JP2000067592A - モノリシックに集積化されたセレクタスイッチおよび電気的にプログラミング可能な不揮発性メモリセル装置 - Google Patents
モノリシックに集積化されたセレクタスイッチおよび電気的にプログラミング可能な不揮発性メモリセル装置Info
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- JP2000067592A JP2000067592A JP14849699A JP14849699A JP2000067592A JP 2000067592 A JP2000067592 A JP 2000067592A JP 14849699 A JP14849699 A JP 14849699A JP 14849699 A JP14849699 A JP 14849699A JP 2000067592 A JP2000067592 A JP 2000067592A
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- G11C16/12—Programming voltage switching circuits
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 回路の単純化および動作能力に種々の用途を
結び付けることができる、電気的にプログラミング可能
なメモリセルを含む装置のためにモノリシックに集積化
されたセレクタスイッチを得る。 【解決手段】 それぞれ第1(HV)および第2(L
V)の電圧発生器に結合するために少なくとも第1およ
び第2の入力端子、および出力端子(OUT)を有す
る、電気的にプログラミング可能なメモリセル装置のた
めのCMOS技術の回路にモノリシックに集積化された
セレクタスイッチ。第1(P1)および第2(P2)の
電界効果選択トランジスタは、第1および第2の端子を
介して第1の入力端子と出力端子の間および第2の入力
端子と出力端子の間にそれぞれ接続されている。
結び付けることができる、電気的にプログラミング可能
なメモリセルを含む装置のためにモノリシックに集積化
されたセレクタスイッチを得る。 【解決手段】 それぞれ第1(HV)および第2(L
V)の電圧発生器に結合するために少なくとも第1およ
び第2の入力端子、および出力端子(OUT)を有す
る、電気的にプログラミング可能なメモリセル装置のた
めのCMOS技術の回路にモノリシックに集積化された
セレクタスイッチ。第1(P1)および第2(P2)の
電界効果選択トランジスタは、第1および第2の端子を
介して第1の入力端子と出力端子の間および第2の入力
端子と出力端子の間にそれぞれ接続されている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、不揮発性メモリ
のためのハイおよびロー電圧選択回路に関し、特にCM
OS技術の回路にモノリシックに集積化された高速セレ
クタスイッチに関する。
のためのハイおよびロー電圧選択回路に関し、特にCM
OS技術の回路にモノリシックに集積化された高速セレ
クタスイッチに関する。
【0002】
【従来の技術】異なる電圧を集積回路に供給して内部分
配し、これに応じてその動作段階を活性化すべきである
という要求が増大している。例えば、半導体不揮発性記
憶装置(フラッシュ、EPROM、E2PROMメモリ
等)は、装置オペレーションの様々な段階においてワー
ドラインバイアスを行うために異なる内部電圧を必要と
する。NORメモリ(NORed memory)に対して、例えば読
取り動作は、供給電圧(Vdd=3Vまたは5V)に等し
い電圧にアドレス制御されたセルのワードラインをバイ
アスすることを含むが、その同一ワードラインは、プロ
グラミング段階の間に適切なより高い電圧(例えばVpp
=12V)を印加されるべきであり、Vddは、装置の外
側から供給される電圧であり、かつVppは、外側から供
給され、またはVddから内部で製造される電圧である。
さらにマルチレベルEPROM記憶装置に対して、読取
り段階中のワードラインバイアス電圧は、供給電圧Vdd
(通常3Vまたは5V)より高い値である。実際、確実
に割当てられるべき2を上回る多数のレベルに対して、
セル電流の可能な範囲は、100ないし120μAの値
に広げなければならず、しかしながらこのような電流値
は、5Vないし6Vのゲート電圧を利用することによっ
てしか得ることができない。さらに、特定の動作段階
(テストのために活性化される段階等)の間に、選ばれ
たセルのワードラインは、当業者には明らかなように、
DMA(ダイレクトメモリアクセス)読取りのために0
〜Vppまでの範囲でアナログ電圧にしなければならな
い。
配し、これに応じてその動作段階を活性化すべきである
という要求が増大している。例えば、半導体不揮発性記
憶装置(フラッシュ、EPROM、E2PROMメモリ
等)は、装置オペレーションの様々な段階においてワー
ドラインバイアスを行うために異なる内部電圧を必要と
する。NORメモリ(NORed memory)に対して、例えば読
取り動作は、供給電圧(Vdd=3Vまたは5V)に等し
い電圧にアドレス制御されたセルのワードラインをバイ
アスすることを含むが、その同一ワードラインは、プロ
グラミング段階の間に適切なより高い電圧(例えばVpp
=12V)を印加されるべきであり、Vddは、装置の外
側から供給される電圧であり、かつVppは、外側から供
給され、またはVddから内部で製造される電圧である。
さらにマルチレベルEPROM記憶装置に対して、読取
り段階中のワードラインバイアス電圧は、供給電圧Vdd
(通常3Vまたは5V)より高い値である。実際、確実
に割当てられるべき2を上回る多数のレベルに対して、
セル電流の可能な範囲は、100ないし120μAの値
に広げなければならず、しかしながらこのような電流値
は、5Vないし6Vのゲート電圧を利用することによっ
てしか得ることができない。さらに、特定の動作段階
(テストのために活性化される段階等)の間に、選ばれ
たセルのワードラインは、当業者には明らかなように、
DMA(ダイレクトメモリアクセス)読取りのために0
〜Vppまでの範囲でアナログ電圧にしなければならな
い。
【0003】したがって、このような方法で動作すべき
集積回路は、適切な制御信号による制御の下で、いつで
も作業ブロックに適当な電圧をピックアップしかつ分配
するために、内部にセレクタスイッチを設けなければな
らない。
集積回路は、適切な制御信号による制御の下で、いつで
も作業ブロックに適当な電圧をピックアップしかつ分配
するために、内部にセレクタスイッチを設けなければな
らない。
【0004】特に不揮発性メモリでは、基本的に2つの
電圧が含まれ(以下、LVおよびHVと称する)、かつ
セレクタスイッチは、主にワードラインのバイアスに関
連する。この場合、セレクタスイッチは、図面の図1に
示すように、それぞれアドレス制御されたセルが読み出
されるか、またはプログラミングされるかどうかにした
がって、ロー電圧LVとハイ電圧HVの間で最終デコー
ディング段へと電源を切換える。
電圧が含まれ(以下、LVおよびHVと称する)、かつ
セレクタスイッチは、主にワードラインのバイアスに関
連する。この場合、セレクタスイッチは、図面の図1に
示すように、それぞれアドレス制御されたセルが読み出
されるか、またはプログラミングされるかどうかにした
がって、ロー電圧LVとハイ電圧HVの間で最終デコー
ディング段へと電源を切換える。
【0005】電圧降下を含まずにセレクタスイッチに正
の電圧を出力しようとすると、pチャネルパストランジ
スタの利用が必須となることは認識できる。nウエルC
MOS技術の場合、セレクタスイッチにおけるpチャネ
ルトランジスタの利用は、トランジスタのソースおよび
ドレイン領域が、pチャネルトランジスタを形成したウ
エルに対して常に逆バイアスされる必要があるため、か
なり多くの問題を引起こす。したがってウエル領域は、
最大電圧値にあるその関連するトランジスタの端子に接
続しなければならない。
の電圧を出力しようとすると、pチャネルパストランジ
スタの利用が必須となることは認識できる。nウエルC
MOS技術の場合、セレクタスイッチにおけるpチャネ
ルトランジスタの利用は、トランジスタのソースおよび
ドレイン領域が、pチャネルトランジスタを形成したウ
エルに対して常に逆バイアスされる必要があるため、か
なり多くの問題を引起こす。したがってウエル領域は、
最大電圧値にあるその関連するトランジスタの端子に接
続しなければならない。
【0006】しかしながら、後でさらに詳細に説明する
ように、活性化されている特定の動作段階に依存してい
るので、セレクタスイッチを構成するpチャネルトラン
ジスタの最大電圧端子を識別することは、不可能である
ことが多い。この発明は、いつでも回路内に存在する最
大電圧を見付け出しかつそれに対してウエル領域をバイ
アスするために有効な構成によってこの問題を解決しよ
うとするものである。
ように、活性化されている特定の動作段階に依存してい
るので、セレクタスイッチを構成するpチャネルトラン
ジスタの最大電圧端子を識別することは、不可能である
ことが多い。この発明は、いつでも回路内に存在する最
大電圧を見付け出しかつそれに対してウエル領域をバイ
アスするために有効な構成によってこの問題を解決しよ
うとするものである。
【0007】セレクタスイッチの第1の簡単な回路図は
図2に示され、この回路は他のものを排除するようにい
ずれかのトランジスタをターンオンするための制御信号
PHによって駆動されるpチャネルトランジスタを2つ
のみ(P1およびP2)含む。
図2に示され、この回路は他のものを排除するようにい
ずれかのトランジスタをターンオンするための制御信号
PHによって駆動されるpチャネルトランジスタを2つ
のみ(P1およびP2)含む。
【0008】しかしながら、P1のウエル領域とこのト
ランジスタのドレイン領域との間の順方向バイアスが生
じるので、この簡単な方法が、HV<LVの利用の可能
性を排除していることは、容易にわかる。
ランジスタのドレイン領域との間の順方向バイアスが生
じるので、この簡単な方法が、HV<LVの利用の可能
性を排除していることは、容易にわかる。
【0009】セレクタスイッチの適当な動作は、DMA
テストおよび読出のようなモードにおいて確実に行うこ
とはできないので、このことは、不揮発性記憶装置に課
された重要な制限である。実際に、動作仕様は、通常、
供給電圧Vddの値を越えないという単一信号条件で読取
り段階の間のHVの値をユーザが任意にセットアップで
きるようにしている。さらに、構造の単純化を考慮する
ことで、直接セレクタスイッチのノードOUTにアクセ
スするためにHV端子を介してDMAモードを実施させ
ることができることを示している。このような動作の間
に、供給される電圧は、0Vないし12Vの範囲内の値
をとることができる。
テストおよび読出のようなモードにおいて確実に行うこ
とはできないので、このことは、不揮発性記憶装置に課
された重要な制限である。実際に、動作仕様は、通常、
供給電圧Vddの値を越えないという単一信号条件で読取
り段階の間のHVの値をユーザが任意にセットアップで
きるようにしている。さらに、構造の単純化を考慮する
ことで、直接セレクタスイッチのノードOUTにアクセ
スするためにHV端子を介してDMAモードを実施させ
ることができることを示している。このような動作の間
に、供給される電圧は、0Vないし12Vの範囲内の値
をとることができる。
【0010】したがって、HVの値は、DMAテストお
よび読取りモード両方においてLVを下回る可能性があ
り、かつこの従来の方法は、あまり使用されなくなる傾
向がある。
よび読取りモード両方においてLVを下回る可能性があ
り、かつこの従来の方法は、あまり使用されなくなる傾
向がある。
【0011】他方、この問題は、3つのトランジスタの
構造について図3に概略的に示すように、3つまたは4
つのトランジスタおよびウエルの固有の相互接続を含
む、より複雑な方式の利用によって解決することができ
る。
構造について図3に概略的に示すように、3つまたは4
つのトランジスタおよびウエルの固有の相互接続を含
む、より複雑な方式の利用によって解決することができ
る。
【0012】しかし、これらの従来の方法は、EPRO
Mタイプの市販の装置に適用した場合、セレクタスイッ
チの(したがってノードOUTにおける電圧の)スイッ
チング速度が主要な考えのパラメータである場合の用途
に利用するためには不適当である。実際、このような回
路構造の利用は、トランジスタP1およびP3の共通ノ
ードNの過渡制御の問題を引起こす。このノードは、こ
れと出力端子OUTとの間の容量負荷が非常に異なるた
め(4096列のメモリにおいてほぼ800pFま
で)、LVからHVへ出力ノードOUTをスイッチング
する際(P1およびP3は両方ともターンオン)、出力
ノードよりはるかに高速で電圧HVに向かって展開する
ので、N領域から形成されたn−p接合部およびP3の
ウエルは、順方向バイアスになる。
Mタイプの市販の装置に適用した場合、セレクタスイッ
チの(したがってノードOUTにおける電圧の)スイッ
チング速度が主要な考えのパラメータである場合の用途
に利用するためには不適当である。実際、このような回
路構造の利用は、トランジスタP1およびP3の共通ノ
ードNの過渡制御の問題を引起こす。このノードは、こ
れと出力端子OUTとの間の容量負荷が非常に異なるた
め(4096列のメモリにおいてほぼ800pFま
で)、LVからHVへ出力ノードOUTをスイッチング
する際(P1およびP3は両方ともターンオン)、出力
ノードよりはるかに高速で電圧HVに向かって展開する
ので、N領域から形成されたn−p接合部およびP3の
ウエルは、順方向バイアスになる。
【0013】残念ながら、このバイアス効果を制限する
ために現在研究されている回路構成は、変わることなく
出力ノードにおけるLV/HVスイッチング時間を増加
させる結果になる。この問題の重要度は、不揮発性メモ
リセルのためのプログラムアルゴリズム(プログラムお
よび検証アルゴリズムとも称する)が、プログラミング
されたセルの状態を検証しているとき、選ばれたワード
ラインに対する、等数のロー電圧パルスを規則正しく点
在させた多数のハイ電圧パルスの適用を含むことを考え
ることで理解されよう。
ために現在研究されている回路構成は、変わることなく
出力ノードにおけるLV/HVスイッチング時間を増加
させる結果になる。この問題の重要度は、不揮発性メモ
リセルのためのプログラムアルゴリズム(プログラムお
よび検証アルゴリズムとも称する)が、プログラミング
されたセルの状態を検証しているとき、選ばれたワード
ラインに対する、等数のロー電圧パルスを規則正しく点
在させた多数のハイ電圧パルスの適用を含むことを考え
ることで理解されよう。
【0014】他方において、ノードOUTのHV対LV
スイッチングの間に(P1およびP3はターンオフ、P
2はターンオン)、2つのトランジスタP1、P3を同
時にターンオフすることができないという問題が生じ
る。実際に、HVの値は、それから中間ノードNにダイ
ナミックに「記憶された」ままであり、一方、出力ノー
ドは、急速にLVになり、ここで再びN領域とP3のウ
エルとの間のn−p接合部は、順方向バイアスになる。
スイッチングの間に(P1およびP3はターンオフ、P
2はターンオン)、2つのトランジスタP1、P3を同
時にターンオフすることができないという問題が生じ
る。実際に、HVの値は、それから中間ノードNにダイ
ナミックに「記憶された」ままであり、一方、出力ノー
ドは、急速にLVになり、ここで再びN領域とP3のウ
エルとの間のn−p接合部は、順方向バイアスになる。
【0015】したがって、ノードOUTのHV対LVス
イッチング過渡現象の間に、P1を、最初にターンオフ
し(ノードNをHVから切離すために)、P3を、その
少し後に(すなわちノードOUTにおける電圧がLVの
値に達したとき)ターンオフするようにする。このよう
にしてNとOUTは、トランジスタP3を介して、過渡
現象の間に「等化」され、このまま持続する。
イッチング過渡現象の間に、P1を、最初にターンオフ
し(ノードNをHVから切離すために)、P3を、その
少し後に(すなわちノードOUTにおける電圧がLVの
値に達したとき)ターンオフするようにする。このよう
にしてNとOUTは、トランジスタP3を介して、過渡
現象の間に「等化」され、このまま持続する。
【0016】それ故に、制御信号PHおよびPH’の位
相エッジは、重ならない間隔(数μs程度)をもたせる
必要があり、それによりスイッチング時間全体に不可避
の遅延が生じる。
相エッジは、重ならない間隔(数μs程度)をもたせる
必要があり、それによりスイッチング時間全体に不可避
の遅延が生じる。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】従って、従来の解決策
は、電圧HVとLVの間のノードOUTの非常に高速の
(例えば100〜200ns程度)スイッチングを要求
する用途には適さない。
は、電圧HVとLVの間のノードOUTの非常に高速の
(例えば100〜200ns程度)スイッチングを要求
する用途には適さない。
【0018】この発明の基礎となる技術的課題は、回路
の単純化および動作能力に種々の用途を結び付けること
ができる、電気的にプログラミング可能なメモリセルを
含む装置のためにモノリシックに集積化されたセレクタ
スイッチを提供することである。
の単純化および動作能力に種々の用途を結び付けること
ができる、電気的にプログラミング可能なメモリセルを
含む装置のためにモノリシックに集積化されたセレクタ
スイッチを提供することである。
【0019】
【課題を解決するための手段】この課題は、上記に示
し、本明細書に添付した特許請求の範囲の特徴部分に定
義したようなモノリシックに集積化可能な電圧選択スイ
ッチ即ちセレクタスイッチによって解決される。
し、本明細書に添付した特許請求の範囲の特徴部分に定
義したようなモノリシックに集積化可能な電圧選択スイ
ッチ即ちセレクタスイッチによって解決される。
【0020】
【発明の実施の形態】この発明による電圧選択スイッチ
の特徴および利点は、添付図面を引用して非制限的な例
によって示されるその実施の形態の以下の説明によって
さらに理解されよう。
の特徴および利点は、添付図面を引用して非制限的な例
によって示されるその実施の形態の以下の説明によって
さらに理解されよう。
【0021】この発明による電圧選択スイッチは、マル
チトランジスタ構造によって与えられる融通性(versat
ility)と2つのトランジスタセレクタスイッチの構造
および動作の単純性を結び付けている。実際に、適当な
ウエルバイアスの問題を解決しているが、トランジスタ
を2つしか含まない構造により、中間ノード制御の問題
は、そのようなノードが存在しないため生じず、かつセ
レクタスイッチのスイッチング速度に関して大いに有利
である。
チトランジスタ構造によって与えられる融通性(versat
ility)と2つのトランジスタセレクタスイッチの構造
および動作の単純性を結び付けている。実際に、適当な
ウエルバイアスの問題を解決しているが、トランジスタ
を2つしか含まない構造により、中間ノード制御の問題
は、そのようなノードが存在しないため生じず、かつセ
レクタスイッチのスイッチング速度に関して大いに有利
である。
【0022】図4に示すように、この発明によるセレク
タスイッチは、パストランジスタとして利用される(お
よび固有のHV/LVセレクタスイッチを形成する)2
つのトランジスタP1およびP2、および2つの瞬時電
圧HVおよびLVの高い方にいつでもトランジスタウエ
ル(共にノードBODYに接続された)をバイアスする
ことができるWBC(ウエルバイアス回路)を備える。
タスイッチは、パストランジスタとして利用される(お
よび固有のHV/LVセレクタスイッチを形成する)2
つのトランジスタP1およびP2、および2つの瞬時電
圧HVおよびLVの高い方にいつでもトランジスタウエ
ル(共にノードBODYに接続された)をバイアスする
ことができるWBC(ウエルバイアス回路)を備える。
【0023】トランジスタP1およびP2は、制御信号
PHおよび/PHによって重ならない位相で導通するよ
うになっている。この発明の解決策は、同様に2レベル
またはマルチレベルEPROM記憶装置に適用すること
ができる。以下の表は、異なる動作モードにおいて可能
な電圧値を示している。
PHおよび/PHによって重ならない位相で導通するよ
うになっている。この発明の解決策は、同様に2レベル
またはマルチレベルEPROM記憶装置に適用すること
ができる。以下の表は、異なる動作モードにおいて可能
な電圧値を示している。
【0024】
【表1】
【0025】
【表2】
【0026】マルチレベル用途に対して提案された解決
策は、プログラムモードにおいて、系統的に変化する電
圧にウエルをバイアスすることである。それぞれの動作
段階におけるトランジスタP1およびP2の適当なター
ンオンおよびターンオフを確実にするために、PHおよ
び否定PH位相の発生器は、いつでも電圧HVおよびL
Vの高い方を供給されることを必要とし、かつそれ故に
ノードBODYを介して電源供給されなければならな
い。
策は、プログラムモードにおいて、系統的に変化する電
圧にウエルをバイアスすることである。それぞれの動作
段階におけるトランジスタP1およびP2の適当なター
ンオンおよびターンオフを確実にするために、PHおよ
び否定PH位相の発生器は、いつでも電圧HVおよびL
Vの高い方を供給されることを必要とし、かつそれ故に
ノードBODYを介して電源供給されなければならな
い。
【0027】実際、最適な解決策は、いつでもプログラ
ム電圧でありかつHVを供給する電圧HV”を検出する
ことである。電圧HV”の値は、動作のモードとともに
変化する。プログラムモードにおいて、Vpp=12Vと
してもよく、かつ読取りモード(これは装置のユーザが
利用できるようになる)において、0VとVddの間のど
こかにあってもよい。
ム電圧でありかつHVを供給する電圧HV”を検出する
ことである。電圧HV”の値は、動作のモードとともに
変化する。プログラムモードにおいて、Vpp=12Vと
してもよく、かつ読取りモード(これは装置のユーザが
利用できるようになる)において、0VとVddの間のど
こかにあってもよい。
【0028】したがって、トランジスタP1は、電圧H
Vのラインに接続することができ、一方ウエルバイアス
回路WBCのブロックは、直接ハイ電圧端子HV”に接
続されている(ここには実際にP1も間接的に接続され
ている)。2レベル用途において、HVおよびHV”
は、明らかに同じである。
Vのラインに接続することができ、一方ウエルバイアス
回路WBCのブロックは、直接ハイ電圧端子HV”に接
続されている(ここには実際にP1も間接的に接続され
ている)。2レベル用途において、HVおよびHV”
は、明らかに同じである。
【0029】図5に示したこの発明の実施の形態におい
て、バイアス回路ブロックは、非反転入力端子(+)、
反転入力端子(−)および出力端子を有する比較器CO
MPを含んでいる。
て、バイアス回路ブロックは、非反転入力端子(+)、
反転入力端子(−)および出力端子を有する比較器CO
MPを含んでいる。
【0030】第3および第4の電界効果トランジスタP
3、P4は、比較器COMPの出力端子に接続されたそ
れぞれの制御端子を有し、第3のトランジスタP3の制
御端子は、インバータ回路INVを介して比較器COM
Pの出力端子に接続されている。
3、P4は、比較器COMPの出力端子に接続されたそ
れぞれの制御端子を有し、第3のトランジスタP3の制
御端子は、インバータ回路INVを介して比較器COM
Pの出力端子に接続されている。
【0031】さらに、バイアス回路ブロックは、入力回
路ブロックIN_COMPを含み、それにより比較器C
OMPの非反転入力端子は、第1の電圧発生器HV”に
結合されている。
路ブロックIN_COMPを含み、それにより比較器C
OMPの非反転入力端子は、第1の電圧発生器HV”に
結合されている。
【0032】第3および第4のトランジスタP3、P4
は、また比較器の電源端子もこれに接続された前記入力
回路ブロックIN_COMPと、比較器の反転(−)入
力端子がこれに接続された第2の電圧発生器LVとの間
において、それぞれ第1および第2の端子を介して共に
直列接続されている。これらのトランジスタは、ボディ
回路ノードBODYにおいて共に接続されている。
は、また比較器の電源端子もこれに接続された前記入力
回路ブロックIN_COMPと、比較器の反転(−)入
力端子がこれに接続された第2の電圧発生器LVとの間
において、それぞれ第1および第2の端子を介して共に
直列接続されている。これらのトランジスタは、ボディ
回路ノードBODYにおいて共に接続されている。
【0033】図6に示すように、入力回路ブロックIN
_COMPは、相補型の第5および第6の電界効果トラ
ンジスタP5、P6を含み、これらのトランジスタは、
セレクタスイッチが集積化された回路の電源ラインVdd
とグランドGNDとの間において、それぞれ第1および
第2の端子を介して互いに直列に接続されている。これ
らは、第5のトランジスタP5と第6のトランジスタP
6との間において直列に、リンク回路ノードに接続され
たそれぞれの制御端子を有する。
_COMPは、相補型の第5および第6の電界効果トラ
ンジスタP5、P6を含み、これらのトランジスタは、
セレクタスイッチが集積化された回路の電源ラインVdd
とグランドGNDとの間において、それぞれ第1および
第2の端子を介して互いに直列に接続されている。これ
らは、第5のトランジスタP5と第6のトランジスタP
6との間において直列に、リンク回路ノードに接続され
たそれぞれの制御端子を有する。
【0034】相補型の第7および第8の電界効果トラン
ジスタP7、P8は、電圧発生器HV”とグランドGN
Dとの間において、それぞれ第1および第2の端子を介
して互いに直列に接続されている。これらは、直列リン
ク回路ノードに接続されたそれぞれの制御端子を有し、
かつ入力回路ブロックの出力ノードを形成する回路ノー
ドにおいて、互いに直列に接続されている。
ジスタP7、P8は、電圧発生器HV”とグランドGN
Dとの間において、それぞれ第1および第2の端子を介
して互いに直列に接続されている。これらは、直列リン
ク回路ノードに接続されたそれぞれの制御端子を有し、
かつ入力回路ブロックの出力ノードを形成する回路ノー
ドにおいて、互いに直列に接続されている。
【0035】入力回路ブロックのこの出力ノードは、直
接比較器の非反転入力端子(+)に、かつ電圧セットア
ップインタフェースELEVATORを介して、比較器
の電源端子に接続されている。電圧セットアップ回路の
構造は、当業者の能力の範囲内にある。抵抗要素R10
は、第1の電圧発生器HV”と第3のトランジスタP3
との間に接続されている。
接比較器の非反転入力端子(+)に、かつ電圧セットア
ップインタフェースELEVATORを介して、比較器
の電源端子に接続されている。電圧セットアップ回路の
構造は、当業者の能力の範囲内にある。抵抗要素R10
は、第1の電圧発生器HV”と第3のトランジスタP3
との間に接続されている。
【0036】比較器COMPは、その非反転入力端子に
接続された回路ブロックIN_COMPによって、電圧
HV”≦Vddが存在するときに論理ゼロ(読取りモード
におけるように)を出力することができるか、さもなけ
ればHV”と同じ値(プログラムモードにおけるよう
に)を出力することができる。
接続された回路ブロックIN_COMPによって、電圧
HV”≦Vddが存在するときに論理ゼロ(読取りモード
におけるように)を出力することができるか、さもなけ
ればHV”と同じ値(プログラムモードにおけるよう
に)を出力することができる。
【0037】この解決策は、比較器が、ターンオフする
(電力消費に関する付随する利点を有する)ことを確実
にする。なぜならこれは、比較器への供給を、その動作
が不要であるあらゆる段階(読取りおよびテストモー
ド)においてキャンセルすることを強制するからであ
る。実際、ウエルバイアスのための電圧は、常にLVで
あり、かつこの電圧の選択は、ターンオフした比較器に
より出力端子に存在する論理ゼロ値によって確実にされ
る。
(電力消費に関する付随する利点を有する)ことを確実
にする。なぜならこれは、比較器への供給を、その動作
が不要であるあらゆる段階(読取りおよびテストモー
ド)においてキャンセルすることを強制するからであ
る。実際、ウエルバイアスのための電圧は、常にLVで
あり、かつこの電圧の選択は、ターンオフした比較器に
より出力端子に存在する論理ゼロ値によって確実にされ
る。
【0038】HV”がLVの値に達しかつこれを越える
時間(この時、ウエルノードBODYを電圧の上昇する
ものに接続するために、ウエルバイアス回路WBCが理
論的にトランジスタP5をターンオフし、P4をターン
オンする)は、プログラムモード動作に入るための比較
器の活性化に先行されるべきである。実際、この過渡現
象の検出におけるあらゆる遅延は、HV”に接続される
ソース拡散に対してウエルが順方向バイアスされる結果
となり、電圧HV”の変化速度が高いほどより一層この
ようになる。
時間(この時、ウエルノードBODYを電圧の上昇する
ものに接続するために、ウエルバイアス回路WBCが理
論的にトランジスタP5をターンオフし、P4をターン
オンする)は、プログラムモード動作に入るための比較
器の活性化に先行されるべきである。実際、この過渡現
象の検出におけるあらゆる遅延は、HV”に接続される
ソース拡散に対してウエルが順方向バイアスされる結果
となり、電圧HV”の変化速度が高いほどより一層この
ようになる。
【0039】WBCは、入力対出力伝達における遅延を
不可避的に導き、したがって比較器の活性化は、実質的
にLVに関するHV”の交差時間に先行して行なわれる
ことになる。このことは、比較器への入力ブロックによ
って提供され、IN_COMPは、HV”がVddに追付
くとすぐに(すなわちVdd=3Vまたは5Vである場
合、依然としてLVの値より小さいままである間)、H
V”と同じ電圧を出力する。
不可避的に導き、したがって比較器の活性化は、実質的
にLVに関するHV”の交差時間に先行して行なわれる
ことになる。このことは、比較器への入力ブロックによ
って提供され、IN_COMPは、HV”がVddに追付
くとすぐに(すなわちVdd=3Vまたは5Vである場
合、依然としてLVの値より小さいままである間)、H
V”と同じ電圧を出力する。
【0040】論理的な立場から、比較器への電源(V
alcomp)、比較器の非反転入力(V+)への供給および
ウエルバイアスのためのハイ電圧(HVloc)は、プロ
グラムモードへの過渡現象の間の1つの信号であるべき
であるが、物理的な立場からは、図6に示すように、明
確に分離した3つの電圧を有することが当を得ている。
alcomp)、比較器の非反転入力(V+)への供給および
ウエルバイアスのためのハイ電圧(HVloc)は、プロ
グラムモードへの過渡現象の間の1つの信号であるべき
であるが、物理的な立場からは、図6に示すように、明
確に分離した3つの電圧を有することが当を得ている。
【0041】ブロックIN_COMPは、3つの出力端
子を有し、これらは、専らそれぞれ異なる信号を発生
し、1つの出力端子は、比較器入力信号(V+)に関
し、別のものは、比較器の電源(Valcomp)に、かつ第
3のものは、ウエルのバイアスに利用される局部HV信
号(HVloc)に関する。
子を有し、これらは、専らそれぞれ異なる信号を発生
し、1つの出力端子は、比較器入力信号(V+)に関
し、別のものは、比較器の電源(Valcomp)に、かつ第
3のものは、ウエルのバイアスに利用される局部HV信
号(HVloc)に関する。
【0042】このように読取りモードからプログラムモ
ードへの過渡現象の初期の段階の間に(すなわちHV”
が上昇し始めるが、まだLVに達していないとき)、3
つの信号は、一致するが、HV”がLVに交差する際に
異なるようになる。特に比較器の非反転入力V+は、L
Vの範囲内においてどのような遅延も受けることなく
(比較器入力のアンバランスに関して、したがって比較
器のスイッチング速度に関して実質的に利点を有す
る)、12Vの定常状態値に向かって変化する(HV”
に追従)。それに反して局部のHVlocは、トリガ電圧
LVの実際の範囲内においてかなり減速し、可能なウエ
ル/拡散順方向バイアスに限定するという点で実質的な
利点を有する。加えてHVlocは、その定常状態におい
て、比較器の電流引き出しから電圧降下を受けない。な
ぜならこの電流は、独立した区間(区間Valcomp)から
供給されるからである。
ードへの過渡現象の初期の段階の間に(すなわちHV”
が上昇し始めるが、まだLVに達していないとき)、3
つの信号は、一致するが、HV”がLVに交差する際に
異なるようになる。特に比較器の非反転入力V+は、L
Vの範囲内においてどのような遅延も受けることなく
(比較器入力のアンバランスに関して、したがって比較
器のスイッチング速度に関して実質的に利点を有す
る)、12Vの定常状態値に向かって変化する(HV”
に追従)。それに反して局部のHVlocは、トリガ電圧
LVの実際の範囲内においてかなり減速し、可能なウエ
ル/拡散順方向バイアスに限定するという点で実質的な
利点を有する。加えてHVlocは、その定常状態におい
て、比較器の電流引き出しから電圧降下を受けない。な
ぜならこの電流は、独立した区間(区間Valcomp)から
供給されるからである。
【0043】要約すれば、この発明は、セレクタスイッ
チのスイッチング速度が高い(3つまたは4つのトラン
ジスタを有する従来の構成の数μsに対して、100n
s程度のノードOUTにおけるスイッチング時間)とい
う点で重要な利点を有する。
チのスイッチング速度が高い(3つまたは4つのトラン
ジスタを有する従来の構成の数μsに対して、100n
s程度のノードOUTにおけるスイッチング時間)とい
う点で重要な利点を有する。
【0044】セレクタスイッチ自体の簡単な構造は、パ
ストランジスタを2つのみ利用することによって提供さ
れるため、中間ノードの必要性が無くなり、その過渡現
象制御によりセレクタスイッチのスイッチング速度を不
可避的にさらに遅くする。
ストランジスタを2つのみ利用することによって提供さ
れるため、中間ノードの必要性が無くなり、その過渡現
象制御によりセレクタスイッチのスイッチング速度を不
可避的にさらに遅くする。
【0045】2レベルたはマルチレベル不揮発性記憶装
置に対して、高速スイッチング速度の結果、アドレスさ
れるワードラインの連続的HV/LVおよびLV/HV
スイッチングを含むプログラミングを考慮して(プログ
ラムおよび検証技術によって)、プログラミング時間が
大幅に減少することになる。
置に対して、高速スイッチング速度の結果、アドレスさ
れるワードラインの連続的HV/LVおよびLV/HV
スイッチングを含むプログラミングを考慮して(プログ
ラムおよび検証技術によって)、プログラミング時間が
大幅に減少することになる。
【0046】特許請求の範囲内において、この発明に変
形および変更を行なうことができる。例えば、第2の高
速に導通する経路は、抵抗要素R10に並列に加えるこ
とができ、これは、LVが交差する時間から遅れて活性
化される。このように過渡的なRC時定数(R10によ
り設定されるような)は、定常状態においてHVlocに
よって示されるインピーダンス(第2の経路によって設
定されるような)と全く無関係である。
形および変更を行なうことができる。例えば、第2の高
速に導通する経路は、抵抗要素R10に並列に加えるこ
とができ、これは、LVが交差する時間から遅れて活性
化される。このように過渡的なRC時定数(R10によ
り設定されるような)は、定常状態においてHVlocに
よって示されるインピーダンス(第2の経路によって設
定されるような)と全く無関係である。
【図1】 最終デコーディング段のための電圧選択スイ
ッチを含む記憶装置のための回路構成を示す図である。
ッチを含む記憶装置のための回路構成を示す図である。
【図2】 CMOS技術による実施に適した従来の電圧
選択スイッチの回路図である。
選択スイッチの回路図である。
【図3】 CMOS技術による実施にした従来の電圧選
択スイッチの回路図である。
択スイッチの回路図である。
【図4】 この発明による電圧選択スイッチの回路図で
ある。
ある。
【図5】 マルチレベル記憶装置における実施に適した
この発明による電圧選択スイッチの主要素を一部ブロッ
ク形で示す回路図である。
この発明による電圧選択スイッチの主要素を一部ブロッ
ク形で示す回路図である。
【図6】 マルチレベル記憶装置における実施に適した
この発明による電圧選択スイッチの主要素を一部ブロッ
ク形で示す回路図である。
この発明による電圧選択スイッチの主要素を一部ブロッ
ク形で示す回路図である。
WBC ウエルバイアス回路、 P1〜P8 電界効果
トランジスタ、 COMP 比較器、 IN_COMP
入力回路ブロック、 INV インバータ回路、 E
LEVATOR 電圧セットアップインタフェース回
路、 HV 第1の電圧発生器、 LV 第2の電圧発
生器、 R10 抵抗要素。
トランジスタ、 COMP 比較器、 IN_COMP
入力回路ブロック、 INV インバータ回路、 E
LEVATOR 電圧セットアップインタフェース回
路、 HV 第1の電圧発生器、 LV 第2の電圧発
生器、 R10 抵抗要素。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 598122898 Via C. Olivetti, 2, 20041 Agrate Brianza, Italy (72)発明者 アンドレア・ピエリン イタリア国、20074 グラッフィニャーナ、 ヴィア・サンタンジェロ 31 (72)発明者 グイドー・トレッリ イタリア国、27016 サンタレッシオ・コ ン・ヴィアローネ、ヴィア・カドルナ 4
Claims (5)
- 【請求項1】 電気的にプログラミング可能なメモリセ
ル装置のためのCMOS技術の回路にモノリシックに集
積化されたセレクタスイッチであって、 それぞれ第1(HV)および第2(LV)の電圧発生器
に結合するための少なくとも第1および第2の入力端
子、および出力端子(OUT)と、 第1および第2の端子を介して前記第1の入力端子と前
記出力端子の間および前記第2の入力端子と前記出力端
子の間にそれぞれ接続された第1(P1)および第2
(P2)の電界効果選択トランジスタとを備え、前記ト
ランジスタは、制御端子を介して重ならない位相で駆動
され、かつバイアス回路ブロック(WBC)を介して前
記第1および第2の電圧発生器に結合されたボディ回路
ノード(BODY)に接続されたボディ端子を有し、前
記バイアス回路ブロックは前記第1および第2の発生器
によって発生される瞬時電圧の高い方に前記ノードをバ
イアスするように動作するモノリシックに集積化された
セレクタスイッチ。 - 【請求項2】 前記バイアス回路ブロックは、非反転入
力端子(+)、反転入力端子(−)および出力端子を有
する比較器(COMP)と、前記比較器の出力端子に接
続されたそれぞれの制御端子を有する第3(P3)およ
び第4(P4)の電界効果トランジスタと、入力回路ブ
ロック(IN_COMP)とを含み、前記第3のトラン
ジスタ(P3)の制御端子はインバータ回路(INV)
を介して前記比較器の出力端子に接続され、前記比較器
の非反転入力端子は前記入力回路ブロック(IN_CO
MP)を介して前記第1の電圧発生器(HV,HV”)
に結合され、前記比較器の電源端子も接続された前記入
力回路ブロック(IN_COMP)と、前記比較器の反
転入力端子(−)が接続された前記第2の電圧発生器
(LV)との間に、それぞれ第1および第2の端子を介
して第3(P3)および第4(P4)のトランジスタが
互いに直列に接続されており、これらのトランジスタ
が、共に前記ボディ回路ノードに接続されていることを
特徴とする請求項1記載のセレクタスイッチ。 - 【請求項3】 前記入力回路ブロックは、電源ライン
(Vdd)とセレクタスイッチが集積化された回路のグラ
ンド(GND)との間にそれぞれ第1および第2の端子
を介して互いに直列み接続された相補型の第5(P5)
および第6(P6)の電界効果トランジスタを含み、こ
れらの電界効果トランジスタは該第5(P5)および第
6(P6)の電界効果トランジスタの間に直列にリンク
回路ノードに接続された制御端子をそれぞれ有し、更に
前記第1の電圧発生器(HV”)とグランド(GND)
との間にそれぞれ第1および第2の端子を介して互いに
直列に接続され、かつ前記リンク回路ノードに直列に接
続されたそれぞれの制御端子を有する相補型の第7(P
7)および第8(P8)の電界効果トランジスタを含
み、前記第7および第8の電界効果トランジスタは、前
記入力回路ブロックの出力ノードを形成する回路ノード
に互いに直列に接続されていることを特徴とする請求項
2記載のモノリシックに集積化されたセレクタスイッ
チ。 - 【請求項4】 前記入力回路ブロックの出力ノードは、
前記比較器の非反転端子(−)に直接、および電圧セッ
トアップインタフェース回路(ELEVATOR)を介
して前記比較器の電源端子に接続されており、かつ前記
第1の電圧発生器(HV”)と前記第3のトランジスタ
(P3)との間に接続された抵抗要素(R10)を含む
ことを特徴とする請求項3記載のモノリシックに集積化
されたセレクタスイッチ。 - 【請求項5】 先行する請求項のいずれかに記載の少な
くとも1つの電圧セレクタスイッチを含むことを特徴と
する電気的にプログラミング可能な不揮発性メモリセル
装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP98830332.7 | 1998-05-29 | ||
EP98830332A EP0961288B1 (en) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | Monolithically integrated selector for electrically programmable memory cells devices |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000067592A true JP2000067592A (ja) | 2000-03-03 |
Family
ID=8236668
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14849699A Pending JP2000067592A (ja) | 1998-05-29 | 1999-05-27 | モノリシックに集積化されたセレクタスイッチおよび電気的にプログラミング可能な不揮発性メモリセル装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6242971B1 (ja) |
EP (1) | EP0961288B1 (ja) |
JP (1) | JP2000067592A (ja) |
DE (1) | DE69823982D1 (ja) |
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---|---|---|---|---|
EP1143454B1 (en) * | 2000-03-29 | 2008-05-28 | STMicroelectronics S.r.l. | Voltage selector for nonvolatile memory |
US6621745B1 (en) * | 2002-06-18 | 2003-09-16 | Atmel Corporation | Row decoder circuit for use in programming a memory device |
JP2004235499A (ja) * | 2003-01-31 | 2004-08-19 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
US6847249B1 (en) * | 2003-10-09 | 2005-01-25 | Analog Devices, Inc. | Highest available voltage selector circuit |
KR100564033B1 (ko) * | 2003-12-05 | 2006-03-23 | 삼성전자주식회사 | 단일 버퍼 선택 입력 단자를 가지는 반도체 메모리 및반도체 메모리 테스트 방법 |
JP4143054B2 (ja) * | 2004-08-19 | 2008-09-03 | 株式会社東芝 | 電圧生成回路 |
JP4863844B2 (ja) * | 2006-11-08 | 2012-01-25 | セイコーインスツル株式会社 | 電圧切替回路 |
US7536357B2 (en) * | 2007-02-13 | 2009-05-19 | International Business Machines Corporation | Methodologies and analytics tools for identifying potential licensee markets |
US8129862B2 (en) * | 2009-10-23 | 2012-03-06 | Analog Devices, Inc. | Scalable highest available voltage selector circuit |
TWI459188B (zh) * | 2012-03-09 | 2014-11-01 | Phison Electronics Corp | 具智慧卡功能的記憶卡及其電源控制方法與電源控制電路 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4617473A (en) * | 1984-01-03 | 1986-10-14 | Intersil, Inc. | CMOS backup power switching circuit |
IT1232973B (it) * | 1987-12-01 | 1992-03-11 | Sgs Microelettronica Spa | Dispositivo di commutazione dell'alimentazione di tensione per memorie non volatili in tecnologia mos |
JP2733796B2 (ja) * | 1990-02-13 | 1998-03-30 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | スイッチ回路 |
US5157280A (en) * | 1991-02-13 | 1992-10-20 | Texas Instruments Incorporated | Switch for selectively coupling a power supply to a power bus |
US5517153A (en) * | 1995-06-07 | 1996-05-14 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Power supply isolation and switching circuit |
-
1998
- 1998-05-29 DE DE69823982T patent/DE69823982D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-05-29 EP EP98830332A patent/EP0961288B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-05-27 JP JP14849699A patent/JP2000067592A/ja active Pending
- 1999-05-28 US US09/321,961 patent/US6242971B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6242971B1 (en) | 2001-06-05 |
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EP0961288A1 (en) | 1999-12-01 |
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