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JP2007058979A - Semiconductor memory device - Google Patents

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JP2007058979A
JP2007058979A JP2005242515A JP2005242515A JP2007058979A JP 2007058979 A JP2007058979 A JP 2007058979A JP 2005242515 A JP2005242515 A JP 2005242515A JP 2005242515 A JP2005242515 A JP 2005242515A JP 2007058979 A JP2007058979 A JP 2007058979A
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bit line
memory device
transistor
semiconductor memory
type transistor
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Application number
JP2005242515A
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Norimasa Narumi
典将 鳴海
Akinari Kanehara
旭成 金原
Kazuki Tsujimura
和樹 辻村
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

【課題】 面積の増大を抑えつつ、高速なデータの読み出しが可能な半導体記憶装置を提供する。
【解決手段】 本発明の半導体記憶装置は、メモリセル100からデータを読み出す場合、プリチャージされたビット線BIT0を、メモリセル100と読み出し補助回路603とによりディスチャージする。これにより、ビット線BIT0が高速にディスチャージされることから、メモリセル100からのデータの読み出しを高速化できる。また、本実施形態に係る半導体記憶装置は、電源電圧VDDを供給するP型トランジスタTP5を読み出し補助回路603に備えることにより、ノイズなどによってビット線BIT0の電位が“L”レベルにまで降下することを防止する。これにより、半導体記憶装置の誤動作を防止することができる。
【選択図】 図10
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor memory device capable of reading data at high speed while suppressing an increase in area.
In the semiconductor memory device of the present invention, when data is read from a memory cell, the precharged bit line BIT0 is discharged by the memory cell and the read auxiliary circuit. As a result, the bit line BIT0 is discharged at a high speed, so that the reading of data from the memory cell 100 can be speeded up. In the semiconductor memory device according to the present embodiment, the read auxiliary circuit 603 includes the P-type transistor TP5 that supplies the power supply voltage VDD, so that the potential of the bit line BIT0 drops to the “L” level due to noise or the like. To prevent. Thereby, malfunction of the semiconductor memory device can be prevented.
[Selection] Figure 10

Description

本発明は、半導体記憶装置に関し、より特定的には、高速な読み出しを可能にする半導体記憶装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to a semiconductor memory device that enables high-speed reading.

半導体記憶装置からの読み出しの速度を決定する要因の1つとして、ビット線における遅延が挙げられる。そこで、従来から半導体記憶装置からの読み出しを高速化するために、ビット線における遅延を低減する方法が提案されている。その一例として、メモリセルを多数のメモリセル群に分割することにより、各メモリセル群が接続されるローカルビット線の長さを短くし、かつ、1本のローカルビット線に接続されるメモリセルの数を削減する方法が提案されている(非特許文献1参照)。この方法によれば、ローカルビット線の総負荷容量を低減することができることから、ローカルビット線のディスチャージを高速化でき、データを高速に読み出すことができる。
芦澤哲夫、他3名、「Large Signal Sensing Schemeによる8Mbit SRAMマクロ」、信学技報(ICD2003−25)、電子情報通信学会、2003年5月28日、p.69−72
One factor that determines the speed of reading from the semiconductor memory device is a delay in the bit line. Therefore, conventionally, a method for reducing the delay in the bit line has been proposed in order to speed up reading from the semiconductor memory device. As an example, the memory cell is divided into a large number of memory cell groups, thereby reducing the length of the local bit line to which each memory cell group is connected, and the memory cell connected to one local bit line. Has been proposed (see Non-Patent Document 1). According to this method, since the total load capacity of the local bit line can be reduced, the discharge of the local bit line can be speeded up and data can be read out at high speed.
Tetsuo Serizawa and three others, “8 Mbit SRAM Macro by Large Signal Sensing Scheme”, IEICE Technical Report (ICD 2003-25), IEICE, May 28, 2003, p. 69-72

しかしながら、上記の従来の方法では、高速な読み出しを行うためには、メモリセルを多数のメモリセル群に分割しなければならず、各メモリセル群について読み出し部が必要であることから、多数のメモリセル群に分割すると半導体記憶装置の面積が増大するという問題があった。   However, in the conventional method described above, in order to perform high-speed reading, the memory cells must be divided into a large number of memory cell groups, and a reading unit is required for each memory cell group. When divided into memory cell groups, there is a problem that the area of the semiconductor memory device increases.

それ故に、本発明は、面積の増大を抑えつつ、高速なデータの読み出しが可能な半導体記憶装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a semiconductor memory device capable of reading data at high speed while suppressing an increase in area.

本発明に係る半導体記憶装置は、複数のメモリセルと、メモリセルに接続されるワード線と、メモリセルに接続される第1のビット線および第2のビット線と、グローバルビット線と、与えられた制御信号および第2のビット線上の信号に基づいて、第1のビット線の電位を所定の電位に制御する読み出し補助回路と、第1のビット線の電位に基づいて、グローバルビット線の電位を所定の電位に制御する読み出し部とを備える。   A semiconductor memory device according to the present invention provides a plurality of memory cells, a word line connected to the memory cells, a first bit line and a second bit line connected to the memory cells, a global bit line, A read auxiliary circuit for controlling the potential of the first bit line to a predetermined potential based on the control signal and the signal on the second bit line, and the global bit line based on the potential of the first bit line And a reading unit that controls the potential to a predetermined potential.

この場合、読み出し補助回路は、制御信号が活性状態で、かつ、第2のビット線の電位が所定の電位以上であるときに、第1のビット線を接地することが好ましい。   In this case, it is preferable that the read assist circuit grounds the first bit line when the control signal is in an active state and the potential of the second bit line is equal to or higher than a predetermined potential.

また、読み出し補助回路は、ゲート電極に制御信号が供給される第1のトランジスタと、ゲート電極が第2のビット線に電気的に接続される第2のトランジスタとを含み、第1および第2のトランジスタは、第1のビット線と接地との間に直列に接続されてもよい。   The read assist circuit includes a first transistor whose control signal is supplied to the gate electrode, and a second transistor whose gate electrode is electrically connected to the second bit line. The transistors may be connected in series between the first bit line and ground.

この場合、読み出し補助回路は、ゲート電極に制御信号が供給される第3のトランジスタと、ゲート電極が第1のビット線に電気的に接続される第4のトランジスタとをさらに含み、第3および第4のトランジスタは、第2のビット線と接地との間に直列に接続されてもよい。   In this case, the read assist circuit further includes a third transistor whose control signal is supplied to the gate electrode, and a fourth transistor whose gate electrode is electrically connected to the first bit line. The fourth transistor may be connected in series between the second bit line and ground.

また、読み出し補助回路は、ゲート電極に制御信号が供給される第1のトランジスタと、ゲート電極が第2のビット線に電気的に接続され、ソース電極に所定の電源電圧が印加されるP型の第2のトランジスタと、ゲート電極が第2のビット線に電気的に接続され、ソース電極が接地され、ドレイン電極が第2のトランジスタのドレイン電極に接続されるN型の第3のトランジスタとを含み、第1のトランジスタは、第2のトランジスタのドレイン電極と第1のビット線とに接続されてもよい。   Further, the reading auxiliary circuit includes a first transistor whose control signal is supplied to the gate electrode, a P-type in which the gate electrode is electrically connected to the second bit line, and a predetermined power supply voltage is applied to the source electrode. A second transistor, an N-type third transistor having a gate electrode electrically connected to the second bit line, a source electrode grounded, and a drain electrode connected to the drain electrode of the second transistor; The first transistor may be connected to the drain electrode of the second transistor and the first bit line.

この場合、読み出し補助回路は、ゲート電極に制御信号が供給される第4のトランジスタと、ゲート電極が第1のビット線に電気的に接続され、ソース電極に所定の電源電圧が印加されるP型の第5のトランジスタと、ゲート電極が第1のビット線に電気的に接続され、ソース電極が接地され、ドレイン電極が第5のトランジスタのドレイン電極に接続されるN型の第6のトランジスタとをさらに含み、第4のトランジスタは、第5のトランジスタのドレイン電極と第2のビット線とに接続されてもよい。   In this case, the read assist circuit includes a fourth transistor whose control signal is supplied to the gate electrode, a gate electrode that is electrically connected to the first bit line, and a predetermined power supply voltage that is applied to the source electrode. Type fifth transistor, N-type sixth transistor whose gate electrode is electrically connected to the first bit line, source electrode is grounded, and drain electrode is connected to the drain electrode of the fifth transistor The fourth transistor may be connected to the drain electrode of the fifth transistor and the second bit line.

また、読み出し補助回路は、ゲート電極が第2のビット線に電気的に接続され、ソース電極に所定の電源電圧が印加されるP型の第1のトランジスタと、ゲート電極に制御信号が供給される第2のトランジスタと、ゲート電極が第2のビット線に電気的に接続されるN型の第3のトランジスタとを含み、第2および第3のトランジスタは、第1のトランジスタのドレインと接地との間に直列に接続されてもよい。   In addition, in the read assist circuit, a P-type first transistor whose gate electrode is electrically connected to the second bit line, a predetermined power supply voltage is applied to the source electrode, and a control signal is supplied to the gate electrode. A second transistor and an N-type third transistor whose gate electrode is electrically connected to the second bit line. The second and third transistors are connected to the drain of the first transistor and the ground. May be connected in series.

この場合、読み出し補助回路は、ゲート電極が第1のビット線に電気的に接続され、ソース電極に所定の電源電圧が印加されるP型の第4のトランジスタと、ゲート電極に制御信号が供給される第5のトランジスタと、ゲート電極が第2のビット線に電気的に接続されるN型の第6のトランジスタとを含み、第5および第6のトランジスタは、第4のトランジスタのドレインと接地との間に直列に接続されてもよい。   In this case, in the read assist circuit, a P-type fourth transistor whose gate electrode is electrically connected to the first bit line, a predetermined power supply voltage is applied to the source electrode, and a control signal is supplied to the gate electrode And a N-type sixth transistor whose gate electrode is electrically connected to the second bit line, and the fifth and sixth transistors are connected to the drain of the fourth transistor. It may be connected in series with the ground.

また、制御信号は、ワード線の活性化とほぼ同時に活性化されてもよい。   The control signal may be activated almost simultaneously with the activation of the word line.

また、制御信号は、ワード線の活性化の前に活性化されてもよい。   The control signal may be activated before the word line is activated.

また、複数の読み出し補助回路が第1および第2のビット線に接続され、当該複数の読み出し補助回路が同時に活性化されてもよい。   Further, a plurality of read assist circuits may be connected to the first and second bit lines, and the plurality of read assist circuits may be activated simultaneously.

また、同一の第1および第2のビット線に接続される複数のメモリセルに対して、2以上の読み出し補助回路が配置されてもよい。   Two or more read assist circuits may be arranged for a plurality of memory cells connected to the same first and second bit lines.

また、読み出し補助回路に含まれる複数のトランジスタのレイアウトは、メタル配線の接続関係を除いて、メモリセルに含まれる複数のトランジスタのレイアウトと同一であることが好ましい。   The layout of the plurality of transistors included in the read auxiliary circuit is preferably the same as the layout of the plurality of transistors included in the memory cell except for the connection relation of the metal wiring.

本発明の半導体記憶装置は、メモリセルから“0”のデータを読み出す場合に、メモリセルと読み出し補助回路とによって第1のビット線のディスチャージを行う。これにより、第1のビット線が高速にディスチャージされることから、メモリセルからのデータの読み出しを高速化できる。   In the semiconductor memory device of the present invention, when data “0” is read from the memory cell, the first bit line is discharged by the memory cell and the read auxiliary circuit. As a result, the first bit line is discharged at a high speed, so that the reading of data from the memory cell can be speeded up.

また、本発明の半導体記憶装置は、第1のビット線に所定の電源電圧を供給するP型トランジスタを読み出し補助回路に備えることにより、メモリセルから“1”のデータを読み出す場合に、ノイズなどによって第1のビット線の電位が所定のレベルより低くになることを防止する。これにより、ノイズなどによる半導体記憶装置の誤動作を防止することができる。   Further, the semiconductor memory device of the present invention includes a P-type transistor for supplying a predetermined power supply voltage to the first bit line in the read auxiliary circuit, so that noise or the like is read when reading “1” data from the memory cell. This prevents the potential of the first bit line from becoming lower than a predetermined level. Thereby, malfunction of the semiconductor memory device due to noise or the like can be prevented.

また、本発明の半導体記憶装置は、読み出し補助回路に、ビット線と接地との間に直列に接続された2つのトランジスタを、第1および第2のビット線それぞれについて備えることにより、メモリセルから“1”のデータを読み出す場合における第1のビット線の電位降下を低減する。これにより、ノイズなどによって第1のビット線の電位が所定のレベルより低くなることを防止することができ、半導体記憶装置の誤動作を防止することができる。   In addition, the semiconductor memory device of the present invention includes two transistors connected in series between the bit line and the ground in the read auxiliary circuit for each of the first and second bit lines. The potential drop of the first bit line in reading “1” data is reduced. Thus, the potential of the first bit line can be prevented from becoming lower than a predetermined level due to noise or the like, and malfunction of the semiconductor memory device can be prevented.

また、本発明の半導体記憶装置は、1つのメモリセル群に対して複数の読み出し補助回路を設けることにより、より高速に第1のビット線のディスチャージを行う。これにより、メモリセルからのデータの読み出しをより高速化することができる。   In addition, the semiconductor memory device of the present invention discharges the first bit line at higher speed by providing a plurality of read assist circuits for one memory cell group. Thereby, reading of data from the memory cell can be further accelerated.

(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る半導体記憶装置の構成を示す図である。図1に示す半導体記憶装置10は、複数のメモリセル100を含む2つのメモリセル群101、読み出し部102、2つの読み出し補助回路103、ワード線WL、2本の補助回路活性化信号線EN、ビット線BIT0、NBIT0、BIT1およびNBIT1、並びに、グローバルビット線RGBITを備える。メモリセル100は、ワード線WL、並びに、ビット線BIT0およびNBIT0(またはビット線BIT1およびNBIT1)に接続される。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention. A semiconductor memory device 10 shown in FIG. 1 includes two memory cell groups 101 including a plurality of memory cells 100, a read unit 102, two read auxiliary circuits 103, a word line WL, two auxiliary circuit activation signal lines EN, Bit lines BIT0, NBIT0, BIT1 and NBIT1, and a global bit line RGBIT are provided. Memory cell 100 is connected to word line WL and bit lines BIT0 and NBIT0 (or bit lines BIT1 and NBIT1).

次に、図2を参照しながらメモリセル100の構成を説明する。図2に示すメモリセル100は、P型トランジスタMP1およびMP2、並びに、N型トランジスタMN1〜MN4を備える。P型トランジスタMP1およびMP2のソース電極は、いずれも電源電圧VDDが印加されている電源端子に接続される。また、P型トランジスタMP1およびMP2のドレイン電極は、それぞれ、メモリセル100の記憶ノードN1およびN2に接続される。   Next, the configuration of the memory cell 100 will be described with reference to FIG. The memory cell 100 shown in FIG. 2 includes P-type transistors MP1 and MP2 and N-type transistors MN1 to MN4. The source electrodes of the P-type transistors MP1 and MP2 are both connected to the power supply terminal to which the power supply voltage VDD is applied. The drain electrodes of the P-type transistors MP1 and MP2 are connected to the storage nodes N1 and N2 of the memory cell 100, respectively.

N型トランジスタMN1およびMN2のソース電極はいずれも接地端子に接続される。N型トランジスタMN1およびMN2のドレイン電極は、それぞれ、記憶ノードN1およびN2に接続される。   The source electrodes of the N-type transistors MN1 and MN2 are both connected to the ground terminal. The drain electrodes of N-type transistors MN1 and MN2 are connected to storage nodes N1 and N2, respectively.

N型トランジスタMN3およびMN4のソース電極は、それぞれ、記憶ノードN1およびN2に接続される。N型トランジスタMN3およびMN4のゲート電極は、いずれもワード線WLに接続される。N型トランジスタMN3およびMN4のドレイン電極は、それぞれ、ビット線BIT0およびNBIT0に接続される。   The source electrodes of N-type transistors MN3 and MN4 are connected to storage nodes N1 and N2, respectively. The gate electrodes of the N-type transistors MN3 and MN4 are both connected to the word line WL. The drain electrodes of N-type transistors MN3 and MN4 are connected to bit lines BIT0 and NBIT0, respectively.

記憶ノードN1は、P型トランジスタMP2およびN型トランジスタMN2のゲート電極に接続される。記憶ノードN2は、P型トランジスタMP1およびN型トランジスタMN1のゲート電極に接続される。以上のように、P型トランジスタMP1およびMP2、並びに、N型トランジスタMN1およびMN2は、メモリセル100を構成する。   Storage node N1 is connected to the gate electrodes of P-type transistor MP2 and N-type transistor MN2. Storage node N2 is connected to the gate electrodes of P-type transistor MP1 and N-type transistor MN1. As described above, the P-type transistors MP1 and MP2 and the N-type transistors MN1 and MN2 constitute the memory cell 100.

メモリセル100は、ワード線が活性状態の時に記憶されたデータの読み出しを行う。また、メモリセル100は、ワード線が非活性状態の時には、記憶されたデータの読み出しを行わず、データを保持する。以下、メモリセル100は、記憶ノードN1の電位が、“H”レベルのとき“1”データを記憶し、“L”レベルのとき“0”データを記憶するとする。   The memory cell 100 reads data stored when the word line is in an active state. In addition, when the word line is in an inactive state, the memory cell 100 does not read stored data but holds data. Hereinafter, it is assumed that the memory cell 100 stores “1” data when the potential of the storage node N1 is “H” level, and stores “0” data when it is “L” level.

図1に戻り、読み出し部102の構成を説明する。読み出し部102は、N型トランジスタTN1およびNAND回路ND1を備える。N型トランジスタTN1のドレイン電極は、グローバルビット線RGBITに接続され、ソース電極は接地端子に接続される。また、N型トランジスタTN1のゲート電極は、NAND回路ND1の出力に接続される。NAND回路ND1の入力は、ビット線BIT0およびBIT1に接続される。   Returning to FIG. 1, the configuration of the reading unit 102 will be described. The reading unit 102 includes an N-type transistor TN1 and a NAND circuit ND1. The drain electrode of the N-type transistor TN1 is connected to the global bit line RGBIT, and the source electrode is connected to the ground terminal. The gate electrode of the N-type transistor TN1 is connected to the output of the NAND circuit ND1. The input of NAND circuit ND1 is connected to bit lines BIT0 and BIT1.

次に、読み出し補助回路103の構成を説明する。なお、2つの読み出し補助回路103は同じものであるので、図1ではビット線BIT0およびNBIT0に接続される読み出し補助回路103のみを詳細に示し、ビット線BIT1およびNBIT1に接続される読み出し補助回路103の構成は省略した。   Next, the configuration of the read assist circuit 103 will be described. Since the two read auxiliary circuits 103 are the same, FIG. 1 shows only the read auxiliary circuit 103 connected to the bit lines BIT0 and NBIT0 in detail, and the read auxiliary circuit 103 connected to the bit lines BIT1 and NBIT1. The configuration of was omitted.

読み出し補助回路103は、N型トランジスタTN2およびTN3を備える。N型トランジスタTN2のドレイン電極は、ビット線BIT0に接続される。N型トランジスタTN2のソース電極は、N型トランジスタTN3のドレイン電極に接続される。N型トランジスタTN2のゲート電極は、補助回路活性化信号線ENに接続される。N型トランジスタTN3のソース電極は接地端子に接続される。N型トランジスタTN3のゲート電極は、ビット線NBIT0に接続される。   The read assist circuit 103 includes N-type transistors TN2 and TN3. The drain electrode of the N-type transistor TN2 is connected to the bit line BIT0. The source electrode of the N-type transistor TN2 is connected to the drain electrode of the N-type transistor TN3. The gate electrode of the N-type transistor TN2 is connected to the auxiliary circuit activation signal line EN. The source electrode of the N-type transistor TN3 is connected to the ground terminal. The gate electrode of the N-type transistor TN3 is connected to the bit line NBIT0.

次に、本実施形態に係る半導体記憶装置10の動作について説明する。まず、初期状態において、ビット線BIT0、NBIT0、BIT1およびNBIT1、並びに、グローバルビット線RGBITは、所定の電位(“H”レベル)にプリチャージされている。したがって、N型トランジスタTN3は、初期状態ではオン状態である。また、NAND回路ND1は、初期状態では“L”レベルの信号をN型トランジスタTN1のゲート電極に出力している。したがって、N型トランジスタTN1は、初期状態ではオフ状態である。   Next, the operation of the semiconductor memory device 10 according to this embodiment will be described. First, in the initial state, the bit lines BIT0, NBIT0, BIT1 and NBIT1, and the global bit line RGBIT are precharged to a predetermined potential (“H” level). Therefore, the N-type transistor TN3 is on in the initial state. In the initial state, the NAND circuit ND1 outputs an “L” level signal to the gate electrode of the N-type transistor TN1. Therefore, the N-type transistor TN1 is off in the initial state.

次に、メモリセル100に接続されているワード線WLが活性状態となり、あるメモリセル100が選択される。また、メモリセル100が選択されたとほぼ同時に、補助回路活性化信号線ENが活性状態に制御される。ここでは、例として、ビット線BIT0およびNBIT0に接続されているメモリセル100が選択されたとする。ワード線WLが活性状態になると、ビット線BIT0にメモリセル100が記憶しているデータが転送される。   Next, the word line WL connected to the memory cell 100 is activated, and a certain memory cell 100 is selected. Further, almost simultaneously with the selection of the memory cell 100, the auxiliary circuit activation signal line EN is controlled to be activated. Here, as an example, it is assumed that the memory cell 100 connected to the bit lines BIT0 and NBIT0 is selected. When the word line WL is activated, the data stored in the memory cell 100 is transferred to the bit line BIT0.

メモリセル100が記憶しているデータが“0”の場合には、ビット線BIT0からメモリセル100に電流が流れ、ビット線BIT0のディスチャージが開始される。また、N型トランジスタTN2がオン状態になり、ビット線BIT0のディスチャージが読み出し補助回路103によって開始される。   When the data stored in the memory cell 100 is “0”, a current flows from the bit line BIT0 to the memory cell 100, and discharging of the bit line BIT0 is started. Further, the N-type transistor TN2 is turned on, and the discharge of the bit line BIT0 is started by the read auxiliary circuit 103.

以上のように、選択されたメモリセル100および読み出し補助回路103によって、ビット線BIT0がディスチャージされることから、ビット線BIT0の電位は、高速に“H”レベルから“L”レベルに遷移する。   As described above, since the bit line BIT0 is discharged by the selected memory cell 100 and the read auxiliary circuit 103, the potential of the bit line BIT0 changes from “H” level to “L” level at high speed.

ビット線BIT0の電位が“L”レベルに遷移すると、NAND回路ND1は、N型トランジスタTN1のゲート電極に“H”レベルの信号を出力する。この出力信号により、N型トランジスタTN1はオン状態となり、グローバルビット線RGBITをディスチャージする。グローバルビット線RGBITの電位を読み出し回路(図示せず)によって検出することにより、半導体記憶装置10から“0”のデータが読み出される。   When the potential of the bit line BIT0 transits to the “L” level, the NAND circuit ND1 outputs an “H” level signal to the gate electrode of the N-type transistor TN1. By this output signal, the N-type transistor TN1 is turned on to discharge the global bit line RGBIT. By detecting the potential of the global bit line RGBIT by a read circuit (not shown), data “0” is read from the semiconductor memory device 10.

また、メモリセル100が記憶しているデータが“1”の場合には、N型トランジスタTN2がオン状態になり、ビット線BIT0のディスチャージが読み出し補助回路103によって開始される。   When the data stored in the memory cell 100 is “1”, the N-type transistor TN2 is turned on, and the discharge of the bit line BIT0 is started by the read auxiliary circuit 103.

一方、選択されたメモリセル100にビット線NBIT0から電流が流れ、ビット線NBIT0のディスチャージが開始される。このディスチャージにより、ビット線NBIT0の電位が“L”レベルになると、N型トランジスタTN3がオフ状態になり、読み出し補助回路103によるビット線BIT0のディスチャージが停止する。   On the other hand, a current flows from the bit line NBIT0 to the selected memory cell 100, and discharging of the bit line NBIT0 is started. When the potential of the bit line NBIT0 becomes “L” level due to this discharge, the N-type transistor TN3 is turned off, and the discharge of the bit line BIT0 by the read assist circuit 103 is stopped.

ビット線BIT0の電位が“L”レベルに達するまでにビット線BIT0のディスチャージが停止すると(すなわち、ビット線BIT0の電位が“H”レベルに維持されると)、NAND回路ND1は、N型トランジスタTN1のゲート電極に“L”レベルの信号を出力し続ける。この出力信号により、N型トランジスタTN1はオフ状態に維持され、グローバルビット線RGBITの電位は“H”レベルに維持される。グローバルビット線RGBITの電位を読み出し回路によって検出することにより、半導体記憶装置10から“1”のデータが読み出される。   When the discharge of the bit line BIT0 stops before the potential of the bit line BIT0 reaches the “L” level (that is, when the potential of the bit line BIT0 is maintained at the “H” level), the NAND circuit ND1 The “L” level signal is continuously output to the gate electrode of TN1. By this output signal, the N-type transistor TN1 is maintained in the off state, and the potential of the global bit line RGBIT is maintained at the “H” level. By detecting the potential of the global bit line RGBIT by the read circuit, data “1” is read from the semiconductor memory device 10.

図3は、従来のSRAMおよび半導体記憶装置10におけるビット線の電位の変化を示す図である。図3(a)は、従来のSRAMにおいて、ワード線が活性状態になった場合におけるビット線の電位の変化を示す図である。曲線A0および直線A1は、それぞれ、メモリセルに記憶されたデータが“0”である場合、および、“1”である場合のビット線の電位を示す。   FIG. 3 is a diagram showing a change in the potential of the bit line in the conventional SRAM and the semiconductor memory device 10. FIG. 3A shows a change in the potential of the bit line when the word line is activated in the conventional SRAM. A curve A0 and a straight line A1 indicate the potential of the bit line when the data stored in the memory cell is “0” and “1”, respectively.

図3(b)は、半導体記憶装置10において、ワード線WLおよび補助回路活性化信号線ENが活性状態になった場合におけるビット線BIT0の電位の変化を示す図である。曲線B0およびB1は、それぞれ、メモリセルに記憶されたデータが“0”である場合、および、“1”である場合のビット線BIT0の電位を示す。曲線B0に表されるように、メモリセル100から“0”のデータを読み出す場合、半導体記憶装置10では、従来のSRAMに比べてビット線BIT0の電位が高速に“H”レベルから“L”レベルに遷移する。   FIG. 3B shows a change in the potential of the bit line BIT0 in the semiconductor memory device 10 when the word line WL and the auxiliary circuit activation signal line EN are activated. Curves B0 and B1 indicate the potential of the bit line BIT0 when the data stored in the memory cell is “0” and “1”, respectively. As shown by the curve B0, when reading “0” data from the memory cell 100, in the semiconductor memory device 10, the potential of the bit line BIT0 is increased from “H” level to “L” at a higher speed than in the conventional SRAM. Transition to level.

また、曲線B1に表されるように、メモリセル100から“1”のデータを読み出した場合、ビット線BIT0の電位が初期状態における電位から下がる。これは、N型トランジスタTN3がオン状態の間(すなわち、ビット線NBIT0がディスチャージされている間)、読み出し補助回路103によってビット線BIT0がディスチャージされるためである。なお、ビット線BIT0の電位が下がっても、ビット線BIT0の電位が“L”レベルにならなければよい。   Further, as represented by the curve B1, when the data “1” is read from the memory cell 100, the potential of the bit line BIT0 decreases from the potential in the initial state. This is because the read auxiliary circuit 103 discharges the bit line BIT0 while the N-type transistor TN3 is in the ON state (that is, while the bit line NBIT0 is discharged). Note that even if the potential of the bit line BIT0 is lowered, the potential of the bit line BIT0 does not have to be "L" level.

以上のように、本実施形態に係る半導体記憶装置は、メモリセルから“0”のデータを読み出す場合、メモリセルと読み出し補助回路とによってビット線のディスチャージを行う。これにより、ビット線が高速にディスチャージされることから、メモリセルからのデータの読み出しを高速化できる。   As described above, in the semiconductor memory device according to the present embodiment, when “0” data is read from the memory cell, the memory cell and the read auxiliary circuit discharge the bit line. As a result, the bit line is discharged at a high speed, so that the reading of data from the memory cell can be speeded up.

なお、本実施形態に係る半導体記憶装置では、補助回路活性化信号線ENは、N型トランジスタTN2のゲート電極に接続されるとしたが、N型トランジスタTN3のゲート電極に接続されてもかまわない。この場合、ビット線NBIT0は、N型トランジスタTN2のゲート電極に接続される。   In the semiconductor memory device according to this embodiment, the auxiliary circuit activation signal line EN is connected to the gate electrode of the N-type transistor TN2, but it may be connected to the gate electrode of the N-type transistor TN3. . In this case, the bit line NBIT0 is connected to the gate electrode of the N-type transistor TN2.

(第2の実施形態)
図4は、本発明の第2の実施形態に係る半導体記憶装置の構成を示す図である。図4に示す半導体記憶装置20は、第1の実施形態に係る半導体記憶装置10に含まれる読み出し補助回路103を、読み出し補助回路203に置き換えたものである。本実施形態の構成要素のうち、第1の実施形態と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a semiconductor memory device according to the second embodiment of the present invention. The semiconductor memory device 20 shown in FIG. 4 is obtained by replacing the read auxiliary circuit 103 included in the semiconductor memory device 10 according to the first embodiment with a read auxiliary circuit 203. Among the constituent elements of the present embodiment, the same constituent elements as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

読み出し補助回路203は、P型トランジスタTP1、並びに、N型トランジスタTN4およびTN5を備える。P型トランジスタTP1のソース電極は、電源電圧VDDが印加されている電源端子に接続される。P型トランジスタTP1のドレイン電極は、N型トランジスタTN4のドレイン電極に接続される。N型トランジスタTN4のソース電極は接地端子に接続される。P型トランジスタTP1およびN型トランジスタTN4のゲート電極は、いずれもビット線NBIT0に接続される。   The read auxiliary circuit 203 includes a P-type transistor TP1 and N-type transistors TN4 and TN5. The source electrode of the P-type transistor TP1 is connected to the power supply terminal to which the power supply voltage VDD is applied. The drain electrode of the P-type transistor TP1 is connected to the drain electrode of the N-type transistor TN4. The source electrode of the N-type transistor TN4 is connected to the ground terminal. The gate electrodes of the P-type transistor TP1 and the N-type transistor TN4 are both connected to the bit line NBIT0.

図4に示す接続点Q1は、P型トランジスタTP1とN型トランジスタTN4とが接続される点である。N型トランジスタTN5のソース電極は、この接続点Q1に接続される。N型トランジスタTN5のドレイン電極は、ビット線BIT0に接続される。N型トランジスタTN5のゲート電極は、補助回路活性化信号線ENに接続される。   A connection point Q1 shown in FIG. 4 is a point where the P-type transistor TP1 and the N-type transistor TN4 are connected. The source electrode of the N-type transistor TN5 is connected to this connection point Q1. The drain electrode of the N-type transistor TN5 is connected to the bit line BIT0. The gate electrode of the N-type transistor TN5 is connected to the auxiliary circuit activation signal line EN.

次に、本実施形態に係る半導体記憶装置20の動作について説明する。まず、半導体記憶装置20の初期状態については、次の点を除き第1の実施形態に係る半導体記憶装置10と同様である。すなわち、半導体記憶装置20では、N型トランジスタTN3の代わりにN型トランジスタTN4が、初期状態においてオン状態である。また、P型トランジスタTP1は、初期状態においてオフ状態である。   Next, the operation of the semiconductor memory device 20 according to this embodiment will be described. First, the initial state of the semiconductor memory device 20 is the same as that of the semiconductor memory device 10 according to the first embodiment except for the following points. That is, in the semiconductor memory device 20, the N-type transistor TN4 is on in the initial state instead of the N-type transistor TN3. The P-type transistor TP1 is in an off state in the initial state.

次に、メモリセル100に接続されているワード線WLが活性状態となり、あるメモリセル100が選択される。また、メモリセル100が選択されたとほぼ同時に、補助回路活性化信号線ENが活性状態に制御される。ここでも、例として、ビット線BIT0およびNBIT0に接続されているメモリセル100が選択されたとする。   Next, the word line WL connected to the memory cell 100 is activated, and a certain memory cell 100 is selected. Further, almost simultaneously with the selection of the memory cell 100, the auxiliary circuit activation signal line EN is controlled to be activated. Also here, as an example, it is assumed that the memory cell 100 connected to the bit lines BIT0 and NBIT0 is selected.

メモリセル100が記憶しているデータが“0”の場合には、ビット線BIT0からメモリセル100に電流が流れ、ビット線BIT0のディスチャージが開始される。また、N型トランジスタTN5がオン状態になり、ビット線BIT0のディスチャージが読み出し補助回路203によって開始される。   When the data stored in the memory cell 100 is “0”, a current flows from the bit line BIT0 to the memory cell 100, and discharging of the bit line BIT0 is started. Further, the N-type transistor TN5 is turned on, and the discharge of the bit line BIT0 is started by the read auxiliary circuit 203.

第1の実施形態と同様に、半導体記憶装置20においてもビット線BIT0がメモリセル100および読み出し補助回路203によってディスチャージされることから、ビット線BIT0の電位は、高速に“H”レベルから“L”レベルに遷移する。   Similarly to the first embodiment, since the bit line BIT0 is discharged by the memory cell 100 and the read assist circuit 203 in the semiconductor memory device 20, the potential of the bit line BIT0 is changed from “H” level to “L” at high speed. “Transition to level.

ビット線BIT0の電位が“L”レベルに遷移すると、NAND回路ND1は、N型トランジスタTN1のゲート電極に“H”レベルの信号を出力する。この出力信号により、N型トランジスタTN1はオン状態になり、グローバルビット線RGBITをディスチャージする。以上により、半導体記憶装置20から“0”のデータが読み出される。   When the potential of the bit line BIT0 transits to the “L” level, the NAND circuit ND1 outputs an “H” level signal to the gate electrode of the N-type transistor TN1. By this output signal, the N-type transistor TN1 is turned on to discharge the global bit line RGBIT. As described above, data “0” is read from the semiconductor memory device 20.

また、メモリセル100が記憶しているデータが“1”の場合には、N型トランジスタTN5がオン状態になり、ビット線BIT0のディスチャージが読み出し補助回路203によって開始される。   When the data stored in the memory cell 100 is “1”, the N-type transistor TN5 is turned on, and the discharge of the bit line BIT0 is started by the read auxiliary circuit 203.

一方、選択されたメモリセル100にビット線NBIT0から電流が流れ、ビット線NBIT0のディスチャージが開始される。このディスチャージにより、ビット線NBIT0の電位が“L”レベルになると、N型トランジスタTN4がオフ状態になり、読み出し補助回路203によるビット線BIT0のディスチャージが停止する。これと同時に、P型トランジスタTP1がオン状態になり、電源電圧VDDが印加されている電源端子からビット線BIT0に、P型トランジスタTP1およびN型トランジスタTN5を介して、電流が流れ始める。   On the other hand, a current flows from the bit line NBIT0 to the selected memory cell 100, and discharging of the bit line NBIT0 is started. When the potential of the bit line NBIT0 becomes “L” level due to this discharge, the N-type transistor TN4 is turned off, and the discharge of the bit line BIT0 by the read assist circuit 203 is stopped. At the same time, the P-type transistor TP1 is turned on, and current starts to flow from the power supply terminal to which the power supply voltage VDD is applied to the bit line BIT0 via the P-type transistor TP1 and the N-type transistor TN5.

電源端子からビット線BIT0に電流が流れると、ビット線BIT0の電位は徐々に上昇し、電源電圧VDDからN型トランジスタTN5の閾値電圧Vthを引いた電位(VDD−Vth)にまで上昇する。ビット線BIT0の電位が、VDD−Vthになる理由は、N型トランジスタTN5のソース電極−ドレイン電極間で電圧降下が起こるからである。半導体記憶装置20は、電源電圧VDDを供給するP型トランジスタTP1を備えることにより、ノイズなどによってビット線BIT0の電位が“L”レベルにまで降下することを防止する。   When a current flows from the power supply terminal to the bit line BIT0, the potential of the bit line BIT0 gradually rises to a potential (VDD−Vth) obtained by subtracting the threshold voltage Vth of the N-type transistor TN5 from the power supply voltage VDD. The reason why the potential of the bit line BIT0 becomes VDD-Vth is that a voltage drop occurs between the source electrode and the drain electrode of the N-type transistor TN5. The semiconductor memory device 20 includes the P-type transistor TP1 that supplies the power supply voltage VDD, thereby preventing the potential of the bit line BIT0 from dropping to “L” level due to noise or the like.

ビット線BIT0の電位が“H”レベルであることから、NAND回路ND1は、N型トランジスタTN1のゲート電極に“L”レベルの信号を出力し続ける。この出力信号により、N型トランジスタTN1はオフ状態に維持され、グローバルビット線RGBITの電位は“H”レベルに維持される。以上により、半導体記憶装置20から“1”のデータが読み出される。   Since the potential of the bit line BIT0 is at “H” level, the NAND circuit ND1 continues to output an “L” level signal to the gate electrode of the N-type transistor TN1. By this output signal, the N-type transistor TN1 is maintained in the off state, and the potential of the global bit line RGBIT is maintained at the “H” level. As described above, data “1” is read from the semiconductor memory device 20.

図5は、半導体記憶装置20において、ワード線WLおよび補助回路活性化信号線ENが活性状態になった場合におけるビット線BIT0の電位の変化を示す図である。曲線C0およびC1は、それぞれ、メモリセルに記憶されたデータが“0”である場合、および、“1”である場合のビット線BIT0の電位を示す。   FIG. 5 is a diagram showing changes in the potential of the bit line BIT0 in the semiconductor memory device 20 when the word line WL and the auxiliary circuit activation signal line EN are activated. Curves C0 and C1 indicate the potential of the bit line BIT0 when the data stored in the memory cell is “0” and “1”, respectively.

曲線C1に表されるように、メモリセル100から“1”のデータを読み出した場合、ビット線BIT0の電位は、一旦初期状態における電位から降下し、ある時点から上昇し始め、最終的にVDD−Vthの電位まで上昇する。これは、N型トランジスタTN4がオン状態の間、読み出し補助回路203によってビット線BIT0がディスチャージされ、その後、ビット線BITのディスチャージが停止すると、P型トランジスタTP1がオン状態になり、電源端子からビット線BIT0に電流が流れるからである。   As shown by the curve C1, when data “1” is read from the memory cell 100, the potential of the bit line BIT0 once falls from the potential in the initial state, starts to rise from a certain point, and finally reaches the VDD It rises to a potential of −Vth. This is because the bit line BIT0 is discharged by the read assist circuit 203 while the N-type transistor TN4 is in the ON state, and then the P-type transistor TP1 is turned ON when the discharge of the bit line BIT is stopped. This is because a current flows through the line BIT0.

以上のように、本実施形態に係る半導体記憶装置は、メモリセルから“0”のデータを読み出す場合、メモリセルと読み出し補助回路とによってビット線のディスチャージを行う。これにより、ビット線が高速にディスチャージされることから、メモリセルからのデータの読み出しを高速化できる。また、本実施形態に係る半導体記憶装置は、電源電圧VDDを供給するP型トランジスタを読み出し補助回路に備えることにより、メモリセルから“1”のデータを読み出す場合に、ノイズなどによってビット線の電位が“L”レベルにまで降下することを防止する。これにより、ノイズなどによる半導体記憶装置の誤動作を防止することができる。   As described above, in the semiconductor memory device according to the present embodiment, when “0” data is read from the memory cell, the memory cell and the read auxiliary circuit discharge the bit line. As a result, the bit line is discharged at a high speed, so that the reading of data from the memory cell can be speeded up. In addition, the semiconductor memory device according to the present embodiment includes a P-type transistor that supplies the power supply voltage VDD in the read auxiliary circuit, so that when the data “1” is read from the memory cell, the potential of the bit line due to noise or the like. Is prevented from dropping to the “L” level. Thereby, malfunction of the semiconductor memory device due to noise or the like can be prevented.

(第3の実施形態)
図6は、本発明の第3の実施形態に係る半導体記憶装置の構成を示す図である。図6に示す半導体記憶装置30は、第1の実施形態に係る半導体記憶装置10に含まれる読み出し補助回路103を、読み出し補助回路303に置き換えたものである。本実施形態の構成要素のうち、第1の実施形態と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
(Third embodiment)
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a semiconductor memory device according to the third embodiment of the present invention. The semiconductor memory device 30 illustrated in FIG. 6 is obtained by replacing the read auxiliary circuit 103 included in the semiconductor memory device 10 according to the first embodiment with a read auxiliary circuit 303. Among the constituent elements of the present embodiment, the same constituent elements as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

読み出し補助回路303は、P型トランジスタTP2、並びに、N型トランジスタTN6およびTN7を備える。P型トランジスタTP2のソース電極は、電源電圧VDDが印加されている電源端子に接続される。P型トランジスタTP2のドレイン電極は、N型トランジスタTN6のドレイン電極に接続される。N型トランジスタTN6のソース電極は、N型トランジスタTN7のドレイン電極に接続される。N型トランジスタTN7のソース電極は、接地端子に接続される。P型トランジスタTP2およびN型トランジスタTN7のゲート電極は、いずれもビット線NBIT0に接続される。N型トランジスタTN6のゲート電極は、補助回路活性化信号線ENに接続される。   The read auxiliary circuit 303 includes a P-type transistor TP2 and N-type transistors TN6 and TN7. The source electrode of the P-type transistor TP2 is connected to the power supply terminal to which the power supply voltage VDD is applied. The drain electrode of the P-type transistor TP2 is connected to the drain electrode of the N-type transistor TN6. The source electrode of the N-type transistor TN6 is connected to the drain electrode of the N-type transistor TN7. The source electrode of the N-type transistor TN7 is connected to the ground terminal. The gate electrodes of the P-type transistor TP2 and the N-type transistor TN7 are both connected to the bit line NBIT0. The gate electrode of the N-type transistor TN6 is connected to the auxiliary circuit activation signal line EN.

図4に示す接続点Q2は、P型トランジスタTP2とN型トランジスタTN6とが接続される点である。ビット線BIT0は、この接続点Q2に接続される。   A connection point Q2 shown in FIG. 4 is a point where the P-type transistor TP2 and the N-type transistor TN6 are connected. Bit line BIT0 is connected to this connection point Q2.

次に、本実施形態に係る半導体記憶装置30の動作について説明する。まず、半導体記憶装置30の初期状態については、次の点を除き第1の実施形態に係る半導体記憶装置10と同様である。すなわち、半導体記憶装置30では、N型トランジスタTN3の代わりにN型トランジスタTN7が、初期状態においてオン状態である。また、P型トランジスタTP2は、初期状態においてオフ状態である。   Next, the operation of the semiconductor memory device 30 according to this embodiment will be described. First, the initial state of the semiconductor memory device 30 is the same as that of the semiconductor memory device 10 according to the first embodiment except for the following points. That is, in the semiconductor memory device 30, the N-type transistor TN7 is in an on state in the initial state instead of the N-type transistor TN3. The P-type transistor TP2 is in an off state in the initial state.

次に、メモリセル100に接続されているワード線WLが活性状態となり、あるメモリセル100が選択される。また、メモリセル100が選択されたとほぼ同時に、補助回路活性化信号線ENが活性状態に制御される。ここでも、例として、ビット線BIT0およびNBIT0に接続されているメモリセル100が選択されたとする。   Next, the word line WL connected to the memory cell 100 is activated, and a certain memory cell 100 is selected. Further, almost simultaneously with the selection of the memory cell 100, the auxiliary circuit activation signal line EN is controlled to be activated. Also here, as an example, it is assumed that the memory cell 100 connected to the bit lines BIT0 and NBIT0 is selected.

メモリセル100が記憶しているデータが“0”の場合には、ビット線BIT0からメモリセル100に電流が流れ、ビット線BIT0のディスチャージが開始される。また、N型トランジスタTN6がオン状態になり、ビット線BIT0のディスチャージが読み出し補助回路303によって開始される。   When the data stored in the memory cell 100 is “0”, a current flows from the bit line BIT0 to the memory cell 100, and discharging of the bit line BIT0 is started. Further, the N-type transistor TN6 is turned on, and the discharge of the bit line BIT0 is started by the read auxiliary circuit 303.

第1の実施形態と同様に、半導体記憶装置30においてもビット線BIT0がメモリセル100および読み出し補助回路303によってディスチャージされることから、ビット線BIT0の電位は、高速に“H”レベルから“L”レベルに遷移する。   Similarly to the first embodiment, since the bit line BIT0 is discharged by the memory cell 100 and the read assist circuit 303 in the semiconductor memory device 30, the potential of the bit line BIT0 is changed from “H” level to “L” at high speed. “Transition to level.

ビット線BIT0の電位が“L”レベルに遷移すると、NAND回路ND1は、N型トランジスタTN1のゲート電極に“H”レベルの信号を出力する。この出力信号により、N型トランジスタTN1はオン状態になり、グローバルビット線RGBITをディスチャージする。以上により、半導体記憶装置30から“0”のデータが読み出される。   When the potential of the bit line BIT0 transits to the “L” level, the NAND circuit ND1 outputs an “H” level signal to the gate electrode of the N-type transistor TN1. By this output signal, the N-type transistor TN1 is turned on to discharge the global bit line RGBIT. As described above, data “0” is read from the semiconductor memory device 30.

また、メモリセル100が記憶しているデータが“1”の場合には、N型トランジスタTN6がオン状態になり、ビット線BIT0のディスチャージが読み出し補助回路303によって開始される。   When the data stored in the memory cell 100 is “1”, the N-type transistor TN6 is turned on, and the discharge of the bit line BIT0 is started by the read auxiliary circuit 303.

一方、選択されたメモリセル100にビット線NBIT0から電流が流れ、ビット線NBIT0のディスチャージが開始される。このディスチャージにより、ビット線NBIT0の電位が“L”レベルになると、N型トランジスタTN7がオフ状態になり、読み出し補助回路303によるビット線BIT0のディスチャージが停止する。これと同時に、P型トランジスタTP2がオン状態になり、電源電圧VDDが印加されている電源端子からビット線BIT0に、P型トランジスタTP2を介して電流が流れ始める。電源端子からビット線BIT0に電流が流れると、ビット線BIT0の電位は徐々に上昇し、電源電圧VDDまで上昇する。   On the other hand, a current flows from the bit line NBIT0 to the selected memory cell 100, and discharging of the bit line NBIT0 is started. When the potential of the bit line NBIT0 becomes “L” level due to this discharge, the N-type transistor TN7 is turned off, and the discharge of the bit line BIT0 by the read assist circuit 303 is stopped. At the same time, the P-type transistor TP2 is turned on, and current starts to flow from the power supply terminal to which the power supply voltage VDD is applied to the bit line BIT0 via the P-type transistor TP2. When a current flows from the power supply terminal to the bit line BIT0, the potential of the bit line BIT0 gradually rises to the power supply voltage VDD.

ビット線BIT0の電位が“H”レベルであることから、NAND回路ND1は、N型トランジスタTN1のゲート電極に“L”レベルの信号を出力し続ける。この出力信号により、N型トランジスタTN1はオフ状態に維持され、グローバルビット線RGBITの電位は“H”レベルに維持される。以上により、半導体記憶装置30から“1”のデータが読み出される。   Since the potential of the bit line BIT0 is at “H” level, the NAND circuit ND1 continues to output an “L” level signal to the gate electrode of the N-type transistor TN1. By this output signal, the N-type transistor TN1 is maintained in the off state, and the potential of the global bit line RGBIT is maintained at the “H” level. As described above, data “1” is read from the semiconductor memory device 30.

図7は、半導体記憶装置30において、ワード線WLおよび補助回路活性化信号線ENが活性状態になった場合におけるビット線BIT0の電位の変化を示す図である。曲線D0およびD1は、それぞれ、メモリセルに記憶されたデータが“0”である場合、および、“1”である場合のビット線BIT0の電位を示す。   FIG. 7 shows changes in the potential of bit line BIT0 when word line WL and auxiliary circuit activation signal line EN are activated in semiconductor memory device 30. In FIG. Curves D0 and D1 indicate the potential of the bit line BIT0 when the data stored in the memory cell is “0” and “1”, respectively.

曲線D1に表されるように、メモリセル100から“1”のデータを読み出した場合、ビット線BIT0の電位は、一旦初期状態における電位から降下し、ある時点から上昇し始め、最終的に電源電圧VDDまで上昇する。これは、N型トランジスタTN7がオン状態の間、読み出し補助回路303によってビット線BIT0がディスチャージされ、その後、ビット線BITのディスチャージが停止すると、P型トランジスタTP2がオン状態になり、電源端子からビット線BIT0に電流が流れるからである。   As shown by the curve D1, when data “1” is read from the memory cell 100, the potential of the bit line BIT0 once drops from the potential in the initial state, starts to rise from a certain point in time, and finally the power supply Rise to voltage VDD. This is because the bit line BIT0 is discharged by the read assist circuit 303 while the N-type transistor TN7 is in the on state, and then the P-type transistor TP2 is turned on when the discharge of the bit line BIT is stopped. This is because a current flows through the line BIT0.

以上のように、本実施形態に係る半導体記憶装置は、メモリセルから“0”のデータを読み出す場合、メモリセルと読み出し補助回路とによってビット線のディスチャージを行う。これにより、ビット線が高速にディスチャージされることから、メモリセルからのデータの読み出しを高速化できる。また、本実施形態に係る半導体記憶装置は、読み出し補助回路に電源電圧VDDを供給するP型トランジスタを備えることにより、メモリセルから“1”のデータを読み出す場合に、ノイズなどによってビット線の電位が“L”レベルにまで降下することを防止する。これにより、ノイズなどによる半導体記憶装置の誤動作を防止することができる。   As described above, in the semiconductor memory device according to the present embodiment, when “0” data is read from the memory cell, the memory cell and the read auxiliary circuit discharge the bit line. As a result, the bit line is discharged at a high speed, so that the reading of data from the memory cell can be speeded up. In addition, the semiconductor memory device according to the present embodiment includes a P-type transistor that supplies the power supply voltage VDD to the read assist circuit, so that when the data “1” is read from the memory cell, the potential of the bit line due to noise or the like. Is prevented from dropping to the “L” level. Thereby, malfunction of the semiconductor memory device due to noise or the like can be prevented.

なお、本実施形態に係る半導体記憶装置では、補助回路活性化信号線ENは、N型トランジスタTN6のゲート電極に接続されるとしたが、N型トランジスタTN7のゲート電極に接続されてもかまわない。この場合、ビット線NBIT0は、N型トランジスタTN2のゲート電極に接続される。このように構成された半導体記憶装置もまた、本実施形態に係る半導体記憶装置と同様の効果を奏することができる。   In the semiconductor memory device according to the present embodiment, the auxiliary circuit activation signal line EN is connected to the gate electrode of the N-type transistor TN6. However, the auxiliary circuit activation signal line EN may be connected to the gate electrode of the N-type transistor TN7. . In this case, the bit line NBIT0 is connected to the gate electrode of the N-type transistor TN2. The semiconductor memory device configured as described above can also achieve the same effects as the semiconductor memory device according to the present embodiment.

(第4の実施形態)
図8は、本発明の第4の実施形態に係る半導体記憶装置の構成を示す図である。図8に示す半導体記憶装置40は、第1の実施形態に係る半導体記憶装置10に含まれる読み出し補助回路103を、読み出し補助回路403に置き換えたものである。本実施形態の構成要素のうち、第1の実施形態と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
(Fourth embodiment)
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a semiconductor memory device according to the fourth embodiment of the present invention. A semiconductor memory device 40 shown in FIG. 8 is obtained by replacing the read auxiliary circuit 103 included in the semiconductor memory device 10 according to the first embodiment with a read auxiliary circuit 403. Among the constituent elements of the present embodiment, the same constituent elements as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

読み出し補助回路403は、N型トランジスタTN8〜TN11を備える。N型トランジスタTN8のドレイン電極は、ビット線BIT0に接続される。N型トランジスタTN8のソース電極は、N型トランジスタTN9のドレイン電極に接続される。N型トランジスタTN8のゲート電極は、補助回路活性化信号線ENに接続される。N型トランジスタTN9のソース電極は接地端子に接続される。N型トランジスタTN9のゲート電極は、ビット線NBIT0に接続される。   The read auxiliary circuit 403 includes N-type transistors TN8 to TN11. The drain electrode of the N-type transistor TN8 is connected to the bit line BIT0. The source electrode of the N-type transistor TN8 is connected to the drain electrode of the N-type transistor TN9. The gate electrode of the N-type transistor TN8 is connected to the auxiliary circuit activation signal line EN. The source electrode of the N-type transistor TN9 is connected to the ground terminal. The gate electrode of the N-type transistor TN9 is connected to the bit line NBIT0.

また、N型トランジスタTN10のドレイン電極は、ビット線NBIT0に接続される。N型トランジスタTN10のソース電極は、N型トランジスタTN11のドレイン電極に接続される。N型トランジスタTN10のゲート電極は、補助回路活性化信号線ENに接続される。N型トランジスタTN11のソース電極は接地端子に接続される。N型トランジスタTN11のゲート電極は、ビット線BIT0に接続される。   The drain electrode of the N-type transistor TN10 is connected to the bit line NBIT0. The source electrode of the N-type transistor TN10 is connected to the drain electrode of the N-type transistor TN11. The gate electrode of the N-type transistor TN10 is connected to the auxiliary circuit activation signal line EN. The source electrode of the N-type transistor TN11 is connected to the ground terminal. The gate electrode of the N-type transistor TN11 is connected to the bit line BIT0.

次に、本実施形態に係る半導体記憶装置40の動作について説明する。まず、半導体記憶装置20の初期状態については、次の点を除き第1の実施形態に係る半導体記憶装置10と同様である。すなわち、半導体記憶装置40では、N型トランジスタTN3の代わりにN型トランジスタTN9およびTN11が、初期状態においてオン状態である。   Next, the operation of the semiconductor memory device 40 according to this embodiment will be described. First, the initial state of the semiconductor memory device 20 is the same as that of the semiconductor memory device 10 according to the first embodiment except for the following points. That is, in the semiconductor memory device 40, the N-type transistors TN9 and TN11 are on in the initial state instead of the N-type transistor TN3.

次に、メモリセル100に接続されているワード線WLが活性状態となり、あるメモリセル100が選択される。また、メモリセル100が選択されたとほぼ同時に、補助回路活性化信号線ENが活性状態に制御される。ここでも、例として、ビット線BIT0およびNBIT0に接続されているメモリセル100が選択されたとする。   Next, the word line WL connected to the memory cell 100 is activated, and a certain memory cell 100 is selected. Further, almost simultaneously with the selection of the memory cell 100, the auxiliary circuit activation signal line EN is controlled to be activated. Also here, as an example, it is assumed that the memory cell 100 connected to the bit lines BIT0 and NBIT0 is selected.

メモリセル100が記憶しているデータが“0”の場合には、ビット線BIT0からメモリセル100に電流が流れ、ビット線BIT0のディスチャージが開始される。また、N型トランジスタTN8およびTN10がオン状態になり、ビット線BIT0およびNBIT0のディスチャージが読み出し補助回路403によって開始される。   When the data stored in the memory cell 100 is “0”, a current flows from the bit line BIT0 to the memory cell 100, and discharging of the bit line BIT0 is started. Further, the N-type transistors TN8 and TN10 are turned on, and the discharge of the bit lines BIT0 and NBIT0 is started by the read auxiliary circuit 403.

第1の実施形態と同様に、半導体記憶装置40においてもビット線BIT0がメモリセル100および読み出し補助回路403によってディスチャージされることから、ビット線BIT0の電位は、高速に“H”レベルから“L”レベルに遷移する。   Similarly to the first embodiment, since the bit line BIT0 is discharged by the memory cell 100 and the read assist circuit 403 in the semiconductor memory device 40, the potential of the bit line BIT0 is changed from “H” level to “L” at high speed. “Transition to level.

ビット線BIT0の電位が“L”レベルに遷移すると、NAND回路ND1は、N型トランジスタTN1のゲート電極に“H”レベルの信号を出力する。この出力信号により、N型トランジスタTN1はオン状態になり、グローバルビット線RGBITをディスチャージする。以上により、半導体記憶装置40から“0”のデータが読み出される。   When the potential of the bit line BIT0 transits to the “L” level, the NAND circuit ND1 outputs an “H” level signal to the gate electrode of the N-type transistor TN1. By this output signal, the N-type transistor TN1 is turned on to discharge the global bit line RGBIT. As described above, data “0” is read from the semiconductor memory device 40.

また、メモリセル100が記憶しているデータが“1”の場合には、N型トランジスタTN8がオン状態になり、ビット線BIT0のディスチャージが読み出し補助回路403によって開始される。   When the data stored in the memory cell 100 is “1”, the N-type transistor TN8 is turned on, and the discharge of the bit line BIT0 is started by the read auxiliary circuit 403.

また、選択されたメモリセル100にビット線NBIT0から電流が流れることによりビット線NBIT0のディスチャージが開始される。さらに、N型トランジスタTN10がオン状態になることにより、ビット線NBIT0のディスチャージが読み出し補助回路403より開始される。これらのディスチャージにより、ビット線NBIT0の電位が“L”レベルになると、N型トランジスタTN9がオフ状態になり、読み出し補助回路403によるビット線BIT0のディスチャージが停止する。   Further, when a current flows from the bit line NBIT0 to the selected memory cell 100, the discharge of the bit line NBIT0 is started. Further, the discharge of the bit line NBIT0 is started by the read auxiliary circuit 403 when the N-type transistor TN10 is turned on. When the potential of the bit line NBIT0 becomes “L” level due to these discharges, the N-type transistor TN9 is turned off, and the discharge of the bit line BIT0 by the read assist circuit 403 is stopped.

半導体記憶装置40では、ビット線NBIT0のディスチャージが選択されたメモリセル100に加えて読み出し補助回路403によっても行われるため、第1の実施形態に係る半導体記憶装置10と比較して、ビット線NBIT0がより速く“L”レベルに遷移する。したがって、N型トランジスタTN9がより速くオフ状態になることから、ビット線BIT0がディスチャージされる期間が短くなり、ビット線BIT0の電位降下を小さくすることができる。これにより、ノイズなどによってビット線の電位が“L”レベルにまで降下することを防止することができ、半導体記憶装置の誤動作を防止することができる。   In the semiconductor memory device 40, since the discharge of the bit line NBIT0 is performed by the read auxiliary circuit 403 in addition to the selected memory cell 100, the bit line NBIT0 is compared with the semiconductor memory device 10 according to the first embodiment. Transitions to the “L” level more quickly. Therefore, since the N-type transistor TN9 is turned off more quickly, the period during which the bit line BIT0 is discharged is shortened, and the potential drop of the bit line BIT0 can be reduced. Thus, the potential of the bit line can be prevented from dropping to “L” level due to noise or the like, and malfunction of the semiconductor memory device can be prevented.

ビット線BIT0の電位が“H”レベルであることから、NAND回路ND1は、N型トランジスタTN1のゲート電極に“L”レベルの信号を出力し続ける。この出力信号により、N型トランジスタTN1はオフ状態に維持され、グローバルビット線RGBITの電位は“H”レベルに維持される。以上により、半導体記憶装置40から“1”のデータが読み出される。   Since the potential of the bit line BIT0 is at “H” level, the NAND circuit ND1 continues to output an “L” level signal to the gate electrode of the N-type transistor TN1. By this output signal, the N-type transistor TN1 is maintained in the off state, and the potential of the global bit line RGBIT is maintained at the “H” level. As described above, data “1” is read from the semiconductor memory device 40.

以上のように、本実施形態に係る半導体記憶装置は、メモリセルから“0”のデータを読み出す場合、メモリセルと読み出し補助回路とによってビット線のディスチャージを行う。これにより、ビット線が高速にディスチャージされることから、メモリセルからのデータの読み出しを高速化できる。加えて、本実施形態に係る半導体記憶装置は、読み出し補助回路に、ビット線と接地端子との間に直列に接続された2つのN型トランジスタを、ビット線BITおよびNBITそれぞれについて備えることにより、メモリセルから“1”のデータを読み出す場合におけるビット線BITの電位降下を低減する。これにより、ノイズなどによってビット線BITの電位が“L”レベルにまで降下することを防止することができ、半導体記憶装置の誤動作を防止することができる。   As described above, in the semiconductor memory device according to the present embodiment, when “0” data is read from the memory cell, the memory cell and the read auxiliary circuit discharge the bit line. As a result, the bit line is discharged at a high speed, so that the reading of data from the memory cell can be speeded up. In addition, the semiconductor memory device according to this embodiment includes two N-type transistors connected in series between the bit line and the ground terminal in the read auxiliary circuit for each of the bit lines BIT and NBIT. The potential drop of the bit line BIT when data “1” is read from the memory cell is reduced. As a result, the potential of the bit line BIT can be prevented from dropping to the “L” level due to noise or the like, and malfunction of the semiconductor memory device can be prevented.

なお、本実施形態に係る半導体記憶装置では、補助回路活性化信号線ENは、N型トランジスタTN8およびTN10のゲート電極に接続されるとしたが、N型トランジスタTN9および/またはTN11のゲート電極に接続されてもかまわない。補助回路活性化信号線ENがN型トランジスタTN9に接続される場合には、ビット線NBIT0は、N型トランジスタTN8に接続される。また、補助回路活性化信号線ENがN型トランジスタTN11に接続される場合には、ビット線BIT0は、N型トランジスタTN10に接続される。   In the semiconductor memory device according to the present embodiment, the auxiliary circuit activation signal line EN is connected to the gate electrodes of the N-type transistors TN8 and TN10. However, the auxiliary circuit activation signal line EN is connected to the gate electrodes of the N-type transistors TN9 and / or TN11. It does not matter if it is connected. When the auxiliary circuit activation signal line EN is connected to the N-type transistor TN9, the bit line NBIT0 is connected to the N-type transistor TN8. When the auxiliary circuit activation signal line EN is connected to the N-type transistor TN11, the bit line BIT0 is connected to the N-type transistor TN10.

(第5の実施形態)
図9は、本発明の第5の実施形態に係る半導体記憶装置の構成を示す図である。図9に示す半導体記憶装置50は、第1の実施形態に係る半導体記憶装置10に含まれる読み出し補助回路103を、読み出し補助回路503に置き換えたものである。本実施形態の構成要素のうち、第1の実施形態と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
(Fifth embodiment)
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a semiconductor memory device according to the fifth embodiment of the present invention. A semiconductor memory device 50 shown in FIG. 9 is obtained by replacing the read auxiliary circuit 103 included in the semiconductor memory device 10 according to the first embodiment with a read auxiliary circuit 503. Among the constituent elements of the present embodiment, the same constituent elements as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

読み出し補助回路503は、P型トランジスタTP3およびTP4、並びに、N型トランジスタTN12〜TN15を備える。P型トランジスタTP3のソース電極は、電源電圧VDDが印加されている電源端子に接続される。P型トランジスタTP3のドレイン電極は、N型トランジスタTN12のドレイン電極に接続される。N型トランジスタTN12のソース電極は接地端子に接続される。P型トランジスタTP3およびN型トランジスタTN12のゲート電極は、いずれもビット線NBIT0に接続される。   The read assist circuit 503 includes P-type transistors TP3 and TP4 and N-type transistors TN12 to TN15. The source electrode of the P-type transistor TP3 is connected to the power supply terminal to which the power supply voltage VDD is applied. The drain electrode of the P-type transistor TP3 is connected to the drain electrode of the N-type transistor TN12. The source electrode of the N-type transistor TN12 is connected to the ground terminal. The gate electrodes of the P-type transistor TP3 and the N-type transistor TN12 are both connected to the bit line NBIT0.

図9に示す接続点Q3は、P型トランジスタTP3とN型トランジスタTN12とが接続される点である。N型トランジスタTN13のソース電極は、この接続点Q3に接続される。N型トランジスタTN13のドレイン電極は、ビット線BIT0に接続される。N型トランジスタTN13のゲート電極は、補助回路活性化信号線ENに接続される。   A connection point Q3 shown in FIG. 9 is a point where the P-type transistor TP3 and the N-type transistor TN12 are connected. The source electrode of the N-type transistor TN13 is connected to this connection point Q3. The drain electrode of the N-type transistor TN13 is connected to the bit line BIT0. The gate electrode of the N-type transistor TN13 is connected to the auxiliary circuit activation signal line EN.

また、P型トランジスタTP4のソース電極は、電源電圧VDDが印加されている電源端子に接続される。P型トランジスタTP4のドレイン電極は、N型トランジスタTN14のドレイン電極に接続される。N型トランジスタTN14のソース電極は接地端子に接続される。P型トランジスタTP4およびN型トランジスタTN14のゲート電極は、いずれもビット線BIT0に接続される。   The source electrode of the P-type transistor TP4 is connected to the power supply terminal to which the power supply voltage VDD is applied. The drain electrode of the P-type transistor TP4 is connected to the drain electrode of the N-type transistor TN14. The source electrode of the N-type transistor TN14 is connected to the ground terminal. The gate electrodes of the P-type transistor TP4 and the N-type transistor TN14 are both connected to the bit line BIT0.

図9に示す接続点Q4は、P型トランジスタTP4とN型トランジスタTN14とが接続される点である。N型トランジスタTN14のソース電極は、この接続点Q4に接続される。N型トランジスタTN15のドレイン電極は、ビット線NBIT0に接続される。N型トランジスタTN15のゲート電極は、補助回路活性化信号線ENに接続される。   A connection point Q4 shown in FIG. 9 is a point where the P-type transistor TP4 and the N-type transistor TN14 are connected. The source electrode of the N-type transistor TN14 is connected to this connection point Q4. The drain electrode of the N-type transistor TN15 is connected to the bit line NBIT0. The gate electrode of the N-type transistor TN15 is connected to the auxiliary circuit activation signal line EN.

次に、本実施形態に係る半導体記憶装置50の動作について説明する。まず、半導体記憶装置50の初期状態については、次の点を除き第1の実施形態に係る半導体記憶装置10と同様である。すなわち、半導体記憶装置50では、N型トランジスタTN3の代わりにN型トランジスタTN12およびTN14が、初期状態においてオン状態である。また、P型トランジスタTP3およびTP4は、初期状態においてオフ状態である。   Next, the operation of the semiconductor memory device 50 according to this embodiment will be described. First, the initial state of the semiconductor memory device 50 is the same as that of the semiconductor memory device 10 according to the first embodiment except for the following points. That is, in the semiconductor memory device 50, the N-type transistors TN12 and TN14 are on in the initial state instead of the N-type transistor TN3. The P-type transistors TP3 and TP4 are off in the initial state.

次に、メモリセル100に接続されているワード線WLが活性状態となり、あるメモリセル100が選択される。また、メモリセル100が選択されたとほぼ同時に、補助回路活性化信号線ENが活性状態に制御される。ここでも、例として、ビット線BIT0およびNBIT0に接続されているメモリセル100が選択されたとする。   Next, the word line WL connected to the memory cell 100 is activated, and a certain memory cell 100 is selected. Further, almost simultaneously with the selection of the memory cell 100, the auxiliary circuit activation signal line EN is controlled to be activated. Also here, as an example, it is assumed that the memory cell 100 connected to the bit lines BIT0 and NBIT0 is selected.

メモリセル100が記憶しているデータが“0”の場合には、ビット線BIT0からメモリセル100に電流が流れ、ビット線BIT0のディスチャージが開始される。また、N型トランジスタTN13およびTN15がオン状態になり、ビット線BIT0およびNBIT0のディスチャージが読み出し補助回路503によって開始される。   When the data stored in the memory cell 100 is “0”, a current flows from the bit line BIT0 to the memory cell 100, and discharging of the bit line BIT0 is started. Further, the N-type transistors TN13 and TN15 are turned on, and the discharge of the bit lines BIT0 and NBIT0 is started by the read auxiliary circuit 503.

第1の実施形態と同様に、半導体記憶装置50においてもビット線BIT0がメモリセル100および読み出し補助回路503によってディスチャージされることから、ビット線BIT0の電位は、高速に“H”レベルから“L”レベルに遷移する。   Similarly to the first embodiment, in the semiconductor memory device 50, the bit line BIT0 is discharged by the memory cell 100 and the read assist circuit 503, so that the potential of the bit line BIT0 is changed from “H” level to “L” at high speed. “Transition to level.

ビット線BIT0の電位が“L”レベルに遷移すると、NAND回路ND1は、N型トランジスタTN1のゲート電極に“H”レベルの信号を出力する。この出力信号により、N型トランジスタTN1はオン状態になり、グローバルビット線RGBITをディスチャージする。以上により、半導体記憶装置50から“0”のデータが読み出される。   When the potential of the bit line BIT0 transits to the “L” level, the NAND circuit ND1 outputs an “H” level signal to the gate electrode of the N-type transistor TN1. By this output signal, the N-type transistor TN1 is turned on to discharge the global bit line RGBIT. As described above, data “0” is read from the semiconductor memory device 50.

また、メモリセル100が記憶しているデータが“1”の場合には、N型トランジスタTN13がオン状態になり、ビット線BIT0のディスチャージが読み出し補助回路503によって開始される。   When the data stored in the memory cell 100 is “1”, the N-type transistor TN13 is turned on, and the discharge of the bit line BIT0 is started by the read auxiliary circuit 503.

また、選択されたメモリセル100にビット線NBIT0から電流が流れることによりビット線NBIT0のディスチャージが開始される。さらに、N型トランジスタTN15がオン状態になることにより、ビット線NBIT0のディスチャージが読み出し補助回路503より開始される。これらのディスチャージにより、ビット線NBIT0の電位が“L”レベルになると、N型トランジスタTN12がオフ状態になり、読み出し補助回路503によるビット線BIT0のディスチャージが停止する。これと同時に、P型トランジスタTP3がオン状態になり、電源電圧VDDが印加されている電源端子からビット線BIT0に、P型トランジスタTP3およびN型トランジスタTN13を介して、電流が流れ始める。   Further, when a current flows from the bit line NBIT0 to the selected memory cell 100, the discharge of the bit line NBIT0 is started. Further, the discharge of the bit line NBIT0 is started by the read auxiliary circuit 503 by turning on the N-type transistor TN15. When the potential of the bit line NBIT0 becomes “L” level due to these discharges, the N-type transistor TN12 is turned off, and the discharge of the bit line BIT0 by the read assist circuit 503 is stopped. At the same time, the P-type transistor TP3 is turned on, and current starts to flow from the power supply terminal to which the power supply voltage VDD is applied to the bit line BIT0 via the P-type transistor TP3 and the N-type transistor TN13.

電源端子からビット線BIT0に電流が流れると、ビット線BIT0の電位は徐々に上昇し、電源電圧VDDからN型トランジスタTN13の閾値電圧Vthを引いた電位(VDD−Vth)まで上昇する。ビット線BIT0の電位が、電源電圧VDDから閾値電圧Vthを引いた値になる理由は、第2の実施形態において説明したので、ここでは省略する。   When a current flows from the power supply terminal to the bit line BIT0, the potential of the bit line BIT0 gradually rises to a potential (VDD−Vth) obtained by subtracting the threshold voltage Vth of the N-type transistor TN13 from the power supply voltage VDD. The reason why the potential of the bit line BIT0 becomes a value obtained by subtracting the threshold voltage Vth from the power supply voltage VDD has been described in the second embodiment, and is omitted here.

本実施形態に係る半導体記憶装置50でも、第4の実施形態に係る半導体記憶装置40と同様に、ビット線NBIT0のディスチャージが選択されたメモリセル100に加えて読み出し補助回路503によっても行われるため、第2の実施形態に係る半導体記憶装置20と比較して、ビット線NBIT0がより速く“L”レベルに遷移する。したがって、N型トランジスタTN12がより速くオフ状態になることから、ビット線BIT0がディスチャージされる期間が短くなり、ビット線BIT0の電位降下を小さくすることができる。   In the semiconductor memory device 50 according to the present embodiment as well, similarly to the semiconductor memory device 40 according to the fourth embodiment, the discharge of the bit line NBIT0 is performed by the read auxiliary circuit 503 in addition to the selected memory cell 100. Compared with the semiconductor memory device 20 according to the second embodiment, the bit line NBIT0 changes to the “L” level more quickly. Therefore, since the N-type transistor TN12 is turned off more quickly, the period during which the bit line BIT0 is discharged is shortened, and the potential drop of the bit line BIT0 can be reduced.

ビット線BIT0の電位が“H”レベルであることから、NAND回路ND1は、N型トランジスタTN1のゲート電極に“L”レベルの信号を出力し続ける。この出力信号により、N型トランジスタTN1はオフ状態に維持され、グローバルビット線RGBITの電位は“H”レベルに維持される。以上により、半導体記憶装置50から“1”のデータが読み出される。   Since the potential of the bit line BIT0 is at “H” level, the NAND circuit ND1 continues to output an “L” level signal to the gate electrode of the N-type transistor TN1. By this output signal, the N-type transistor TN1 is maintained in the off state, and the potential of the global bit line RGBIT is maintained at the “H” level. As described above, data “1” is read from the semiconductor memory device 50.

以上のように、本実施形態に係る半導体記憶装置は、メモリセルから“0”のデータを読み出す場合、メモリセルと読み出し補助回路とによってビット線のディスチャージを行う。これにより、ビット線が高速にディスチャージされることから、メモリセルからのデータの読み出しを高速化できる。加えて、本実施形態に係る半導体記憶装置は、読み出し補助回路に、ビット線と接地端子との間に直列に接続された2つのN型トランジスタを、ビット線BITおよびNBITそれぞれについて備えることにより、メモリセルから“1”のデータを読み出す場合におけるビット線BITの電位降下を低減する。さらに、本実施形態に係る半導体記憶装置は、電源電圧VDDを供給するP型トランジスタを、読み出し補助回路に備えることにより、ノイズなどによってビット線BITの電位が“L”レベルにまで降下することを防止する。これにより、半導体記憶装置の誤動作を防止することができる。   As described above, in the semiconductor memory device according to the present embodiment, when “0” data is read from the memory cell, the memory cell and the read auxiliary circuit discharge the bit line. As a result, the bit line is discharged at a high speed, so that the reading of data from the memory cell can be speeded up. In addition, the semiconductor memory device according to this embodiment includes two N-type transistors connected in series between the bit line and the ground terminal in the read auxiliary circuit for each of the bit lines BIT and NBIT. The potential drop of the bit line BIT when data “1” is read from the memory cell is reduced. Furthermore, the semiconductor memory device according to the present embodiment includes a P-type transistor that supplies the power supply voltage VDD in the read assist circuit, so that the potential of the bit line BIT drops to “L” level due to noise or the like. To prevent. Thereby, malfunction of the semiconductor memory device can be prevented.

(第6の実施形態)
図10は、本発明の第6の実施形態に係る半導体記憶装置の構成を示す図である。図10に示す半導体記憶装置60は、第1の実施形態に係る半導体記憶装置10に含まれる読み出し補助回路103を、読み出し補助回路603に置き換えたものである。本実施形態の構成要素のうち、第1の実施形態と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
(Sixth embodiment)
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a semiconductor memory device according to the sixth embodiment of the present invention. A semiconductor memory device 60 shown in FIG. 10 is obtained by replacing the read auxiliary circuit 103 included in the semiconductor memory device 10 according to the first embodiment with a read auxiliary circuit 603. Among the constituent elements of the present embodiment, the same constituent elements as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

読み出し補助回路603は、P型トランジスタTP5およびTP6、並びに、N型トランジスタTN16〜TN19を備える。P型トランジスタTP5のソース電極は、電源電圧VDDが印加されている電源端子に接続される。P型トランジスタTP5のドレイン電極は、N型トランジスタTN16のドレイン電極に接続される。N型トランジスタTN16のソース電極は、N型トランジスタTN17のドレイン電極に接続される。N型トランジスタTN17のソース電極は、接地端子に接続される。P型トランジスタTP5およびN型トランジスタTN17のゲート電極は、いずれもビット線NBIT0に接続される。N型トランジスタTN16のゲート電極は、補助回路活性化信号線ENに接続される。   The read auxiliary circuit 603 includes P-type transistors TP5 and TP6, and N-type transistors TN16 to TN19. The source electrode of the P-type transistor TP5 is connected to the power supply terminal to which the power supply voltage VDD is applied. The drain electrode of the P-type transistor TP5 is connected to the drain electrode of the N-type transistor TN16. The source electrode of the N-type transistor TN16 is connected to the drain electrode of the N-type transistor TN17. The source electrode of the N-type transistor TN17 is connected to the ground terminal. The gate electrodes of the P-type transistor TP5 and the N-type transistor TN17 are both connected to the bit line NBIT0. The gate electrode of the N-type transistor TN16 is connected to the auxiliary circuit activation signal line EN.

図10に示す接続点Q5は、P型トランジスタTP5とN型トランジスタTN16とが接続される点である。ビット線BIT0は、この接続点Q5に接続される。   A connection point Q5 shown in FIG. 10 is a point at which the P-type transistor TP5 and the N-type transistor TN16 are connected. Bit line BIT0 is connected to this connection point Q5.

また、P型トランジスタTP6のソース電極は、電源電圧VDDが印加されている電源端子に接続される。P型トランジスタTP6のドレイン電極は、N型トランジスタTN18のドレイン電極に接続される。N型トランジスタTN18のソース電極は、N型トランジスタTN19のドレイン電極に接続される。N型トランジスタTN19のソース電極は、接地端子に接続される。P型トランジスタTP6およびN型トランジスタTN19のゲート電極は、いずれもビット線BIT0に接続される。N型トランジスタTN18のゲート電極は、補助回路活性化信号線ENに接続される。   The source electrode of the P-type transistor TP6 is connected to the power supply terminal to which the power supply voltage VDD is applied. The drain electrode of the P-type transistor TP6 is connected to the drain electrode of the N-type transistor TN18. The source electrode of the N-type transistor TN18 is connected to the drain electrode of the N-type transistor TN19. The source electrode of the N-type transistor TN19 is connected to the ground terminal. The gate electrodes of the P-type transistor TP6 and the N-type transistor TN19 are both connected to the bit line BIT0. The gate electrode of the N-type transistor TN18 is connected to the auxiliary circuit activation signal line EN.

図10に示す接続点Q6は、P型トランジスタTP6とN型トランジスタTN18とが接続される点である。ビット線NBIT0は、この接続点Q6に接続される。   A connection point Q6 shown in FIG. 10 is a point at which the P-type transistor TP6 and the N-type transistor TN18 are connected. Bit line NBIT0 is connected to this connection point Q6.

次に、本実施形態に係る半導体記憶装置60の動作について説明する。まず、半導体記憶装置60の初期状態については、次の点を除き第1の実施形態に係る半導体記憶装置10と同様である。すなわち、半導体記憶装置60では、N型トランジスタTN3の代わりにN型トランジスタTN17およびTN19が、初期状態においてオン状態である。また、P型トランジスタTP5およびTP6は、初期状態においてオフ状態である。   Next, the operation of the semiconductor memory device 60 according to this embodiment will be described. First, the initial state of the semiconductor memory device 60 is the same as that of the semiconductor memory device 10 according to the first embodiment except for the following points. In other words, in semiconductor memory device 60, N-type transistors TN17 and TN19 are on in the initial state instead of N-type transistor TN3. P-type transistors TP5 and TP6 are off in the initial state.

次に、メモリセル100に接続されているワード線WLが活性状態となり、あるメモリセル100が選択される。また、メモリセル100が選択されたとほぼ同時に、補助回路活性化信号線ENが活性状態に制御される。ここでも、例として、ビット線BIT0およびNBIT0に接続されているメモリセル100が選択されたとする。   Next, the word line WL connected to the memory cell 100 is activated, and a certain memory cell 100 is selected. Further, almost simultaneously with the selection of the memory cell 100, the auxiliary circuit activation signal line EN is controlled to be activated. Also here, as an example, it is assumed that the memory cell 100 connected to the bit lines BIT0 and NBIT0 is selected.

メモリセル100が記憶しているデータが“0”の場合には、ビット線BIT0からメモリセル100に電流が流れ、ビット線BIT0のディスチャージが開始される。また、N型トランジスタTN116およびTN18がオン状態になり、ビット線BIT0およびNBIT0のディスチャージが読み出し補助回路603によって開始される。   When the data stored in the memory cell 100 is “0”, a current flows from the bit line BIT0 to the memory cell 100, and discharging of the bit line BIT0 is started. Also, the N-type transistors TN116 and TN18 are turned on, and the discharge of the bit lines BIT0 and NBIT0 is started by the read auxiliary circuit 603.

第1の実施形態と同様に、半導体記憶装置60においてもビット線BIT0がメモリセル100および読み出し補助回路603によってディスチャージされることから、ビット線BIT0の電位は、高速に“H”レベルから“L”レベルに遷移する。   Similarly to the first embodiment, since the bit line BIT0 is discharged by the memory cell 100 and the read assist circuit 603 in the semiconductor memory device 60, the potential of the bit line BIT0 is changed from “H” level to “L” at high speed. “Transition to level.

ビット線BIT0の電位が“L”レベルに遷移すると、NAND回路ND1は、N型トランジスタTN1のゲート電極に“H”レベルの信号を出力する。この出力信号により、N型トランジスタTN1はオン状態になり、グローバルビット線RGBITをディスチャージする。以上により、半導体記憶装置60から“0”のデータが読み出される。   When the potential of the bit line BIT0 transits to the “L” level, the NAND circuit ND1 outputs an “H” level signal to the gate electrode of the N-type transistor TN1. By this output signal, the N-type transistor TN1 is turned on to discharge the global bit line RGBIT. As described above, data “0” is read from the semiconductor memory device 60.

また、メモリセル100が記憶しているデータが“1”の場合には、N型トランジスタTN16がオン状態になり、ビット線BIT0のディスチャージが読み出し補助回路603によって開始される。   When the data stored in the memory cell 100 is “1”, the N-type transistor TN16 is turned on, and the discharge of the bit line BIT0 is started by the read auxiliary circuit 603.

また、選択されたメモリセル100にビット線NBIT0から電流が流れることによりビット線NBIT0のディスチャージが開始される。さらに、N型トランジスタTN18がオン状態になることにより、ビット線NBIT0のディスチャージが読み出し補助回路603より開始される。これらのディスチャージにより、ビット線NBIT0の電位が“L”レベルになると、N型トランジスタTN17がオフ状態になり、読み出し補助回路603によるビット線BIT0のディスチャージが停止する。これと同時に、P型トランジスタTP5がオン状態になり、電源電圧VDDが印加されている電源端子からビット線BIT0に、P型トランジスタTP5を介して電流が流れ始める。電源端子からビット線BIT0に電流が流れると、ビット線BIT0の電位は徐々に上昇し、電源電圧VDDまで上昇する。   Further, when a current flows from the bit line NBIT0 to the selected memory cell 100, the discharge of the bit line NBIT0 is started. Further, the N-type transistor TN18 is turned on, whereby the discharge of the bit line NBIT0 is started by the read auxiliary circuit 603. When the potential of the bit line NBIT0 becomes “L” level due to these discharges, the N-type transistor TN17 is turned off, and the discharge of the bit line BIT0 by the read assist circuit 603 is stopped. At the same time, the P-type transistor TP5 is turned on, and current starts to flow from the power supply terminal to which the power supply voltage VDD is applied to the bit line BIT0 via the P-type transistor TP5. When a current flows from the power supply terminal to the bit line BIT0, the potential of the bit line BIT0 gradually rises to the power supply voltage VDD.

本実施形態に係る半導体記憶装置60でも、第4の実施形態に係る半導体記憶装置40と同様に、ビット線NBIT0のディスチャージが選択されたメモリセル100に加えて読み出し補助回路603によっても行われるため、第3の実施形態に係る半導体記憶装置30と比較して、ビット線NBIT0がより速く“L”レベルに遷移する。したがって、N型トランジスタTN17がより速くオフ状態になることから、ビット線BIT0がディスチャージされる期間が短くなり、ビット線BIT0の電位降下を小さくすることができる。   In the semiconductor memory device 60 according to the present embodiment as well, similarly to the semiconductor memory device 40 according to the fourth embodiment, the discharge of the bit line NBIT0 is performed by the read auxiliary circuit 603 in addition to the selected memory cell 100. Compared with the semiconductor memory device 30 according to the third embodiment, the bit line NBIT0 changes to the “L” level more quickly. Therefore, since the N-type transistor TN17 is turned off more quickly, the period during which the bit line BIT0 is discharged is shortened, and the potential drop of the bit line BIT0 can be reduced.

ビット線BIT0の電位が“H”レベルであることから、NAND回路ND1は、N型トランジスタTN1のゲート電極に“L”レベルの信号を出力し続ける。この出力信号により、N型トランジスタTN1はオフ状態に維持され、グローバルビット線RGBITの電位は“H”レベルに維持される。以上により、半導体記憶装置60から“1”のデータが読み出される。   Since the potential of the bit line BIT0 is at “H” level, the NAND circuit ND1 continues to output an “L” level signal to the gate electrode of the N-type transistor TN1. By this output signal, the N-type transistor TN1 is maintained in the off state, and the potential of the global bit line RGBIT is maintained at the “H” level. As described above, data “1” is read from the semiconductor memory device 60.

以上のように、本実施形態に係る半導体記憶装置は、メモリセルから“0”のデータを読み出す場合には、ビット線のディスチャージをメモリセルと読み出し補助回路とによって行う。これにより、ビット線が高速にディスチャージされることから、メモリセルからのデータの読み出しを高速化できる。加えて、本実施形態に係る半導体記憶装置は、読み出し補助回路にビット線と接地端子との間に直列に接続された2つのN型トランジスタを、ビット線BITおよびNBITそれぞれについて備えることにより、メモリセルから“1”のデータを読み出す場合におけるビット線BITの電位降下を低減する。さらに、本実施形態に係る半導体記憶装置は、電源電圧VDDを供給するP型トランジスタを、読み出し補助回路に備えることにより、ノイズなどによってビット線BITの電位が“L”レベルにまで降下することを防止する。これにより、半導体記憶装置の誤動作を防止することができる。   As described above, in the semiconductor memory device according to this embodiment, when “0” data is read from the memory cell, the bit line is discharged by the memory cell and the read auxiliary circuit. As a result, the bit line is discharged at a high speed, so that the reading of data from the memory cell can be speeded up. In addition, the semiconductor memory device according to the present embodiment includes two N-type transistors connected in series between the bit line and the ground terminal in the read auxiliary circuit for each of the bit lines BIT and NBIT. The potential drop of the bit line BIT when data “1” is read from the cell is reduced. Furthermore, the semiconductor memory device according to the present embodiment includes a P-type transistor that supplies the power supply voltage VDD in the read assist circuit, so that the potential of the bit line BIT drops to “L” level due to noise or the like. To prevent. Thereby, malfunction of the semiconductor memory device can be prevented.

なお、本実施形態に係る半導体記憶装置では、補助回路活性化信号線ENは、N型トランジスタTN18のゲート電極に接続されるとしたが、N型トランジスタTN19のゲート電極に接続されてもかまわない。この場合、ビット線NBIT0は、N型トランジスタTN18のゲート電極に接続される。このように構成された半導体記憶装置もまた、本実施形態に係る半導体記憶装置と同様の効果を奏することができる。   In the semiconductor memory device according to the present embodiment, the auxiliary circuit activation signal line EN is connected to the gate electrode of the N-type transistor TN18. However, the auxiliary circuit activation signal line EN may be connected to the gate electrode of the N-type transistor TN19. . In this case, the bit line NBIT0 is connected to the gate electrode of the N-type transistor TN18. The semiconductor memory device configured as described above can also achieve the same effects as the semiconductor memory device according to the present embodiment.

図11は、本実施形態に係る半導体記憶装置60に含まれる読み出し補助回路603の構成図(図11(a))、および、そのレイアウト図(図11(b))である。図11(b)には、Nウェル基板1000、Pウェル基板1001、拡散層1002、ポリメタル1003、1層メタル1004、および、拡散層と1層メタルを接続するヴィアコンタクト1005が示されている。   FIG. 11 is a configuration diagram (FIG. 11A) and a layout diagram (FIG. 11B) of the read auxiliary circuit 603 included in the semiconductor memory device 60 according to the present embodiment. FIG. 11B shows an N well substrate 1000, a P well substrate 1001, a diffusion layer 1002, a polymetal 1003, a single layer metal 1004, and a via contact 1005 connecting the diffusion layer and the single layer metal.

図12は、メモリセル100のレイアウト図である。図11(b)に示す読み出し補助回路603のレイアウト図と、図12に示すメモリセル100のレイアウト図とを比較すると、1層メタル1004と拡散層1002との接続関係が異なるだけであることが分かる。読み出し補助回路603を図11(b)に示すように形成することにより、読み出し補助回路603とメモリセル100とを同サイズにすることができることから、読み出し補助回路603をメモリセル領域に配置することが容易に行える。さらに、読み出し補助回路603に対して、メモリセル100と同様にメモリセルレイアウト特殊ルールを適用することが可能であり、メモリセル領域の面積を小さくすることができる。   FIG. 12 is a layout diagram of the memory cell 100. Comparing the layout diagram of the read assist circuit 603 shown in FIG. 11B and the layout diagram of the memory cell 100 shown in FIG. 12, only the connection relationship between the first-layer metal 1004 and the diffusion layer 1002 is different. I understand. By forming the read auxiliary circuit 603 as shown in FIG. 11B, the read auxiliary circuit 603 and the memory cell 100 can be made the same size. Therefore, the read auxiliary circuit 603 is arranged in the memory cell region. Can be done easily. Further, the memory cell layout special rule can be applied to the read assist circuit 603 in the same manner as the memory cell 100, and the area of the memory cell region can be reduced.

また、読み出し補助回路603を図11(b)に示すように形成することにより、補助回路活性化信号をアドレス数ビットによるメモリセル群選択信号とすることで、ロウデコーダによって補助回路活性化信号を生成することができる。   Further, by forming the read auxiliary circuit 603 as shown in FIG. 11B, the auxiliary circuit activation signal is used as a memory cell group selection signal with several bits of address, so that the auxiliary circuit activation signal is generated by the row decoder. Can be generated.

図13は、読み出し補助回路603およびメモリセル100の配置例を示すレイアウト図である。図13の点線1010はメモリセル100を示し、破線1020は読み出し補助回路603を示す。図13に示すように、1つのメモリセル群に対して2つ以上の読み出し補助回路603を配置することも可能である。これらの読み出し補助回路603を同時に動作させることにより、メモリセル100からの読み出しをさらに高速化することができる。   FIG. 13 is a layout diagram illustrating an arrangement example of the read assist circuit 603 and the memory cell 100. A dotted line 1010 in FIG. 13 indicates the memory cell 100, and a broken line 1020 indicates the read auxiliary circuit 603. As shown in FIG. 13, it is possible to arrange two or more read assist circuits 603 for one memory cell group. By simultaneously operating these read assist circuits 603, reading from the memory cell 100 can be further speeded up.

なお、全ての実施形態において、補助回路活性化信号線ENが接続されるトランジスタはN型トランジスタであるとしたが、P型トランジスタであってもよい。   In all the embodiments, the transistor to which the auxiliary circuit activation signal line EN is connected is an N-type transistor, but may be a P-type transistor.

また、全ての実施形態において、発明の理解を容易にするために、グローバルビット線RGBITには、1つの半導体記憶装置が接続されることとしたが、グローバルビット線RGBITには、半導体記憶装置が多数接続されてもよい。また、このようなグローバルビット線RGBITが多数配置されてもよい。   In all the embodiments, in order to facilitate understanding of the invention, one semiconductor memory device is connected to the global bit line RGBIT. However, a semiconductor memory device is connected to the global bit line RGBIT. Many may be connected. A large number of such global bit lines RGBIT may be arranged.

また、全ての実施形態において、半導体記憶装置は、2つのメモリセル群を備えるとしたが、メモリセル群は1以上であればいくつでもかまわない。   In all the embodiments, the semiconductor memory device is provided with two memory cell groups. However, the number of memory cell groups is not limited as long as it is one or more.

また、全ての実施形態に係る半導体記憶装置について正論理の場合の構成を示したが、グローバルビット線RGBITをビット線NBIT側に接続することにより、負論理の場合に対応することができる。   Further, although the configuration in the case of the positive logic is shown for the semiconductor memory devices according to all the embodiments, the case of the negative logic can be dealt with by connecting the global bit line RGBIT to the bit line NBIT side.

本発明の半導体記憶装置は、面積の増大を抑えつつ、高速なデータの読み出しが可能な半導体記憶装置であることから、SRAMなどに利用することができる。   Since the semiconductor memory device of the present invention is a semiconductor memory device capable of reading data at high speed while suppressing an increase in area, it can be used for an SRAM or the like.

本発明の第1の実施形態に係る半導体記憶装置の構成を示す図1 is a diagram showing a configuration of a semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の全ての実施形態に係る半導体記憶装置に含まれるメモリセルの構成を示す図The figure which shows the structure of the memory cell contained in the semiconductor memory device which concerns on all embodiment of this invention. 従来のSRAMおよび本発明の第1の実施形態に係る半導体記憶装置におけるビット線の電位の変化を示す図The figure which shows the change of the electric potential of the bit line in the conventional SRAM and the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施形態に係る半導体記憶装置の構成を示す図The figure which shows the structure of the semiconductor memory device based on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る半導体記憶装置におけるビット線の電位の変化を示す図The figure which shows the change of the electric potential of the bit line in the semiconductor memory device based on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係る半導体記憶装置の構成を示す図The figure which shows the structure of the semiconductor memory device based on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係る半導体記憶装置におけるビット線の電位の変化を示す図The figure which shows the change of the electric potential of the bit line in the semiconductor memory device based on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態に係る半導体記憶装置の構成を示す図The figure which shows the structure of the semiconductor memory device based on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態に係る半導体記憶装置の構成を示す図The figure which shows the structure of the semiconductor memory device based on the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6の実施形態に係る半導体記憶装置の構成を示す図The figure which shows the structure of the semiconductor memory device based on the 6th Embodiment of this invention. 本発明の第6の実施形態に係る半導体記憶装置に含まれる読み出し補助回路の構成を示す図およびレイアウト図The figure and layout figure which show the structure of the read auxiliary circuit contained in the semiconductor memory device based on the 6th Embodiment of this invention 本発明の全ての実施形態に係る半導体記憶装置に含まれるメモリセルのレイアウト図Layout diagram of memory cells included in semiconductor memory device according to all embodiments of the present invention 本発明の第6の実施形態に係る半導体記憶装置に含まれる読み出し補助回路およびメモリセルの配置例を示すレイアウト図Layout diagram showing an arrangement example of a read auxiliary circuit and memory cells included in a semiconductor memory device according to a sixth embodiment of the present invention

符号の説明Explanation of symbols

10、20、30、40、50、60 半導体記憶装置
100 メモリセル
101 メモリセル群
102 読み出し部
103、203、303、403、503、603 読み出し補助回路
1000 Nウェル基板
1001 Pウェル基板
1002 拡散層
1003 ポリメタル
1004 1層メタル
1005 ヴィアコンタクト
BIT、BIT0、BIT1、NBIT、NBIT0、NBIT1 ビット線
EN 補助回路活性化信号線
N1、N2 記憶ノード
ND1 NAND回路
MP1、MP2、TP1〜TP6 P型トランジスタ
MN1〜MN4、TN1〜TN19 N型トランジスタ
RGBIT グローバルビット線
WL ワード線
10, 20, 30, 40, 50, 60 Semiconductor memory device 100 Memory cell 101 Memory cell group 102 Read unit 103, 203, 303, 403, 503, 603 Read auxiliary circuit 1000 N well substrate 1001 P well substrate 1002 Diffusion layer 1003 Polymetal 1004 One layer metal 1005 Via contact BIT, BIT0, BIT1, NBIT, NBIT0, NBIT1 Bit line EN Auxiliary circuit activation signal line N1, N2 Storage node ND1 NAND circuits MP1, MP2, TP1 to TP6 P-type transistors MN1 to MN4, TN1 to TN19 N-type transistor RGBIT Global bit line WL Word line

Claims (13)

複数のメモリセルと、
前記メモリセルに接続されるワード線と、
前記メモリセルに接続される第1のビット線および第2のビット線と、
グローバルビット線と、
与えられた制御信号および前記第2のビット線上の信号に基づいて、前記第1のビット線の電位を所定の電位に制御する読み出し補助回路と、
前記第1のビット線の電位に基づいて、前記グローバルビット線の電位を所定の電位に制御する読み出し部とを備える、半導体記憶装置。
A plurality of memory cells;
A word line connected to the memory cell;
A first bit line and a second bit line connected to the memory cell;
Global bit lines,
A read assist circuit for controlling the potential of the first bit line to a predetermined potential based on a given control signal and a signal on the second bit line;
A semiconductor memory device comprising: a reading unit that controls the potential of the global bit line to a predetermined potential based on the potential of the first bit line.
前記読み出し補助回路は、前記制御信号が活性状態で、かつ、前記第2のビット線の電位が所定の電位以上であるときに、前記第1のビット線を接地することを特徴とする、請求項1に記載の半導体記憶装置。   The read auxiliary circuit grounds the first bit line when the control signal is in an active state and the potential of the second bit line is equal to or higher than a predetermined potential. Item 2. The semiconductor memory device according to Item 1. 前記読み出し補助回路は、
ゲート電極に前記制御信号が供給される第1のトランジスタと、
ゲート電極が前記第2のビット線に電気的に接続される第2のトランジスタとを含み、
前記第1および前記第2のトランジスタは、前記第1のビット線と接地との間に直列に接続されることを特徴とする、請求項1に記載の半導体記憶装置。
The readout auxiliary circuit includes
A first transistor to which the control signal is supplied to a gate electrode;
And a second transistor electrically connected to the second bit line,
2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the first and second transistors are connected in series between the first bit line and ground.
前記読み出し補助回路は、
ゲート電極に前記制御信号が供給される第1のトランジスタと、
ゲート電極が前記第2のビット線に電気的に接続され、ソース電極に所定の電源電圧が印加されるP型の第2のトランジスタと、
ゲート電極が前記第2のビット線に電気的に接続され、ソース電極が接地され、ドレイン電極が前記第2のトランジスタのドレイン電極に接続されるN型の第3のトランジスタとを含み、
前記第1のトランジスタは、前記第2のトランジスタのドレイン電極と前記第1のビット線とに接続されることを特徴とする、請求項1に記載の半導体記憶装置。
The readout auxiliary circuit includes
A first transistor to which the control signal is supplied to a gate electrode;
A P-type second transistor having a gate electrode electrically connected to the second bit line and a source voltage applied to the source electrode;
An N-type third transistor having a gate electrode electrically connected to the second bit line, a source electrode grounded, and a drain electrode connected to the drain electrode of the second transistor;
The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the first transistor is connected to a drain electrode of the second transistor and the first bit line.
前記読み出し補助回路は、
ゲート電極が前記第2のビット線に電気的に接続され、ソース電極に所定の電源電圧が印加されるP型の第1のトランジスタと、
ゲート電極に前記制御信号が供給される第2のトランジスタと、
ゲート電極が前記第2のビット線に電気的に接続されるN型の第3のトランジスタとを含み、
前記第2および前記第3のトランジスタは、前記第1のトランジスタのドレインと接地との間に直列に接続されることを特徴とする、請求項1に記載の半導体記憶装置。
The readout auxiliary circuit includes
A P-type first transistor having a gate electrode electrically connected to the second bit line and a source voltage applied to the source electrode;
A second transistor to which the control signal is supplied to the gate electrode;
An N-type third transistor whose gate electrode is electrically connected to the second bit line;
2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the second and third transistors are connected in series between a drain of the first transistor and a ground.
前記読み出し補助回路は、
ゲート電極に前記制御信号が供給される第3のトランジスタと、
ゲート電極が前記第1のビット線に電気的に接続される第4のトランジスタとをさらに含み、
前記第3および前記第4のトランジスタは、前記第2のビット線と接地との間に直列に接続されることを特徴とする、請求項3に記載の半導体記憶装置。
The readout auxiliary circuit includes
A third transistor to which the control signal is supplied to the gate electrode;
And a fourth transistor having a gate electrode electrically connected to the first bit line,
4. The semiconductor memory device according to claim 3, wherein the third and fourth transistors are connected in series between the second bit line and ground.
前記読み出し補助回路は、
ゲート電極に前記制御信号が供給される第4のトランジスタと、
ゲート電極が前記第1のビット線に電気的に接続され、ソース電極に所定の電源電圧が印加されるP型の第5のトランジスタと、
ゲート電極が前記第1のビット線に電気的に接続され、ソース電極が接地され、ドレイン電極が前記第5のトランジスタのドレイン電極に接続されるN型の第6のトランジスタとをさらに含み、
前記第4のトランジスタは、前記第5のトランジスタのドレイン電極と前記第2のビット線とに接続されることを特徴とする、請求項4に記載の半導体記憶装置。
The readout auxiliary circuit includes
A fourth transistor to which the control signal is supplied to the gate electrode;
A P-type fifth transistor having a gate electrode electrically connected to the first bit line and a source voltage applied to the source electrode;
An N-type sixth transistor having a gate electrode electrically connected to the first bit line, a source electrode grounded, and a drain electrode connected to the drain electrode of the fifth transistor;
The semiconductor memory device according to claim 4, wherein the fourth transistor is connected to a drain electrode of the fifth transistor and the second bit line.
前記読み出し補助回路は、
ゲート電極が前記第1のビット線に電気的に接続され、ソース電極に所定の電源電圧が印加されるP型の第4のトランジスタと、
ゲート電極に前記制御信号が供給される第5のトランジスタと、
ゲート電極が前記第2のビット線に電気的に接続されるN型の第6のトランジスタとを含み、
前記第5および前記第6のトランジスタは、前記第4のトランジスタのドレインと接地との間に直列に接続されることを特徴とする、請求項5に記載の半導体記憶装置。
The readout auxiliary circuit includes
A P-type fourth transistor having a gate electrode electrically connected to the first bit line and a predetermined power supply voltage applied to the source electrode;
A fifth transistor to which the control signal is supplied to the gate electrode;
An N-type sixth transistor whose gate electrode is electrically connected to the second bit line;
6. The semiconductor memory device according to claim 5, wherein the fifth and sixth transistors are connected in series between a drain of the fourth transistor and a ground.
前記制御信号は、前記ワード線の活性化とほぼ同時に活性化されることを特徴とする、請求項1に記載の半導体記憶装置。   2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the control signal is activated almost simultaneously with the activation of the word line. 前記制御信号は、前記ワード線の活性化の前に活性化されることを特徴とする、請求項1に記載の半導体記憶装置。   2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the control signal is activated before the word line is activated. 複数の前記読み出し補助回路が前記第1および前記第2のビット線に接続され、当該複数の読み出し補助回路が同時に活性化されることを特徴とする、請求項1に記載の半導体記憶装置。   2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein a plurality of the read auxiliary circuits are connected to the first and second bit lines, and the plurality of read auxiliary circuits are simultaneously activated. 同一の前記第1および前記第2のビット線に接続される複数のメモリセルに対して、2以上の前記読み出し補助回路が配置されることを特徴とする、請求項1に記載の半導体記憶装置。   2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein two or more read auxiliary circuits are arranged for a plurality of memory cells connected to the same first and second bit lines. . 前記読み出し補助回路に含まれる複数のトランジスタのレイアウトは、メタル配線の接続関係を除いて、前記メモリセルに含まれる複数のトランジスタのレイアウトと同一であることを特徴とする、請求項6から請求項8のいずれかに記載の半導体記憶装置。   7. The layout of the plurality of transistors included in the read auxiliary circuit is the same as the layout of the plurality of transistors included in the memory cell except for a connection relation of metal wiring. 9. The semiconductor memory device according to any one of 8.
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