JPS63164098A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device

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JPS63164098A
JPS63164098A JP61308505A JP30850586A JPS63164098A JP S63164098 A JPS63164098 A JP S63164098A JP 61308505 A JP61308505 A JP 61308505A JP 30850586 A JP30850586 A JP 30850586A JP S63164098 A JPS63164098 A JP S63164098A
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JP
Japan
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reference voltage
circuit
signal
voltage
sense amplifier
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Application number
JP61308505A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinko Ogata
尾方 真弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

PURPOSE:To accelerate a sense action by providing a differential amplifier circuit which composes a sense amplifier with a switching element and a circuit element which works as a resistor means and respectively supplying an input signal and a reference voltage through this register means. CONSTITUTION:The sense amplifier SA is composed by an active load circuit consisting of a differential MOSFETQ 13 and Q 14, a power switch MOSFETQ 15, and P channel MOSFETQ 16 and Q 17. While the amplifier SA acts, the time which the input signal reaches the reference voltage can be substantially reduced zero by respectively supplying the input signal and the reference voltage through the register means consisting of the Q 16 and the Q 17. Therefore, the sense action can be accelerated. Unnecessary high voltage for a write action can be prevented to be supplied to the amplifier SA by switching transmission gates MOSFET 11 and 12, which transmit a read out signal and the reference voltage, to turn off the write action.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体集積回路装置に関するもので、例え
ば、半導体記憶素子からの読み出し信号を基準電圧を参
照してセンスするセンスアンプを含むものに利用して有
効な技術に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, for example, one that includes a sense amplifier that senses a read signal from a semiconductor memory element with reference to a reference voltage. It concerns techniques that can be effectively utilized.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

例えば、FAMO3(フローティング・アバランシュイ
ンジェクションMO3FET)のような半導体素子を記
憶素子(メモリセル)とするEPROM (イレーザブ
ル・プログラマブル・リード・オンリー・メモリ)装置
が公知である(例えば、特開昭54−152933号公
報参照)。FAMO3)ランジスタは、その書き込み動
作によって、ゲートに結合されるワード線の選択レベル
に対して高いしきい値電圧又は低いしきい値電圧を持つ
ようにされる。すなわち、スタックドゲートトランジス
タは、その書き込みによって低いしきい値電圧から高い
しきい値電圧を持つようにされる。
For example, EPROM (erasable programmable read only memory) devices that use semiconductor elements such as FAMO3 (floating avalanche injection MO3FET) as storage elements (memory cells) are known (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 54-152933 (see publication). The FAMO3) transistor is made to have a high or low threshold voltage with respect to the selection level of the word line coupled to its gate by its write operation. That is, the stacked gate transistor is changed from a low threshold voltage to a high threshold voltage by writing.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記のような読み出し信号のセンス動作は、上記読み出
し信号と基準電圧(参照電圧)とを受ける電圧比較回路
により行われる。この場合、読み出し信号がハイレベル
からロウレベルに、又はロウレベルからハイレベルのよ
うに変化する読み出し動作においては、記憶素子が結合
されるデータ線(ビット線又はディジット線)や共通デ
ータ線における比較的大きな寄生容量の存在によって、
上記読み出し信号の変化が遅くされる。これにより、読
み出し動作(センス動作)の高速動作が妨げられる。
The sensing operation of the read signal as described above is performed by a voltage comparison circuit that receives the read signal and a reference voltage. In this case, in a read operation in which the read signal changes from high level to low level or from low level to high level, relatively large Due to the presence of parasitic capacitance,
Changes in the read signal are slowed down. This hinders high-speed read operation (sense operation).

この発明の目的は、動作の高速化を図ったセンスアンプ
を含む半導体集積回路装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit device including a sense amplifier that operates at high speed.

この発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
この明細書の記述および添付図面から明らかになるであ
ろう。
The above and other objects and novel features of this invention include:
It will become clear from the description of this specification and the accompanying drawings.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記の通りである。
A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.

すなわち、センスアンプを構成する差動増幅回路に、そ
の非動作期間に一対の入力を短絡するスイッチ素子が設
けるとともに、少なくともその動作期間において上記一
対の入力に抵抗手段として作用する回路素子を設けて、
この抵抗手段を介して入力信号と基準電圧とをそれぞれ
供給するものである。
That is, the differential amplifier circuit constituting the sense amplifier is provided with a switch element that short-circuits a pair of inputs during its non-operating period, and is also provided with a circuit element that acts as a resistance means on the pair of inputs at least during its operating period. ,
An input signal and a reference voltage are respectively supplied through this resistance means.

〔作 用〕[For production]

上記した手段によれば、スイッチ素子により非動作期間
において差動増幅回路の一対の入力が一旦短絡されるも
のであるため、入力信号が基準電圧に達するまでの時間
を実質的に零にすることができる。
According to the above-mentioned means, since the pair of inputs of the differential amplifier circuit are temporarily short-circuited during the non-operating period by the switching element, the time required for the input signal to reach the reference voltage can be substantially reduced to zero. I can do it.

〔実施例〕〔Example〕

第1図には、この発明をEPROM装置に適用した場合
の一実施例の要部回路図が示されている。
FIG. 1 shows a circuit diagram of a main part of an embodiment in which the present invention is applied to an EPROM device.

同図の各回路素子は、特に制限されないが、公知のCM
O3(相補型MO3)集積回路の製造技術によって、1
個の単結晶シリコンのような半導体基板上において形成
される。同図において、PチャンネルMOS F ET
は、そのチャンネル部分に矢印が付加されることによっ
てNチャンネルMOSFETと区別される。以下の説明
において特に説明がない場合、MOSFETは、Nチャ
ンネルMOSFETである。
Although not particularly limited, each circuit element in the figure may be a known CM.
With O3 (complementary MO3) integrated circuit manufacturing technology, 1
formed on a semiconductor substrate such as single crystal silicon. In the same figure, P channel MOS FET
is distinguished from an N-channel MOSFET by adding an arrow to its channel portion. In the following description, unless otherwise specified, the MOSFET is an N-channel MOSFET.

特に制限されないが、集積回路は、単結晶P型シリコン
からなる半導体基板に形成される。NチャンネルMOS
FETは、かかる半導体基板表面に形成されたソース領
域、ドレイン領域及び’/ −大領域とドレイン領域と
の間の半導体基板表面に薄い厚さのゲート絶縁膜を介し
て形成されたポリシリコンからなるようなゲート電極か
ら構成される。PチャンネルMOS F ETは、上記
半導体基板表面に形成されたN型ウェル領域に形成され
る。
Although not particularly limited, the integrated circuit is formed on a semiconductor substrate made of single-crystal P-type silicon. N channel MOS
The FET consists of a source region, a drain region, and a polysilicon film formed on the semiconductor substrate surface between the large region and the drain region with a thin gate insulating film interposed therebetween. It consists of a gate electrode like this. The P-channel MOS FET is formed in an N-type well region formed on the surface of the semiconductor substrate.

これによって、半導体基板は、その上に形成された複数
のNチャンネルMOSFETの共通の基板ゲートを構成
する。N型ウェル領域は、その上に形成されたPチャン
ネルMOS F ETの基板ケートを構成する。Pチャ
ンネルMO3FETの基板ゲートすなわちN型ウェル領
域は、第1図の電源端子Vccに結合される。
Thereby, the semiconductor substrate constitutes a common substrate gate for a plurality of N-channel MOSFETs formed thereon. The N-type well region constitutes a substrate cage for the P-channel MOS FET formed thereon. The substrate gate or N-type well region of the P-channel MO3FET is coupled to the power supply terminal Vcc of FIG.

特に制限されないが、この実施例のEPROM装置は、
図示しない外部端子から供給されるX。
Although not particularly limited, the EPROM device of this embodiment includes:
X supplied from an external terminal (not shown).

Yアドレス信号AX、AYを受けるアドレスバッファを
通して形成された相補アドレス信号がアドレスデコーダ
DCRに供給される。同図では、アドレスバッファとア
ドレスデコーダとが同じ回路ブロックXADB−DCR
2YADB−DcRとしてそれぞれ示されている。特に
制限されないが、上記アドレスバッファXADB、YA
DBは、内部チップ選択信号ceにより活性化され、外
部端子からのアドレス信号を取り込み、外部端子から供
給されたアドレス信号と同相の内部アドレス信号と逆相
のアドレス信号とからなる相補アドレス信号を形成する
A complementary address signal formed through an address buffer receiving Y address signals AX and AY is supplied to an address decoder DCR. In the figure, the address buffer and address decoder are in the same circuit block XADB-DCR.
2YADB-DcR, respectively. Although not particularly limited, the above address buffers XADB, YA
DB is activated by an internal chip selection signal ce, takes in an address signal from an external terminal, and forms a complementary address signal consisting of an internal address signal in phase with the address signal supplied from the external terminal and an address signal in opposite phase. do.

アドレスデコーダDCR(X)は、その相補アドレス信
号に従ったメモリアレイM−ARYのワード線Wの選択
信号を形成する。
Address decoder DCR(X) forms a selection signal for word line W of memory array M-ARY according to its complementary address signal.

アドレスデコーダDCR(Y)は、その相補アドレス信
号に従ったメモリアレイM−ARYのデ−タ線りの選択
信号を形成する。
Address decoder DCR(Y) forms a selection signal for the data line of memory array M-ARY according to its complementary address signal.

上記メモリアレイM−ARYは、代表として示されてい
る複数のメモリ素子Ql−06と、ワード線Wl、W2
及びデータ&*Dl〜Dnとにより構成されている。メ
モリ素子Q1〜Q6は、コントロールゲートとフローテ
ィングゲートを有するMOSFETであり、フローティ
ングゲートに電荷を注入し、電荷の形で情報を記憶する
ものである(以下、メモリ素子Q1〜Q6をスタックド
ゲートトランジスタという)。メモリアレイM−ARY
において、同じ行に配置されたスタックドゲートトラン
ジスタQl〜Q3  (Q4〜Q6)のコントロールゲ
ートは、それぞれ対応するワード線Wl  (W2)に
接続され、同じ列に配置されたスタックドゲートトラン
ジスタQl、Q4〜Q3゜Q6のドレインは、それぞれ
対応するデータ線D1〜Dnに接続されている。上記ス
タックドゲートトランジスタの共通ソース線C8は、特
に制限されないが、書込み信号weを受けるディプレッ
シッン型MO3FETQIOを介して接地されている。
The memory array M-ARY includes a plurality of representative memory elements Ql-06 and word lines Wl, W2.
and data &*Dl to Dn. The memory elements Q1 to Q6 are MOSFETs having a control gate and a floating gate, and charge is injected into the floating gate to store information in the form of charge (hereinafter, the memory elements Q1 to Q6 are referred to as stacked gate transistors). ). Memory array M-ARY
, the control gates of the stacked gate transistors Ql to Q3 (Q4 to Q6) arranged in the same row are connected to the corresponding word line Wl (W2), respectively, and the stacked gate transistors Ql, Q3 arranged in the same column are connected to the corresponding word line Wl (W2), respectively. The drains of Q4 to Q3 and Q6 are connected to corresponding data lines D1 to Dn, respectively. The common source line C8 of the stacked gate transistors is grounded via a depressing type MO3FET QIO that receives the write signal we, although this is not particularly limited.

このMO3FETQI Oは、書き込み時に上記内部制
御信号weのロウレベルによってそのコンダクタンスが
比較的小さくされる。これにより、共通ソース線CSの
電位は、MO3FETQ10のコンダクタンスが比較的
小さくされることによって比較的高い電位にされる。こ
の共通ソースgIIsC3の電位が比較的高くされると
スタックドゲートトランジスタのしきい値電圧は比較的
高くされる。したがうて、データ線に書き込み高電圧が
供給され、ワード線が非選択とされることによって非選
択とされたスタックドゲートトランジスタの実効的なし
きい値電圧が高くされるため、それに流れるリーク電流
を小さくできる。これによって、外部端子から供給され
る書き込み電流が効率よく選択されたスタックドゲート
トランジスタに供給されるので、効率的な書き込み動作
を行うことができる。なお、読み出し動作時には、上記
制御信号weのハイレベルによってMOS F ETQ
IOのコンダクタンスは、比較的大きくされる。
The conductance of this MO3FET QIO is made relatively small by the low level of the internal control signal we during writing. As a result, the potential of the common source line CS is made relatively high by making the conductance of MO3FETQ10 relatively small. When the potential of this common source gIIsC3 is made relatively high, the threshold voltage of the stacked gate transistor is made relatively high. Therefore, by supplying a high write voltage to the data line and making the word line non-selected, the effective threshold voltage of the non-selected stacked gate transistor is increased, reducing the leakage current flowing thereto. can. Thereby, the write current supplied from the external terminal is efficiently supplied to the selected stacked gate transistor, so that an efficient write operation can be performed. Note that during the read operation, the high level of the control signal we causes the MOS FETQ to
The conductance of the IO is made relatively large.

これにより、読み出し速度を速くするものである。This increases the read speed.

上記各データ線D1〜Dnは、上記アドレスデコーダO
CR(Y)によって形成された選択信号を受けるカラム
(列)選択スイッチMO3FETQ7〜Q9を介して、
共通データ線CDに接続される。共通データ線CDには
、外部端子I10から入力される書込み信号を受ける書
込み用のデータ入力回路DIBの出力端子が接続される
0以上の各MOS F ETは、NチャンネルMO5F
ETにより構成されている。
Each of the data lines D1 to Dn is connected to the address decoder O.
Through column selection switches MO3FETQ7 to Q9 that receive the selection signal formed by CR(Y),
Connected to common data line CD. Each of the 0 or more MOS FETs to which the output terminal of the write data input circuit DIB that receives the write signal input from the external terminal I10 is connected to the common data line CD is an N-channel MO5F.
It is composed of ET.

この実施例では、読み出し動作の高速化、言い換えるな
らば、上記スタックドゲートトランジスタの記憶情報の
センス動作の高速化のために、次のセンスアンプSAが
用いられる。
In this embodiment, the following sense amplifier SA is used to speed up the read operation, in other words, to speed up the sensing operation of the information stored in the stacked gate transistor.

センスアンプSAは、差動MO3FETQ13とQ14
と、これらのMO3FBTQ13とQ14の共通ソース
と回路の接地電位点との間に設けられたパワースイッチ
MOSFBTQ15及び上記MOSFETQ13.Q1
4のドレインに設けられ、電流ミラー形態にされたPチ
ャンネルMO5FETQ16及びQ17からなるアクテ
ィブ負荷回路から構成される。
Sense amplifier SA consists of differential MO3FETs Q13 and Q14.
, a power switch MOSFBTQ15 provided between the common source of these MO3FBTQ13 and Q14 and the ground potential point of the circuit, and the MOSFETQ13. Q1
The active load circuit consists of P-channel MO5FETs Q16 and Q17 arranged in a current mirror configuration.

上記パワースイッチMO3FETQ15のゲートには、
センスアンプの動作タイミング信号SaCが供給される
。上記共通データ線CDの読み出し信号は、タイミング
信号sasを受ける伝送ゲ−)MO3FETQI lを
介して一方の差動MO3FETQ13のゲートに供給さ
れる。また、図示しない基準電圧発生回路により形成さ
れる基準電圧Vrは、上記制御信号saaを受ける伝送
ゲートMO3FETQ12を介して他方の差動MO3F
ETQ14のゲートに供給される。これら差動MO5F
ETQI 3とQ14のゲートの間には、上記タイミン
グ信号sacの反転タイミング信号sacが供給される
ことによって、上記パワースイッチMO3FETQ15
と相補的にオン状態にされるスイッチMO5FETQ1
8が設けられる。
At the gate of the power switch MO3FETQ15,
A sense amplifier operation timing signal SaC is supplied. The read signal from the common data line CD is supplied to the gate of one differential MO3FET Q13 via a transmission gate MO3FET QI1 which receives a timing signal sas. Further, the reference voltage Vr generated by a reference voltage generation circuit (not shown) is applied to the other differential MO3F via the transmission gate MO3FETQ12 which receives the control signal saa.
Supplied to the gate of ETQ14. These differential MO5F
An inverted timing signal sac of the timing signal sac is supplied between the gates of ETQI 3 and Q14, so that the power switch MO3FETQ15
The switch MO5FETQ1 is turned on complementary to
8 is provided.

すなわち、このスイッチMO3FETQI 8は、セン
スアンプSAの非動作期間においてオン状態にされるも
のである。上記伝送ゲートMOSFETQIIとQ12
は、上記スイッチMOS F ETQ18がオン状態の
とき抵抗手段としての作用を行い、差動MO3FETQ
I 4(7)ゲート電圧Vr°と、入力信号が供給され
る差動MO3FETQ13のゲート電圧とが相互に変化
して同じ電位になるようにする。
That is, this switch MO3FETQI8 is turned on during the non-operation period of the sense amplifier SA. Above transmission gate MOSFET QII and Q12
acts as a resistance means when the switch MOS FETQ18 is on, and the differential MO3FETQ
I 4 (7) The gate voltage Vr° and the gate voltage of the differential MO3FETQ13 to which the input signal is supplied are mutually changed so that they become the same potential.

また、上記差動MO3FETQI 4のゲートには、キ
ャパシタCが設けられる。これによって、上記MO3F
ETQI 4のゲートに供給される電圧Vr’ は、タ
イミング信号SaCのハイレベルによって、センスアン
プSAが動作を開始しても、上記MO3FETQI 2
とキャパシタCとの時定数に従って比較的環やかに上記
基準電圧Vrに従った電位に変化する。
Further, a capacitor C is provided at the gate of the differential MO3FET QI4. As a result, the above MO3F
The voltage Vr' supplied to the gate of the MO3FETQI 4 remains unchanged even if the sense amplifier SA starts operating due to the high level of the timing signal SaC.
According to the time constant of the capacitor C and the capacitor C, the potential changes relatively smoothly to the reference voltage Vr.

なお、図示しないが、上記基準電圧発生回路は、例えば
直列形態にされたダミースタックドゲートトランジスタ
、カラムスイッチMO3FETに対応されたダミーMO
3FETと、適当な手段から構成される。上記ダミーM
OS F ETは、それぞれメモリセルを構成するスタ
ックドゲートトランジスタQ1等と同じサイズのスタッ
クドゲートトランジスタから構成され、書き込みが行わ
れないことによって、比較的低いしきい値電圧を持つよ
うにされる。上記2つのダミーMO3FETとを直列形
態に接続することによって、その合成コンダクタンスは
、上記書き込みを行わないスタックドゲートトランジス
タの約半分のコンダクタンスを持つようにされる。これ
によって、上記書き込みの有無に従って比較的低いしき
い値電圧か比較的高いしきい値電圧を持つようにされた
スタックドゲートトランジスタの読み出し動作に必要な
基準電圧を形成することができる。上記基準電圧Vrを
形成するためのダミーMOS F ETは、メモリアレ
イM−ARYの各ワード線に対応して設けるものであっ
てもよい、この場合、上記ダミーMO3FETのゲート
は、対応するワード線に結合される。そして、ダミーM
O3FETのドレインをダミーデータ線に結合して、こ
のダミーデータ線を上記ダミーカラムスイッチMO3F
ETを設けることによって、上記同様な直列回路を構成
して基準電圧Vrを形成することができる。
Although not shown, the reference voltage generation circuit includes, for example, a dummy stacked gate transistor connected in series, a dummy MO corresponding to a column switch MO3FET, etc.
It consists of 3FET and suitable means. Above dummy M
The OS FETs each consist of a stacked gate transistor of the same size as the stacked gate transistor Q1 etc. that constitutes the memory cell, and are made to have a relatively low threshold voltage by not being written to. . By connecting the two dummy MO3FETs in series, the combined conductance thereof is made to have approximately half the conductance of the stacked gate transistor that is not written. Thereby, it is possible to form a reference voltage necessary for a read operation of the stacked gate transistor, which has a relatively low threshold voltage or a relatively high threshold voltage depending on the presence or absence of writing. The dummy MOS FET for forming the reference voltage Vr may be provided corresponding to each word line of the memory array M-ARY. In this case, the gate of the dummy MO3FET is connected to the corresponding word line. is combined with And dummy M
The drain of O3FET is coupled to a dummy data line, and this dummy data line is connected to the dummy column switch MO3F.
By providing ET, a series circuit similar to the above can be configured to form the reference voltage Vr.

上記伝送ゲートMO3FETQI 1及びQ12のゲー
トには、センスアンプの動作タイミング信号sacに先
立って発生されるタイミング信号3asが供給される。
A timing signal 3as generated prior to the sense amplifier operation timing signal sac is supplied to the gates of the transmission gates MO3FETQI1 and Q12.

すなわち、タイミング信号asaは、読み出しモードに
されると直ちにハイレベルにされる。これは、主として
書き込み時に共通データ線CDに書き込み用の高電圧が
供給されるため、書き込みモードのとき上記MOS F
 ETQllをオフ状態にして、書き込み動作の時にセ
ンスアンプの共通データ線CDから切り離し、センスア
ンプSAの入力に不所望な高電圧が供給されるのを防止
する。したがって、上記書き込み高電圧の供給を防止す
るスイッチMOS F ETを他に設けた場合、上記M
O3FETQI 1とQ12のゲートに定常的に電源電
圧Vccを供給して、単に抵抗手段としての動作を行わ
せるものであってもよい。
That is, the timing signal asa is set to a high level immediately upon entering the read mode. This is mainly because a high voltage for writing is supplied to the common data line CD during writing, so the MOS F
ETQll is turned off and disconnected from the common data line CD of the sense amplifier during a write operation to prevent undesired high voltage from being supplied to the input of the sense amplifier SA. Therefore, if another switch MOS FET is provided to prevent the supply of the write high voltage, the M
The power supply voltage Vcc may be constantly supplied to the gates of the O3FETs QI1 and Q12 to simply operate as a resistance means.

このセンスアンプSAの出力信号は、データ出力回路D
OBを介して上記外部端子I10から送出される。ここ
で、図示しないが、データ出力回路DOBには、センス
アンプSAの出力を受け、その情報信号を格納するため
のフリップフロップ回路が内蔵される。これにより、メ
モリの情報を読み出すときのみセンスアンプSAを活性
化し、その情報をフリップフロップ回路に格納した後、
センスアンプSAを不活性化し低消費電力化を図ること
が可能となる。
The output signal of this sense amplifier SA is the data output circuit D.
It is sent from the external terminal I10 via OB. Although not shown, the data output circuit DOB has a built-in flip-flop circuit for receiving the output from the sense amplifier SA and storing the information signal. As a result, the sense amplifier SA is activated only when reading information from the memory, and after storing the information in the flip-flop circuit,
It becomes possible to inactivate the sense amplifier SA and reduce power consumption.

制御回路C0NTは、外部端子GE、 OB、  PG
M及びvppに供給されるチップイネーブル信号。
The control circuit C0NT connects external terminals GE, OB, PG
Chip enable signal provided to M and vpp.

アウトプットイネーブル信号、プログラム信号及び書込
み用高電圧及び後述するパルス発生回路PGからの出力
信号φに応じて、内部制御信号ce。
An internal control signal ce is generated in response to an output enable signal, a program signal, a high voltage for writing, and an output signal φ from a pulse generation circuit PG, which will be described later.

we、sas及びs a c、  s a c等のタイ
ミング信号、及びアドレスデコーダに選択的に供給する
読み出し用低電圧Vcc/書き込み層高電圧vpp等を
形成する。
Timing signals such as we, sas, sac, and sac, as well as read low voltage Vcc/write layer high voltage vpp, etc., which are selectively supplied to the address decoder are formed.

この実施例回路の動作の一例を第2図及び第3図に示し
たタイミング図に従って説明する。
An example of the operation of this embodiment circuit will be explained with reference to the timing diagrams shown in FIGS. 2 and 3.

第2図に示すように、チップイネーブル信号CEがロウ
レベルで、アウトプットイネーブル信号0Eがロウレベ
ルで、プログラム信号PGMがハイレベルなら、読み出
しモードとされ、上記内部信号weとceはハイレベル
にされる。このうな読み出しモードの時には、アドレス
デコーダ回路XDCR,YDCR及びデータ入力回路D
IBの高電圧回路には、電源電圧Vccが供給される。
As shown in FIG. 2, if the chip enable signal CE is at a low level, the output enable signal 0E is at a low level, and the program signal PGM is at a high level, the read mode is set and the internal signals we and ce are set at a high level. . In such a read mode, address decoder circuits XDCR, YDCR and data input circuit D
A power supply voltage Vcc is supplied to the high voltage circuit of IB.

これによってワード線の選択レベルは、上記電源電圧V
ccのような比較的低いレベルにされる。選択されたス
タックドゲートトランジスタのしきい値電圧が、上記ワ
ード線の選択レベルに対して低いならば選択されたスタ
ックドゲートトランジスタはオン状態になり、上記ワー
ド線の選択レベルに対して高いならば選択されたスタッ
クドゲートトランジスタはオフ状態になり、その読み出
しがなされる。
As a result, the selection level of the word line is set to the power supply voltage V
It is set to a relatively low level such as cc. If the threshold voltage of the selected stacked gate transistor is lower than the selection level of the word line, the selected stacked gate transistor is turned on; if it is higher than the selection level of the word line, the selected stacked gate transistor is turned on. In this case, the selected stacked gate transistor is turned off and read out.

上記読み出しモードと判定されると、直ちにタイミング
信号SaSがハイレベルにされる。これにより、上記伝
送ゲー)MO3FETQI 1とQ12がオン状態にな
って、差動MO3FETQI3とQ14とのゲート間を
短絡状態にする。したかって、第3図に実線で示すよう
に、以前の読み出し動作において共通データ線CDの電
位Vsがロウレベルであると、短絡用MO3FETQI
 8のオン状態によって基準電位Vr側に持ち上げられ
る。これに対して、MO3FETQI 4のゲート電圧
Vr’ は、同図に点線で示すように上記電圧Vsのロ
ウレベルに応じてロウレベル側に低下させられ、高電圧
VsとVr’が相互に変化して等しい電位になる。
When the read mode is determined, the timing signal SaS is immediately set to a high level. As a result, the transmission gate MO3FETs QI1 and Q12 are turned on, and the gates of the differential MO3FETs QI3 and Q14 are short-circuited. Therefore, as shown by the solid line in FIG. 3, if the potential Vs of the common data line CD is low level in the previous read operation, the shorting MO3FET
8 is raised to the reference potential Vr side. On the other hand, the gate voltage Vr' of the MO3FET QI 4 is lowered to the low level side in accordance with the low level of the voltage Vs, as shown by the dotted line in the figure, and the high voltages Vs and Vr' mutually change and become equal. Becomes electric potential.

ワード線の選択動作をまってセンスアンプSAの動作タ
イミング信号SaCがハイレベルにされる。これにより
、上記短絡MO5FETQI 8がオン状態からオフ状
態に切り換えられるとともに、パワースイッチMO3F
ETQI 5がオン状態になって、差動増幅MO3FE
TQI 3とQ14にその増幅動作に必要な動作電流を
流す。上記ワード線の選択動作に応じて選択されたスタ
ックドゲートトランジスタがオフ状態なら、その読み出
し信号はハイレベルとされる。この読み出し信号VSの
ハイレベルは、上記短絡動作によって定まる電圧からハ
イレベルに変化する。同時にMO3FETQ14のゲー
ト電圧Vr’ も、上記基準電圧Vrに従った電圧に変
化する。しかしながら、上記キャパシタCとMO3FE
TQI 2とにより比較的緩やかに変化するため、上記
センスアンプSAの動作開始とはり同時に、選択された
スタックドゲートトランジスタからの微小読み出し信号
が、両差動MO3FF’:TQ13とQ14のゲートに
現れる。これにより、センスアンプSAの出力からは選
択されたスタックドゲートトランジスタからの読み出し
信号に従った増幅信号が得られるものとなる。
Waiting for the word line selection operation, the operation timing signal SaC of the sense amplifier SA is set to high level. As a result, the short circuit MO5FETQI8 is switched from the on state to the off state, and the power switch MO3F
ETQI 5 turns on and differential amplifier MO3FE
An operating current necessary for the amplification operation is passed through TQI 3 and Q14. If the stacked gate transistor selected according to the word line selection operation is in an off state, its read signal is set to a high level. The high level of this read signal VS changes from the voltage determined by the short circuit operation to the high level. At the same time, the gate voltage Vr' of MO3FETQ14 also changes to a voltage according to the reference voltage Vr. However, the above capacitor C and MO3FE
Since TQI2 changes relatively slowly, at the same time as the sense amplifier SA starts operating, a minute read signal from the selected stacked gate transistor appears at the gates of both differential MO3FF': TQ13 and Q14. . Thereby, an amplified signal according to the read signal from the selected stacked gate transistor can be obtained from the output of the sense amplifier SA.

なお、選択された読み出し信号がロウレベルなら、上記
電圧Vsは上記短絡電圧からロウレベルに変化するもの
となる。上記のような短絡MO3FETQ1B及び伝送
ゲートMO3FETQI 1及びQ12を設けることに
よって、上記ロウレベル・ロウレベル(又はハイレベル
・ハイレベル)の読み出し動作はその分遅くされる。し
かしながら、上記ハイレベル・ロウレベル(又はロウレ
ベル・ハイレベル)のような反転読み出し時間により遅
くされることはなく、実質的に問題になることはない。
Note that if the selected read signal is at low level, the voltage Vs changes from the short circuit voltage to low level. By providing the short MO3FET Q1B and the transmission gates MO3FET QI 1 and Q12 as described above, the read operation of the low level to low level (or high level to high level) is delayed accordingly. However, it is not delayed by the inversion read time such as the above-mentioned high level/low level (or low level/high level), and there is no substantial problem.

上記した実施例から得られる作用効果は、下記の通りで
ある。すなわち、 (1)センスアンプを構成する差動増幅回路に、その非
動作期間に一対の入力を短絡するスイッチ素子が設ける
とともに、少なくともその動作期間において上記一対の
入力に抵抗手段として作用する回路素子を設けて、この
抵抗手段を介して入力信号と基準電圧とをそれぞれ供給
することにより、入力信号が基準電圧に達するまでの時
間を実質的に零にすることができるため、センス動作の
高速化を図ることができるという効果が得られる。
The effects obtained from the above embodiments are as follows. That is, (1) a differential amplifier circuit constituting the sense amplifier is provided with a switch element that short-circuits a pair of inputs during its non-operation period, and a circuit element that acts as a resistance means on the pair of inputs at least during its operation period; By providing an input signal and supplying the reference voltage through this resistance means, the time required for the input signal to reach the reference voltage can be reduced to substantially zero, thereby increasing the speed of sensing operation. The effect is that it is possible to achieve the following.

(2)読み出し信号と基準電圧を伝える伝送ゲー)MO
SFETをスイッチ動作させて書き込み動作オフ状態に
することにより、不所望な書き込み高電圧がセンスアン
プに供給されることを防止することができるという効果
が得られる。
(2) Transmission game that transmits the read signal and reference voltage) MO
By switching the SFET to turn off the write operation, it is possible to prevent an undesired write high voltage from being supplied to the sense amplifier.

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない0例えば、センスアンプ
は、その入力と出力とを交差接続したラッチ形態とする
ものであってもよい。この場合、そのセンス動作に必要
な読み出し信号の取り込みが行われたタイミングで、上
記伝送ゲートMO3FETQI 1とC12をオフ状態
にすることによって、その負荷容量を減少させることに
よりいっそうの高速化を実現できるものである。センス
アンプの基準電圧は、ダミーMO3FET (スタック
ドゲートトランジスタ)のサイズをメモリセルを構成す
るスタックドゲートトランジスタの約半分のものを用い
るもの等何であってもよい。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on Examples, it goes without saying that this invention is not limited to the above Examples and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. For example, the sense amplifier may be in the form of a latch in which its input and output are cross-connected. In this case, by turning off the transmission gate MO3FET QI 1 and C12 at the timing when the read signal necessary for the sensing operation is taken in, the load capacitance can be reduced, thereby achieving further speedup. It is something. The reference voltage of the sense amplifier may be anything, such as using a dummy MO3FET (stacked gate transistor) whose size is about half that of the stacked gate transistor constituting the memory cell.

さらに、複数ビットからなる記憶データを並列的に書込
み/読み出すEPROM装置にあっては、上記第1図の
メモリアレイM−ARYとセンスアンプ及びデータ出カ
バソファ及びデータ入力バッファ等を複数個設けること
によって構成できる。
Furthermore, in an EPROM device that writes/reads memory data consisting of multiple bits in parallel, by providing a plurality of memory arrays M-ARY shown in FIG. 1, sense amplifiers, data output buffer sofas, data input buffers, etc. Can be configured.

以上の説明では主として本願発明者によってなされた発
明をその背景となった技術分野であるEPROM装置に
適用した場合について説明したが、それに限定されるも
のではな(、EEFROM(イレーザブル&エレクトリ
カリFROM)やマスクROM等のように基準電圧を用
いたセンスアンプを含む各種半導体記憶回路にも同様に
利用でき、これらの記憶回路は、1チツプのマイクロコ
ンピュータ等のディジタル集積回路に内蔵されるもので
あってもよい。
In the above explanation, the invention made by the inventor of the present application was mainly applied to an EPROM device, which is the technical field behind the invention, but the invention is not limited to this (EEFROM (Erasable & Electrical FROM)) It can also be used in various semiconductor memory circuits including sense amplifiers that use reference voltages, such as ROMs and mask ROMs, and these memory circuits are built into digital integrated circuits such as one-chip microcomputers. You can.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。すなわち、センスアンプを構成する差動増幅回路に、
その非動作状態に一対の入力を短絡するスイッチ素子が
設けるとともに、少なくともその動作状態において上記
一対の入力に抵抗手段として作用する回路素子を設けて
、この抵抗手段を介して入力信号と基準電圧とをそれぞ
れ供給することにより、入力信号が基準電圧に達するま
での時間を実質的に零にすることができるためセンス動
作の高速化を図ることができる。
A brief explanation of the effects obtained by typical inventions disclosed in this application is as follows. In other words, in the differential amplifier circuit that constitutes the sense amplifier,
A switch element is provided to short-circuit the pair of inputs in the non-operating state, and a circuit element is provided that acts as a resistance means on the pair of inputs at least in the operating state, and the input signal and the reference voltage are connected via the resistance means. By supplying each of them, the time it takes for the input signal to reach the reference voltage can be made substantially zero, thereby increasing the speed of the sensing operation.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、この発明が適用されたEPROM装置の一実
施例を示す要部回路図、 第2図は、その動作の一例を説明するためのタイミング
図、 第3図は、その動作の一例を説明するための波形図であ
る。 XADB−DCR,YADI3−DCR・・アドレスバ
ッファ・アドレスデコーダ、M−ARY・・メモリアレ
イ、DIB・・データ入力回路、DOB・・データ出力
回路、C0NT・・制御回路、SA・・センスアンプ 。7   v51図
FIG. 1 is a main circuit diagram showing an embodiment of an EPROM device to which the present invention is applied, FIG. 2 is a timing diagram for explaining an example of its operation, and FIG. 3 is an example of its operation. FIG. 2 is a waveform diagram for explaining. XADB-DCR, YADI3-DCR...address buffer/address decoder, M-ARY...memory array, DIB...data input circuit, DOB...data output circuit, C0NT...control circuit, SA...sense amplifier. 7 v51 diagram

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、その非動作期間において一対の入力端子を短絡する
スイッチ素子が設けられ、少なくともその動作期間にお
いて上記一対の入力端子に抵抗手段として作用する回路
素子を介して入力信号と基準電圧とがそれぞれ供給され
る差動増幅回路からなるセンスアンプを含むことを特徴
とする半導体集積回路装置。 2、上記差動増幅回路の基準電圧が供給される入力端子
には、容量手段が付加されるものであることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の半導体集積回路装置。 3、上記入力信号は、半導体記憶回路を構成する記憶素
子の読み出し信号であることを特徴とする特許請求の範
囲第1又は第2項記載の半導体集積回路装置。
[Claims] 1. A switch element that short-circuits a pair of input terminals during its non-operating period is provided, and at least during its operating period, an input signal is connected to the pair of input terminals via a circuit element that acts as a resistance means. 1. A semiconductor integrated circuit device comprising a sense amplifier comprising a differential amplifier circuit to which a reference voltage is respectively supplied. 2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein a capacitor means is added to the input terminal to which the reference voltage of the differential amplifier circuit is supplied. 3. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1 or 2, wherein the input signal is a read signal of a memory element constituting a semiconductor memory circuit.
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