JPH11273358A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH11273358A
JPH11273358A JP7883498A JP7883498A JPH11273358A JP H11273358 A JPH11273358 A JP H11273358A JP 7883498 A JP7883498 A JP 7883498A JP 7883498 A JP7883498 A JP 7883498A JP H11273358 A JPH11273358 A JP H11273358A
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JP
Japan
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memory cell
bit line
circuit
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JP7883498A
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English (en)
Inventor
Yuichi Segawa
裕一 瀬川
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】多値メモリの低消費電力化および動作高速化が
可能な半導体記憶装置を提供する。 【解決手段】n値(nは4以上の整数)の情報を記憶す
る複数のメモリセルと、このメモリセルから読み出され
る情報を保持する(n−1)個のラッチ回路と、これら
(n−1)個のラッチ回路の出力をエンコードするエン
コーダとを備え、(n−1)個のラッチ回路の動作スイ
ッチングポイントを、n値の情報に対応する電位の内の
隣接する2つの電位の間の電位に各々設定することによ
り、上記課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体記憶装置に
関し、詳しくは、1ビットのメモリセルに4値以上の情
報を記憶する多値メモリに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図6は、多値メモリのメモリセルの一例
の構成概念図である。同図においては、1ビットのメモ
リセル30およびバイアス回路32が示されている。メ
モリセル30は、フローティング・ゲート型のN型MO
Sトランジスタであり、そのゲート、ソースおよびドレ
インは、各々ワード線WL、グランドおよびビット線B
Lに接続されている。また、バイアス回路32はビット
線BLに接続されている。
【0003】ここでは、メモリセル30が、4値の情報
‘00’,‘01’,‘10’および‘11’を記憶す
るものとして、多値メモリのメモリセル30に記憶され
ている情報の読み出し動作について説明する。
【0004】メモリセル30から情報を読み出す場合、
まず、ワード線WLにより、メモリセル30のトランジ
スタのオンオフが制御される。この時、図7に示すよう
に、ビット線BLの電位は、バイアス回路32により、
メモリセル30に記憶されている情報‘00’,‘0
1’,‘10’および‘11’に対応して、それぞれ所
定の一定電位VB0,VB1,VB2,VB3(VB0
>VB1>VB2>VB3)となるよう制御される。
【0005】続いて、例えば特開平7−37393号公
報や特開平9−69293号公報に開示されているよう
に、差動増幅センスアンプを用いて、リファレンス電位
を切り替えながら、ビット線BLの電位とリファレンス
電位とを順次比較することにより、メモリセル30の情
報を読み出す。以下、特開平9−69293号公報に開
示の多値センスアンプの場合を例に挙げて、従来の多値
メモリにおける情報の読み出し動作とその問題点につい
て説明する。
【0006】図8は、上述する特開平9−69293号
公報に開示の多値センスアンプの一例の構成概念図であ
る。同図に示すように、この多値センスアンプ34は、
ビット線BLの電位とリファレンス電位とを比較する差
動増幅センスアンプ36、差動増幅センスアンプ36の
比較結果を保持する2つのラッチ回路42a,42bを
有する出力バッファ38、および、所定のリファレンス
電位を出力するリファレンス回路40を備えている。
【0007】ここで、リファレンス回路40から出力さ
れるリファレンス電位は、図9に示すように、ビット線
BLの電位VB0,VB1,VB2,VB3の内、隣接
する2つの電位の間の電位に設定されている。すなわ
ち、リファレンス電位VR0は、電位VB0と電位VB
1との間の電位に設定され、リファレンス電位VR1
は、電位VB1と電位VB2との間の電位に設定され、
リファレンス電位VR2は、電位VB2と電位VB3と
の間の電位に設定されている。
【0008】この多値センスアンプ34においては、ま
ず、リファレンス回路40から中央のリファレンス電位
VR1が出力され、差動増幅センスアンプ36によっ
て、ビット線BLの電位とリファレンス電位VR1とが
比較される。これにより、メモリセル30の情報の上位
ビットが‘0’なのか‘1’なのかが検出される。差動
増幅センスアンプ36の比較結果はラッチ回路42aに
保持され、メモリセル30の情報の上位ビットB1とし
て出力される。
【0009】続いて、ラッチ回路42aに保持された情
報の上位ビットはリファレンス回路40にフィードバッ
クされる。この時、ラッチ回路42aからフィードバッ
クされたメモリセル30の情報の上位ビットが‘0’で
あれば、切替信号の制御によって、リファレンス回路4
0から出力されるリファレンス電位は、リファレンス電
位VR1からリファレンス電位VR0へ切り替えられ、
‘1’であれば、リファレンス電位VR2へ切り替えら
れる。
【0010】すなわち、リファレンス回路40からは、
メモリセルの情報の上位ビットに応じて、リファレンス
電位VR0またはVR2が出力され、差動増幅センスア
ンプ36によって、ビット線BLの電位とリファレンス
電位VR0またはVR2とが比較される。これにより、
情報の下位ビットが‘0’なのか‘1’なのかが検出さ
れ、ラッチ回路42bに保持されて、メモリセル30の
情報の下位ビットB0として出力される。
【0011】上述するように、従来の多値メモリにおい
ては、メモリセル30の情報を読み出すために差動増幅
センスアンプ36を用いているため、一度に読み出され
る1ワードのメモリセル30のビット数が増加するにし
たがって消費電力が大きくなるという問題点があった。
また、リファレンス電位を順次切り替えて比較を行い、
ビット線BLの電位を検出しているため、メモリセル3
0からの情報の読み出し速度が遅くなるという問題点も
あった。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術に基づく問題点をかえりみて、多値メモリの低
消費電力化および動作高速化が可能な半導体記憶装置を
提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、n値(nは4以上の整数)の情報を記憶
する複数のメモリセルと、これらのメモリセルから出力
される情報を保持する(n−1)個のラッチ回路と、こ
れらのラッチ回路の出力をエンコードするエンコーダと
を備えており、前記(n−1)個のラッチ回路の動作ス
イッチングポイントが、前記n値の情報に対応する電位
の内の隣接する2つの電位の間の電位に各々設定されて
いることを特徴とする半導体記憶装置を提供するもので
ある。
【0014】
【発明の実施の形態】以下に、添付の図面に示す好適実
施例に基づいて、本発明の半導体記憶装置を詳細に説明
する。図1は、本発明の半導体記憶装置のメモリセルの
一実施例の構成概念図である。同図においては、説明を
容易化するために、1ビットのメモリセル10およびプ
リチャージ回路12が示されている。もちろん、複数の
ワードを備えていてもよいし、1ワードが複数のメモリ
セル10を備えていてもよい。
【0015】ここで、メモリセル10は、n値(nは4
以上の整数)の情報を記憶するもので、本実施例の場
合、従来例との対比が容易なように、‘00’,‘0
1’,‘10’および‘11’の4値の情報を記憶する
ものとする。メモリセル10は、図示例では、フローテ
ィング・ゲート型のN型MOSトランジスタが用いられ
ており、そのゲート、ソースおよびドレインは、それぞ
れワード線WL、グランドおよびビット線BLに接続さ
れている。
【0016】なお、図示例では、メモリセル10とし
て、単にフローティング・ゲート型のN型MOSトラン
ジスタを示しているが、マスクROMやEPROM、E
2 PROM、フラッシュメモリ等のメモリセルを用いて
もよい。また、メモリセル10へ情報を記憶させる方法
や手段も何ら限定されない。プリチャージ回路12は、
ビット線BLを所定の電位にプリチャージするものであ
り、同図に示すようにビット線BLに接続されている。
【0017】メモリセル10から情報を読み出す場合、
まず、ビット線BLが、プリチャージ回路12によって
所定の電位にプリチャージされる。続いて、ワード線W
Lにより、メモリセル10のトランジスタのオンオフが
制御される。この時、ビット線BLは、図2に示すよう
に、メモリセル10を通して、メモリセル10の情報
‘00’,‘01’,‘10’および‘11’に対応し
た速度でディスチャージされ、その電位が次第に低下す
る。
【0018】本実施例においては、メモリセル10の情
報が‘01’,‘10’,‘11’の場合、ビット線B
Lは‘01’<‘10’<‘11’の速度でディスチャ
ージされ、ビット線BLの電位は最終的にグランド電位
となる。なお、メモリセル10の情報が‘00’の場
合、本実施例では、ビット線BLはディスチャージされ
ず、ビット線BLの電位0は、プリチャージ回路12に
よってプリチャージされたままの状態を保持する。
【0019】ここで、メモリセル10の情報の読み出し
動作が開始されてから、すなわち、ワード線WLがロー
レベルからハイレベルになってから、一定時間Tswの経
過後のビット線BLの電位の内の隣接する2つの電位の
間の電位、すなわち、ビット線BLの電位VB0および
VB1の間の電位を電位VSW0とし、電位VB1およ
びVB2の間の電位を電位VSW1とし、電位VB2お
よびVB3の間の電位を電位VSW2とする。
【0020】以上のように、メモリセル10の情報はビ
ット線BLへ出力される。続いて、本発明の特徴部分と
なる読み出し回路について説明する。図3は、本発明の
半導体記憶装置の読み出し回路の一実施例の構成回路図
である。読み出し回路14は、メモリセル10の情報が
出力されるビット線BLの電位を検出してメモリセル1
0の情報を読み出すもので、同図に示すように、ラッチ
回路群16およびエンコーダ18を有する。
【0021】ここで、ラッチ回路群16は、n値の情報
を記憶するメモリセル10からビット線BLへ出力され
る情報を保持するもので、(n−1)個のラッチ回路を
備えている。本実施例の場合、メモリセル10に記憶さ
れる4値の情報に対応する3個のラッチ回路20a,2
0b,20cを備えている。例えば、ラッチ回路20a
は、N型MOSトランジスタ(以下、NMOSという)
22、インバータIV0およびクロックドインバータ2
4を有する。
【0022】ラッチ回路20aにおいて、NMOS22
は、ビット線BLとインバータIV0との間に接続さ
れ、そのゲートは制御信号φに接続されている。インバ
ータIV0およびクロックドインバータ24は、互いに
一方の出力が他方の入力に入力されており、インバータ
IV0の出力X0 はエンコーダ18に入力されている。
また、クロックドインバータ24の制御入力は制御信号
φ ̄に接続され、その反転制御入力は制御信号φに接続
されている。
【0023】なお、ラッチ回路20bおよび20cは、
インバータIV0の代わりに、それぞれインバータIV
1およびIV2が用いられており、その出力がそれぞれ
1およびX2 である点を除いて、ラッチ回路20aと
全く同じ構成である。
【0024】このラッチ回路群16においては、図4に
示すように、ワード線WLがハイレベルとされるのと同
時に制御信号φがハイレベルとされ、NMOS22がオ
ン、かつ、クロックドインバータ24がオフされる。そ
の後、所定の一定時間Tsw後に制御信号φがローレベル
とされ、NMOS22がオフ、かつ、クロックドインバ
ータ24がオンされる。これにより、ビット線BLに出
力されたメモリセル10の情報がラッチ回路群16に保
持される。
【0025】ここで、ラッチ回路20a,20b,20
cを構成するインバータIV0,IV1,IV2の動作
スイッチングポイントは、各々前述の電位VSW0,V
SW1,VSW2に設定されている。図5(a)に上記
インバータの概念図、図5(b)に、その動作スイッチ
ングポイントのグラフを示す。図5(a)に示すよう
に、ここでは、インバータIV0,IV1,IV2の入
力電位をAとし、その出力電位をYとする。
【0026】図5(b)に示すように、インバータIV
0の動作スイッチングポイントは、図2において、メモ
リセル10の情報の読み出し動作が開始されてから、所
定の一定時間Tsw後のビット線BLの電位VB0および
VB1の間の電位VSW0である。同じく、インバータ
IV1の動作スイッチングポイントは、電位VB1およ
びVB2の間の電位VSW1であり、インバータIV2
の動作スイッチングポイントは、電位VB2およびVB
3の間の電位VSW1である。
【0027】この読み出し回路14においては、メモリ
セル10の情報の読み出し動作が開始されてから、一定
時間Tsw後のビット線BLの電位がVB0である場合、
すなわち、メモリセル10の情報が‘00’である場
合、各々のインバータIV0,IV1,IV2の動作ス
イッチングポイントは、それぞれ電位VSW0,VSW
1,VSW2であるため、ラッチ回路20a,20b,
20cの出力X0 ,X1,X2 はいずれも‘0’とな
る。
【0028】同じように、ビット線BLの電位がVB1
である場合、ラッチ回路20aからは‘1’が出力さ
れ、ラッチ回路20b,20cからは‘0’が出力され
る。また、ビット線BLの電位がVB2である場合、ラ
ッチ回路20a,20bからは‘1’が出力され、ラッ
チ回路20cからは‘0’が出力される。また、ビット
線BLの電位がVB3である場合、ラッチ回路20a,
20b,20cからはいずれも‘1’が出力される。
【0029】続いて、エンコーダ18は、ラッチ回路群
16の出力をエンコードするもので、本実施例の場合、
ラッチ回路群16の出力X0 ,X1 ,X2 をエンコード
するEORゲート26およびバッファ28を有する。こ
こで、EORゲート26には出力X0 ,X1 ,X2 が入
力され、バッファ28には出力X1 が入力され、これら
EORゲート26およびバッファ28の出力が、それぞ
れメモリセル10の記憶情報の下位ビットB0および上
位ビットB1とされている。
【0030】ここで、メモリセル10に記憶されている
情報に対応する、ラッチ回路群16の各出力X0
1 ,X2 およびエンコーダ18の各出力B1,B0を
下記表に示す。
【0031】
【0032】以上のように、本発明の半導体記憶装置
は、従来の多値メモリとは全く異なり、差動増幅センス
アンプやリファレンス回路を使用してメモリセルの記憶
情報を読み出すものではないため、一度に読み出される
1ワードのメモリセルのビット数が増加しても消費電力
を小さく抑えることができるし、ラッチ回路群によっ
て、ビット線BLの電位を一度で検出できるため、メモ
リセルからの情報の読み出し速度を高速化することがで
きる。
【0033】本発明の半導体記憶装置は、基本的に以上
のようなものである。以上、本発明の半導体記憶装置に
ついて詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定さ
れず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の
改良や変更をしてもよいのはもちろんである。すなわ
ち、メモリセル、プリチャージ回路、ラッチ回路および
エンコーダの回路構成は図示例のものに限定されず、従
来より公知の各種構成のものを用いることができる。
【0034】
【発明の効果】以上詳細に説明した様に、本発明の半導
体記憶装置は、メモリセルから出力される情報を、動作
スイッチングポイントが、メモリセルに記憶されている
n値の情報に対応する電位の内の隣接する2つの電位の
間の電位に各々設定されている(n−1)個のラッチ回
路で保持し、このラッチ回路の出力をエンコーダでエン
コードするものである。本発明の半導体記憶装置によれ
ば、差動増幅センスアンプおよびリファレンス回路が不
用であるため、多値メモリの消費電力を低減することが
できるとともに、その動作速度を高速化することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の半導体記憶装置のメモリセルの一実
施例の構成概念図である。
【図2】 メモリセルの動作を表す一実施例のタイミン
グチャートである。
【図3】 本発明の半導体記憶装置の読み出し回路の一
実施例の構成回路図である。
【図4】 読み出し回路の動作を表す一実施例のタイミ
ングチャートである。
【図5】 (a)はインバータの概念図、(b)はその
動作スイッチングポイントを表すグラフである。
【図6】 多値メモリのメモリセルの一例の構成概念図
である。
【図7】 4値の情報の電位を表す一例のグラフであ
る。
【図8】 多値センスアンプの一例の構成概念図であ
る。
【図9】 リファレンス電位を表す一例のグラフであ
る。
【符号の説明】
10,30 メモリセル 12 プリチャージ回路 14 読み出し回路 16 ラッチ回路群 18 エンコーダ 20a,20b,20c,42a,42b ラッチ回路 22 N型MOSトランジスタ(NMOS) IV0,IV1,IV2 インバータ 24 クロックドインバータ 26 EORゲート 28 バッファ 32 バイアス回路 34 多値センスアンプ 36 差動増幅センスアンプ 38 出力バッファ 40 リファレンス回路 BL ビット線 WL ワード線 φ,φ ̄ 制御信号

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】n値(nは4以上の整数)の情報を記憶す
    る複数のメモリセルと、これらのメモリセルから出力さ
    れる情報を保持する(n−1)個のラッチ回路と、これ
    らのラッチ回路の出力をエンコードするエンコーダとを
    備えており、 前記(n−1)個のラッチ回路の動作スイッチングポイ
    ントが、前記n値の情報に対応する電位の内の隣接する
    2つの電位の間の電位に各々設定されていることを特徴
    とする半導体記憶装置。
JP7883498A 1998-03-26 1998-03-26 半導体記憶装置 Pending JPH11273358A (ja)

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JP7883498A JPH11273358A (ja) 1998-03-26 1998-03-26 半導体記憶装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7749718B2 (en) 2000-05-10 2010-07-06 Schering Corporation Method for raising or isolating an antibody to DCRS5
US7887806B2 (en) 2000-05-10 2011-02-15 Schering Corporation Mammalian receptor proteins DCRS5; method of treatment

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7749718B2 (en) 2000-05-10 2010-07-06 Schering Corporation Method for raising or isolating an antibody to DCRS5
US7887806B2 (en) 2000-05-10 2011-02-15 Schering Corporation Mammalian receptor proteins DCRS5; method of treatment
US7964703B2 (en) 2000-05-10 2011-06-21 Schering Corporation DCRS5 polypeptides
US8097255B2 (en) 2000-05-10 2012-01-17 Schering Corporation Mammalian receptor protein DCRS5; methods of treatment

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