JPH11126490A - Non-volatile semiconductor memory - Google Patents

Non-volatile semiconductor memory

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JPH11126490A
JPH11126490A JP28976197A JP28976197A JPH11126490A JP H11126490 A JPH11126490 A JP H11126490A JP 28976197 A JP28976197 A JP 28976197A JP 28976197 A JP28976197 A JP 28976197A JP H11126490 A JPH11126490 A JP H11126490A
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JP
Japan
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data
memory cell
current supply
sense amplifier
read
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JP28976197A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Iwahashi
弘 岩橋
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Toshiba Electronic Device Solutions Corp
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Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enlarge the potential difference between a reference potential supplied to a sense amplifier and a bit line and to improve the reading margin, by performing the readout of data dividing to plural times and by optimally setting the current supply power of a load transistor to a memory cell in correspondence to each readout. SOLUTION: In the memory cell, the gate is connected to the word line WL, the drain is connected to the row line BL; and the bit line load transistor 5 charges the row line BL. The sense amplifier section compares the reference potential and the potential of the row line BL to detect the data stored in the memory cell and the current supplying capacity of the transistor 5 is set at the first value to read the data. In response to this result, it is decided whether the current supply power of the transistor 5 is set at the second value larger than the first value or at the third value smaller than the first value to read the data out from the memory cell. By this, data for two bits is stably read out against voltage variation and noise.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、不揮発性半導体メ
モリに係り、特に一つのメモリセルに複数ビット分のデ
ータを記憶した不揮発性半導体メモリに関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory, and more particularly to a nonvolatile semiconductor memory in which one memory cell stores data of a plurality of bits.

【0002】[0002]

【従来の技術】一つの不揮発性メモリセルに2ビット分
のデータを記憶するようにした不揮発性半導体メモリ
は、本願発明者等による提案に係る特開昭59ー121
696号公報に開示されている。
2. Description of the Related Art A nonvolatile semiconductor memory in which two bits of data are stored in one nonvolatile memory cell is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-121 proposed by the present inventors.
No. 696.

【0003】この従来例のメモリでは、図10に示すよ
うなセンスアンプ部を用い、図11に示すような電位の
高低関係を利用している。図10に示すように、3個の
センスアンプ1、2、3と基準電位1、2、3を設け、
メモリセルからビット線に読み出されたビット線電位と
基準電位とをセンスアンプで比較して記憶されたデータ
を検出している。即ち、それぞれ基準電位1、2、3が
入力されたセンスアンプ1、2、3でビット線電位と基
準電位1、2、3とを比較し、ビット線電位が基準電位
に対してどこに位置しているかによって2ビット分のデ
ータを読み出していた。
In this conventional memory, a sense amplifier section as shown in FIG. 10 is used, and a level relationship between potentials as shown in FIG. 11 is used. As shown in FIG. 10, three sense amplifiers 1, 2, and 3 and reference potentials 1, 2, and 3 are provided.
The bit line potential read from the memory cell to the bit line is compared with a reference potential by a sense amplifier to detect stored data. That is, the sense amplifiers 1, 2, and 3, to which the reference potentials 1, 2, and 3 are input, respectively, compare the bit line potential with the reference potentials 1, 2, and 3, and determine where the bit line potential is located with respect to the reference potential. 2 bits of data are read depending on whether the data is read.

【0004】この場合、下記の表1および表2に示すよ
うに、基準電位1、2、3よりもビット線電位が低けれ
ばセンスアンプ1、2、3のそれぞれの出力である出力
1、2、3が共に‘0’であるので、これを例えば論理
回路(図示せず)で検出してメモリセルの記憶データと
してD1=‘0’、D2=‘0’を出力する。
In this case, as shown in Tables 1 and 2 below, if the bit line potential is lower than the reference potentials 1, 2, and 3, the outputs 1, 2, which are the outputs of the sense amplifiers 1, 2, and 3, respectively. , 3 are both '0', which are detected by, for example, a logic circuit (not shown) and D1 = '0' and D2 = '0' are output as storage data of the memory cells.

【0005】[0005]

【表1】 [Table 1]

【0006】[0006]

【表2】 [Table 2]

【0007】同様に、ビット線電位が基準電位1と2と
の間の電位であるならば、出力1が‘1’、出力2、3
が共に‘0’であるので、これを論理回路で検出してメ
モリセルの記憶データとしてD1=‘0’、D2=
‘1’を出力する。
Similarly, if the bit line potential is a potential between reference potentials 1 and 2, output 1 is "1" and outputs 2, 3
Are both '0', which are detected by the logic circuit, and D1 = '0' and D2 =
'1' is output.

【0008】上記2ビット分のデータの組み合わせは4
種類あり、この4種類を不揮発性メモリセルの浮遊ゲー
トへの電子の注入量を4種類に変化させ、注入量に対応
してメモリセルの閾値電圧を4種類Vth1〜Vth4にす
ることによって記憶している。 即ち、ビット線電位が
基準電位の内一番小さい基準電位1よりも低ければ、
‘00’の2ビット分のデータを記憶し(閾値電圧が最
も低い状態=Vth1)、ビット線電位が基準電位の内一
番大きい基準電位3よりも高ければ、‘11’のデータ
を記憶し(閾値電圧が最も高い状態=Vth4)、ビット
線電位が基準電位1と基準電位2との間にあれば‘0
1’のデータを記憶し(閾値電圧が3番目に高いもの=
Vth2)、ビット線電位が基準電位2と基準電位3との
間にあれば‘10’のデータを記憶している(閾値電圧
が2番目に高い状態=Vth3)。
The combination of the two bits of data is 4
These four types are stored by changing the injection amount of electrons into the floating gate of the nonvolatile memory cell to four types and setting the threshold voltage of the memory cell to four types Vth1 to Vth4 corresponding to the injection amount. ing. That is, if the bit line potential is lower than the smallest reference potential 1 among the reference potentials,
Two bits of data of '00' are stored (the state where the threshold voltage is lowest = Vth1), and if the bit line potential is higher than the highest reference potential 3 among the reference potentials, the data of '11' is stored. (The state with the highest threshold voltage = Vth4), if the bit line potential is between the reference potential 1 and the reference potential 2, '0
1 'is stored (threshold with the third highest threshold voltage =
Vth2), if the bit line potential is between the reference potential 2 and the reference potential 3, the data of '10' is stored (the state where the threshold voltage is the second highest = Vth3).

【0009】ここで、前記不揮発性メモリセルの断面構
造について説明する。図14(a)は、オフセットゲー
ト部が無いタイプのメモリセル、図14(b)は制御ゲ
ートでチャネルの一部が制御されるようになったオフセ
ットゲートを有するタイプのメモリセルである。
Here, a sectional structure of the nonvolatile memory cell will be described. FIG. 14A shows a memory cell having no offset gate portion, and FIG. 14B shows a memory cell having an offset gate in which a part of a channel is controlled by a control gate.

【0010】これらのメモリセルのデータの消去の時に
は、制御ゲートを0Vにして、図14(a)のタイプの
メモリセルではドレインあるいはソースに高電圧を印加
し、図14(b)のタイプのメモリセルではドレインに
高電圧を印加して浮遊ゲートから電子を放出する。
At the time of erasing the data of these memory cells, the control gate is set to 0 V, and a high voltage is applied to the drain or the source in the memory cell of FIG. In a memory cell, a high voltage is applied to a drain to emit electrons from a floating gate.

【0011】この時、図14(a)のタイプのメモリセ
ルでは、メモリセルの閾値電圧が負にならないようにし
なければならないので制御が複雑になるのに対して、図
14(b)のタイプのメモリセルではオフセットゲート
があるので、浮遊ゲートで制御されるチャネル領域を有
するトランジスタ部の閾値電圧が負の値になってもよ
く、消去の時の制御が簡単になるという利点を有する。
At this time, in the memory cell of the type shown in FIG. 14A, the threshold voltage of the memory cell must be kept from becoming negative, so that the control becomes complicated. Since the memory cell has an offset gate, the threshold voltage of the transistor portion having the channel region controlled by the floating gate may be a negative value, which has an advantage that the control at the time of erasing is simplified.

【0012】しかし、メモリセルのサイズは、図14
(a)のタイプのメモリセルの方が図14(b)のタイ
プのメモリセルよりも小さくできる利点を有する。次
に、上記したような不揮発性メモリセルへのデータの一
般的な書き込みと消去(一種のデータの書き込み)につ
いて説明する。
However, the size of the memory cell is as shown in FIG.
The memory cell of the type (a) has an advantage that it can be smaller than the memory cell of the type of FIG. Next, general writing and erasing (writing of a kind of data) of data to the nonvolatile memory cell as described above will be described.

【0013】データの書き込み時は、メモリセルのドレ
インおよび制御ゲートにそれぞれ所定の電圧を与え、ソ
ースを0Vにしてメモリセルに電流を流して浮遊ゲート
に電子を注入する。また、データの書き込み時には、書
き込み後にメモリセルからデータを読み出し(ベリファ
イ読み出し)、センスアンプ1、2、3からの出力結果
と書き込みたいデータとが一致するまで書き込みと読み
出しとを繰り返し行い、一致した時に書き込みを止める
ようにしている。一致しているかどうかはデータを外部
に読み出して外部で判定しても良いし、一致しているか
どうかはメモリチップの内部で判定しても良いが、デー
タの読み出しを始めてから所定の時間(ストローブ)の
後に検出する。
At the time of writing data, predetermined voltages are respectively applied to the drain and the control gate of the memory cell, the source is set to 0 V, a current flows through the memory cell, and electrons are injected into the floating gate. When writing data, the data is read from the memory cell after the writing (verify reading), and the writing and reading are repeated until the output result from the sense amplifiers 1, 2, and 3 matches the data to be written. Sometimes I stop writing. The coincidence may be determined by reading the data externally and judging externally, or the coincidence may be determined inside the memory chip. ) To detect after.

【0014】データの書き込みの前にはデータ消去を行
うが、このデータの消去時には、メモリセルの制御ゲー
トを0Vにし、ドレインあるいはソースに高電圧を印加
して、浮遊ゲートからドレインあるいはソースに電子を
放出させる。このように消去した状態は、表2の最も低
い閾値電圧であるVth1、即ち、‘00’のデータを記
憶した状態に対応する。また、データの消去時には、消
去後にベリファイ読み出しを行い、ビット線電位が基準
電位1よりも低いかをセンスアンプで検出して消去とベ
リファイ読み出しとを繰り返し行い、所定の閾値電圧に
達した時に消去を終了する。
Before data writing, data erasing is performed. At the time of this data erasing, the control gate of the memory cell is set to 0 V, a high voltage is applied to the drain or source, and electrons are transferred from the floating gate to the drain or source. Release. The state erased in this way corresponds to the state where the data of Vth1, which is the lowest threshold voltage in Table 2, that is, '00' is stored. When erasing data, verify reading is performed after erasing, whether the bit line potential is lower than reference potential 1 is detected by a sense amplifier, and erasing and verify reading are repeatedly performed. When a predetermined threshold voltage is reached, erasing is performed. To end.

【0015】次に、前記したような従来の不揮発性メモ
リにおけるデータの読み出し動作について、図12およ
び図13を参照して説明する。図13は、説明を簡単に
するために、メモリセルMCとこれに接続された負荷ト
ランジスタLTを取り出して示している。
Next, a data read operation in the above-described conventional nonvolatile memory will be described with reference to FIGS. FIG. 13 shows the memory cell MC and the load transistor LT connected to the memory cell MC for the sake of simplicity.

【0016】実際には、メモリセルMCはマトリクス状
に配置され、メモリセルMCと負荷トランジスタLTと
の間には、列を選択するためのトランジスタや、メモリ
セルのドレイン電圧を所定の値にするためのバイアス回
路等が接続される。
Actually, the memory cells MC are arranged in a matrix, and a transistor for selecting a column and a drain voltage of the memory cell are set to a predetermined value between the memory cell MC and the load transistor LT. Bias circuit and the like are connected.

【0017】図12はメモリセルに流れる電流と負荷ト
ランジスタに流れる電流をある程度模式的に示したもの
で、図13におけるメモリセルと負荷トランジスタとの
接続点の電圧(出力電圧)VOUTを横軸、負荷トラン
ジスタおよびメモリセルに流れる電流を縦軸にとり、メ
モリセルが選択された時にメモリセルに流れる電流を実
線、負荷トランジスタに流れる電流を一点鎖線で示して
ある。
FIG. 12 schematically shows the current flowing through the memory cell and the current flowing through the load transistor to some extent. The voltage (output voltage) VOUT at the connection point between the memory cell and the load transistor in FIG. The vertical axis represents the current flowing through the load transistor and the memory cell, the solid line represents the current flowing through the memory cell when the memory cell is selected, and the dashed line represents the current flowing through the load transistor.

【0018】メモリセルの電流は、メモリセルの各閾値
電圧Vth1〜Vth3毎に示してあるが、メモリセルの閾
値電圧がVth4の時には、メモリセルは選択されても電
流が流れない。
Although the current of the memory cell is shown for each of the threshold voltages Vth1 to Vth3 of the memory cell, when the threshold voltage of the memory cell is Vth4, no current flows even if the memory cell is selected.

【0019】各実線と一点鎖線との交点がメモリセルの
各閾値電圧Vth1〜Vth3に対するVOUTを示し、閾
値電圧がVth4の時は、メモリセルはオフしているの
で、VOUTは電源電圧VCとなる。
The intersection of each solid line and the dashed line indicates VOUT for each of the threshold voltages Vth1 to Vth3 of the memory cell. When the threshold voltage is Vth4, the memory cell is off, and VOUT becomes the power supply voltage VC. .

【0020】しかし、図11に示したように、ビット線
電位が4種に区別され、メモリセルの各閾値電圧Vth1
〜Vth4に対応した各ビット線電位1〜4の相互間に基
準電位1〜3が設定されるので、従来の1個のメモリセ
ルに1ビット分のデータを記憶する際にビット線電位が
2種に区別される場合に比べ、ビット線電位と基準電位
との差が小さくなり、読み出しマージンが減少し、電源
変動のようなノイズに対してもマージンが少ないという
問題があった。
However, as shown in FIG. 11, the bit line potential is classified into four types, and each threshold voltage Vth1 of the memory cell is determined.
Since the reference potentials 1 to 3 are set between the bit line potentials 1 to 4 corresponding to Vth4 to Vth4, the bit line potential becomes 2 when data of one bit is stored in one conventional memory cell. The difference between the bit line potential and the reference potential is smaller than in the case where the types are distinguished from each other, so that there is a problem that the read margin is reduced and the margin for noise such as power supply fluctuation is small.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
不揮発性半導体メモリは、読み出しマージンが減少し、
電源変動のようなノイズに対してもマージンが少ないと
いう問題があった。本発明は上記の問題点を解決すべく
なされたもので、ビット線電位と基準電位との間の電位
差を大きくし、従来に比べ読み出しマージンを大きくし
得る不揮発性半導体メモリを提供することを目的とす
る。
As described above, the conventional nonvolatile semiconductor memory has a reduced read margin,
There is a problem that a margin is small even for noise such as power supply fluctuation. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a nonvolatile semiconductor memory which can increase a potential difference between a bit line potential and a reference potential and can increase a read margin as compared with the related art. And

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】本発明の不揮発性半導体
メモリは、行線と、列線と、前記行線にゲートが接続さ
れ、前記列線にドレインが接続されたメモリセルと、前
記列線に接続され、前記列線を充電するための負荷トラ
ンジスタと、前記メモリセルからのデータの読み出し時
に基準電位と前記列線の電位とを比較して前記メモリセ
ルに記憶されたデータを検出するセンスアンプ部と、前
記負荷トランジスタの電流供給能力を第1の電流供給能
力に設定して前記メモリセルからデータを読み出し、こ
の読み出し結果に対応して前記負荷トランジスタの電流
供給能力を前記第1の電流供給能力よりも大きい第2の
電流供給能力に設定するか/前記第1の電流供給能力よ
りも小さい第3の電流供給能力に設定するかを決定し、
前記負荷トランジスタを前記第2あるいは前記第3の電
流供給能力に設定して前記メモリセルからデータを読み
出すデータ読み出し手段とを具備したことを特徴とす
る。
A nonvolatile semiconductor memory according to the present invention comprises a row line, a column line, a memory cell having a gate connected to the row line, and a drain connected to the column line; A load transistor connected to a line for charging the column line, and comparing a reference potential and a potential of the column line when reading data from the memory cell to detect data stored in the memory cell. The sense amplifier unit sets the current supply capability of the load transistor to the first current supply capability, reads data from the memory cell, and sets the current supply capability of the load transistor to the first current supply according to the read result. Determining whether to set a second current supply capacity larger than the current supply capacity or to set a third current supply capacity smaller than the first current supply capacity;
Data reading means for setting the load transistor to the second or third current supply capability and reading data from the memory cell.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図1は、本発明の第1の実
施の形態に係る不揮発性半導体メモリの一部を示す。図
1に示すメモリは、例えば図14(a)を参照して前述
したようなタイプのメモリセルがマトリックス状に配置
されたメモリセルアレイを有する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a part of the nonvolatile semiconductor memory according to the first embodiment of the present invention. The memory shown in FIG. 1 has, for example, a memory cell array in which memory cells of the type described above with reference to FIG. 14A are arranged in a matrix.

【0024】図1において、1はマトリックス状に配置
されたメモリセル、WLはワード線(行線)、BLはビ
ット線(列線)、SLはソース線、2は行デコーダ、3
は列デコーダ、4は列選択トランジスタ、5はビット線
負荷トランジスタ、6はメモリセルのドレイン電圧を所
定の値にするためのビット線電位クランプトランジス
タ、7はビット線電位クランプトランジスタのゲートに
バイアス電位を印加するためのバイアス回路である。
In FIG. 1, 1 is a memory cell arranged in a matrix, WL is a word line (row line), BL is a bit line (column line), SL is a source line, 2 is a row decoder,
Is a column decoder, 4 is a column selection transistor, 5 is a bit line load transistor, 6 is a bit line potential clamp transistor for setting the drain voltage of the memory cell to a predetermined value, and 7 is a bias potential at the gate of the bit line potential clamp transistor. Is applied to the bias circuit.

【0025】前記メモリセル1は、ドレイン、ソース、
浮遊ゲートおよび制御ゲートを有し、前記浮遊ゲートに
蓄えられた電荷の量を異ならせることで複数ビット(本
例では2ビット)のデータを記憶するものである。上記
ドレインは前記ビット線BLに接続されており、ソース
は前記ソース線SLに接続されており、制御ゲートは前
記ワード線に接続されている。
The memory cell 1 has a drain, a source,
It has a floating gate and a control gate, and stores a plurality of bits (two bits in this example) of data by varying the amount of charge stored in the floating gate. The drain is connected to the bit line BL, the source is connected to the source line SL, and the control gate is connected to the word line.

【0026】8は前記メモリセル1へのデータの書き込
み、この書き込み後の前記浮遊ゲートの電荷の蓄積状態
をチェックするためのベリファイ読み出し、このベリフ
ァイ読み出しによって所望のデータが書き込まれたと判
断した時には書き込みを終了し、前記ベリファイ読み出
しによって所望のデータが書き込まれていないと判断し
た時には所望のデータが書き込まれたと判断するまで前
記書き込みと前記ベリファイ読み出しとを繰り返し行う
ように制御するプログラム手段であり、例えばシーケン
ス制御回路が用いられている。
Reference numeral 8 denotes data writing to the memory cell 1, verify reading for checking the state of charge accumulation in the floating gate after the writing, and writing when it is determined that desired data has been written by the verify reading. Is completed, and when it is determined that the desired data has not been written by the verify reading, a program means for controlling the writing and the verify reading to be repeated until it is determined that the desired data has been written. A sequence control circuit is used.

【0027】図2は、図1中のメモリセルと負荷トラン
ジスタとの接続点の電圧(出力電圧)VOUTと、メモ
リセルが選択された時にメモリセルに流れる電流(実
線)、負荷トランジスタに流れる電流(一点鎖線)との
関係をある程度模式的に示した特性図である。
FIG. 2 shows a voltage (output voltage) VOUT at a connection point between the memory cell and the load transistor in FIG. 1, a current flowing through the memory cell when the memory cell is selected (solid line), and a current flowing through the load transistor. FIG. 3 is a characteristic diagram schematically showing a relationship with a dash-dot line to some extent.

【0028】以下、本発明の不揮発性半導体メモリの第
1の実施の形態におけるデータ読み出し動作の概要につ
いて、図2および表2を参照しながら説明する。本発明
では、表2に示した2ビット(D1、D2)分のデータ
の内、まず、上位ビットD1のデータを読み出す。即
ち、基準電位2とビット線電位とを比較して、メモリセ
ルの閾値電圧がVth2以下かVth3以上かをセンスアン
プで検知する。メモリセルの閾値電圧がVth2以下であ
ればD1のデータは‘0’であり、Vth3以上であれば
D1のデータは‘1’であることが分かる。
Hereinafter, an outline of a data read operation in the first embodiment of the nonvolatile semiconductor memory of the present invention will be described with reference to FIG. 2 and Table 2. In the present invention, the data of the upper bit D1 is first read out of the data of two bits (D1, D2) shown in Table 2. That is, the reference potential 2 is compared with the bit line potential, and the sense amplifier detects whether the threshold voltage of the memory cell is lower than Vth2 or higher than Vth3. If the threshold voltage of the memory cell is equal to or lower than Vth2, the data of D1 is "0", and if the threshold voltage is equal to or higher than Vth3, the data of D1 is "1".

【0029】このように、まず、メモリセルの閾値電圧
がVth2以下かVth3以上かを検知するようにしている
ので、従来に比べ、負荷トランジスタの特性を、図2中
に示した閾値電圧がVth2のメモリセル電流と負荷トラ
ンジスタの電流1との交点のB点と、閾値電圧がVth3
のメモリセル電流と負荷トランジスタの電流1との交点
のB’点との電位差を大きくするように決められるよう
になり、基準電位とビット線電位との差を大きくするこ
とができるので、読み出しマージンを大きくできる。
As described above, first, whether the threshold voltage of the memory cell is equal to or lower than Vth2 or equal to or higher than Vth3 is detected. B at the intersection of the memory cell current and the current 1 of the load transistor, and the threshold voltage is Vth3
Is determined so as to increase the potential difference between the memory cell current and the point B 'at the intersection of the load transistor current 1 and the difference between the reference potential and the bit line potential can be increased. Can be increased.

【0030】また、本発明では上記したようにしてデー
タを読み出した後、読み出したデータをラッチする。こ
の読み出したデータが‘0’の時は、メモリセルの閾値
電圧がVth1かVth2かのどちらかであるので、負荷ト
ランジスタの電流供給能力を大きく設定して、図2中に
示した閾値電圧がVth1のメモリセル電流と負荷トラン
ジスタの電流2との交点のA点と、閾値電圧がVth2の
メモリセル電流と負荷トランジスタの電流2との交点の
A’点との電位差が大きくなるようにするので、この時
も、従来に比べて読み出しマージンを大きくできる。こ
の場合、読み出したデータをラッチしてもよいが、負荷
トランジスタをそのままオンさせていれば特にラッチす
る必要はない。
In the present invention, after the data is read as described above, the read data is latched. When the read data is '0', the threshold voltage of the memory cell is either Vth1 or Vth2. Therefore, the current supply capability of the load transistor is set large, and the threshold voltage shown in FIG. Since the potential difference between the point A at the intersection of the memory cell current of Vth1 and the current 2 of the load transistor and the point A 'at the intersection of the memory cell current of Vth2 and the current 2 of the load transistor is increased. At this time, the read margin can be increased as compared with the conventional case. In this case, the read data may be latched, but there is no particular need to latch if the load transistor is kept on.

【0031】また、前記したように基準電位2を利用し
て読み出したデータが‘1’の時は、メモリセルの閾値
電圧がVth3かVth4かのどちらかであるので、負荷ト
ランジスタの電流供給能力を小さく設定して、図2中に
示した閾値電圧がVth3のメモリセル電流と負荷トラン
ジスタの電流3との交点のC点と、閾値電圧がVth4の
メモリセル電流と負荷トランジスタの電流3との交点、
即ち、電源電圧であるところのC’点との電位差が大き
くなるようにするので、従来に比べて読み出しマージン
を大きくできる。
When the data read using the reference potential 2 is "1" as described above, the threshold voltage of the memory cell is either Vth3 or Vth4. Is set to be small, the point C of the intersection of the memory cell current having the threshold voltage Vth3 and the current 3 of the load transistor shown in FIG. 2 and the memory cell current having the threshold voltage Vth4 and the current 3 of the load transistor are set. Intersection,
That is, since the potential difference from the point C 'which is the power supply voltage is increased, the read margin can be increased as compared with the related art.

【0032】このように本発明では、メモリセルの記憶
データを2回に分けて読み出し、その時の負荷トランジ
スタの能力を変化させてメモリセルの閾値電圧に対応し
て最適化できるので、読み出しマージンを大きくできる
という利点を有する。
As described above, according to the present invention, the data stored in the memory cell is read out in two steps, and the performance of the load transistor at that time can be changed to optimize the data in accordance with the threshold voltage of the memory cell. It has the advantage that it can be made larger.

【0033】<第1実施例>第1実施例におけるセンス
アンプ部は、図10に示したように3個のセンスアンプ
1、2、3と、3個の基準電位1、2、3を用いてい
る。また、図1中の負荷トランジスタ5として、図3に
示すように、それぞれPMOSトランジスタからなる3
個(第1〜第3)の負荷トランジスタL1、L2、L3
を用いている。
<First Embodiment> The sense amplifier section in the first embodiment uses three sense amplifiers 1, 2, 3 and three reference potentials 1, 2, 3 as shown in FIG. ing. Also, as shown in FIG. 3, the load transistors 5 in FIG.
(First to third) load transistors L1, L2, L3
Is used.

【0034】図3は、第1実施例におけるメモリセル1
とこれに接続されている負荷トランジスタL1、L2、
L3を取り出して示している。実際には、図1に示すよ
うに、メモリセル1はマトリクス状に配置され、メモリ
セル1と負荷トランジスタとの間には、列を選択するた
めのトランジスタ4などが接続される。
FIG. 3 shows a memory cell 1 according to the first embodiment.
And load transistors L1, L2,
L3 is taken out and shown. Actually, as shown in FIG. 1, the memory cells 1 are arranged in a matrix, and a transistor 4 for selecting a column and the like are connected between the memory cell 1 and the load transistors.

【0035】そして、前記第1の負荷トランジスタL1
のゲートは接地電位に接続されており、第2の負荷トラ
ンジスタL2のゲートは制御信号R1が印加され、第3
の負荷トランジスタL3のゲートは制御信号R2が印加
される。
Then, the first load transistor L1
Is connected to the ground potential, the control signal R1 is applied to the gate of the second load transistor L2, and the third
The control signal R2 is applied to the gate of the load transistor L3.

【0036】図4は、図3の回路で使用される制御信号
R1、R2の一例を示している。次に、第1実施例の読
み出し動作を説明する。メモリセル1からの1回目のデ
ータの読み出しの時には、信号R1を‘0’に、信号R
2を‘1’にして、第2の負荷トランジスタL2をオン
に、第3の負荷トランジスタL3をオフにする。よっ
て、上記第1の負荷トランジスタL1および第2の負荷
トランジスタL2がメモリセル1に対する負荷トランジ
スタとなる。
FIG. 4 shows an example of the control signals R1 and R2 used in the circuit of FIG. Next, a read operation of the first embodiment will be described. At the time of the first data read from the memory cell 1, the signal R1 is set to "0" and the signal R1 is set to "0".
2 to “1”, the second load transistor L2 is turned on, and the third load transistor L3 is turned off. Therefore, the first load transistor L1 and the second load transistor L2 serve as load transistors for the memory cell 1.

【0037】上記1回目の読み出しで読み出されたデー
タが‘0’ならば、信号R2を‘0’にして、第3の負
荷トランジスタL3もオンにする(つまり、メモリセル
に対する負荷トランジスタを3個の負荷トランジスタL
1、L2、L3とする)ことにより、負荷トランジスタ
の電流供給能力を大きくして2回目の読み出しを行う。
If the data read in the first reading is "0", the signal R2 is set to "0" and the third load transistor L3 is turned on (that is, the load transistor for the memory cell is set to 3). Load transistors L
1, L2, and L3), thereby increasing the current supply capability of the load transistor and performing the second reading.

【0038】前記1回目の読み出しで読み出されたデー
タが‘1’ならば、信号R1を‘1’にして、第2の負
荷トランジスタL2および第3の負荷トランジスタL3
をオフにする(つまり、メモリセルに対する負荷トラン
ジスタを第1の負荷トランジスタL1のみとする)こと
により、負荷トランジスタの電流供給能力を小さくして
2回目の読み出しを行う。
If the data read in the first reading is "1", the signal R1 is set to "1", and the second load transistor L2 and the third load transistor L3
Is turned off (that is, only the first load transistor L1 is used as the load transistor for the memory cell), thereby reducing the current supply capability of the load transistor and performing the second reading.

【0039】なお、図2から分かるように、負荷トラン
ジスタの設定次第では、第1〜第3の基準電位を同一に
できるので、一つの基準電位で済む。 <第2実施例>第2実施例では、第1実施例と同様に、
図1中の負荷トランジスタ5として、図3に示すよう
に、3個の負荷トランジスタL1、L2、L3を用いて
いる。
As can be seen from FIG. 2, the first to third reference potentials can be made the same depending on the setting of the load transistor, so that only one reference potential is required. <Second Embodiment> In the second embodiment, as in the first embodiment,
As shown in FIG. 3, three load transistors L1, L2, and L3 are used as the load transistors 5 in FIG.

【0040】また、第2実施例におけるセンスアンプ部
は、図5に示すように、2個のセンスアンプA、B(5
1、52)と、3個の基準電位1、2、3と、2個のラ
ッチ回路1、2(53、54)と、1個のスイッチ回路
55を用いている。
As shown in FIG. 5, the sense amplifier section in the second embodiment includes two sense amplifiers A and B (5
1, 52), three reference potentials 1, 2, 3; two latch circuits 1, 2 (53, 54); and one switch circuit 55.

【0041】センスアンプBは、ビット線電位を基準電
位2と比較して読み出す。ラッチ回路1は、前記センス
アンプBで読み出したデータをラッチする。スイッチ回
路55は、ラッチ回路1のラッチデータの論理レベルに
応じて基準電位1あるいは基準電位3を選択する。
The sense amplifier B reads the bit line potential by comparing it with the reference potential 2. The latch circuit 1 latches data read by the sense amplifier B. The switch circuit 55 selects the reference potential 1 or the reference potential 3 according to the logic level of the latch data of the latch circuit 1.

【0042】センスアンプAは、ビット線電位をスイッ
チ回路55で選択した基準電位1あるいは基準電位3と
比較して読み出す。ラッチ回路2は、前記センスアンプ
Aで読み出したデータをラッチする。
The sense amplifier A reads the bit line potential by comparing it with the reference potential 1 or the reference potential 3 selected by the switch circuit 55. The latch circuit 2 latches the data read by the sense amplifier A.

【0043】次に、第2実施例の読み出し動作の概要を
説明する。1回目の読み出しの時は、センスアンプBを
用いて基準電位2とビット線電位とを比較してデータを
読み出し、読み出したデータをラッチ回路1にラッチす
る。読み出してデータに基づいてスイッチ回路55を切
り替えて基準電位1あるいは基準電位3の対応する方を
センスアンプAに供給して2回目の読み出しを行いラッ
チ回路2に読み出したデータをラッチする。
Next, the outline of the read operation of the second embodiment will be described. At the time of the first reading, data is read by comparing the reference potential 2 with the bit line potential using the sense amplifier B, and the read data is latched in the latch circuit 1. The switch circuit 55 is switched based on the read data and the corresponding reference potential 1 or reference potential 3 is supplied to the sense amplifier A to perform the second read and latch the read data in the latch circuit 2.

【0044】このようにすればセンスアンプの数を2個
にすることができるので、センスアンプの占有面積を小
さくできるとともにセンスアンプ部での消費電流を小さ
くできるという利点がある。
In this way, since the number of sense amplifiers can be reduced to two, there is an advantage that the area occupied by the sense amplifier can be reduced and the current consumption in the sense amplifier can be reduced.

【0045】図6は、図5の具体的な回路の構成例を示
している。センスアンプA、Bは、それぞれ対応してビ
ット線電位、基準電位がゲートに入力する一対のNMO
Sトランジスタと、これらのNMOSトランジスタの負
荷として接続されたPMOSカレントミラー回路とから
なる差動型の電圧比較回路を有する。
FIG. 6 shows an example of the specific circuit configuration of FIG. Each of the sense amplifiers A and B has a pair of NMOs whose corresponding bit line potential and reference potential are input to the gate.
It has a differential voltage comparison circuit composed of an S transistor and a PMOS current mirror circuit connected as a load for these NMOS transistors.

【0046】センスアンプBは、電圧比較回路でビット
線電位を基準電位2と比較した出力をインバータ回路I
1を介してラッチ回路1に入力する。このラッチ回路1
は、入力をラッチ信号1によりラッチし、そのラッチデ
ータはインバータ回路I2を介して第1のナンド回路N
A1の一方の入力となる。この第1のナンド回路NA1
は、他方の入力として信号SW1が入力し、信号R2を
出力する。
The sense amplifier B compares an output obtained by comparing a bit line potential with a reference potential 2 by a voltage comparison circuit to an inverter circuit I.
1 to the latch circuit 1. This latch circuit 1
Latches an input by a latch signal 1 and latches the latched data through a first NAND circuit N2 via an inverter circuit I2.
A1 is one of the inputs. This first NAND circuit NA1
Receives a signal SW1 as the other input and outputs a signal R2.

【0047】また、前記ラッチ回路1のラッチデータは
第2のナンド回路NA2の一方の入力となる。この第2
のナンド回路NA2は、他方の入力として信号SW1が
入力し、その出力は第3のナンド回路NA3の一方の入
力となる。この第3のナンド回路NA3は、他方の入力
として信号ATD1がインバータ回路I3を介して入力
し、信号R1を出力する。
The latch data of the latch circuit 1 becomes one input of the second NAND circuit NA2. This second
, The signal SW1 is input as the other input, and the output is one input of the third NAND circuit NA3. The third NAND circuit NA3 receives the signal ATD1 as the other input via the inverter circuit I3, and outputs the signal R1.

【0048】一方、基準電位1はPMOSトランジスタ
Tr1およびNMOSトランジスタTr2からなる第1
のスイッチ回路の一端に入力し、基準電位3はPMOS
トランジスタTr3およびNMOSトランジスタTr4
からなる第2のスイッチ回路の一端に入力する。上記第
1のスイッチ回路および第2のスイッチ回路は、前記信
号R2およびそれをインバータ回路I7により反転させ
た信号により相補的にオン/オフ状態に制御される。本
例では、信号R2が‘0’レベルの時に第1のスイッチ
回路がオンになり、信号R2が‘1’レベルの時に第2
のスイッチ回路がオンになる。
On the other hand, the reference potential 1 is a first potential consisting of a PMOS transistor Tr1 and an NMOS transistor Tr2.
, And the reference potential 3 is a PMOS.
Transistor Tr3 and NMOS transistor Tr4
Is input to one end of a second switch circuit composed of The first switch circuit and the second switch circuit are turned on / off complementarily by the signal R2 and a signal obtained by inverting the signal R2 by the inverter circuit I7. In this example, the first switch circuit is turned on when the signal R2 is at the “0” level, and the second switch circuit is turned on when the signal R2 is at the “1” level.
Is turned on.

【0049】センスアンプAは、前記第1のスイッチ回
路または第2のスイッチ回路の他端から基準電位1また
は3が入力し、電圧比較回路でビット線電位と上記基準
電位1または3を比較した出力をインバータ回路I4を
介してラッチ回路2に入力する。このラッチ回路2は、
入力をラッチ信号2によりラッチする。
The sense amplifier A receives the reference potential 1 or 3 from the other end of the first switch circuit or the second switch circuit, and compares the bit line potential with the reference potential 1 or 3 by a voltage comparison circuit. The output is input to the latch circuit 2 via the inverter circuit I4. This latch circuit 2
The input is latched by the latch signal 2.

【0050】図7は、図6の回路の動作を説明するため
に示す信号波形図である。次に、図5乃至図7を参照し
て第2実施例の読み出し動作を詳細に説明する。図7に
おいて、信号ATDは、アドレス入力信号の変化を検知
して発生されるパルス信号である。この信号ATDの変
化に応答して信号ATD1は‘1’レベルから‘0’レ
ベルに変化する。
FIG. 7 is a signal waveform diagram shown for explaining the operation of the circuit of FIG. Next, the read operation of the second embodiment will be described in detail with reference to FIGS. In FIG. 7, a signal ATD is a pulse signal generated by detecting a change in an address input signal. In response to the change of signal ATD, signal ATD1 changes from '1' level to '0' level.

【0051】さらに、信号SW1は‘0’レベルに設定
されているので、図6の回路から分かるように、信号A
TD1が‘0’レベルになると信号R1は‘0’に、信
号R2は‘1’に設定され、図3中の第2の負荷トラン
ジスタL2がオンし、図3中の2個の負荷トランジスタ
L1、L2がメモリセル1に対する負荷トランジスタと
なる状態でデータが読み出される。
Further, since the signal SW1 is set to the "0" level, as can be seen from the circuit of FIG.
When TD1 goes to the "0" level, the signal R1 is set to "0", the signal R2 is set to "1", the second load transistor L2 in FIG. 3 is turned on, and the two load transistors L1 in FIG. , L2 serve as load transistors for memory cell 1.

【0052】前記信号ATD1の変化から所定の期間の
後、ラッチ信号1が‘1’レベルになり、センスアンプ
Bによって基準電位2を利用して検出したデータがラッ
チ回路1に記憶される。
After a predetermined period from the change of the signal ATD1, the latch signal 1 becomes "1" level, and the data detected by the sense amplifier B using the reference potential 2 is stored in the latch circuit 1.

【0053】所定の期間の後、ラッチ信号1は‘0’に
変化してラッチ回路1に記憶されたデータは次にラッチ
信号1が‘1’レベルになるまで保持される。この後、
信号SW1が‘1’に変化する。
After a predetermined period, the latch signal 1 changes to "0", and the data stored in the latch circuit 1 is held until the latch signal 1 becomes the "1" level next time. After this,
The signal SW1 changes to “1”.

【0054】前記ラッチ回路1にラッチされたメモリセ
ルからのデータが‘0’ならば、信号R1およびR2が
共に‘0’になり、第2の負荷トランジスタL2、第3
の負荷トランジスタL3が共にオンし、この状態で再び
メモリセルからデータが読み出される。
If the data from the memory cell latched by the latch circuit 1 is "0", the signals R1 and R2 both become "0", and the second load transistor L2 and the third
Are turned on, and in this state, data is read again from the memory cell.

【0055】この時、信号R2が‘0’なので、第1の
スイッチ回路がオンし、基準電位1がセンスアンプAに
供給され、この基準電位1を利用してセンスアンプAに
よってデータが読み出される。
At this time, since the signal R2 is "0", the first switch circuit is turned on, the reference potential 1 is supplied to the sense amplifier A, and the data is read out by the sense amplifier A using the reference potential 1. .

【0056】信号SW1が変化して所定の期間経過した
データが正しく読み出されている状態で、ラッチ信号2
が‘1’となり、センスアンプAで読み出されたデータ
がラッチ回路2にラッチされる。
In a state where the data that has passed a predetermined period after the signal SW1 changes, the latch signal 2
Becomes '1', and the data read by the sense amplifier A is latched by the latch circuit 2.

【0057】そして、ラッチ回路1およびラッチ回路2
の出力がメモリセルに記憶されたデータとして読み出さ
れる。ラッチ回路1にラッチされたメモリセルからのデ
ータが‘1’の場合には、図7中に破線で示すように信
号R1および信号R2が共に‘1’になり、第2の負荷
トランジスタL2および第3の負荷トランジスタL3が
共にオフし、この状態で再びメモリセルからデータが読
み出される。
Then, the latch circuit 1 and the latch circuit 2
Is read out as data stored in the memory cell. When the data from the memory cell latched by the latch circuit 1 is "1", both the signal R1 and the signal R2 become "1" as shown by the broken line in FIG. 7, and the second load transistor L2 and The third load transistor L3 is turned off, and in this state, data is read from the memory cell again.

【0058】この時、信号R2が‘1’なので、第2の
スイッチ回路がオンし、基準電位3がセンスアンプAに
供給され、この基準電位3を利用してセンスアンプAに
よってデータが読み出される。
At this time, since the signal R2 is "1", the second switch circuit is turned on, the reference potential 3 is supplied to the sense amplifier A, and data is read out by the sense amplifier A using the reference potential 3. .

【0059】信号SW1が変化して所定の期間経過した
データが正しく読み出されている状態で、ラッチ信号2
が‘1’となり、センスアンプAで読み出されたデータ
がラッチ回路2にラッチされる。
In a state where the data that has passed for a predetermined period after the signal SW1 changes, the latch signal 2
Becomes '1', and the data read by the sense amplifier A is latched by the latch circuit 2.

【0060】この後、ラッチ信号2が‘0’に変化しラ
ッチ回路2にデータが保持される。この後、信号SW1
が‘0’になるとともに、信号ATD1、信号R1、信
号R2が共に‘1’に変化し、次にアドレスが変化して
新しいメモリセルからデータが読み出されるのを待機す
る。
After that, the latch signal 2 changes to “0”, and the data is held in the latch circuit 2. Thereafter, the signal SW1
Becomes "0", the signal ATD1, the signal R1, and the signal R2 all change to "1", and then wait for the address to change and data to be read from a new memory cell.

【0061】<第3実施例>第3実施例では、第1実施
例と同様に、図1中の負荷トランジスタとして、図3に
示したように、3個の負荷トランジスタL1、L2、L
3を用いている。
<Third Embodiment> In the third embodiment, as in the first embodiment, as shown in FIG. 3, three load transistors L1, L2, L are used as the load transistors in FIG.
3 is used.

【0062】また、第3実施例におけるセンスアンプ部
は、図8に示すように、3個のセンスアンプ1、2、3
(81、82、83)と、3個の基準電位1、2、3
と、2個のラッチ回路84、85と、1個のスイッチ回
路86とを用いている。
As shown in FIG. 8, the sense amplifier section in the third embodiment includes three sense amplifiers 1, 2, 3
(81, 82, 83) and three reference potentials 1, 2, 3
, Two latch circuits 84 and 85, and one switch circuit 86.

【0063】前記センスアンプ1はビット線電位を基準
電位1と比較して読み出し、センスアンプ2はビット線
電位を基準電位2と比較して読み出す。ラッチ回路84
は、前記センスアンプ2で読み出したデータをラッチす
る。センスアンプ3は、ビット線電位を基準電位3と比
較して読み出す。スイッチ回路86は、ラッチ回路84
のデータに基づいてセンスアンプ1の出力またはセンス
アンプ3の出力を選択し、ラッチ回路85は、前記スイ
ッチ回路86で選択したデータをラッチする。
The sense amplifier 1 compares the bit line potential with the reference potential 1 for reading, and the sense amplifier 2 compares the bit line potential with the reference potential 2 for reading. Latch circuit 84
Latches the data read by the sense amplifier 2. The sense amplifier 3 compares the bit line potential with the reference potential 3 for reading. The switch circuit 86 includes a latch circuit 84
The output of the sense amplifier 1 or the output of the sense amplifier 3 is selected based on the data of (1), and the latch circuit 85 latches the data selected by the switch circuit 86.

【0064】次に、第3実施例の読み出し動作を説明す
る。信号R1を‘0’にして第2の負荷トランジスタL
2をオンにし、図3中の2個の負荷トランジスタL1、
L2がメモリセル1に対する負荷トランジスタとなる状
態でビット線電位と基準電位2とを比較してセンスアン
プ2でデータを読み出す。
Next, the read operation of the third embodiment will be described. The signal R1 is set to "0" and the second load transistor L
2 is turned on, and the two load transistors L1,
With L2 acting as a load transistor for the memory cell 1, data is read out by the sense amplifier 2 by comparing the bit line potential with the reference potential 2.

【0065】この後、第2回目の読み出しの時は、セン
スアンプ2によって読み出されたラッチ回路のデータに
基づいて、信号R1および信号R2を共に‘0’に設定
するか共に‘1’に設定するかのいずれかを行い、セン
スアンプ1および3でそれぞれ基準電位1および基準電
位3とビット線電位とを比較してデータを読み出す。
Thereafter, at the time of the second read, the signal R1 and the signal R2 are both set to "0" or both set to "1" based on the data of the latch circuit read by the sense amplifier 2. Setting is performed, and the sense amplifiers 1 and 3 read the data by comparing the reference potential 1 and the reference potential 3 with the bit line potential, respectively.

【0066】そして、センスアンプ2によって読み出さ
れたラッチ回路84のデータに基づいて、スイッチ回路
86を切り替えて、センスアンプ1からのデータをラッ
チ回路85へ転送するか、センスアンプ3からのデータ
をラッチ回路85へ転送するかを決めて、正しい方のデ
ータをラッチするようにしたものである。
Then, based on the data of the latch circuit 84 read by the sense amplifier 2, the switch circuit 86 is switched to transfer the data from the sense amplifier 1 to the latch circuit 85 or the data from the sense amplifier 3. Is transferred to the latch circuit 85, and the correct data is latched.

【0067】<第4実施例>第4実施例では、第1実施
例と同様に、図1中の負荷トランジスタ5として、図3
に示したように、3個の負荷トランジスタL1、L2、
L3を用いている。
<Fourth Embodiment> In the fourth embodiment, as in the first embodiment, the load transistor 5 in FIG.
As shown in FIG. 3, three load transistors L1, L2,
L3 is used.

【0068】また、第4実施例におけるセンスアンプ部
は、図9に示すように、1個のセンスアンプ91と、3
個の基準電位1、2、3と、1個のスイッチ回路92
と、2個のラッチ回路1、2(93、94)とを用いて
いる。
Further, as shown in FIG. 9, the sense amplifier section in the fourth embodiment includes one sense amplifier 91 and three sense amplifiers.
Reference potentials 1, 2, 3 and one switch circuit 92
And two latch circuits 1 and 2 (93, 94).

【0069】スイッチ回路92は基準電位1または2ま
たは3を選択する。センスアンプ91はビット線電位を
スイッチ回路92で選択された基準電位と比較して読み
出す。ラッチ回路1およびラッチ回路2は、センスアン
プ91の出力をラッチする。
The switch circuit 92 selects the reference potential 1 or 2 or 3. The sense amplifier 91 reads the bit line potential by comparing it with a reference potential selected by the switch circuit 92. The latch circuits 1 and 2 latch the output of the sense amplifier 91.

【0070】次に、第4実施例の読み出し動作を説明す
る。第1回目の読み出しの時は、第3実施例と同様に信
号R1を‘0’にして第2の負荷トランジスタL2をオ
ンにするとともにスイッチ回路92をスイッチング制御
することによって基準電位2をセンスアンプ91に供給
し、ビット線電位と基準電位2とを比較してデータを読
み出す。そして、この読み出したデータをラッチ回路1
にラッチする。
Next, the read operation of the fourth embodiment will be described. At the time of the first reading, as in the third embodiment, the signal R1 is set to "0" to turn on the second load transistor L2, and the switching of the switch circuit 92 is controlled so that the reference potential 2 is sensed. The data is read out by comparing the bit line potential with the reference potential 2. Then, the read data is stored in the latch circuit 1.
Latch.

【0071】第2回目の読み出しの時は、センスアンプ
91によって読み出されたラッチ回路1のデータの基づ
いて、信号R1および信号R2を共に‘0’に設定する
か共に‘1’に設定するかのいずれかを行い、これに対
応して基準電位1か基準電位3のいずれかをスイッチ回
路92によって選択してセンスアンプ91に供給し、セ
ンスアンプ91で基準電位1あるいは基準電位3とビッ
ト線電位とを比較してデータを読み出し、読み出された
データをラッチ回路2にラッチする。
At the time of the second reading, the signal R1 and the signal R2 are both set to "0" or both to "1" based on the data of the latch circuit 1 read by the sense amplifier 91. In response to this, either the reference potential 1 or the reference potential 3 is selected by the switch circuit 92 and supplied to the sense amplifier 91. The data is read out by comparing with the line potential, and the read out data is latched in the latch circuit 2.

【0072】上記したようなラッチ回路1およびラッチ
回路2からの出力がメモリセルに記憶された2ビット分
のデータとなる。このような構成にした時は、使用する
センスアンプは1個で済むので、消費電流を削減できる
とともに、使用する素子数が少なくなるので素子の占有
面積が小さくなり、チップサイズも小さくできるという
利点がある。
Outputs from the above-described latch circuits 1 and 2 become 2-bit data stored in the memory cells. In such a configuration, since only one sense amplifier is used, current consumption can be reduced, and the number of elements used is reduced, so that the area occupied by the elements is reduced, and the chip size can be reduced. There is.

【0073】なお、上記各実施例は、本発明の第1の実
施の形態として、一つのメモリセルに2ビット分のデー
タを記憶するようにし、データの読み出しを2回に分け
る場合を示したが、一つのメモリセルに2ビット分以上
のデータを記憶するようにし、データの読み出しを2回
以上に分ける場合にも、上記各実施例の構成および読み
出し制御手順を応用することができる。
In each of the above embodiments, as the first embodiment of the present invention, a case where 2-bit data is stored in one memory cell and data read is divided into two times has been described. However, the configuration and the read control procedure of each of the above embodiments can also be applied to a case where two or more bits of data are stored in one memory cell and data read is divided into two or more times.

【0074】例えば3ビット分の8個のデータを一つの
メモリセルの8つの閾値Vth1〜Vth8に割り当てて記
憶する場合、複数個のセンスアンプと例えば7つの基準
電位1〜7を用いるものとする。閾値はVth1からVth
8の順に高くなっており、「Vth1<Vth2<Vth3<
Vth4<Vth5<Vth6<Vth7<Vth8」の関係にな
っているとする。3ビット分の記憶データをD1、D
2、D3とすると、Vth1はD1=‘0’、D2=
‘0’、D3=‘0’に対応し、Vth2はD1=
‘0’、D2=‘0’、D3=‘1’に、Vth3はD1
=‘0’、D2=‘1’、D3=‘0’に、Vth4はD
1=‘0’、D2=‘1’、D3=‘1’に、Vth5は
D1=‘1’、D2=‘0’、D3=‘0’に、Vth6
はD1=‘1’、D2=‘0’、D3=‘1’に、Vth
7はD1=‘1’、D2=‘1’、D3=‘0’に、V
th8はD1=‘1’、D2=‘1’、D3=‘1’にそ
れぞれ対応する。
For example, when eight data of three bits are assigned to eight threshold values Vth1 to Vth8 of one memory cell and stored, a plurality of sense amplifiers and, for example, seven reference potentials 1 to 7 are used. . The threshold is from Vth1 to Vth
8 in the order of “Vth1 <Vth2 <Vth3 <
It is assumed that Vth4 <Vth5 <Vth6 <Vth7 <Vth8. D1 and D are stored data of 3 bits.
2, D3, Vth1 is D1 = '0', D2 =
“0”, D3 = “0”, and Vth2 is D1 =
'0', D2 = '0', D3 = '1', Vth3 is D1
= '0', D2 = '1', D3 = '0', and Vth4 is D
1 = '0', D2 = '1', D3 = '1', Vth5 is D1 = '1', D2 = '0', D3 = '0', Vth6
Are D1 = '1', D2 = '0', D3 = '1', and Vth
7 is D1 = '1', D2 = '1', D3 = '0', and V
th8 corresponds to D1 = '1', D2 = '1', and D3 = '1', respectively.

【0075】基準電位1〜7も1から7の順に順次電位
が高くなっており、電位の大小関係は、「基準電位1<
基準電位2<基準電位3<基準電位4<基準電位5<基
準電位6<基準電位7」となっている。基準電位1は、
メモリセルの閾値がVth1の時のビット線電位とメモリ
セルの閾値がVth2の時のビット線電位との間に設定さ
れ、基準電位2は、メモリセルの閾値がVth2の時のビ
ット線電位とメモリセルの閾値がVth3の時のビット線
電位との間に設定され、基準電位3は、メモリセルの閾
値がVth3の時のビット線電位とメモリセルの閾値がV
th4の時のビット線電位との間に設定され、基準電位4
は、メモリセルの閾値がVth4の時のビット線電位とメ
モリセルの閾値がVth5の時のビット線電位との間に設
定され、基準電位5は、メモリセルの閾値がVth5の時
のビット線電位とメモリセルの閾値がVth6の時のビッ
ト線電位との間に設定され、基準電位6は、メモリセル
の閾値がVth6の時のビット線電位とメモリセルの閾値
がVth7の時のビット線電位との間に設定され、基準電
位7は、メモリセルの閾値がVth7の時のビット線電位
とメモリセルの閾値がVth8の時のビット線電位との間
に設定される。
The potentials of the reference potentials 1 to 7 also increase in order from 1 to 7, and the magnitude relationship between the potentials is expressed as “reference potential 1 <
Reference potential 2 <reference potential 3 <reference potential 4 <reference potential 5 <reference potential 6 <reference potential 7 ". The reference potential 1 is
The bit line potential when the threshold value of the memory cell is Vth1 is set between the bit line potential when the threshold value of the memory cell is Vth2, and the reference potential 2 is the bit line potential when the threshold value of the memory cell is Vth2. The threshold value of the memory cell is set between the bit line potential when the threshold value is Vth3, and the reference potential 3 is the bit line potential when the threshold value of the memory cell is Vth3 and the threshold value of the memory cell is V
It is set between the bit line potential at th4 and the reference potential 4
Is set between the bit line potential when the threshold value of the memory cell is Vth4 and the bit line potential when the threshold value of the memory cell is Vth5, and the reference potential 5 is the bit line potential when the threshold value of the memory cell is Vth5. The reference potential 6 is set between the potential and the bit line potential when the threshold value of the memory cell is Vth6, and the reference potential 6 is the bit line potential when the threshold value of the memory cell is Vth6 and the bit line potential when the threshold value of the memory cell is Vth7. The reference potential 7 is set between the bit line potential when the memory cell threshold is Vth7 and the bit line potential when the memory cell threshold is Vth8.

【0076】そして、メモリセルからの1回目のデータ
の読み出しの時には基準電位4を用いてデータを検出す
る。この1回目の読み出しで読み出されたデータが
‘0’ならばD1が‘0’であり、次に負荷トランジス
タの電流供給能力を大きくし、基準電位2を用いて2回
目の読み出しを行う。前記1回目の読み出しで読み出さ
れたデータが‘1’ならばD1が‘1’であり、次に負
荷トランジスタの電流供給能力を小さくし、基準電位6
を用いて2回目の読み出しを行う。
Then, at the time of the first data reading from the memory cell, the data is detected using the reference potential 4. If the data read in the first read is “0”, D1 is “0”, and then the current supply capability of the load transistor is increased, and the second read is performed using the reference potential 2. If the data read in the first read is “1”, D1 is “1”, and then the current supply capability of the load transistor is reduced, and the reference potential 6
The second reading is performed using.

【0077】そして、1回目に読み出されたデータが
‘0’で上記2回目の読み出しで読み出されたデータが
‘0’ならばD2が‘0’であり、次に負荷トランジス
タの電流供給能力をさらに大きくし、基準電位1を用い
て3回目の読み出しを行う。この時、読み出されたデー
タが‘0’ならば、D3が‘0’であり、もし読み出さ
れたデータが‘1’ならば、D3は‘1’である。前記
2回目の読み出しで読み出されたデータが‘1’ならば
D2が‘1’であり、次に負荷トランジスタの電流供給
能力を小さくし、基準電位3を用いて3回目の読み出し
を行う。
If the first read data is "0" and the second read data is "0", D2 is "0", and then the current supply of the load transistor is performed. The capability is further increased, and the third reading is performed using the reference potential 1. At this time, if the read data is '0', D3 is '0', and if the read data is '1', D3 is '1'. If the data read in the second reading is “1”, D2 is “1”. Then, the current supply capability of the load transistor is reduced, and the third reading is performed using the reference potential 3.

【0078】この時、読み出されたデータが‘0’なら
ば、D3が‘0’であり、もし読み出されたデータが
‘1’ならば、D3は‘1’である。1回目に読み出さ
れたデータが‘1’で2回目の読み出しで読み出された
データが‘0’ならば、D2が‘0’であり、次に負荷
トランジスタの電流供給能力を大きくして基準電位5を
用いて3回目の読み出しを行う。この時、読み出された
データが‘0’ならば、D3が‘0’であり、もし読み
出されたデータが‘1’ならば、D3は‘1’である。
1回目に読み出されたデータが‘1’で2回目の読み出
しで読み出されたデータが‘1’ならば、D2が‘1’
であり、次に負荷トランジスタの電流供給能力を小さく
して基準電位7を用いて3回目の読み出しを行う。この
時、読み出されたデータが‘0’ならば、D3はが
‘0’であり、もし読み出されたデータが‘1’なら
ば、D3は‘1’である。
At this time, if the read data is '0', D3 is '0', and if the read data is '1', D3 is '1'. If the first read data is "1" and the second read data is "0", D2 is "0", and the current supply capability of the load transistor is increased. A third reading is performed using the reference potential 5. At this time, if the read data is '0', D3 is '0', and if the read data is '1', D3 is '1'.
If the first read data is “1” and the second read data is “1”, D2 is “1”.
Then, the third reading is performed using the reference potential 7 by reducing the current supply capability of the load transistor. At this time, if the read data is '0', D3 is '0', and if the read data is '1', D3 is '1'.

【0079】即ち、本発明は、行線と、列線と、前記行
線にゲートが接続され、前記列線にドレインが接続され
た少なくとも2ビット分のデータを記憶するメモリセル
と、前記列線に接続され、前記列線を充電するための負
荷トランジスタと、前記メモリセルからのデータの読み
出し時に基準電位と前記列線の電位とを比較して前記メ
モリセルに記憶されたデータを検出するセンスアンプ部
と、前記メモリセルからデータを少なくとも2回に分け
て読み出すデータ読み出し手段とを具備した不揮発性半
導体メモリにおいて、前記読み出すデータ読み出し手段
は、前記負荷トランジスタの電流供給能力を所定の電流
供給能力に設定して前記メモリセルからデータを読み出
し、この読み出し結果に対応して前記負荷トランジスタ
の電流供給能力を変化させて前記メモリセルからデータ
を読み出すことを特徴とするものである。
That is, according to the present invention, there is provided a memory cell for storing at least two bits of data in which a row line, a column line, a gate is connected to the row line, and a drain is connected to the column line, A load transistor connected to a line for charging the column line, and comparing a reference potential and a potential of the column line when reading data from the memory cell to detect data stored in the memory cell. In a non-volatile semiconductor memory including a sense amplifier unit and data reading means for reading data from the memory cell at least twice, the reading data reading means may supply current of a predetermined current to the load transistor. Data is read from the memory cell by setting the capacity, and the current supply capacity of the load transistor is adjusted in accordance with the read result. Is characterized in that data is read out from the memory cell by reduction.

【0080】[0080]

【発明の効果】上述したように本発明の不揮発性半導体
メモリによれば、一つのメモリセルに少なくとも2ビッ
ト分のデータを記憶するようにした場合に、データの読
み出しを少なくとも2回に分けることにより、それぞれ
の読み出しに対応してメモリセルに対する負荷トランジ
スタの電流供給能力を最適にできるので、センスアンプ
に供給する基準電位とビット線との電位差が大きくなる
ように制御でき、読み出しのマージンを大きくすること
ができるという利点を有する。
As described above, according to the nonvolatile semiconductor memory of the present invention, when at least two bits of data are stored in one memory cell, data reading is divided into at least two times. Therefore, the current supply capability of the load transistor to the memory cell can be optimized in response to each read operation, so that the potential difference between the reference potential supplied to the sense amplifier and the bit line can be controlled to be large, and the read margin can be increased. Has the advantage that it can be

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

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る不揮発性半導
体メモリの一部を示す回路図。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a part of a nonvolatile semiconductor memory according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1中のメモリセルと負荷トランジスタとの接
続点の電圧(出力電圧)VOUTとメモリセルが選択さ
れた時にメモリセルに流れる電流(実線)および負荷ト
ランジスタに流れる電流(一点鎖線)との関係を示す特
性図。
2 shows a voltage (output voltage) VOUT at a connection point between a memory cell and a load transistor in FIG. 1, a current flowing through the memory cell when the memory cell is selected (solid line), and a current flowing through the load transistor (dashed line). FIG. 3 is a characteristic diagram showing a relationship with the graph.

【図3】図1の半導体メモリの第1実施例に係るメモリ
セルと負荷トランジスタを取り出して示す回路図。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a memory cell and a load transistor according to a first embodiment of the semiconductor memory of FIG. 1;

【図4】図3の回路で使用される制御信号R1、R2の
例を示すタイミング波形図。
FIG. 4 is a timing waveform chart showing an example of control signals R1 and R2 used in the circuit of FIG.

【図5】図1の半導体メモリの第2実施例に係る読み出
し系のセンスアンプ部を示すブロック図。
FIG. 5 is a block diagram showing a sense amplifier unit of a read system according to a second embodiment of the semiconductor memory of FIG. 1;

【図6】図5の具体例を示す回路図。FIG. 6 is a circuit diagram showing a specific example of FIG. 5;

【図7】図6の回路の動作を説明するために示す信号波
形図。
FIG. 7 is a signal waveform diagram shown for explaining the operation of the circuit of FIG. 6;

【図8】図1の半導体メモリの第3実施例に係る読み出
し系のセンスアンプ部を示すブロック図。
FIG. 8 is a block diagram showing a sense amplifier unit of a reading system according to a third embodiment of the semiconductor memory of FIG. 1;

【図9】図1の半導体メモリの第4実施例に係る読み出
し系のセンスアンプ部を示すブロック図。
FIG. 9 is a block diagram showing a sense amplifier unit of a read system according to a fourth embodiment of the semiconductor memory of FIG. 1;

【図10】従来例のメモリにおけるセンスアンプ部を示
すブロック図。
FIG. 10 is a block diagram showing a sense amplifier unit in a conventional memory.

【図11】図10中の基準電位1、2、3とビット線電
位1、2、3、4との高低関係を説明するために示す
図。
FIG. 11 is a view for explaining a level relationship between reference potentials 1, 2, and 3 and bit line potentials 1, 2, 3, and 4 in FIG. 10;

【図12】従来例のメモリにおけるメモリセルと負荷ト
ランジスタを取り出して示す回路図。
FIG. 12 is a circuit diagram showing a memory cell and a load transistor in a conventional memory.

【図13】図12中のメモリセルと負荷トランジスタと
の接続点の電圧(出力電圧)VOUTとメモリセルが選
択された時にメモリセルに流れる電流(実線)および負
荷トランジスタに流れる電流(一点鎖線)との関係を示
す特性図。
FIG. 13 shows a voltage (output voltage) VOUT at a connection point between the memory cell and the load transistor in FIG. 12, a current flowing through the memory cell when the memory cell is selected (solid line), and a current flowing through the load transistor (dashed line). FIG. 3 is a characteristic diagram showing a relationship with the graph.

【図14】一つの不揮発性メモリセルに複数ビット分の
データを記憶するようにした不揮発性半導体メモリに使
用される不揮発性メモリセルの異なる二例について断面
構造を示す図。
FIG. 14 is a diagram showing a cross-sectional structure of two different examples of a nonvolatile memory cell used in a nonvolatile semiconductor memory in which data of a plurality of bits is stored in one nonvolatile memory cell.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…メモリセル、 2…行デコーダ、 3…列デコーダ、 4…列選択トランジスタ、 5…ビット線負荷トランジスタ、 6…ビット線電位クランプトランジスタ、 7…バイアス回路、 8…シーケンス制御回路。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... memory cell, 2 ... row decoder, 3 ... column decoder, 4 ... column selection transistor, 5 ... bit line load transistor, 6 ... bit line potential clamp transistor, 7 ... bias circuit, 8 ... sequence control circuit.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 行線と、 列線と、 前記行線にゲートが接続され、前記列線にドレインが接
続されたメモリセルと、 前記列線に接続され、前記列線を充電するための負荷ト
ランジスタと、 前記メモリセルからのデータの読み出し時に基準電位と
前記列線の電位とを比較して前記メモリセルに記憶され
たデータを検出するセンスアンプ部と、 前記負荷トランジスタの電流供給能力を第1の電流供給
能力に設定して前記メモリセルからデータを読み出し、
この読み出し結果に対応して前記負荷トランジスタの電
流供給能力を前記第1の電流供給能力よりも大きい第2
の電流供給能力に設定するか/前記第1の電流供給能力
よりも小さい第3の電流供給能力に設定するかを決定
し、前記負荷トランジスタを前記第2あるいは前記第3
の電流供給能力に設定して前記メモリセルからデータを
読み出すデータ読み出し手段とを具備したことを特徴と
する不揮発性半導体メモリ。
A memory cell having a row line, a column line, a gate connected to the row line, and a drain connected to the column line; and a memory cell connected to the column line for charging the column line. A load transistor, a sense amplifier for detecting a data stored in the memory cell by comparing a reference potential and a potential of the column line when data is read from the memory cell, and a current supply capability of the load transistor. Setting the first current supply capability to read data from the memory cell;
In response to the read result, the current supply capability of the load transistor is set to a second current supply capability larger than the first current supply capability.
Or a third current supply capability smaller than the first current supply capability, and setting the load transistor to the second or third current supply capability.
Data reading means for reading data from the memory cells by setting the current supply capability of the nonvolatile semiconductor memory.
【請求項2】 請求項1記載の不揮発性半導体メモリに
おいて、 前記メモリセルは、ドレイン、ソース、浮遊ゲートおよ
び前記行線に接続された制御ゲートを有し、前記浮遊ゲ
ートに蓄えられた電荷の量を異ならせることで複数ビッ
トのデータを記憶することを特徴とする不揮発性半導体
メモリ。
2. The non-volatile semiconductor memory according to claim 1, wherein said memory cell has a drain, a source, a floating gate, and a control gate connected to said row line, and stores a charge stored in said floating gate. A non-volatile semiconductor memory storing a plurality of bits of data by varying the amount.
【請求項3】 請求項1あるいは2に記載の不揮発性半
導体メモリにおいて、 第1のラッチ回路および第2のラッチ回路をさらに具備
し、 前記負荷トランジスタの電流供給能力を前記第1の電流
供給能力に設定して前記メモリセルからデータを読み出
した時に前記センスアンプ部の出力を前記第1のラッチ
回路にラッチし、この読み出し結果に対応して前記負荷
トランジスタの電流供給能力を前記第2のあるいは前記
第3の電流供給能力に設定して前記メモリセルからデー
タを読み出した時に前記センスアンプ部の出力を前記第
2のラッチ回路にラッチするように制御することを特徴
とする不揮発性半導体メモリ。
3. The nonvolatile semiconductor memory according to claim 1, further comprising a first latch circuit and a second latch circuit, wherein the load transistor has a current supply capability of the first current supply capability. When the data is read from the memory cell by setting the output to the first latch circuit, the output of the sense amplifier unit is latched by the first latch circuit, and the current supply capability of the load transistor is set to the second or A non-volatile semiconductor memory, wherein the control is performed such that an output of the sense amplifier unit is latched by the second latch circuit when data is read from the memory cell with the third current supply capability set.
【請求項4】 請求項1記載の不揮発性半導体メモリに
おいて、 前記センスアンプ部は、 前記負荷トランジスタの電流供給能力が前記第1の電流
供給能力に設定された状態で前記メモリセルからデータ
が読み出される時は、第1の基準電位と前記列線の電位
とを比較して前記メモリセルに記憶されたデータを検出
し、 前記負荷トランジスタの電流供給能力が前記第2の電流
供給能力に設定された状態で前記メモリセルからデータ
が読み出される時は、第2の基準電位と前記列線の電位
とを比較して前記メモリセルに記憶されたデータを検出
し、 前記負荷トランジスタの電流供給能力が第3の電流供給
能力に設定された状態で前記メモリセルからデータが読
み出される時は、第3の基準電位と前記列線の電位とを
比較して前記メモリセルに記憶されたデータを検出する
ように制御されることを特徴とする不揮発性半導体メモ
リ。
4. The nonvolatile semiconductor memory according to claim 1, wherein said sense amplifier reads data from said memory cell in a state where a current supply capability of said load transistor is set to said first current supply capability. The data stored in the memory cell is detected by comparing the first reference potential with the potential of the column line, and the current supply capability of the load transistor is set to the second current supply capability. When data is read from the memory cell in a state where the data is read out, the data stored in the memory cell is detected by comparing a second reference potential with the potential of the column line, and the current supply capability of the load transistor is reduced. When data is read from the memory cell in the state set to the third current supply capacity, a third reference potential is compared with the potential of the column line to write the data to the memory cell. Nonvolatile semiconductor memory characterized in that it is controlled so as to detect the data.
【請求項5】 請求項4記載の不揮発性半導体メモリに
おいて、 前記センスアンプ部は、第1のセンスアンプ、第2のセ
ンスアンプ、第3のセンスアンプを有し、 前記負荷トランジスタの電流供給能力が前記第1の電流
供給能力に設定された状態で前記メモリセルからデータ
が読み出される時は、前記第1のセンスアンプにより前
記第1の基準電位と前記列線の電位とを比較して前記メ
モリセルに記憶されたデータを検出し、 前記負荷トランジスタの電流供給能力が前記第2の電流
供給能力に設定された状態で前記メモリセルからデータ
が読み出される時は、前記第2のセンスアンプにより前
記第2の基準電位と前記列線の電位とを比較して前記メ
モリセルに記憶されたデータを検出し、 前記負荷トランジスタの電流供給能力が第3の電流供給
能力に設定された状態で前記メモリセルからデータが読
み出される時は、前記第3のセンスアンプにより前記第
3の基準電位と前記列線の電位とを比較して前記メモリ
セルに記憶されたデータを検出するように制御されるこ
とを特徴とする不揮発性半導体メモリ。
5. The nonvolatile semiconductor memory according to claim 4, wherein said sense amplifier unit has a first sense amplifier, a second sense amplifier, and a third sense amplifier, and said current supply capability of said load transistor. When data is read from the memory cell in a state where is set to the first current supply capability, the first sense amplifier compares the first reference potential with the potential of the column line to read the data. When data stored in a memory cell is detected, and when data is read from the memory cell in a state where the current supply capability of the load transistor is set to the second current supply capability, the data is read by the second sense amplifier. The data stored in the memory cell is detected by comparing the second reference potential with the potential of the column line, and the current supply capability of the load transistor is changed to a third current. When data is read from the memory cell with the power supply capacity set, the data is stored in the memory cell by comparing the third reference potential with the potential of the column line by the third sense amplifier. A non-volatile semiconductor memory controlled to detect data.
【請求項6】 請求項5記載の不揮発性半導体メモリに
おいて、 前記センスアンプ部は、前記第2のセンスアンプの出力
および前記第3のセンスアンプの出力をスイッチング選
択してデータを出力するようにしたことを特徴とする不
揮発性半導体メモリ。
6. The non-volatile semiconductor memory according to claim 5, wherein said sense amplifier section switches-selects an output of said second sense amplifier and an output of said third sense amplifier to output data. A non-volatile semiconductor memory characterized in that:
【請求項7】 請求項4記載の不揮発性半導体メモリに
おいて、 前記センスアンプ部は、第1のセンスアンプと第2のセ
ンスアンプを有し、 前記負荷トランジスタの電流供給能力が前記第1の電流
供給能力に設定された状態で前記メモリセルからデータ
が読み出される時は、前記第1のセンスアンプにより前
記第1の基準電位と前記列線の電位とを比較して前記メ
モリセルに記憶されたデータを検出し、 前記負荷トランジスタの電流供給能力が前記第2の電流
供給能力に設定された状態で前記メモリセルからデータ
が読み出される時は、前記第2のセンスアンプにより前
記第2の基準電位と前記列線の電位とを比較して前記メ
モリセルに記憶されたデータを検出し、 前記負荷トランジスタの電流供給能力が第3の電流供給
能力に設定された状態で前記メモリセルからデータが読
み出される時は、前記第2のセンスアンプにより前記第
3の基準電位と前記列線の電位とを比較して前記メモリ
セルに記憶されたデータを検出するように制御されるこ
とを特徴とする不揮発性半導体メモリ。
7. The nonvolatile semiconductor memory according to claim 4, wherein said sense amplifier has a first sense amplifier and a second sense amplifier, and said load transistor has a current supply capability of said first current. When data is read from the memory cell in a state where the supply capacity is set, the data is stored in the memory cell by comparing the first reference potential with the potential of the column line by the first sense amplifier. When data is detected and data is read from the memory cell in a state where the current supply capability of the load transistor is set to the second current supply capability, the second reference potential is applied by the second sense amplifier. And the potential of the column line is compared to detect data stored in the memory cell. The current supply capability of the load transistor is set to a third current supply capability. When data is read from the memory cell in the state, the data stored in the memory cell is detected by comparing the third reference potential with the potential of the column line by the second sense amplifier. A nonvolatile semiconductor memory characterized by being controlled.
【請求項8】 請求項7記載の不揮発性半導体メモリに
おいて、 前記第2のセンスアンプは、前記第2の基準電位と前記
第3の基準電位とがスイッチング選択されて供給される
ことを特徴とする不揮発性半導体メモリ。
8. The non-volatile semiconductor memory according to claim 7, wherein the second sense amplifier is switched and supplied between the second reference potential and the third reference potential. Nonvolatile semiconductor memory.
【請求項9】 請求項4記載の不揮発性半導体メモリに
おいて、 前記センスアンプ部は、前記第1の基準電位、前記第2
の基準電位および前記第3の基準電位がスイッチング選
択されて供給されることを特徴とする不揮発性半導体メ
モリ。
9. The non-volatile semiconductor memory according to claim 4, wherein said sense amplifier section includes said first reference potential and said second reference potential.
A non-volatile semiconductor memory, wherein the reference potential and the third reference potential are switched and supplied.
【請求項10】 請求項9記載の不揮発性半導体メモリ
において、 第1のラッチ回路および第2のラッチ回路をさらに具備
し、 前記第1の基準電位と前記列線の電位とを比較して検出
したデータを前記第1のラッチ回路に記憶し、前記第2
の基準電位あるいは前記第3の基準電位と前記列線の電
位とを比較して検出したデータを前記第2のラッチ回路
に記憶するように制御されることを特徴とする不揮発性
半導体メモリ。
10. The nonvolatile semiconductor memory according to claim 9, further comprising a first latch circuit and a second latch circuit, wherein the first reference potential and the potential of the column line are detected by comparison. The first data is stored in the first latch circuit, and the second data is stored in the second latch circuit.
A nonvolatile semiconductor memory controlled to store data detected by comparing the reference potential or the third reference potential with the potential of the column line in the second latch circuit.
【請求項11】 行線と、 列線と、 前記行線にゲートが接続され、前記列線にドレインが接
続されたメモリセルと、 前記列線に接続され、前記列線を充電するための負荷ト
ランジスタと、 前記メモリセルからのデータの読み出し時に基準電位と
前記列線の電位とを比較して前記メモリセルに記憶され
たデータを検出するセンスアンプ部と、 前記負荷トランジスタの電流供給能力を所定の電流供給
能力に設定して前記メモリセルからデータを読み出し、
この読み出し結果に対応して前記負荷トランジスタの電
流供給能力を変化させて前記メモリセルからデータを読
み出すデータ読み出し手段とを具備したことを特徴とす
る不揮発性半導体メモリ。
11. A memory cell having a row line, a column line, a gate connected to the row line, and a drain connected to the column line, and a memory cell connected to the column line for charging the column line. A load transistor, a sense amplifier for detecting a data stored in the memory cell by comparing a reference potential and a potential of the column line when data is read from the memory cell, and a current supply capability of the load transistor. Reading data from the memory cell by setting a predetermined current supply capacity,
A non-volatile semiconductor memory, comprising: data read means for reading data from the memory cell by changing a current supply capability of the load transistor in accordance with the read result.
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