DE2742526A1 - Elektrisch programmierbarer mos- festwertspeicher - Google Patents
Elektrisch programmierbarer mos- festwertspeicherInfo
- Publication number
- DE2742526A1 DE2742526A1 DE19772742526 DE2742526A DE2742526A1 DE 2742526 A1 DE2742526 A1 DE 2742526A1 DE 19772742526 DE19772742526 DE 19772742526 DE 2742526 A DE2742526 A DE 2742526A DE 2742526 A1 DE2742526 A1 DE 2742526A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- transistor
- transistors
- potential
- depletion
- decoder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C16/00—Erasable programmable read-only memories
- G11C16/02—Erasable programmable read-only memories electrically programmable
- G11C16/06—Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
- G11C16/26—Sensing or reading circuits; Data output circuits
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C16/00—Erasable programmable read-only memories
- G11C16/02—Erasable programmable read-only memories electrically programmable
- G11C16/06—Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
- G11C16/08—Address circuits; Decoders; Word-line control circuits
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C16/00—Erasable programmable read-only memories
- G11C16/02—Erasable programmable read-only memories electrically programmable
- G11C16/06—Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
- G11C16/10—Programming or data input circuits
- G11C16/12—Programming voltage switching circuits
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C16/00—Erasable programmable read-only memories
- G11C16/02—Erasable programmable read-only memories electrically programmable
- G11C16/06—Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
- G11C16/10—Programming or data input circuits
- G11C16/20—Initialising; Data preset; Chip identification
Description
Elektrisch programmierbarer MOS-Festwertspeicher
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrisch programmierbaren MOS-Speicher mit einer Vielzahl von Speicherzellen, die
mit einer ersten Spannung gelesen und mit einer höheren zweiten Spannung programmiert werden, ferner mit einer Eingabeeinrichtung,
einer mit der Vielzahl von Speicherzellen verbundenen Ausgabeeinrichtung und einer Dekodierschaltung.
Programmierbare MOS-Festwertspeicher (PROMs), einschließlich löschbarer Festwertspeicher sind bereits im Handel erhältlich.
Die Speicherzelle in einem von der Anmelderin entwickelten Speicher weist zwei Schichten aus polykristallinem Silizium
auf, von denen eine eine auf freiem Potential befindliche, also schwebende Gate-Elektrode bildet. Aus einem Substrat
wird elektrische Ladung in diese schwebende Gate-Elektrode injiziert, um die Zelle aufzuladen. Der Speicher wird durch
Bestrahlung der Zellen mit ultraviolettem Licht, das die auf den schwebenden Gate-Elektroden gespeicherte Ladung neutralisiert,
gelöscht.
Dieser bekannte Speicher benötigt in seiner kommerziellen Ausführung Betriebsspannungen von +12 Volt und +5 Volt zum
Lesen. In den Peripherieschaltungen findet dabei eine Pegelverschiebung
der Adressen-Dateneingabe- und Datenausgabesignale statt, da die Speicherzellen eine getrennte Erde benötigen.
80981 A/0637
2/bu.
27 4 2 6
Bei der Erfindung findet ebenfalls eine Speicherzelle mit doppelten polykristallinen Siliziumschichten Verwendung,
von denen eine eine schwebende Gate-Elektrode bildet. Der Speicher benötigt nur eine einzige (+5 Volt) Betriebsspannungsquelle
(zum Lesen), kann im Energie-Sparbetrieb arbeiten und ist als 16k PROM, also mit der doppelten Kapazität
bekannter Speicher realisierbar.
Der erfindungsgemäße Speicher zeichnet sich durch eine besondere
Dekodierschaltung auf, die sowohl die erste als auch die zweite Spannung an die Speicherzellen anlegt.
Sin zur Dekodierschaltung gehöriger Dekodierer nimmt eine Vielzahl von Adressensignalen aus der Eingabeeinrichtung
auf und stellt die erste Spannung zur Verfugung, wenn sich die Adressensignale in einem vorgegebenen Zustand befinden.
Zur Dekodierschaltung gehört auch ein Betriebsspannungsgeber, der die zweite höhere Spannung liefert. Eine einen
Feldeffekttransistor aufweisende Kopplungsschaltung ist
zwischen dem Dekodierer und diesem Spannungsgeber eingeschaltet. An das Gate dieses Transistors wird beim Lesen
ein erstes Signal und beim Programmieren ein zweites Signal angelegt. Der Transistor stellt einen elektrischen Leitungsweg sowohl beim Lesen als auch beim Programmieren her, wenn
sich die Adressignale in vom vorgegebenen Zustand abweichenden Zuständen befinden. Auf diese Weise kann die Dekodierschaltung
zur Ansteuerung der Zellen sowohl beim Lesen als auch beim Programmieren des Speichers verwendet werden, ohne
daß der Dekodierer der zum Programmieren der Speicherzellen erforderlichen höheren zweiten Spannung ausgesetzt wird.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm des Ausführungsbeispieüs des Speichers;
8098U/0637
27A2S26
Fig. 2 ein schematisches Schaltbild eines im Speicher
gemäß Fig. 1 verwendeten X-Dekodierers;
Fig. 3 ein schematisches Schaltbild eines Abtastverstärkers und Ausgangspuffers des Spefchers gemäß
Fig. 1; und
Fig. 4 ein Blockdiagramm verschiedener Teile des
Speichers gemäß Fig. 1, anhand deren die Leistungssenkung im Speicher beschrieben wird.
Im folgenden wird ein elektrisch programmierbarer Festwertspeicher
in integrierter MOS-Technik beschrieben. Verschiedene Details, so z.B. besondere Schaltungen, Leitungstypen, Dotierstoffkonzentrationen
usw. sind in der folgenden Beschreibung angegeben, um das Wesen der Erfindung besser verständlich zu
machen. Selbstverständlich können die wesentlichen Teile der Erfindung auch in anderen Ausführungsbeispielen verwendet
werden. Bekannte Schaltungen werden dagegen teilweise nicht näher erläutert, um die Beschreibung nicht unnötig zu belasten.
In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der PROM auf einem monokristallinen Siliziumsubstrat aufgebaut und weist
16384 Speicherzellen (16k) auf. Der Speicher ist in einer 2k χ
Anordnung organisiert, so daß 11 Adressbits für den Zugriff zu einem 8-Bit-Wort erforderlich sind. Zugriffszeiten von angenähert
4 50 Nanosekunden bei Programmierzeiten von angenähert 50 Millisekunden (pro 8-Bit-Wort) sind erzielbar. Der Speicher kann mit
Hilfe von ultravioletter Strahlung gelöscht werden. Alle Speichereingänge und -ausgänge sind bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
TTL-kompatibel. Eine einzige 5-Volt Betriebsspannungsquelle
findet Verwendung, und eine zusätzliche höhere Spannung (25 Volt) wird zum Programmieren benötigt.
Jede Speicherzelle, z.B. die Zelle 41 gemäß Fig. 1, weist einen Source- und Drainanschluß im Substrat, eine die schwimmende
Gate-Elektrode bildende polykristalline Siliziumschicht auf einem ersten Niveau und eine als Steuergate dienende polydristallin
Siliziumschicht auf einem zweiten Niveau auf. Die Siliziumschicht
8098U/0637
2742b26
auf dem zweiten Niveau bildet die X-Leiter oder Zeilenleiter der Speichermatrix, z.B. die Leitung 49b in der Darstellung
gemäß Fig. 1. Jede Zelle benötigt eine Substratfläche von angenähert 0,7 (Zoll/1000) . Die schwebende Gate-Elektrode
der Zelle ist in einem Binärzustand negativ aufgeladen und neutral (ohne Ladung) im anderen Binärzustand. Wenn ein Potential
von +5 V an das Steuergate der Zelle angelegt wird, hat die Zelle eine Schwellenspannung von angenähert 1,8 V
bei fehlender Ladung auf der schwebenden Gate-Elektrode und eine Schwellenspannung von angenähert 9 V bei geladener
schwebender Gate-Elektrode. Wenn 0 Volt an das Steuergate angelegt wird, sind die Zellen nicht-leitend, so daß Auswahlbzw.
Ansteuerungstransistoren für jede Zelle der Matrix nicht erforderlich sind. Zum Programmieren einer Zelle wird ein
Potential von 25 Volt an das Steuergate und ein Potential von 16 Volt an den Drainanschluß angelegt. Der Sourceanschluß
und die Masse liegen an Erde. Unter dieser Bedingung dringen heiße Elektronen aus dem Substrat in die die schwebende Gate-Elektrode
vom Kanal isolierende Oxidschicht ein und bleiben in der schwebenden Gate-Elektrode eingefangen, da letztere
vollständig von isolierendem Oxid umgeben ist. Das Verfahren zur Herstellung von Speicherzellen dieser Art ist in der
DT-OS 26 45 014.6 beschrieben.
Der gesamte Speicher wird auf einem p-leitenden Siliziumsubstrat
aufgebaut und weist n-Kanal-Feldeffekttransistoren mit
polykristallinen Siliziumgates auf. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Substrat auf ein Niveau bzw. eine
14 3 Konzentration von angenähert 5 χ 10 Atomen/cm dotiert.
Bekannte "Frontenden-" Methoden, einschließlich der Bildung von Feldoxiden und durch Borimplantation definierten Kanalsperren
werden verwendet. Die Substratzonen, auf denen die Speicherzellen aufgebaut werden, sind durch Borimplantation
16 3
auf eine Konzentration von angenähert 2 χ 10 Atomen/cm dotiert. Gleichzeitig mit der Dotierung durch Borimplantation
in diesen Zonen werden auch andere zur Herstellung von Feldeffekttransistoren
dienende Substratzonen durch Ionenimplantation dotiert. 8098 U/0637
Vier Feldeffekttransistortypen werden in den Peripherie
schaltungen des Speichers verwendet. Diese Transistoren unterscheiden sich dadurch, daß jeder eine andere Schwellenspannung
hat. Der erste Transistortyp ist ein im wesentlichen herkömmlicher Transistor des Anreicherungstyps mit
einer Schwellenspannung von angenähert 0,7 Volt. Diese Transistoren sind in den Zeichnungen mit dem Symbol für
Standard-Feldeffekttransistoren des Anreicherungstyps, z.B. als Transistoren 44, 45 und 46 in Fig. 2 gezeigt. Ein
flaches Borimplantat dient in den Kanalzonen dieser Transistoren zur Herstellung der vorgesehenen Schwellenspannung;
die Gates dieser Transistoren werden mit der auf dem zweiten Konzentrationsniveau befindlichen polykristallinen Siliziumschicht
hergestellt und von dem Subrtrat durch eine Oxidschicht einer Stärke von etwa 1000 A isoliert.
Der zweite Transistortyp ist ein herkömmlicher Transistor des Verarmungstyps mit einer Schwellenspannung von angenähert
-3,0 Volt. Diese Bauelemente sind in der Zeichnung mit dem gebräuchlichen Symbol dargestellt, so z.B. die
Transistoren 70 bis 73 in Fig. 2. Die Kanalzonen dieser Bauelemente sind durch Implantation mit Arsen dotiert, um
diese Schwellenspannung zu erreichen; die auf dem zweiten Niveau befindliche Siliziumschicht dient zur Definition
der Gates dieser Bauelemente.
Der dritte Transistortyp ist ein Transistor eines schwachen Anreicherungstyps, d.h. ein Transistor mit einer Schwdlenspannung
von etwa -0,2 Volt. Diese Transistoren werden in den Ausgangspuffern (vgl. Transistoren 106 und 109 in Fig.
3) verwendet» Das p-leitende Substrat ruft diese Schwellenspannung
ohne Implantation der Kanalzone hervor; die Gates dieser Bauelemente werden durch auf dem ersten Niveau befindliches
polyJcristallines Silizium gebildet und sind von dem Substrat durch eine Oyidschicht einer Stärke von etwa
700 A* getrennt.
8098U/0637
Der vierte Transistortyp ist ein Transistor des Anreicherungstyps mit hoher Schwellenspannung, die angenähert 1,3
Volt beträgt. Die Kanalzonen dieser Bauelemente werden durch Borionenimplantation gleichzeitig mit der Implantation der
Wirtszonen für die Speicherzellen hergestellt. Diese Bauelemente werden im Abtast- bzw. Leseverstärker (vgl. Transistoren
81, 84 und89 in Fig. 3) verwendet. Die Gates dieser Bauelemente sind gegenüber dem Substrat durch eine Oxidschicht
einer Stärke von etwa 700 A isoliert.
Im folgenden wird auf Fig. 1 Bezug genommen. Die Speichermatrix ist danach in zwei gleiche Teile, nämlich Feld 11
und Feld 12 unterteilt. Jedes Feld weist 128 X-Leitungen (Zeilenleitungen) und 64 dazu quer verlaufende Y-Leitungen
(Spaltenleiter) auf. Die X-Dekodierer 14 sind allgemein zwischen den Feldern 11 und 12 angeordnet. Adressenpuffer
und andere Peripherieschaltungen sind in dem Block 30 zusammengefaßt.
Die Y-Dekodierer 20 sind über Leitungen 38 mit den Speicherfeldern 11 und 12 verbunden. Die Ausgangsdaten
des Feldes 11 werden an vier Abtast- bzw. Leseverstärker 22 angekoppelt, die mit vier Ausgangspuffern 25 verbunden
sind. In ähnlicher Weise werden die Ausgangsdaten des Feldes 12 an die Abtast- bzw. Leseverstärker 23 angekoppelt,
die mit Ausgangspuffern 26 verbunden sind.
Zu den Eingängen des Speichers gehören Adressensignale An
bis A1n. Die Adressensignale ermöglichen Die Auswahl oder
Programmierung eines 8-Bit-Worts. Dateneingabepuffer (8 Puffer), z.B. der Puffer 21, werden während des Programmierens
von den Y-Dekodierern selektiv an die Y-Leitungen des Feldes, z.B. die Leitung 40, angekoppelt. Als Betriebsspannung ist
eine 5-Volt-Spannung (Vcc) vorgesehen, welche über die Lei
tung 33 angelegt wird. Dies ist die einzige während des Lesens erforderliche Spannung. Die Speichererde ist mit V55, Leitung
32 bezeichnet. Beim Programmieren wird ein 25 V-Potential Vpp
an die Leitung 34 angelegt. Die Leitung 35 nimmt ein- Programm!er-
B098U/0637
27A2b26
signal während des Programmierens auf und dient auch außerhalb
des Programmierzyklus zur Aufnahme eines Leistungs-Absenksignals. Der Speicher wird von einem über die Leitung
36 angelegten Signal gewählt bzw. angesteuert; dieses Chip-Auswahlsignal (CS) wird vom Speicher zur Erzeugung von
Chip-Aktivierungssignalen (CE und CE) verwendet.
Jedes der Felder 11 und 12 ist in vier Teilfelder mit jeweils 16 Y-Leitern und 128 X-Leitern (z.B. Teilfeld 12d)
unterteilt. Die Y-Dekodierer 20 erhalten gepufferte Adresssignale A. bis A3 und deren komplementäre Signale, damit
ein einziger Y-Leiter in jedem der Teilfelder an einen Abtast- bzw. Leseverstärker während des Lesevorgangs angekoppelt
werden kann. Der Y-Leiter 40 des Teilfeldes 12d ist mit dem Drainanschluß der Speicherzelle 41 und einer
Vielzahl anderer Drainanschlüsse anderer Speicherzellen entlang des Leiters 40 verbunden. Der Leiter 40 wird selektiv
mit einem der Abtastverstärker 23 über den Transistor 19 gekoppelt, wenn die Y-Dekodierer die vorgegebene Adresse aufnehmen.
Als Y-Dekodierer können herkömmliche Dekodierschaltungen oder auch eine Schaltung ähnlich dem in Fig. 2 dargestellten
X-Dekodierer verwendet werden. Dei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel dienen die A0 und "ÄT Adressignale der
Steuerung von entlang den Y-Leitern in Reihe geschalteten Transistoren. Zwei solche Transistoren (Transistoren 91 und
92) sind in Fig. 3 als Verbindungsweg zwischen den Y-Leitungen und einem Abtastverstärker dargestellt.
Jeder X-Dekodierer 28 nimmt die Adressignale A- bis A1n
(oder deren Komplemente) auf; jeder Dekodierer erhält sowohl
das A.-Signal als auch das "ÄT-Signal. Bei dem bevorzug.ten
Ausführungsbeispiel dient jeder Dekodierer zur Ansteuerung von zwei Leitungspaaren. Der Dekodierer 28 entwickelt beispielsweise
ein Ausgangssignal XQ, das zur Aktivierung der Zellen entlang der Leitung 49a im Feld 11 und entlang der
Leitung 49b in Feld 12 verwendet wird. Der Dekodierer 28 ent wickelt auch das X.-Signal, das Zellen in beiden Feldern Ii
8098U/0637
2 7 4 2 b 2
und 12 aktiviert. Daher werden 64 X-Dekodierer im Speicher gemäß Fig. 1 verwendet. Eine Programmierschaltung ist in
jedem der X-Dekodierer (und Y-Dekodierer) integriert und erzeugt die entlang den X-Leitungen (25 Volt) und Y-Leitungen
(16 Volt) zum Programmieren benötigten Potentiale.
Ein X-Dekodierer, z.B. der Dekodierer 28, wird genauer in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben. Anhand Fig. 3 wird ein
Abtast- bzw. Leseverstärker und Ausgangspuffer (z.B. Leseverstärker
22 und 23 und Ausgangspuffer 25 und 26) genauer beschrieben. Anhand von Fig. 4 wird die Energieabsenk- bzw.
Energieeinsparungs-Betriebsweise des Speichers und deren Wechselwirkung mit verschiedenen Schaltungen des Speichers
erläutert. Bekannte Schaltungen können für den Rest des Speichers, se z.B. für Adresspuffer, Dateneingabepuffer und
andere Peripherieschaltungen verwendet werden.
Der Dekodierer gemäß Fig. 2 weist einen Dekodierabschnitt (Transistoren 44, 45, 46, 47 und 48) und einen Programmierabschnitt
zur Erzeugung der höheren Programmierspannung (Transistoren 70 bis 73 und 76 bis 79) auf. Der Dekodierabschnitt
und der Programmierabschnitt sind jeweils über Kopplungstransistoren (Transistoren 64, 65, 66 und 67) gekoppelt.
Zwei Anhebeschaltungen werden verwendet, von denen eine zum Aufladen des Schaltungsknotens 42 (Transistoren 54,
55 und 56) und die andere zum Aufladen des Schaltungsknotens 43 (Transistoren 57, 58 und 59) dienen.
Im Dekdodierabschnitt sind die Transistoren 44, 45 und 46 zwischen den Schaltungsknoten 42 und 43 parallelgeschaltet.
Bei dem beschriebenen Speicher wird jedes der Adressbits A1.
bis A.„ (oder deren Komplemente) an die Transistoren, z.B.
die Transistoren 44, 45 und 46 angelegt; daher liegen drei zusätzliche, in der Zeichnung jedoch nicht dargestellte
Transistoren zwischen den Schaltungsknoten 42 und 43. Der Schaltungsknoten 42 ist über einen Transistor 47 mit Erde
8098U/0637
verbunden. Die Gate-Elektrode dieses Transistors 47 ist mit dem A.-Signal beaufschlagt. Der Knotenpunkt 43 liegt über
einen Transistor 48 an Erde, dessen Gate-Elektrode mit dem A.-Signal beaufscnlagt ist.
Beim Anheben des Schaltungsknotens 42 liegen die Verarmungstyp-Transistoren
54 und 55 in Reihe zwischen der Potentialguelle V auf Leitung 33 und dem Schaltungsknoten 42. Das
V -Potential wird außerdem über einen Verarmungstyp-Transistor 56 an diesen Schaltungsknoten angelegt. Das Gate des
Transistors 56 (Schaltungsknoten 61) ist mit dem Gate des Transistors 55 und der Verbindung zwischen den Transistoren
44 und 55 zusammengeschaltet. Das Gate des Transistors 54 liegt an Erde. In ähnlicher Weise weist die Anhebeschaltung
für den Schaltungsknoten 43 Verarmungstyp-Transistoren 57 und 58 auf, die in Reihe zwischen der Leitung 33 und dem
Schaltungsknoten 43 liegen, sowie ferner einen parallelgeschalteten Verarmungstyp-Transistor 59. Das Gate des Transistors
59 ist über den Schaltungsknoten 62 mit der Verbindung zwischen den Transistoren 57 und 58 und dem Gate des Transistors 57
verbunden. Das Gate des Transistors 58 liegt an Erde.
Der Schaltungsknoten 42 ist mit einem Paar von X-Leitungen des Speicherfeldes (Leitungen 49a und 49b) über einen Transistor
64 bzw. einen Transistor 65 verbunden. In ähnlicher Weise ist der Schaltungsknoten 43 über Transistoren 66 bzw.
67 mit zwei anderen Leitungen (Leiter 50a und 50b) verbunden. Liese vier Transistoren des Verarmungstyps sind mit ihren
Gate-Elektroden an die Leitung 69 angeschaltet, der ein mit V bezeichnetes Signal zugeführt wird.
Die Leitung 49b ist über in Reihe geschaltete Transistoren 76 und 77 des Verarmungstyps an die Quelle des Vpp-Potentials
auf der Leitung 34 angeschaltet. Das Gate des Transistors ist mit der Leitung 49b verbunden. In ähnlicher Weise ist
auch die Leitung 50b über Transistoren 78 und 79 mit dem
80931 A/0637
_ 14 -
vpp-Potential verbunden. An der anderen Seite des Dekodierers
ist eine Leitung 49a über Serientransistoren 70 und 71 mit der Leitung 34 und die Leitung 50a über die Serientransistoren
72 und 73 ebenfalls mit der Leitung 34 verbunden. Die Transistoren 70, 71, 72, 73, 76, 77, 78 und 79 sind Transistoren
des Verarmungstyps.
Im Betrieb ist bei jeder Kombination von Adressignalen A4 bis
A-n und deren Komplementen nur ein Leitungspaar in allen X-Dekodierern,
z.B. das Leitungspaar 49a und 49b oder 50a und 50b nicht mit Erde verbunden. Bei einer vorgegebenen Kombination
von Adressignalen sind beispielsweise die Transistoren 44, 45 und 46 nicht-leitend. Wenn A4 im Η-Zustand ist, so wird der
Schaltungsknoten 42 über den Transistor 47 mit Erde verbunden, während der Schaltungsknoten 43 nicht mit Erde verbunden ist.
Andererseits ist der Schaltungsknoten 42 von Erde isoliert und der Schaltungsknoten 43 über den Transistor 48 mit Erde verbunden,
wenn ÄT im Η-Zustand ist. Jeder X-Dekodierer 14 der
Anordnung gemäß Fig. 1 verwendet die A4 und TCT-Signale in der
gleichen V/eise wie die Anordnung gemäß Fig. 2. Der Grund hierfür liegt gemäß nachfolgender Erläuterung darin, eine leichte
Leistungsabsenkung (power-down) bei allen X-Dekodierern zu ermöglichen.
Es sei angenommen, daß die an dem Speicher anstehende Adresse bewirkt, daß der Schaltungsknoten 42 nicht mit Erde gekoppelt
ist. Der Transistor 55 lädt die Gate-Elektrode des Transistors 46 auf und macht dadurch diesen Transistor stark leitend. Der
Transistor 56 dient zum raschen Aufladen der den Leitungen 49a und 49b zugeordneten hohen Kapazitäten. Wenn das Potential
am Schaltungsknoten 42 ansteigt, wird der Transistor 54wegen dessen Gate-Anschluß an Erde gesperrt gehalten. Daher wird
der Schaltungsknoten 42 mit den Leitungen 49a und 49b über
den Transistor 56 rasch aufgeladen. Der Schaltungsknoten 43 ist über den Transistor 48 an Erde gelegt. Da der Sourceanschluß
und die Gate-Elektrode des Transistors 58 an Erde liegen,
B098U/063?
ist dieser Verarmungstyp-Transistor leitend und verhindert, daß sich der Schaltungsknoten 62 auf V_c auflädt. Dadurch
wird ein starker Stromfluß über den Transistor 59 verhindert. Wenn einer der Transistoren 44, 45 oder 46 leitend ist,
liegen beide Schaltungsknoten 42 und 43 an Erde.
Das V C-Signal wird von der Programm- und Steuereinrichtung
52 erzeugt. Dieser Einrichtung werden das P-Signal und das CE-Signal zugeführt. Das VY„-Signal ist während des Lesens
gleich V (5 Volt) und während des Programmierens gleich
V (Erde). Beim Lesen bewirken die Übertragungstransistoren 64 und 65, daß ein positives Signal auf dem Schaltungsknoten
4 2 zu den Leitungen 49a und 49b übertragen wird.
Im folgenden wird auf den Programmierabschnitt des Dekodierers eingegangen. Während des Lesens ist Vpp auf Erdpotential,
so daß ein Leitungsweg über die Transistoren 76 und 77 nach Erde geht, wenn die Leitung 49b ausgewählt bzw.
angesteuert ist. Der Transistor 77 verhindert jedoch, "daß eine größere Entladung der Leitung 49b über die Transistoren
76 und 77 stattfindet, da die Source- und Gate-Elektroden dieses relativ kleinen Transistors an Erde liegen.
Es sei angenommen, daß der Speicher programmiert und die am Speicher anliegende Adresse die Leitungen 49a und 49b auswählt
bzw. ansteuert. Unter dieser Bedingung wird der Schaltungsknoten 42 über den Transistor 56 wieder auf Vc gebracht.
Das V --Potential ist auf Erdpotential, so daß sich der Sourceanschluß des Transistors 65 auf 5 Volt befindet,
während dessen Gate-Elektrode geerdet ist und den Transistor sperrt. Die Transistoren 76 und 77 laden die Leitung 49b
auf das V -Potential (angenähert 25 Volt) auf. In ähnlicher '/.'eise laden die Transistoren 70 und 71 die Leitung 49a auf
Vpp. Da der Schaltungsknoten 42 aufgeladen ist, ist der
Schaltungsknoten 43 auf Erde. Über die Transistoren 78 und 79 und die Transistoren 72 und 73 existieren Verbindungswege
von V nach Erde. Da jedoch die Gates der Transistoren 73
8098 1 4/0637
und 79 an Erde liegen, begrenzen diese relativ kleinen Transistoren
den Stromfluß von Vp .
Ein wesentliches Merkmal des Dekodierers gemäß Fig. 2 liegt darin, daß die Übertragungstransistoren 64, 65, 66, 67 ein
Anlegen des hohen Programmierpotentials Vp an die Transistoren
des Dekodierabschnitts verhüten. Wenn beispielsweise die Leitungen 49a und 49b gewählt bzw. angesteuert sind und X_ auf
V_p ansteigt, so werden die Transistoren 64 und 65 gesperrt
und verhindern so, daß Vpp zu den Transistoren im Dekodierabschnitt durchgekoppelt wird. Wenn die Leitungen 49a und 49b
nicht angewählt sind, so verhindert der hohe Spannungsabfall an den Transistoren 70 und 76, daß hohe Potentiale zu einem
der Transistoren in dem Dekodierabschnitt durchgekoppelt werden· Da niemals ein hohes Potential an die Transistoren im Dekodierabschnitt
angelegt wird, können diese Transistoren mit relativ kurzen Kanälen hergestellt werden. Bei dem Speicher gemäß Fig.
1 hat jede Speicherzelle eine Breite von etwa 20 pm. Jeder Dekodierer, z.B. der Dekodierer 28 kann dadurch in einer
Breite von 40 pm hergestellt werden. Diese Breitenbegrenzung der Dekodierer wird in erster Linie dadurch ermöglicht, daß
die zum Programmieren benötigte hohe Spannung die Dekodierabschnitte der Dekodierer nicht erreicht.
In Fig. 3 ist ein Abtast- bzw. Leseverstärker dargestellt, dessen Ausgang an der Leitung 68 mit dem Eingang eines Ausgangspuffers
verbunden ist. Der Eingang des Abtastverstärkers am Schaltungsknoten 101 kann über einen Transistor 90 des Verarmungstyps
und einen der Transistoren 91 oder 92 mit einer der 16-Y-Leitungen in dem Speicherfeld verbunden werden.
Jeder der 16-Y-Leitungen enthält Wähltransistoren (z.B. Transistor 19 in Fig. 1), welche vom Ausgangssignal der Y-Dekodierer
betätigt werden. Das Gate des Transistors 90 ist an die Quelle des "PD-Signals angelegt und ruft daher während
des Leistungsabsenk- und Programmierbetriebs eine E ntkopplung hervor. Wenn eine Zelle mit dem Schaltungsknoten 101 verbunden
und die schwebende Gate-Elektrode der Zellen ungeladen ist, so
B098U/0637
leitet die Zelle Strom in der Größenordnung von 20 Mikroampere. Dieser Strom und der resultierende Spannungsabfall
am Schaltungsknoten 101 wird vom Abtastverstärker abgetastet. Der Transistor 86 dient in erster Linie dieser Abtastfunktion
und liefert ein Ausgangssignal an einen aus den Transistoren
80 und 89 bestehenden Inverter. Der Transistor 87 des Verarmui.gstyps
ist der primäre Anhebetransistor für die Spaltenleitungen. Die Transistoren 83 und 84 dienen zum Festklemmen
des Schaltungsknotens 100, d.h. der Gate-Elektrode des Transistors 86, wie im folgenden noch genauer beschrieben wird.
Der Transistor 85 ruft einen Leckstrom für die Y-Leitungen hervor; sein Gate wird ebenfalls vom Potential am Schaltungsknoten 100 gesteuert. Die Transistoren 80, 81 und 82 dienen
dazu, ein Absinken des Potentials am Schaltungsknoten 101 u:,cer einen vorgegebenen Pegel zu verhindern und die Spaltenleiter
anzuheben. In der Praxis beträgt die Potentialschwankung am Knoten 101 etwa 200 Millivolt, die auf etwa 2 Volt
an der Gate-Elektrode des Transistors 89 verstärkt werden. DLo Transistoren 88, 89, 96, 97, 88 und 99 bilden insgesamt
el.-ie Verstärkungsstufe am Ausgang des Abtastverstärkers.
Die primäre Abtasteinrichtung des Abtastverstärkers gemäß Fig. 3, der Transistor 86, ist mit dem Sourceanschluß an den
und
Schaltungsknoten lOl'mit dem Drainanschluß an den (Anhebe-) Transistor 87 des Verarmungstyps angeschaltet. Das Gate des Verarmungstyp-Transistors 87 ist mit dem Gate des Anreicherungstyp-Transistors 89 hoher Schwellenspannung und dem Verbindungspunkt zwischen den Transistoren 86 und 87 verbunden. Das Pegelhaltungspotential am Schaltungsknoten 100, den Gate-Elektroden der Transistoren 85 und 86, wird vom Verbindungspunkt zwischen den in Reihe geschalteten Transistoren 83 und 84 abgenommen. Das Gate des Transistors 84 ist mit dem Schaltungsknoten 101 und dem Gate des Anreicherungstyp-Transistors 81 hoher Schwellenspannung verbunden« Der a^mungstyp-Transistor 80 und der Transistor 81 liegen in Reihe zwischen V r und Erde. Die gemeinsame Verbindung zwischen diesen Tran-
Schaltungsknoten lOl'mit dem Drainanschluß an den (Anhebe-) Transistor 87 des Verarmungstyps angeschaltet. Das Gate des Verarmungstyp-Transistors 87 ist mit dem Gate des Anreicherungstyp-Transistors 89 hoher Schwellenspannung und dem Verbindungspunkt zwischen den Transistoren 86 und 87 verbunden. Das Pegelhaltungspotential am Schaltungsknoten 100, den Gate-Elektroden der Transistoren 85 und 86, wird vom Verbindungspunkt zwischen den in Reihe geschalteten Transistoren 83 und 84 abgenommen. Das Gate des Transistors 84 ist mit dem Schaltungsknoten 101 und dem Gate des Anreicherungstyp-Transistors 81 hoher Schwellenspannung verbunden« Der a^mungstyp-Transistor 80 und der Transistor 81 liegen in Reihe zwischen V r und Erde. Die gemeinsame Verbindung zwischen diesen Tran-
80981 Λ / 0 63 7
sistoren, an die auch die Gate-Elektrode des Transistors 80
angeschaltet ist, ist mit dem Gate des Transistors 82 verbunden. Der Sourceanschluß des Transistors 82 liegt am Schaltungsknoten
101.
Die Inverterstufe weist einen Verarmungstyp-Transistor 88 auf, der mit dem Anreicherungstyp-Transistor 89 hoher Schwellenspnnnung
in Reihe liegt. Diese Transistoren sind über einen Transistor 95 mit Erde verbunden. Das Gate des Transistors
ist zusammen mit der Verbindung zwischen den Transistoren und 89 an die Gates der Transistoren 96 und 99 angeschaltet.
Der Verarmungstyp-Transistor 97 und der Anreicherungstyp-Transistor 96 liegen in Reihe zwischen V„_ und dem Drainanschluß
des Transistors 95· Der Verarmungstyp-Transistor 98 und der Transistor 99 liegen ebenfalls in Reihe zwischen Vr_ und dem
Drainanschluß des Transistor 95. Die Gates der Transistoren 97 und 98 sind an den Verbindungspunkt zwischen den Transistoren
96 und 97 angeschaltet. Wie aus Fig. 3 zu sehen ist, dient der Transistor 95 dazu, einen Stromfluß über die Transistoren 88,
89, 96, 97, 98 und 99 während des Leistungsabsenkbetriebs zu verhindern.
Es sei angenommen, daß der Schaltungsknoten 101 an den Drainanschluß
einer Speicherzelle mit schwebender Gate-Elektrode angekoppelt und die schwebende Gate-Elektrode ungeladen ist.
Bei dieser Bedingung ist die Zelle leitend. Da Strom über die Zelle nach Erde fließt, fällt das Potential am Schaltungsknoten
".01, dem Sourceanschluß des Transistor 86, ab. Dieser Potentialabfall macht den Transistor 86 stärker leitend, wodurch das
Potential am Gate des Transistors 89 absinkt. Wenn andererseits der Schaltungsknoten 101 mit einer nicht-leitenden Zelle gedoppelt
wäre, so fällt auch das Potential auf dem Schaltungsknoten 101 nicht ab, und der Transistor 96 ist nicht-leitend.
3ei dieser Bedingung steigt das Potential am Gate des Transistors 89 an.
B098U/0637
Die Pegelhaltungs- bzw. Klemmschaltung reguliert die Spannung am Gate des Transistors 86 so, daß dessen Abtastfunktion verstärkt
wird. Wenn beispielsweise das Potential am Schaltungsknoten 101 absinkt, so wird dadurch der Transistor 84 weniger
leitend. Das Potential am Knoten 100 steigt daraufhin, da dieser Knoten über den Verarmungstyp-Transistor 83 mit V„
gekoppelt ist. Bei diesem Potentialanstieg wird der Transistor 86 stärker leitend, wodurch ein stärkerer Potentialabfall
am Gate des Transistors 89 hervorgerufen wird. Wenn dagegen das Potential am Schaltungsknoten 101 ansteigt, so
wird der Transistor 84 stärker leitend, und das Potential am Knoten 100 sinkt ab. Der Transistor 86 leitet dann weniger,
wodurch ein Potentialanstieg am Gate des Transistor 89 hervorgerufen wird.
Der Transistor 84 hat eine höhere Schwellenspannung als der Transistor 86 (1,3 Volt im Vergleich zu 0,7 Volt), und daher
wird der Transistor 84 in einem allgemein linearen Bereich betrieben. Außerdem sind sowohl die Kanalzonen der Zellen als
auch die Anreicherungstyp-Transistoren hoher Schwellenspannungen, z.B. der Transistor 84, gleichzeitig durch Ionen-Implantation
dotiert, und ihre Source- und Drainzonen werden in Ausrichtung mit derselben Siliziumschicht (auf dem ersten
Niveau) gebildet. Herstellungsschwankungen beeinflussen die Zellen und diese Transistoren daher in der gleichen Weise.
Der Transistor 84 kompensiert daher eventuelle Herstellungsschwankungen. Es sei beispielsweise angenommen, daß die Zellen
einen gegenüber dem normalen Schwellenwert erhöhten-Schwellenwert
haben. Der Schaltungsknoten 101 würde dann nicht so schnell zur Entladung kommen, wenn er mit einer leitenden
Zelle verbunden ist. Der Transistor 84 hat ebenfalls einen höheren Schwellenwert und leitet ebenfalls nicht so rasch.
Dadurch steigt das Potential am Schaltungsknoten 100 an, wodurch ein Kompensationspotential (ein höheres Potential) am
Gate des Transistors 86 hervorgerufen wird. Wenn die Schwel lenspannung der Zellen dagegen niedriger ist, so wird auch
ein (niedrigeres) Kompensationspotential an das Gate des
8098U/0637
Transistors 86 angelegt. Der Transistor 85 nimmt auch die kompensierte Spannung am Knoten 100 auf.
Wenn das Potential am Schaltungsknoten 101 unter einen vorgegebenen
Pegel absinkt, so leitet der Transistor 81 weniger, und das Potential am Gate des Transistors 82 steigt an und
liefert über den Transistor 82 Strom für die Spaltenleitungen. Auf diese Weise verhindert der Transistor 82, daß der Schaltungsknoten
101 unter ein vorgegebenes Potential absinkt, und bewirkt ein rasches Aufladen der den
angewählten Spaltenleitern zugeordneten Kapazität. Der Transistor 82 lädt die Spaltenleiter auf ein erstes Potential vor
und sperrt danach, wodurch dem Transistor 87 die Beendigung der Aufladung der Leitungen möglich wird. Auch hier bewirkt
der Anreicherungstyp-Transistor 81 hoher Schwellenspannung, wie im Falle des Transistors 84 eine Kompensation von Herstellungsschwankungen.
Die Inverterstufe mit den Transistoren 88 und 89 hat einen "Auslöse-" Punkt, der eine Funktion des Verhältnisses dieser
Bauelemente ist. Der Auslösepunkt ist eine Funktion von Herstellungsschwankungen,
und der Transistor 89 bewirkt eine Kompensation solcher Schwankungen. Die Verstärkungsstufe
mit den Transistoren 96, 97, 98 und 99 wirkt in bekannter Weise und liefert ein Ausgangssignal des Abtastverstärkers
auf die Leitung 68.
Der Ausgangspuffer gemäß Fig. 3 ist ein Standardpuffer mit
Ausnahme der Verwendung der Transistoren 106 und 109. Er weist zwei Inverterstufen auf, welche eine Gegentakt-Ausgangsstufe
treiben. Der Verarmungstyp-Transistor 10 3 liegt über Transistoren 104 und 105 zwischen V _ und Erde. Das
Gate des Transistors 103 ist mit dem Verbindungspunkt zwischen den Transistoren 103 und 104 und dem Gate des Transistors
107 verbunden. Der Eingang des Ausgangspuffers auf
der Leitung 68 ist mit dem Gate des Transistors 104 sowie mit den Gates der Transistoren 108 und 110 verbunden. Das
8098U/0637
Gate des Transistors 105 ist mit der Quelle des CE-Signals
verbunden und verhindert daher einen Stromfluß über die Transistoren 103 und 104, wenn das Chip nicht angesteuert ist,
und während des Leistungsabsenkbetriebs. Die Transistoren 106, 107 und 108 liegen in Reihe zwischen V r und Erde. In ähnlicher
Weise sind auch die Transistoren 109, 110 und 111 in Reihe zwischen V und Erde geschaltet. Der Ausgang eines
der Inverter am Verbindungspunkt zwischen den Transistoren 107 und 108 ist mit dem Gate des Transistors 111 und dem Gate
des Transistors 112 verbunden. Der Ausgang des anderen Inverters, der Verbindungspunkt zwischen den Transistoren 110 und
I'll, dient zur Ansteuerung des Transistors 113. Die Gates der Transistoren 106 und 109 sind mit der CE-Signalguelle verbunden.
Die Gates der Transistoren 112 und 113 liegen über die Transistoren 114 bzw. 115 an Erde. Die Gates der Transistoren
11<; und 115 sind mit der CE-Signalquelle verbunden. Wenn
daher CE positiv ist, so ist die mit dem Verbindungspunkt zwischen den in Reihe liegenden Ausgangstransistoren 112 und
113 verbundene Ausgangsleitung 117 elektrisch schwimmend, also auf freiem Potential.
Die Transistoren 106 und 109 sind Transistoren eines schwachen Verarmungstyps (-0,2 Volt Schwellenspannung). Zu der Zeit, in
der CE niedrig ist (L-Zustand), zu der auch die Leistungsabsenkperiode
gehört, verringern die Transistoren 106 und 109 den Energieverbrauch der Ausgangsstufe. Würden dagegen Transistoren
des Anreicherungstyps für diese Anwendung benutzt, so wurden diese in leitendem Zustand einen starken Spannungsabfall
haben und ein hohes Ausgangspotential auf der Leitung 117 verhindern. Wenn Standard-Verarmungstyp-Transistoren zu
diesem Zweck verwendet würden, so würde eine beträchtliche Energie verbraucht. Die Gate-Source-Kapazität des Transistors
112 übt eine bootstrap-Wirkung auf das Gate dieses Ausgangstransistors aus und legt das Gate auf ein Potential oberhalb
von V_ . Dies ist möglich, da der Transistor 109 niedriger Schwellenspannung gesperrt wird, wenn das Potential am Gate
8098 1 4/0637
des Transistors 112 über V ansteigt. Auf diese Weise wird
mit Hilfe des Transistors niedriger Schwellenspannung auch die Geschwindigkeit des Ausgangspuffers verbessert.
Im folgenden wird auf Fig. 4 Bezug genommen, in der verschiedene Teile des Speichers zur Beschreibung des Leistungsabsenkbetriebs
gezeigt sind. Während des Leistungsabsenkbetriebs (Energiesparbetrieb) werden verschiedene Schaltungen des
Speichers ausgeschaltet, um den Energiebedarf zu reduzieren. Das Leistungsabsenksignal geht über die Leitung 35 ein, die
auch zur Aufnahme des Programmiersignals dient. Wenn das Leistungsabsenksignal im Η-Zustand ist (ohne das Programmierpotential
auf der Leitung 34), so wird der Leistungsabsenkbetrieb aktiviert. Wenn dieses Signal im Η-Zustand bei Anstehen
von Vpp ist, so erfolgt die Programmierung.
Das Vpp-Potential auf der Leitung 34 wird zu einer Pufferund
Programmsteuerschaltung 120 übertragen. Die Ausgangssignale dieser Schaltung sind VD und Vn ; das Vn -Signal ist
Sr Λ Ir λ, Γλ
beim Lesen im Η-Zustand (hoch), und das Vp -Signa 1 ist im
Η-Zustand während des Programmierens. Diese Signale werden
von verschiedenen Schaltungen im Speicher verwendet und auch zum Puffer 119 übertragen. Der Puffer 119 nimmt außerdem das
P -Signal (Leitung 35) auf. Die Ausgangssignale des Puffers 119 sind das Programmiersignal "P und das Leistungsabsenksignal
"PD auf der Leitung 125. Herkömmliche Binärschaltungen werden
als Puffer 119 und zum Aufbau der Puffer- und Programmsteuerschaltung 120 verwendet. Durch Benutzung des PTN-^ignals sowohl
als Leistungsabsenksignal als auch als Programmiersignal kann ein Eingang zum Speicher sowie ein Puffer eingespart
werden.
Jeder Adresspuffer und Treiber 121 (mit Ausnahme des A4-Puffers)
ist über einen Transistor, dessen Gate mit der Leitung 125 verbunden ist, mit Erde verbunden. Daher sind alle
Puffer und Treiber 121 der Fig. 3 während des Leistungsab-
8098U/0 637
senkbetriebs von Erde getrennt, wodurch Energie eingespart
wird.
wird.
Das Leistungsabsenksignal wird auch an einen Chip-Wählpuffer
122 angelegt. Wenn sich das "PD-Signal im L-Zustand befindet,
so ist das CE-Signal auf dem Η-Zustand und das CE-Signal ist
im L-Zustand, und zwar unabhängig vom Eingangssignal auf der
Leitung 36. Diese Signale sperren, wie in Fig. 3 zu sehen ist, einen Leitungsweg über die Transistoren 103 und 104, verringern
den Stromfluß durch die Inverter durch Verringerung der Leitfähigkeit der Transistoren 106 und 109 und setzen die
Ausgangsleitung 117 auf freies, d.h. schwimmendes Potential, da die Transistoren 114 und 115 leiten.
Ausgangsleitung 117 auf freies, d.h. schwimmendes Potential, da die Transistoren 114 und 115 leiten.
Das "PD-Signal wird auch an den A.-Adresspuffer 123 angelegt.
Wenn das PD-Signal im L-Zustand ist, so sind die beiden Ausgangssignale
A. und A4 unabhängig vom Eingangssignal dieses
Puffers auf dem L-Zustand. Dies verhindert, daß über die Transistoren 47 und 48 der Schaltung gemäß Fig. 2 sowie ähnliche Transistoren in anderen X-Dekodierern Strom nach Erde fließt·
Puffers auf dem L-Zustand. Dies verhindert, daß über die Transistoren 47 und 48 der Schaltung gemäß Fig. 2 sowie ähnliche Transistoren in anderen X-Dekodierern Strom nach Erde fließt·
In dem für die Energieaufnahme ungünstigen Falle des Lesens
beträgt die Leistungsaufnahme eines 16k PROM angenähert 750
Milliwatt. Im Leistungsabsenkbetrieb ist die Leistungsaufnahme dagegen auf 100 Milliwatt herabgesetzt.
beträgt die Leistungsaufnahme eines 16k PROM angenähert 750
Milliwatt. Im Leistungsabsenkbetrieb ist die Leistungsaufnahme dagegen auf 100 Milliwatt herabgesetzt.
Bei dem beschriebenen PROM, der mit Hilfe von ultravioletter Strahlung gelöscht werden kann, werden Feldeffekttransistoren
mit unterschiedlichen Schwellenspannungen einerseits zur Kompensation von Herstellungsschwankungen und andererseits zur
Herabsetzung der Leistungsaufnahme verwendet. Die auf engstem Raum platzfindenden Dekodierer dekodieren auch das Programmiersignal hoher Spannung, ohne daß die Dekodiertransistoren der hohen Spannung ausgesetzt werden.
Herabsetzung der Leistungsaufnahme verwendet. Die auf engstem Raum platzfindenden Dekodierer dekodieren auch das Programmiersignal hoher Spannung, ohne daß die Dekodiertransistoren der hohen Spannung ausgesetzt werden.
8098U/0637
Claims (14)
- PATENTANWÄLTE ZENZ & HELBER D 4300 ESSEN 1 AM RUHRSTEIN 1 ■ TEL.: (02 01) 4126 87 Seite - Jg0- I 176INTEL CORPORATIONPatentansprüche[Ό Elektrisch programmierbarer MOS-Speicher mit einer Vielzahl von Speicherzellen, die ein erstes Potential zum Lesen und ein gegenüber dem ersten Potential höheres zweites Potential zum Programmieren benötigen, ferner mit einer Eingabeeinrichtung, einer mit den Speicherzellen gekoppelten Ausgabeeinrichtung und einer Dekodierschaltung, dadurch gekenn zeichnet, daß die Dekodierschaltung (i4) einen mit der Eingabeeinrichtung verbundenen, von dieser mehrere Adressignale (A. ... A.q) aufnehmenden Dekodierer (44 ... 48), der in einem vorgegebenen Zustand der Adressignale das erste Potential entwickelt, einen das zweite Potential (Vpp) liefernden Spannungsgeber (34, 77, 76) und eine einen Feldeffekttransistor (z.B. 65) enthaltende, zwischen dem Dekodierer (44 ... 48) und dem Spannungsgeber (34, 77, 76) angeordnete Kopplungsschaltung aufweist, die eine an das Gate des Feldeffekttransistors (z.B. 65) beim Lesen ein erstes Signal und beim Programmieren ein zweites Signal anlegende Einrichtung (52) enthält, und daß der Feldeffekttransistor (z.3. 65) so angeordnet und ausgebildet ist, daß er während des Lesens einen elektrischen Leitungsweg herstellt und beim Programmieren einen elektrischen Leitungsweg herstellt, wenn sich die Adressignale nicht in dem vorgegebenen Zustand befinden, wobei die Dekodierschaltung (14) zum Auswählen bzw. Ansteuern der Zellen (41) des Speichers (11, 12) zum Lesen und Programmieren verwendbar ist, ohne daß der Dekodierer (44 ... 48) dem vom Spannungsgeber (34, 77, 76) gelieferten höheren zweiten Potential (Vpp) ausgesetzt ist.8098U/0637
- 2. XOS-Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Feldeffekttransistor (z.B. 65) als Verarmungstyp-Transistor ausgebildet ist.
- 3. MOS-Speicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das an die Gate-Elektrode des Feldeffekttransistors (z.B. 65) angelegte zweite Signal (V ) ein Erdpotential ist.
- 4. MOS-Speicher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Dekodierer (44 ... 46) und den Feldeffekttransistor (z.B. 65) im Ruhezustand des Speichers zur Energieeinsparung von Erde entkoppelnde Schaltung (119, 120, 123, 47, 48) vorgesehen ist.
- 5. MOS-Speicher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine den Dekodierer (44 ... 46) und einen Anschluß des Transistors (z.B. 65) außerhalb der vorgegebenen Zustände der Adressignale mit Erde koppelnde Schalteinrichtung (z.B. 47).
- 6. MOS-Speicher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (z.B. 47) von einem (A.) der Adressignale gesteuert ist.
- 7. MOS-Speicher nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Spannungsgeber ( 34, 71, 70 ), eine zweite Kopplungsschaltung und eine zweite Schalteinrichtung (48) vorgesehen sind und daß die zweite Schalteinrichtung (48) von dem Komplement (Ä"T) des einen Adressignals gesteuert ist.
- 8. MOS-Speicher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsgeber in Reihe geschaltete erste und zweite Verarmungstyp-Transistoren (76, 77) aufweist, wobei die Gate-Elektrode und einer der Anschlüsse des ersten Verarmungstyp-Transistors (76) mit dem Transistor (65) der Kopplungsschaltung und die Gate-Elektrode und einer der Anschlüsse des zweiten Verarmungstyp-Transistors (77) mit dem zweiten höheren Potential (V-p) verbunden sind.8D98U/063727A2b26
- 9. MOS-Speicher insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen MOS-Puffer (Fig. 3) mit einer Reihenschaltung aus einem Anreicherungstyp-Transistor (z.B. 108), einem ersten Verarmungstyp-Transistor (z.B. 107) und einem zweiten Verarmungstyp-Transistor (z.B. 106), wobei die Schwellenspannung des zweiten Verarmungstyp-'"rnnsistorj (X)G) näher am Erdpotential liegt als diejenige des ersten Verarmungstyp-Transistors(112) (107), und mit einem Ausgangstransistoi/, dessen Gate-Elektrode mit dem ersten Verarmungstyp-Transistor (107) gekoppelt ist, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß die Gate-Elektrode des Ausgangstransistors (112) eine bootstrap-Spannung erhält.
- 10. MOS-Speicher nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangstransistor (112) zu einer Gegentaktstufe (112, 113) gehört.
- 11. MOS-Speicher nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangstransistor (112) ein Anreicherungstyp-Transistor ist.
- 12. MOS-Speicher nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Gate-Elektrode des zweiten Verarmungstyp-Transistors (106) mit der Quelle eines Steuersignals (CE) verbunden ist.
- 13. MOS-Speicher insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8 unter Verwendung eines Puffers mit mehreren Verarmungstyp- und Anreicherungstyp-Transistoren, wobei die Verarmungstyp-Transistoren eine erste Schwellenspannung haben, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verarmungstyp—Transistor (z.B. 109) mit einer näher am Erdpotential als die erste Schwellenspannung liegenden Schwellenspannung mit anderen Transistoren (110, 111) in einem Stromweg des Puffers (z.B. 26) in Reihe liegt und daß das Gate des Verarmungstyp-Transistors niedriger Schwellenspannung mit der Quelle eines Steuersignals (CE) verbunden ist.8098 1 /t/0637-A-
- 14. MOS-Speicher nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Puffer wenigstens einen mit der Gate-Elektrode eines Ausgangstransistors (113) verbundenen Inverter (110, 111) aufweist, mit dem der Verarmungstyp-Transistor (109) niedriger Schwellenspannung in Reihe liegt.B098U/0637
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/728,789 US4094012A (en) | 1976-10-01 | 1976-10-01 | Electrically programmable MOS read-only memory with isolated decoders |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2742526A1 true DE2742526A1 (de) | 1978-04-06 |
Family
ID=24928289
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19772742526 Withdrawn DE2742526A1 (de) | 1976-10-01 | 1977-09-21 | Elektrisch programmierbarer mos- festwertspeicher |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US4094012A (de) |
DE (1) | DE2742526A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3020688A1 (de) * | 1979-05-31 | 1980-12-04 | Tokyo Shibaura Electric Co | Speichervorrichtung |
DE3219379A1 (de) * | 1981-05-26 | 1982-12-23 | Tokyo Shibaura Denki K.K., Kawasaki, Kanagawa | Halbleitervorrichtung |
Families Citing this family (46)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS544086A (en) * | 1977-06-10 | 1979-01-12 | Fujitsu Ltd | Memory circuit unit |
JPS5443551A (en) * | 1977-09-14 | 1979-04-06 | Hitachi Ltd | Monolithic semiconductor integrated circuit |
JPS54152454A (en) * | 1978-05-22 | 1979-11-30 | Nec Corp | Mos inverter buffer circuit |
US4177452A (en) * | 1978-06-05 | 1979-12-04 | International Business Machines Corporation | Electrically programmable logic array |
US4295064A (en) * | 1978-06-30 | 1981-10-13 | International Business Machines Corporation | Logic and array logic driving circuits |
JPS5833633B2 (ja) * | 1978-08-25 | 1983-07-21 | シャープ株式会社 | Mosトランジスタ・デコ−ダ |
US4256974A (en) * | 1978-09-29 | 1981-03-17 | Rockwell International Corporation | Metal oxide semiconductor (MOS) input circuit with hysteresis |
JPS55142475A (en) * | 1979-04-23 | 1980-11-07 | Fujitsu Ltd | Decoder circuit |
JPS5847796B2 (ja) * | 1979-05-26 | 1983-10-25 | 富士通株式会社 | 半導体メモリ装置 |
US4289982A (en) * | 1979-06-28 | 1981-09-15 | Motorola, Inc. | Apparatus for programming a dynamic EPROM |
US4292547A (en) * | 1979-07-27 | 1981-09-29 | Motorola, Inc. | IGFET Decode circuit using series-coupled transistors |
DE2932605C2 (de) * | 1979-08-10 | 1982-12-16 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Schaltungsanordnung mit MOS-Transistoren zum raschen Bewerten des logischen Zustandes eines Abtastknotens |
US4447895A (en) * | 1979-10-04 | 1984-05-08 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor memory device |
US4267632A (en) * | 1979-10-19 | 1981-05-19 | Intel Corporation | Process for fabricating a high density electrically programmable memory array |
JPS5667964A (en) * | 1979-11-08 | 1981-06-08 | Nec Corp | Integrated circuit |
JPS5693363A (en) * | 1979-12-04 | 1981-07-28 | Fujitsu Ltd | Semiconductor memory |
US4309630A (en) * | 1979-12-10 | 1982-01-05 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Buffer circuitry |
JPS56111180A (en) * | 1980-02-06 | 1981-09-02 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
US4460835A (en) * | 1980-05-13 | 1984-07-17 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor integrated circuit device with low power consumption in a standby mode using an on-chip substrate bias generator |
DE3030852A1 (de) * | 1980-08-14 | 1982-03-11 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Schaltungsanordnung fuer die pruefung von speicherzellen programmierbarer mos-integrierter halbleiterspeicher |
FR2493641A1 (fr) * | 1980-11-03 | 1982-05-07 | Efcis | Reseau logique integre a programmation electrique simplifiee |
US4395645A (en) * | 1980-12-05 | 1983-07-26 | International Telephone And Telegraph Corporation | Mosfet logic inverter buffer circuit for integrated circuits |
GB2089612B (en) * | 1980-12-12 | 1984-08-30 | Tokyo Shibaura Electric Co | Nonvolatile semiconductor memory device |
JPS6035760B2 (ja) * | 1980-12-18 | 1985-08-16 | 富士通株式会社 | 半導体記憶装置 |
DE3176810D1 (en) * | 1980-12-23 | 1988-08-18 | Fujitsu Ltd | Electrically programmable non-volatile semiconductor memory device |
US4542485A (en) * | 1981-01-14 | 1985-09-17 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor integrated circuit |
IT1139929B (it) * | 1981-02-06 | 1986-09-24 | Rca Corp | Circuito generatore di impulsi utilizzante una sorgente di corrente |
GB2094086B (en) * | 1981-03-03 | 1985-08-14 | Tokyo Shibaura Electric Co | Non-volatile semiconductor memory system |
JPS57172586A (en) * | 1981-04-16 | 1982-10-23 | Toshiba Corp | Semiconductor integrated circuit |
US4441172A (en) * | 1981-12-28 | 1984-04-03 | National Semiconductor Corporation | Semiconductor memory core program control circuit |
US4545038A (en) * | 1982-04-05 | 1985-10-01 | Texas Instruments Incorporated | Precharged discharge sensing for EPROM |
GB2143371B (en) * | 1982-05-06 | 1987-02-18 | James William Harris | Three dimensional integrated circuit structure |
JPS5952497A (ja) * | 1982-09-17 | 1984-03-27 | Nec Corp | デコ−ダ回路 |
EP0112062A3 (de) * | 1982-12-07 | 1986-10-08 | Stc Plc | Halbleiterspeicher |
US4634893A (en) * | 1983-01-10 | 1987-01-06 | Ncr Corporation | FET driver circuit with mask programmable transition rates |
US4630240A (en) * | 1984-07-02 | 1986-12-16 | Texas Instruments Incorporated | Dynamic memory with intermediate column derode |
US4633220A (en) * | 1984-11-29 | 1986-12-30 | American Microsystems, Inc. | Decoder using pass-transistor networks |
US4694430A (en) * | 1985-03-21 | 1987-09-15 | Sprague Electric Company | Logic controlled switch to alternate voltage sources |
US4695911A (en) * | 1985-05-03 | 1987-09-22 | Ron Loosen | Floppy diskette protection device |
JP2530821B2 (ja) * | 1985-07-01 | 1996-09-04 | 日本電気株式会社 | 半導体メモリ |
US5109187A (en) * | 1990-09-28 | 1992-04-28 | Intel Corporation | CMOS voltage reference |
DE69900372T2 (de) * | 1991-12-09 | 2002-05-29 | Fujitsu Ltd | Versorgungsspannungsschalter |
US5407849A (en) * | 1992-06-23 | 1995-04-18 | Imp, Inc. | CMOS process and circuit including zero threshold transistors |
DE69530527T2 (de) * | 1994-03-03 | 2004-04-08 | Rohm Corp., San Jose | Niederspannungs-Eintransistor-FLASH-EEPROM-Zelle mit Fowler-Nordheim Programmier- und Löschung |
EP0757835A1 (de) * | 1994-04-29 | 1997-02-12 | Atmel Corporation | Nicht-flüchtige hochgeschwindigkeits-eeprom-zelle und verfahren |
US5671179A (en) * | 1994-10-19 | 1997-09-23 | Intel Corporation | Low power pulse generator for smart voltage flash eeprom |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5211199B1 (de) * | 1970-05-27 | 1977-03-29 | ||
US3778784A (en) * | 1972-02-14 | 1973-12-11 | Intel Corp | Memory system incorporating a memory cell and timing means on a single semiconductor substrate |
US3824564A (en) * | 1973-07-19 | 1974-07-16 | Sperry Rand Corp | Integrated threshold mnos memory with decoder and operating sequence |
US3940747A (en) * | 1973-08-02 | 1976-02-24 | Texas Instruments Incorporated | High density, high speed random access read-write memory |
US3898630A (en) * | 1973-10-11 | 1975-08-05 | Ibm | High voltage integrated driver circuit |
US3895360A (en) * | 1974-01-29 | 1975-07-15 | Westinghouse Electric Corp | Block oriented random access memory |
US3959781A (en) * | 1974-11-04 | 1976-05-25 | Intel Corporation | Semiconductor random access memory |
US4021656A (en) * | 1974-11-19 | 1977-05-03 | Texas Instruments Incorporated | Data input for electronic calculator or digital processor chip |
US3969633A (en) * | 1975-01-08 | 1976-07-13 | Mostek Corporation | Self-biased trinary input circuit for MOSFET integrated circuit |
US3938108A (en) * | 1975-02-03 | 1976-02-10 | Intel Corporation | Erasable programmable read-only memory |
JPS5198938A (de) * | 1975-02-26 | 1976-08-31 | ||
US3946369A (en) * | 1975-04-21 | 1976-03-23 | Intel Corporation | High speed MOS RAM employing depletion loads |
-
1976
- 1976-10-01 US US05/728,789 patent/US4094012A/en not_active Expired - Lifetime
-
1977
- 1977-07-25 US US05/818,447 patent/US4103189A/en not_active Expired - Lifetime
- 1977-09-21 DE DE19772742526 patent/DE2742526A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3020688A1 (de) * | 1979-05-31 | 1980-12-04 | Tokyo Shibaura Electric Co | Speichervorrichtung |
DE3219379A1 (de) * | 1981-05-26 | 1982-12-23 | Tokyo Shibaura Denki K.K., Kawasaki, Kanagawa | Halbleitervorrichtung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4103189A (en) | 1978-07-25 |
US4094012A (en) | 1978-06-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2742526A1 (de) | Elektrisch programmierbarer mos- festwertspeicher | |
DE2601622C3 (de) | wertspeicheranordnung | |
DE3032657C2 (de) | ||
DE69434550T2 (de) | Nichtflüchtiges Halbleiterspeicherbauelement, welches die Anforderungen an dessen Spannungsfestigkeit verringert | |
DE3041176A1 (de) | Halbleiterspeichervorrichtung | |
DE2458848C2 (de) | Speicheranordnung | |
DE4018118A1 (de) | Programmierbarer nand-zellentyp-festwertspeicher mit gemeinsamer steuergate-treiberschaltung | |
DE2840578A1 (de) | Abtast-verstaerker | |
EP0006167A1 (de) | Mehrwertiger FET-Festwertspeicher | |
DE4024930C2 (de) | ||
DE2937337A1 (de) | Elektrisch schaltbare, leistungslose speichervorrichtung | |
DE102005030874B3 (de) | Verfahren und integrierter Schaltkreis zum Erkennen eines Zustandes einer Speicherzelle | |
DE2940500C2 (de) | ||
DE4040492A1 (de) | Automatische loeschoptimierschaltung fuer einen elektrisch loesch- und programmierbaren halbleiterspeicher und automatisches loeschoptimierungsverfahren | |
DE3002492C2 (de) | ||
DE2347968C3 (de) | Assoziative Speicherzelle | |
DE3219235A1 (de) | Elektrisch programmierbarer nur-lese-speicher | |
CH641587A5 (de) | Bistabile kippstufe mit fixierbarem schaltzustand. | |
DE3107902C2 (de) | Integrierte MOS-Schaltung | |
DE3312263C2 (de) | Integrierte Hochspannungs-Verteiler-und Steuerschaltungsanordnung und Verfahren zur selektiven Einspeisung einer Hochspannung in Schaltungsknoten | |
DE2424858C2 (de) | Treiberschaltung | |
DE69629925T2 (de) | Spannungsschaltkreis für negative spannungen | |
DE4135032A1 (de) | Elektrisch loeschbare und programmierbare nur-lese-speichervorrichtung mit einer anordnung von einzel-transistor-speicherzellen | |
EP0988633B1 (de) | Ansteuerschaltung für nichtflüchtige halbleiter-speicheranordnung | |
DE60207491T2 (de) | Nichtflüchtiger Halbleiterspeicher mit Blockarchitektur und minimierter Last für die interne Spannungsversorgungsschaltung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |