JPH10334672A - Semiconductor memory device - Google Patents

Semiconductor memory device

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JPH10334672A
JPH10334672A JP9142180A JP14218097A JPH10334672A JP H10334672 A JPH10334672 A JP H10334672A JP 9142180 A JP9142180 A JP 9142180A JP 14218097 A JP14218097 A JP 14218097A JP H10334672 A JPH10334672 A JP H10334672A
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JP
Japan
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memory cell
bit line
level
line
bit
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Application number
JP9142180A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuya Otsuki
哲也 大月
Hiroshi Watabe
博士 渡部
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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    • G11C11/56Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using storage elements with more than two stable states represented by steps, e.g. of voltage, current, phase, frequency
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    • GPHYSICS
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a multi-level operation semiconductor memory device which performs the memory operation, by storing n-bit information. (>=2) to one memory cell when a ferro-electric material is used for a capacitor. SOLUTION: The bit line pair BL, BLB are divided to n divided bit line pairs BL1, BL1B,..., BLn, BLnB and sense amplifier circuits SA1,..., SAn are connected to such divided bit line pairs. Moreover, capacitance elements Cc1,..., (Ccn-1) are connected between the divided bit lines. Using this capacitance element, the sense amplification of each bit is performed sequentially to the least significant bits BLn, BLnB from the most significant bits BL1, BL1B, while changing the sense level of lower bits depending on the sense result of the upper bits.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置に関
し、特に多値メモリセルのための半導体記憶装置に関す
る。
The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly, to a semiconductor memory device for a multi-valued memory cell.

【0001】[0001]

【従来の技術】半導体装置においては、近年、さらに小
型化が進み、この傾向はますます強まる一方である。こ
のため、半導体装置の一種である記憶装置においても装
置の小型化を図るべく、1つのメモリセルに多ビットの
情報を蓄えることができる多値メモリが開発された。
2. Description of the Related Art In recent years, the size of semiconductor devices has been further reduced, and this tendency has been increasing. For this reason, a multi-valued memory capable of storing multi-bit information in one memory cell has been developed in order to reduce the size of a storage device which is a kind of semiconductor device.

【0002】この多値メモリには、EEP−ROMにお
いてメモリセルの閾値を多段階に変化させ、1つのメモ
リセルの1ビット以上の情報を格納可能とするもの、D
RAMにおいてメモリセルの蓄積する電荷を多段階に分
けて、1つのメモリセルの1ビット以上の情報を格納可
能とするもの等、種々の方式がある。
This multi-valued memory is capable of storing information of one bit or more in one memory cell by changing the threshold value of a memory cell in an EEP-ROM in multiple steps.
There are various methods such as a method in which a charge stored in a memory cell in a RAM is divided into multiple stages so that information of one bit or more in one memory cell can be stored.

【0003】そして、これら多値メモリセルを用いた半
導体記憶装置は、1つのセルに多値の情報を格納できる
ので、1つのセルに1ビットの情報しか格納し得なかっ
たセル(以下、1ビットセルという。)からなる従来の
記憶装置に比べ、メモリセル数を減少させることがで
き、従って、記憶装置、ひいては記憶装置を1構成要素
とする半導体装置の小型化を可能とすることができると
いうものである。
In a semiconductor memory device using these multi-level memory cells, multi-level information can be stored in one cell. Therefore, a cell that can store only 1-bit information in one cell (hereinafter referred to as 1). The number of memory cells can be reduced as compared with a conventional storage device including bit cells.), And thus, the size of the storage device and, consequently, the size of a semiconductor device including the storage device as a component can be reduced. Things.

【0004】しかしながら、多値セルを用いた半導体記
憶装置は、そのセルの特異性から、従来の1ビットセル
を駆動する回路構成と異なる回路構成を用いなければな
らない。
However, a semiconductor memory device using a multi-valued cell must use a circuit configuration different from a conventional circuit configuration for driving a 1-bit cell due to the uniqueness of the cell.

【0005】例えば、1ビットセルでは、通常、1つの
ビット線当たり1つのセンスアンプが設けられている
が、4値の多値セルを用いたDRAMには、特開昭63
−149900号公報に記載されているように1つのビ
ット線当たり3つのセンスアンプが必要であった。これ
を図13に示す。
For example, in a one-bit cell, one sense amplifier is usually provided for one bit line. However, a DRAM using a quaternary multi-value cell is disclosed in
As described in JP-A-149900, three sense amplifiers are required for one bit line. This is shown in FIG.

【0006】以下に、図13に示した従来例の動作につ
いて簡単に説明する。
The operation of the conventional example shown in FIG. 13 will be briefly described below.

【0007】ワード線WL0〜WL255に接続された
各メモリセルには、電源電圧をVccとすると、0、
(1/3)Vcc、(2/3)Vcc、Vcc、の計4
つの情報のいずれかが格納されている。また、ダミーワ
ード線DWL1、DWL2に接続されたダミーセルには
(1/6)Vcc、ダミーワード線DWL3、DWL4
に接続されたダミーセルには(1/2)Vcc、ダミー
ワード線DWL5、DWL6に接続されたダミーセルに
は(5/6)Vccが予め格納されている。
Each of the memory cells connected to word lines WL0 to WL255 has 0,
(1/3) Vcc, (2/3) Vcc, Vcc, total 4
Information is stored. The dummy cells connected to the dummy word lines DWL1 and DWL2 have (1/6) Vcc and the dummy word lines DWL3 and DWL4.
And (5/6) Vcc are stored in advance in the dummy cells connected to the dummy word lines DWL5 and DWL6.

【0008】ここで、n型MOSトランジスタとコンデ
ンサからなるセル1に格納されているデータの読み出し
動作を説明する。なお、ダミーセルも含め、図中のセル
はセル1と同一構成である。
Here, the operation of reading data stored in the cell 1 comprising an n-type MOS transistor and a capacitor will be described. The cells in the figure, including the dummy cells, have the same configuration as the cell 1.

【0009】まずゲート選択線TGがハイレベル(以
下、Hレベルという。)となり、ワード線WL0〜85
とダミーワード線DWL1〜2からなる領域1、ワード
線WL86〜171とダミーワード線DWL3〜4から
なる領域2、ワード線WL172〜255とダミーワー
ド線DWL5〜6からなる領域3のすべての領域が、ビ
ット線BL1とBLB1に接続される。
First, the gate selection line TG goes high (hereinafter referred to as H level), and the word lines WL0 to WL85.
And region 1 consisting of dummy word lines DWL1 and DWL2, region 2 consisting of word lines WL86-171 and dummy word lines DWL3-4, and region 3 consisting of word lines WL172-255 and dummy word lines DWL5-6. , Are connected to bit lines BL1 and BLB1.

【0010】プリチャージ後、ワード線WL0がHレベ
ルになり、セル1内の情報がビット線BL1に読み出さ
れる。ここで、セル1内の情報は例えば(2/3)Vc
cであるとする。
After the precharge, the word line WL0 goes high, and the information in the cell 1 is read out to the bit line BL1. Here, the information in the cell 1 is, for example, (2/3) Vc
c.

【0011】この後、ゲート選択線TGがロウレベル
(以下、Lレベルという。)となり、領域1、2および
3は各々電気的に分離される。
Thereafter, gate select line TG attains a low level (hereinafter, referred to as an L level), and regions 1, 2 and 3 are electrically separated from each other.

【0012】その後、セル1の接続されたビット線BL
1に対応するビット線BLB1に接続されたダミーセル
が活性化され、ダミーセルの情報が読み出される。すな
わち、ダミーワード線DWL2、DWL4、DWL6が
Hレベルになる。
Thereafter, the bit line BL connected to the cell 1 is
The dummy cell connected to the bit line BLB1 corresponding to 1 is activated, and the information of the dummy cell is read. That is, the dummy word lines DWL2, DWL4, DWL6 go to the H level.

【0013】次に、センスアンプ活性化信号SENがH
レベルになり、センスアンプSA11、SA12、SA
13が活性化される。これにより、領域1では、ビット
線BL1のデータは(2/3)Vccであり、ビット線
BLB1のデータはダミーセルのデータである(1/
6)Vccであるので、センスアンプSA11はデータ
線D1にHレベルを出力し、データ線D1バーにLレベ
ルを出力する。同様に、領域2では、ビット線BL1の
データは(2/3)Vccであり、ビット線BLB1の
データはダミーセルのデータである(1/2)Vccで
あるので、センスアンプSA12はデータ線D2にHレ
ベルを出力し、データ線D2バーにLレベルを出力す
る。また、領域3では、ビット線BL1のデータは(2
/3)Vccであり、ビット線BLB1のデータはダミ
ーセルのデータである(5/6)Vccであるので、セ
ンスアンプSA13はデータ線D3にLレベルを出力
し、データ線D3バーにHレベルを出力する。すなわ
ち、データ線D1、D2、D3には、それぞれH、H、
Lレベルの信号が出力される。
Next, the sense amplifier activating signal SEN becomes H
Level, and the sense amplifiers SA11, SA12, SA
13 is activated. Thus, in the area 1, the data of the bit line BL1 is (2/3) Vcc, and the data of the bit line BLB1 is the data of the dummy cell (1/1).
6) Since it is Vcc, the sense amplifier SA11 outputs an H level to the data line D1, and outputs an L level to the data line D1 bar. Similarly, in the region 2, the data on the bit line BL1 is (2/3) Vcc and the data on the bit line BLB1 is (1/2) Vcc, which is the data of the dummy cell. Therefore, the sense amplifier SA12 is connected to the data line D2. Output an H level and output an L level to the data line D2 bar. In the area 3, the data of the bit line BL1 is (2
/ 3) Vcc and the data on the bit line BLB1 is (5/6) Vcc, which is the data of the dummy cell. Therefore, the sense amplifier SA13 outputs an L level to the data line D3 and an H level to the data line D3 bar. Output. That is, the data lines D1, D2, and D3 respectively have H, H,
An L-level signal is output.

【0014】そして、これらデータ線上のデータは、デ
ータ出力回路により3ビット情報から2ビット情報に処
理され、2ビット情報として外部装置に出力される。メ
モリセルの蓄える情報量は4値であるので、本来2ビッ
トでその情報を表すことができるからである。
The data on these data lines is processed by a data output circuit from 3-bit information to 2-bit information and output to an external device as 2-bit information. This is because the amount of information stored in the memory cell is quaternary, and the information can be originally expressed by 2 bits.

【0015】以上の説明で、図13に示した従来例の読
み出し動作は完了する。なお、書き込み動作等の説明は
省略する。
With the above description, the read operation of the conventional example shown in FIG. 13 is completed. The description of the write operation and the like is omitted.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】ところで、多値セルが
開発されたといえど、センスアンプは従来と同様の感度
のものが現在のところ利用されている。すなわち、1ビ
ットセルのDRAMにおいて使用していたセンスアンプ
がそのまま利用されている。従って、このセンスアンプ
においてメモリセル情報とダミーセル情報の差がΔV以
上の場合にセンス可能であるとすると、多値セルのコン
デンサの容量は、例えば4値セルの場合は1ビットセル
の3倍の容量が必要となる。
By the way, although a multi-valued cell has been developed, a sense amplifier having the same sensitivity as that of the conventional one is currently used. That is, the sense amplifier used in the 1-bit cell DRAM is used as it is. Therefore, assuming that the sense amplifier can sense when the difference between the memory cell information and the dummy cell information is equal to or more than ΔV, the capacity of the capacitor of the multi-level cell is, for example, three times the capacity of the 1-bit cell in the case of the 4-level cell. Is required.

【0017】この3倍の容量を実現するにあたっては、
図15のような構成が考えられる。これを図14に示し
た1ビットセルの構成と比較して述べる。
In order to realize three times the capacity,
A configuration as shown in FIG. 15 is conceivable. This will be described in comparison with the configuration of the 1-bit cell shown in FIG.

【0018】図8では、1つのセルに対して2×2の面
積が確保されている。そして、このうち、1×1の面積
がコンデンサとなる。なお、各コンデンサの間隔は1の
長さだけ確保されている。このセル配置をそのまま利用
して、3倍の容量を実現したものが図15の構成であ
る。すなわち、図14における1ビットセル2つ分のセ
ル面積で1つの4値セルを実現している。ここでは、コ
ンデンサの面積は1×3であり、従って、1ビットセル
の3倍の容量を得ることができる。
In FIG. 8, a 2 × 2 area is secured for one cell. And, of these, the area of 1 × 1 becomes the capacitor. Note that the distance between the capacitors is set to one. The configuration shown in FIG. 15 realizes a triple capacity by utilizing this cell arrangement as it is. That is, one quaternary cell is realized with a cell area of two 1-bit cells in FIG. Here, the area of the capacitor is 1 × 3, and therefore, a capacity three times as large as one bit cell can be obtained.

【0019】しかし、この構成では、装置の小型化を図
る上では不十分である。すなわち、図16のような構成
であれば、コンデンサの容量がルート3×ルート3であ
り、しかも、1つのセル面積が、(1+ルート3)×
(1+ルート3)、つまり約7.5の面積となる。これ
は図15における1つのセル面積2×4に比べ、小さい
ものとなり、装置の小型化に貢献することになる。
However, this configuration is not sufficient to reduce the size of the device. That is, in the configuration as shown in FIG. 16, the capacitance of the capacitor is root 3 × root 3, and one cell area is (1 + root 3) ×
(1 + route 3), that is, an area of about 7.5. This is smaller than one cell area of 2 × 4 in FIG. 15, which contributes to downsizing of the device.

【0020】ところが、この図15のセル構成を用いて
も、センスアンプを1つのビット線に3つ設けていた図
13の構成では、逆に面積の増大を招き、多値セルを用
いることのメリットが充分に発揮されていなかった。
However, even if the cell configuration shown in FIG. 15 is used, the configuration shown in FIG. 13 in which three sense amplifiers are provided for one bit line causes an increase in area, and consequently the use of multi-valued cells is not possible. The merit was not fully exhibited.

【0021】これを図17および図18を用いて、以下
に説明する。図17は、1ビットセルを用いて、4値の
情報を格納する場合の構成概略図である。この場合は、
1ビットセル群を2つ形成し、センスアンプを2つ設け
ている。ここで、通常、セルアレイ部の面積とセンスア
ンプ部およびI/O取り出し口を含めた面積との比率は
5:1〜3:1であるので、その比率を反映するよう記
載している。図18は、4値のセルにより、図17と同
じ情報量を実現する場合の構成概略図である。図18で
は、1つのビット線に3つのセンスアンプが必要である
ので、3つのセンスアンプが設けられている。なお、図
17と図18のセル面積の比率は、図14と図16のセ
ル面積の比率と同じであり、センスアンプは、図17と
図18のいずれも同じセンスアンプを用いている。
This will be described below with reference to FIGS. 17 and 18. FIG. 17 is a schematic diagram of a configuration in which quaternary information is stored using 1-bit cells. in this case,
Two 1-bit cell groups are formed, and two sense amplifiers are provided. Here, since the ratio of the area of the cell array section to the area including the sense amplifier section and the I / O outlet is usually 5: 1 to 3: 1, the ratio is described so as to be reflected. FIG. 18 is a schematic configuration diagram in the case where the same amount of information as in FIG. 17 is realized by a quaternary cell. In FIG. 18, since three sense amplifiers are required for one bit line, three sense amplifiers are provided. The cell area ratio in FIGS. 17 and 18 is the same as the cell area ratio in FIGS. 14 and 16, and the same sense amplifier is used in both FIGS. 17 and 18.

【0022】図17、図18を比較すると明らかなよう
に、図17の面積は、(4×1)×2+(1×1)×2
=10であり、図18の面積は、7.5+(1×1)×
3=10.5となる。
As is apparent from a comparison between FIGS. 17 and 18, the area of FIG. 17 is (4 × 1) × 2 + (1 × 1) × 2
= 10, and the area of FIG. 18 is 7.5+ (1 × 1) ×
3 = 10.5.

【0023】すなわち、4値の情報が必要な場合には、
1ビットセルを用いて装置を構成した方が、装置が小型
になる場合があることがわかる。
That is, when quaternary information is required,
It can be seen that the device may be downsized when the device is configured using 1-bit cells.

【0024】つまり、従来の多値セルを用いたDRAM
では、そもそも多値セルが開発された目的に反して装置
の大型化を招く場合があった。
That is, a conventional DRAM using a multi-level cell
Then, in some cases, the size of the apparatus may be increased contrary to the purpose of developing the multi-value cell.

【0025】そこで、本発明では、多値セルの開発目的
に沿う半導体装置、すなわち、多値セルを用いて、1ビ
ットセルによる半導体装置よりも小型な半導体装置を提
供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor device that meets the purpose of developing a multi-level cell, that is, a semiconductor device that uses a multi-level cell and is smaller than a semiconductor device using a 1-bit cell.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】かかる目的のために、本
発明による半導体装置は、第1の配線と第2の配線との
間に導電経路を形成すべく接続された第1の導電手段
と、第3の配線と第4の配線との間に導電経路を形成す
べく接続された第2の導電手段と、一端が前記第1の配
線に接続され、他端が前記第4の配線に接続された第1
のコンデンサと、一端が前記第2の配線に接続され、他
端が前記第3の配線に接続された第2のコンデンサと、
第1の入力端が前記第1の配線に接続され、第2の入力
端が前記第3の配線に接続され、第1の信号に応じて前
記第1および第2の入力端に印加される電位を比較し、
その結果を前記第1の配線に出力し、前記結果の反転信
号を前記第3の配線に出力する第1の比較手段と、第3
の入力端が前記第2の配線に接続され、第4の入力端が
前記第4の配線に接続され、第2の信号に応じて前記第
3および第4の入力端に印加される電位を比較し、その
結果を前記第2の配線に出力し、前記結果の反転信号を
前記第4の配線に出力する第2の比較手段とを有し、前
記第1および第2の導電手段は、第3の信号に応じて、
前記導電経路を形成することを特徴とする。
To this end, a semiconductor device according to the present invention comprises a first conductive means connected to form a conductive path between a first wiring and a second wiring. A second conductive means connected to form a conductive path between the third wiring and the fourth wiring, one end connected to the first wiring, and the other end connected to the fourth wiring. Connected first
A second capacitor having one end connected to the second wiring and the other end connected to the third wiring;
A first input terminal is connected to the first wiring, a second input terminal is connected to the third wiring, and applied to the first and second input terminals according to a first signal. Compare the potentials,
First comparing means for outputting the result to the first wiring and outputting an inverted signal of the result to the third wiring;
Is connected to the second wiring, a fourth input terminal is connected to the fourth wiring, and a potential applied to the third and fourth input terminals in response to a second signal is Comparing the result to the second wiring, and outputting an inverted signal of the result to the fourth wiring, the first and second conductive means comprising: In response to the third signal,
The method is characterized in that the conductive path is formed.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0028】図1は本発明の第1の実施の形態(請求項
1,2に対応)であるところの、半導体記憶装置のセン
スアンプ回路(ビット線−対分、メモリセルアレイ部も
含む)を示したものである。図1の回路は、センスアン
プ回路部とメモリセルアレイ部とに分かれる。
FIG. 1 shows a sense amplifier circuit (including a bit line-pair portion and a memory cell array portion) of a semiconductor memory device according to a first embodiment (corresponding to claims 1 and 2) of the present invention. It is shown. The circuit in FIG. 1 is divided into a sense amplifier circuit section and a memory cell array section.

【0029】図1において、ビット線対BL,BLB
は、nケの分割ビット線対BL1,BL1B,…,BL
n,BLnBに分割され、センスアンプ回路部の(n−
1)ケのトランスファーゲートSWT1,…,SWTn
−1により接続されている。各分割ビット線対BLi,
BLiB(i=1,…,n)は、センスアンプ回路SA
i(i=1,…,n)にそれぞれ接続されている。各分
割ビット線対BLi,BLiB(i=1,…,n)に
は、メモリセルアレイ部が存在し、CBi(i=1,
…,n)の寄与容量を有する。各分割ビット線対間のB
LiとBLi−1B、BLiBとBLi−1(i=2,
…,n)には、容量素子Ci−1(i=2,…,n)が
接続されている。図1の場合には、分割ビット線対BL
n,BLnBを最上位ビット、BL1,BL1Bを最下
位ビットに割り当てる。
In FIG. 1, a pair of bit lines BL and BLB
Are n divided bit line pairs BL1, BL1B,..., BL
n, BLnB, and (n−
1) Transfer gates SWT1,..., SWTn
They are connected by -1. Each divided bit line pair BLi,
BLiB (i = 1,..., N) is a sense amplifier circuit SA
i (i = 1,..., n). Each divided bit line pair BLi, BLiB (i = 1,..., N) has a memory cell array section, and CBi (i = 1,
.., N). B between each divided bit line pair
Li and BLi-1B, BLiB and BLi-1 (i = 2,
,..., N) are connected to a capacitive element Ci-1 (i = 2,..., N). In the case of FIG. 1, the divided bit line pair BL
n and BLnB are assigned to the most significant bit, and BL1 and BL1B are assigned to the least significant bit.

【0030】本発明の半導体記憶装置では、1つのメモ
リセルにnビットを割り当ててメモリ動作を行うが、そ
の動作について説明する前に、メモリセルから読みださ
れる信号電荷量について説明する。
In the semiconductor memory device of the present invention, a memory operation is performed by allocating n bits to one memory cell. Before describing the operation, the amount of signal charges read from the memory cell will be described.

【0031】図2は、本発明の半導体記憶装置のメモリ
セルのその接続を示す回路図である。メモリセルMC
は、スイッチング用のトランジスタTrと、一方の電極
をこのトランジスタTrのソース、ドレインのうちの一
方と接続するキャパシタCとで形成され、キャパシタC
の他方に電極はプレート線PLに接続され、トランジス
タTrのゲートをワード線WLに、ソース、ドレインの
うちの他方はビット線BLにそれぞれ接続されている。
図2において、キャパシタCは、互いに異なる抗電圧を
有する(2n −1)ケのドメインから構成されていると
する。この場合、キャパシタCは、図3に示すように、 Vc(1)<Vc(2)<…<Vc(j)<…<Vc
(2n −1) の関係式が成り立つ(2n −1)ケの強誘電体キャパシ
タC(1),…,C(j),…,C(2n −1)の並列
接続として表される。
FIG. 2 is a circuit diagram showing the connection of the memory cells of the semiconductor memory device of the present invention. Memory cell MC
Are formed by a switching transistor Tr and a capacitor C having one electrode connected to one of the source and the drain of the transistor Tr.
The other electrode is connected to the plate line PL, the gate of the transistor Tr is connected to the word line WL, and the other of the source and drain is connected to the bit line BL.
In FIG. 2, it is assumed that the capacitor C is composed of (2 @ n -1) domains having mutually different coercive voltages. In this case, as shown in FIG. 3, Vc (1) <Vc (2) <... <Vc (j) <... <Vc
It is expressed as a parallel connection of (2 n -1) ferroelectric capacitors C (1),..., C (j),.

【0032】図4(A)、(B)は、各強誘電体キャパ
シタC(j)の両電極間の電圧Vに対する分極量Pの特
性(分極特性)を示したものである。初期状態で、分極
量Pがe点に存在し、分極の向きが第1の向きとする。
両電極間の電圧Vが抗電圧Vc(j)以上になると、分
極量Pがe点→f点→g点と変化し、分極の向きが第2
の向きになる。逆に、初期状態で、分極量Pがa点に存
在し、分極の向きが第2の向きとする。両電極間の電圧
Vが電圧−Vc(j)以下になると、分極量Pがa点→
b点→c点と変化し、分極の向きが第1の向きになる。
このように、各強誘電体キャパシタC(j)は両電極間
の電圧Vに対しヒステリシス特性を有する。
FIGS. 4A and 4B show the characteristics (polarization characteristics) of the polarization amount P with respect to the voltage V between both electrodes of each ferroelectric capacitor C (j). In the initial state, the polarization amount P exists at point e, and the direction of polarization is the first direction.
When the voltage V between the two electrodes becomes equal to or higher than the coercive voltage Vc (j), the polarization amount P changes from point e to point f to point g, and the polarization direction is changed to the second direction.
Orientation. Conversely, in the initial state, the polarization amount P exists at point a, and the direction of polarization is the second direction. When the voltage V between both electrodes becomes equal to or lower than the voltage −Vc (j), the polarization amount P is changed to the point a →
Point b changes to point c, and the polarization direction becomes the first direction.
Thus, each ferroelectric capacitor C (j) has a hysteresis characteristic with respect to the voltage V between both electrodes.

【0033】本発明の半導体記憶装置では、1つのメモ
リセルが有する2n ケの状態を以下に示すように、各強
誘電体キャパシタC(j)の分極の向きと対応づける
(タイプ1とタイプ2の2種類がある)。
In the semiconductor memory device of the present invention, the 2 @ n states of one memory cell are associated with the polarization directions of each ferroelectric capacitor C (j) as shown below (type 1 and type 2). There are two types).

【0034】(1)タイプ1 データ0の場合:C(1),C(2),…,C(2n −
1)のすべてが第1の向き データ1の場合:C(1)が第2の向き、C(2),
…,C(2n −1)が第1 … データjの場合:C(1),…,C(j)が第2の向
き、C(j+1),…,C(2n −1)が第1 … データ2n −1の場合:C(1),C(2),…,C
(2n −1)のすべてが第2の向き (2)タイプ2 データ0の場合:C(1),C(2),…,C(2n −
1)のすべてが第2の向き データ1の場合:C(1)が第1の向き、C(2),
…,C(2n −1)が第2 … データjの場合:C(1),…,C(j)が第1の向
き、C(j+1),…,C(2n −1)が第2 … データ2n −1の場合:C(1),C(2),…,C
(2n −1)のすべてが第1の向き タイプ1の場合、キャパシタCの両電極間に、以下に示
す式(1)で与えられるプラスの電圧V+(j)を印加
した後電圧を0Vに戻すことによりデータjを実現でき
る。
(1) Type 1 For data 0: C (1), C (2),..., C (2 n −
If all of 1) are in the first orientation data 1: C (1) is in the second orientation, C (2),
, C (2 @ n -1) is the first... Data j: C (1),..., C (j) are in the second direction, and C (j + 1),. ... For data 2n -1: C (1), C (2), ..., C
All of (2n -1) are in the second direction. (2) In the case of type 2 data 0: C (1), C (2), ..., C (2n-
If all of 1) are in the second orientation data 1: C (1) is in the first orientation, C (2),
, C (2n-1) is the second data j: C (1),..., C (j) is in the first direction, and C (j + 1),. ... For data 2n -1: C (1), C (2), ..., C
When all of (2 n -1) are of the first orientation type 1, after applying a positive voltage V + (j) given by the following equation (1) between both electrodes of the capacitor C, the voltage is reduced to 0V By returning, data j can be realized.

【0035】V+(0)<Vc(1) Vc(j)≦V+(j)<Vc(j+1)(j=1,
…,2n −2) Vc(2n −1)≦V+(2n −1) この場合、図2に示すワード線WLをハイレベルにして
トランジスタTrをオン状態にし、ビット線BL、プレ
ート線PL間にキャパシタCの両極間の電圧Vが−Ve
(−Ve<−Vc(2n −1))となる電圧を印加する
と、データjの読み出しの場合、以下に示す式(II)で
与えられる電荷量Q+(j)がビット線BLを介して得
られることになる。
V + (0) <Vc (1) Vc (j) ≦ V + (j) <Vc (j + 1) (j = 1
.., 2n-2) Vc (2n-1) ≤V + (2n-1) In this case, the word line WL shown in FIG. 2 is set to the high level to turn on the transistor Tr, and between the bit line BL and the plate line PL. When the voltage V between both electrodes of the capacitor C is -Ve
When a voltage that satisfies (−Ve <−Vc (2 n −1)) is applied, in the case of reading data j, a charge amount Q + (j) given by the following equation (II) is obtained via the bit line BL. Will be done.

【0036】 Q+(j)=Q1(1)+…+Q1(j)+Q0(j+1)+…+Q0(2n −1) (II) タイプ2の場合、キャパシタCの両電極間に、以下に示
す式(III)で与えられるマイナスの電圧V−(j)を印
加した後電圧を0Vに戻すことによりデータjを実現で
きる。
Q + (j) = Q1 (1) +... + Q1 (j) + Q0 (j + 1) +... + Q0 (2 n -1) (II) In the case of type 2, the following equation is provided between both electrodes of the capacitor C. Data j can be realized by returning the voltage to 0 V after applying the negative voltage V- (j) given in (III).

【0037】 −Vc(1)<V−(0) −Vc(j+1)<V−(j)≦−Vc(j)(j=1,…,2n −2) V−(2n −1)≦−Vc(2n −1) (III) この場合、図2に示すワード線WLをハイレベルにして
トランジスタTrをオン状態にし、ビット線BL、プレ
ート線PL間にキャパシタCの両極間の電圧VがVe
(Vc(2n −1)<Ve)となる電圧を印加すると、
データjの読み出しの場合、以下に示す式(IV)で与え
られるマイナスの電荷量Q−(j)がビット線BLを介
して得られることになる。
−Vc (1) <V− (0) −Vc (j + 1) <V− (j) ≦ −Vc (j) (j = 1,..., 2n−2) V− (2n−1) ≦ -Vc (2n -1) (III) In this case, the word line WL shown in FIG. 2 is set to the high level to turn on the transistor Tr, and the voltage V between the two electrodes of the capacitor C is applied between the bit line BL and the plate line PL. Ve
When a voltage satisfying (Vc (2 @ n -1) <Ve) is applied,
In the case of reading data j, a negative charge Q- (j) given by the following equation (IV) is obtained via the bit line BL.

【0038】 Q−(j)=−Q1(1)−…−Q1(j)−Q0(j+1)−…−Q0( 2n −1) (IV) タイプ1、タイプ2のどちらの場合にも、このようにし
てビット線BL上に読みだされる電荷量を、図1に示す
センスアンプ回路によりセンス増幅を行うことによりデ
ータの読み出しを行う。
Q- (j) =-Q1 (1) -...- Q1 (j) -Q0 (j + 1) -...- Q0 (2n-1) (IV) In both types 1 and 2, Data is read out by amplifying the amount of charge read on the bit line BL in this manner by the sense amplifier circuit shown in FIG.

【0039】図5は、図1に示されるセンスアンプ回路
において、ビット線BL、ワード線WLkで選択される
メモリセルMCの読み出し時の動作波形例(その1)を
示したものである。図5を用いて、動作例その1につい
て説明する。
FIG. 5 shows an example (1) of an operation waveform at the time of reading data from the memory cell MC selected by the bit line BL and the word line WLk in the sense amplifier circuit shown in FIG. Operation example 1 will be described with reference to FIG.

【0040】最初に、ビット線BLは、GNDレベルに
プリチャージされた後、浮遊状態にされる。この時、ト
ランスファーゲートSWT1〜SWTn−1はすべてオ
ン状態である。
First, the bit line BL is floated after being precharged to the GND level. At this time, the transfer gates SWT1 to SWTn-1 are all on.

【0041】次に、時刻T1で、入力アドレスに応じて
選択ワード線WLkがハイレベルに立ち上がる。そして
時刻T2で、プレート線がGNDレベルからVccレベ
ルに立ち上がる。このとき、キャパシタCの両電極間に
電圧−Veが印加され、メモリセルMCから2n 個のデ
ータj(j=0,…,2n −1)に応じて、ビット線B
L上に信号電荷が読みだされる。ビット線BLの有する
容量は、 CB=(CB1+CB2+…+CBn) となるので、このときのビット線BLの電位Vmem
(j)は、式(II)を用いると、次式のように表され
る。
Next, at time T1, the selected word line WLk rises to a high level according to the input address. Then, at time T2, the plate line rises from the GND level to the Vcc level. At this time, a voltage -Ve is applied between both electrodes of the capacitor C, and the bit line B is supplied from the memory cell MC in accordance with 2 @ n data j (j = 0,..., 2 @ n -1).
The signal charge is read on L. Since the capacitance of the bit line BL is CB = (CB1 + CB2 +... + CBn), the potential Vmem of the bit line BL at this time is
(J) is expressed by the following equation using equation (II).

【0042】 Vmem(j)=Q+(j)/CB =(Q1(1)+…+Q1(j)+Q0(j+1)+…
+Q0(2n −1))/(CB1+CB2+…+CB
n) また、このとき、メモリセルMCに接続されないビット
線BLBには、図1に示されないリファレンス電位発生
回路により、リファレンス電位Vrefが出力される。
リファレンス電位Vrefは、データ0の読み出し電位
Vmem(0)とデータ(2n −1)の読み出し電位V
mem(2n −1)の中間電位に設定される。
Vmem (j) = Q + (j) / CB = (Q1 (1) +... + Q1 (j) + Q0 (j + 1) +.
+ Q0 (2n -1)) / (CB1 + CB2 + ... + CB
n) At this time, the reference potential Vref is output to the bit line BLB not connected to the memory cell MC by the reference potential generating circuit not shown in FIG.
The reference potential Vref includes a read potential Vmem (0) for data 0 and a read potential Vmem for data (2 n -1).
It is set to an intermediate potential of mem (2 @ n -1).

【0043】次に、時刻T3で、トランスファーゲート
SWT1〜SWTn−1がすべてオフ状態になる。そし
て時刻T4で、センスアンプ回路SA1が活性化され、
分割ビット線対BL1、BL1Bがセンス増幅される。
分割ビット線BL1がVccレベルに増幅される場合、
カップリング容量Cc1により、BL2BはxV持ち上
げられる。逆に、分割ビット線BL1BがVccレベル
に増幅される場合、BL2がxV持ち上げられる。
Next, at time T3, the transfer gates SWT1 to SWTn-1 are all turned off. Then, at time T4, the sense amplifier circuit SA1 is activated,
The divided bit line pair BL1, BL1B is sense-amplified.
When divided bit line BL1 is amplified to Vcc level,
BL2B is raised by xV due to the coupling capacitance Cc1. Conversely, when divided bit line BL1B is amplified to Vcc level, BL2 is raised by xV.

【0044】次に、時刻T5で、センスアンプ回路SA
2が活性化され、分割ビット線対BL2、BL2Bがセ
ンス増幅される。この場合にも、カップリング容量Cc
2のはたらきにより、分割ビット線BL3,BL3Bの
電位が変動する。
Next, at time T5, the sense amplifier circuit SA
2 is activated, and the divided bit line pair BL2, BL2B is sense-amplified. Also in this case, the coupling capacitance Cc
By the operation of 2, the potentials of the divided bit lines BL3 and BL3B fluctuate.

【0045】このように、上位側の分割ビット線対のセ
ンス増幅結果を下位側の分割ビット線対のセンスレベル
へとフィールドバックすることにより、時刻T6でセン
スアンプ回路SAnが活性化されるまで、同様のセンス
動作が行われる。
As described above, the result of the sense amplification of the upper divided bit line pair is fed back to the sense level of the lower divided bit line pair, so that the sense amplifier circuit SAn is activated at time T6. , The same sensing operation is performed.

【0046】最後に、時刻T7〜T8で、コラム選択線
CSLにより、n組の分割ビット線対が選択されると、
センスアンプ回路SA1,…SAnのデータがそれぞ
れ、10バス対1/01,…1/0nに伝達される。
Finally, at time T7 to T8, when n divided bit line pairs are selected by the column selection line CSL,
Data of the sense amplifier circuits SA1,..., SAn are transmitted to 10 bus pairs 1/01,.

【0047】図6は、メモリセルMCの読み出し時の動
作波形例(その2)を示したものである。動作例その2
がその1と異なる点は、プレート線PLの電位が読み出
し時にVccレベルに固定されている点である。
FIG. 6 shows an example (part 2) of an operation waveform at the time of reading data from the memory cell MC. Operation example 2
The difference from the first is that the potential of the plate line PL is fixed at the Vcc level at the time of reading.

【0048】その2の場合も、最初に、ビット線BL
は、GNDレベルにプリチャージされた後、浮遊状態に
される。時刻T1で、入力アドレスに応じて選択ワード
線WLkがハイレベルに立ち上がると、キャパシタCの
両電極間に電圧−Veが印加され、メモリセルMCから
2n 個のデータj(j=0,…,2n −1)に応じて、
ビット線BL上に信号電荷Q+(j)が読みだされる。
In the second case, first, the bit line BL
Are floated after being precharged to the GND level. At time T1, when the selected word line WLk rises to a high level in accordance with the input address, a voltage -Ve is applied between both electrodes of the capacitor C, and 2n data j (j = 0,... 2n -1),
The signal charge Q + (j) is read on the bit line BL.

【0049】図7は、メモリセルMCを読み出し時の動
作波形例(その3)を示したものである。図7を用い
て、動作例その3について説明する。
FIG. 7 shows an example (part 3) of an operation waveform at the time of reading the memory cell MC. Operation example 3 will be described with reference to FIG.

【0050】最初に、ビット線BLは、Vccレベルに
プリチャージされた後、浮遊状態にされる。
First, the bit line BL is floated after being precharged to the Vcc level.

【0051】次に、時刻T1で、入力アドレスに応じて
選択ワード線WLkがハイレベルに立ち上がる。そして
時刻T2で、プレート線がVccレベルからGNDレベ
ルに立ち下がる。このとき、キャパシタCの両電極間に
電圧Veが印加され、メモリセルMCから2n 個のデー
タj(j=0,…,2n −1)に応じて、ビット線BL
上にマイナスの信号電荷Q−(j)が読みだされる。こ
のときのビット線BLの電位Vmem(j)は、式(I
V)を用いると、次式のように表される。
Next, at time T1, the selected word line WLk rises to a high level according to the input address. Then, at time T2, the plate line falls from the Vcc level to the GND level. At this time, a voltage Ve is applied between both electrodes of the capacitor C, and the bit line BL according to 2 n data j (j = 0,..., 2 n -1) is supplied from the memory cell MC.
Above, the minus signal charge Q- (j) is read. At this time, the potential Vmem (j) of the bit line BL is calculated by the equation (I
If V) is used, it is expressed as follows.

【0052】 Vmem(j)=Vcc+Q−(j)/CB =Vcc−(Q1(1)+…+Q1(j)+Q0(j+
1)+…+Q0(2n −1)/(/CB1+CB2+…
+CBn) また、このとき、メモリセルMCに接続されないビット
線BLBには、リファレンス電位Vrefが出力され
る。リファレンス電位Vrefは、データ0の読み出し
電位Vmem(0)とデータ(2n −1)の読み出し電
位Vmem(2n−1)の中間電位に設定される。時刻
T3以降の動作については、図5に示された動作例その
1と同様に行われる。
Vmem (j) = Vcc + Q- (j) / CB = Vcc- (Q1 (1) +... + Q1 (j) + Q0 (j +
1) + ... + Q0 (2 @ n -1) / (/ CB1 + CB2 + ...
+ CBn) At this time, the reference potential Vref is output to the bit line BLB not connected to the memory cell MC. The reference potential Vref is set to an intermediate potential between the read potential Vmem (0) of the data 0 and the read potential Vmem (2n-1) of the data (2n-1). The operation after the time T3 is performed in the same manner as the operation example 1 shown in FIG.

【0053】図8は、メモリセルMCの読み出し時の動
作波形例(その4)を示したものである。動作例その4
がその3と異なる点は、プレート線PLの電位が読み出
し時にGNDレベルに固定されている点である。
FIG. 8 shows an example (part 4) of an operation waveform at the time of reading data from the memory cell MC. Operation example 4
Is different from the third in that the potential of the plate line PL is fixed at the GND level at the time of reading.

【0054】その4の場合もその3の場合と同様、最初
に、ビット線BLは、Vccレベルにプリチャージされ
た後、浮遊状態にされる。時刻T1で、入力アドレスに
応じて選択ワード線WLkがハイレベルに立ち上がる
と、キャパシタCの両電極間に電圧Veが印加され、メ
モリセルMCから2n 個のデータj(j=0,…,2n
−1)に応じて、ビット線BL上にマイナスの信号電荷
Q−(j)が読みだされる。
In the case of the fourth case, similarly to the case of the third case, first, the bit line BL is precharged to the Vcc level, and then is brought into a floating state. At time T1, when the selected word line WLk rises to a high level in accordance with the input address, a voltage Ve is applied between both electrodes of the capacitor C, and 2 n data j (j = 0,..., 2 n) are supplied from the memory cell MC.
In response to -1), a negative signal charge Q- (j) is read on the bit line BL.

【0055】本発明の半導体記憶装置の第2の実施の形
態は、強誘電体キャパシタを用いた半導体記憶装置にお
いて、1つのメモリセルにnビットを割り当ててメモリ
動作を行う場合の書き込みの方式について述べたもので
ある。
The second embodiment of the semiconductor memory device according to the present invention relates to a write system in which a memory operation is performed by allocating n bits to one memory cell in a semiconductor memory device using a ferroelectric capacitor. It is stated.

【0056】図9は、図1において、ワード線WLk、
ビット線BLで選択されるメモリセルMCへの書き込み
動作例(その1)を示したものである。
FIG. 9 shows the configuration of FIG.
This shows an example (part 1) of a write operation to the memory cell MC selected by the bit line BL.

【0057】最初に、ビット線BLは、GNDレベルに
プリチャージされた後、浮遊状態にされる。
First, the bit line BL is floated after being precharged to the GND level.

【0058】次に、時刻T1で、入力アドレスに応じて
選択ワード線WLkがハイレベルに立ち上がる。そして
時刻T2で、プレート線がGNDレベルからVccレベ
ルに立ち下がる。このとき、キャパシタCの両電極間に
電圧−Veが印加され、異なる抗電圧を有する(2n −
1)ケのすべてのドメインの分極の向きが、第1の向き
となる。なお、ここまでの動作は、図5に述べた読み出
し動作例その1と同じである。よって、書き込み動作例
その1の以降の動作は、読み出し動作例その1の再書き
込み動作でもある。
Next, at time T1, the selected word line WLk rises to a high level in accordance with the input address. Then, at time T2, the plate line falls from the GND level to the Vcc level. At this time, the voltage -Ve is applied between both electrodes of the capacitor C, and has different coercive voltages (2n-
1) The polarization direction of all domains is the first direction. The operation up to this point is the same as the first read operation example described with reference to FIG. Therefore, the operations subsequent to the first example of the write operation are also the rewrite operations of the first example of the read operation.

【0059】次に、時刻T3で、書き込みデータj(j
=0,…,2n −1)に応じて、メモリセルMCに接続
されたビット線BLの電位Vwbl(j)が、式(1)
で与えられるV+(j)を用いて、次式で与えられるよ
うに設定される。
Next, at time T3, the write data j (j
= 0,..., 2n -1), the potential Vwbl (j) of the bit line BL connected to the memory cell MC is calculated by the equation (1).
Is set as given by the following equation using V + (j) given by

【0060】Vwbl(j)=V+(j) 次に、時刻T4で、プレート線PLがVccレベルから
GNDレベルに立ち下がる。このとき、キャパシタCに
電圧V+(j)が印加される。
Vwbl (j) = V + (j) Next, at time T4, the plate line PL falls from the Vcc level to the GND level. At this time, the voltage V + (j) is applied to the capacitor C.

【0061】次に、時刻T5で、ビット線BLがGND
レベルに立ち下がる。
Next, at time T5, the bit line BL goes to GND.
Fall to the level.

【0062】最後に、時刻T6で、選択ワード線WLk
がロウレベルに立ち下がり、書き込み動作を終了する。
Finally, at time T6, the selected word line WLk
Falls to a low level, ending the write operation.

【0063】図10は、メモリセルMCへの書き込み動
作例(その2)を示したものである。
FIG. 10 shows an example (part 2) of a write operation to the memory cell MC.

【0064】最初に、ビット線BLは、GNDレベルに
プリチャージされた後、浮遊状態にされる。また、プレ
ート線PLはVccレベルに設定される。
First, the bit line BL is floated after being precharged to the GND level. Further, plate line PL is set to the Vcc level.

【0065】次に、時刻T1で、入力アドレスに応じて
選択ワード線WLkがハイレベルに立ち上がる。このと
き、キャパシタCの両電極間に電圧−Veが印加され、
異なる抗電圧を有する(2n −1)ケのすべてのドメイ
ンの分極の向きが、第1の向きとなる。なお、ここまで
の動作は、図6に述べた読み出し動作例その2と同じで
ある。よって、書き込み動作例その2の以降の動作は、
読み出し動作例その2の再書き込み動作でもある。
Next, at time T1, the selected word line WLk rises to a high level in accordance with the input address. At this time, a voltage -Ve is applied between both electrodes of the capacitor C,
The polarization direction of all the domains of (2 @ n -1) having different coercive voltages is the first direction. The operation up to this point is the same as the second example of the read operation described in FIG. Therefore, the subsequent operations of the write operation example 2 are as follows.
This is also a rewrite operation of the second read operation example.

【0066】次に、時刻T2で、ビット線BLの電位が
Vccレベルに設定される。
Next, at time T2, the potential of bit line BL is set to the Vcc level.

【0067】次に、時刻T3で、書き込みデータjに応
じて、プレート線PLの電位Vwbl(j)が、式
(1)で与えられるV+(j)を用いて、次式で与えら
れるように設定される。
Next, at time T3, according to the write data j, the potential Vwbl (j) of the plate line PL is given by the following equation using V + (j) given by equation (1). Is set.

【0068】Vwbl(j)=Vcc−V+(j) この場合も、動作例その1と同様に、キャパシタCに電
圧V+(j)が印加される。
Vwbl (j) = Vcc-V + (j) Also in this case, the voltage V + (j) is applied to the capacitor C as in the first operation example.

【0069】次に、時刻T4で、プレート線PLがVw
bl(j)からVccレベルに立ち上がる。
Next, at time T4, the plate line PL becomes Vw
The voltage rises from bl (j) to the Vcc level.

【0070】最後に、時刻5で、選択ワード線WLkが
ロウレベルに立ち下がり、書き込み動作を終了する。
Finally, at time 5, the selected word line WLk falls to the low level, and the write operation ends.

【0071】図11は、メモリセルMCへの書き込み動
作例(その3)を示したものである。
FIG. 11 shows an example (part 3) of a write operation to the memory cell MC.

【0072】最初に、ビット線BLは、Vccレベルに
プリチャージされた後、浮遊状態にされる。
First, the bit line BL is floated after being precharged to the Vcc level.

【0073】次に、時刻T1で、入力アドレスに応じて
選択ワード線WLkがハイレベルに立ち上がる。そして
時刻T2で、プレート線がVccレベルからGNDレベ
ルに立ち下がる。このとき、キャパシタCの両電極間に
電圧Veが印加され、異なる抗電圧を有する(2n −
1)ケのすべてのドメインの分極の向きが、第2の向き
となる。なお、ここまでの動作は、図7に述べた読み出
し動作例その3と同じである。よって、書き込み動作例
その3の以降の動作は、読み出し動作例その3の再書き
込み動作でもある。
Next, at time T1, the selected word line WLk rises to a high level in accordance with the input address. Then, at time T2, the plate line falls from the Vcc level to the GND level. At this time, the voltage Ve is applied between both electrodes of the capacitor C, and has different coercive voltages (2n−
1) The polarization direction of all domains is the second direction. The operation up to this point is the same as the third read operation example described with reference to FIG. Therefore, the operation after the third example of the write operation is also the rewrite operation of the third example of the read operation.

【0074】次に、時刻T3で、書き込みデータjに応
じて、メモリセルMCに接続されたビット線BLの電位
Vwbl(j)が、式(III)で与えられるV−(j)を
用いて、次式で与えられるように設定される。
Next, at time T3, in accordance with the write data j, the potential Vwbl (j) of the bit line BL connected to the memory cell MC is calculated using V- (j) given by equation (III). , Are set as given by:

【0075】Vwbl(j)=Vcc+V−(j) 次に、時刻T4で、プレート線PLがGNDレベルから
Vccレベルに立ち上がる。このとき、キャパシタCに
マイナスの電圧V−(j)が印加される。
Vwbl (j) = Vcc + V- (j) Next, at time T4, the plate line PL rises from the GND level to the Vcc level. At this time, a negative voltage V- (j) is applied to the capacitor C.

【0076】次に、時刻T5で、ビット線BLがVwb
l(j)からVccレベルに立ち上がる。
Next, at time T5, the bit line BL is set to Vwb.
It rises to the Vcc level from l (j).

【0077】最後に、時刻6で、選択ワード線WLkが
ロウレベルに立ち下がり、書き込み動作を終了する。
Finally, at time 6, the selected word line WLk falls to low level, and the write operation ends.

【0078】図12は、メモリセルMCへの書き込み動
作例(その4)を示したものである。
FIG. 12 shows an example (part 4) of a write operation to the memory cell MC.

【0079】最初に、ビット線BLは、Vccレベルに
プリチャージされた後、浮遊状態にされる。また、プレ
ート線PLはGNDレベルに設定される。
First, the bit line BL is floated after being precharged to the Vcc level. Further, the plate line PL is set to the GND level.

【0080】次に、時刻T1で、入力アドレスに応じて
選択ワード線WLkがハイレベルに立ち上がる。このと
き、キャパシタCの両電極間に電圧Veが印加され、異
なる抗電圧を有する(2n −1)ケのすべてのドメイン
の分極の向きが、第2の向きとなる。なお、ここまでの
動作は、図8に述べた読み出し動作例その4と同じであ
る。よって、書き込み動作例その4の以降の動作は、読
み出し動作例その4の再書き込み動作でもある。
Next, at time T1, the selected word line WLk rises to a high level according to the input address. At this time, the voltage Ve is applied between the two electrodes of the capacitor C, and the polarization directions of all the (2 n -1) domains having different coercive voltages become the second direction. The operation up to this point is the same as the fourth read operation example described with reference to FIG. Therefore, the operation after the fourth example of the write operation is also the rewrite operation of the fourth example of the read operation.

【0081】次に、時刻T2で、ビット線BLの電位が
GNDレベルに設定される。
Next, at time T2, the potential of bit line BL is set to the GND level.

【0082】次に、時刻T3で、書き込みデータjに応
じて、プレート線PLの電位Vwbl(j)が、式(II
I)で与えられるV−(j)を用いて、次式で与えられる
ように設定される。
Next, at time T3, the potential Vwbl (j) of the plate line PL is calculated according to the formula (II) according to the write data j.
Using V- (j) given by I), it is set as given by the following equation.

【0083】Vwbl(j)=Vcc+V−(j) この場合も、動作例その3と同様に、キャパシタCにマ
イナスの電圧V−(j)が印加される。
Vwbl (j) = Vcc + V- (j) Also in this case, a negative voltage V- (j) is applied to the capacitor C as in the third operation example.

【0084】次に、時刻T4で、プレート線PLがVw
bl(j)からGNDレベルに立ち下がる。
Next, at time T4, the plate line PL becomes Vw
bl (j) falls to the GND level.

【0085】最後に、時刻T5で、選択ワード線WLk
がロウレベルに立ち下がり、書き込み動作を終了する。
Finally, at time T5, the selected word line WLk
Falls to a low level, ending the write operation.

【0086】[0086]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体記
憶装置を用いることにより、強誘電体材料をキャパシタ
に用いた不揮発性半導体記憶装置において、1つのメモ
リセルに2以上の整数であるNビットの情報を蓄えて読
み出しおよび書き込み動作を行う多値動作が可能とな
り、従来と同じデバイスルールでより集積度を上げた半
導体記憶装置が実現できる。
As described above, by using the semiconductor memory device of the present invention, in a nonvolatile semiconductor memory device using a ferroelectric material for a capacitor, one memory cell has an integer of N or more, which is 2 or more. A multi-level operation of performing read and write operations by storing bit information becomes possible, and a semiconductor memory device with a higher degree of integration under the same device rules as in the past can be realized.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態を示す、半導体記憶
装置のセンスアンプ回路である。
FIG. 1 shows a sense amplifier circuit of a semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示された実施の形態に存在する、強誘電
体キャパシタを用いたメモリセルとその接続を示す回路
図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a memory cell using a ferroelectric capacitor and its connection, which exist in the embodiment shown in FIG. 1;

【図3】図2に示されたメモリセルに存在する強誘電体
キャパシタの等価回路である。
FIG. 3 is an equivalent circuit of a ferroelectric capacitor existing in the memory cell shown in FIG. 2;

【図4】図3に示された強誘電体キャパシタの部分ドメ
インC(j)の分極特性図である。
FIG. 4 is a polarization characteristic diagram of a partial domain C (j) of the ferroelectric capacitor shown in FIG.

【図5】図1に示された実施の形態の、読み出し動作例
その1を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing an example 1 of a read operation of the embodiment shown in FIG. 1;

【図6】図1に示された実施の形態の、読み出し動作例
その2を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a read operation example 2 of the embodiment shown in FIG. 1;

【図7】図1に示された実施の形態の、読み出し動作例
その3を示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a third read operation example of the embodiment shown in FIG. 1;

【図8】図1に示された実施の形態の、読み出し動作例
その4を示す回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a fourth read operation example of the embodiment shown in FIG. 1;

【図9】図1に示された実施の形態の、書き込み動作例
その1を示す回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a first example of a write operation of the embodiment shown in FIG. 1;

【図10】図1に示された実施の形態の、書き込み動作
例その2を示す回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram showing a write operation example 2 of the embodiment shown in FIG. 1;

【図11】図1に示された実施の形態の、書き込み動作
例その3を示す回路図である。
FIG. 11 is a circuit diagram showing a third example of the write operation of the embodiment shown in FIG. 1;

【図12】図1に示された実施の形態の、書き込み動作
例その4を示す回路図である。
FIG. 12 is a circuit diagram showing a fourth example of the write operation of the embodiment shown in FIG. 1;

【図13】従来例の半導体記憶装置のメモリ部およびセ
ンスアンプ部を示す回路図である。
FIG. 13 is a circuit diagram showing a memory section and a sense amplifier section of a conventional semiconductor memory device.

【図14】従来の1ビットセルの構成概略図である。FIG. 14 is a schematic diagram of a configuration of a conventional 1-bit cell.

【図15】2ビットセルの構成概略図である。FIG. 15 is a schematic diagram of a configuration of a 2-bit cell.

【図16】他の2ビットセルの構成概略図である。FIG. 16 is a schematic diagram of another 2-bit cell.

【図17】従来の1ビットセルを利用して2ビット情報
を得る構成概略図である。
FIG. 17 is a schematic diagram of a configuration for obtaining 2-bit information using a conventional 1-bit cell.

【図18】従来例の2ビットメモリセルアレイ半導体記
憶装置の構成概略図である。
FIG. 18 is a schematic configuration diagram of a conventional 2-bit memory cell array semiconductor memory device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

WL0,…,WLk,… ワード線 WLk 選択ワード線 BL,BLB ビット線対 BL1,BL1B,…,BLn,BLnB 分割ビッ
ト線対 PL プレート線 SWT1,…,SWTn−1 トランスファーゲート TG1,…,TGn−1 トランスファーゲート制御
信号線 SA1,SAn センスアンプ回路 CSL コラム選択線 1/01,…,1/0n 1/0線 MC メモリセル CB1,…,CBn 分割ビット線の寄生容量 Cc1,…,Ccn−1 カップリング容量 C 強誘電体キャパシタ Tr 選択トランジスタ C(j) 抗電圧Vc(j)を有するドメイン
WL0, ..., WLk, ... Word line WLk Selected word line BL, BLB Bit line pair BL1, BL1B, ..., BLn, BLnB Split bit line pair PL plate line SWT1, ..., SWTn-1 Transfer gate TG1, ..., TGn- 1 Transfer gate control signal lines SA1, SAn Sense amplifier circuit CSL Column selection lines 1/1, 1, ..., 1 / 0n 1/0 line MC memory cells CB1, ..., CBn Parasitic capacitance Cc1, ..., Ccn-1 of divided bit lines Coupling capacitance C Ferroelectric capacitor Tr Selection transistor C (j) Domain having coercive voltage Vc (j)

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 スイッチング用のトランジスタ、および
一方の電極をこのトランジスタのソース、ドレインの内
の一方と接続し強誘電体材料で形成されたキャパシタを
それぞれ備えた複数のメモリセルを行方向、列方向に配
置したメモリセルアレイと、 前記複数のメモリセルの各列それぞれと対応して設けら
れ対応する列の各メモリセルのトランジスタのソース、
ドレインのうちの他方と接続してこれらメモリセルの書
き込み用のデータおよび読み出しデータを伝達する複数
のビット線対と、 前記複数のメモリセルの各行それぞれと対応して設けら
れ対応する行の各メモリセルのトランジスタのゲートと
接続して選択レベルのときこれらトランジスタを導通状
態とする複数のワード線と、 前記複数のメモリセルそれぞれのキャパシタの他方の電
極と接続する少なくとも1つのプレート線と、 前記複数のビット線対上に読みだされたデータをセンス
増幅する複数のセンスアンプ回路と、 前記複数のセンスアンプ回路に入力されるリファレンス
電位を発生するリファレンス電位発生回路と、 前記複数のワード線のうち所定のワード線を所定のタイ
ミングで選択レベルとするXデコーダ回路と、 前記プレート線に、所定のタイミングでプレート線電位
を印加するプレート線電位発生回路とを有し、1つのメ
モリセルに2以上の整数であるnビットの情報を記憶す
る半導体記憶装置において、 最上位ビットから最下位ビットへ順次各ビットのセンス
増幅を行い、上位ビットのセンス結果を用いて下位ビッ
トのセンスレベルを変えることを特徴とする半導体記憶
装置。
1. A plurality of memory cells each having a switching transistor and one electrode connected to one of a source and a drain of the transistor and each including a capacitor formed of a ferroelectric material, in a row direction and a column. A memory cell array arranged in a direction, a source of a transistor of each memory cell in a corresponding column provided corresponding to each column of the plurality of memory cells,
A plurality of bit line pairs connected to the other of the drains to transmit write data and read data of the memory cells; and a memory of a corresponding row provided corresponding to each row of the plurality of memory cells. A plurality of word lines connected to the gates of the transistors of the cells to make the transistors conductive when the transistors are at a selected level; at least one plate line connected to the other electrode of the capacitor of each of the plurality of memory cells; A plurality of sense amplifier circuits that sense and amplify data read on the pair of bit lines; a reference potential generation circuit that generates a reference potential input to the plurality of sense amplifier circuits; An X decoder circuit for setting a predetermined word line to a selection level at a predetermined timing; A semiconductor memory device having a plate line potential generating circuit for applying a plate line potential to a line at a predetermined timing and storing n-bit information that is an integer of 2 or more in one memory cell; A semiconductor memory device wherein sense amplification of each bit is sequentially performed to a least significant bit, and a sense level of a lower bit is changed using a sense result of an upper bit.
【請求項2】 前記複数のビット線対はそれぞれnケの
分割ビット線対に分割され、前記分割ビット線対はそれ
ぞれセンスアンプ回路に接続され、前記分割ビット線対
間はトランスファーゲートにより縦列接続され、縦列接
続された前記分割ビット線対の正一補、補一正間に、容
量素子を接続することを特徴とする請求項1記載の半導
体記憶装置。
2. The plurality of bit line pairs are each divided into n divided bit line pairs, each of the divided bit line pairs is connected to a sense amplifier circuit, and the divided bit line pairs are connected in tandem by a transfer gate. 2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein a capacitance element is connected between the complement of the pair of divided bit lines connected in cascade.
【請求項3】 スイッチング用のトランジスタ、および
一方の電極をこのトランジスタのソース、ドレインの内
の一方と接続し強誘電体材料で形成されたキャパシタを
それぞれ備え行方向、列方向に配置された複数のメモリ
セルを含むメモリセルアレイと、 前記複数のメモリセルの各列それぞれと対応して設けら
れ対応する列の各メモリセルのトランジスタのソース、
ドレインのうちの他方と接続してこれらメモリセルの書
き込み用のデータおよび読み出しデータを伝達する複数
のビット線対と、 前記複数のメモリセルの各行それぞれと対応して設けら
れ対応する行の各メモリセルのトランジスタのゲートと
接続して選択レベルのときこれらトランジスタを導通状
態とする複数のワード線と、 前記複数のメモリセルそれぞれのキャパシタの他方の電
極と接続する1つまたは複数のプレート線と、 前記複数のビット線対上に読みだされたデータをセンス
増幅する複数のセンスアンプ回路と、 前記複数のセンスアンプ回路に入力されるリファレンス
電位を発生するリファレンス電位発生回路と、 前記複数のワード線のうち所定のワード線を所定のタイ
ミングで選択レベルとするXデコーダ回路と、 前記1つまたは複数のプレート線のうち所定のプレート
線に、所定のタイミングでプレート線電位を印加するプ
レート線電位発生回路とを有し、1つのメモリセルにn
ビットの情報を記憶する半導体記憶装置において、 前記メモリセル中の前記強誘電体材料が、第1の電圧か
ら第(2n −1)の電圧までの、互いに異なる抗電圧を
有する(2n −1)ケのドメインから構成され、 前記複数のワード線のうち所定のワード線を選択レベル
とし、選択された前記メモリセルのトランジスタを導通
状態とし、前記メモリセルに接続された前記ビット線と
前記プレート線間に、絶対値が前記抗電圧以上であるマ
イナスの電圧を印加することにより、前記ドメインすべ
ての分極の向きを第1の向きにし、 選択された前記メモリセルに接続された前記ビット線と
前記プレート線間に、2n ケの書き込みデータに応じ
て、 第(2n −2)の電圧≦V+(2n −2)<第(2n −
1)の電圧 という関係を有するプラスの書き込み電圧をそれぞれ印
加し、前記書き込み電圧以下の抗電圧を有する前記ドメ
インの分極の向きを前記第1の向きと逆の方向を有する
第2の向きにし、 選択された前記メモリセルに接続された前記ビット線と
前記プレート線を同電位とし、 前記所定のワード線を非選択レベルとし、選択された前
記メモリセルのトランジスタを非導通状態とすることに
より、nビットの情報を前記メモリセルに書き込むこと
を特徴とする半導体記憶装置。
3. A switching transistor, and a plurality of capacitors each having one electrode connected to one of a source and a drain of the transistor and formed of a ferroelectric material and arranged in a row direction and a column direction. A memory cell array including memory cells of: a source of a transistor of each memory cell in a corresponding column provided corresponding to each column of the plurality of memory cells;
A plurality of bit line pairs connected to the other of the drains to transmit write data and read data of the memory cells; and a memory of a corresponding row provided corresponding to each row of the plurality of memory cells. A plurality of word lines connected to the gates of the transistors of the cells to make the transistors conductive when at a selected level; one or more plate lines connected to the other electrode of the capacitor of each of the plurality of memory cells; A plurality of sense amplifier circuits for sensing and amplifying data read on the plurality of bit line pairs; a reference potential generating circuit for generating a reference potential input to the plurality of sense amplifier circuits; and a plurality of word lines An X decoder circuit for setting a predetermined word line to a selected level at a predetermined timing; The predetermined plate line among the plurality of plate lines, and a plate line voltage generating circuit for applying a plate line voltage at a predetermined timing, n in one memory cell
In the semiconductor memory device storing bit information, the ferroelectric material in the memory cell has different coercive voltages from a first voltage to a (2n-1) th voltage (2n-1). A predetermined word line of the plurality of word lines to a selected level, a transistor of the selected memory cell to a conductive state, and the bit line and the plate line connected to the memory cell. In the meantime, by applying a negative voltage whose absolute value is equal to or greater than the coercive voltage, the polarization directions of all the domains are set to the first direction, and the bit line connected to the selected memory cell and the bit line are connected to each other. Between the plate lines, the (2n-2) th voltage ≦ V + (2n−2) <(2n−
1) A positive write voltage having a relationship of the following voltage is applied, and the polarization direction of the domain having a coercive voltage equal to or lower than the write voltage is changed to a second direction having a direction opposite to the first direction. The bit line and the plate line connected to the selected memory cell are set to the same potential, the predetermined word line is set to a non-selection level, and the transistor of the selected memory cell is turned off. A semiconductor memory device, wherein n-bit information is written in the memory cell.
【請求項4】 請求項3記載の半導体記憶装置におい
て、 選択された前記メモリセルに接続された前記ビット線を
ロウレベルに立ち下げた後、前記ビット線を浮遊状態と
し、 前記所定のワード線を選択レベルとし、選択された前記
メモリセルのトランジスタを導通状態とし、 選択された前記メモリセルに接続された前記プレート線
をロウレベルからハイレベルに立ちあげ、前記ビット線
上に前記メモリセルからのデータを読み出し、 2n ケの書き込みデータに応じて、前記ビット線の電位
を前記書き込み電圧に設定し、 前記プレート線の電位をハイレベルからロウレベルに立
ち下げ、 前記ビット線の電位をGNDレベルに立ち下げることを
特徴とする請求項3記載の半導体記憶装置。
4. The semiconductor memory device according to claim 3, wherein after the bit line connected to the selected memory cell falls to a low level, the bit line is floated, and the predetermined word line is Select level, turning on the transistor of the selected memory cell, raising the plate line connected to the selected memory cell from low level to high level, and transmitting data from the memory cell on the bit line. The potential of the bit line is set to the write voltage in accordance with the read and 2n write data, the potential of the plate line is dropped from a high level to a low level, and the potential of the bit line is dropped to a GND level. 4. The semiconductor memory device according to claim 3, wherein:
【請求項5】 選択された前記メモリセルに接続された
前記プレート線をハイレベルに設定し、 選択された前記メモリセルに接続された前記ビット線を
ロウレベルに立ち下げた後、前記ビット線を浮遊状態と
し、 前記所定のワード線を選択レベルとし、選択された前記
メモリセルのトランジスタを導通状態とし、前記ビット
線上に前記メモリセルからのデータを読み出し、 前記ビット線をハイレベルに立ち上げ、 2n ケの書き込みデータに応じて、前記プレート線の電
位をVcc−V+(2n −1)に設定し、 前記プレート線の電位をハイレベルに立ち上げることを
特徴とする請求項3記載の半導体記憶装置。
5. The method according to claim 1, wherein the plate line connected to the selected memory cell is set to a high level, and the bit line connected to the selected memory cell is lowered to a low level. A floating state, the predetermined word line is set to a selected level, a transistor of the selected memory cell is turned on, data is read from the memory cell on the bit line, and the bit line is raised to a high level. 4. The semiconductor memory according to claim 3, wherein the potential of said plate line is set to Vcc-V + (2 @ n -1) in accordance with 2 @ n write data, and the potential of said plate line is raised to a high level. apparatus.
【請求項6】 スイッチング用のトランジスタ、および
一方の電極をこのトランジスタのソース、ドレインの内
の一方と接続し強誘電体材料で形成されたキャパシタを
それぞれ備え行方向、列方向に配置された複数のメモリ
セルを含むメモリセルアレイと、 前記複数のメモリセルの各列それぞれと対応して設けら
れ対応する列の各メモリセルのトランジスタのソース、
ドレインのうちの他方と接続してこれらメモリセルの書
き込み用のデータおよび読み出しデータを伝達する複数
のビット線対と、 前記複数のメモリセルの各行それぞれと対応して設けら
れ対応する行の各メモリセルのトランジスタのゲートと
接続して選択レベルのときこれらトランジスタを導通状
態とする複数のワード線と、 前記複数のメモリセルそれぞれのキャパシタの他方の電
極と接続する1つまたは複数のプレート線と、 前記複数のビット線対上に読みだされたデータをセンス
増幅する複数のセンスアンプ回路と、 前記複数のセンスアンプ回路に入力されるリファレンス
電位を発生するリファレンス電位発生回路と、 前記複数のワード線のうち所定のワード線を所定のタイ
ミングで選択レベルとするXデコーダ回路と、 前記1つまたは複数のプレート線のうち所定のプレート
線に、所定のタイミングでプレート線電位を印加するプ
レート線電位発生回路とを有し、1つのメモリセルにn
ビットの情報を記憶する半導体記憶装置において、 前記メモリセル中の前記強誘電体材料が、第1の電圧か
ら第(2n −1)の電圧までの、互いに異なる抗電圧を
有する(2n −1)ケのドメインから構成され、 前記複数のワード線のうち所定のワード線を選択レベル
とし、選択された前記メモリセルのトランジスタを導通
状態とし、前記メモリセルに接続された前記ビット線と
前記プレート線間に、前記抗電圧以上であるプラスの電
圧を印加することにより、前記ドメインすべての分極の
向きを前記第2の向きにし、 選択された前記メモリセルに接続された前記ビット線と
前記プレート線間に、2n ケの書き込みデータに応じ
て、 第(2n −1)の電圧<V−(2n −2)≦第(2n −
2)の電圧 という関係を有するマイナスの書き込み電圧をそれぞれ
印加し、前記書き込み電圧の絶対値以下の抗電圧を有す
る前記ドメインの分極の向きを前記第2の向きと逆の方
向を有する前記第1の向きにし、 選択された前記メモリセルに接続された前記ビット線と
前記プレート線を同電位とし、 前記所定のワード線を非選択レベルとし、選択された前
記メモリセルのトランジスタを非導通状態とすることに
より、nビットの情報を前記メモリセルに書き込むこと
を特徴とする半導体記憶装置。
6. A switching transistor and a plurality of capacitors each having one electrode connected to one of a source and a drain of the transistor and formed of a ferroelectric material and provided in a row direction and a column direction. A memory cell array including memory cells of: a source of a transistor of each memory cell in a corresponding column provided corresponding to each column of the plurality of memory cells;
A plurality of bit line pairs connected to the other of the drains to transmit write data and read data of the memory cells; and a memory of a corresponding row provided corresponding to each row of the plurality of memory cells. A plurality of word lines connected to the gates of the transistors of the cells to make the transistors conductive when at a selected level; one or more plate lines connected to the other electrode of the capacitor of each of the plurality of memory cells; A plurality of sense amplifier circuits for sensing and amplifying data read on the plurality of bit line pairs; a reference potential generating circuit for generating a reference potential input to the plurality of sense amplifier circuits; and a plurality of word lines An X decoder circuit for setting a predetermined word line to a selected level at a predetermined timing; The predetermined plate line among the plurality of plate lines, and a plate line voltage generating circuit for applying a plate line voltage at a predetermined timing, n in one memory cell
In the semiconductor memory device storing bit information, the ferroelectric material in the memory cell has different coercive voltages from a first voltage to a (2n-1) th voltage (2n-1). A predetermined word line of the plurality of word lines to a selected level, a transistor of the selected memory cell to a conductive state, and the bit line and the plate line connected to the memory cell. In the meantime, by applying a positive voltage equal to or higher than the coercive voltage, the polarization direction of all the domains is changed to the second direction, and the bit line and the plate line connected to the selected memory cell are selected. In the meantime, the (2n-1) th voltage <V- (2n-2) ≤ (2n-
2) A negative write voltage having a relationship of voltage is applied to each of the domains, and the domain having the coercive voltage equal to or less than the absolute value of the write voltage has a polarization direction opposite to the second direction. The bit line and the plate line connected to the selected memory cell are set to the same potential, the predetermined word line is set to a non-selection level, and the transistor of the selected memory cell is turned off. Thereby writing n-bit information into the memory cells.
【請求項7】 選択された前記メモリセルに接続された
前記ビット線をVccレベルに立ち上げた後、前記ビッ
ト線を浮遊状態とし、 前記所定のワード線を選択レベルとし、選択された前記
メモリセルのトランジスタを導通状態とし、 選択された前記メモリセルに接続された前記プレート線
をVccレベルからGNDレベルに立ち下げ、前記ビッ
ト線上に前記メモリセルからのデータを読み出し、 2n ケの書き込みデータに応じて、前記ビット線の電位
をVcc+V(2n −1)に設定し、 前記プレート線の電位をロウレベルからハイレベルに立
ち上げ、 前記ビット線の電位をハイレベルに立ち上げることを特
徴とする請求項6記載の半導体記憶装置。
7. After the bit line connected to the selected memory cell is raised to the Vcc level, the bit line is set in a floating state, the predetermined word line is set to a selection level, and the selected memory is selected. The transistor of the cell is turned on, the plate line connected to the selected memory cell falls from the Vcc level to the GND level, data is read from the memory cell on the bit line, and 2n write data are written. The potential of the bit line is set to Vcc + V (2 @ n -1), the potential of the plate line rises from a low level to a high level, and the potential of the bit line rises to a high level. Item 7. A semiconductor memory device according to item 6.
【請求項8】 選択された前記メモリセルに接続された
前記プレート線をロウレベルに設定し、 選択された前記メモリセルに接続された前記ビット線を
Vccレベルに立ち上げた後、前記ビット線を浮遊状態
とし、 前記所定のワード線を選択レベルとし、選択された前記
メモリセルのトランジスタを導通状態とし、前記ビット
線上に前記メモリセルからのデータを読み出し、 前記ビット線をGNDレベルに立ち下げ、 2n ケの書き込みデータに応じて、前記プレート線の電
位を−V(2n −1)に設定し、 前記プレート線の電位をGNDレベルに立ち下げること
を特徴とする請求項6記載の半導体記憶装置。
8. The method sets the plate line connected to the selected memory cell to a low level, raises the bit line connected to the selected memory cell to the Vcc level, and then sets the bit line to the low level. A floating state, the predetermined word line to a selected level, a transistor of the selected memory cell to a conductive state, reading of data from the memory cell on the bit line, a fall of the bit line to GND level, 7. The semiconductor memory device according to claim 6, wherein the potential of said plate line is set to -V (2 @ n -1) in accordance with 2 @ n write data, and the potential of said plate line falls to a GND level. .
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