DE69828932T2 - Halbleiterspeicheranordnung mit virtueller Erdung - Google Patents

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft eine Halbleiterspeichervorrichtung mit virtueller Masse.
  • In den vergangenen Jahren wurde die Speicherkapazität von Halbleiterspeichervorrichtungen erheblich vergrößert und zum Erreichen von Kostensenkungen wurden Vorrichtungen mit reduzierter Zellfläche wie beispielsweise Multischichtsysteme und Systeme mit virtueller Masse nacheinander auf den Markt gebracht. Besonders das System mit virtueller Masse, das lediglich durch besonderes Schaltungsdesign zu einer kleinen Zellfläche führt, erlaubt die Entwicklung einer Speichervorrichtung auf kleinerer Chipfläche verglichen mit anderen Speichersystemen trotz Verwendung gemeinsamer Prozesstechnologien.
  • Da jedoch im System mit virtueller Masse Drain und Source von in zwei benachbarten Spalten angeordneten Speicherzellentransistoren gewöhnlich an eine gemeinsame virtuelle Bitleitung angeschlossen sind, kann ein Leckstrom von den benachbarten Zellen nicht vernachlässigt werden. Um den Leckstromeinfluss zu umgehen, wird bei bisher hergestellten Speichervorrichtungen ein Lesevorgang alle acht Bit durch acht Sense-/Lesevorgänge (Stand der Technik 1) ausgeführt, wie in der Japanischen Patentoffenlegung No. HEI 6-68683 beschrieben ist.
  • Alternativ hierzu wird die Schwellspannung von Speicherzellentransistoren eines jeden neunten Bits verglichen mit der Schwellspannung der anderen Speicherzellentransistoren vergrößert, womit der Leckstrom vermieden wird (Stand der Technik 2).
  • 9 zeigt einen Block einer in der Japanischen Patentoffenlegung No. HEI 6-68683 dargestellten Speicherzellenmatrix. Beim Lesen von in der Speicherzelle 1 gespeicherten Daten werden eine diffundierte Masse-Auswahlleitung 12 und eine diffundierte Bit-Auswahleitung 10 als auch eine Wortleitung 4 gleichzeitig auf Vcc-Potential geleget, während eine diffundierte Masse-Auswahlleitung 13 und eine diffundierte Bit-Auswahlleitung 11 auf Massepotential liegen. Dann wird eine metallische virtuelle Masseleitung 15 durch eine Vorladeauswahlschaltung 14 auf Massepotential gelegt, wodurch die diffundierten virtuellen Masseleitungen 6 und 7 auf Massepotential zu liegen kommen. Andererseits erhalten die weiteren metallischen virtuellen Masseleitungen 17, ... eine Vorladespannung Vpc durch die weiteren Vorladeauswahlschaltungen 16, 16, ...., so dass die weiteren diffundierten virtuellen Masseleitungen 5, 8, 9, ... ebenso die Vorladespannung Vpc erhalten. Ebenso wird eine metallische Bitleitung 19 durch ein Y-Gate 18 ausgewählt. Dann wird die diffundierte Bit-Auswahlleitung auf Vcc gelegt und eine diffundierte Bitleitung 3 wird in einen Auswahlzustand versetzt, da die diffundierte Bit-Auswahlleitung 11 auf Massepotential liegt.
  • In diesem Zustand variiert das Potential der Bitleitung 3 in Abhängigkeit von den in der Speicherzelle 1 und ihrer benachbarten Speicherzelle 2 gespeicherten Daten wie in 10 dargestellt. Durch Einstellen des Inversionspotentials/Inversionsniveaus des Sense-/Leseverstärkers auf ein durch den Pfeil gekennzeichnetes Niveau, das unterhalb (Vpc – Vth) und oberhalb eines näherungsweise zwischen (Vpc – Vth) und Vpc/2 liegenden Niveaus liegt, können die in der Speicherzelle 1 gespeicherten Daten unabhängig vom Zustand der benachbarten Speicherzelle 2 gelesen werden. Danach werden vier diffundierten Bitleitungen nacheinander mit Hilfe des Y-Gates 18 und der diffundierten Bit-Auswahlleitungen 10 und 11 ausgewählt und während dieses Schritts werden die Spannungen der diffundierten virtuellen Masse-Auswahlleitungen 12 und 13 zur Inversion der an den diffundierten virtuellen Masseleitungen anliegenden Spannungen umgeschaltet. Folglich werden die Daten aller an einer Wortleitung angeschlossenen Speicherzellen mit acht Lesevorgängen gelesen.
  • Jedoch weist die obige gewöhnliche Halbleiterspeichervorrichtung mit virtueller Masse die folgenden Probleme auf. Einerseits benötigt die in der Japanischen Patentoffenlegung No. HEI 6-68683 (Stand der Technik 1) beschriebene Halbleiterspeichervorrichtung wie oben beschrieben acht Sense-/Lesevorgänge zum Lesen der Daten aller an einer Wortleitung angeschlossener Speicherzellen. Somit erfordert das Lesen der gespeicherten Daten viel Zeit, so dass ein Lesen mit hoher Geschwindigkeit unmöglich ist.
  • Andererseits werden in der Halbleiterspeichervorrichtung (Stand der Technik 2) ungültige Speicherzellen, die je einen Transistor mit einer höheren Schwellspannung verglichen mit der Schwellspannung des normalen Speicherzellentransistors aufweisen, in Abständen von acht Bits angeordnet, was zu dem Problem führt, dass die effektive Fläche der Speicherzelle vergrößert wird.
  • US 5448518 , auf welche sich die Einleitung von Anspruch 1 bezieht, beschreibt eine nichtflüchtige Halbleiterspeichervorrichtung mit virtueller Masse zum gleichzeitigen Adressieren zweier Speicherzellen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist wünschenswert, eine Halbleiterspeichervorrichtung bereitzustellen, die zum Lesen aller in Blöcken an eine gemeinsame Wortleitung angeschlossener Speicherzellen mit einer verminderten Anzahl von Sense-/Lesevorgängen geeignet ist, während die Störung durch benachbarte Speicherzellen ohne Vorsehen ungültiger Speicherzellen auf ein Minimum unterdrückt wird.
  • Um das oben beschriebene Ziel zu erreichen, stellt die Erfindung eine Halbleiterspeichervorrichtung mit virtueller Masse bereit, die eine Mehrzahl von nichtflüchtigen und in einer Matrix angeordneten Speicherzellen sowie an die nichtflüchtigen Speicherzellen angeschlossene Bit- und Wortleitungen aufweist, mit:
    einer Leistungsquelle zum Laden der Bitleitungen;
    einer ersten Schaltvorrichtung zum Verbinden und Trennen von jeweils einer Bitleitung und der Leistungsquelle;
    einer Masseleitung auf Massepotential;
    einer zwischen jeweils einer Bitleitung und der Masseleitung geschalteten zweiten Schaltvorrichtung; und
    einer Steuer-/Überwachungsvorrichtung zum Steuern/Überwachen der zweiten Schaltvorrichtung, die das Verbinden und Trennen zwischen der Masseleitung und wenigstens einer Bitleitung pro k aufeinanderfolgender Bitleitungen ausführt (k: ganzzahlig; k 3), wobei eine Nummer von der wenigstens einen Bitleitung nicht größer als k – 2 ist und im Falle, dass die Nummer gleich zwei oder noch größer ist, gehören die Nummern der Bitleitungen zu aufeinanderfolgenden Bitleitungen,
    wobei gegenseitig benachbarte, nicht mit der Masseleitung verbundene Bitleitungen miteinander über eine einem steuerbaren Widerstand entsprechende Vorrichtung verbunden sind.
  • In der Halbleiterspeichervorrichtung sind die Bitleitungen an die ladende Leistungsquelle über die erste Schaltvorrichtung für eine bestimmte Zeit angeschlossen, wodurch alle Bitleitungen geladen werden. Danach werden die eine oder mehrere aufeinanderfolgende Bitleitungen der k aufeinanderfolgenden Bitleitungen an die Masseleitung mit Hilfe der zweiten Schaltvorrichtung angeschlossen, so dass die eine oder mehrere Bitleitungen entladen werden. Dadurch werden beim Einschalten einer an sowohl eine entladene als auch an eine geladene Bitleitung angeschlossenen nichtflüchtigen Speicherzelle und beim Lesen der Spannung der an der eingeschalteten nichtflüchtigen Speicherzelle angeschlossenen geladenen Bitleitung in der nichtflüchtigen Speicherzelle gespeicherte Daten ausgelesen. In diesem Fall sind zwei nichtflüchtige Speicherzellen an sowohl eine entladene und an eine geladene Bitleitung angeschlossen, so dass in den beiden nichtflüchtigen Speicherzellen gespeicherte Daten gleichzeitig gelesen werden.
  • Des Weiteren sind die Potentiale zweier an jede der beiden nichtflüchtigen Speicherzellen benachbart zur zu lesenden nichtflüchtigen Speicherzelle angeschlossenen Bitleitungen identisch, und die beiden zu lesenden nichtflüchtigen Speicherzellen werden mit ihren geladenen oder entladenen Bitleitungen gegenüberliegend angeordnet positioniert. Dadurch wird der Einfluss des Leckstroms von benachbarten nichtflüchtigen Speicherzellen auf die zu lesenden nichtflüchtigen Speicherzellen auf ein Minimum reduziert.
  • Bei einer Ausführungsform weist die zweite Schaltvorrichtung Schaltelemente für jede Bitleitung auf und die Steuer-/Überwachungsvorrichtung wählt nacheinander verschiedene Gruppen von wenigstens einer Bitleitung aus k Bitleitungen aus und schaltet die Schaltelemente an und aus um lediglich die ausgewählte Bitleitungsgruppe an die Masseleitung anzuschließen.
  • Gemäß der obigen Anordnung wird eine Gruppe aus wenigstens einer an die Masseleitung anzuschließende Bitleitung aus k Bitleitungen ausgewählt und die Bitleitungsgruppe wird nacheinander gegen eine weitere Bitleitungsgruppe mit Hilfe der zweiten Schaltvorrichtung ausgetauscht. In diesem Fall werden die beiden zu lesenden Speicherzellen ebenso nacheinander ausgetauscht, so dass alle nichtflüchtigen Speicherzellen eines an eine Wortleitung angeschlossenen Blocks, wobei jeder Block k Speicherzellen enthält, in k/2 Lesevorgängen gelesen werden.
  • Gemäß der obigen Anordnung wird ein Leckstrom durch die einem Widerstand entsprechende Vorrichtung zwischen gegenseitig benachbarten Bitleitungen erzeugt, wobei die Bitleitungen während des Lesens der in den nichtflüchtigen Speicherzellen gespeicherten Daten nicht an die Masseleitung angeschlossenen sind und die Speicherzellen sowohl an die entladenen als auch an die geladenen Bitleitungen angeschlossen sind. Während hierdurch der Leckstrom von allen geladenen Bitleitungen zu den zu lesenden Bitleitungen fließt, reduziert sich die Schwankung in der Lesespannung aufgrund der Unterschiede der in den zu lesenden nichtflüchtigen Speicherzellen gespeicherten Daten der der ladenden Seite benachbarten nichtflüchtigen Speicherzellen.
  • In einer Ausführungsform weist die dem Widerstand entsprechende Vorrichtung eine nichtflüchtige Speicherzelle auf und diese hat eine Schwellspannung, die zu einem Leckstrom in einem EIN-Zustand (eingeschalteten Zustand) dieser nichtflüchtigen Speicherzelle führt.
  • In einer Ausführungsform sind gegenseitig benachbarte und an die Masseleitung angeschlossene Bitleitungen auch miteinander über eine einem Widerstand entsprechende Vorrichtung, die eine nichtflüchtige Speicherzelle aufweist, verbunden, wobei diese nichtflüchtige Speicherzelle eine Schwellspannung aufweist, die zu einem Leckstrom in einem EIN-Zustand der nichtflüchtigen Speicherzelle führt.
  • Ist gemäß der obigen Anordnung die dem Widerstand entsprechende nichtflüchtige Speicherzelle, die mit den gegenseitig benachbarten Bitleitungen, die ihrerseits an die Masseleitung angeschlossen sind, verbunden, so wird ein Leckstrom zwischen der einen oder mehrerer der an die Masseleitung angeschlossener Bitleitungen erzeugt, so dass die Potentiale der an die Masseleitung anzuschließenden/zu groundenden Bitleitungen näherungsweise auf ein gemeinsames Niveau unabhängig vom Leitungswiderstand eingestellt werden.
  • In einer Ausführungsform weist die dem Widerstand entsprechende Vorrichtung, welche die gegenseitig benachbarten beiden Bitleitungen, die nicht an die Masseleitung angeschlossen sind, verbindet einen ersten Transistor mit einer an die beiden gegenseitig benachbarten Bitleitungen angeschlossener Source und Drain und ein Gate mit einer anzulegenden ersten Spannung auf, wobei die dem Widerstand entsprechende Vorrichtung, die die beiden gegenseitig benachbarten und an die Masseleitung angeschlossenen Bitleitungen miteinander verbindet, einen zweiten Transistor aufweist, der eine an diese beiden gegenseitig benachbarten Bitleitungen angeschlossene Source und Drain und ein Gate, an das eine im Vergleich zur ersten Spannung erhöhte zweite Spannung anzulegen ist, aufweist.
  • Gemäß der obigen Anordnung wird die erste Spannung an das Gate des ersten Transistors angelegt, während die zweite Spannung an das Gate des zweiten Transistors angelegt wird. Dann werden die ersten und zweiten Transistoren zur Erzeugung eines Leckstroms zwischen den an die Masseleitung angeschlossenen Bitleitungen und den nicht an die Masseleitung angeschlossenen Bitleitungen eingeschaltet. Hierbei ist die zweite Spannung, die am Gate des zweiten mit den an die Masseleitung anzuschließenden/zu groundenden Bitleitungen verbundenen Transistors anliegt höher verglichen mit der ersten Spannung, die am Gate des ersten Transistors anliegt. Folglich wird ein niedriger Widerstand im eingeschalteten Zustand erreicht, so dass die an die Masseleitung anzuschließenden Bitleitungen/zu groundenden Bitleitungen schnell entladen werden nachdem diese an die Masseleitung mit Hilfe der zweiten Schaltvorrichtung angeschlossen sind.
  • Zum weiteren Verständnis der Erfindung werden im Folgenden ausgewählte Ausführungsformen mit Bezug zu begleitenden Zeichnungen beschrieben.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt ein Ersatzschaltbild einer Halbleiterspeichervorrichtung nach einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 zeigt ein Ablaufdiagramm während eines Lesevorgangs der in 1 dargestellten Halbleiterspeichervorrichtung;
  • 3 ist ein Diagramm, das den Einfluss auf in benachbarten Speicherzellen gespeicherten Daten bei einer Variation der Spannung einer Hauptlesebitleitung zeigt;
  • 4 ist ein Diagramm, das den Einfluss auf in benachbarten Speicherzellen gespeicherten Daten bei einer Variation der Spannung einer Hauptlesebitleitung einer Halbleiterspeichervorrichtung nach dem Stand der Technik zeigt;
  • 5 zeigt ein Diagramm mit einem Zusammenhang zwischen der Hauptentladebitleitung und den Lesespeicherzellen;
  • 6 ist ein Diagramm mit einem Zusammenhang zwischen der Hauptentladebitleitung und der Lesespeicherzellen für den Fall, dass eine, zwei, vier bis sechs der acht Hauptbitleitungen in einem Block entladen werden;
  • 7 zeigt ein Diagramm mit einer Anordnung von Abstimmzellen AC, die von den in 1 dargestellten Zellen verschieden sind;
  • 8 ist ein Diagramm, das die Anordnung der einem Widerstand entsprechenden Vorrichtungen zeigt, die von denen in 1 verschieden sind;
  • 9 ist ein Ersatzschaltbild einer Halbleiterspeichervorrichtung nach dem Stand der Technik; und
  • 10 ist ein Diagramm, welches das Potential an einer diffundierten Bitleitung in Abhängigkeit von der in der Sense-/Lesespeicherzelle und der benachbarten Speicherzelle gespeicherten Daten der in 9 dargestellten Halbleiterspeichervorrichtung zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 1 ist ein Ersatzschaltbild einer erfindungsgemäßen Halbleiterspeichervorrichtung. Eine Anordnung von Speicherzellen wird durch Ausrichten von {(n + 1) × (m + 1)} Speicherzellentransistoren (Feldeffekttransistoren mit floatendem Gate) in Matrixform erstellt. Die Steuergates der in der ersten Reihe angeordneten Speicherzellentransistoren (im Folgenden vereinfachend „Speicherzellen" genannt) MC00 bis MC0m sind an die Wortleitung WL0 angeschlossen. Ebenso sind die Steuergates der Speicherzellentransistoren MCn0 bis MCnm sind an die Wortleitung WL0 angeschlossen.
  • Die Speicherzellen MC werden in einer Dreifachwanne hergestellt und weisen Diffusionsgebiete n+ und n– auf, wobei n– Diffusionsgebiete mit den entsprechenden n+ Diffusionsgebieten verbunden sind. Die Diffusionsgebiete n– und n+ haben asymmetrische Konzentrationsprofile. Diese Diffusionsgebiete n– und n+ bilden Subbitleitungen 21 des virtuellen Massesystems. An jede Subbitleitung 21 sind die Source oder Drain-Gebiete der (n + 1) in einer Spalte angeordneten Speicherzellen MC angeschlossen und die Drain oder Source-Gebiete der (n + 1) in der benachbarten Spalte angeordneten Speicherzellen MC. Die ungeraden Subbitleitungen 21 sind an die ungeraden Hauptbitleitungen BL0, BL2, ... BLm – 1 über Transistoren 22, 22, ..... angeschlossen. Ein Gateauswahlsignal sg wird in üblicher Weise den Gates der Transistoren 22, 22, ... zugeführt. Des Weiteren sind die geraden Subbitleitungen 21 an die geraden Hauptbitleitungen BL1, BL3, ..., BLm über Transistoren 23, 23, ..., deren Gates ebenso in gewöhnlicher Weise mit dem Gateauswahlsignal sg versorgt werden, angeschlossen.
  • Die obige Speicherzellenanordnung ist in eine Mehrzahl von Blöcken von {(n + 1) × 8} Speicherzellen unterteilt, wobei die Blöcke dieselbe Bauweise haben. Die folgende Beschreibung basiert auf einem Beispiel mit einem Block, der sich von der Hauptbitleitung BL0 zur Hauptbitleitung BL7 erstreckt.
  • Die Hauptbitleitungen BL1 bis BL3 sind mit Hilfe einer Masseleitung 20 und Transistoren 24, 24, ..., deren Gates mit einem Entladesignal dis0 versorgt werden, auf Masse geschaltet/gegroundet. Die Hauptbitleitungen BL3 bis BL5 sind mit Hilfe einer Masseleitung 20 und Transistoren 25, 25, ..., deren Gates mit einem Entladesignal dis1 versorgt werden, auf Masse geschaltet/gegroundet. Die Hauptbitleitungen BL5 bis BL7 sind mit Hilfe einer Masseleitung 20 und Transistoren 26, 26, ..., deren Gates mit einem Entladesignal dis2 versorgt werden, auf Masse geschaltet/gegroundet. Die Hauptbitleitungen BL0, BL1, BL7 (,BL8) sind mit Hilfe einer Masseleitung 20 und Transistoren 27, deren Gate mit einem Entladesignal dis3 versorgt werden, auf Masse geschaltet/gegroundet.
  • Des Weiteren sind zwischen benachbarten Hauptbitleitungen BL einem Widerstand entsprechende Vorrichtungen geschaltet, die einen positiven Leckstrom zwischen benachbarten Hauptbitleitungen BL erzeugen und näherungsweise den Wert des Leckstroms einer geladenen Hauptbitleitung BL zu einer Lesespeicherzelle, unabhängig davon, ob eine zur Lesespeicherzelle benachbarte Speicherzelle in einem gelöschten oder programmierten Zustand ist, ausgleichen. In dieser Ausführungsform sind die dem Widerstand entsprechenden Vorrichtungen aus nichtflüchtigen Speicherzellen (im Folgenden als „Abstimmzellen" bezeichnet) AC00 bis AC07 aufgebaut, welche jeweils einen Feldeffekttransistor mit floatendem Gate aufweisen und an eine Abstimmwortleitung AWL0 angeschlossene Steuergates haben. Des Weiteren sind die Abstimmzellen AC10 bis AC17, deren Steuergates an eine Abstimmwortleitung AWL1 angeschlossen sind, die Abstimmzellen AC20 bis AC27, deren Steuergates an eine Abstimmwortleitung AWL2 angeschlossen sind, und die Abstimmzellen AC30 bis AC37, deren Steuergates an eine Abstimmwortleitung AWL3 angeschlossen sind, als die dem Widerstand entsprechende Vorrichtungen vorgesehen.
  • Unter den Abstimmzellen AC00 bis AC07 sind die Abstimmzellen AC00 bis AC03 gelöschte Zellen (mit „E" in den Figuren gekennzeichnet), bei welchen die Schwellspannung jedes diese Abstimmzellen darstellenden Transistors größer als eine Spannung eines H-Pegels eines an die Abstimmwortleitung AWL0 angelegten Abstimmsignals awl0 ist, wobei die Abstimmzellen AC04 bis AC07 programmierte Zellen (mit „P" in den Figuren gekennzeichnet) sind, bei denen die Schwellspannung jedes diese Abstimmzellen darstellenden Transistors kleiner als der H-Pegel des an die Abstimmwortleitung AWL0 angelegten Abstimmsignals awl0 ist. Unter den Abstimmzellen AC10 bis AC17 sind die Abstimmzellen AC12 bis AC15 gelöschte Zellen E, während die Abstimmzellen AC10, AC11, AC16 und AC17 programmierte Zellen P sind. Unter den Abstimmzellen AC20 bis AC27 sind die Abstimmzellen AC24 bis AC27 gelöschte Zellen E, während die Abstimmzellen AC20 bis AC23 programmierte Zellen P sind. Unter den Abstimmzellen AC30 bis AC37 sind die Abstimmzellen AC30, AC31, AC36 und AC37 gelöschte Zellen E, während die Abstimmzellen AC32 bis AC35 programmierte Zellen P sind.
  • Die ungeraden Hauptbitleitungen BL0, BL2, BL4, BL6 und BL8 sind an eine Ladeleitung 29, an die eine Ladespannung Vpre über Transistoren 28 angelegt ist, angeschlossen. An die Gates der Transistoren 28 ist gewöhnlich ein Ladesignal Φpre angelegt. Des Weiteren sind diese Hauptbitleitungen an einem ihrer Enden an Sense-/Leseverstärker SA0, SA2, SA4, SA6 und SA8 angeschlossen. Das andere Ende der Hauptbitleitungen BL2, BL4, BL6 und BL8 ist an Sense-/Leseverstärker SA1, SA3, SA5 und SA7 angeschlossen. Andererseits sind die geraden Hauptbitleitungen BL1, BL3, BL5 und BL7 an die Ladeleitung 31 angeschlossen, an die die Ladespannung Vpre von der Leistungsquelle Vrpe aus über Transistoren, deren Gates mit dem Ladesignal Φpre versorgt werden, angelegt ist.
  • Die Halbleiterspeichervorrichtung mit der oben beschriebenen Speicherzellenanordnung liest alle Daten der an einer Wortleitung WL angeschlossenen Speicherzellen MC in vier Lesevorgängen wie weiter unten detailliert beschrieben ist. 2 zeigt ein Ablaufdiagramm der Zeitsteuerung im Betrieb der oben beschriebenen Speichervorrichtung. Der Betrieb der Halbleiterspeichervorrichtung dieser Ausführungsform wird mit Bezug zu 2 basierend auf einem Beispiel, in welchem Daten der Speicherzellen MC00 bis MC07 des an die Wortleitung WL0 angeschlossenen Blocks gelesen werden, beschrieben. Zuerst wird die an die Speicherzellen MC00 bis MC07 angeschlossene und auszuwählende Wortleitung MC07 und das Gateauswahlsignal sg auf H-Pegel gelegt, so dass alle Subbitleitungen 21 an die Hauptbitleitungen BL beim Starten des Lesevorgangs angeschlossen sind.
  • (a) Erster Lesevorgang (Lesen der Speicherzellen MC00 und MC03)
  • Das Ladesignal Φpre wird zum Zeitpunkt t0 auf H-Pegel gelegt, wodurch alle Hauptbitleitungen BL über die Ladespannung Vpre (z.B. mit 1 V) geladen werden. Das an die Wortleitung AWL0 anzulegende Abstimmsignal awl0 wird erhöht. Das Ladesignal Φpre wird zum Zeitpunkt t1 auf L-Pegel gelegt. Danach wird das Entladesignal dis0 zum Zeitpunkt t2 auf H-Pegel gelegt, wodurch die Hauptbitleitungen BL1 bis BL3 entladen werden. Falls in diesem Stadium die in der Speicherzelle MC00 gespeicherten Daten „0" entsprechen (falls beispielsweise die Schwellspannung des die Speicherzelle MC00 darstellenden Transistors niedriger als der H-Pegel (Vcc) der Wortleitung WL0 ist: eine programmierte Zelle), so wird die Hauptbitleitung BL0 über die zugehörige Subbitleitung 21, die Speicherzelle MC00 und die Hauptbitleitung BL1 entladen. Entsprechen die in der Speicherzelle MC03 gespeicherten Daten ebenso „0", so wird die Hauptbitleitung BL4 ebenso über die zugehörige Subbitleitung 21, die Speicherzelle MC03 und die Hauptbitleitung BL3 entladen. Entsprechen im Gegensatz hierzu die in den Speicherzellen MC00 und MC03 gespeicherten Daten „1" (falls beispielsweise die Schwellspannung der Transistoren größer als der H-Pegel der Wortleitung WL0 ist: gelöschte Zellen), so werden die Hauptbitleitungen BL0 und BL4 nicht entladen.
  • Danach werden die Sense-/Leseverstärker SA0 und SA4 zum Zeitpunkt t3 angesteuert. Nun werden die Spannungen der Hauptbitleitungen BL0 und BL4 mit den Sense-/Leseverstärkern SA0 und SA4 erfasst. Falls die Spannung abgefallen ist wird ermittelt, dass die in der Speicherzelle MC00 oder der Speicherzelle MC03 gespeicherten Daten „0" entsprechen. Falls die Spannung nicht abgefallen ist, wird ermittelt, dass die in der Speicherzelle MC00 oder der Speicherzelle MC03 gespeicherten Daten „1" entsprechen. Danach fällt das Abstimmsignal awl0 zum Zeitpunkt t4 ab, wodurch das Entladesignal dis0 L-Pegel erhält. Somit ist der erste Lesevorgang abgeschlossen.
  • Beim obigen Betrieb werden die Hauptbitleitungen BL1 bis BL3 unter den Hauptbitleitungen BL0 bis BL8 entladen. Dabei wird das Potential der Hauptbitleitung BL2 benachbart zur Entladeseite der an die Lesespeicherzelle MC03 angeschlossenen Hauptbitleitung BL3 dem Potential der Hauptbitleitung BL3 angeglichen, während das Potential der Hauptbitleitung BL5 benachbart zur Ladeseite (Sense-/Leseseite) der an die Lesespeicherzelle MC03 angeschlossenen Hauptbitleitung BL4 an das Potential der Hauptbitleitung BL4 angeglichen wird. Somit gleichen sich die Sourcepotentiale der zur Lesespeicherzelle MC03 benachbarten Speicherzellen MC02 und MC04 an ihre entsprechenden Drainpotentiale an. Ebenso sind die Lesespeicherzelle MC03 und die Lesespeicherzelle MC00, wobei die Letztere eine zur vorigen Lesespeicherzelle MC03 nächstbenachbarte Lesespeicherzelle ist, mit ihren Entladeseiten gegenüberliegend angeordnet und der Abstand zwischen ihren Ladeseiten wird so groß als möglich gewählt, so dass beide so weit als möglich voneinander entfernt sind. Dadurch wird der Einfluss des Leckstroms der benachbarten Speicherzellen MC02 und MC04 auf die Lesespeicherzelle MC03 auf ein Minimum unterdrückt. Selbiges gilt für die Lesespeicherzelle MC00.
  • Unter den durch das Abstimmsignal awl0 aktivierten Abstimmzellen AC00 bis AC07 sind die über die Hauptbitleitungen BL1 bis BL3 angeschlossenen und durch das Entladesignal dis0 entladenen Abstimmzellen AC00 bis AC03 gelöschte Zellen E, während die anderen Abstimmzellen AC04 bis AC07 programmierte Zellen P darstellen. Bei dieser Anordnung fließt ein Leckstrom beim Lesen von Daten der Lesespeicherzelle MC03 in die Hauptbitleitung BL4 durch die Abstimmzellen AC04–AC07, die programmierte Zellen P darstellen, so dass eine Differenz zwischen den Leckströmen in den Fällen, dass alle Speicherzellen MC04 bis MC07 gelöschte Zellen sind verglichen damit, dass eine der Speicherzellen eine programmierte Zelle ist (mit anderen Worten, eine Variation der Spannung der Hauptbitleitung BL4) ausgeschlossen werden kann. Somit wird eine Differenz in den Leckströmen für die Fälle, dass die in der benachbart zur Speicherzelle MC03 liegenden Speicherzelle gespeicherten Daten „0" entsprechen verglichen damit, dass diese Daten „1" entsprechen, ausgeschlossen. Es gilt zu beachten, dass diese Betrachtung ebenso auf die Lesespeicherzelle MC00 zutrifft.
  • (b) Zweiter Lesevorgang (Lesen der Speicherzellen MC02 und MC05)
  • Das Ladesignal Φpre wird zum Zeitpunkt t5 auf H-Pegel gelegt, wodurch alle Hauptbitleitungen BL über die Ladespannung Vpre (z.B. mit 1 V) geladen werden. Das an die Wortleitung AWL1 anzulegende Abstimmsignal awl1 wird erhöht.
  • Das Ladesignal Φpre wird zum Zeitpunkt t6 auf L-Pegel gelegt. Danach wird das Entladesignal dis1 zum Zeitpunkt t7 auf H-Pegel gelegt, wodurch die Hauptbitleitungen BL3 bis BL5 entladen werden. Sodann werden die Sense-/Leseverstärker SA2 und SA6 zum Zeitpunkt t8 aktiviert, um die Spannungen der Hauptbitleitungen BL2 und BL6 zu erfassen und hierdurch die Daten der Speicherzellen MC02 und MC05 zu bestimmen. Dann wird das Abstimmsignal zum Zeitpunkt t9 zum Abfallen gebracht, wodurch das Entladesignal dis1 L-Pegel erhält. Damit ist der zweite Lesevorgang beendet.
  • Beim obigen Betrieb werden die Hauptbitleitungen BL3 bis BL5 unter den Hauptbitleitungen BL0 bis BL8 entladen. Dementsprechend werden die Sourcepotentiale der zur Lesespeicherzelle MC05 benachbarten Speicherzellen MC04 und MC06 ihren Drainpotentialen angeglichen. Ebenso sind die Lesespeicherzelle MC05 und die Lesespeicherzelle MC02, wobei die Letztere eine zur vorigen Lesespeicherzelle nächstbenachbarte Lesespeicherzelle ist, mit ihren Entladeseiten gegenüberliegend angeordnet und der Abstand zwischen ihren Ladeseiten wird so groß als möglich gewählt. Dadurch wird der Einfluss des Leckstroms der benachbarten Speicherzellen MC04 und MC06 auf die Lesespeicherzelle MC05 auf ein Minimum unterdrückt. Entsprechendes gilt für die Lesespeicherzelle MC00.
  • Unter den durch das Abstimmsignal awl1 aktivierten Abstimmzellen AC10 bis AC17 sind die über die Hauptbitleitungen BL3 bis BL5 angeschlossenen und durch das Entladesignal dis1 entladenen Abstimmzellen AC12 bis AC15 gelöschte Zellen E, während die weiteren Abstimmzellen AC10, AC11, AC16 und AC17 programmierte Zellen P darstellen. Somit wird beim Lesen von Daten der Lesespeicherzelle MC05 eine Differenz zwischen den Leckströmen für die Fälle, dass alle Speicherzellen MC00, MC01, MC06 und MC07 gelöschte Zellen sind verglichen damit, dass eine dieser Speicherzellen eine programmierte Zelle ist, vermieden. Entsprechendes gilt für die Lesespeicherzelle MC02.
  • (c) Dritter Lesevorgang (Lesen der Speicherzellen MC04 und MC07)
  • Das Ladesignal Φpre wird zum Zeitpunkt t10 auf H-Pegel gelegt, wodurch alle Hauptbitleitungen BL über die Ladespannung Vpre (z.B. mit 1 V) geladen werden. Das an die Wortleitung AWL2 anzulegende Abstimmsignal awl2 wird erhöht.
  • Das Ladesignal Φpre wird zum Zeitpunkt t11 auf L-Pegel gelegt. Danach wird das Entladesignal dis2 zum Zeitpunkt t12 auf H-Pegel gelegt, wodurch die Hauptbitleitungen BL5 bis BL7 entladen werden. Sodann werden die Sense-/Leseverstärker SA3 und SA7 zum Zeitpunkt t13 aktiviert, um die Spannungen der Hauptbitleitungen BL4 und BL8 zu erfassen und hierdurch die Daten der Speicherzellen MC04 und MC07 zu bestimmen. Dann wird das Abstimmsignal awl2 zum Zeitpunkt t14 zum Abfallen gebracht, wodurch das Entladesignal dis2 L-Pegel erhält. Hiermit wird der Lesevorgang beendet.
  • Beim obigen Betrieb werden die Hauptbitleitungen BL5 bis BL7 unter den Hauptbitleitungen BL0 bis BL8 entladen. Dementsprechend werden die Sourcepotentiale der zur Speicherzelle MC04 benachbarten Speicherzellen MC03 und MC05 ihren jeweiligen Drainpotentialen angeglichen. Ebenso sind die Lesespeicherzelle MC04 und die Lesespeicherzelle MC07, wobei die Letztere eine zur vorigen Lesespeicherzelle nächstbenachbarte Lesespeicherzelle ist, mit ihren Entladeseiten gegenüberliegend angeordnet und der Abstand zwischen ihren Ladeseiten wird so groß als möglich gewählt. Dadurch wird der Einfluss des Leckstroms der benachbarten Speicherzellen MC03 und MC05 auf die Lesespeicherzelle MC04 auf ein Minumim unterdrückt. Entsprechendes gilt für die Lesespeicherzelle MC07.
  • Unter den durch das Abstimmsignal awl2 aktivierten Abstimmzellen AC20 bis AC27 sind die über die Hauptbitleitungen BL5 bis BL7 angeschlossenen und durch das Entladesignal dis2 entladenen Abstimmzellen AC24 bis AC27 gelöschte Zellen E, während die weiteren Abstimmzellen AC20 bis AC23 programmierte Zellen P darstellen. Somit wird beim Lesen von Daten der Lesespeicherzelle MC04 eine Differenz zwischen den Leckströmen für die Fälle, dass alle Speicherzellen MC00 bis MC03 gelöschte Zellen sind verglichen damit, dass eine der Speicherzellen eine programmierte Zelle ist, vermieden. Entsprechendes gilt für die Lesespeicherzelle MC07.
  • (d) Vierter Lesevorgang (Lesen der Speicherzellen MC01 und MC06)
  • Das Ladesignal Φpre wird zum Zeitpunkt t15 auf H-Pegel gelegt, wodurch alle Hauptbitleitungen BL über die Ladespannung Vpre geladen werden. Das an die Wortleitung AWL3 anzulegende Abstimmsignal awl3 wird erhöht.
  • Das Ladesignal Φpre wird zum Zeitpunkt t16 auf L-Pegel gelegt. Danach wird das Entladesignal dis3 zum Zeitpunkt t17 auf H-Pegel gelegt, wodurch die Hauptbitleitungen BL0, BL1, BL7 und BL8 entladen werden. Sodann werden die Sense-/Leseverstärker SA1 und SA5 zum Zeitpunkt t18 aktiviert, um die Spannungen der Hauptbitleitungen BL2 und BL6 zu erfassen und hierdurch die Daten der Speicherzellen MC01 und MC06 zu bestimmen. Dann wird der Pegel der Wortleitung WL0 zum Zeitpunkt t19 zum Abfallen gebracht, das Gateauswahlsignal sg erhält L-Pegel, das Abstimmsignal awl3 wird erniedrigt und das Entladesignal dis3 erhält L-Pegel. Hiermit wird der Sense-/Lesevorgang beendet.
  • Beim obigen Betrieb werden die Hauptbitleitungen BL0, BL1, BL7 und BL8 unter den Hauptbitleitungen BL0 bis BL8 entladen. Dementsprechend werden die Sourcepotentiale der zur Speicherzelle MC01 benachbarten Speicherzellen MC00 und MC02 ihren jeweiligen Drainpotentialen angeglichen. Ebenso sind die Lesespeicherzelle MC01 und die Lesespeicherzelle MC06, wobei die Letztere eine zur vorigen Lesespeicherzelle nächstbenachbarte Lesespeicherzelle ist, mit ihren Entladeseiten gegenüberliegend angeordnet und der Abstand zwischen ihren Ladeseiten wird so groß als möglich gewählt. Dadurch wird der Einfluss des Leckstroms der benachbarten Speicherzellen MC00 und MC02 auf die Lesespeicherzelle MC04 auf ein Minimum unterdrückt. Entsprechendes gilt für die Lesespeicherzelle MC06.
  • Unter den durch das Abstimmsignal awl3 aktivierten Abstimmzellen AC30 bis AC37 sind die über die Hauptbitleitungen BL0, BL1, BL7 und BL8 angeschlossenen und durch das Entladesignal dis3 entladenen Abstimmzellen AC30, AC31, AC36 und AC37 gelöschte Zellen E, während die weiteren Abstimmzellen AC32 bis AC35 programmierte Zellen P darstellen. Somit wird beim Lesen von Daten der Lesespeicherzelle MC01 eine Differenz zwischen den Leckströmen für die Fälle, dass alle Speicherzellen MC02 bis MC05 gelöschte Zellen sind verglichen damit, dass eine der Speicherzellen eine programmierte Zelle ist, vermieden. Entsprechendes gilt für die Lesespeicherzelle MC06.
  • Wie in der obigen Ausführungsform beschrieben, werden die Speicherzellen MC00 und MC03 im ersten Lesevorgang gelesen, die Speicherzellen MC02 und MC05 werden im zweiten Lesevorgang gelesen, die Speicherzellen MC04 und MC07 werden im dritten Lesevorgang gelesen und die Speicherzellen MC01 bis MC06 werden im vierten Lesevorgang gelesen. Somit können alle Speicherzellen MC00 bis MC07 eines Blocks mit vier Lesevorgängen gelesen werden. Dadurch werden durch gleichzeitiges Ausführen der Vorgänge für alle Blöcke Daten aller an die eine Wortleitung WL0 angeschlossenen Speicherzellen MC00 bis MC0m mit vier Vorgängen gelesen.
  • Im obigen Fall werden alle Speicherzellen einmal mit der Ladespannung Vpre geladen. Danach werden im Hinblick auf einen Block zwei der Inneren der vier an die zwei Speicherzellen MC angeschlossenen und in einem Lesevorgang gelesenen Hauptbitleitungen BL und ebenso die Hauptbitleitung oder zwischen den beiden inneren Hauptbitleitungen gelegene Leitungen entladen. Alternativ werden umgekehrt zwei an die entsprechenden beiden Bitleitungen MC angeschlossenen äußeren Bitleitungen und ebenso die Hauptbitleitung oder außerhalb der beiden äußeren Hauptbitleitungen gelegene Leitungen entladen.
  • Dementsprechend werden die Source- und Drainpotentiale der zur Lesespeicherzelle benachbarten beiden Speicherzellen MC einander angeglichen. Ebenso sind die beiden Lesespeicherzellen MC mit ihren Entladeseiten oder Ladeseiten sich gegenüberliegend angeordnet und der Abstand zwischen ihren Ladeseiten wird in der obigen Anordnung so groß als möglich gewählt. Dadurch wird der Einfluss des Leckstroms der beiden benachbarten Speicherzellen auf die Lesespeicherzelle auf ein Minimum unterdrückt. Somit kann der Abstand der gleichzeitig zu lesenden Speicherzellen vermindert werden, so dass zwei der acht Speicherzellen MC eines Blocks ohne Hindernisse gleichzeitig gelesen werden können.
  • Des Weiteren sind die an die Hauptbitleitungen BL angeschlossenen, zu entladenen Abstimmzellen AC als gelöschte Zellen vorgesehen, während die weiteren Abstimmzellen AC als programmierte Zellen vorgesehen sind. Bei dieser Anordnung fließt beim Lesen der Daten der Lesespeicherzellen ein Leckstrom in die durch die Sense-/Leseverstärker SA zu lesenden/zu sensenden Hauptbitleitungen BL, und durch die an die geladene Hauptbitleitungen BL angeschlossenen Abstimmzellen AC (programmierte Zellen P). Dadurch ist es möglich, die Differenz zwischen einem Leckstrom für den Fall, dass alle mit Source und Drain an die geladenen Hauptbitleitungen angeschlossenen Speicherzellen MC gelöschte Zellen sind und einem Leckstrom für den Fall, dass eine beliebige der Speicherzellen eine programmierte Zelle ist, zu erniedrigen.
  • 3 zeigt eine Spannungsänderung der vom Sense-/Leseverstärker SA während eines Lesevorgangs gelesenen/gesensten Hauptbitleitung BL. In der Figur kennzeichnet ein Symbol „E" die Spannungsänderung im Falle, dass die Lesespeicherzelle eine gelöschte Zelle ist, während ein Symbol „P" eine Spannungsänderung für den Fall kennzeichnet, dass die gelesene Speicherzelle eine programmierte Zelle ist. Eine der Symbole „E" und „P" folgende Nummer „1" kennzeichnet, dass die benachbarte Speicherzelle eine gelöschte Zelle ist, während eine den Symbolen folgende Nummer „2" kennzeichnet, dass die benachbarte Speicherzelle eine programmierte Zelle ist. 4 zeigt ein der 3 entsprechendes Diagramm der Speichervorrichtung nach dem Stand der Technik, bei der weder die Abstimmwortleitungen AWL noch die Abstimmzellen AC eingesetzt werden.
  • 4 zeigt, dass der Einfluss des Leckstroms der zur Lesespeicherzelle benachbarten Speicherzelle auf die Sense-/Lesehauptbitleitung sich abhängig davon, ob die benachbarte Speicherzelle eine gelöschte Zelle oder eine programmierte Zelle für den Fall, dass weder die abgestimmten Wortleitungen AWL noch die Abstimmzellen AC genutzt werden, ändert. Deshalb ist bei der Halbleiterspeichervorrichtung gemäß dem Stand der Technik der Abstand zwischen gleichzeitig zu lesenden Speicherzellen groß zu wählen, so dass die Anzahl gleichzeitig innerhalb eines Blocks mit acht Speicherzellen zu lesender Speicherzellen allenfalls eins beträgt. Folglich sind acht Lesevorgänge zum Lesen der in Blöcke von acht Speicherzellen unterteilten Speicherzellen notwendig.
  • Im Gegensatz hierzu fließt bei der Halbleiterspeichervorrichtung dieser Ausführungsform ein Leckstrom in die durch die Abstimmzellen AC zu lesenden/zu sensenden Hauptbitleitungen BL (programmierte Zellen P), die an die geladenen Hauptbitleitungen BL angeschlossen sind. Bei dieser Anordnung ist weder die benachbarte Speicherzelle eine gelöschte oder programmierte Zelle, wie aus 3 ersichtlich wird, ebenso ändert sich der Leckstrom der benachbarten Speicherzelle nicht maßgeblich und es existiert ein Punkt A, an welchem sich beide Kurven schneiden. Wird folglich der Beginn des Lesevorgangs am Punkt A festgelegt, reduziert sich eine Schwankung der Spannung der Sense-/Lesehauptbitleitung aufgrund des Leckstroms der benachbarten Speicherzelle. Somit lässt sich der Abstand zwischen gleichzeitig zu lesenden Speicherzellen erniedrigen, so dass die in Blöcken von 8 Speicherzellen angeordneten Speicherzellen in vier Lesevorgängen gelesen werden können.
  • Bei der obigen Ausführungsform, in welcher die drei Hauptbitleitungen BL bezogen auf einen Block von acht Bitleitungen BL entladen werden, besteht ein wie in 5 dargestellter Zusammenhang zwischen den entladenen Hauptbitleitungen und der Lesespeicherzellen. In 5 kennzeichnet eine Nummer „0" die entladene Hauptbitleitung, während eine Nummer „1" die geladene Hauptbitleitung kennzeichnet. Neben den Nummern „0" und „1" zur Kennzeichnung der entladenen/geladenen Leitungen sind die Lesespeicherzellen dargestellt. Wie aus 5 ersichtlich ist, wird durch Auswahl zweier Speicherzellen MC, bei welchen entweder Source oder Drain an eine entladene Hauptbitleitung und der andere Anschluss an eine geladene Hauptbitleitung angeschlossen sind, als Lesespeicherzellen folgendes erreicht.
    • (1) Die Sourcepotentiale der beiden zur Lesespeicherzelle benachbarten Speicherzellen werden an die entsprechenden Drainpotentiale angeglichen; und
    • (2) Eine erste Lesespeicherzelle und eine zweite, zur ersten Lesespeicherzelle, nächstbenachbarte Lesespeicherzelle haben einander gegenüberliegende Entladeseiten oder Ladeseiten, und ihre Ladeseiten sind voneinander bei dieser Anordnung so weit als möglich entfernt.
  • Die beiden Lesespeicherzellen MC, bei denen entweder die Source oder das Drain an eine entladene Hauptbitleitung und der andere Anschluss an eine geladene Hauptbitleitung angeschlossen sind, können nicht nur durch Entladen dreier Hauptbitleitungen BL pro Block von acht Bitleitungen BL in einem Lesevorgang wie oben beschrieben erreicht werden, sondern ebenso durch Entladen von einer Hauptbitleitung BL, von zwei Hauptbitleitungen BL, von vier Hauptbitleitungen BL, von fünf Hauptbitleitungen BL oder auch sechs Hauptbitleitungen BL, siehe 6. Somit kann die obige Gestaltung durch Entladen von einer oder mehrerer, jedoch nicht mehr als k – 2, Hauptbitleitungen pro Block, welche aufeinanderfolgend angeordnet sind (wobei k die Anzahl der Hauptbitleitungen eines Blocks darstellt, und die Nummer 2 die Anzahl der Lesespeicherzellen kennzeichnet), während eines Vorgangs erreicht werden. In diesem Fall gilt zu beachten, dass die Positionen und die Anzahl von programmierten Zellen P der Abstimmzellen AC gemäß der Änderung der Position und Anzahl der entladenen Hauptbitleitungen geändert werden müssen.
  • Des Weiteren ist die Anordnung der Abstimmzellen nicht auf die in 1 dargestellte Anordnung begrenzt. 7 zeigt ein weiteres Beispiel der Anordnung der Abstimmzellen AC00 bis AC07 in 1.
  • In 7 stellen lediglich die Abstimmzellen AC00 und AC03, die mit denselben Hauptbitleitungen BL0, BL1, BL3 und BL4, an welche die Lesespeicherzellen MC00 und MC03 angeschlossen sind, verbunden sind, programmierte Zellen P dar. Werden folglich die Abstimmzellen AC01 und AC02 als programmierte Zellen P ausgelegt, so lassen sich die Potentiale der Hauptbitleitungen BL1 bis BL3 vor der Entladung näherungsweise angleichen unabhängig von der Differenz des Leitungswiderstands oder Ähnlichem zwischen diesen Hauptbitleitungen, wodurch die Dauer des Entladens der Hauptbitleitungen BL1 bis BL3 angeglichen wird.
  • Bei der obigen Ausführungsform werden die Abstimmwortleitungen AWL und die Abstimmzellen AC, die nichtflüchtige Speicherzellen darstellen, als die einem Widerstand entsprechenden Vorrichtungen zur Vermeidung einer Schwankung des Leckstroms von der benachbarten Speicherzelle zur Lesespeicherzelle genutzt, unabhängig davon ob die benachbarte Zelle die gelöschte oder die programmierte Zelle darstellt. Jedoch ist die Erfindung hierauf nicht beschränkt, so dass eine beliebige weitere, einem Widerstand entsprechende Vorrichtung, genutzt werden kann, solange die Vorrichtung einen wie oben beschriebenen Leckstrom erzeugt. Werden die nichtflüchtigen Speicherzellen als die einem Widerstand entsprechenden Vorrichtungen genutzt, so lassen sich hierfür dieselben nichtflüchtigen Speicherzellen, die auch zum Speichern von Daten dienen, verwenden, so dass der Flächenbedarf der einem Widerstand entsprechenden Vorrichtungen vermindert werden kann.
  • 8 zeigt ein weiteres Beispiel der einem Widerstand entsprechenden Vorrichtung. In 8 werden zwei Transistoren 35, deren Gates an eine Abstimmwortleitung AWLOH angeschlossen sind, als den Abstimmzellen AC01 und AC02 unter den als programmierte Zellen P in 7 dienenden Abstimmzellen AC01, AC02 und AC04 bis AC07 entsprechende Vorrichtungen genutzt, die an die Hauptbitleitungen BL1 bis BL3 angeschlossen sind. Andererseits dienen vier Transistoren 36, deren Gates an eine weitere Abstimmwortleitung AWL0M angeschlossen sind, als den programmierten Abstimmzellen AC04 bis AC07 in 7 entsprechende Vorrichtungen, die an die nicht entladenen Hauptbitleitungen BL4 bis BL8 angeschlossen sind. In diesem Fall ist es vorteilhaft einen niedrigen Widerstand zwischen den zu entladenden Hauptbitleitungen BL1 bis BL3 vorzusehen, weshalb eine hohe Spannung an die Abstimmwortleitung AWLOH angelegt wird. Andererseits ist es vorteilhaft einen hohen Widerstand zwischen den nicht zu entladenden Hauptbitleitungen BL4 bis BL8 vorzusehen, weshalb eine niedrige Spannung an die Abstimmwortleitung AWL0M angelegt wird.
  • Die Speicherzelle MC ist nicht auf die in einer Dreifachwanne ausgebildete Speicherzelle begrenzt und enthält das Diffusionsgebiet n+ sowie das Diffusionsgebiet n– mit weiter oben beschriebenen asymmetrischen Konzentrationsprofilen; eine gewöhnliche Speicherzelle vom NOR-Typ ist ebenfalls nutzbar. Die beschriebene Ausführungsform verwirklicht sowohl die Entladung der einen bis k – 2 Hauptbitleitungen BL der k Hauptbitleitungen BL eines Blocks sowie die Verbindung zwischen allen Hauptbitleitungen BL über die einem Widerstand entsprechenden Vorrichtungen. Jedoch lässt die Erfindung ebenso lediglich die Verwirklichung einer dieser Maßnahmen zu.
  • Die beschriebene Erfindung lässt sich in naheliegender Weise verschiedenartig variieren. Derartige Variationen sind nicht als Abweichung vom Umfang der in den Ansprüchen definierten Erfindung zu betrachten, so dass alle derartigen Modifikationen, welche einem Fachmann als naheliegend erscheinen, als im Umfang der Ansprüche enthalten zu betrachten sind.

Claims (6)

  1. Halbleiterspeichervorrichtung mit virtueller Masse und einer Mehrzahl von nichtflüchtigen Speicherzellen (MC) in Matrixanordnung, die mit Bitleitungen (BL) und Wortleitungen (WL) verbunden sind, mit: einer Leistungsquelle (Vpre) zum elektrischen Laden der Bitleitungen; einer ersten Schaltvorrichtung (28, 30) zum Verbinden und Trennen zwischen jeweils einer Bitleitung (BL) und der Leistungsquelle (Vpre). einer Masseleitung auf Massepotential; einer zwischen jeweils einer Bitleitung und der Masseleitung (20) geschalteten zweiten Schaltvorrichtung (24, 25, 26, 27); und einer Steuer-/Überwachungsvorrichtung (dis0, dis1, dis2, dis3) zum Steuern/Überwachen der zweiten Schaltvorrichtung (24, 25, 26, 27), die das Verbinden und Trennen zwischen der Masseleitung (20) und wenigstens einer Bitleitung (BL) pro k aufeinanderfolgenden Bitleitungen ausführt; k: ganzzahlig; k ≥ 3, wobei eine Nummer von wenigstens der einen Bitleitung nicht größer als k – 2 ist und falls die Nummer gleich zwei oder noch größer ist, kennzeichnen die Nummern der Bitleitungen (BL) aufeinanderfolgende Bitleitungen, dadurch gekennzeichnet, dass gegenseitig benachbarte, nicht mit der Masseleitung (20) verbundene Bitleitungen miteinander über eine einem steuerbaren Widerstand entsprechende Vorrichtung (AC, 36) verbunden sind.
  2. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schaltvorrichtung (24, 25, 26, 27) Schalteinrichtungen (24, 25, 26, 27) für jede Bitleitung aufweist und die Steuer-/Überwachungsvorrichtung (dis0, dis1, dis2, dis3) nacheinander verschiedene Gruppen von wenigstens einer Bitleitung aus k Bitleitungen auswählt und die Schalteinrichtungen (24, 25, 26, 27) an- und ausschaltet um lediglich die ausgewählte Gruppe von Bitleitungen mit der Masseleitung (20) zu verbinden.
  3. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einem Widerstand entsprechende Vorrichtung (AC, 36) eine nichtflüchtige Speicherzelle (AC, 36) aufweist; und dass die nichtflüchtige Speicherzelle (AC, 36) als die einem Widerstand entsprechende Vorrichtung eine derartige Schwellenspannung hat, dass im EIN-Zustand dieser Speicherzelle (AC, 36) ein Leckstrom generiert wird.
  4. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte mit der Masseleitung (20) verbundene Bitleitungen miteinander über eine einem Widerstand entsprechende Vorrichtung einer nichtflüchtigen Speicherzelle (AC, 35) verbunden sind, wobei die nichtflüchtige Speicherzelle (AC, 35) eine derartige Schwellenspannung hat, dass im EIN-Zustand der Speicherzelle (AC, 35) ein Leckstrom generiert wird.
  5. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass gegenseitig benachbarte mit der Masseleitung (20) verbundene Bitleitungen miteinander über eine einem Widerstand entsprechende Vorrichtung (AC; P und E; 35; 36) verbunden sind; die einem Widerstand entsprechende Vorrichtung, welche die beiden nicht mit der Masseleitung (20) verbundenen Bitleitungen verbindet, einen ersten Transistor (P, 36) aufweist, der eine mit diesen benachbarten Bitleitungen verbundene Source und Drain und ein Gate mit einer anliegenden ersten Spannung aufweist; und dass die einem Widerstand entsprechende Vorrichtung, welche die beiden nicht mit der Masseleitung (20) verbundenen Bitleitungen verbindet, einen zweiten Transistor (E, 35) aufweist, der eine mit diesen beiden gegenseitig benachbarten Bitleitungen verbundene Source und Drain und ein Gate mit einer anliegenden zweiten Spannung, die höher ist als die erste Spannung, aufweist.
  6. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schaltvorrichtung zu Beginn des Lesens von Speicherzellen alle Bitleitungen mit der Masseleitung zum Laden der Bitleitungen auf eine Ladespannung (Vpre) verbindet, wonach die Steuer-/Überwachungsvorrichtung die zweite Schaltvorrichtung zum Verbinden von wenigstens einer der Bitleitungen mit der Masseleitung steuert/überwacht, wodurch die wenigstens eine Bitleitung entladen wird.
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