JPH0215498A - 不揮発性半導体記憶装置 - Google Patents

不揮発性半導体記憶装置

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JPH0215498A
JPH0215498A JP63165306A JP16530688A JPH0215498A JP H0215498 A JPH0215498 A JP H0215498A JP 63165306 A JP63165306 A JP 63165306A JP 16530688 A JP16530688 A JP 16530688A JP H0215498 A JPH0215498 A JP H0215498A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
word line
transistor
becomes
decoder
node
Prior art date
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Pending
Application number
JP63165306A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuo Kobayashi
和男 小林
Yasushi Terada
寺田 康
Takeshi Nakayama
武志 中山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は不揮発性半導体記憶装置に関し、特に電気的に
書き換え・消去可能な絖み出し専用記憶装置(以下、E
EPROMと略称する)のワード線選択回路に関するも
のである。
〔従来の技術〕
一般に、gEPROMは、少くとも行及び列方向にアレ
イ状に配置され、電気的に情報の書き込み・消去可能な
メモリトランジスタを含む複数個のメモリセルと、外部
から入力されたアドレス信号をデコードし、行及び列方
向の選択を行なう行及び列選択回路、いわゆるロワデコ
ーダ及びコラムデコーダを備えている。このロウデコー
ダは、外部から入力したアドレス入力に対応したワード
線のみを高レベル(以下、「H」)に立上げ1択)、そ
の他のワード線は低レベル(以下、rLJ)K立下げる
(非選択)ためのものである。そして、ロワデコーダは
、メモリセルアレイ脇に配置されるため、zfコーダで
アドレス入力の内の一部をデコードしておき、その出力
線をメモリセルアレイ脇に配置して、素子数を抑え、占
有面積の低減を図っている。また、ワード線には、複数
個のメモリセルが接続されているため、その浮遊容量が
大となる。従って、高集積・高速アクセスのためには、
素子数、トランジスタサイズを抑えつつ、ワード線の立
上りを早くすることが必要である。
第2図は従来のEEFROMのロウデコーダの概略構成
図であり、ここでは、説明の便宜上1つのワード線を選
択する場合を示す。同図において、1はロワアドレス信
号Ainが入力される論理グー ) 1 l とインバ
ータ12とから成るプリロウデコーダ、11及び12は
メモリセル9のワード線10を充放電するためのワード
線ドライバ用のトランジスタであり、このトランジスタ
11のドレイン側が、2デコーダ出力VDが入力される
信号線81に接続され、トランジスタ12のソース側が
接地されている。13は高電圧カット用トランジスタ、
14及び15は充放電用トランジスタ、16は昇圧用コ
ンデンサであシ、これらトランジスタ14.15とコン
デンサ16とから高電圧切換えスイッチ回路が構成され
ている。この時、−方のトランジスタ14のドレイン側
は高電圧VPPが供給される信号線82に接続され、そ
のゲートが前記ワード線10に接続されている。また、
このトランジスタ14のゲート・ノース間には、ダイオ
ード接続のトランジスタ15が接続され、そのソース側
が、コンデンサ16を介してクロックφが入力されるク
ロック信号線Tに接続されている。
なお、メモリセル9は、1バイトを2ビツトとした時の
通知周知の1バイトメモリセルであシ、1ビツトのメモ
リセルは、選択トランジスタTlと、フローティングゲ
ートを有するメモリトランジスタT2との直列接続から
成り、各トランジスタT!のドレイン側が第1及び第2
のビット線BL、 、 BL、に接続され、そのゲート
がワード線10に共通に接続されている。また、1バイ
トのメモリトランジスタT2のコントロールゲートは共
通に接続されて選択トランジスタT3のソースに接続さ
れ、そのドレインがフントロールゲート線CGLに、ゲ
ートがワード線10にそれぞれ接続されている。
次に動作について説明する。読み出し・書き込み時共、
選択ワード線に対しては、プリロウデコーダ1により、
ノードN3は「H」、ノードN4はrLJとされ、Zデ
コーダ出力VDがrHJ  となる。従って、ワード線
ドライバ用トランジスタ11がオン、そのトランジスタ
12がオフするため、ノードNil及びN12がrHJ
に充電される。
また、非選択ワード線に対しては、ノードN3が「L」
、ノードN4がrI(、J、あるいは2デコーダ出力V
DがrLJ となっている。そのため、ノードNil及
びN1mがrHJに充電(選択)された後でも、各ノー
ドN11 t hTuは、トランジスタ11または12
を通じて放電されてrLJとなる。
ところで、EEPROMでは、書き込みに高電圧パルス
を必要とするため、選択ワード線は、15〜20V程度
の高電圧にしなければならない。そのため、2個のトラ
ンジスタ14及び15とコンデンサ16は、ノードN1
□がrHJの時に、内部発生のvppに切換えるための
高電圧切換えスイッチ回路を構成しており、その動作は
次のようにコンデンサ(容量)結合による昇圧を基本と
している。ノードNllを昇圧するためには、まず、タ
イマーで決められた期間、高電圧vppが15〜20V
程度に立上り、クロックφが5MHz 程度の発撮をし
続ける。そして、ノードN12が「H」(選択)のワー
ド線は、一方のトランジスタ14がオンし、ノードNI
S  の電位がVcc −Vthtn程度となる。ただ
し、■CCは電源電圧、Vthti  はトランジスタ
14のしきい値である。この時、ノードNtzはrHJ
(Vcc)のため、トランジスタ15はオフとなる。そ
して、クロックφがrLJ期間の時に、ノードN15の
充電が行なわれると、ノードNISの浮遊容量をCF%
コンデンサ16の容量をCIとすると、その電位は、(
CI+CF)(Vcc−Vthx4)程度の電荷が蓄積
される。その後、クロックφがrHJとなると、電荷保
存によ/  )”N1s ノミ位がVcc + Vth
 tg (ただし、Vthlsはトランジスタ15のし
きい値を越えるとトランジスタ15はオンし、ノードN
I2がVcc以上とhる。このようにして、次のクロッ
クφがrLJの期間には、ノードN15の電位がVcc
 −Vth14以上となり、さらに昇圧される。通常で
は、100μ3以下でノードN12はvpp程度まで昇
圧される。
一方、非選択時には、ノードN12が接地されるため、
トランジスタ14がオフするので、昇圧は起こらず、ノ
ードNI2はrLJのままである。
従って、各トランジスタ14.15は、15〜20Vの
ドレイン電圧でゲート電圧がOvの時にオフさせなけれ
ばなら々いため、ゲート長を太くして耐圧を確保してい
る。しかし、ワード線ドライバ用の各トランジスタ11
.12は読み出し時のアクセスを高速にするため、ゲー
ト長を細くして充電能力を上げなければならない。その
ため、これらトランジスタ11.12のゲート長を細く
シたまま、耐圧をかせぐため、ゲートにVCCを印加し
たトランジスタ13を用いて、耐圧の向上を図っている
〔発明が解決しようとする課題〕
従来のEEPROMのロワデコーダは以上のように構成
されているので、選択時、ノードN11の電位はVcc
 −Vthtx ()ランジスタ11のしきいイω程度
以上にはならない。そのため、ワード線の立上υアクセ
スが遅れ、速くするには、各トランジスタ11.12及
び13のゲート巾を大きくしなければならず、高集積化
が困難であるという問題点があった。
本発明は上記のような問題点を解消するためになされた
もので、高速アクセスを実現できると共に、占有面積を
低減できるEEPROMのロウデコーダを得ることを目
的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この目的を達成するため、本発明に係るEEPROMは
少くとも第1及び第2の選択信号線にそれぞれ入力され
る第1及び第2の選択信号により駆動されるワード線ド
ライバ用の第1のトランジスタと、該トランジスタのゲ
ート・ソース間に挿入されたダイオード接続の第2のト
ランジスタと、前記ワード線とクロック信号線との間に
挿入されたコンデンサとからロウデコーダを構成し、前
記第1゜第2の選択信号は外部から入力されたアドレス
信号、もしくは外部から入力した複数のアドレス信号を
デコードして得られた信号とし、ワード線の選択時に前
記第1の選択信号は第2の選択信号に先立って立上がら
せ、かつ書き込みの場合の第2の選択信号は高電圧とな
るようにしたものである。
〔作 用〕
したがって、本発明においては、ワード線ドライバ用の
第1のトランジスタのゲート・ソース間にダイオード接
続の第2のトランジスタを接続し、そのワード線とクロ
ック信号線の間にコンデンサを接続することにより、ワ
ード線ドライバの入力信号を昇圧できると共に、高電圧
切換えスイッチとして動作させることが可能になる。
〔実施例〕
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。
第1図は本発明によるEEPROMのロウデコーダの一
実施例を示す基本的な回路構成図である。
同図において、1はロワアドレス信号Aimが入力され
る論理ゲート11 とインバータ12とから成る従来と
同様のプリロワデコーダであシ、とのプリロワデコーダ
1の出力が、選択信号として高電圧カット用トランジス
タ2を介して充放電用トランジスタ3のゲートに入力さ
れている。このトランジスタ3は1バイトメモリセル9
のワード線1aを駆動するためのドライバでアシ、その
ドレインが、2デコーダ出力VD あるいは高電圧■p
pが選択的に入力されるVpp/Vo信号線8に接続さ
れ、ゲート・ソース間にはダイオード接続のトランジス
タ6が接続されると共に1そのソースが前記ワード線1
0に接続されている。このトランジスタ6はノードNl
からノードN2へのリークをカットするためのものであ
る。また、前記ワード線10とクロックφが入力される
クロック信号線7との間には昇圧用のコンデンサ(容量
)5が接続され、そのコンデンサ5の一方側は、プリロ
ウデコーダ1の論理グー)11の出力により駆動される
充放電用トランジスタ4のドレインに接続され、該トラ
ンジスタ4のソースが接地されている。
ここで、vpp/VD信号線8に入力される選択信号の
うちZfフーダ出力VDは、ワード線の選択時にはプリ
ロウデコーダ1の出力より遅く「L」からrHJに立上
るととにより、充放電用トランジスタ3を強くオン動作
させ、書き込み時には高電圧vppが印加されるものと
なっている。なお、図中、同一符号は同一ま九は相当部
分を示している。
次に上記実施例の動作を説明する。まず、読み出しの場
合、ワード線選択時には、プリロワデコーダ1が2デコ
ーダ出力vDよシ先にrHJとなる。クロックφはrL
Jである。このため、ノードN、はrHj、ノードN1
は、そのトランジスタ2のゲート電圧をVCC、そのし
きい値をVthtとすると、Vcc −Vth2程のr
HJとなる。この時、ノードNlの浮遊容量とノードN
l r N5間の容−t()ランジスタ3のゲート容量
)が充電される。従って、2デコーダ出力■。つtbノ
ードNsの電位がrHJとなると共に、ノードNlが昇
圧され、このノードNlはVCC以上とな’) (VN
Iとする。)、ノードN2のワード線10の電位は、そ
のトランジスタ3のしきい値をV th3 とすると、
vNl−Vth3まで立上る。また、前記トランジスタ
3は強くオンするので、その充電能力が上るため高速な
ワード線選択が達成される。この時、トランジスタ2の
ゲート電圧はVCCのため、ノードN、の電位がVCC
以上となっても、ノードN3の電位はVCCのままであ
る。さらに、トランジスタ6は、ノードN2の電位がノ
ードN1 より当該トランジスタのしきい値V t h
 sが高い時のみオンするので、ノードNlの電位に影
響は及ぼさない。
非選択時には、2デコーダ出力■。をプリロウデコーダ
1の出力より先にrLJとする。このため、トランジス
タ3がしばらくオンしているため、ノードN2の電荷は
トランジスタ3を通じてノードN5へ抜かれる。また、
プリロワデコーダ1により非選択のときは、トランジス
タ4により化」とされている。つまり、選択ワード線を
非選択にする時には、必ずノードN2からノードN、に
より放電を行なう。
次に書き込みの場合には、2デコーダ出力VDがvpp
となシ、クロックφが印加される。このようにして、従
来例と同様にノードN!はvpp程度まで昇圧される。
非選択ワード線に対しては、読み出しと同様、ノードN
sが「L」、あるいはトランジスタ4がオンしているた
め、接地されたiまとなる。
なお、書き込み時には、2デコーダ出力の立上りとプリ
ロワデコーダの立上夕の間の遅延は取らなくとも同様に
動作する。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、ロワデコーダにおいてそ
のワード線ドライバの充放電用の第1のトランジスタの
ゲート・ソース間にダイオード接続の第2のトランジス
タを接続し、ワード線とクロック信号線の間に昇圧用の
コンデンサを接続して、前記ワード線ドライバの入力信
号を昇圧させ、かつ高電圧切換えスイッチとして動作す
るようにしたので、従来例のものに比べて、素子数を低
減できると共に、前記第1のトランジスタのゲート幅が
小さくても十分充電能力をかせぐことができる。また、
充放電用の第1のトランジスタ以外のトランジスタのゲ
ート幅を小さくできる等の効果があシ、高速アクセス、
高集積化のEEFROMが実現でき、実用上の効果は頗
る犬である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるEEFROMのロワデコーダの一
実施例を示す基本的な回路構成図、第2図は従来のF:
FPROMのロワデコーダの一例を示す回路構成図であ
る。 1・・・・プリロワデコーダ、2・・・・高電圧カット
用トラン、ジスタ、3・・会・ワード線ドライバ用のト
ランジスタ、4・・・eトランジスタ、5・φ・・コン
デンサ、6・・Φ・ダイオード接続のトランジスタ、7
・・・・クロック信号線、8・・・・vpp、、’y、
信号線、9・・・・1バイトメモリセル、1011・・
・ワード線。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 少くとも行及び列方向にアレイ状に配置され、電気的に
    情報の書き込み・消去可能なメモリトランジスタを含む
    複数個のメモリセルと、外部から入力されたアドレス信
    号をデコードし、行及び列方向の選択を行なうロウデコ
    ーダ及びコラムデコーダを備えた不揮発性半導体記憶装
    置において、前記ロウデコーダは、少くとも第1及び第
    2の選択信号線にそれぞれ入力される第1及び第2の選
    択信号により駆動されるワード線ドライバ用の第1のト
    ランジスタと、該トランジスタのゲート・ソース間に挿
    入されたダイオード接続の第2のトランジスタと、前記
    ワード線とクロック信号線との間に挿入されたコンデン
    サとから成り、前記第1、第2の選択信号は外部から入
    力されたアドレス信号、もしくは外部から入力した複数
    のアドレス信号をデコードして得られた信号とし、ワー
    ド線の選択時に前記第1の選択信号は第2の選択信号に
    先立つて立上がらせ、かつ書き込みの場合の第2の選択
    信号は高電圧となるようにしたことを特徴とする不揮発
    性半導体記憶装置。
JP63165306A 1988-07-01 1988-07-01 不揮発性半導体記憶装置 Pending JPH0215498A (ja)

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