[发明专利]能够完成高速读出操作的半导体存储器器件

说明书

本发明涉及半导体存储器器件，具体涉及能够完成高速读出操作的半导体存储器器件。

通常，公知一种在存储器晶体管中存储具有至少两位的数字数据的多值半导体存储器器件。在常规的多值半导体存储器器件中，根据存储器晶体管的阈值电平定义数字数据。假定数字数据具有低位数据和高位数据。在进行读出操作时，为确定该数字数据将读出电压以从低电压到高电压的增加的顺序施加到存储器晶体管。当以从低电压到高电压的增加的顺序将读出电压施加到存储器晶体管时首先确定低位数据，然后确定高位数据。

然而，当以从低电压到高电压的增加的顺序将读出电压施加到存储器晶体管时，在常规的多值半导体存储器器件不容易实现高速读出操作。

为进行高速读出操作，公知一种改进的多值半导体存储器器件，该存储器器件包括依次进行数据读取操作和数据输出操作的第一和第二读取部分。换言之，当第二读取部分进行数据输出操作时第一读取部分进行数据读取操作。当第二读取部分进行数据读取操作时，第一读取部分进行数据输出操作。

然而，因为改进的多值半导体存储器器件包括第一和第二读取部分，所以该器件具有较大的尺寸并增加了耗电量。

此外，在日本专利申请特开平10-11979(11979/1998)中公开另一种改进的多值半导体存储器器件。在该多值半导体存储器器件中，为判定存储在存储器晶体管的数字数据，将第一到第三字线电压有选择地提供给一条线。具体地说，第二字线电压首先提供给该字线。根据基于第二字线电压的读出结果，然后，选择第一到第三字线电压中的一个提供给该字线。

因为第二字线电压首先提供给该字线并且然后根据基于第二字线电压的读出结果选择第一到第三字线电压中的一个提供给该字线，所以不容易实现高速读出操作。

本发明的一个目的是提供一种能够高速完成读出操作的多值半导体存储器器件。

本发明的另一个目的是提供一种具有较小尺寸的多值半导体存储器器件。

随着进行下面的描述本发明的其他目的将变得清楚。

在描述本发明的基本点时，会看到多值半导体存储器器件包括连接到字线和位线的用于存储对应于第一到第四阈值的两位数据的存储器单元。第一阈值电压低于第二阈值电压，第二阈值电压低于第三阈值电压。第三阈值电压低于第四阈值电压。

根据本发明，多值半导体存储器器件包括供电器件，用于有选择地将第一到第三读出电压提供给所述字线，第一读出电压具有第一和第二阈值电压之间的一个值，第二读出电压具有第二和第三阈值电压之间的一个值，第三读出电压具有第三和第二阈值电压之间的一个值，供电器件首先将第二读出电压提供给该字线和连接到位线的用于根据第一到第三读出电压读取存储器单元的数据的读取器件。

图1表示常规的多值半导体存储器器件的读出操作的图；

图2是另一个常规的多值半导体存储器器件的方框图；

图3是根据本发明的一个优选实施例的多值半导体存储器器件的方框图；

图4是图3所示的多值半导体存储器器件所使用的读取部分的方框图；和

图5是描述图3所示的多值半导体存储器器件的读出操作的图。

参考图1，为便于理解本发明首先描述第一常规的多值半导体存储器器件。在该多值半导体存储器器件中，有选择地将读出电压V₀控制到第一电压V01，第二电压V12，和第三电压V23。第一电压V01低于第二电压V12。第二电压V12低于第三电压V23。多值半导体存储器器件包括多个存储器晶体管(未示出)，每一个存储器晶体管具有第一阈值电压Vt0，第二阈值电压Vt1，第三阈值电压Vt2，和第四阈值电压Vt3。第一电压V01具有第一阈值电压Vt0和第二阈值电压Vt1之间的一个值。第二电压V12具有第二阈值电压Vt1和第三阈值电压Vt2之间的一个值。第三电压V23具有第三阈值电压Vt2和第四阈值电压Vt3之间的一个值。