JP3134798B2 - 電圧発生回路 - Google Patents
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Description
し、特にマスクプログラム型読み出し専用メモリ(以下
「マスクROM」という)において、1ビットに3値以
上の情報を記憶するメモリセルを有するマスクROMに
関する。
めに、1個のメモリセルトランジスタに2値を超える情
報量を記憶させる多値セルが提案されている。例えば特
開昭62−204496号公報には、電圧発生回路と、
複数のトランジスタと、各トランジスタからの出力電圧
が印加され、ワード線のレベルを段階的に上昇または下
降させるトランジスタと、を備え、メモリセルに蓄積さ
れた多値情報を確実に読み出し可能とする半導体多値記
憶装置の構成が提案されている。
ーダ回路の従来の回路構成の一例を示す。図5を参照す
ると、このXデコーダ回路は、電圧発生回路501と、
ワード線デコード回路502と、から構成されている。
生回路404と、第1の差動増幅回路401と、第1の
トランスファゲート回路504と、第2の基準電圧発生
回路405と、第2の差動増幅回路402、第2のトラ
ンスファゲート回路505と、第3の基準電圧発生回路
406と、第3の差動増幅回路403と、第3のトラン
スファゲート回路506と、第1〜第3のトランスファ
ゲート回路504〜506の出力が共通に接続された出
力OUT501(電圧発生回路の出力)を接地レベルへ
ディスチャージさせる第1のNMOSトランジスタQ5
07と、を備えて構成される。
4のトランスファゲート回路507と、第4のトランス
ファゲート回路507の出力を非選択時に接地レベルへ
ディスチャージする第2のNMOSトランジスタQ51
0と、第5のトランスファゲート回路508と、第5の
トランスファゲート回路508の出力を非選択時に接地
レベルへディスチャージする第3のNMOSトランジス
タQ513と、第6のトランスファゲート回路509
と、第6のトランスファゲート回路509の出力を非選
択時に接地レベルへディスチャージする第4のNMOS
トランジスタQ516と、を備えて構成され、第4〜第
6のトランスファゲート回路507〜509の出力はワ
ード線WL501〜WL503に接続されている。
の詳細を示す。第1の基準電圧発生回路404は、第1
のPMOSトランジスタQ401と第5のNMOSトラ
ンジスタQ402により構成され、第1のPMOSトラ
ンジスタQ401のソース端子は電源電圧端子VCCに接
続され、ゲート端子はチップ活性化反転信号CEBに接
続され、ドレイン端子は第1の基準電圧発生回路404
の出力CVOUT401に接続されている。第5のNM
OSトランジスタQ402のソース端子は接地端子GN
Dに接続され、ゲート端子及びドレイン端子は共通に接
続され、第1の基準電圧発生回路404の出力CVOU
T401に接続されている。
通接続され定電流源トランジスタQ407に接続された
差動対トランジスタQ405、Q406と、差動対の能
動負荷として作用するカレントミラーを構成するトラン
ジスタQ403、Q404と、差動対の出力を入力とす
るトランジスタQ408と、トランジスタQ408に直
列に接続されチップ活性化反転信号CEがアクティブ時
に導通するトランジスタQ409を備え、第1の差動増
幅回路の一の入力は第1の基準電圧発生回路404の出
力CVOUT401が入力され、他の入力は差動増幅回
路の出力VOUT401が帰還入力されている(ボルテ
ージフォロワー回路)。なお、第2〜第3の差動増幅回
路402、403も同様の構成とされている。
は、第2のPMOSトランジスタQ403、第3のPM
OSトランジスタQ404、第4のPMOSトランジス
タQ408と第6のNMOSトランジスタQ405、第
7のNMOSトランジスタQ406、第8のNMOSト
ランジスタQ407、第9のNMOSトランジスタQ4
09とから構成され、第2のPMOSトランジスタQ4
03及び第3のPMOSトランジスタQ404及び第4
のPMOSトランジスタQ408のソース端子は電源電
圧端子VCCに接続され、第2のPMOSトランジスタQ
403はゲート端子とドレイン端子を共通に端子T40
1に接続し、第3のPMOSトランジスタQ404はゲ
ート端子を前記端子T401に接続し、ドレイン端子を
端子T403に接続する。第6のNMOSトランジスタ
Q405はドレイン端子を端子T401に接続し、ソー
ス端子を節点T402に接続し、ゲート端子を第1の差
動増幅回路401の出力VOUT401に接続する。第
7のNMOSトランジスタQ406はドレイン端子を端
子T403に接続し、ソース端子を端子T402に接続
し、ゲート端子を第1の基準電圧発生回路出力CVOU
T401に接続する。第8のNMOSトランジスタQ4
07はドレイン端子を端子T402に接続し、ソース端
子を接地端子GNDに接続し、ゲート端子をチップ活性
化信号CEに接続する。第4のPMOSトランジスタQ
408はソース端子を電源電圧端子VCCに接続し、ゲー
ト端子を端子T403に接続し、ドレイン端子を第1の
差動増幅回路401の出力VOUT401に接続する。
第9のNMOSトランジスタQ409はソース端子を接
地端子GNDに接続し、ゲート端子をチップ活性化信号
CEに接続し、ドレイン端子を第1の差動増幅回路40
1の出力VOUT401に接続する。
PMOSトランジスタQ410と第10のNMOSトラ
ンジスタQ411により構成され、第5のPMOSトラ
ンジスタQ410のソース端子は電源電圧端子VCCに接
続され、ゲート端子はチップ活性化反転信号CEBに接
続され、ドレイン端子は第2の基準電圧発生回路出力C
VOUT402に接続される。第10のNMOSトラン
ジスタQ411のソース端子は接地端子GNDに接続さ
れ、ゲート端子及びドレイン端子は共通に接続され第2
の基準電圧発生回路出力CVOUT402に接続され
る。
PMOSトランジスタQ412、第7のPMOSトラン
ジスタQ413、第8のPMOSトランジスタQ41
7、第11のNMOSトランジスタQ414、第12の
NMOSトランジスタQ415、第13のNMOSトラ
ンジスタQ416、第14のNMOSトランジスタQ4
18により構成され、第6のPMOSトランジスタQ4
12、第7のPMOSトランジスタQ413、第8のP
MOSトランジスタQ417のソース端子は電源電圧端
子VCCに接続され、第6のPMOSトランジスタQ41
2はゲート端子とドレイン端子を共通に端子T404に
接続し、第7のPMOSトランジスタQ413はゲート
端子を端子T404に接続し、ドレイン端子を端子T4
06に接続する。第11のNMOSトランジスタQ41
4はドレイン端子を端子T404に接続し、ソース端子
を端子T405に接続し、ゲート端子を第2の差動増幅
回路402の出力VOUT402に接続する。第12の
NMOSトランジスタQ415はドレイン端子を端子T
406に接続し、ソース端子を端子T405に接続し、
ゲート端子を第2の基準電圧発生回路出力CVOUT4
02に接続する。第13のNMOSトランジスタQ41
6はドレイン端子を端子T405に接続し、ソース端子
を接地端子GNDに接続し、ゲート端子をチップ活性化
信号CEに接続する。第8のPMOSトランジスタQ4
17はソース端子を電源電圧端子VCCに接続し、ゲート
端子を端子T406に接続し、ドレイン端子を第2の差
動増幅回路402の出力VOUT402に接続する。第
14のNMOSトランジスタQ418はソース端子を接
地端子GNDに接続し、ゲート端子をチップ活性化信号
CEに接続し、ドレイン端子を第2の差動増幅回路40
2の出力VOUT402に接続する。
PMOSトランジスタQ419と第15のNMOSトラ
ンジスタQ420により構成され、第9のPMOSトラ
ンジスタQ419のソース端子は電源電圧端子VCCに接
続され、ゲート端子はチップ活性化反転信号CEBに接
続され、ドレイン端子は第3の基準電圧発生回路出力C
VOUT403に接続される。第15のNMOSトラン
ジスタQ420のソース端子は接地端子GNDに接続さ
れ、ゲート端子及びドレイン端子は共通に接続され第3
の基準電圧発生回路出力CVOUT403に接続され
る。
のPMOSトランジスタQ421及び第11のPMOS
トランジスタQ422及び第12のPMOSトランジス
タQ426と第16のNMOSトランジスタQ423及
び第17のNMOSトランジスタQ424及び第18の
NMOSトランジスタQ425及び第19のNMOSト
ランジスタQ427により構成され、第10のPMOS
トランジスタQ421及び第11のPMOSトランジス
タQ422及び第12のPMOSトランジスタQ426
のソース端子は電源電圧端子VCCに接続され、第10の
PMOSトランジスタQ421はゲート端子とドレイン
端子を共通に端子T407に接続し、第11のPMOS
トランジスタQ422はゲート端子を端子T407に接
続し、ドレイン端子を端子T409に接続する。第16
のNMOSトランジスタQ423はドレイン端子を端子
T407に接続し、ソース端子を端子T408に接続
し、ゲート端子を第3の差動増幅回路403の出力VO
UT403に接続する。第17のNMOSトランジスタ
Q424はドレイン端子を端子T409に接続し、ソー
ス端子を端子T408に接続し、ゲート端子を第3の基
準電圧発生回路出力CVOUT403に接続する。第1
8のNMOSトランジスタQ425はドレイン端子を端
子T408に接続し、ソース端子を接地端子GNDに接
続し、ゲート端子をチップ活性化信号CEに接続する。
第12のPMOSトランジスタQ426はソース端子を
電源電圧端子VCCに接続し、ゲート端子を端子T409
に接続し、ドレイン端子を第3の差動増幅回路403の
出力VOUT403に接続する。第19のNMOSトラ
ンジスタQ427はソース端子を接地端子GNDに接続
し、ゲート端子をチップ活性化信号CEに接続し、ドレ
イン端子を前記第3の差動増幅回路403の出力VOU
T403に接続する。
マスクROM用Xデコーダ回路の回路動作について、図
4に示す電圧発生回路詳細回路図と図6に示す回路動作
出力波形図を用いて説明する。
MOSトランジスタQ402(図4参照)の閾値電圧を
Vt1とし、第1のPMOSトランジスタQ401に対し
第5のNMOSトランジスタQ402の電流駆動能力を
十分に大きくとった場合、第1の基準電圧発生回路40
4の出力端子CVOUT401の電位はVt1にほぼ等し
くなる。
電圧発生回路404の出力CVOUT401を入力と
し、第1の差動増幅回路401は、第1の基準電圧発生
回路404出力CVOUT401と第1の差動増幅回路
401の出力VOUT401が同電位となったところで
回路が平衡する。従って、第1の差動増幅回路出力VO
UT401の電位もVt1にほぼ等しくなる。
NMOSトランジスタQ411の閾値電圧をVt2とし、
第5のPMOSトランジスタQ410に対し第10のN
MOSトランジスタQ411の電流駆動能力を十分に大
きくとった場合、第2の基準電圧発生回路405の出力
端子CVOUT402の電位はVt2にほぼ等しくなる。
従って、第2の差動増幅回路402の出力端子VOUT
402の電位は第1の差動増幅回路401と同様の回路
動作をすることにより、Vt2にほぼ等しくなる。
NMOSトランジスタQ420の閾値電圧をVt3とし、
第9のPMOSトランジスタQ419に対し第15のN
MOSトランジスタQ420の電流駆動能力を十分に大
きくとった場合、第3の基準電圧発生回路406の出力
端子CVOUT403の電位はVt3にほぼ等しくなる。
従って、第3の差動増幅回路403の出力端子VOUT
403の電位は第1の差動増幅回路401と同様の回路
動作をすることにより、Vt3にほぼ等しくなる。
の差動増幅回路401の出力電圧がほぼVt1、第2の差
動増幅回路402の出力がほぼVt2、第3の差動増幅回
路403の出力電圧がほぼVt3で、第1のトランスファ
ゲート回路504の入力φ1及びφ1Bと、第2のトラ
ンスファゲート回路505の入力φ2及びφ2Bと、第
3のトランスファゲート回路506の入力φ3及びφ3
Bに、図6に示すような入力波形を印加し、更にワード
線デコード回路502内、第4のトランスファゲート回
路507の入力XMP1及びXMP1Bと、第5のトラ
ンスファゲート回路508の入力XMP2及びXMP2
Bと、第6のトランスファゲート回路509の入力XM
Pn及びXMPnBに、図6に示すような入力波形を印
加することにより、図6に示した第1のワード線WL5
01のように、階段状に電位を変化させることができ
る。
た従来技術は下記記載の問題点を有している。
路において、発生するゲート電圧と、メモリセルトラン
ジスタの閾値電圧と、の差(ΔV)が、図8に示すよう
に、読み出すワード線の位置により異なり、その結果読
み出すメモリセルによりセンス速度が遅くなる場合があ
る、ということである。
回路405の場合、第2の基準電圧発生回路出力CVO
UT402は、第10のNMOSトランジスタQ411
の閾値電圧をVt2とした場合に、第5のPMOSトラン
ジスタQ410に対し、第10のNMOSトランジスタ
Q411の電流駆動能力を十分に大きくとった場合、第
2の基準電圧発生回路405の出力端子CVOUT40
2の電位は、ほぼVt2となり、その結果、図5に示す第
2の差動増幅回路の出力電位もほぼVt2の電位となり、
第2トランスファゲート回路505の入力φ2に‘H’
レベル、φ2Bに‘L’レベルが印加されると、電圧発
生回路501の出力OUT501の出力電位は、ほぼV
t2となる。
て、第1のメモリセルトランジスタQ733、第2のメ
モリセルトランジスタQ726、第3のメモリセルトラ
ンジスタQ719、第4のメモリセルトランジスタQ7
12、第5のメモリセルトランジスタQ705を全て閾
値電圧Vt1となるように製造した場合、実際には第1の
メモリセルトランジスタQ733の閾値電圧がほぼVt1
となり、以下第2のメモリセルトランジスタQ726の
閾値電圧はVt1+α1となり、第3のメモリセルトラン
ジスタQ719の閾値電圧はVt1+α2となり、第4の
メモリセルトランジスタQ712の閾値電圧はVt1+α
3となり、第5のメモリセルトランジスタQ705の閾
値電圧はVt1+α4となる。
モリセルトランジスタQ726、第3のメモリセルトラ
ンジスタQ719、第4のメモリセルトランジスタQ7
12、第5のメモリセルトランジスタQ705のソース
側端子に寄生する抵抗値に応じて変わる変数であり、大
小関係は、 α1<α2<α3<α4 …(1) の関係式で表わされ、結果としてソース側端子に寄生す
る抵抗値の大きいメモリセルトランジスタ施、見かけ上
閾値電圧が上がってしまうことがわかる。
ルトランジスタのゲート端子が接続されたワード線の位
置により閾値電圧が変化するのに対して、電圧発生回路
の出力が一定である。このため、センス速度がメモリセ
ルトランジスタのゲート端子が接続されたワード線の位
置により変わってしまい、最も悪い場合誤読み出しを起
こす恐れがある。
てなされたものであって、その目的は、メモリセルトラ
ンジスタに印加するゲート電圧を、メモリセルトランジ
スタのゲート端子が接続されたワード線の位置に応じて
変化させることで、メモリセルトランジスタのゲート端
子が接続されたワード線位置に依存することなく、読み
出し速度が悪化又は誤読み出しを行なわない電圧発生回
路を提供することにある。
め、本発明に係る電圧発生回路は、複数のワード線と複
数のディジット線の交差位置に各々配置され、イオン注
入により実現される接地電圧よりも大きい第1の閾値電
圧(Vt0)、前記第1の閾値電圧よりも大きい第2の閾
値電圧(Vt1)、前記第2の閾値電圧よりも大きい第3
の閾値電圧(Vt2)、前記第3の閾値電圧よりも大きい
第4の閾値電圧(Vt3)のうちのいずれかが書き込まれ
るデータに基づき設定されるメモリトランジスタと、前
記メモリトランジスタをデコードし、出力が前記ワード
線に接続されたXデコーダ回路と、を備え、該Xデコー
ダ回路の出力を制御する電圧発生回路において、前記電
圧発生回路は、前記メモリトランジスタが形成されたメ
モリトランジスタ領域内の基本単位であるバンクの構成
と同一の構成をもつダミーバンク列を有し、該ダミーバ
ンク列内のダミーメモリトランジスタのゲートは、この
ダミーメモリトランジスタが選択された際に、前記電圧
発生回路の出力に接続されるように制御される、ことを
特徴とする。
おいては、電圧発生回路内に、好ましくは、メモリセル
トランジスタと同じ段数の部分回路(図1の101〜1
05)を備え、部分回路はそれぞれセル部分回路(図1
の106〜110)を備え、これらのセル部分回路はメ
モリセルトランジスタと等価なトランジスタと抵抗を有
し、この抵抗はメモリセルトランジスタのソース端子及
びドレイン端子に寄生的に付加される抵抗と等しい抵抗
値に設定され、部分回路にワード線と同一の信号を接続
し、ワード線の選択されたメモリセルトランジスタと等
しい部分回路を選択することにより、ソース電位と基板
電位の差により生じる閾値電圧の変動に連動した電圧を
発生することができるようにしたものである。
に説明する。本発明の実施の形態に係る電圧発生回路
は、複数のワード線と複数のディジット線の交差位置に
各々配置され、イオン注入により実現される接地電圧よ
りも大きい第1の閾値電圧(Vt0)、第1の閾値電圧よ
りも大きい第2の閾値電圧より大きい第3の閾値電圧
(Vt2)、第3の閾値電圧よりも大きい第4の閾値電圧
(Vt3)のうちいずれかが書き込まれるデータに基づき
設定されるメモリトセルランジスタをデコードするXデ
コーダ回路に搭載された電圧発生回路において、ソース
端子を電源に接続し、ドレイン端子を電圧発生回路の出
力に接続し、ゲート端子にチップ活性化信号を接続した
Pchエンハンスメント型トランジスタにより構成される
負荷MOSトランジスタ(図1のQ101)を備え、負
荷MOSトランジスタに接続された第1の部分回路(図
1の101)は、ドレイン端子を電圧発生回路の出力
(図1のCVOUT101)に接続し、ソース端子を第
1のセル部分回路の第1の入力(図1のT101)に接
続し、ゲート端子にメモリセル部の第1のワード線(図
1のW101)に接続された信号が入力される第1のセ
レクタトランジスタ(図1のQ102)と、第1のセル
部分回路(図1の106)の第2の入力(図1のT10
3)をドレイン端子に接続し、ソース端子を接地し、ゲ
ート端子を第1のセレクタトランジスタ(図1のQ10
2)のゲート端子と共通に接続した第2のセレクタトラ
ンジスタ(図1のQ104)により構成され、前記第1
のセル部分回路(図1の106)は、第1のメモリセル
トランジスタ(図1のQ103)と第1の抵抗(図1の
R101)により構成され、第1の抵抗は一端を第1の
セレクタトランジスタ(図1のQ102)のソース端子
に接続し、他端を第1のメモリセルトランジスタ(図1
のQ103)のドレイン端子に接続し、第1のメモリセ
ルトランジスタ(図1のQ103)のソース端子は第2
のセレクタトランジスタ(図1のQ104)のドレイン
端子に接続し、ゲート端子は電圧発生回路の出力(図1
のCVOUT101)に接続されている。
(図1の101)と同一構成とされ、第1のセル部分回
路(図1の106)と相違して、第2のメモリセルトラ
ンジスタ(図1のQ106)と第2の抵抗(図1のR1
02)及び第3の抵抗(図1のR103)により構成さ
れ、第2の抵抗の一の端子(図1のT104)を第3の
セレクタトランジスタ(図1のQ105)のソース端子
に接続し、他の端子(図1のT105)を第2のメモリ
セルトランジスタ(図1のQ106)のドレイン端子に
接続し、第3の抵抗(図1のR103)の一の端子(図
1のT106)を第2のメモリセルトランジスタのソー
ス端子に接続し、他の端子を第4のセレクタトランジス
タ(図1のQ107)のドレイン端子に接続し、第2の
メモリセルトランジスタのゲート端子(図1のW10
2)を電圧発生回路の出力(図1のCVOUT1)に接
続してなる第2のセル部分回路(図1の107)により
構成された第2の部分回路(図1の102)、をさらに
備えている。
(メモリセルトランジスタのドレイン側に抵抗を備え
る)及び第2のセル部分回路(メモリセルトランジスタ
のドレイン及びソースの両側に抵抗を備える)と構成が
相違して、第3のメモリセルトランジスタ(図1のQ1
15)と第4の抵抗(図1のR108)により構成さ
れ、第4の抵抗の一の端子(図1のT118)を第5の
セレクタトランジスタ(図1のQ116)のドレイン端
子に接続し、他の端子(図1のT117)を第3のメモ
リセルトランジスタ(図1のQ115)のソース端子に
接続し、第3のメモリセルトランジスタのドレイン端子
を第6のセレクタトランジスタ(図1のQ114)のソ
ース端子に接続し、第3のメモリセルトランジスタのゲ
ート端子を電圧発生回路の出力に接続した第3のセル部
分回路(図1の116)を備えた第3の部分回路(図1
の105)、をさらに備えている。
路形式(セル部分回路の回路形式が3つ)をもつ部分回
路を、メモリセルのワード線と同じ個数だけ並列に接続
し、部分回路内に構成されているセレクタトランジスタ
には、ワード線の各信号線が接続されている。
は、メモリセルトランジスタの選択された位置に対応し
たセル部分回路に基づき電圧を発生する。セル部分回路
がメモリセル部と等価な回路形式となっているため、選
択されたメモリセルと同様にソース及びドレインに抵抗
が付加される。
は、基板電位とソース電位の違いにより発生するメモリ
セルトランジスタの閾値電圧の変動が、同様にして、電
圧発生回路でも再現することができ、メモリセルトラン
ジスタの閾値電圧と電圧発生回路の出力電圧の差が選択
されたメモリセルトランジスタの位置で異なることはな
い。
すべく、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
を示す図である。図1を参照すると、本発明の一実施例
において、電圧発生回路は、負荷MOSトランジスタ1
00と部分回路101により構成することができる。
ジスタQ102とセル部分回路106、及び第2のセレ
クタトランジスタQ104により構成され、第1及び第
2のセレクタトランジスタQ102、Q104のゲート
端子には、メモリセルトランジスタのゲート端子に入力
されたワード線の信号が共通に入力される。
部分回路106、第2のセル部分回路107、及び第3
のセル部分回路110の3つの回路形式がある。
R101、及び第1のメモリセルトランジスタQ103
から構成されている。
R102、第2のメモリセルトランジスタQ106、及
び第3の抵抗R103から構成されている。
リセルトランジスタQ115及び第4の抵抗R108か
ら構成される。
103、R104の抵抗値は各選択されるメモリセルト
ランジスタに寄生的に付加される抵抗値と同じ値であ
り、従って、セル部分回路と部分回路はワード線の本数
と同じ個数だけ必要となる。
には、部分回路内に接続されたセレクタトランジスタに
各ワード線が接続され、ワード線を選択することでよ
り、メモリセルトランジスタの閾値電圧に連動した電圧
を発生することができる。
回路の出力電圧及びセンス速度を表わす出力波形を示し
たものであり、比較例として従来方式のものを合わせて
示したものである。次に、図1および図3を参照して、
本発明の実施例の動作について説明する。
“L”レベルとなり、負荷MOSトランジスタQ101
は導通する。この時、ワード線信号“W101”が
“H”レベルとなり、その他のワード線(W102、W
103、…)が“L”レベルとなる。
れ、部分回路101内セル部分回路106にあるメモリ
セルトランジスタQ103の閾値電圧(Vt2)で電圧発
生回路出力CVOUT101は平衡する。
となり、その他のワード線が“L”レベルとなる場合、
部分回路102のみが活性化され、部分回路102内セ
ル部分回路107によるメモリセルトランジスタQ10
6の閾値電圧(Vt2+α1)で電圧発生回路出力CVO
UT101は平衡する。
Q106の閾値電圧がVt2+α1となるのは、メモリセ
ルトランジスタQ106のソース端子にR103の抵抗
が付き、ソース電位と基板電位に差ができるためであ
る。
り、その他のワード線が“L”レベルとなる場合、部分
回路103のみが活性化され、部分回路内103内セル
部分回路108にあるメモリセルトランジスタQ109
の閾値電圧Vt2+α2で電圧発生回路出力CVOUT1
01は平衡する。
タQ109の閾値電圧がVt2+α2となるのはメモリセ
ルトランジスタQ109のソース端子にR105の抵抗
が付き、ソース電位と基板電位に差ができるためであ
る。
ルトランジスタの位置によって、寄生抵抗により、実際
にトランジスタの閾値電圧は変化する。本実施例におい
ては、電圧発生回路内にも寄生抵抗を積極的に付加する
ことにより、図3に示すように、電圧発生回路出力を変
動させることができる。
を参照して説明する。
を示す図である。本発明の第2の実施例の電圧発生回路
は、負荷MOSトランジスタ200と、セル部分回路2
01と、第1のバンクセレクタ回路202と、第2のバ
ンクセレクタ回路203と、を備えて構成されている。
タはメモリセル部に使用されているバンクセレクタトラ
ンジスタと同一構造及び同一ディメンジョンにより構成
され、セル部分回路201もメモリセル部と同一構造・
同一ディメンジョンのトランジスタがメモリセル部と同
じ数だけ配置されている。
ルトランジスタQ207は、ゲート端子に第1のトラン
スファゲート回路204が接続され、第1のトランスフ
ァゲート回路204のもう一方の入力が負荷MOSトラ
ンジスタ200のドレイン端子に接続され、負荷MOS
トランジスタ200のドレイン端子が、電圧発生回路の
出力CVOUT201となる。
MOSトランジスタQ206のゲート端子には、メモリ
セル部のワード線WL201が接続され、PMOSトラ
ンジスタQ205のゲート端子にはワード線WL201
のインバータINV20による反転信号が入力される。
のトランスファゲート回路と同様の接続を行なった回路
を、メモリセルトランジスタと同じ段数だけ設け、それ
ぞれのトランスファゲート回路には対応したワード線信
号を接続する。
セル部と全く同一の回路形式にすることで、メモリセル
と同一の寄生抵抗を再現することができ、選択されたメ
モリセルトランジスタの位置で異なる閾値電圧の変動を
再現でき、結果として、メモリセルトランジスタの選択
された位置に応じた電圧を発生することができる。
メモリセルトランジスタの選択された場所により異なる
閾値電圧の変化に連動した電圧発生回路の出力電圧を得
ることができる、という効果を奏する。
回路にメモリセル部で実際に発生する寄生抵抗を再現す
ることにより、ソース電位と基板電位の差によって発生
するメモリセル部で発生する閾値電圧の変動を再現でき
る、ようにしたことによる。
る。
圧及びセンス速度を表わす出力波形と、比較例として従
来技術による出力電圧及びセンス速度を表わす出力波形
とを比較して示す図である。
ある。
の回路構成を示す図である。
チャートを示す図である。
るメモリセルマトリックスを示す図である。
ス速度を表わす出力波形図である。
Q214、Q401、Q403、Q404、Q408、
Q410、Q412、Q413、Q417、Q419、
Q421、Q422、Q426、Q428、Q430、
Q432、Q501、Q503、Q505、Q509、
Q512、Q515 エンハンスメント型PチャネルM
OSFET Q102、Q104、Q105、Q107、Q108、
Q110、Q111、Q113、Q114、Q116、
Q206、Q209、Q212、Q215、Q405〜
Q407、Q409、Q414〜Q416、Q418、
Q423〜Q425、Q427、Q429、Q431、
Q433、Q434、Q502、Q504、Q506、
Q507、Q508、Q510、Q511、Q513、
Q514、Q516、Q517 エンハンスメント型N
チャネルMOSFET Q103、Q106、Q109、Q112、Q115、
Q207、Q210、Q213、Q216、Q705〜
Q739 メモリセルトランジスタ(NチャネルMOS
FET) Q202〜Q204、Q217〜Q219、Q701〜
Q704、Q740〜Q743 バンクセレクタ用トラ
ンジスタ(NチャネルMOSFET) R101〜R108 抵抗 Q402 第2の閾値電圧に設定されたNチャネルMO
SFET(Vt1) Q411 第3の閾値電圧に設定されたNチャネルMO
SFET(Vt2) Q420 第4の閾値電圧に設定されたNチャネルMO
SFET(Vt3)
Claims (5)
- 【請求項1】多値メモリセルを有する半導体記憶装置の
Xデコーダの出力を制御する電圧制御発生回路におい
て、 メモリセルのワード線と同一段数の部分回路を並列に備
え、 前記部分回路は、メモリセル部と等価的な回路形式とさ
れたセル部分回路を備え、 前記部分回路には前記ワード線と同一の信号を接続し、 ワード線の選択されたメモリセルトランジスタの位置に
対応した部分回路が選択され、前記部分回路のセル部分
回路が有するトランジスタの閾値電圧に基づき、出力電
圧を発生することを特徴とする電圧発生回路。 - 【請求項2】前記セル部分回路が有する前記トランジス
タが、メモリセルトランジスタと等価なトランジスタと
され、前記セル部分回路の前記トランジスタのドレイン
及び/又はソースには、メモリセルトランジスタに付加
される寄生抵抗と等価な抵抗が付加されたことを特徴と
する請求項1記載の電圧発生回路。 - 【請求項3】複数のワード線と複数のディジット線の交
差位置に各々配置され、イオン注入により実現される接
地電圧よりも大きい第1の閾値電圧(Vt0)、前記第1
の閾値電圧よりも大きい第2の閾値電圧(Vt1)、前記
第2の閾値電圧よりも大きい第3の閾値電圧(Vt2)、
前記第3の閾値電圧よりも大きい第4の閾値電圧(Vt
3)のうちのいずれかが書き込まれるデータに基づき設
定されるメモリトランジスタと、 前記メモリトランジスタをデコードし、出力が前記ワー
ド線に接続されたXデコーダ回路と、を備えた半導体記
憶装置における該Xデコーダ回路の出力を制御する電圧
発生回路において、 前記電圧発生回路は、前記メモリトランジスタが形成さ
れたメモリトランジスタ領域内の基本単位であるバンク
の構成と同一の構成をもつダミーバンク列を有し、 該ダミーバンク列内のダミーメモリトランジスタのゲー
トが、このダミーメモリトランジスタが選択された際
に、前記電圧発生回路の出力に接続されるように制御さ
れる、ことを特徴とする電圧発生回路。 - 【請求項4】ソース端子を電源に接続し、ドレイン端子
を電圧発生回路の出力に接続し、ゲート端子にチップ活
性化信号を接続したPチャネルエンハンスメント型トラ
ンジスタにより構成される負荷MOSトランジスタと、 前記負荷MOSトランジスタに接続される第1の部分回
路を備え、 前記第1の部分回路が、 ドレイン端子を前記電圧発生回路の出力に接続し、ソー
ス端子を第1のセル部分回路の第1の入力に接続し、ゲ
ート端子にメモリセル部の第1のワード線に接続された
信号が接続された前記第1のセレクタトランジスタと、 前記第1のセル部分回路の第2の入力をドレイン端子に
接続し、ソース端子を接地し、ゲート端子を前記第1の
セレクタトランジスタのゲート端子と共通に接続した第
2のセレクタトランジスタと、を備え、 前記第1のセル部分回路が、 第1のメモリセルトランジスタと第1の抵抗と、を備
え、 前記第1の抵抗は、一の端子を前記第1のセレクタトラ
ンジスタのソース端子に接続し、他の端子を前記第1の
メモリセルトランジスタのドレイン端子に接続し、 前記第1のメモリセルトランジスタのソース端子は前記
第2のセレクタトランジスタのドレイン端子に接続し、
ゲート端子は前記電圧発生回路の出力に接続され、 前記電圧発生回路内には、前記第1の部分回路と同一構
成とされ、 前記第1のセル部分回路の構成が、 第2のメモリセルトランジスタと第2の抵抗及び第3の
抵抗を備え、 前記第2の抵抗の一の端子を第3のセレクタトランジス
タのソース端子に接続し、他の端子を前記第2のメモリ
セルトランジスタのドレイン端子に接続し、 前記第3の抵抗の一の端子を前記第2のメモリセルトラ
ンジスタのソース端子に接続し、他の端子を第4のセレ
クタトランジスタのドレイン端子に接続し、 前記第2のメモリセルトランジスタのゲート端子を前記
電圧発生回路の出力に接続した第2のセル部分回路を備
えてなる第2の部分回路と、 前記第1のセル部分回路の構成が第3のメモリセルトラ
ンジスタと第4の抵抗により構成され、 前記第4の抵抗の一の端子を第5のセレクタトランジス
タのドレイン端子に接続し、他の端子を前記第3のメモ
リセルトランジスタのソース端子に接続し、 前記第3のメモリセルトランジスタのドレイン端子を第
6のセレクタトランジスタのソース端子に接続し、 前記第3のメモリセルトランジスタのゲート端子を前記
電圧発生回路の出力に接続した第3のセル部分回路を備
えなる第3の部分回路の、 3つの回路形式をもつ前記部分回路をメモリセルのワー
ド線と同じ個数だけ並列に接続し、 前記部分回路にはメモリセルの各ワード線に接続された
信号をそれぞれ接続し、メモリセルの位置に対応した電
圧を発生する、 ことを特徴とする請求項3記載の電圧発生回路。 - 【請求項5】前記第1の部分回路として、メモリセルト
ランジスタ及び第1のトランスファゲート回路及び第1
のインバータ回路を有し、 前記第1のトランスファゲート回路は、第1のNMOS
トランジスタと第1のPMOSトランジスタにより構成
され、前記第1のNMOSトランジスタと前記第1のP
MOSトランジスタはソース端子とドレイン端子を共通
に接続し、 前記第1のNMOSトランジスタ及び第1のPMOSト
ランジスタの共通に接続されたソース端子は前記メモリ
セルトランジスタのゲート端子に接続され、 前記第1のNMOSトランジスタ及び第1のPMOSト
ランジスタの共通に接続されたドレイン端子は電圧発生
回路の出力端子に接続され、 前記第1のNMOSトランジスタのゲート端子には第1
のメモリセル部ワード線が接続され、 前記第1のメモリセル部ワード線が前記第1のインバー
タ回路の入力となり、 前記第1のインバータ回路の出力が前記第1のPMOS
トランジスタのゲート端子に接続された部分回路をメモ
リセルのワード線と同じ個数だけ縦積みし、 前記各部分回路にはメモリセルの各ワード線に接続され
た信号をそれぞれ接続し、メモリセルの位置に対応した
電圧を発生することを特徴とする請求項3記載の電圧発
生回路。
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