けなければならない。
さらに、異なるプレート電位を与えるためには、ダミー
セルのプレート電極を分離しなければならない。このよ
うな構造のダミーセルは、メモリセルアレイの連続的レ
イアウトパターン内に作り込むことができないため、メ
モリセルと異なる構造のダミーセルを別に設計し、メモ
リセルアレイと離間して配置せざるを得ない。したがっ
て、第一のダミーセルを用いた構成と同様に、ダミーセ
ル設計やプロセス条件設定が難しくなり、メモリセルキ
ャパシタとの相対特性精度の高いダミーセルキャパシタ
を得ることが困難になるため、安定な参照電位を発生で
きなくなる危険性が高い点に問題があった。
However, the memory configuration using the dummy cell has the following problems. Regarding the configuration using the first dummy cell, that is, the dummy cell having capacitors having different electrode areas as shown in FIG. 27, the reference potential is based on the capacitance value of either polarization non-inversion or polarization inversion. Since it is determined, it is very difficult to generate a highly accurate intermediate potential. In order to generate a highly accurate reference potential, the capacitance value of the memory cell capacitor at the time of polarization inversion and at the time of non-inversion is estimated in advance, and a dummy cell capacitor having a desired capacitance characteristic determined based on this is highly accurately realized. There must be. Since it is difficult to design dummy cells and set process conditions for this purpose, there is a high risk that a stable reference potential cannot be generated due to variations in capacitance characteristics and deviations from the estimated values at the design stage, and the SN ratio and yield decrease. There was a problem in doing it. In addition, the second dummy cell, that is, FIG.
As shown in FIG. 8 or FIG. 29, for a configuration using a dummy cell that inverts one polarization of two capacitors and does not invert the other polarization, generate an intermediate potential between signal potentials of logic 1 and 0. Is possible in principle. However, in order to do so, as shown in FIG. 28, the electrode area of the dummy cell capacitor is set to 1/2 of that of the memory cell capacitor.
Alternatively, as shown in FIG. 29, it is necessary to provide a dummy cell circuit shared by two data lines. Further, a reset signal line must be provided in order to reset the dummy cell after generating the reference potential.
Furthermore, the plate electrodes of the dummy cells must be separated in order to apply different plate potentials. Since the dummy cell having such a structure cannot be formed in a continuous layout pattern of the memory cell array, a dummy cell having a different structure from the memory cell must be separately designed and arranged separately from the memory cell array. Therefore, similarly to the configuration using the first dummy cell, it becomes difficult to design the dummy cell and set the process condition, and it becomes difficult to obtain a dummy cell capacitor having a high relative characteristic accuracy with the memory cell capacitor. There was a problem in that there was a high risk that it could not occur.

【0008】本発明の目的は、強誘電体を用いて、製造
が容易でSN比が高く、高集積化に適した不揮発性半導
体メモリおよびその駆動方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a nonvolatile semiconductor memory using a ferroelectric material, which is easy to manufacture, has a high SN ratio, and is suitable for high integration, and a driving method thereof.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の半導体メモリでは、例えば図1に示すよう
に、論理1または論理0の情報を記憶する第一のダミー
セル例えばDMCBと、該第一のダミーセルと逆の情報
を記憶する第二のダミーセル例えばDMCDと、第一の
ダミーセルDMCBが接続され、かつメモリセルMC1
のメモリセルデータを読み出すデータ線DLと対構成を
なす第一のデータ線DBと、第二のダミーセル例えばD
MCDが接続された第二のデータ線例えばDLとを相互
に短絡するデータ線短絡手段SWDSを備え、該データ
線短絡手段SWDSにより短絡された上記第一と第二の
データ線に論理1と論理0の信号電位の中間の参照電位
を発生させることとする。
In order to achieve the above object, in the semiconductor memory of the present invention, as shown in FIG. 1, for example, a first dummy cell for storing information of logic 1 or logic 0, such as DMCB, A second dummy cell, for example DMCD, which stores information opposite to that of the first dummy cell is connected to the first dummy cell DMCB, and the memory cell MC1
First data line DB forming a pair with the data line DL for reading the memory cell data of the second dummy cell, for example D
A data line short-circuit means SWDS for short-circuiting the second data line to which the MCD is connected, for example DL, is provided, and the first and second data lines short-circuited by the data line short-circuit means SWDS are logic 1 and logic. A reference potential in the middle of the signal potential of 0 is generated.

【0010】ここで、上記メモリセルデータを読み出す
データ線と上記第二のデータ線とは同一のものとするこ
ともできるし、異なるようにすることもでき、それぞれ
に特有の利点がある。すなわち、上記メモリセルデータ
を読み出すデータ線と上記第二のデータ線とを何れも例
えば図1におけるDLとするように同一のものとするこ
とができ、この場合は、上記参照電位と信号電位の発生
のタイミングを異にするようにすればよい。この場合
は、後に述べるようにダミーセルに対する再書き込みの
ための特別な手段を要しないなどの利点がある。これに
対して、例えば図18に示すように、第一のダミーセル
DMCB1、第一のデータ線DB1、第二のダミーセル
DMCB2、第二のデータ線DB2、メモリセルMC1
1のメモリセルデータを読み出すデータ線DL1とする
ように、メモリセルデータを読み出すデータ線と上記第
二のデータ線とを異なるようにすることもできる。この
場合は、上記参照電位と信号電位の発生のタイミングを
同じくすることができ、このため高速のアクセスができ
ることなどの利点がある。
Here, the data line for reading the memory cell data and the second data line can be the same or different, and each has its own particular advantage. That is, both the data line for reading the memory cell data and the second data line can be the same, for example, DL in FIG. 1. In this case, the reference potential and the signal potential The timing of occurrence may be different. In this case, there is an advantage that no special means for rewriting the dummy cell is required as described later. On the other hand, for example, as shown in FIG. 18, the first dummy cell DMCB1, the first data line DB1, the second dummy cell DMCB2, the second data line DB2, and the memory cell MC1.
The data line for reading the memory cell data may be different from the second data line so that the data line DL1 for reading one memory cell data is set. In this case, the reference potential and the signal potential can be generated at the same timing, which has the advantage that high-speed access can be performed.

【0011】本発明のメモリセルアレイは、例えば図8
に示すように、連続的かつ規則的に2次元配置したセル
パターンの構成を備え、このセルパターンの構成は、同
じ構造と同じサイズのセル構造を有するメモリセルとダ
ミーセルとを含んでなることを特徴とする。すなわち、
従来例のように、サイズの異なるセルを必要としたり、
異なる電位のプレート電位を必要とすることなどを要し
ない。
The memory cell array of the present invention is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, a cell pattern structure is provided that is two-dimensionally arranged continuously and regularly, and the cell pattern structure includes memory cells and dummy cells having the same structure and the same size cell structure. Characterize. That is,
Like the conventional example, you need cells of different sizes,
There is no need to require different plate potentials.

【0012】あるいは、対構成のデータ線の配置構成と
して、例えば図9に示すように、隣接の固定電位のデー
タ線と一部入れ換えて配置するようにして、動作するデ
ータ線と固定電位のデータ線とが隣接する配置の区間を
備えるようにすればデータ線間の干渉雑音を低減できる
利点がある。
Alternatively, as the arrangement configuration of the paired data lines, for example, as shown in FIG. 9, the data lines of the fixed potential are operated by partially arranging them with the adjacent data lines of the fixed potential. If the line is provided with an adjacent section, there is an advantage that interference noise between the data lines can be reduced.

【0013】またあるいは、例えば図13に示すよう
に、活性状態で対構成のデータ線を充電する例えば充電
回路TPNd1と充電信号線PCVPLdを含むデータ
線充電手段と、該データ線充電手段を制御する例えばP
CNd1、PCNd2の複数のデータ線充電制御手段を
備え、該複数のデータ線充電制御手段の何れかにより上
記データ線充電手段を制御し、該制御により、選択され
たデータ線対に隣接する選択されないデータ線対に接続
された上記データ線充電手段を活性化するようにして隣
接するデータ線対の電位を固定すればデータ線対間の干
渉雑音を低減できる。
Alternatively, as shown in FIG. 13, for example, a data line charging means including a charging circuit TPNd1 and a charging signal line PCVPLd for charging a paired data line in an active state, and the data line charging means are controlled. For example P
A plurality of data line charging control units CNd1 and PCNd2 are provided, and the data line charging unit is controlled by any one of the plurality of data line charging control units, and by the control, the data line pair adjacent to the selected data line pair is not selected. By activating the data line charging means connected to the data line pair and fixing the potential of the adjacent data line pair, interference noise between the data line pairs can be reduced.

【0014】さらに、上記した中で、例えば図18を引
用して説明した場合のように、すなわち、第一のダミー
セルDMCB1、第一のデータ線DB1、第二のダミー
セルDMCB2、第二のデータ線DB2、メモリセルM
C11のメモリセルデータを読み出すデータ線DL1と
するように、メモリセルデータを読み出すデータ線と上
記第二のデータ線とを異なるようにする場合は、上記第
一および第二のダミーセルへの再書き込みを行うダミー
セル再書き込み手段を備える必要があり、このダミーセ
ル再書き込み手段としては、参照電位を発生した後でか
つメモリセルデータの読み出し動作終了前に、上記第一
のダミーセルに論理1または論理0を再書き込みし、上
記第二のダミーセルに上記第一のダミーセルとは逆の情
報を再書き込みするものとすればよい。
Further, in the above description, for example, as described with reference to FIG. 18, that is, the first dummy cell DMCB1, the first data line DB1, the second dummy cell DMCB2, and the second data line. DB2, memory cell M
When the data line for reading the memory cell data and the second data line are different from each other so that the data line DL1 for reading the memory cell data of C11 is provided, rewriting to the first and second dummy cells is performed. It is necessary to provide a dummy cell rewriting means for performing the above. As the dummy cell rewriting means, a logic 1 or a logic 0 is applied to the first dummy cell after the generation of the reference potential and before the end of the memory cell data read operation. Rewriting may be performed, and information reverse to that of the first dummy cell may be rewritten in the second dummy cell.

【0015】またあるいは、例えば図12に示すよう
に、上記した本発明のメモリセルアレイと、そのメモリ
セルアレイが有する対構成のデータ線例えばDLd1−
DBd1に読み出した信号を感知するセンス回路SAd
0と、選択したデータ線を上記センス回路に接続するデ
ータ線選択手段例えばYSWd1とを備え、上記センス
回路SAd0を複数の対構成のデータ線DLd1−DB
d1、DLd2−DBd2、…により共有するように構
成すれば回路面積が削減され好ましい。
Alternatively, for example, as shown in FIG. 12, the above-described memory cell array of the present invention and a pair of data lines, such as DLd1-, included in the memory cell array.
Sense circuit SAd that senses the signal read to DBd1
0 and a data line selection means such as YSWd1 for connecting the selected data line to the sense circuit, and the sense circuit SAd0 includes a plurality of data lines DLd1-DB.
It is preferable that the circuit area is reduced by sharing d1, DLd2-DBd2, ....

【0016】このような場合に、メモリセルを選択する
アドレス構成を備え、そのアドレス構成は、例えば図1
7に示すように、各センス回路に接続されたメモリセル
アレイにおけるメモリセルを選択する第一のアドレスA
drs1と、上記センス回路を選択する第二のアドレス
Adrs2の構成を備えるようにすればアドレスピン数
を減らすこともでき好ましい。
In such a case, an address structure for selecting a memory cell is provided, and the address structure is, for example, as shown in FIG.
As shown in FIG. 7, a first address A for selecting a memory cell in the memory cell array connected to each sense circuit.
It is preferable to have the configuration of drs1 and the second address Adrs2 for selecting the sense circuit because the number of address pins can be reduced.

【0017】さらに、上記の目的を達成するための本発
明の半導体メモリの駆動方法では、例えば図1(a)の
半導体メモリのメモリセルMC1のメモリセルデータの
読み出し動作において、例えば図1(b)に示すよう
に、互いに逆の情報を記憶させた第一および第二のダミ
ーセルDMCB、DMCDを選択し、かつ上記第一およ
び第二のデータ線DB、DLを短絡し、上記第一および
第二のデータ線に参照電位を発生させる過程(101)
と、上記第一および第二のデータ線を電気的に分離する
過程(102)と、上記メモリセルMC1を選択し、第
二のデータ線DLに信号電位を発生させる過程(10
3)と、上記信号電位と上記参照電位の差を増幅し、併
せて上記第一および第二のダミーセルに互いに逆の情報
を記憶させる過程(104)を備えることとする。
Further, in the method of driving the semiconductor memory of the present invention for achieving the above object, for example, in the operation of reading the memory cell data of the memory cell MC1 of the semiconductor memory of FIG. ), The first and second dummy cells DMCB and DMCD in which opposite information is stored are selected, and the first and second data lines DB and DL are short-circuited, and the first and second data lines DB and DL are short-circuited. Process of generating a reference potential on the second data line (101)
A step of electrically separating the first and second data lines (102), and a step of selecting the memory cell MC1 and generating a signal potential on the second data line DL (10).
3), and a step (104) of amplifying the difference between the signal potential and the reference potential and simultaneously storing mutually opposite information in the first and second dummy cells.

【0018】この場合に上記第一および第二のダミーセ
ルに互いに逆の情報を記憶させるには、上記信号電位と
上記参照電位との差を増幅し、上記第一および第二のダ
ミーセルを選択するようにしさえすればよい。
In this case, in order to store the opposite information in the first and second dummy cells, the difference between the signal potential and the reference potential is amplified and the first and second dummy cells are selected. All you have to do is

【0019】あるいは、上記目的を達成するための本発
明の半導体メモリの駆動方法として、例えば図18、特
に図18(b)に示すように、例えばメモリセルMC1
1は第三のデータ線DL1に接続され、かつ、この第三
のデータ線に信号電位を発生させる過程(202)と、
互いに逆の情報を記憶させた第一および第二のダミーセ
ルDMCB1およびDMCB2を、短絡された、第一お
よび第二のデータ線DB1およびDB2にそれぞれ読み
出し、その第一および第二のデータ線DB1およびDB
2に参照電位を発生させる過程(203)とを同時に備
え、さらに、上記第一および第二のデータ線を電気的に
分離する過程(204)と、上記信号電位と上記参照電
位の差を増幅する過程(205)と、上記第一および第
二のダミーセルDMCB1およびDMCB2を再書き込
みする過程(206)を備えることとする。
Alternatively, as a method of driving a semiconductor memory of the present invention to achieve the above object, for example, as shown in FIG. 18, particularly FIG.
1 is connected to the third data line DL1 and a step of generating a signal potential on the third data line (202);
The first and second dummy cells DMCB1 and DMCB2 storing mutually opposite information are read to the shorted first and second data lines DB1 and DB2, respectively, and the first and second data lines DB1 and DB1 and DB2 are read. DB
2 is provided with a step (203) of generating a reference potential at the same time, and further, a step (204) of electrically separating the first and second data lines and a difference between the signal potential and the reference potential are amplified. (205) and a step (206) of rewriting the first and second dummy cells DMCB1 and DMCB2.

【0020】ここで、第一および第二のダミーセルDM
CB1およびDMCB2を再書き込みする過程(20
6)としては、例えば図19のような回路構成により、
上記第一のデータ線DB1にハイ電位またはロー電位を
与え、上記第二のデータ線DB2にこれと逆の情報のロ
ー電位またはハイ電位を与えるようにすればよい。
Here, the first and second dummy cells DM
Rewriting CB1 and DMCB2 (20
As 6), for example, by the circuit configuration as shown in FIG.
A high potential or a low potential may be applied to the first data line DB1 and a low potential or a high potential of the opposite information may be applied to the second data line DB2.

【0021】あるいは、例えば図20のような回路構成
で、上記信号電位と上記参照電位の差を増幅する過程
が、上記第三のデータ線DL1に発生させた信号電位と
上記第一のデータ線DB1に発生させた参照電位の差を
増幅するものであり、かつ、上記の第一および第二のダ
ミーセルDMCB1およびDMCB2を再書き込みする
過程(206)としては、メモリセルMC11を接続し
た第三のデータ線DL1の電位を上記第二のデータ線D
B2に供給するとともに、上記第一および第二のダミー
セルDMCB1、DMCB2を選択するようにしてもよ
い。
Alternatively, for example, in the circuit configuration as shown in FIG. 20, the process of amplifying the difference between the signal potential and the reference potential includes the signal potential generated in the third data line DL1 and the first data line. The step (206) of amplifying the difference between the reference potentials generated in DB1 and rewriting the above-mentioned first and second dummy cells DMCB1 and DMCB2 includes the third step in which the memory cell MC11 is connected. The potential of the data line DL1 is set to the second data line D
The first and second dummy cells DMCB1 and DMCB2 may be selected while being supplied to B2.

【0022】[0022]

【作用】読み出し動作時において、論理1または論理0
を記憶した第一のダミーセルが接続された第一のデータ
線と、第一のダミーセルと逆の情報を記憶した第二のダ
ミーセルが接続された第二のデータ線とを短絡する。す
ると、上記第一および第二のデータ線には、論理1に対
応する信号電位と、論理0に対応する信号電位の間にあ
る中間電位が生じる。次に、上記データ線短絡手段をオ
フにする。そして、上記第一および第二のデータ線の一
方に上記中間電位を残し、選択されたメモリセルを接続
したデータ線に論理1または論理0に対応する信号電位
を発生させる。すなわち、第一のダミーセルを接続した
第一のデータ線と、選択されたメモリセルを接続したデ
ータ線とがデータ線対になるような対構成の関係にあれ
ば、このデータ線対の一方に中間電位を、他方に信号電
位を発生させることが可能になる。そこで、上記中間電
位を参照電位とし、上記信号電位と参照電位との高低を
センスアンプにより感知し増幅することにより、情報を
読み出すことができるようになる。
Operation: During a read operation, a logic 1 or a logic 0
The first data line connected to the first dummy cell storing the first dummy cell and the second data line connected to the second dummy cell storing the reverse information of the first dummy cell are short-circuited. Then, an intermediate potential between the signal potential corresponding to the logic 1 and the signal potential corresponding to the logic 0 is generated on the first and second data lines. Next, the data line short-circuit means is turned off. Then, the intermediate potential is left on one of the first and second data lines, and a signal potential corresponding to logic 1 or logic 0 is generated on the data line connecting the selected memory cell. That is, if there is a pair configuration such that the first data line connecting the first dummy cell and the data line connecting the selected memory cell form a data line pair, one of the data line pair is It becomes possible to generate an intermediate potential and a signal potential on the other. Therefore, the intermediate potential is used as a reference potential, and the height of the signal potential and the reference potential is sensed and amplified by a sense amplifier, whereby information can be read.

【0023】この構成および動作によれば、メモリセル
と同じ構造、同じサイズを有するダミーセルを用いて、
参照電位を発生させることができる。この際、メモリセ
ルとダミーセルの構造とサイズが同じであることから、
ダミーセルの設計が容易になるばかりでなく、素子特性
についてもメモリセルとほぼ同等で特性ばらつきの小さ
いダミーセルを実現しやすくなる。これにより高精度の
参照電位を発生させ、高SN比の読み出し動作を行うこ
とが可能になる。
According to this structure and operation, by using the dummy cell having the same structure and the same size as the memory cell,
A reference potential can be generated. At this time, since the structure and size of the memory cell and the dummy cell are the same,
Not only is it easy to design the dummy cell, but it is easy to realize a dummy cell whose element characteristics are almost the same as those of the memory cell and whose characteristic variations are small. This makes it possible to generate a highly accurate reference potential and perform a read operation with a high SN ratio.

【0024】選択されたメモリセルを接続したデータ線
と、第二のダミーセルを接続した第二のデータ線とを同
じくするようにした場合には上記の参照電位と信号電位
の発生を同じタイミングではなく、時系列に行う必要が
ある。しかしこの場合には、第一および第二のデータ線
がデータ線対を構成することになる。したがって、信号
電位と参照電位との差をセンスアンプで増幅することに
よって、上記第一および第二のデータ線の一方はハイ
(High)、他方はロー(Low)になる。これを利
用して、リセット信号線を設けることなしに、第一およ
び第二のダミーセルの一方に論理1を、他方に論理0を
再書き込みすることが可能になる。
When the data line connected to the selected memory cell and the second data line connected to the second dummy cell are the same, the reference potential and the signal potential are generated at the same timing. No, it needs to be done in chronological order. However, in this case, the first and second data lines form a data line pair. Therefore, by amplifying the difference between the signal potential and the reference potential with the sense amplifier, one of the first and second data lines becomes high and the other becomes low. By utilizing this, it becomes possible to rewrite logic 1 to one of the first and second dummy cells and logic 0 to the other without providing a reset signal line.

【0025】ここで、メモリセルとダミーセルの構造と
サイズが同じであることから、両者を連続的レイアウト
パターン上に形成することができる。これにより、ダミ
ーセル設計やプロセス条件設定が容易で、相対精度が高
く、特性ばらつきの小さい素子特性を得ることが容易
で、なおかつダミーセルによる面積増加はわずかであ
る。したがって、製造が容易でSN比が高く、高集積化
に適した半導体メモリを得られ易い。
Since the memory cell and the dummy cell have the same structure and size, both can be formed on a continuous layout pattern. As a result, dummy cell design and process condition setting are easy, relative accuracy is high, and element characteristics with small characteristic variations can be easily obtained, and the area increase due to the dummy cells is slight. Therefore, it is easy to obtain a semiconductor memory that is easy to manufacture, has a high SN ratio, and is suitable for high integration.

【0026】また、隣接した2組のデータ線対のそれぞ
れ一方を入れ換えて配置し、一方のデータ線対のみを動
作させる構成にすると、動作するデータ線を、電位を固
定されたデータ線で挟んだ状態で読み出し動作が行われ
るため、データ線間の寄生容量による干渉雑音に強く、
信頼性の高い読み出し動作を行うことが可能である。ま
た、動作するデータ線は全体の約半数であるため、動作
時における消費電力を低減することができる。
If one of the two adjacent data line pairs is replaced with another, and only one data line pair is operated, the operating data line is sandwiched between the data lines whose potential is fixed. Since the read operation is performed in this state, it is strong against interference noise due to the parasitic capacitance between the data lines,
It is possible to perform a highly reliable read operation. In addition, since the number of operating data lines is about half, the power consumption during operation can be reduced.

【0027】また、データ線対を選択的にセンス回路に
接続し、複数のデータ線対でセンス回路を共有する構成
とすれば、回路面積を削減することができるようになる
し、またセンスアンプ部のレイアウトに余裕を持たせる
ことになり、比較的に面積を要するセンスアンプ部を高
集積回路に収納する上で極めて好都合になる。
Further, if the data line pair is selectively connected to the sense circuit and the sense circuit is shared by a plurality of data line pairs, the circuit area can be reduced, and the sense amplifier can be reduced. The layout of the parts has a margin, which is extremely convenient for housing the sense amplifier part, which requires a relatively large area, in a highly integrated circuit.

【0028】さらに以上のような構成によれば、メモリ
セルアレイにおいて必要な部分のみを動作させるので、
消費電力や電源等の雑音を大幅に低減することができ
る。また、選択されないメモリセルにおける強誘電体キ
ャパシタの不要な分極反転をなくすことができるので、
強誘電体膜の特性劣化を軽減することが可能である。
Further, according to the above configuration, only the necessary portion of the memory cell array is operated,
It is possible to significantly reduce noise such as power consumption and power supply. Moreover, since it is possible to eliminate unnecessary polarization reversal of the ferroelectric capacitor in the unselected memory cell,
It is possible to reduce the characteristic deterioration of the ferroelectric film.

【0029】また、メモリセルを選択するアドレスを時
分割で取り込むアドレス構成とし、各センス回路に接続
されたメモリセルアレイにおけるメモリセルの選択を第
一のアドレスにより行い、センス回路の選択を第二のア
ドレスにより行う構成とすれば、必要なアドレスピン数
を減らすことが可能になる。さらに、センスアンプを共
有した構成を有しながら、読み出した情報をセンスアン
プにラッチしたままアドレスを変更して情報を連続的且
つ高速に読み出す動作を容易に行うことが可能になる。
Further, the address configuration is such that the address for selecting the memory cell is fetched in a time division manner, the memory cell in the memory cell array connected to each sense circuit is selected by the first address, and the sense circuit is selected by the second address. If the configuration is performed by address, the number of required address pins can be reduced. Further, while having a configuration in which the sense amplifier is shared, it is possible to easily perform the operation of continuously and rapidly reading the information by changing the address while latching the read information in the sense amplifier.

【0030】さらにまた、参照電位と信号電位の発生を
時系列に行うのではなく、同時に行うことも可能であ
る。すなわち、2組のデータ線対について、それぞれの
一方の相互を短絡するデータ線短絡手段を設け、またダ
ミーセルの再書き込みを行うダミーセル再書き込み手段
を設ける。読み出し動作時において、2組のデータ線対
それぞれの一方を選択されたダミーセルに接続すると共
に短絡して、参照電位を発生させる。これと同時に、他
方を選択されたメモリセルに接続して信号を発生させ
る。次に、データ線短絡手段をオフにして増幅する。そ
の後、ダミーセル再書き込み手段により、選択されたダ
ミーセルに再書き込みを行う。この構成および動作を適
用すれば、より高速のアクセスが可能になる。また、参
照電位を発生させたまま、データ線をフローティング状
態にする時間が短縮され、雑音耐性やソフトエラー耐性
が向上する。このような構成の上にさらに、前述した如
く、複数のデータ線対でセンス回路を共有する構成を併
用すれば、回路面積の削減、センスアンプ部のレイアウ
ト余裕の緩和、消費電力の低減の効果が加わり好まし
い。
Furthermore, it is also possible to generate the reference potential and the signal potential at the same time, not in time series. That is, with respect to the two data line pairs, a data line short-circuit means for short-circuiting each one of them is provided, and a dummy cell rewriting means for rewriting the dummy cell is provided. In the read operation, one of the two data line pairs is connected to the selected dummy cell and short-circuited to generate the reference potential. At the same time, the other is connected to the selected memory cell to generate a signal. Next, the data line short-circuit means is turned off and amplification is performed. After that, the dummy cell rewriting means rewrites the selected dummy cell. By applying this configuration and operation, higher speed access becomes possible. Further, the time for which the data line is in the floating state while the reference potential is being generated is shortened, and noise resistance and soft error resistance are improved. As described above, by additionally using a configuration in which a plurality of data line pairs share a sense circuit, the circuit area can be reduced, the layout margin of the sense amplifier section can be relaxed, and the power consumption can be reduced. Is preferred and is preferable.

【0031】[0031]

【実施例】以下に実施例を用いて、本発明を説明する。 (実施例1)図1は、本発明における基本回路構成と動
作フローを示す一実施例であり、対をなすデータ線を短
絡して、参照電位を発生する回路構成を表す一例であ
る。図1(a)は基本的な回路構成を示し、図1(b)
は読み出し動作の流れを示したものである。図1(a)
において、ワード線WL1とデータ線DLとの交差する
位置に、メモリセルMC1が接続される。また、ワード
線WL2とデータ線DBとの交差する位置に、メモリセ
ルMC2が接続される。以下、複数のワード線とデータ
線DLまたはDBとの交差する位置にメモリセルが接続
されるが、図では省略する。一方、ダミーワード線DW
LDとデータ線DLとの交差する位置には、ダミーセル
DMCDが接続され、ダミーワード線DWLBとデータ
線DBとの交差する位置には、ダミーセルDMCBが接
続される。データ線DL,DBの間には、センスアンプ
SAおよびデータ線短絡スイッチSWDSが接続され
る。上記のメモリセルMC1,MC2,…およびダミー
セルDMCD,DMCBには、強誘電体の残留分極を利
用して不揮発的に情報を記憶するメモリセルが適用可能
であり、例えば図2に示す構成が適用できる。図2にお
いて、メモリセルMC1は、セルトランジスタTR1と
強誘電体キャパシタCF1よりなる。セルトランジスタ
TR1のソース・ドレイン端子の一方は強誘電体キャパ
シタCF1の一方の端子に、もう一方はデータ線DLに
接続され、ゲート端子はワード線WL1に接続される。
強誘電体キャパシタCF1のもう一方の端子(プレート
電極PL1)は、ハイレベル(High)とローレベル
(Low)の中間電位を発生するプレート電位供給手段
(図では省略)に共通接続される。強誘電体キャパシタ
CF1は、強誘電体膜を電極間に挟んで形成されるもの
である。強誘電体の材料としては、例えばジルコン酸チ
タン酸鉛(PZT),チタン酸バリウム(BaTiO
3),ニオブ酸リチウム(LiNbO3)等のペロブスカ
イト酸化物が適用可能である。また、強誘電体キャパシ
タCF1の分極は、Highと上記プレート電位の差お
よび上記プレート電位とLowの差により反転すること
が可能であるとする。この他、抵抗RF1は強誘電体キ
ャパシタCF1のリークを表す抵抗を、ダイオードDS
1,DD1はセルトランジスタTR1のソース・ドレイ
ン接合を表す。この他のメモリセルMC2,…およびダ
ミーセルDMCD,DMCBも、メモリセルMC1と同
じ構成をとり、構造および素子サイズもほぼ同等である
とする。さて、図1に戻り、図1(b)を用いて、図1
(a)の回路におけるメモリセルMC1からの読み出し
動作について説明する。待機時において、データ線短絡
スイッチSWDSはオンしている。また、ダミーセルD
MCD,DMCBの一方には論理1が、他方には論理0
が記憶されているものとする。まず、ダミーワード線D
WLD,DWLBを選択して、ダミーセルDMCD,D
MCBによりデータ線DL,DBに参照電位を発生する
(手順101)。この参照電位は、データ線DL,DB
の一方に論理1、他方に論理0の信号電位を発生させ、
これを短絡した時の電位に等しい。ここで、ダミーセル
DMCD,DMCBがメモリセルMC1,MC2,…と
ほぼ同等の素子特性を有し、かつデータ線DL,DBも
ほぼ同等の電気特性を持っていれば、データ線DL,D
Bに発生した参照電位は、論理1、論理0の信号電位の
ほぼ中間の電位になる。次に、データ線短絡スイッチS
WDSをオフにし(手順102)、データ線DL,DB
を電気的に分離する。次に、ワード線WL1を選択し
て、メモリセルMC1に記憶された情報に対応する信号
電位を、データ線DLに発生する(手順103)。この
信号電位と参照電位との電位差をセンスアンプSAによ
り感知し増幅する(手順104)。データ線短絡スイッ
チSWDSをオンに戻して(手順105)、読み出し動
作を終了する。なお、上記の説明では、手順101にお
いてデータ線短絡スイッチSWDSはオンしているが、
データ線DL,DBの一方に論理1、他方に論理0の信
号電位を発生させた後スイッチSWDSをオンさせ、D
L,DBを短絡して参照電位を発生させてもよい。本実
施例によれば、メモリセルと同じ構造・サイズを有する
ダミーセルを用いて、参照電位を発生させることができ
る。この際、メモリセルとダミーセルの構造・サイズが
同じであることから、素子特性についてもメモリセルと
ほぼ同等で特性ばらつきの小さいダミーセルを実現する
ことが容易であり、これにより高精度の参照電位を発生
させ、高SN比の読み出し動作を行うことができる。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples. (Embodiment 1) FIG. 1 is an embodiment showing a basic circuit configuration and an operation flow in the present invention, and is an example showing a circuit configuration for generating a reference potential by short-circuiting a pair of data lines. FIG. 1A shows a basic circuit configuration, and FIG.
Shows the flow of the read operation. Figure 1 (a)
In, the memory cell MC1 is connected to the position where the word line WL1 and the data line DL intersect. Further, the memory cell MC2 is connected to a position where the word line WL2 and the data line DB intersect. Hereinafter, memory cells are connected at positions where a plurality of word lines intersect the data lines DL or DB, but they are omitted in the figure. On the other hand, the dummy word line DW
A dummy cell DMCD is connected to a position where the LD and the data line DL intersect, and a dummy cell DMCB is connected to a position where the dummy word line DWLB and the data line DB intersect. A sense amplifier SA and a data line short circuit switch SWDS are connected between the data lines DL and DB. The memory cells MC1, MC2, ... And the dummy cells DMCD, DMCB may be memory cells that store information in a non-volatile manner by utilizing the remanent polarization of a ferroelectric substance. For example, the configuration shown in FIG. it can. In FIG. 2, the memory cell MC1 includes a cell transistor TR1 and a ferroelectric capacitor CF1. One of the source / drain terminals of the cell transistor TR1 is connected to one terminal of the ferroelectric capacitor CF1, the other is connected to the data line DL, and the gate terminal is connected to the word line WL1.
The other terminal (plate electrode PL1) of the ferroelectric capacitor CF1 is commonly connected to a plate potential supply means (not shown) that generates an intermediate potential between a high level (High) and a low level (Low). The ferroelectric capacitor CF1 is formed by sandwiching a ferroelectric film between electrodes. Examples of ferroelectric materials include lead zirconate titanate (PZT) and barium titanate (BaTiO 3).
3), perovskite oxides such as lithium niobate (LiNbO3) can be applied. The polarization of the ferroelectric capacitor CF1 can be inverted by the difference between High and the plate potential and the difference between the plate potential and Low. In addition, the resistor RF1 is a resistor that represents the leak of the ferroelectric capacitor CF1 and is a diode DS.
1, DD1 represent the source / drain junction of the cell transistor TR1. It is assumed that the other memory cells MC2, ... And the dummy cells DMCD, DMCB also have the same configuration as the memory cell MC1 and have substantially the same structure and element size. Now, returning to FIG. 1, using FIG.
A read operation from the memory cell MC1 in the circuit (a) will be described. In the standby state, the data line short circuit switch SWDS is on. In addition, the dummy cell D
One of MCD and DMCB has logic 1 and the other has logic 0
Is stored. First, the dummy word line D
Select the WLD and DWLB to select the dummy cells DMCD and D
A reference potential is generated on the data lines DL and DB by the MCB (step 101). This reference potential is applied to the data lines DL and DB.
Generate a signal potential of logic 1 on one side and logic 0 on the other side,
It is equal to the potential when this is short-circuited. Here, if the dummy cells DMCD, DMCB have substantially the same element characteristics as the memory cells MC1, MC2, ... And the data lines DL, DB also have substantially the same electrical characteristics, the data lines DL, D
The reference potential generated at B becomes an intermediate potential between the signal potentials of logic 1 and logic 0. Next, the data line short circuit switch S
WDS is turned off (step 102), and data lines DL, DB
Electrically separated. Next, the word line WL1 is selected and a signal potential corresponding to the information stored in the memory cell MC1 is generated on the data line DL (step 103). The potential difference between the signal potential and the reference potential is sensed and amplified by the sense amplifier SA (procedure 104). The data line short-circuit switch SWDS is turned back on (procedure 105), and the read operation is completed. In the above description, the data line short circuit switch SWDS is turned on in step 101,
After generating a signal potential of logic 1 on one of the data lines DL and DB and logic 0 on the other, the switch SWDS is turned on, and D
The reference potential may be generated by short-circuiting L and DB. According to this embodiment, the reference potential can be generated using the dummy cell having the same structure and size as the memory cell. At this time, since the memory cell and the dummy cell have the same structure and size, it is easy to realize a dummy cell having substantially the same element characteristics as those of the memory cell and a small characteristic variation. It is possible to generate and perform a read operation with a high SN ratio.

【0032】次に、上記基本概念を適用した、より具体
的なメモリ構成に関する実施例について述べる。 (実施例2)図3は、本発明の概念に基づくメモリのブ
ロック構成を示した一実施例である。図において、MC
ARYaは、メモリセル、ワード線、ダミーワード線、
データ線、プリチャージ回路、データ線短絡スイッチ等
を含むメモリセルアレイである。SAGaはセンス回路
群である。メモリコントローラMCTLaは、外部から
の制御信号を受けてメモリ各部への制御信号CTLGa
を発生し、また内部アドレスを行アドレスバッファXA
Baおよび列アドレスバッファYABaに供給する。
Next, an embodiment of a more specific memory configuration to which the above basic concept is applied will be described. (Embodiment 2) FIG. 3 is an embodiment showing a block configuration of a memory based on the concept of the present invention. In the figure, MC
ARYa is a memory cell, word line, dummy word line,
A memory cell array including a data line, a precharge circuit, a data line short-circuit switch, and the like. SAGa is a sense circuit group. The memory controller MCTLa receives a control signal from the outside and sends a control signal CTLGa to each part of the memory.
Is generated and the internal address is set to the row address buffer XA.
It is supplied to Ba and the column address buffer YABa.

【0033】XABaは行アドレスバッファであり、M
CTLaから受け取った行アドレスをラッチする。XD
ECaは行デコーダであり、XABaにラッチされた行
アドレスを元に、ワード線を選択する。XDRVaはワ
ード線ドライバであり、選択ワード線を駆動する。YA
Baは列アドレスバッファであり、MCTLaから受け
取った列アドレスをラッチする。YDECaは列デコー
ダであり、YABaにラッチされた列アドレスを元に、
データ線を選択する。YSWGaは列選択スイッチ群で
あり、選択されたデータ線と外部との接続・分離を行
う。IDBaは入力データバッファであり、外部からの
入力データを受ける。ODBaは出力データバッファで
あり、読み出した信号を増幅するメインアンプ、出力段
を含む。
XABa is a row address buffer, and M
Latch the row address received from CTLa. XD
ECa is a row decoder and selects a word line based on the row address latched by XABa. XDRVa is a word line driver and drives a selected word line. YA
Ba is a column address buffer, which latches the column address received from MCTLa. YDECa is a column decoder, and based on the column address latched by YABa,
Select the data line. YSWGa is a column selection switch group, which connects and disconnects the selected data line and the outside. IDBa is an input data buffer and receives input data from the outside. ODBa is an output data buffer, and includes a main amplifier that amplifies a read signal and an output stage.

【0034】次に図3に示した制御信号について説明す
る。アドレス取り込み信号/CS1,/CS2は、アド
レス信号Adrsを取り込むタイミングを制御する。書
き込み制御信号/WEは、読み出し・書き込み動作モー
ドの切り替えおよびデータ入出力ピンDIOからの入力
信号取り込みのタイミングを制御する。出力制御信号/
OEは、読み出した信号のDIOへの出力のタイミング
を制御する。パワーダウン制御信号/PWDは、電源オ
ン・オフに対処し、情報破壊を起こさないよう各部電位
を設定する動作モードを実行させる。
Next, the control signal shown in FIG. 3 will be described. The address fetch signals / CS1 and / CS2 control the timing of fetching the address signal Adrs. The write control signal / WE controls the timing of switching the read / write operation mode and fetching the input signal from the data input / output pin DIO. Output control signal /
The OE controls the timing of outputting the read signal to the DIO. The power-down control signal / PWD deals with power-on / off and executes an operation mode in which the potential of each part is set so as not to cause information destruction.

【0035】図4は、図3のメモリセルアレイMCAR
Yaの部分を、センス回路群SAGa、列選択スイッチ
群YSWGaの部分を含めて、より具体的に示した例で
ある。図において、ワード線WLa1とデータ線DLa
1の交差する位置に、例えば図2と同様の構成を持つメ
モリセルMCa11が接続される。また、ワード線WL
a1とデータ線DLa2の交差する位置には、メモリセ
ルMCa12が接続される。ワード線WLa2とデータ
線DBa1の交差する位置には、メモリセルMCa21
が接続され、ワード線WLa2とデータ線DBa2の交
差する位置には、メモリセルMCa22が接続される。
以下同様に、ワード線WLap(p=1,2,3,…,
m)とデータ線DLaqまたはDBaq(q=1,2,
…)の交差する位置に、メモリセルMCapqが接続さ
れる。データ線DLaqとDBaqは対をなし、両者の
電位差を検出して信号を読み出す。以下、データ線対を
DLaq−DBaqのように表記する。また、ダミーワ
ード線DWLDaとデータ線DLaqの交差する位置に
は、ダミーセルDMCDaqが接続され、ダミーワード
線DWLBaとデータ線DBaqの交差する位置には、
ダミーセルDMCBaqが接続される。図に示すよう
に、隣接するメモリセルとデータ線との節点を共通にす
ると、コンタクト孔数を削減でき、高密度のセルレイア
ウトが可能になる。各メモリセルキャパシタおよびダミ
ーセルキャパシタのプレート電極は、プレート電位発生
手段(図中省略)に共通接続される。このプレート電位
VPLは、Highに対応する電位VDDと、Lowに
対応する電位VSSの中間にある定電位である。センス
アンプSAaqは、CMOSフリップフロップを用いて
おり、センスアンプ制御線SPa,SNaにより制御さ
れ、データ線対DLaq−DBaqに発生した信号を感
知し増幅する。データ線短絡スイッチTDSaqは、デ
ータ線短絡制御線DLSaにより制御され、データ線対
DLaq−DBaqの短絡・開放を行う。プリチャージ
回路TPNaqは、プリチャージ制御線PCNaにより
制御され、非選択時において、プリチャージ電位供給線
PCVPLaの電位VPLをデータ線対DLaq−DB
aqに供給する。プリチャージ回路TRDaqは、プリ
チャージ制御線PCDaにより制御され、読み出し動作
時において、プリチャージ電位供給線PCVSSaの電
位VSSをデータ線DLaqに供給する。また、プリチ
ャージ回路TRBaqは、プリチャージ制御線PCBa
により制御され、読み出し動作時において、電位VSS
をデータ線DBaqに供給する。列選択スイッチYSW
aqは、列選択線YSaqにより制御され、データ線対
DLaq−DBaqと入出力線I/Oaとの接続・分離
を行う。
FIG. 4 shows the memory cell array MCAR of FIG.
This is a more specific example of the Ya portion including the sense circuit group SAGa and the column selection switch group YSWGa. In the figure, the word line WLa1 and the data line DLa
For example, a memory cell MCa11 having a configuration similar to that of FIG. Also, the word line WL
The memory cell MCa12 is connected to the intersection of a1 and the data line DLa2. A memory cell MCa21 is provided at a position where the word line WLa2 and the data line DBa1 intersect.
, And the memory cell MCa22 is connected to the intersection of the word line WLa2 and the data line DBa2.
Similarly, the word lines WLap (p = 1, 2, 3, ...
m) and the data line DLaq or DBaq (q = 1, 2,
.) Are connected to the memory cells MCapq. The data lines DLaq and DBaq form a pair, and the potential difference between them is detected to read out the signal. Hereinafter, the data line pair is expressed as DLaq-DBaq. A dummy cell DMCDaq is connected to a position where the dummy word line DWLDa and the data line DLaq intersect, and a dummy cell DMCDaq is connected to the position where the dummy word line DWLBa and the data line DBaq intersect.
Dummy cell DMCBaq is connected. As shown in the figure, if the nodes of adjacent memory cells and data lines are made common, the number of contact holes can be reduced and a high-density cell layout can be achieved. The plate electrodes of the memory cell capacitors and the dummy cell capacitors are commonly connected to a plate potential generating means (not shown). The plate potential VPL is a constant potential intermediate between the potential VDD corresponding to High and the potential VSS corresponding to Low. The sense amplifier SAaq uses a CMOS flip-flop, is controlled by the sense amplifier control lines SPa and SNa, and senses and amplifies a signal generated on the data line pair DLaq-DBaq. The data line short-circuit switch TDSaq is controlled by the data line short-circuit control line DLSa and short-circuits / opens the data line pair DLaq-DBaq. The precharge circuit TPNaq is controlled by the precharge control line PCNa, and when it is not selected, the potential VPL of the precharge potential supply line PCVPLa is set to the data line pair DLaq-DB.
supply to aq. The precharge circuit TRDaq is controlled by the precharge control line PCDa and supplies the potential VSS of the precharge potential supply line PCVSSa to the data line DLaq during the read operation. In addition, the precharge circuit TRBaq has a precharge control line PCBa.
And the potential VSS during the read operation.
Is supplied to the data line DBaq. Column selection switch YSW
The aq is controlled by the column selection line YSaq, and connects / disconnects the data line pair DLaq-DBaq and the input / output line I / Oa.

【0036】次に、図2に戻って、メモリセルの非選択
時における状態および情報保持の方法を説明する。待機
時においてメモリセルの分極情報を保持するためには、
逆バイアスされたダイオードDS1の接合リーク電流が
リーク抵抗RF1およびセルトランジスタTR1のオフ
抵抗Roffを通して供給されている状態、すなわち定
常状態において、節点SN1の電位がほぼVPLであ
り、この時の節点SN1とプレート電極PL1の電位差
によって、強誘電体キャパシタCF1の分極反転による
情報破壊が起こらなければよい。この状態を維持できる
ような特性を持つ素子を用いてメモリセルを形成する。
ここで、待機時におけるデータ線DLの電位をVPLと
すると、定常状態における節点SN1の電位は、リーク
抵抗RF1とオフ抵抗Roffの並列合成抵抗と、ダイ
オードDS1の抵抗との比で決定される。通常、ダイオ
ードDS1の逆バイアス抵抗は上記の並列合成抵抗に比
べ十分高くすることが可能である。また、その状態でト
ランジスタTR1が導通しても強誘電体キャパシタCF
1に電圧がかからないので、ワード線の雑音にも強くな
る。よって、待機時データ線電位をVPLとすることに
より、情報保持が容易になる。動作時においてデータ線
DLが駆動される場合、オフ抵抗Roffがリーク抵抗
RF1に比べ十分高ければ、あるいはデータ線DLから
オフ抵抗Roffを通して行われる強誘電体キャパシタ
CF1への充電の時定数が動作時間に比べ十分大きく、
動作中に強誘電体キャパシタCF1にほとんど電圧がか
からなければ、情報が破壊されることはない。さらに、
リーク抵抗RF1が、セルトランジスタTR1のオン抵
抗Ronに比べ十分高ければ、選択時において強誘電体
キャパシタCF1に十分な大きさの電圧がかかる。以上
に述べた関係を満たす素子特性を得ることにより、安定
に情報が保持される。
Next, returning to FIG. 2, a state of the memory cell when not selected and a method of holding information will be described. In order to retain the polarization information of the memory cell during standby,
In the state where the junction leak current of the reverse-biased diode DS1 is supplied through the leak resistance RF1 and the off resistance Roff of the cell transistor TR1, that is, in the steady state, the potential of the node SN1 is almost VPL. It is only necessary that the potential difference of the plate electrode PL1 does not cause information destruction due to polarization reversal of the ferroelectric capacitor CF1. A memory cell is formed using an element having a characteristic capable of maintaining this state.
Here, when the potential of the data line DL in the standby state is VPL, the potential of the node SN1 in the steady state is determined by the ratio of the parallel combined resistance of the leak resistance RF1 and the off resistance Roff to the resistance of the diode DS1. Generally, the reverse bias resistance of the diode DS1 can be made sufficiently higher than the parallel combined resistance described above. Further, even if the transistor TR1 becomes conductive in that state, the ferroelectric capacitor CF
Since no voltage is applied to 1, the noise on the word line becomes strong. Therefore, by holding the standby data line potential at VPL, it becomes easy to retain information. When the data line DL is driven during operation, if the off resistance Roff is sufficiently higher than the leak resistance RF1, or the time constant of charging the ferroelectric capacitor CF1 from the data line DL through the off resistance Roff is the operation time. Big enough compared to
Information is not destroyed if almost no voltage is applied to the ferroelectric capacitor CF1 during operation. further,
If the leak resistance RF1 is sufficiently higher than the on resistance Ron of the cell transistor TR1, a sufficiently large voltage is applied to the ferroelectric capacitor CF1 during selection. Information can be stably held by obtaining the element characteristics that satisfy the above-described relationships.

【0037】図4の回路の読み出し動作の一例を、図5
を用いて説明する。図5は、メモリセルMCa11を選
択した場合の読み出し動作波形を表す。初めに、待機時
の状態について説明する。各ワード線およびダミーワー
ド線の電位はVSSである。また、NMOS側センスア
ンプ制御線SNaの電位はVDD、PMOS側センスア
ンプ制御線SPaの電位はVSSであり、各センスアン
プは非活性状態である。さらにまた、データ線短絡制御
線DLSaの電位はVDDであり、各データ線対は短絡
されている。さらにまた、プリチャージ制御線PCD
a,PCBaの電位はVSS、PCNaの電位はVDD
であり、各データ線対には電位VPLが供給される。さ
らにまた、各列選択線YSa1,YSa2,…の電位は
VSSであり、列選択スイッチYSWa1,YSWa
2,…は非導通状態にあって、入出力線I/Oaと各デ
ータ線は分離されている。さらにまた、データ線対DL
a1−DBa1に接続されたダミーセルDMCDa1,
DMCBa1の一方には論理1、他方には論理0が予め
書き込まれている。他のデータ線対DLa2−DBa
2,…についても同様である。
An example of the read operation of the circuit of FIG. 4 is shown in FIG.
Will be explained. FIG. 5 shows a read operation waveform when the memory cell MCa11 is selected. First, the standby state will be described. The potential of each word line and dummy word line is VSS. The potential of the NMOS side sense amplifier control line SNa is VDD, the potential of the PMOS side sense amplifier control line SPa is VSS, and each sense amplifier is inactive. Furthermore, the potential of the data line short circuit control line DLSa is VDD, and each data line pair is short-circuited. Furthermore, the precharge control line PCD
The potential of a and PCBa is VSS, and the potential of PCNa is VDD.
Therefore, the potential VPL is supplied to each data line pair. Furthermore, the potential of each column selection line YSa1, YSa2, ... Is VSS, and the column selection switches YSWa1, YSWa.
2, ... Are in a non-conductive state, and the input / output line I / Oa and each data line are separated. Furthermore, the data line pair DL
a1-DBa1 connected to the dummy cell DMCDa1,
A logic 1 is written in advance on one side of the DMCBa1 and a logic 0 is written on the other side. Another data line pair DLa2-DBa
The same applies to 2, ...

【0038】次に読み出し動作について説明する。ここ
ではデータ線DLa1,DBa1に着目して説明する
が、他のデータ線の動作も以下と同様である。アドレス
取り込み信号/CS1が立ち下がると、これに同期して
行アドレスを取り込むと共に、読み出し動作を開始す
る。初めに、ダミーセルDMCDa1,DMCBa1に
より、データ線対DLa1−DBa1に参照電位を発生
させる。まず時刻tra1において、プリチャージ制御
線PCNaの電位をVSSに、PCDa,PCBaの電
位をVDDにして、データ線DLa1,DBa1の電位
をVSSにプリチャージする。次に時刻tra2におい
て、プリチャージ制御線PCDa,PCBaの電位をV
SSにして、全プリチャージ回路を非活性化し、データ
線DLa1,DBa1をフローティング状態にする。次
に時刻tra3において、ダミーワード線DWLDa,
DWLBaの電位をVCHにして、ダミーセルDMCD
a1,DMCBa1のセルトランジスタを導通させる。
但し、電位VCHは電位VDDに比べ少なくともセルト
ランジスタのしきい値電圧程度高い電位であり、トラン
ジスタのゲート電極にVCHを印加することにより、ソ
ース・ドレイン端子間で電位VDD程度の信号電位を十
分伝達することができるものである。さてこの時、ダミ
ーセルDMCDa1,DMCBa1のキャパシタには、
ほぼVPL−VSSの電圧がかかる。するとダミーセル
キャパシタの一方の分極は反転するため、これに伴い、
分極反転した方のダミーセルキャパシタに電荷ΔQrが
流入する。ΔQrは、十分な分極反転が起こった時、図
25に示した、残留分極を補償する電荷の差Qr1−
(−Qr0)に等しい。これを用いて、データ線DLa
1,DBa1に発生される参照電位VDBRは、以下の
式で表される。
Next, the read operation will be described. Here, description will be made focusing on the data lines DLa1 and DBa1, but the operation of the other data lines is also the same as the following. When the address capture signal / CS1 falls, the row address is captured in synchronization with this and the read operation is started. First, the dummy cells DMCDa1 and DMCBa1 generate a reference potential on the data line pair DLa1-DBa1. First, at time tra1, the potential of the precharge control line PCNa is set to VSS, the potentials of PCDa and PCBa are set to VDD, and the potentials of the data lines DLa1 and DBa1 are precharged to VSS. Next, at time tra2, the potentials of the precharge control lines PCDa and PCBa are set to V
By setting to SS, all precharge circuits are inactivated, and the data lines DLa1 and DBa1 are brought into a floating state. Next, at time tra3, the dummy word lines DWLDa,
The potential of DWLBa is set to VCH and the dummy cell DMCD
The cell transistors a1 and DMCBa1 are turned on.
However, the potential VCH is higher than the potential VDD by at least the threshold voltage of the cell transistor, and by applying VCH to the gate electrode of the transistor, a signal potential of the potential VDD is sufficiently transmitted between the source and drain terminals. Is what you can do. At this time, the capacitors of the dummy cells DMCDa1 and DMCBa1 are
A voltage of approximately VPL-VSS is applied. Then, one polarization of the dummy cell capacitor is reversed, and accordingly,
The charge ΔQr flows into the dummy cell capacitor whose polarization is inverted. ΔQr is the charge difference Qr1- shown in FIG. 25 for compensating for remanent polarization when sufficient polarization inversion occurs.
Equal to (-Qr0). By using this, the data line DLa
1, reference potential VDBR generated in DBa1 is expressed by the following equation.

【0039】[0039]

【数1】 [Equation 1]

【0040】ここで、CDLはデータ線DLa1の寄生
容量を表し、CF1NはダミーセルDMCDa1の有す
る強誘電体キャパシタの非反転時容量を表す。また、デ
ータ線DBa1の寄生容量はDLa1のそれに等しく、
ダミーセルDMCBa1のキャパシタの電圧電荷特性は
DMCDa1のそれに等しいとする。次に、選択したメ
モリセルMCa11により、データ線DLa1に信号電
位を発生する。時刻tra4において、データ線短絡制
御線DLSaの電位をVSSにして、データ線DLa1
とDBa1を分離する。次に時刻tra5において、ダ
ミーワード線DWLDaの電位をVSSにして、ダミー
セルDMCDa1のセルトランジスタをカットオフする
と共に、プリチャージ制御線PCDaの電位をVDDに
して、データ線DLa1の電位をVSSにプリチャージ
する。次に時刻tra6において、プリチャージ制御線
PCDaの電位をVSSにして、データ線DLa1をフ
ローティング状態にする。次に時刻tra7において、
ワード線WLa1の電位をVCHにして、メモリセルM
Ca11のセルトランジスタを導通させる。ここで、メ
モリセルMCa11の有する強誘電体キャパシタの分極
が反転しない場合、データ線DLa1に発生される信号
電位VDL0は、以下の式で表される。
Here, CDL represents the parasitic capacitance of the data line DLa1, and CF1N represents the non-inversion capacitance of the ferroelectric capacitor of the dummy cell DMCDa1. Further, the parasitic capacitance of the data line DBa1 is equal to that of DLa1,
The voltage-charge characteristic of the capacitor of the dummy cell DMCBa1 is equal to that of DMCDa1. Next, the selected memory cell MCa11 generates a signal potential on the data line DLa1. At time tra4, the potential of the data line short circuit control line DLSa is set to VSS, and the data line DLa1
And DBa1 are separated. Next, at time tra5, the potential of the dummy word line DWLDa is set to VSS, the cell transistor of the dummy cell DMCDa1 is cut off, the potential of the precharge control line PCDa is set to VDD, and the potential of the data line DLa1 is precharged to VSS. To do. Next, at time tra6, the potential of the precharge control line PCDa is set to VSS and the data line DLa1 is brought into a floating state. Next, at time tra7,
The potential of the word line WLa1 is set to VCH and the memory cell M
The cell transistor of Ca11 is turned on. Here, when the polarization of the ferroelectric capacitor of the memory cell MCa11 is not inverted, the signal potential VDL0 generated on the data line DLa1 is expressed by the following equation.

【0041】[0041]

【数2】 [Equation 2]

【0042】但し、メモリセルMCa11のキャパシタ
の電圧電荷特性もまた、ダミーセルキャパシタのそれに
等しいとする。一方、分極が反転した場合、データ線D
La1に発生される信号電位VDL1は、以下の式で表
される。
However, the voltage-charge characteristic of the capacitor of the memory cell MCa11 is also equal to that of the dummy cell capacitor. On the other hand, when the polarization is reversed, the data line D
The signal potential VDL1 generated in La1 is expressed by the following equation.

【0043】[0043]

【数3】 [Equation 3]

【0044】上記数1,数2,数3により、参照電位V
DBRは信号電位VDL1,VDL0の中間となること
がわかる。信号電位VDL1が発生した状態をDLa1
(1)、信号電位VDL0が発生した状態をDLa1
(0)と表記して、図5の波形の中に示す。信号量、即
ち信号電位VDL1と参照電位VDBRの差および参照
電位VDBRと信号電位VDL0の電位差は等しく、そ
の値ΔVRは、以下の式で表される。
From the above Equations 1, 2 and 3, the reference potential V
It can be seen that DBR is in the middle of the signal potentials VDL1 and VDL0. The state in which the signal potential VDL1 is generated is DLa1
(1) The state in which the signal potential VDL0 is generated is DLa1
Notated as (0) and shown in the waveform of FIG. The signal amount, that is, the difference between the signal potential VDL1 and the reference potential VDBR and the difference between the reference potential VDBR and the signal potential VDL0 are equal, and the value ΔVR is represented by the following formula.

【0045】[0045]

【数4】 [Equation 4]

【0046】この値がセンスアンプSAa1により正し
く検出できる大きさであれば、読み出しが可能である。
時刻tra8においてセンスアンプ制御線SNa,SP
aの電位を反転させてセンスアンプSAa1を活性化
し、データ線DLa1,DBa1の電位差を増幅する。
ここで、ダミーセルDMCDa1は、時刻tra5にお
いてデータ線DLa1と電気的に分離されているため、
センスアンプSAa1両端の負荷容量はほぼ等しく、一
方はデータ線DLa1とメモリセルMCa11の容量の
和、もう一方はデータ線DBa1とダミーセルDMCB
a1の容量の和になる。これにより、負荷容量のバラン
スがよく、増幅動作が安定に行われる。増幅により、メ
モリセルMCa11には、読み出された情報が自動的に
再書き込みされる。また、ダミーセルDMCBa1に
は、メモリセルMCa11と逆の情報が書き込まれる。
信号がほぼ確定すると、時刻tra9においてダミーワ
ード線DWLDaの電位を再びVCHにする。すると、
ダミーセルDMCDa1には、メモリセルMCa11と
同じ情報が書き込まれる。よってダミーセルDMCDa
1,DMCBa1には互いに逆の情報が書き込まれるこ
とになり、読み出し動作終了後にダミーセルのリセット
動作を付加することなく、次回の読み出し動作において
再び参照電位を発生できる状態になる。
If this value is of a size that can be correctly detected by the sense amplifier SAa1, then reading is possible.
At time tra8, sense amplifier control lines SNa and SP
The potential of a is inverted to activate the sense amplifier SAa1, and the potential difference between the data lines DLa1 and DBa1 is amplified.
Here, since the dummy cell DMCDa1 is electrically separated from the data line DLa1 at time tra5,
The load capacitances at both ends of the sense amplifier SAa1 are substantially equal, one is the sum of the capacitances of the data line DLa1 and the memory cell MCa11, and the other is the data line DBa1 and the dummy cell DMCB.
It is the sum of the capacities of a1. As a result, the load capacitance is well balanced and the amplification operation is performed stably. By the amplification, the read information is automatically rewritten in the memory cell MCa11. Further, information opposite to that of the memory cell MCa11 is written in the dummy cell DMCBa1.
When the signal is almost fixed, the potential of the dummy word line DWLDa is set to VCH again at time tra9. Then,
The same information as that of the memory cell MCa11 is written in the dummy cell DMCDa1. Therefore, the dummy cell DMCDa
1, DMCBa1 are written with information opposite to each other, and the reference potential can be generated again in the next read operation without adding the reset operation of the dummy cell after the read operation is completed.

【0047】外部への情報の出力は、アドレス取り込み
信号/CS2の立ち下がりに同期して列アドレスを取り
込むと共に、時刻tra10において列選択線YSa1
の電位をVDDにして、列選択スイッチYSWa1を導
通させ、入出力線I/Oaに信号を出力することにより
行われる。ここで、異なる列アドレスを入力して列選択
スイッチを切り替える等の操作により、複数の情報を連
続的に読み出すこともできる。また、例えば出力制御信
号/OEにより情報出力を停止し、書き込み制御信号/
WEにより動作を書き込みモードに切り替え、次いで入
出力線I/Oaから書き込み信号を入力する等の手順に
より、情報をメモリセルMCa11に書き込むこともで
きる。アドレス取り込み信号/CS2の立ち上がりに同
期してアドレスの取り込みを停止し、時刻tra11に
おいて列選択スイッチYSWa1を遮断する。
Information is output to the outside by taking in the column address in synchronization with the fall of the address taking-in signal / CS2, and at the time tra10, the column selecting line YSa1.
Is set to VDD, the column selection switch YSWa1 is turned on, and a signal is output to the input / output line I / Oa. Here, a plurality of pieces of information can be continuously read by an operation such as inputting different column addresses and switching the column selection switch. Further, for example, the information output is stopped by the output control signal / OE, and the write control signal /
Information can also be written in the memory cell MCa11 by a procedure such as switching the operation to the write mode by WE and then inputting a write signal from the input / output line I / Oa. The address fetching is stopped in synchronization with the rising edge of the address fetching signal / CS2, and the column selection switch YSWa1 is cut off at time tra11.

【0048】アドレス取り込み信号/CS1の立ち上が
りに同期して、メモリを待機状態に戻す動作に移る。ま
ず時刻tra12において、センスアンプ制御線SN
a,SPaの電位を反転させて、センスアンプSAaを
非活性化する。そしてデータ線短絡制御線DLSaの電
位をVDDにして、データ線対DLa1−DBa1を短
絡すると共に、プリチャージ制御線PCNaの電位をV
DDにすることにより、データ線対DLa1−DBa1
の電位をVPLに戻す。これにより、メモリセルMCa
11およびダミーセルDMCDa1,DMCBa1の有
する強誘電体キャパシタの両端の電圧はほぼ0Vにな
る。よって、残留分極を補償する電荷以外の電荷を放電
し、次回の読み出し動作時においてデータ線に発生させ
る信号電位および参照電位を安定化することができる。
最後に時刻tra13において、ワード線WLa1およ
びダミーワード線DWLDa,DWLBaの電位をVS
Sにして、読み出し動作を終了する。なお、例えば読み
出し時のデータ線プリチャージ電位をVDDにする等、
電位関係の適宜変更を行ってもよい。
The operation of returning the memory to the standby state is started in synchronization with the rising edge of the address fetch signal / CS1. First, at time tra12, the sense amplifier control line SN
The potentials of a and SPa are inverted to deactivate the sense amplifier SAa. Then, the potential of the data line short-circuit control line DLSa is set to VDD, the data line pair DLa1-DBa1 is short-circuited, and the potential of the precharge control line PCNa is set to V.
By setting to DD, the data line pair DLa1-DBa1
The potential of is returned to VPL. As a result, the memory cell MCa
The voltage across the ferroelectric capacitors of 11 and the dummy cells DMCDa1 and DMCBa1 is almost 0V. Therefore, it is possible to discharge charges other than the charge that compensates the residual polarization and stabilize the signal potential and the reference potential generated in the data line in the next read operation.
Finally, at time tra13, the potentials of the word line WLa1 and the dummy word lines DWLDa and DWLBa are set to VS.
The read operation is completed after setting S. Note that, for example, the data line precharge potential at the time of reading is set to VDD,
The potential relationship may be changed as appropriate.

【0049】ここで、例えば図6(a)のようにデータ
線短絡スイッチを構成し、また図6(b)のように、ダ
ミーワード線DWLBaの電位を、ダミーワード線DW
LDaと共に一旦VSSにしてから、ワード線WLa1
と共に再びVCHとするよう動作させると、データ線が
フローティング状態にある間に、ワード線,ダミーワー
ド線およびデータ線短絡制御線の電位変動に伴いデータ
線に生じる、容量カップリング雑音を低減することがで
きる。これについて詳述する。フローティング状態のデ
ータ線と交差するワード線,データ線短絡制御線等の駆
動線の電位が変動すると、駆動線とデータ線の間の寄生
容量を介して、データ線電位が変動する。よって、フロ
ーティング状態になった直後と、増幅を開始する直前に
おいて、電位が異なる駆動線は、増幅直前のデータ線電
位に影響を与える。メモリセルが接続された交差点にお
けるワード線とデータ線の間の寄生容量、メモリセルが
接続されない交差点におけるワード線とデータ線の間の
寄生容量、データ線短絡制御線とデータ線の交差点にお
ける寄生容量は一般に異なるため、それぞれが与えるデ
ータ線電位変動量もそれぞれ異なる。これらの駆動線電
位上昇に伴うデータ線電位の変動量を、それぞれΔVC
N1,ΔVCN2,ΔVCN3とおく。図5の読み出し
動作において、データ線DLa1がフローティング状態
にある時刻tra6〜tra8の間に、ワード線WLa
1の電位が上昇する。よって、この期間におけるデータ
線DLa1の電位変動量ΔVCNDL1は、以下の式で
表される。 ΔVCNDL1=ΔVCN1・・・(数5) 一方、データ線DBa1がフローティング状態にある時
刻tra2〜tra8の間に、ワード線WLa1,ダミ
ーワード線DWLBaの電位が上昇し、データ線短絡制
御線DLSaの電位が下降する。ダミーワード線DWL
Da,プリチャージ制御線PCDaの電位は、上昇した
後に下降して元に戻るので、これによるデータ線電位変
動は相殺されるものとする。これらから、この期間のデ
ータ線DBa1の電位変動量ΔVCNDB1は、以下の
式で表される。 ΔVCNDB1=ΔVCN1+ΔVCN2−ΔVCN3 ・・・(数6) よって、数5の右辺と数6の右辺との差ΔVCNDD1
は以下のようになる。 ΔVCNDD1=ΔVCN2−ΔVCN3 ・・・(数7) センスアンプSAa1は、データ線対DLa1−DBa
1の電位差を増幅するため、上記のΔVCNDD1が、
読み出し信号に対する雑音として影響を与える。
Here, for example, a data line short circuit switch is constructed as shown in FIG. 6A, and the potential of the dummy word line DWLBa is set to the dummy word line DW as shown in FIG. 6B.
Once the voltage is set to VSS together with LDa, the word line WLa1
When the data line is in the floating state, the capacitive coupling noise generated in the data line due to the potential variation of the word line, the dummy word line and the data line short-circuit control line is reduced when the data line is operated again. You can This will be described in detail. When the potentials of the drive lines such as the word lines and the data line short-circuit control lines that intersect the floating data lines change, the data line potentials change via the parasitic capacitance between the drive lines and the data lines. Therefore, the drive lines having different potentials immediately after the floating state and immediately before the start of amplification affect the data line potential immediately before amplification. Parasitic capacitance between word line and data line at intersection where memory cells are connected, parasitic capacitance between word line and data line at intersection where memory cells are not connected, parasitic capacitance at intersection of data line short-circuit control line and data line Are generally different, so that the data line potential fluctuation amount provided by each is also different. The fluctuation amount of the data line potential due to the rise of the drive line potential is calculated by ΔVC.
Let N1, ΔVCN2, and ΔVCN3. In the read operation of FIG. 5, the word line WLa is provided between the times tra6 and tra8 when the data line DLa1 is in the floating state.
The potential of 1 rises. Therefore, the potential variation amount ΔVCNDL1 of the data line DLa1 in this period is represented by the following equation. ΔVCNDL1 = ΔVCN1 ... Goes down. Dummy word line DWL
Since the potentials of Da and the precharge control line PCDa rise and then fall back to the original levels, the data line potential fluctuations caused thereby are offset. From these, the potential variation amount ΔVCNDB1 of the data line DBa1 in this period is expressed by the following equation. ΔVCNDB1 = ΔVCN1 + ΔVCN2-ΔVCN3 (Equation 6) Therefore, the difference ΔVCNDD1 between the right side of Equation 5 and the right side of Equation 6
Is as follows. ΔVCNDD1 = ΔVCN2-ΔVCN3 (Equation 7) The sense amplifier SAa1 has a data line pair DLa1-DBa.
In order to amplify the potential difference of 1, the above ΔVCNDD1 is
It affects the read signal as noise.

【0050】数7に含まれる雑音ΔVCN3を相殺する
方法として、図6(a)に示すように、データ線短絡ス
イッチをCMOSスイッチ構成とする方法が効果的であ
る。図において、データ線短絡スイッチTDSa1に並
列に、データ線短絡スイッチ/TDSa1を設ける。デ
ータ線短絡スイッチ/TDSa1にはTDSa1と逆極
性のトランジスタを用いる。同様に、データ線短絡スイ
ッチTDSa2に並列に、データ線短絡スイッチ/TD
Sa2を設ける。以下のデータ線短絡スイッチについて
も、同様の構成とする。データ線短絡スイッチ/TDS
a1,/TDSa2,…は、データ線短絡制御線/DL
Saにより制御される。データ線短絡制御線/DLSa
の電位は、図6(b)に示すように、データ線短絡制御
線DLSaの電位と相補の関係にある。従って、データ
線短絡制御線DLSaの電位変動に伴い、データ線に発
生する雑音ΔVCN3は、同時に逆方向に電位変動する
データ線短絡制御線/DLSaにより打ち消される。こ
こで、データ線短絡制御線DLSa,/DLSaによる
雑音の絶対値がほぼ同等になるように、データ線短絡ス
イッチTDSa1,TDSa2,…,/TDSa1,/
TDSa2,…の素子構造やサイズを決定すれば、雑音
ΔVCN3が効果的に相殺される。
As a method of canceling the noise ΔVCN3 included in the equation 7, a method of forming the data line short-circuit switch with a CMOS switch is effective as shown in FIG. 6 (a). In the figure, a data line short circuit switch TDSa1 is provided in parallel with the data line short circuit switch TDSa1. A transistor having a polarity opposite to that of TDSa1 is used for the data line short circuit switch / TDSa1. Similarly, in parallel with the data line short circuit switch TDSa2, the data line short circuit switch / TD
Sa2 is provided. The following data line short-circuit switch has the same configuration. Data line short-circuit switch / TDS
a1, / TDSa2, ... are data line short-circuit control lines / DL
It is controlled by Sa. Data line short-circuit control line / DLSa
As shown in FIG. 6 (b), the potential of is complementary to the potential of the data line short circuit control line DLSa. Therefore, the noise ΔVCN3 generated in the data line due to the potential fluctuation of the data line short circuit control line DLSa is canceled by the data line short circuit control line / DLSa whose potential also fluctuates in the opposite direction at the same time. Here, the data line short-circuiting switches TDSa1, TDSa2, ..., / TDSa1, / so that the absolute values of the noises due to the data line short-circuit control lines DLSa, / DLSa are almost equal.
The noise ΔVCN3 is effectively canceled by determining the element structure and size of TDSa2, ....

【0051】また、数7に含まれる雑音ΔVCN2を相
殺する方法として、図6(b)に示すように、ダミーワ
ード線DWLBaの電位を、ダミーワード線DWLDa
と共にVSSにし、ワード線WLa1と共に再びVCH
にするよう動作させる方法が効果的である。但し、他の
動作については、図5と同様である。これにより、デー
タ線DLa1がフローティング状態にある時刻tra6
〜tra8の間に、ワード線WLa1,ダミーワード線
DWLBaの電位が上昇する。よって、この期間におけ
るデータ線DLa1の電位変動量ΔVCNDL2は、以
下の式で表される。 ΔVCNDL2=ΔVCN1+ΔVCN2 ・・・(数8) 一方、データ線DBa1がフローティング状態にある時
刻tra2〜tra8の間に、ワード線WLa1の電位
が上昇する。また、ダミーワード線DWLBaの電位は
上昇・下降・上昇するので、電位変動の影響は、電位が
一回上昇したのと同じとみなせる。よって、図6(a)
の構成を用いてΔVCN3が相殺されたとすると、この
期間のデータ線DBa1の電位変動量ΔVCNDB2
は、以下の式で表される。 ΔVCNDB2=ΔVCN1+ΔVCN2 ・・・(数9) よって、数8の右辺と数9の右辺との差ΔVCNDD2
は以下のようになる。 ΔVCNDD2=0・・・(数10) これより、ワード線,ダミーワード線およびデータ線短
絡制御線との容量カップリングによりデータ線対に生じ
る雑音の差動成分は0となる。よって、読み出し動作に
対するカップリング雑音の影響を除去することができ
る。
Further, as a method of canceling the noise ΔVCN2 contained in the equation 7, as shown in FIG. 6B, the potential of the dummy word line DWLBa is set to the dummy word line DWLDa.
And VCH together with word line WLa1
It is effective to use the method described above. However, other operations are the same as those in FIG. Accordingly, the time tra6 when the data line DLa1 is in the floating state.
During the period from to tra8, the potentials of the word line WLa1 and the dummy word line DWLBa rise. Therefore, the potential variation amount ΔVCNDL2 of the data line DLa1 in this period is represented by the following equation. ΔVCNDL2 = ΔVCN1 + ΔVCN2 (Equation 8) On the other hand, the potential of the word line WLa1 rises during the time tra2 to tra8 when the data line DBa1 is in the floating state. Further, since the potential of the dummy word line DWLBa rises, falls, and rises, the influence of potential fluctuation can be regarded as the same as the one rise of the potential. Therefore, FIG.
Assuming that ΔVCN3 is canceled by using the configuration of FIG.
Is represented by the following formula. ΔVCNDB2 = ΔVCN1 + ΔVCN2 (Equation 9) Therefore, the difference ΔVCNDD2 between the right side of Equation 8 and the right side of Equation 9
Is as follows. ΔVCNDD2 = 0 (Equation 10) From this, the differential component of noise generated in the data line pair due to capacitive coupling with the word line, the dummy word line and the data line short-circuit control line becomes zero. Therefore, the influence of coupling noise on the read operation can be removed.

【0052】メモリセルアレイの断面構造として、例え
ば図7に示したものが適用できる。図を用いて、形成手
順を説明する。まず、半導体基板1上に、選択酸化技術
により素子分離用絶縁膜2を形成し、ゲート絶縁膜3、
ワード線4およびダミーワード線24、層間絶縁膜5、
ソース・ドレイン拡散領域6を順に形成し、セルトラン
ジスタを形成する。次に、情報蓄積ノードのコンタクト
プラグ7、データ線8、層間絶縁膜9を形成する。さら
に、表面を絶縁膜10により平坦化した後、情報蓄積ノ
ードのコンタクトプラグ11、キャパシタ下部電極1
2、強誘電体膜13を形成する。その上にキャパシタ上
部電極すなわちプレート電極14を形成する。以上によ
り形成されたメモリセルアレイの一部のセル、すなわち
ダミーワード線24に接続されたセルを、ダミーセルと
して使用する。材料としては、例えば半導体基板1には
p型シリコン、ソース・ドレイン拡散領域6にはn型シ
リコン、ワード線4およびダミーワード線24,コンタ
クトプラグ7,データ線8にはn型ポリシリコン、絶縁
膜2,3,5,9,10にはシリコン酸化物、コンタク
トプラグ11にはタングステン、プレート電極14には
アルミニウム、タングステンあるいは白金、下部電極1
2には白金あるいは酸化ルテニウム等の導電性酸化物、
強誘電体膜13にはPZT等を用いる。本発明によるメ
モリにおいては、プレート電位を全て共通の定電位とす
ることができるので、プレート電極をプレート線として
微細加工する等の工程は設けなくてもよい。
As the sectional structure of the memory cell array, for example, the one shown in FIG. 7 can be applied. The forming procedure will be described with reference to the drawings. First, the element isolation insulating film 2 is formed on the semiconductor substrate 1 by a selective oxidation technique, and the gate insulating film 3 is formed.
The word line 4 and the dummy word line 24, the interlayer insulating film 5,
Source / drain diffusion regions 6 are sequentially formed to form a cell transistor. Next, the contact plug 7 of the information storage node, the data line 8, and the interlayer insulating film 9 are formed. Further, after the surface is flattened by the insulating film 10, the contact plug 11 of the information storage node and the capacitor lower electrode 1 are formed.
2. Form the ferroelectric film 13. A capacitor upper electrode, that is, a plate electrode 14 is formed thereon. Some cells of the memory cell array formed as described above, that is, cells connected to the dummy word line 24 are used as dummy cells. As the material, for example, p-type silicon is used for the semiconductor substrate 1, n-type silicon is used for the source / drain diffusion regions 6, n-type polysilicon is used for the word line 4 and the dummy word line 24, the contact plug 7, and the data line 8, and insulation is used. Silicon oxide is used for the films 2, 3, 5, 9, and 10, tungsten is used for the contact plug 11, aluminum, tungsten, or platinum is used for the plate electrode 14, and the lower electrode 1 is used.
2 is a conductive oxide such as platinum or ruthenium oxide,
PZT or the like is used for the ferroelectric film 13. In the memory according to the present invention, since all plate potentials can be set to a common constant potential, it is not necessary to provide a step of finely processing plate electrodes as plate lines.

【0053】メモリセルアレイの平面レイアウトとし
て、例えば図8に示したものが適用できる。図におい
て、素子分離領域2に囲まれた拡散層6と、ゲート電極
を兼ねるワード線4またはダミーワード線24との重な
る位置にセルトランジスタがそれぞれ形成される。隣合
う2個のセルトランジスタのソース・ドレイン領域の一
方は共通接続され、データ線コンタクト孔16を介して
データ線8に接続される。他方のソース・ドレイン領域
は、それぞれ情報蓄積ノードコンタクト孔7を介してキ
ャパシタ下部電極12に接続される。この上に強誘電体
膜、上部電極等を形成して、メモリセルアレイを形成す
る。図のように、メモリセルとダミーセルを、共通のメ
モリセルアレイ領域上に連続的パターンとして配置する
ことにより、メモリセルとダミーセルの素子特性をほぼ
同等にし、特性ばらつきを小さくすることが容易にな
り、高精度の参照電位を発生させることができる。
As the plane layout of the memory cell array, for example, the one shown in FIG. 8 can be applied. In the figure, cell transistors are formed at positions where the diffusion layer 6 surrounded by the element isolation region 2 and the word line 4 or the dummy word line 24 also serving as a gate electrode overlap each other. One of the source / drain regions of two adjacent cell transistors is commonly connected and connected to the data line 8 through the data line contact hole 16. The other source / drain region is connected to the capacitor lower electrode 12 via the information storage node contact hole 7, respectively. A ferroelectric film, an upper electrode, etc. are formed on this to form a memory cell array. As shown in the figure, by arranging the memory cells and the dummy cells as a continuous pattern on the common memory cell array region, the element characteristics of the memory cells and the dummy cells are made substantially equal, and it is easy to reduce the characteristic variation. It is possible to generate a highly accurate reference potential.

【0054】本実施例によれば、先に述べた基本概念を
適用したメモリを構成できる。この際、メモリセルとダ
ミーセルを共通構造とし、連続的レイアウトパターン上
に形成することができるので、ダミーセルによる面積増
加はわずかである。またダミーセル設計やプロセス条件
設定が容易で、相対精度の高い素子特性が得られる。こ
れにより高精度の参照電位が得られ、高SN比の読み出
し動作が可能である。さらにまた、データ線電位差を増
幅することにより、ダミーセルへの再書き込みを行うこ
とができるので、ダミーセルのリセット動作を簡略化す
ることができる。さらにまた、プレート電位が共通の定
電位であるので、プレート電極の微細加工による工程数
増加や歩留まり低下が抑さえられ、高集積化に適したメ
モリを形成することができる。
According to this embodiment, it is possible to construct a memory to which the basic concept described above is applied. At this time, since the memory cell and the dummy cell can be formed in a continuous layout pattern having a common structure, the area increase by the dummy cell is slight. In addition, the dummy cell design and process condition setting are easy, and device characteristics with high relative accuracy can be obtained. As a result, a highly accurate reference potential is obtained, and a read operation with a high SN ratio is possible. Furthermore, since the data can be rewritten to the dummy cell by amplifying the data line potential difference, the reset operation of the dummy cell can be simplified. Furthermore, since the plate potential is a common constant potential, it is possible to suppress an increase in the number of steps and a decrease in yield due to fine processing of the plate electrode, and it is possible to form a memory suitable for high integration.

【0055】(実施例3)図9は、本発明に基づき構成
したメモリセルアレイを示した一実施例であり、メモリ
セルアレイにおいて、隣接するデータ線対を一部交差配
置している点で、図4に示した例と異なる。図におい
て、隣接するデータ線対DLb1−DBb1とDLb2
−DBb2は、メモリセルアレイMCARYbにおい
て、データ線DBb1,DBb2を入れ換えて配置され
る。同様に、隣接するデータ線対DLb3−DBb3と
DLb4−DBb4においても、データ線DBb3,D
Bb4を入れ換えて配置される。それ以降のデータ線対
についても同様である。ワード線WLb1,WLb2,
WLb3,WLb4,…,WLbmと各データ線対を構
成するデータ線のいずれか一方に、MCb11等の複数
のメモリセルが接続される。また、ダミーワード線DW
LDbとデータ線DLb1,DLb2,DLb3,DL
b4,…との交点に、DMCDb1等の複数のダミーセ
ルが接続され、ダミーワード線DWLBbとデータ線D
Bb1,DBb2,DBb3,DBb4,…との交点
に、DMCBb1等の複数のダミーセルが接続される。
メモリセルおよびダミーセルには、例えば図2に示した
構成が適用できる。センスアンプ制御線SPb1,SN
b1はセンスアンプSAb1,SAb3,…を制御し、
センスアンプ制御線SPb2,SNb2はセンスアンプ
SAb2,SAb4,…を制御する。センスアンプSA
b1,…には、CMOSフリップフロップ等が適用でき
る。データ線短絡制御線DLSb1は、データ線対DL
b1−DBb1,DLb3−DBb3,…の短絡・開放
を制御し、データ線短絡制御線DLSb2は、データ線
対DLb2−DBb2,DLb4−DBb4,…の短絡
・開放を制御する。プリチャージ制御線PCNb1は、
プリチャージ電位供給線PCVPLbの電位VPLをデ
ータ線対DLb1−DBb1,DLb3−DBb3,…
に供給し、プリチャージ制御線PCNb2は、電位VP
Lをデータ線対DLb2−DBb2,DLb4−DBb
4,…に供給する。プリチャージ制御線PCDb1は、
プリチャージ電位供給線PCVSSbの電位VSSをデ
ータ線DLb1,DLb3,…に供給し、プリチャージ
制御線PCDb2は、電位VSSをデータ線DLb2,
DLb4,…に供給する。また、プリチャージ制御線P
CBb1は、電位VSSをデータ線DBb1,DBb
3,…に供給し、プリチャージ制御線PCBb2は、電
位VSSをデータ線DBb2,DBb4,…に供給す
る。列選択線YSb1,YSb2,YSb3,YSb
4,…は、各データ線対と入出力線I/Obとの接続・
分離を行う。
(Embodiment 3) FIG. 9 is an embodiment showing a memory cell array constructed according to the present invention. In the memory cell array, adjacent data line pairs are partially crossed and arranged. 4 is different from the example shown in FIG. In the figure, adjacent data line pairs DLb1-DBb1 and DLb2
-DBb2 is arranged by interchanging the data lines DBb1 and DBb2 in the memory cell array MCARYb. Similarly, in the adjacent data line pairs DLb3-DBb3 and DLb4-DBb4 as well, the data lines DBb3, D
Bb4 is replaced and arranged. The same applies to the subsequent data line pairs. Word lines WLb1, WLb2
A plurality of memory cells such as MCb11 are connected to one of WLb3, WLb4, ..., WLbm and the data line forming each data line pair. In addition, the dummy word line DW
LDb and data lines DLb1, DLb2, DLb3, DL
A plurality of dummy cells such as DMCDb1 are connected to the intersections with b4, ..., Dummy word line DWLBb and data line D
A plurality of dummy cells such as DMCBb1 are connected to the intersections with Bb1, DBb2, DBb3, DBb4, ....
For example, the configuration shown in FIG. 2 can be applied to the memory cell and the dummy cell. Sense amplifier control lines SPb1, SN
b1 controls the sense amplifiers SAb1, SAb3, ...
The sense amplifier control lines SPb2, SNb2 control the sense amplifiers SAb2, SAb4, .... Sense amplifier SA
A CMOS flip-flop or the like can be applied to b1, ... The data line short circuit control line DLSb1 is a data line pair DL.
Controls short-circuiting / opening of b1-DBb1, DLb3-DBb3, ..., And the data line short-circuit control line DLSb2 controls short-circuiting / opening of the data line pair DLb2-DBb2, DLb4-DBb4 ,. The precharge control line PCNb1 is
The potential VPL of the precharge potential supply line PCVPLb is set to the data line pair DLb1-DBb1, DLb3-DBb3, ...
And the precharge control line PCNb2 is supplied to the potential VP.
L is a data line pair DLb2-DBb2, DLb4-DBb
Supply to 4, ... The precharge control line PCDb1 is
The potential VSS of the precharge potential supply line PCVSSb is supplied to the data lines DLb1, DLb3, ... And the precharge control line PCDb2 supplies the potential VSS to the data line DLb2.
Supply to DLb4, .... Also, the precharge control line P
CBb1 applies the potential VSS to the data lines DBb1 and DBb.
, And the precharge control line PCBb2 supplies the potential VSS to the data lines DBb2, DBb4, .... Column selection lines YSb1, YSb2, YSb3, YSb
4, ... are the connections between each data line pair and the input / output line I / Ob.
Perform separation.

【0056】図9の回路の読み出し動作の一例を、図1
0を用いて説明する。図10の動作は、図5と同様の原
理に基づき読み出し動作を行うが、一つおきのデータ線
対を非選択時の状態に保つ点で、図5の動作と異なる。
ここでは、メモリセルMCb11を選択した場合の読み
出し動作波形を示す。待機時の状態は、図5の動作と同
様である。また読み出し動作についても、時刻trb1
〜trb13におけるデータ線対DLb1−DBb1
と、これに関係するセンスアンプ制御線SPb1,SN
b1、データ線短絡制御線DLSb1およびプリチャー
ジ制御線PCNb1,PCDb1,PCBb1の一連の
動作は、図5における時刻trb1〜trb13の動作
と同様である。すなわち、参照電位発生、データ線対分
離、信号電位発生、増幅の順に動作が行われ、情報が読
み出される。しかし、これに隣接するデータ線対DLb
2−DBb2と、これに関係するセンスアンプ制御線S
Pb2,SNb2、データ線短絡制御線DLSb2およ
びプリチャージ制御線PCNb2,PCDb2,PCB
b2は、読み出し動作中においても待機時と同じ状態を
続ける(PCDb2,PCBb2の動作波形は図10で
は省略)。図9において説明したように、メモリセルア
レイにおいてはデータ線DBb1とDBb2を入れ換え
て配置しているので、上記の動作を適用すると、センス
回路およびプリチャージ回路の部分を除き、動作するデ
ータ線と、定電位VPLに固定されるデータ線が交互に
配置されることになる。また、センス回路・プリチャー
ジ回路の部分はメモリセルアレイの部分に比べ短く、ま
た隣接するデータ線対の電位はVPLに固定される。こ
れより、データ線間の寄生容量による干渉雑音が大きく
低減される。すなわち、隣接するデータ線対の間の干渉
雑音が低減されるだけでなく、信号電位を発生させるた
めにデータ線対の一方のみを動作させることによる、対
をなすデータ線同士の干渉雑音も低減される。これによ
り、信頼性の高い読み出し動作が行われる。一方、ワー
ド線WLb1によって、メモリセルMBb12も同時に
選択される。しかし、データ線DBb2の電位は、メモ
リセルのプレート電極と同じVPLである。したがっ
て、メモリセルMBb12の強誘電体キャパシタには電
圧がかからず、分極反転が起こらないので、情報は保持
される。データ線対DLb3−DBb3とDLb4−D
Bb4、およびそれ以降のデータ線対についても、これ
に準ずる。すなわち、一対おきのデータ線対が動作し、
その間のデータ線対は待機状態を保つ。本実施例によれ
ば、動作するデータ線を、電位を固定されたデータ線で
挟んだ状態で読み出し動作が行われるため、隣接するデ
ータ線対、およびデータ線対間の寄生容量による干渉雑
音に強く、信頼性の高い読み出し動作を行うことが可能
である。また、動作するデータ線は全体の約半数である
ため、動作時における消費電力を低減することができ
る。なお、少なくとも動作するデータ線に隣接して電位
を固定されたデータ線が配置され得るデータ線配置であ
れば、本実施例と異なるデータ線配置を用いてよい。
An example of the read operation of the circuit of FIG. 9 is shown in FIG.
It will be described using 0. The operation of FIG. 10 is different from the operation of FIG. 5 in that the read operation is performed based on the same principle as that of FIG. 5, but that every other data line pair is kept in the non-selected state.
Here, a read operation waveform when the memory cell MCb11 is selected is shown. The standby state is the same as the operation in FIG. As for the read operation, the time trb1
-Data line pair DLb1-DBb1 in trb13
And the sense amplifier control lines SPb1 and SN related to this
A series of operations of b1, the data line short-circuit control line DLSb1, and the precharge control lines PCNb1, PCDb1, PCBb1 are the same as the operations at times trb1 to trb13 in FIG. That is, the operations are performed in the order of reference potential generation, data line pair separation, signal potential generation, and amplification to read information. However, the data line pair DLb adjacent to this
2-DBb2 and sense amplifier control line S related thereto
Pb2, SNb2, data line short circuit control line DLSb2 and precharge control line PCNb2, PCDb2, PCB
b2 remains in the same state as during standby even during the read operation (the operation waveforms of PCDb2 and PCBb2 are omitted in FIG. 10). As described with reference to FIG. 9, since the data lines DBb1 and DBb2 are arranged interchangeably in the memory cell array, when the above operation is applied, the operating data lines except the sense circuit and the precharge circuit are The data lines fixed to the constant potential VPL are arranged alternately. The sense circuit / precharge circuit portion is shorter than the memory cell array portion, and the potential of the adjacent data line pair is fixed to VPL. As a result, the interference noise due to the parasitic capacitance between the data lines is greatly reduced. That is, not only is interference noise between adjacent data line pairs reduced, but interference noise between paired data lines is also reduced by operating only one of the data line pairs to generate a signal potential. To be done. As a result, a highly reliable read operation is performed. On the other hand, the memory cell MBb12 is simultaneously selected by the word line WLb1. However, the potential of the data line DBb2 is the same VPL as the plate electrode of the memory cell. Therefore, no voltage is applied to the ferroelectric capacitor of the memory cell MBb12 and polarization inversion does not occur, so that information is retained. Data line pair DLb3-DBb3 and DLb4-D
The same applies to the data line pairs of Bb4 and thereafter. That is, every other pair of data lines operates,
The data line pair in the meantime remains in the standby state. According to this embodiment, since the read operation is performed with the operating data line sandwiched between the data lines whose potentials are fixed, the interference noise due to the adjacent data line pair and the parasitic capacitance between the data line pair is reduced. It is possible to perform a strong and highly reliable read operation. In addition, since the number of operating data lines is about half, the power consumption during operation can be reduced. Note that a data line arrangement different from that of this embodiment may be used as long as the data line arrangement is such that at least a data line whose potential is fixed can be arranged adjacent to the operating data line.

【0057】(実施例4)図11は、本発明の概念に基
づくメモリのブロック構成を示した一実施例であり、メ
モリセルアレイとセンス回路との間に列選択スイッチを
設けた点で、図3に示した例と異なる。図において、M
CARYdは、メモリセル、ワード線、ダミーワード
線、データ線、プリチャージ回路等を含むメモリセルア
レイである。SAGdはセンス回路群であり、選択デー
タ線に接続される感知信号線と、感知信号線の信号を感
知するセンスアンプを含んでなる。メモリコントローラ
MCTLdは、外部からの制御信号を受けてメモリ各部
への制御信号CTLGdを発生し、また内部アドレスを
行アドレスバッファXABdおよび列アドレスバッファ
YABdに供給する。XABdは行アドレスバッファで
あり、MCTLdから受け取った行アドレスをラッチす
る。XDECdは行デコーダであり、XABdにラッチ
された行アドレスを元に、ワード線を選択する。XDR
Vdはワード線ドライバであり、選択ワード線を駆動す
る。YABdは列アドレスバッファであり、MCTLd
から受け取った列アドレスをラッチする。YDECdは
列デコーダであり、YABdにラッチされた列アドレス
を元に、データ線を選択する。YSWGd1は第一の列
選択スイッチ群であり、選択されたデータ線と感知信号
線との接続・分離を行う。YSWGd2は第二の列選択
スイッチ群であり、選択された感知信号線と外部との接
続・分離を行う。IDBdは入力データバッファであ
り、外部からの入力データをデータ入出力ピンDIOよ
り受ける。ODBdは出力データバッファであり、読み
出した信号を増幅するメインアンプ、出力段を含んでな
る。制御信号は図3に示した例と同様であり、Adrs
はアドレス信号、/CS1,/CS2はアドレス取り込
み信号、/WEは書き込み制御信号、/OEは出力制御
信号、/PWDはパワーダウン制御信号である。列選択
を2段階に分けて行うことにより、複数のデータ線でセ
ンスアンプを共有する構成をとることができる。
(Embodiment 4) FIG. 11 is an embodiment showing a block configuration of a memory based on the concept of the present invention, in that a column selection switch is provided between a memory cell array and a sense circuit. Different from the example shown in FIG. In the figure, M
CARYd is a memory cell array including memory cells, word lines, dummy word lines, data lines, precharge circuits, and the like. SAGd is a sense circuit group, and includes a sensing signal line connected to the selected data line and a sense amplifier that senses a signal of the sensing signal line. The memory controller MCTLd receives a control signal from the outside and generates a control signal CTLGd to each part of the memory, and also supplies an internal address to the row address buffer XABd and the column address buffer YABd. XABd is a row address buffer, which latches the row address received from MCTLd. XDECd is a row decoder and selects a word line based on the row address latched by XABd. XDR
Vd is a word line driver, which drives a selected word line. YABd is a column address buffer, and MCTLd
Latch the column address received from. YDECd is a column decoder, and selects a data line based on the column address latched by YABd. YSWGd1 is a first column selection switch group, and connects and disconnects the selected data line and the sensing signal line. YSWGd2 is a second column selection switch group, and connects / disconnects the selected sensing signal line and the outside. IDBd is an input data buffer and receives input data from the outside through the data input / output pin DIO. ODBd is an output data buffer, and includes a main amplifier that amplifies a read signal and an output stage. The control signal is the same as in the example shown in FIG.
Are address signals, / CS1 and / CS2 are address fetch signals, / WE is a write control signal, / OE is an output control signal, and / PWD is a power down control signal. By performing column selection in two stages, it is possible to adopt a configuration in which a plurality of data lines share a sense amplifier.

【0058】図12は、図11のメモリセルアレイMC
ARYdの部分を、センス回路群SAGd、列選択スイ
ッチ群YSWGd1およびYSWGd2の部分を含め
て、より具体的に示した例である。図において、ワード
線WLd1とデータ線DLd1の交差する位置に、例え
ば図2と同様の構成を持つメモリセルMCd11が接続
される。また、ワード線WLd1とデータ線DLd2の
交差する位置には、メモリセルMCd12が接続され
る。ワード線WLd2とデータ線DBd1の交差する位
置には、メモリセルMCd21が接続され、ワード線W
Ld2とデータ線DBd2の交差する位置には、メモリ
セルMCd22が接続される。以下同様に、ワード線W
Ldp(p=1,2,3,…,m)とデータ線DLdq
またはDBdq(q=1,2,…)の交差する位置に、
メモリセルMCdpqが接続される。データ線DLdq
とDBdqは対をなし、両者の電位差を検出して信号を
読み出す。また、ダミーワード線DWLDdとデータ線
DLdqの交差する位置には、ダミーセルDMCDdq
が接続され、ダミーワード線DWLBdとデータ線DB
dqの交差する位置には、ダミーセルDMCBdqが接
続される。プリチャージ回路TPNdqは、プリチャー
ジ制御線PCNdqにより制御され、非選択時におい
て、プリチャージ電位供給線PCVPLdの電位VPL
をデータ線対DLdq−DBdqに供給する。但し、プ
リチャージ制御線はプリチャージ回路それぞれに個別に
用意する必要はなく、複数のプリチャージ回路で制御線
を共有してもよい。図13はその一例であり、プリチャ
ージ回路をプリチャージ制御線PCNd1,PCNd2
に交互に接続することにより、隣合うプリチャージ回路
を独立に制御できる。第一の列選択スイッチYSWdq
は、列選択線YSdqにより制御され、データ線対DL
dq−DBdqと感知信号線対DLd0−DBd0との
接続・分離を行う。センスアンプSAd0は、センスア
ンプ制御線SPd,SNdにより制御され、感知信号線
対DLd0−DBd0の電位差を感知し増幅する。デー
タ線短絡スイッチTDSd0は、データ線短絡制御線D
LSdにより制御され、感知信号線対DLd0−DBd
0の短絡・開放を行う。プリチャージ回路TRDd0
は、プリチャージ制御線PCDdにより制御され、プリ
チャージ電位供給線PCVSSdの電位VSSを感知信
号線DLd0に供給する。また、プリチャージ回路TR
Bd0は、プリチャージ制御線PCBdにより制御さ
れ、電位VSSを感知信号線DBd0に供給する。第二
の列選択スイッチYSWd0は、列選択線YSd0によ
り制御され、感知信号線対DLd0−DBd0と入出力
線I/Odとの接続・分離を行う。
FIG. 12 shows the memory cell array MC of FIG.
This is a more specific example of the ARYd portion including the sense circuit group SAGd and the column selection switch groups YSWGd1 and YSWGd2. In the figure, a memory cell MCd11 having the same configuration as that in FIG. 2, for example, is connected to a position where the word line WLd1 and the data line DLd1 intersect. Further, the memory cell MCd12 is connected to the position where the word line WLd1 and the data line DLd2 intersect. A memory cell MCd21 is connected to a position where the word line WLd2 and the data line DBd1 intersect, and the word line Wd
The memory cell MCd22 is connected to the intersection of Ld2 and the data line DBd2. Similarly, the word line W
Ldp (p = 1, 2, 3, ..., M) and data line DLdq
Or at the position where DBdq (q = 1, 2, ...) Crosses,
Memory cell MCdpq is connected. Data line DLdq
And DBdq form a pair, and detect a potential difference between them to read out a signal. Further, the dummy cell DMCDdq is provided at a position where the dummy word line DWLDd and the data line DLdq intersect.
Are connected, the dummy word line DWLBd and the data line DB
A dummy cell DMCBdq is connected at a position where dq intersects. The precharge circuit TPNdq is controlled by the precharge control line PCNdq, and when not selected, the potential VPL of the precharge potential supply line PCVPLd.
Are supplied to the data line pair DLdq-DBdq. However, the precharge control line does not have to be individually prepared for each precharge circuit, and the control line may be shared by a plurality of precharge circuits. FIG. 13 shows an example thereof, in which the precharge circuit includes precharge control lines PCNd1 and PCNd2.
The adjacent precharge circuits can be controlled independently by alternately connecting to each other. First column selection switch YSWdq
Is controlled by the column selection line YSdq, and the data line pair DL
Connection / disconnection between dq-DBdq and sensing signal line pair DLd0-DBd0 is performed. The sense amplifier SAd0 is controlled by the sense amplifier control lines SPd and SNd, and senses and amplifies the potential difference between the sense signal line pair DLd0-DBd0. The data line short circuit switch TDSd0 has a data line short circuit control line D.
Controlled by LSd, sense signal line pair DLd0-DBd
Short and open 0. Precharge circuit TRDd0
Is controlled by the precharge control line PCDd and supplies the potential VSS of the precharge potential supply line PCVSSd to the sensing signal line DLd0. Also, the precharge circuit TR
Bd0 is controlled by the precharge control line PCBd and supplies the potential VSS to the sensing signal line DBd0. The second column selection switch YSWd0 is controlled by the column selection line YSd0 and connects / disconnects the sensing signal line pair DLd0-DBd0 and the input / output line I / Od.

【0059】図12の回路の読み出し動作の一例を、図
14を用いて説明する。図14の動作は、図5と同様の
原理に基づき読み出し動作を行うが、選択されたデータ
線対のみ動作させる点で、図5の動作と異なる。ここで
は、メモリセルMCd11を選択した場合の読み出し動
作波形を示す。待機時においては、前に述べた実施例と
同様に、各ワード線およびダミーワード線の電位はVS
S、各データ線電位はVPL、センスアンプは非活性で
ある。また、列選択スイッチYSWd1,YSWd2,
…は非導通であり、感知信号線対DLd0−DBd0と
各データ線対は分離されている。感知信号線対DLd0
−DBd0には、電位VSSがプリチャージされてい
る。次に読み出し動作について説明する。時刻trd1
〜trd3における参照電位発生動作は、基本的には図
5に示した時刻tra1〜tra3における動作とほぼ
同様であるが、選択されたデータ線対DLd1−DBd
1にプリチャージされる電位VSSは、時刻trd1に
おいて列選択線YSd1の電位をVCHにして、感知信
号線対DLd0−DBd0とデータ線対DLd1−DB
d1とを接続することにより行う。また、選択されたデ
ータ線対DLd1−DBd1に関与しないプリチャージ
制御線PCNd2は、待機時と同じ電位VDDを保つ。
それ以降、時刻trd4〜trd11における動作も、
図5に示した時刻tra4〜tra11における動作と
ほぼ同様である。すなわち、感知信号線対分離、信号電
位発生、増幅の順に動作が行われ、情報が読み出され
る。動作終了時には、時刻trd12において列選択線
YSd1の電位をVSSにして、感知信号線対DLd0
−DBd0とデータ線対DLd1−DBd1とを分離
し、感知信号線対DLd0−DBd0を電位VSSに、
データ線対DLd1−DBd1を電位VPLにプリチャ
ージする。そして、時刻trd13においてワード線W
Ld1およびダミーワード線DWLDd,DWLBdの
電位をVSSにして、読み出し動作を終了する。以上の
動作を通じて、少なくとも選択されたデータ線対DLd
1−DBd1に隣接する選択されないデータ線対DLd
2−DBd2は、プリチャージ回路TPNd2を通じて
電位VPLに固定される。これより、データ線間の寄生
容量による干渉雑音が大きく低減され、信頼性の高い読
み出し動作が行われる。特に図13に示したプリチャー
ジ回路構成では、選択データ線対に隣接する非選択デー
タ線対の電位固定を、2本のプリチャージ制御線PCN
d1,PCNd2により効率よく行うことができる。こ
れに加え、図9に示すように、隣り合う2組のデータ線
対の一方を入れ換えて配置すると、より大きな雑音低減
効果が得られる。また、選択されないデータ線対の電位
がVPLであることから、ワード線WLd1およびダミ
ーワード線DWLDd,DWLBdと、選択されないデ
ータ線対に接続されるメモリセルおよびダミーセルの情
報は破壊されない。本実施例によれば、センスアンプを
共有することにより回路面積を削減すること、センスア
ンプ部のレイアウト余裕を緩和することができる。これ
に加え、メモリセルアレイにおいて必要な部分のみを動
作させるので、消費電力や電源等の雑音を大幅に低減す
ることができる。さらに、選択されないメモリセルにお
ける強誘電体キャパシタの不要な分極反転をなくすこと
ができるので、強誘電体膜の特性劣化を軽減することが
可能である。
An example of the read operation of the circuit of FIG. 12 will be described with reference to FIG. The operation of FIG. 14 is different from the operation of FIG. 5 in that the read operation is performed based on the same principle as that of FIG. 5, but only the selected data line pair is operated. Here, a read operation waveform when the memory cell MCd11 is selected is shown. In the standby state, the potential of each word line and the dummy word line is VS, as in the above-described embodiment.
S, the potential of each data line is VPL, and the sense amplifier is inactive. Further, the column selection switches YSWd1, YSWd2,
Are non-conductive, and the sensing signal line pair DLd0-DBd0 and each data line pair are separated. Sensing signal line pair DLd0
-DBd0 is precharged with the potential VSS. Next, the read operation will be described. Time trd1
Basically, the reference potential generating operation in ~ trd3 is almost the same as the operation in time tra1 to tra3 shown in FIG. 5, but the selected data line pair DLd1-DBd
The potential VSS that is precharged to 1 is set to VCH at the potential of the column selection line YSd1 at time trd1, and the sensing signal line pair DLd0-DBd0 and the data line pair DLd1-DB are set.
This is done by connecting with d1. Further, the precharge control line PCNd2 that is not related to the selected data line pair DLd1-DBd1 maintains the same potential VDD as that in the standby state.
After that, the operation from time trd4 to trd11
The operation is substantially the same as the operation at times tra4 to tra11 shown in FIG. That is, the operation is performed in the order of sensing signal line pair separation, signal potential generation, and amplification to read information. At the end of the operation, at time trd12, the potential of the column selection line YSd1 is set to VSS, and the sensing signal line pair DLd0
-DBd0 and the data line pair DLd1-DBd1 are separated, the sensing signal line pair DLd0-DBd0 is set to the potential VSS,
The data line pair DLd1-DBd1 is precharged to the potential VPL. Then, at time trd13, the word line W
The potentials of Ld1 and the dummy word lines DWLDd and DWLBd are set to VSS, and the read operation is completed. Through the above operation, at least the selected data line pair DLd
1-DBd1 adjacent unselected data line pair DLd
2-DBd2 is fixed to the potential VPL through the precharge circuit TPNd2. As a result, the interference noise due to the parasitic capacitance between the data lines is greatly reduced, and a highly reliable read operation is performed. In particular, in the precharge circuit configuration shown in FIG. 13, the potential of the unselected data line pair adjacent to the selected data line pair is fixed to two precharge control lines PCN.
It can be efficiently performed by d1 and PCNd2. In addition to this, as shown in FIG. 9, when one of the two adjacent pairs of data line is replaced with each other, a larger noise reduction effect can be obtained. Further, since the potential of the unselected data line pair is VPL, the information of the word line WLd1 and the dummy word lines DWLDd and DWLBd and the memory cells and dummy cells connected to the unselected data line pair are not destroyed. According to this embodiment, the circuit area can be reduced by sharing the sense amplifier, and the layout margin of the sense amplifier section can be relaxed. In addition to this, since only a necessary portion of the memory cell array is operated, noise such as power consumption and power supply can be significantly reduced. Furthermore, since unnecessary polarization reversal of the ferroelectric capacitor in the unselected memory cell can be eliminated, it is possible to reduce the characteristic deterioration of the ferroelectric film.

【0060】(実施例5)図15は、本発明の概念に基
づくメモリのブロック構成を示した一実施例であり、第
一の列選択スイッチ群、第二の列選択スイッチ群それぞ
れに列デコーダを配置した点で、図11に示した例と異
なる。図において、第一の列アドレスバッファYABd
1にラッチされた列アドレスは、第一の列デコーダYD
ECd1に供給され、第一の列選択スイッチ群YSWG
d1を制御する。また、第二の列アドレスバッファYA
Bd2にラッチされた列アドレスは、第二の列デコーダ
YDECd2に供給され、第二の列選択スイッチ群YS
WGd2を制御する。この構成では、第一の列デコーダ
YDECd1からワード線方向に制御線を配置すること
ができるので、センス回路群SAGdに含まれる各セン
ス回路に接続されるデータ線を、共通の制御線により選
択できる。
(Embodiment 5) FIG. 15 is an embodiment showing a block configuration of a memory based on the concept of the present invention. A column decoder is provided for each of the first column selection switch group and the second column selection switch group. 11 is different from the example shown in FIG. In the figure, the first column address buffer YABd
The column address latched at 1 is the first column decoder YD
ECd1 is supplied to the first column selection switch group YSWG
Control d1. In addition, the second column address buffer YA
The column address latched by Bd2 is supplied to the second column decoder YDECd2, and the second column selection switch group YS.
Control WGd2. In this configuration, since the control line can be arranged in the word line direction from the first column decoder YDECd1, the data line connected to each sense circuit included in the sense circuit group SAGd can be selected by the common control line. .

【0061】図16は、図15のメモリセルアレイMC
ARYdの部分を、センス回路群SAGd、列選択スイ
ッチ群YSWGd1およびYSWGd2の部分を含め
て、より具体的に示した例である。図において、メモリ
マットMMd1は、図12と同様のメモリセルアレイ構
成を有する。但し、プリチャージ制御系は、図13と同
様の構成を用いる。メモリマットMMd1に含まれる、
n組のデータ線対DLd11−DBd11〜DLd1n
−DBd1nは、n本の列選択線YSd1〜YSdnに
より、選択的にセンス回路SUd1に接続される。同様
に、メモリマットMMd2に含まれる、n組のデータ線
対DLd21−DBd21〜DLd2n−DBd2n
は、列選択線YSd1〜YSdnにより、選択的にセン
ス回路SUd2に接続される。以下同様に、複数のメモ
リマットそれぞれに1組のセンス回路が割り当てられ、
それぞれのメモリマットにおいて選択されたデータ線対
の、センス回路との接続・分離は、共通の列選択線YS
d1〜YSdnにより制御される。列選択線のみなら
ず、ワード線WLd1〜WLdmおよびダミーワード線
DWLDd,DWLBd、センスアンプ制御線SPd,
SNd、データ線短絡制御線DLSd、プリチャージ制
御線PCNd1,PCNd2,PCDd,PCBd、お
よびプリチャージ電位供給線PCVPLd,PCVSS
dについても、複数のメモリマットおよびセンス回路に
共有される。各センス回路SUd1,SUd2,…は、
列選択線YSd01,YSd02,…により選択され、
入出力線I/Odに接続される。この構成により、共通
の制御系を用いて、それぞれのセンス回路につき1個の
メモリセルがアクセスされる。ここで、予備データ線を
設けて不良を持つデータ線を救済するため、列選択線Y
Sd1〜YSdnと列選択スイッチの間に切り替え手段
を設ける等してもよい。なお、読み出し動作は図14に
示した例と同様にして行うことができるので、ここでは
省略する。
FIG. 16 shows the memory cell array MC of FIG.
This is a more specific example of the ARYd portion including the sense circuit group SAGd and the column selection switch groups YSWGd1 and YSWGd2. In the figure, the memory mat MMd1 has the same memory cell array configuration as in FIG. However, the precharge control system uses the same configuration as in FIG. Included in the memory mat MMd1,
n sets of data line pairs DLd11-DBd11 to DLd1n
-DBd1n is selectively connected to the sense circuit SUd1 by n column selection lines YSd1 to YSdn. Similarly, n sets of data line pairs DLd21-DBd21 to DLd2n-DBd2n included in the memory mat MMd2.
Are selectively connected to the sense circuit SUd2 by column selection lines YSd1 to YSdn. Similarly, one set of sense circuits is assigned to each of the plurality of memory mats,
The connection / separation of the data line pair selected in each memory mat from the sense circuit is performed by the common column selection line YS.
It is controlled by d1 to YSdn. Not only the column selection lines, but also the word lines WLd1 to WLdm, the dummy word lines DWLDd and DWLBd, the sense amplifier control lines SPd,
SNd, data line short circuit control line DLSd, precharge control lines PCNd1, PCNd2, PCDd, PCBd, and precharge potential supply lines PCVPLd, PCVSS.
Also, d is shared by a plurality of memory mats and sense circuits. Each sense circuit SUd1, SUd2, ...
Selected by the column selection lines YSd01, YSd02, ...
It is connected to the input / output line I / Od. With this configuration, a common control system is used to access one memory cell for each sense circuit. Here, in order to repair the defective data line by providing the spare data line, the column selection line Y
A switching means may be provided between Sd1 to YSdn and the column selection switch. Note that the read operation can be performed in the same manner as in the example shown in FIG. 14 and thus is omitted here.

【0062】図17は、図16のように1組のセンス回
路を含むメモリセルアレイを複数個備えたメモリにおけ
る、アドレス割当て方法を示す一例である。図17
(a)は、メモリセルアレイの配置を示す。図におい
て、メモリマットMM11,MM12,…,MM21,
MM22,…は、それぞれセンス回路SU11,SU1
2,…,SU21,SU22,…を持つ。図17(b)
は、アドレス取り込み信号/CS1に同期して、メモリ
コントローラMCTLdに取り込まれるアドレス信号A
drs1の構成を示す。アドレス信号Adrs1はsビ
ット構成をとり、s本のアドレスピンA0〜As−1か
ら入力される。このうち、アドレスピンA0〜Ar−1
から取り込まれるアドレスAG0は、図17(a)に示
す各メモリマットの行アドレスに対応する。また、アド
レスピンAr〜As−1から取り込まれるアドレスAG
1は、各メモリマットの列アドレスに対応する。このア
ドレスAG0,AG1により、個々のメモリマットに含
まれるメモリセルMCS11,MCS12,…,MCS
21,MCS22,…がそれぞれ選択される。図17
(c)は、/CS1と異なるアドレス取り込み信号/C
S2に同期して、メモリコントローラMCTLdに取り
込まれるアドレス信号Adrs2の構成を示す。アドレ
ス信号Adrs2はuビット構成をとり、u本のアドレ
スピンA0〜Au−1から入力される。この例ではs>
uであり、余分のアドレスピンAu〜As−1はドント
ケアとする。アドレス信号Adrs2のうち、アドレス
ピンA0〜At−1から取り込まれるアドレスAG2
は、図17(a)に示す各センス回路の行アドレスに対
応する。また、アドレスピンAt〜Au−1から取り込
まれるアドレスAG3は、各センス回路の列アドレスに
対応する。このアドレスAG2,AG3により、センス
回路SU11が選択される。本実施例によれば、1度の
タイミングでアドレスを取り込む構成に比べ、必要なア
ドレスピン数を減らすことができる。また、センスアン
プを共有した構成を有しながら、例えばスタティックカ
ラムモードのように、読み出した情報をセンスアンプに
ラッチしたままアドレスを変更して、情報を連続的且つ
高速に読み出す動作を容易に行うことができる。
FIG. 17 is an example showing an address allocation method in a memory having a plurality of memory cell arrays each including one set of sense circuits as shown in FIG. FIG. 17
(A) shows the arrangement of the memory cell array. In the figure, memory mats MM11, MM12, ..., MM21,
MM22, ... Sense circuits SU11, SU1 respectively
, ..., SU21, SU22 ,. FIG. 17 (b)
Is an address signal A fetched by the memory controller MCTLd in synchronization with the address fetch signal / CS1.
The structure of drs1 is shown. The address signal Adrs1 has an s-bit configuration and is input from s address pins A0 to As-1. Of these, address pins A0 to Ar-1
The address AG0 taken in from corresponds to the row address of each memory mat shown in FIG. Further, the address AG fetched from the address pins Ar to As-1
1 corresponds to the column address of each memory mat. By the addresses AG0 and AG1, the memory cells MCS11, MCS12, ..., MCS included in the individual memory mats.
21, MCS22, ... Are respectively selected. FIG. 17
(C) is an address capture signal / C different from / CS1
The structure of the address signal Adrs2 taken into the memory controller MCTLd in synchronization with S2 is shown. The address signal Adrs2 has a u-bit configuration and is input from u address pins A0 to Au-1. In this example, s>
u, and the extra address pins Au to As-1 are don't cares. Of the address signal Adrs2, the address AG2 fetched from the address pins A0 to At-1
Corresponds to the row address of each sense circuit shown in FIG. The address AG3 fetched from the address pins At to Au-1 corresponds to the column address of each sense circuit. The sense circuit SU11 is selected by the addresses AG2 and AG3. According to the present embodiment, the number of required address pins can be reduced as compared with the configuration in which the address is taken in at one timing. Further, while having a configuration in which the sense amplifier is shared, the address can be changed while the read information is latched in the sense amplifier to easily read the information continuously and at high speed, for example, in the static column mode. be able to.

【0063】(実施例6)図18は、本発明における基
本概念を示す一実施例であり、隣接する2組のデータ線
対それぞれの一方のデータ線同士を短絡して、参照電位
を発生する点で、図1に示した例と異なる。図18
(a)は基本的な回路構成を示し、図18(b)は読み
出し動作の流れを示したものである。図18(a)にお
いて、ワード線WL1とデータ線DL1との交差する位
置に、メモリセルMC11が接続され、ワード線WL2
とデータ線DB1との交差する位置に、メモリセルMC
21が接続される。また、ワード線WL1とデータ線D
L2との交差する位置に、メモリセルMC12が接続さ
れ、ワード線WL2とデータ線DB2との交差する位置
に、メモリセルMC22が接続される。以下、複数のワ
ード線とデータ線DL1またはDB1との交差する位置
およびデータ線DL2またはDB2との交差する位置に
メモリセルが接続されるが、図では省略する。一方、ダ
ミーワード線DWLDとデータ線DL1との交差する位
置には、ダミーセルDMCD1が接続され、ダミーワー
ド線DWLBとデータ線DB1との交差する位置には、
ダミーセルDMCB1が接続される。また、ダミーワー
ド線DWLDとデータ線DL2との交差する位置には、
ダミーセルDMCD2が接続され、ダミーワード線DW
LBとデータ線DB2との交差する位置には、ダミーセ
ルDMCB2が接続される。データ線DL1,DB1の
間には、センスアンプSA1が接続され、データ線DL
2,DB2の間には、センスアンプSA2が接続され
る。データ線DL1,DL2の間には、データ線短絡ス
イッチSWDS1が接続され、データ線DB1,DB2
の間には、データ線短絡スイッチSWDS2が接続され
る。各データ線には、ダミーセルに書き込まれた情報を
リセットする、ダミーセル再書き込み回路RWDCが接
続される。上記のメモリセルおよびダミーセルには、例
えば図2に示す構成のメモリセルが適用できる。図18
(b)を用いて、図18(a)の回路におけるメモリセ
ルMC11からの読み出し動作について説明する。待機
時において、データ線短絡スイッチSWDS1,SWD
S2はオンしている。また、ダミーセルDMCD1,D
MCD2の一方には論理1が、他方には論理0が記憶さ
れており、同様にダミーセルDMCB1,DMCB2の
一方には論理1が、他方には論理0が記憶されているも
のとする。まず、データ線短絡スイッチSWDS1をオ
フにし(手順201)、データ線DL1,DL2を電気
的に分離する。次に、ワード線WL1を選択して、メモ
リセルMC11に記憶された情報に対応する信号電位
を、データ線DL1に発生する(手順202)。これと
同時に、ダミーワード線DWLBを選択して、ダミーセ
ルDMCB1,DMCB2によりデータ線DB1,DB
2に参照電位を発生する(手順203)。ここで、ダミ
ーセルDMCB1,DMCB2がメモリセルMC11等
とほぼ同等の素子特性を有し、かつデータ線DB1,D
B2もDL1,DL2とほぼ同等の電気特性を持ってい
れば、データ線DB1,DB2に発生した参照電位は、
論理1、論理0の信号電位のほぼ中間の電位になる。次
に、データ線短絡スイッチSWDS2をオフにし(手順
204)、データ線DB1,DB2を電気的に分離す
る。次に、データ線DL1とDB1の電位差をセンスア
ンプSA1により感知し増幅する(手順205)。ダミ
ーセルDMCB1,DMCB2の一方に論理1を、他方
に論理0を再書き込みし(手順206)、データ線短絡
スイッチSWDS1,SWDS2をオンに戻して(手順
207)、読み出し動作を終了する。
(Embodiment 6) FIG. 18 is an embodiment showing the basic concept of the present invention, in which one data line of each of two adjacent data line pairs is short-circuited to generate a reference potential. This is different from the example shown in FIG. FIG.
18A shows the basic circuit configuration, and FIG. 18B shows the flow of the read operation. In FIG. 18A, the memory cell MC11 is connected at a position where the word line WL1 and the data line DL1 intersect, and the word line WL2
And the data line DB1 intersects with each other, the memory cell MC
21 is connected. Also, the word line WL1 and the data line D
The memory cell MC12 is connected to the position intersecting with L2, and the memory cell MC22 is connected to the position intersecting with the word line WL2 and the data line DB2. Hereinafter, memory cells are connected at positions where a plurality of word lines intersect with the data line DL1 or DB1 and at positions where they intersect the data line DL2 or DB2, but they are omitted in the drawing. On the other hand, the dummy cell DMCD1 is connected at the position where the dummy word line DWLD and the data line DL1 intersect, and the dummy cell DMCD1 is connected at the position where the dummy word line DWLB and the data line DB1 intersect.
Dummy cell DMCB1 is connected. Further, at the position where the dummy word line DWLD and the data line DL2 intersect,
The dummy cell DMCD2 is connected to the dummy word line DW.
A dummy cell DMCB2 is connected at a position where LB intersects with the data line DB2. A sense amplifier SA1 is connected between the data lines DL1 and DB1, and the data line DL
A sense amplifier SA2 is connected between 2 and DB2. A data line short-circuit switch SWDS1 is connected between the data lines DL1 and DL2, and the data lines DB1 and DB2 are connected.
A data line short circuit switch SWDS2 is connected between the two. A dummy cell rewriting circuit RWDC that resets information written in the dummy cell is connected to each data line. The memory cell having the configuration shown in FIG. 2, for example, can be applied to the above memory cell and dummy cell. FIG.
A read operation from the memory cell MC11 in the circuit of FIG. 18A will be described with reference to FIG. During standby, data line short-circuit switches SWDS1 and SWD
S2 is on. In addition, the dummy cells DMCD1, D
It is assumed that one of the MCD2 stores a logic 1 and the other stores a logic 0. Similarly, one of the dummy cells DMCB1 and DMCB2 stores a logic 1 and the other stores a logic 0. First, the data line short circuit switch SWDS1 is turned off (step 201), and the data lines DL1 and DL2 are electrically separated. Next, the word line WL1 is selected and a signal potential corresponding to the information stored in the memory cell MC11 is generated on the data line DL1 (procedure 202). At the same time, the dummy word line DWLB is selected and the dummy cells DMCB1 and DMCB2 are used to select the data lines DB1 and DB1.
A reference potential is generated at 2 (procedure 203). Here, the dummy cells DMCB1 and DMCB2 have substantially the same device characteristics as the memory cell MC11 and the like, and the data lines DB1 and DCB
If B2 also has substantially the same electrical characteristics as DL1 and DL2, the reference potential generated on the data lines DB1 and DB2 is
The potential is almost the middle of the signal potentials of logic 1 and logic 0. Next, the data line short circuit switch SWDS2 is turned off (procedure 204), and the data lines DB1 and DB2 are electrically separated. Next, the potential difference between the data lines DL1 and DB1 is sensed and amplified by the sense amplifier SA1 (step 205). The logic 1 is rewritten to one of the dummy cells DMCB1 and DMCB2 and the logic 0 is rewritten to the other (procedure 206), the data line short-circuit switches SWDS1 and SWDS2 are turned back on (procedure 207), and the read operation is completed.

【0064】図18(a)の回路におけるダミーセル再
書き込み回路RWDCのより具体的な構成として、例え
ば図19に示した構成が挙げられる。図において、ダミ
ーセル再書き込み回路RWDCは、スイッチSWWD
1,SWWB1,SWWD2およびSWWB2と、Hi
gh電位供給線PCH、Low電位供給線PCLにより
構成される。図18(b)に示した手順206におい
て、スイッチSWWB1およびSWWB2をオンさせる
と、データ線DB1にはLow電位が、データ線DB2
にはHigh電位が供給される。逆にデータ線DL1,
DL2を参照電位発生に用いた場合には、スイッチSW
WD1およびSWWD2をオンさせればよい。これによ
り、ダミーセルの再書き込みを容易に行うことができ
る。図18(a)の回路におけるダミーセル再書き込み
回路RWDCの別の構成として、例えば図20に示した
構成が挙げられる。図において、ダミーセル再書き込み
回路RWDCは、スイッチSWSD,SWSBにより構
成される。図18(b)に示した手順206において、
センスアンプSA1を活性状態、SA2を非活性状態と
してスイッチSWSDをオンさせると、センスアンプS
A1により増幅され、データ線DL1に生じたデータ線
DB1と逆の電位、例えばデータ線DB1の電位がLo
w電位の場合は逆のHigh電位が、データ線DB2に
供給される。逆にデータ線DL1,DL2を参照電位発
生に用いた場合には、スイッチSWSBをオンさせれば
よい。これにより、図19に示した構成より素子数の少
ない構成を用いて、ダミーセルの再書き込みを行うこと
ができる。本実施例によれば、信号電位と参照電位を同
時に発生させることができるので、読み出し動作開始か
ら増幅による信号検出までの時間が短く、図1に示した
例に比べ高速のアクセスが可能である。
As a more specific configuration of the dummy cell rewriting circuit RWDC in the circuit of FIG. 18A, the configuration shown in FIG. 19 can be cited, for example. In the figure, the dummy cell rewriting circuit RWDC is shown as a switch SWWD.
1, SWWB1, SWWD2 and SWWB2, and Hi
It is composed of a gh potential supply line PCH and a Low potential supply line PCL. In the procedure 206 shown in FIG. 18B, when the switches SWWB1 and SWWB2 are turned on, the data line DB1 is at the Low potential and the data line DB2 is at the low potential.
Is supplied with a High potential. On the contrary, the data line DL1,
When DL2 is used to generate the reference potential, the switch SW
It is sufficient to turn on WD1 and SWWD2. Thereby, rewriting of the dummy cell can be easily performed. As another configuration of the dummy cell rewriting circuit RWDC in the circuit of FIG. 18A, for example, the configuration shown in FIG. 20 can be cited. In the figure, the dummy cell rewriting circuit RWDC is composed of switches SWSD and SWSB. In step 206 shown in FIG. 18B,
When the switch SWSD is turned on with the sense amplifier SA1 in the active state and SA2 in the inactive state, the sense amplifier S1
The potential opposite to the data line DB1 generated in the data line DL1 and amplified by A1, for example, the potential of the data line DB1 is Lo.
In the case of the w potential, the opposite High potential is supplied to the data line DB2. On the contrary, when the data lines DL1 and DL2 are used for generating the reference potential, the switch SWSB may be turned on. As a result, the dummy cell can be rewritten by using the configuration having a smaller number of elements than the configuration shown in FIG. According to the present embodiment, since the signal potential and the reference potential can be generated at the same time, the time from the start of the read operation to the detection of the signal by amplification is short, and high-speed access is possible compared to the example shown in FIG. .

【0065】(実施例7)図21は、本発明の概念に基
づくメモリセルアレイ構成を示した一実施例であり、図
19に示した回路構成を、より具体的に構成した一例で
ある。図において、データ線短絡スイッチTPSc1
は、データ線短絡制御線DLSc0により制御され、デ
ータ線対DLc1−DBc1の短絡・開放を行う。デー
タ線短絡スイッチTPSc2も同様に、データ線短絡制
御線DLSc0により制御され、データ線対DLc2−
DBc2の短絡・開放を行う。データ線短絡スイッチT
DSc1は、データ線短絡制御線DLSc1により制御
され、データ線DLc1,DLc2の短絡・開放を行
う。また、データ線短絡スイッチTDSc2は、データ
線短絡制御線DLSc2により制御され、データ線DB
c1,DBc2の短絡・開放を行う。主に待機時におい
て用いるプリチャージ回路TPDc1,TPDc2は、
プリチャージ制御線PNDcにより制御され、プリチャ
ージ電位供給線PCVPLcの電位VPLをそれぞれデ
ータ線DLc1,DLc2に供給する。同様に、プリチ
ャージ回路TPBc1,TPBc2は、プリチャージ制
御線PNBcにより制御され、電位VPLをそれぞれデ
ータ線DBc1,DBc2に供給する。読み出し時にお
いて用いるプリチャージ回路TRDc1,TRDc2お
よびTRBc1,TRBc2は、プリチャージ制御線P
CRcにより同時に制御され、プリチャージ電位供給線
PCVSScの電位VSSをそれぞれデータ線DLc
1,DLc2およびDBc1,DBc2に供給する。ダ
ミーセルの再書き込み時において用いるプリチャージ回
路TWDc1,TWDc2は、プリチャージ制御線RW
Dcにより制御され、電位VSSをデータ線DLc1
に、プリチャージ電位供給線PCVDDcの電位VDD
をデータ線DLc2にそれぞれ供給する。同様に、プリ
チャージ回路TWBc1,TWBc2は、プリチャージ
制御線RWBcにより制御され、電位VSSをデータ線
DBc1に、電位VDDをデータ線DBc2にそれぞれ
供給する。この他、メモリセル、ダミーセル、センスア
ンプおよび列選択スイッチの配置は、図4等に示した例
と同様である。すなわち、ワード線WLc1とデータ線
DLc1の交差する位置に、メモリセルMCc11が接
続される。また、ワード線WLc1とデータ線DLc2
の交差する位置には、メモリセルMCc12が接続され
る。ワード線WLc2とデータ線DBc1の交差する位
置には、メモリセルMCc21が接続され、ワード線W
Lc2とデータ線DBc2の交差する位置には、メモリ
セルMCc22が接続される。以下同様に、ワード線W
Lcp(p=1,2,3,…,m)とデータ線DLcq
またはDBcq(q=1,2,…)の交差する位置に、
メモリセルMCcpqが接続される。また、ダミーワー
ド線DWLDcとデータ線DLcqの交差する位置に
は、ダミーセルDMCDcqが接続され、ダミーワード
線DWLBcとデータ線DBcqの交差する位置には、
ダミーセルDMCBcqが接続される。センスアンプS
Acqは、センスアンプ制御線SPc,SNcにより制
御され、データ線対DLcq−DBcqに発生した信号
を感知し増幅する。列選択スイッチYSWcqは、列選
択線YScqにより制御され、データ線対DLcq−D
Bcqと入出力線I/Ocとの接続・分離を行う。
(Embodiment 7) FIG. 21 is an embodiment showing a memory cell array configuration based on the concept of the present invention, which is a more specific example of the circuit configuration shown in FIG. In the figure, the data line short circuit switch TPSc1
Is controlled by the data line short-circuit control line DLSc0 to short-circuit / open the data line pair DLc1-DBc1. Similarly, the data line short circuit switch TPSc2 is controlled by the data line short circuit control line DLSc0, and the data line pair DLc2-.
Short and open DBc2. Data line short circuit switch T
DSc1 is controlled by the data line short-circuit control line DLSc1 to short-circuit / open the data lines DLc1 and DLc2. Further, the data line short circuit switch TDSc2 is controlled by the data line short circuit control line DLSc2, and the data line DB
Short and open c1 and DBc2. The precharge circuits TPDc1 and TPDc2 that are mainly used during standby are
It is controlled by the precharge control line PNDc and supplies the potential VPL of the precharge potential supply line PCVPLc to the data lines DLc1 and DLc2, respectively. Similarly, the precharge circuits TPBc1 and TPBc2 are controlled by the precharge control line PNBc and supply the potential VPL to the data lines DBc1 and DBc2, respectively. The precharge circuits TRDc1 and TRDc2 and TRBc1 and TRBc2 used at the time of reading are connected to the precharge control line P.
The potential VSS of the precharge potential supply line PCVSSc is controlled by the CRc at the same time and the potential VSS of the precharge potential supply line PCVSSc is changed to the data line DLc
1, DLc2 and DBc1, DBc2. The precharge circuits TWDc1 and TWDc2 used at the time of rewriting the dummy cell are the precharge control lines RW.
The potential VSS is controlled by the data line DLc1
To the potential VDD of the precharge potential supply line PCVDDc
Are supplied to the data line DLc2, respectively. Similarly, the precharge circuits TWBc1 and TWBc2 are controlled by the precharge control line RWBc and supply the potential VSS to the data line DBc1 and the potential VDD to the data line DBc2, respectively. In addition, the arrangement of the memory cells, dummy cells, sense amplifiers, and column selection switches is the same as in the example shown in FIG. That is, the memory cell MCc11 is connected to the intersection of the word line WLc1 and the data line DLc1. In addition, the word line WLc1 and the data line DLc2
A memory cell MCc12 is connected to the intersection of the two. A memory cell MCc21 is connected at a position where the word line WLc2 and the data line DBc1 intersect, and the word line Wc
A memory cell MCc22 is connected to a position where Lc2 and the data line DBc2 intersect. Similarly, the word line W
Lcp (p = 1, 2, 3, ..., M) and data line DLcq
Or at the position where DBcq (q = 1, 2, ...) Crosses,
Memory cell MCcpq is connected. A dummy cell DMCDcq is connected at a position where the dummy word line DWLDc and the data line DLcq intersect, and a dummy cell DMCDcq is connected at a position where the dummy word line DWLBc and the data line DBcq intersect.
Dummy cell DMCBcq is connected. Sense amplifier S
Acq is controlled by sense amplifier control lines SPc and SNc, and senses and amplifies a signal generated on the data line pair DLcq-DBcq. The column selection switch YSWcq is controlled by the column selection line YScq, and the data line pair DLcq-D.
Bcq and input / output line I / Oc are connected / separated.

【0066】図21の回路の読み出し動作の一例を、図
22を用いて説明する。図22は、メモリセルMCc1
1を選択した場合の読み出し動作波形を表す。待機時に
おいて、各ワード線およびダミーワード線の電位はVS
S、各データ線電位はVPLである。各センスアンプは
非活性状態である。また、各データ線短絡スイッチはオ
ンしている。さらにまた、ダミーセルDMCDc1,D
MCBc1には論理0、ダミーセルDMCDc2,DM
CBc2には論理1が予め書き込まれている。次に読み
出し動作について説明する。アドレス取り込み信号/C
S1の立ち下がりに同期して行アドレスを取り込むと共
に、読み出し動作を開始する。まず時刻trc1におい
て、プリチャージ制御線PNDc,PNBcの電位をV
SSに、PCRcの電位をVDDにして、各データ線電
位をVSSにプリチャージする。次に時刻trc2にお
いて、プリチャージ制御線PCRcの電位をVSSにし
て、各データ線をフローティング状態にすると共に、デ
ータ線短絡制御線DLSc0,DLSc1の電位をVS
Sにして、データ線DBc1とDBc2のみを短絡状態
にする。次に時刻trc3において、ワード線WLc1
の電位をVCHにして、データ線DLc1およびDLc
2に信号電位を発生させる。読み出した情報の論理1,
0に対応して、発生した信号電位を、それぞれDLc1
(1),DLc1(0)およびDLc2(1),DLc
2(0)として、図22に示す。これと同時に、ダミー
ワード線DWLBcの電位もVCHにして、データ線D
Bc1およびDBc2に参照電位を発生させる。次に、
時刻trc4において、データ線短絡制御線DLSc2
の電位をVSSにして、データ線DBc1とDBc2を
分離し、続いて時刻trc5において各センスアンプを
活性化して、データ線対DLc1−DBc1およびDL
c2−DBc2の電位差を増幅する。増幅により、メモ
リセルMCc11およびMCc12には、読み出された
情報が自動的に再書き込みされる。しかし、ダミーセル
DMCBc1およびDMCBc2には、それぞれメモリ
セルMCc11,MCc12と逆の情報が書き込まれる
ため、DMCBc1とDMCBc2が、互いに逆の情報
を書き込まれるとは限らない。外部への情報の出力は、
アドレス取り込み信号/CS2の立ち下がりに同期して
列アドレスを取り込むと共に、時刻trc6において列
選択線YSc1の電位をVDDにして、列選択スイッチ
YSWc1を導通させ、入出力線I/Ocに信号を出力
することにより行われる。ここで、異なる列アドレスを
入力する等により、複数の情報を連続的に読み出すこ
と、あるいは、動作を書き込みモードに切り替えること
も、これまで述べた実施例と同様に可能である。アドレ
ス取り込み信号/CS2の立ち上がりに同期してアドレ
スの取り込みを停止し、時刻trc7において列選択ス
イッチYSWc1を遮断する。アドレス取り込み信号/
CS1の立ち上がりに同期して、ダミーセルをリセット
し、メモリを待機状態に戻す動作に移る。まず時刻tr
c8において、各センスアンプを非活性化すると共に、
プリチャージ制御線PNDcおよびデータ線短絡制御線
DLSc0,DLSc1の電位をVDDにして、各デー
タ線対を短絡し、電位をVPLにする。次に、時刻tr
c9において、ワード線WLc1の電位をVSSにし
て、メモリセルMCc11,MCc12を待機状態に戻
す。次に、時刻trc10において、データ線短絡制御
線DLSc0の電位を再びVSSにすると共に、プリチ
ャージ制御線RWBcの電位をVCHにして、データ線
DBc1に電位VSSを、DBc2に電位VDDを供給
する。これにより、ダミーセルDMCBc1には論理0
が、DMCBc2には論理1がそれぞれ再書き込みされ
る。次に、時刻trc11において、プリチャージ制御
線RWBcの電位をVSSにすると共に、プリチャージ
制御線PNBcおよびデータ線短絡制御線DLSc0,
DLSc2の電位をVDDにして、各データ線対を短絡
し、電位をVPLにする。そして、時刻trc12にお
いて、ダミーワード線DWLBcの電位をVSSにし
て、ダミーセルDMCBc1,DMCBc2を待機状態
に戻し、読み出し動作を終了する。本実施例によれば、
信号電位と参照電位を同時に発生させることにより、ア
クセス時間が短縮される。また、ワード線との容量カッ
プリングによりデータ線対に生じる雑音が同相成分のみ
になり、読み出し動作にほとんど影響しない。さらにま
た、データ線をフローティング状態にする時間が短くな
ることから、読み出し動作の雑音耐性やソフトエラー耐
性が向上する。
An example of the read operation of the circuit of FIG. 21 will be described with reference to FIG. FIG. 22 shows the memory cell MCc1.
The read operation waveform when 1 is selected is shown. During standby, the potential of each word line and dummy word line is VS
S, the potential of each data line is VPL. Each sense amplifier is inactive. In addition, each data line short circuit switch is turned on. Furthermore, the dummy cells DMCDc1, D
MCBc1 has logic 0, dummy cells DMCDc2, DM
A logical 1 is written in CBc2 in advance. Next, the read operation will be described. Address capture signal / C
The row address is fetched in synchronization with the fall of S1, and the read operation is started. First, at time trc1, the potentials of the precharge control lines PNDc and PNBc are set to V
The potential of PCRc is set to VDD and the potential of each data line is precharged to VSS. Next, at time trc2, the potential of the precharge control line PCRc is set to VSS, each data line is set in a floating state, and the potentials of the data line short circuit control lines DLSc0 and DLSc1 are set to VS.
S is set to S, and only the data lines DBc1 and DBc2 are short-circuited. Next, at time trc3, the word line WLc1
Of the data lines DLc1 and DLc
2 to generate a signal potential. Read information logic 1,
Corresponding to 0, the generated signal potential is set to DLc1
(1), DLc1 (0) and DLc2 (1), DLc
It is shown in FIG. 22 as 2 (0). At the same time, the potential of the dummy word line DWLBc is also set to VCH and the data line D
A reference potential is generated in Bc1 and DBc2. next,
At time trc4, the data line short circuit control line DLSc2
Is set to VSS to separate the data lines DBc1 and DBc2, and subsequently, at time trc5, each sense amplifier is activated to set the data line pair DLc1-DBc1 and DLc.
The potential difference of c2-DBc2 is amplified. By the amplification, the read information is automatically rewritten in the memory cells MCc11 and MCc12. However, since the information opposite to that of the memory cells MCc11 and MCc12 is written in the dummy cells DMCBc1 and DMCBc2, respectively, the information opposite to that of the DMCBc1 and DMCBc2 is not always written. The output of information to the outside is
The column address is captured in synchronization with the falling edge of the address capture signal / CS2, and at time trc6, the potential of the column selection line YSc1 is set to VDD, the column selection switch YSWc1 is rendered conductive, and a signal is output to the input / output line I / Oc. It is done by doing. Here, it is possible to continuously read out a plurality of pieces of information by inputting different column addresses, or to switch the operation to the write mode, as in the above-described embodiments. The address fetching is stopped in synchronization with the rising edge of the address fetching signal / CS2, and the column selection switch YSWc1 is cut off at time trc7. Address capture signal /
In synchronism with the rising edge of CS1, the dummy cell is reset and the memory is returned to the standby state. First time tr
In c8, deactivate each sense amplifier and
The potentials of the precharge control line PNDc and the data line short circuit control lines DLSc0 and DLSc1 are set to VDD, each data line pair is short-circuited, and the potential is set to VPL. Next, time tr
At c9, the potential of the word line WLc1 is set to VSS and the memory cells MCc11 and MCc12 are returned to the standby state. Next, at time trc10, the potential of the data line short-circuit control line DLSc0 is set to VSS again, the potential of the precharge control line RWBc is set to VCH, and the potential VSS is supplied to the data line DBc1 and the potential VDD is supplied to DBc2. As a result, the dummy cell DMCBc1 has a logic 0.
However, the logic 1 is rewritten in DMCBc2. Next, at time trc11, the potential of the precharge control line RWBc is set to VSS, and the precharge control line PNBc and the data line short circuit control line DLSc0,
The potential of DLSc2 is set to VDD, each data line pair is short-circuited, and the potential is set to VPL. Then, at time trc12, the potential of the dummy word line DWLBc is set to VSS, the dummy cells DMCBc1 and DMCBc2 are returned to the standby state, and the read operation is completed. According to this embodiment,
By simultaneously generating the signal potential and the reference potential, the access time is shortened. In addition, the noise generated in the data line pair due to the capacitive coupling with the word line becomes only the in-phase component, which hardly affects the read operation. Furthermore, since the time for which the data line is in the floating state is shortened, noise immunity and soft error immunity of the read operation are improved.

【0067】(実施例8)図23は、本発明の概念に基
づくメモリセルアレイ構成を示した一実施例であり、図
19に示した回路構成を用い、さらにセンス回路を複数
のデータ線で共有する構成とした一例である。図におい
て、メモリマットMMe1は、図12と同様のメモリセ
ルアレイ構成を有する。但し、プリチャージ制御系は、
図13と同様の構成を用いる。メモリマットMMe1に
含まれる、n組のデータ線対DLe11−DBe11〜
DLe1n−DBe1nは、n本の列選択線YSe11
〜YSe1nにより、選択的にセンス回路SUe1に接
続される。ワード線WLe11〜WLe1mおよびダミ
ーワード線DWLDe1,DWLBe1と、各データ線
対の一方との交差する位置には、メモリセルMCe11
1等およびダミーセルDMCBe11等が接続される。
プリチャージ制御線PCNe11,PCNe12は、1
組おきのデータ線対にプリチャージ電位供給線PCVP
Le1の電位VPLを供給する。同様に、メモリマット
MMe2に含まれるn組のデータ線対DLe21−DB
e21〜DLe2n−DBe2nは、列選択線YSe2
1〜YSe2nにより選択的にセンス回路SUe2に接
続される。ワード線WLe21〜WLe2mおよびダミ
ーワード線DWLDe2,DWLBe2と、各データ線
対の一方との交差する位置には、メモリセルMCe21
1等およびダミーセルDMCBe21等が接続される。
プリチャージ制御線PCNe21,PCNe22は、1
組おきのデータ線対にプリチャージ電位供給線PCVP
Le2の電位VPLを供給する。センスアンプ制御線S
Pe,SNeは、センスアンプSAe01,SAe02
を制御する。プリチャージ制御線PCReは、感知信号
線対DLe01−DBe01,DLe02−DBe02
にプリチャージ電位供給線PCVSSeの電位VSSを
供給する。プリチャージ制御線RWDeは、感知信号線
DLe01には電位VSSを、感知信号線DLe02に
はプリチャージ電位供給線PCVDDeの電位VDDを
供給する。また、プリチャージ制御線RWBeは、感知
信号線DBe01には電位VSSを、DBe02には電
位VDDを供給する。列選択線YSe01,YSe02
は、感知信号線対DLe01−DBe01,DLe02
−DBe02を、選択的に入出力線I/Oeに出力す
る。データ線短絡制御線DLCe1は、メモリマットM
Me1と感知信号線DLe02との接続・分離を制御
し、データ線短絡制御線DBCe1は、メモリマットM
Me1と感知信号線DBe02との接続・分離を制御す
る。また、データ線短絡制御線DLCe2は、メモリマ
ットMMe2と感知信号線DLe01との接続・分離を
制御し、データ線短絡制御線DBCe2は、メモリマッ
トMMe2と感知信号線DBe01との接続・分離を制
御する。以下同様に、2組のメモリマットそれぞれに2
組のセンス回路が共有できる形で割り当てられる。読み
出し動作時においては、メモリマットMMe1の有する
1組のデータ線対をセンス回路SUe1に接続し、ま
た、メモリマットMMe2の有する1組のデータ線対を
センス回路SUe2に接続する。同時に、それぞれの信
号線対のうち、ダミーセルを接続した側の信号線を短絡
して、参照電位を発生する。
(Embodiment 8) FIG. 23 is an embodiment showing a memory cell array structure based on the concept of the present invention. The circuit structure shown in FIG. 19 is used and a sense circuit is shared by a plurality of data lines. This is an example of the configuration. In the figure, the memory mat MMe1 has the same memory cell array configuration as in FIG. However, the precharge control system is
A configuration similar to that of FIG. 13 is used. N pairs of data line pairs DLe11-DBe11 to DLe11-DBe11 included in the memory mat MMe1
DLe1n-DBe1n is the n column selection lines YSe11.
~ YSe1n selectively connects to the sense circuit SUe1. A memory cell MCe11 is provided at a position where the word lines WLe11 to WLe1m and the dummy word lines DWLDe1 and DWLBe1 intersect with one of the data line pairs.
1 etc. and the dummy cell DMCBe11 etc. are connected.
The precharge control lines PCNe11 and PCNe12 are 1
Precharge potential supply line PCVP for every other pair of data lines
The potential VPL of Le1 is supplied. Similarly, n pairs of data line pairs DLe21-DB included in the memory mat MMe2 are included.
e21 to DLe2n-DBe2n are column selection lines YSe2.
1 to YSe2n selectively connects to the sense circuit SUe2. The memory cell MCe21 is provided at a position where the word lines WLe21 to WLe2m and the dummy word lines DWLDe2 and DWLBe2 intersect with one of the data line pairs.
1 etc. and the dummy cell DMCBe21 etc. are connected.
The precharge control lines PCNe21 and PCNe22 are set to 1
Precharge potential supply line PCVP for every other pair of data lines
The potential VPL of Le2 is supplied. Sense amplifier control line S
Pe and SNe are sense amplifiers SAe01 and SAe02.
To control. The precharge control line PCRe is a pair of sensing signal lines DLe01-DBe01 and DLe02-DBe02.
Is supplied with the potential VSS of the precharge potential supply line PCVSSe. The precharge control line RWDe supplies the potential VSS to the sensing signal line DLe01 and the potential VDD of the precharge potential supply line PCVDDe to the sensing signal line DLe02. The precharge control line RWBe supplies the potential VSS to the sensing signal line DBe01 and the potential VDD to DBe02. Column selection lines YSe01, YSe02
Is a sense signal line pair DLe01-DBe01, DLe02
-DBe02 is selectively output to the input / output line I / Oe. The data line short-circuit control line DLCe1 is connected to the memory mat M
The connection / separation between Me1 and the sensing signal line DLe02 is controlled, and the data line short circuit control line DBCe1 is connected to the memory mat M.
It controls connection / disconnection between Me1 and the sensing signal line DBe02. The data line short circuit control line DLCe2 controls connection / separation between the memory mat MMe2 and the sensing signal line DLe01, and the data line short circuit control line DBCe2 controls connection / separation between the memory mat MMe2 and the sensing signal line DBe01. To do. Similarly, 2 for each of the two sets of memory mats.
The sets of sense circuits are shared and assigned. In the read operation, one set of data line pairs included in the memory mat MMe1 is connected to the sense circuit SUe1, and one set of data line pairs included in the memory mat MMe2 is connected to the sense circuit SUe2. At the same time, the signal line on the side to which the dummy cell is connected of each signal line pair is short-circuited to generate the reference potential.

【0068】図23の回路の読み出し動作の一例を図2
4により説明する。図24は、メモリセルMCe111
およびMCe211を選択した場合の読み出し動作波形
を表す。待機時において、各ワード線およびダミーワー
ド線の電位はVSS、各データ線電位はVPL、各感知
信号線電位はVSSである。各センスアンプは非活性状
態である。また、各データ線短絡スイッチはオンしてい
る。さらにまた、ダミーセルDMCBe11には論理
0、ダミーセルDMCBe21には論理1が予め書き込
まれている。次に読み出し動作について説明する。アド
レス取り込み信号/CS1の立ち下がりに同期して行ア
ドレスを取り込むと共に、読み出し動作を開始する。ま
ず時刻tre1において、プリチャージ制御線PCNe
11,PCNe21の電位をVSSに、列選択線YSe
11,YSe21の電位をVCHにして、選択されたデ
ータ線対DLe11−DBe11,DLe21−DBe
21の電位を感知信号線対DLe01−DBe01,D
Le02−DBe02と同じVSSにプリチャージす
る。次に時刻tre2において、プリチャージ制御線P
CReの電位をVSSにして、データ線対DLe11−
DBe11,DLe21−DBe21をフローティング
状態にすると共に、データ線短絡制御線DLCe1,D
LCe2の電位をVSSにして、データ線DBe11と
DBe21のみを短絡状態にする。次に時刻tre3に
おいて、ワード線WLe11,WLe21の電位をVC
Hにして、データ線DLe11およびDLe21に信号
電位を発生させる。読み出した情報の論理1,0に対応
して、発生した信号電位を、それぞれDLe11
(1),DLe11(0)およびDLe21(1),D
Le21(0)として、図24に示す。これと同時に、
ダミーワード線DWLBe1,DWLBe2の電位もV
CHにして、データ線DBe11およびDBe21に参
照電位を発生させる。次に、時刻tre4において、デ
ータ線短絡制御線DBCe1,DBCe2の電位をVS
Sにして、データ線DBe11とDBe21を分離し、
続いて時刻tre5において各センスアンプを活性化し
て、データ線対DLe11−DBe11およびDLe2
1−DBe21の電位差を増幅する。増幅により、メモ
リセルMCe111およびMCe211には、読み出さ
れた情報が自動的に再書き込みされる。外部への情報の
出力は、アドレス取り込み信号/CS2の立ち下がりに
同期して列アドレスを取り込むと共に、時刻tre6に
おいて列選択線YSe01の電位をVDDにして、入出
力線I/Oeに信号を出力することにより行われる。こ
こで、異なる列アドレスを入力する等により、複数の情
報を連続的に読み出すこと、あるいは、動作を書き込み
モードに切り替えることも、これまで述べた実施例と同
様に可能である。アドレス取り込み信号/CS2の立ち
上がりに同期してアドレスの取り込みを停止し、時刻t
re7において列選択線YSe01の電位をVSSにす
る。アドレス取り込み信号/CS1の立ち上がりに同期
して、ダミーセルをリセットし、メモリを待機状態に戻
す動作に移る。まず時刻tre8において、各センスア
ンプを非活性化すると共に、プリチャージ制御線PCN
e11,PCNe21の電位をVDDにして、各データ
線対の電位をVPLにする。次に、時刻tre9におい
て、ワード線WLe11,WLe21の電位をVSSに
して、メモリセルMCe111,MCe211を待機状
態に戻す。次に、時刻tre10において、プリチャー
ジ制御線PCNe11,PCNe21の電位を再びVS
Sにすると共に、プリチャージ制御線RWBeの電位を
VCHにして、データ線DBe11に電位VSSを、D
Be21に電位VDDを供給する。これにより、ダミー
セルDMCBe11には論理0が、DMCBe21には
論理1がそれぞれ再書き込みされる。次に、時刻tre
11において、プリチャージ制御線RWBeの電位をV
SSにすると共に、プリチャージ制御線PCNe11,
PCNe21およびデータ線短絡制御線DLCe1,D
BCe1,DLCe2,DBCe2の電位をVDDにし
て、各データ線対を短絡し、電位をVPLにする。そし
て、時刻tre12において、列選択線YSe11,Y
Se21の電位をVSSにして、データ線対と感知信号
線対を電気的に分離し、ダミーワード線DWLBe1,
DWLBe2の電位をVSSにして、ダミーセルDMC
Be11,DMCBe21を待機状態に戻す。また、プ
リチャージ制御線PCReの電位をVDDにして、感知
信号線対DLe01−DBe01,DLe02−DBe
02の電位をVSSに戻す。以上により、読み出し動作
を終了する。本実施例によれば、前記実施例と同様に、
アクセス時間が短縮され、また読み出し動作の雑音耐性
やソフトエラー耐性が向上する。なおかつ、センスアン
プの共有による回路面積削減、センスアンプ部のレイア
ウト余裕の緩和、消費電力や電源等の雑音の低減が可能
である。
An example of the read operation of the circuit of FIG. 23 is shown in FIG.
4 will be described. FIG. 24 shows the memory cell MCe111.
The read operation waveforms when MCe211 and MCe211 are selected are shown. During standby, the potential of each word line and dummy word line is VSS, the potential of each data line is VPL, and the potential of each sensing signal line is VSS. Each sense amplifier is inactive. In addition, each data line short circuit switch is turned on. Furthermore, a logic 0 is written in advance in the dummy cell DMCBe11 and a logic 1 is written in the dummy cell DMCBe21. Next, the read operation will be described. The row address is captured in synchronization with the falling edge of the address capture signal / CS1 and the read operation is started. First, at time tre1, the precharge control line PCNe
11, the potential of PCNe21 to VSS, the column selection line YSe
11, the potential of YSe21 is set to VCH, and the selected data line pair DLe11-DBe11, DLe21-DBe is selected.
The potential of 21 is sensed signal line pair DLe01-DBe01, D
Precharge to the same VSS as Le02-DBe02. Next, at time tre2, the precharge control line P
The potential of CRe is set to VSS and the data line pair DLe11-
DBe11, DLe21-DBe21 are set in a floating state, and data line short-circuit control lines DLCe1, D
The potential of LCe2 is set to VSS and only the data lines DBe11 and DBe21 are short-circuited. Next, at time tre3, the potentials of the word lines WLe11 and WLe21 are set to VC.
It is set to H to generate a signal potential on the data lines DLe11 and DLe21. Corresponding to logic 1 and 0 of the read information, the generated signal potentials are respectively set to DLe11
(1), DLe11 (0) and DLe21 (1), D
It is shown in FIG. 24 as Le21 (0). At the same time,
The potentials of the dummy word lines DWLBe1 and DWLBe2 are also V
CH is set to generate a reference potential on the data lines DBe11 and DBe21. Next, at time tre4, the potentials of the data line short circuit control lines DBCe1 and DBCe2 are set to VS.
S to separate the data lines DBe11 and DBe21,
Then, at time tr5, the sense amplifiers are activated to activate the data line pairs DLe11-DBe11 and DLe2.
The potential difference of 1-DBe21 is amplified. By the amplification, the read information is automatically rewritten in the memory cells MCe111 and MCe211. As for the output of information to the outside, the column address is fetched in synchronization with the fall of the address fetch signal / CS2, the potential of the column selection line YSe01 is set to VDD at the time tr6, and the signal is output to the input / output line I / Oe. It is done by doing. Here, it is possible to continuously read out a plurality of pieces of information by inputting different column addresses, or to switch the operation to the write mode, as in the above-described embodiments. Address acquisition is stopped in synchronization with the rising edge of the address acquisition signal / CS2, and at time t
At re7, the potential of the column selection line YSe01 is set to VSS. In synchronism with the rising edge of the address capture signal / CS1, the dummy cell is reset and the memory is returned to the standby state. First, at time tre8, each sense amplifier is deactivated and the precharge control line PCN
The potentials of e11 and PCNe21 are set to VDD, and the potential of each data line pair is set to VPL. Next, at time tre9, the potentials of the word lines WLe11 and WLe21 are set to VSS, and the memory cells MCe111 and MCe211 are returned to the standby state. Next, at time tre10, the potentials of the precharge control lines PCNe11 and PCNe21 are set to VS again.
S, the potential of the precharge control line RWBe is set to VCH, and the potential VSS is applied to the data line DBe11 by D.
The potential VDD is supplied to Be21. As a result, the logic 0 is rewritten to the dummy cell DMCBe11 and the logic 1 is rewritten to the DMCBe21. Next, time tre
11, the potential of the precharge control line RWBe is set to V
When set to SS, the precharge control line PCNe11,
PCNe21 and data line short circuit control lines DLCe1, D
The potentials of BCe1, DLCe2, and DBCe2 are set to VDD, each data line pair is short-circuited, and the potential is set to VPL. Then, at time tre12, the column selection lines YSe11, Y
The potential of Se21 is set to VSS, the data line pair and the sensing signal line pair are electrically separated, and the dummy word line DWLBe1,
The potential of DWLBe2 is set to VSS and the dummy cell DMC
Be11 and DMCBe21 are returned to the standby state. Further, the potential of the precharge control line PCRe is set to VDD, and the sensing signal line pair DLe01-DBe01, DLe02-DBe.
The potential of 02 is returned to VSS. With the above, the read operation is completed. According to this embodiment, similar to the above embodiment,
The access time is shortened, and the noise resistance and soft error resistance of the read operation are improved. In addition, it is possible to reduce the circuit area by sharing the sense amplifier, relax the layout margin of the sense amplifier section, and reduce noise such as power consumption and power supply.

【0069】以上、本発明の概念を実施例を用いて説明
したが、本発明の基本概念、すなわち論理1を記憶した
ダミーセルが接続されたデータ線、論理0を記憶したダ
ミーセルが接続されたデータ線、およびデータ線短絡手
段を用いて、論理1、論理0に対応する信号電位の中間
にある参照電位を発生する概念の適用は、上記実施例に
限ったものではない。例えば、論理1を記憶したダミー
セルが接続された複数のデータ線と、これと同数の、論
理0を記憶したダミーセルが接続されたデータ線を同時
に短絡し、参照電位を平均化する構成を用いてよい。ま
た、逆極性のトランジスタを用いて回路を構成する、電
圧の上下関係を逆にする等の変更を行ってもよい。さら
にまた、メモリセルキャパシタのプレート電極がプレー
ト線として駆動される型のメモリにおいても、本発明の
概念を活かし、参照電位を発生させることが可能であ
る。
The concept of the present invention has been described above with reference to the embodiments. The basic concept of the present invention, namely, a data line to which a dummy cell storing a logic 1 is connected, and a data line to which a dummy cell storing a logic 0 is connected. The application of the concept of generating a reference potential intermediate between signal potentials corresponding to logic 1 and logic 0 by using the line and data line short-circuit means is not limited to the above embodiment. For example, by using a configuration in which a plurality of data lines to which dummy cells storing logic 1 are connected and the same number of data lines to which dummy cells storing logic 0 are connected are short-circuited at the same time and the reference potential is averaged. Good. In addition, changes may be made such that a circuit is formed using transistors with opposite polarities, and the vertical relationship of voltages is reversed. Furthermore, the reference potential can be generated by utilizing the concept of the present invention in a memory in which the plate electrode of the memory cell capacitor is driven as a plate line.

【0070】[0070]

【発明の効果】以上、述べたように本発明によれば、製
造が容易でSN比が高く、高集積化に適した不揮発性半
導体メモリを構成することができる。
As described above, according to the present invention, a nonvolatile semiconductor memory that is easy to manufacture, has a high SN ratio, and is suitable for high integration can be constructed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のメモリの基本回路構成と読み出し動作
の流れを示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a basic circuit configuration of a memory of the present invention and a flow of a read operation.

【図2】本発明に用いられるメモリセルの構成を示す
図。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a memory cell used in the present invention.

【図3】本発明のメモリのブロック構成を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a block configuration of a memory of the invention.

【図4】本発明のメモリセルアレイの回路構成を示す
図。
FIG. 4 is a diagram showing a circuit configuration of a memory cell array of the present invention.

【図5】図4に示した回路の読み出し動作波形を示す
図。
5 is a diagram showing a read operation waveform of the circuit shown in FIG.

【図6】本発明のメモリセルアレイにおける、カップリ
ング雑音を低減するデータ線短絡スイッチの構成および
読み出し動作波形を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration and a read operation waveform of a data line short circuit switch for reducing coupling noise in the memory cell array of the present invention.

【図7】本発明のメモリセルアレイの断面構造を示す
図。
FIG. 7 is a diagram showing a cross-sectional structure of a memory cell array of the present invention.

【図8】本発明のメモリセルアレイの平面レイアウトを
示す図。
FIG. 8 is a diagram showing a planar layout of a memory cell array of the present invention.

【図9】本発明のメモリセルアレイの回路構成を示す
図。
FIG. 9 is a diagram showing a circuit configuration of a memory cell array of the present invention.

【図10】図9に示した回路の読み出し動作波形を示す
図。
10 is a diagram showing read operation waveforms of the circuit shown in FIG.

【図11】本発明のメモリのブロック構成を示す図。FIG. 11 is a diagram showing a block configuration of a memory of the invention.

【図12】本発明のメモリセルアレイの回路構成を示す
図。
FIG. 12 is a diagram showing a circuit configuration of a memory cell array of the present invention.

【図13】本発明のメモリセルアレイに用いるプリチャ
ージ回路構成を示す図。
FIG. 13 is a diagram showing a precharge circuit configuration used in the memory cell array of the present invention.

【図14】図12の回路の読み出し動作波形を示す図。14 is a diagram showing a read operation waveform of the circuit of FIG.

【図15】本発明のメモリのブロック構成を示す図。FIG. 15 is a diagram showing a block configuration of a memory of the invention.

【図16】本発明のメモリセルアレイの回路構成を示す
図。
FIG. 16 is a diagram showing a circuit configuration of a memory cell array of the present invention.

【図17】本発明のメモリのアドレス構成を示す図。FIG. 17 is a diagram showing an address configuration of a memory of the invention.

【図18】本発明のメモリの基本的な回路構成と、読み
出し動作の流れを示す図。
FIG. 18 is a diagram showing a basic circuit configuration of a memory of the present invention and a flow of a read operation.

【図19】本発明のメモリのダミーセル再書き込み回路
の構成を示す図。
FIG. 19 is a diagram showing a configuration of a dummy cell rewriting circuit of the memory of the present invention.

【図20】本発明のメモリのダミーセル再書き込み回路
の構成を示す図。
FIG. 20 is a diagram showing a configuration of a dummy cell rewriting circuit of the memory of the present invention.

【図21】本発明のメモリセルアレイの回路構成を示す
図。
FIG. 21 is a diagram showing a circuit configuration of a memory cell array of the present invention.

【図22】図21に示した回路の読み出し動作波形を示
す図。
22 is a diagram showing read operation waveforms of the circuit shown in FIG.

【図23】本発明のメモリセルアレイの回路構成を示す
図。
FIG. 23 is a diagram showing a circuit configuration of a memory cell array of the present invention.

【図24】図23に示した回路の読み出し動作波形を示
す図。
24 is a diagram showing read operation waveforms of the circuit shown in FIG.

【図25】強誘電体キャパシタの電圧電荷特性を示す
図。
FIG. 25 is a diagram showing voltage-charge characteristics of a ferroelectric capacitor.

【図26】従来の強誘電体メモリの構成を示す図。FIG. 26 is a diagram showing a configuration of a conventional ferroelectric memory.

【図27】従来の参照電位発生手法を示す図。FIG. 27 is a diagram showing a conventional reference potential generating method.

【図28】従来の参照電位発生手法を示す図。FIG. 28 is a diagram showing a conventional reference potential generating method.

【図29】従来の参照電位発生手法を示す図。FIG. 29 is a diagram showing a conventional reference potential generating method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

MC1,MC2…メモリセル DMCD,DM
CB…ダミーセル SWDS…データ線短絡スイッチ WL1,WL2
…ワード線 DWLD,DWLB…ダミーワード線 DL,DB…デ
ータ線 SA…センスアンプ TR1…セルト
ランジスタ CF1…強誘電体キャパシタ PL1…プレー
ト電極 MCARYa…メモリセルアレイ MCTLa…メ
モリコントローラ XABa…行アドレスバッファ XDECa…行
デコーダ XDRVa…ワード線ドライバ YABa…列ア
ドレスバッファ YDECa…列デコーダ YSWGa…列
選択スイッチ群 SAGa…センス回路群 IDBa…入力
データバッファ ODBa…出力データバッファ 1…半導体基板 2…素子分離絶
縁膜 3…ゲート絶縁膜 4…ワード線 5,9…層間絶縁膜 6…ソース・ド
レイン拡散領域 7,11…コンタクトプラグ 8…データ線 10…平坦化絶縁膜 12…下部電極 13…強誘電体膜 14…メモリセ
ルプレート 24…ダミーワード線
MC1, MC2 ... Memory cells DMCD, DM
CB ... Dummy cell SWDS ... Data line short-circuit switch WL1, WL2
... word line DWLD, DWLB ... dummy word line DL, DB ... data line SA ... sense amplifier TR1 ... cell transistor CF1 ... ferroelectric capacitor PL1 ... plate electrode MCARYa ... memory cell array MCTLa ... memory controller XABa ... row address buffer XDECa ... row Decoder XDRVa ... Word line driver YABa ... Column address buffer YDECa ... Column decoder YSWGa ... Column selection switch group SAGa ... Sense circuit group IDBa ... Input data buffer ODBa ... Output data buffer 1 ... Semiconductor substrate 2 ... Element isolation insulating film 3 ... Gate insulation Film 4 ... Word line 5, 9 ... Interlayer insulating film 6 ... Source / drain diffusion region 7, 11 ... Contact plug 8 ... Data line 10 ... Flattening insulating film 12 ... Lower electrode 13 ... Ferroelectric film 14 ... Riseru plate 24 ... dummy word lines

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 27/108 (72)発明者 青木 正和 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Internal reference number FI Technical indication location H01L 27/108 (72) Inventor Masakazu Aoki 1-280 Higashi Koigokubo, Kokubunji City, Tokyo Hitachi Central In the laboratory

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数のワード線と、複数のダミーワード線
と、対構成のデータ線と、上記ワード線と上記データ線
との交差する位置に配置され、強誘電体キャパシタを含
んでなるメモリセルと、上記ダミーワード線と上記デー
タ線との交差する位置に配置され、強誘電体キャパシタ
を含んでなるダミーセルを有するメモリセルアレイを具
備し、上記メモリセルに記憶されたメモリセルデータの
読み出しを、該メモリセルが接続されたデータ線の信号
電位と、他のデータ線の参照電位とを比較して行う半導
体メモリにおいて、 論理1または論理0の情報を記憶する第一のダミーセル
と、該第一のダミーセルと逆の情報を記憶する第二のダ
ミーセルと、 第一のダミーセルが接続され、かつ上記メモリセルデー
タを読み出すデータ線と対構成をなす第一のデータ線
と、第二のダミーセルが接続された第二のデータ線とを
相互に短絡するデータ線短絡手段を備え、 該データ線短絡手段により短絡された上記第一と第二の
データ線に論理1と論理0の信号電位の中間の参照電位
を発生させることを特徴とする半導体メモリ。
1. A memory comprising a plurality of word lines, a plurality of dummy word lines, a pair of data lines, a word line and a data line which intersect each other, and which includes a ferroelectric capacitor. A memory cell array having dummy cells each including a cell and the dummy word line and the data line and including a ferroelectric capacitor, and reading the memory cell data stored in the memory cell. A semiconductor memory that compares a signal potential of a data line to which the memory cell is connected with a reference potential of another data line, a first dummy cell for storing information of logic 1 or logic 0; A second dummy cell that stores information opposite to that of the first dummy cell and a data line that is connected to the first dummy cell and reads the memory cell data are paired. Data line short-circuit means for short-circuiting the one data line and the second data line to which the second dummy cell is connected to each other are provided, and the first and second data lines short-circuited by the data line short-circuit means. A semiconductor memory characterized by generating a reference potential intermediate between signal potentials of logic 1 and logic 0.
【請求項2】請求項1記載の半導体メモリにおいて、上
記メモリセルデータを読み出すデータ線と上記第二のデ
ータ線とは同一のものであって、上記参照電位と信号電
位の発生のタイミングを異にすることを特徴とする半導
体メモリ。
2. The semiconductor memory according to claim 1, wherein the data line for reading out the memory cell data and the second data line are the same, and the generation timings of the reference potential and the signal potential are different. A semiconductor memory characterized by:
【請求項3】請求項1記載の半導体メモリにおいて、上
記メモリセルデータを読み出すデータ線と上記第二のデ
ータ線とは異なるものであって、上記参照電位と信号電
位の発生のタイミングを同じくすることを特徴とする半
導体メモリ。
3. The semiconductor memory according to claim 1, wherein the data line for reading the memory cell data is different from the second data line, and the reference potential and the signal potential are generated at the same timing. A semiconductor memory characterized in that.
【請求項4】請求項1乃至請求項3の何れかに記載の半
導体メモリにおいて、上記メモリセルアレイは、連続的
かつ規則的に2次元配置したセルパターンの構成を備
え、該セルパターンの構成は、同じ構造と同じサイズの
セル構造を有するメモリセルとダミーセルとを含んでな
ることを特徴とする半導体メモリ。
4. The semiconductor memory according to claim 1, wherein the memory cell array has a configuration of cell patterns arranged two-dimensionally continuously and regularly, and the configuration of the cell patterns is A semiconductor memory including a memory cell and a dummy cell having the same structure and the same size cell structure.
【請求項5】請求項4記載の半導体メモリにおいて、上
記対構成のデータ線は、動作するデータ線と固定電位の
データ線とが隣接する配置の区間を備えることを特徴と
する半導体メモリ。
5. The semiconductor memory according to claim 4, wherein the paired data lines have a section in which an operating data line and a fixed potential data line are adjacent to each other.
【請求項6】請求項4または請求項5記載の半導体メモ
リにおいて、活性状態で上記の対構成のデータ線を充電
するデータ線充電手段と、該データ線充電手段を制御す
る複数のデータ線充電制御手段を備え、該複数のデータ
線充電制御手段の何れかにより上記データ線充電手段を
制御し、該制御により、選択されたデータ線対に隣接す
る選択されないデータ線対に接続された上記データ線充
電手段を活性化することを特徴とする半導体メモリ。
6. The semiconductor memory according to claim 4 or 5, wherein data line charging means for charging said pair of data lines in an active state, and a plurality of data line charging means for controlling said data line charging means. The data line charging means is provided with a control means, and the data line charging means is controlled by any one of the plurality of data line charging control means, and by the control, the data connected to an unselected data line pair adjacent to the selected data line pair. A semiconductor memory characterized by activating a line charging means.
【請求項7】請求項3記載の半導体メモリにおいて、上
記第一および第二のダミーセルへの再書き込みを行うダ
ミーセル再書き込み手段を備え、該ダミーセル再書き込
み手段は、上記の参照電位を発生した後でかつ上記のメ
モリセルデータの読み出し動作終了前に、上記第一のダ
ミーセルに論理1または論理0を再書き込みし、上記第
二のダミーセルに上記第一のダミーセルとは逆の情報を
再書き込みするものであることを特徴とする半導体メモ
リ。
7. The semiconductor memory according to claim 3, further comprising dummy cell rewriting means for rewriting to said first and second dummy cells, said dummy cell rewriting means after generating said reference potential. And before the end of the read operation of the memory cell data, the first dummy cell is rewritten with a logic 1 or a logic 0, and the second dummy cell is rewritten with information opposite to that of the first dummy cell. A semiconductor memory characterized by being a thing.
【請求項8】請求項4乃至請求項7の何れかに記載の半
導体メモリにおいて、上記メモリセルアレイと、上記メ
モリセルアレイが有する対構成のデータ線に読み出した
信号を感知するセンス回路と、選択した上記データ線を
上記センス回路に接続するデータ線選択手段とを備え、
上記センス回路を複数の対構成のデータ線により共有す
ることを特徴とする半導体メモリ。
8. The semiconductor memory according to claim 4, wherein the memory cell array and a sense circuit that senses a signal read to a paired data line of the memory cell array are selected. A data line selecting means for connecting the data line to the sense circuit,
A semiconductor memory, wherein the sense circuit is shared by a plurality of pairs of data lines.
【請求項9】請求項8記載の半導体メモリにおいて、メ
モリセルを選択するアドレス構成を備え、該アドレス構
成は、各センス回路に接続されたメモリセルアレイにお
けるメモリセルを選択する第一のアドレスと、上記セン
ス回路を選択する第二のアドレスの構成を備えることを
特徴とする半導体メモリ。
9. The semiconductor memory according to claim 8, further comprising an address configuration for selecting a memory cell, the address configuration including a first address for selecting a memory cell in a memory cell array connected to each sense circuit, A semiconductor memory having a second address configuration for selecting the sense circuit.
【請求項10】第一のダミーセルと、該第一のダミーセ
ルに接続された第一のデータ線と、第二のダミーセル
と、該第二のダミーセルに接続された第二のデータ線
と、上記第一または第二のデータ線に接続されたメモリ
セルとを有して、該メモリセルに記憶されたメモリセル
データの読み出しを、該メモリセルが接続されたデータ
線の信号電位と、他のデータ線の参照電位とを比較して
行う半導体メモリの駆動方法において、 互いに逆の情報を記憶させた上記第一および第二のダミ
ーセルを、短絡された上記第一および第二のデータ線に
それぞれ読み出し、上記第一および第二のデータ線に参
照電位を発生させる過程と、 上記第一および第二のデータ線を電気的に分離する過程
と、 上記メモリセルを選択し、上記第一または第二のデータ
線に信号電位を発生させる過程と、 上記信号電位と上記参照電位の差を増幅し、併せて上記
第一および第二のダミーセルに互いに逆の情報を記憶さ
せる過程を備えることを特徴とする半導体メモリの駆動
方法。
10. A first dummy cell, a first data line connected to the first dummy cell, a second dummy cell, a second data line connected to the second dummy cell, and A memory cell connected to the first or second data line, and reading the memory cell data stored in the memory cell is performed by using the signal potential of the data line to which the memory cell is connected, In a method for driving a semiconductor memory, which is performed by comparing with a reference potential of a data line, the first and second dummy cells storing mutually opposite information are respectively connected to the shorted first and second data lines. A step of reading and generating a reference potential on the first and second data lines; a step of electrically separating the first and second data lines; a step of selecting the memory cell; Second data line A semiconductor memory comprising: a step of generating a signal potential; and a step of amplifying a difference between the signal potential and the reference potential and simultaneously storing mutually opposite information in the first and second dummy cells. Driving method.
【請求項11】請求項10記載の半導体メモリの駆動方
法において、上記第一および第二のダミーセルに互いに
逆の情報を記憶させる過程が、上記信号電位と上記参照
電位との差を増幅し、上記第一および第二のダミーセル
を選択するものであることを特徴とする半導体メモリの
駆動方法。
11. The method of driving a semiconductor memory according to claim 10, wherein the step of storing mutually opposite information in the first and second dummy cells amplifies a difference between the signal potential and the reference potential, A method for driving a semiconductor memory, wherein the first and second dummy cells are selected.
【請求項12】第一のダミーセルと、上記第一のダミー
セルに接続された第一のデータ線と、第二のダミーセル
と、上記第二のダミーセルに接続された第二のデータ線
と、メモリセルを有して、該メモリセルに記憶されたメ
モリセルデータの読み出しを、該メモリセルが接続され
たデータ線の信号電位と、他のデータ線の参照電位とを
比較して行う半導体メモリの駆動方法において、 上記メモリセルは第三のデータ線に接続され、かつ、 該第三のデータ線に信号電位を発生させる過程と、互い
に逆の情報を記憶させた上記第一および第二のダミーセ
ルを、短絡された上記第一および第二のデータ線にそれ
ぞれ読み出し、上記第一および第二のデータ線に参照電
位を発生させる過程とを同時に備え、さらに、 上記第一および第二のデータ線を電気的に分離する過程
と、 上記信号電位と上記参照電位の差を増幅する過程と、 上記第一および第二のダミーセルを再書き込みする過程
を備えることを特徴とする半導体メモリの駆動方法。
12. A first dummy cell, a first data line connected to the first dummy cell, a second dummy cell, a second data line connected to the second dummy cell, and a memory. A semiconductor memory having a cell and reading the memory cell data stored in the memory cell by comparing a signal potential of a data line connected to the memory cell with a reference potential of another data line. In the driving method, the memory cell is connected to a third data line, and a process of generating a signal potential in the third data line, and the first and second dummy cells storing information opposite to each other. At the same time, and a step of reading the shorted first and second data lines respectively to generate a reference potential in the first and second data lines, and further, the first and second data lines To A step of vapor separated, process and method for driving a semiconductor memory, comprising the step of rewriting said first and second dummy cell for amplifying a difference between the signal potential and the reference potential.
【請求項13】請求項12記載の半導体メモリの駆動方
法において、上記第一および第二のダミーセルを再書き
込みする過程が、上記第一のデータ線にハイ電位または
ロー電位を与え、上記第二のデータ線にロー電位または
ハイ電位を与えるものであることを特徴とする半導体メ
モリの駆動方法。
13. The method of driving a semiconductor memory according to claim 12, wherein the step of rewriting the first and second dummy cells applies a high potential or a low potential to the first data line, A method for driving a semiconductor memory, characterized in that a low potential or a high potential is applied to the data line.
【請求項14】請求項12記載の半導体メモリの駆動方
法において、上記信号電位と上記参照電位との差を増幅
する過程が、上記第三のデータ線に発生させた信号電位
と上記第一のデータ線に発生させた参照電位の差を増幅
するものであり、上記第一および第二のダミーセルを再
書き込みする過程が、上記第三のデータ線電位を上記第
二のデータ線に供給するとともに、上記第一および第二
のダミーセルを選択するものであることを特徴とする半
導体メモリの駆動方法。
14. The method of driving a semiconductor memory according to claim 12, wherein the step of amplifying the difference between the signal potential and the reference potential includes the signal potential generated on the third data line and the first potential. The step of rewriting the first and second dummy cells is to amplify the difference between the reference potentials generated in the data lines, and to supply the third data line potentials to the second data lines. , A method for driving a semiconductor memory, wherein the first and second dummy cells are selected.
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