JPH02226595A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH02226595A
JPH02226595A JP1045827A JP4582789A JPH02226595A JP H02226595 A JPH02226595 A JP H02226595A JP 1045827 A JP1045827 A JP 1045827A JP 4582789 A JP4582789 A JP 4582789A JP H02226595 A JPH02226595 A JP H02226595A
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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】 [産業上の利用分野コ 本発明は絶縁ゲート型の構造を持つ電界効果型トランジ
スタを主な構成要素とする高速度で大容量の半導体記憶
装置の読み出し回路に関する。
[従来の技術] 従来の半導体記憶装置(ここでは、イオン注入切換方式
NAND型MASKROM)の読み出し方法について説
明する。第2−1図は従来のMASKROMの読み出し
回路のブロック図である。
第2−2図、第2−3図は、第2−2図の各ブロックの
詳細図である。さて第2−2図においてメモリセルMj
19を選択する場合、Y−セレクタ部[106コ、ブロ
ックデコーダ部[202コ。
ワードデコーダ部C203]からの、それぞれの信号は
以下のように作用する。
■Y−セレクタ部によるデジット線の選択Y−セレクタ
部において、Nチャネルエンハンスメントトランジスタ
(以下、Nch)ランジスクと称す)QY’2のゲート
入力信号Y(2は、■CCレベル(以下、高レベルと称
す)が印加され、QY9がオンする。従ってデジット線
D9.が選択状態となる。
一方、Nch)ランジスタQYI、QY2〜QY (9
,−1)には、すべてゲート人力信号は、GNDレベル
(以下、低レベルと称す)が印加され、これらのトラン
ジスタはオフし、デジット線D1゜D2〜D (’2−
1)は、すべて非選択状態となる。
■ブロックデコーダによる選択 メモリセルアレイをワード線方向に3個に分割し、分割
後1個のセルアレイを1ブロツクと称す;例えば、1ブ
ロツクはブロックj!2[109]に示すように、ドレ
インがデジット線D9.に接続され、ゲートがブロック
選択信号Bjに接続されたブロック選択用Nch)ラン
ジスタQjS!と、k段直列に接続されたメモリセル群
Mj 19.〜Mjkgが直列に接続された構成となっ
ている。
いずれのブロックを選択するかは、ブロックデコーダ部
からの信号81〜Bjと、先に述べたY−セレクタ部に
おけるデジット線の選択とによる。
今、デジット線D!2が選択状態にあり、ブロック選択
用トランジスタQjQのゲート入力信号Bjに高レベル
が印加されることによりQj9.はオンし、ブロックj
9が選択状態となる。
一方、ブロック選択用トランジスタQ19.Q29〜Q
(j−1)9のゲート人力信号Bl、B2〜B(j−1
)は低レベルが印加されるので、これらのトランジスタ
はすべてオフし、j9.以外のブロックが非選択状態と
なる。
■ワードデコーダによる選択 今、選択状態にあるブロックjS!において、k段縦積
みのメモリセルの内、第何段目を選択するかは、ワード
デコーダ部からの信号W1〜Wkによる。選択するメモ
リセルMj I Stのゲート入力信号W1を低レベル
とし、その他のゲート入力信号W2〜Wkには、高レベ
ルを印加する。メモリセルアレイはNチャネルエンハン
スメントトランジスタ及びNチャネルデイプレッション
トランジスタから構成されている。セルのゲート入力が
高レベルであれば、エンハンスタイプ、デイプレッショ
ンタイプを問わず、メモリセルはオンする。
つまり、Mj22〜MjkSIは導通状態である。
ここで、選択メモリセルMj19がデイプレッションタ
イプであれば、Mjl!iJはオンし、デジット線D!
2に電流が流れることにより、D父の電位が降下する。
逆にMjl9がエンハンスタイプであれば、ゲート入力
は低レベルのため、Mjl(2はオフし、デジット線D
9には電流が流れない。
このように選択メモリセルがデイプレッションタイプで
ある場合と、エンハンスタイプである場合とでは、デジ
ット線の電位に差異が生じ、この差異をセンスアンプ部
で検出し出力を得る。
以上、述べた通りメモリセルの選択はY−セレクタ部、
ブロックデコーダ部、ワードデコーダ部からの3人力に
より行われている。この方式は、ワード線を駆動する回
路の数かに個(ワードデコーダW1〜Wkに相当)あれ
ば、全ワード線を駆動できるので、レイアウト面におい
て有利である。
[発明が解決しようとする問題点コ 上述した従来の半導体記憶装置はワードデコーダ1個に
つき、3本ものワード線を駆動しなければならない。こ
のため第2−4(a)図に示すようにワードデコーダ部
より遠端になるほど、ワード線の持つ負荷容量が信号W
1に加算される。例えばワード線1本あたりの負荷容量
をC[:PF3とすると、第7の接点P″ jOでは、
ワード線の負荷容量はO[PF3であるが、第9の接点
P′10では(j−1)本XC[:PF3もの負荷容量
がつくことになる。第2−4(a)図の各接点のスイッ
チングスピード特性を第2−4 (b)図に示す。ここ
では各接点における電位の反転動作(高レベル→低レベ
ルまたは、低レベル→高レベル)をスイッチングと称し
、スイッチングに要する時間を遅延時間と称する。第2
−4 (b)図において、ワードデコーダ部近端の接点
P’jO(第7の接点)と比較すると、ワードデコーダ
部より遠端の接点P’IO(第9の接点)における遅延
時間が増大することがわかる(遅延時間は信号線につく
負荷容量、抵抗が支配する)。
ここで具体例として、ワード線の本数がj=256本、
ワード線1本当りの負荷容量C=I[PF]である半導
体記憶装置の第9の接点P’jOにおける負荷容量を算
出すると、 (j −1) 本XC[PFコ = (256−1)Xi =255 [PF]・・・・・・第1式また半導体記憶
装置の大容量化を実現するに当たって、メモリセル数の
増加に伴い、第1式のj。
Cの値が大きくなり、負荷容量がさらに増大してしまう
。加えて、大きな負荷容量のついたワード線を駆動する
べくトランジスタのゲート幅を大きく設定しなければな
らず、スイッチング時にノイズが発生しやすいという欠
点を有する。
このように、従来の半導体記憶装置はスイッチング時の
遅延時間が長く、また、ノイズを発生しやすいという欠
点を有するために、高速度、大容量であることを要求さ
れる半導体記憶装置には適さない。
[発明の従来技術に対する相違点] 上述した従来の半導体記憶装置に対し、本発明はワード
線の駆動方式がワードデコーダ部の出力信号と、ブロッ
クデコーダ部の出力信号を入力に持つ、ワード線制御部
を介して、ワード線を駆動することにより、ワードデコ
ーダ部の出力信号につく負荷容量を軽減し、ワード線の
スイッチングの高速化が可能であるという相違点を有す
る。
また負荷容量の軽減に伴い、ワードデコーダ部の信号W
SI〜WSkを作成するトランジスタのゲート幅を縮小
できる。これに加えて選択ワード線1本のみを低レベル
にすることにより、スイッチングによるノイズが発生し
にくいという相違点を有する。
旨としている。
[問題点を解決するための手段] 本発明の半導体記憶装置は複数個のメモリセルが直列に
接続された1個のメモリセル群と前記メモリセル群とデ
ジット線の間に接続された電界効果型トランジスタとに
より構成された部分回路をマトリクス状に配置したメモ
リセルアレイと、複数個のアドレスが入力され出力を前
記電界効果型トランジスタのゲートに人力することによ
り複数の前記部分回路の内の特定の部分回路を選択する
ブロックデコーダ部と、複数個のアドレスが人力され出
力を前記メモリセル群のうちの特定のメモリセルを選択
するワードデコーダ部とを有する半導体記憶装置におい
て、前記ブロックデコーダ部とワードデコーダ部とのそ
れぞれ1個ずつの出力により制御される1個のワード線
駆動回路を前記ブロックデコーダ部のそれぞれの出力の
組合せにより複数固有し、前記ワード&!!駆動回路の
出力により前記メモリセルのゲートを駆動することを要
[実施例] 次に本発明の実施例について、図面を参照して説明する
第1−1図は本発明の第1実施例に含まれる読み出し回
路を示すブロック図であり、ワード線制御部[:108
]を有する点が従来例と異なる。
第1−2図、第1−3 (a)図は第1−1図の各ブロ
ックの詳細図である。第1−2図に示すように、ワード
線駆動回路[110]は第1−3(b)図の拡大図に示
すように1対のPチャネルエンハンスメントトランジス
タ(以下、Pch)ランジスタと称す)とNチャネルエ
ンハンスメントトランジスタ(以下、Nch)ランジス
タと称す)により構成される。例えばPch)ランジス
タQPjlのソースは■CC電源に接続され、ゲート人
力信号WSIはNch)ランジスタQnjlと共通であ
る。また、ドレインもQPjl、Qnjlとも共通で、
その出力信号(メモリセルのゲート入力信号)をGjl
とする。Qnjlのソースはブロックデコーダ部からの
信号1丁が入力されている。このワード線駆動回路[1
101が、全ワード線に対し、各1個ずつ接続されてお
り、ワード線制御部[108]を構成している。表1に
ワード線駆動回路[1101の信号接続例と動作例を示
す、ゲート入力(WSI)が高レベル、Qnjlのソー
ス入力(丁3]−)が低レベルの時のみ出力(Gjl)
が低レベルとなる。
表1 *1:  VCC−VTN *2:  VCC−VTP L′:ワード線選択 さて、第1−2図において、従来例と同様にメモリセル
Mj 19を選択する場合について本発明の詳細な説明
する。ブロックJ!2の選択方法は、従来例と全く同様
である。ブロック、1において、k段縦積みのメモリセ
ルのうち、第何段目を選択するかは、ワードデコーダ部
からの信号WSI〜WSkによる。今、信号BSjが高
レベル、従ってBSjが低レベルであり、WSlが高レ
ベル、WS2〜WSkが低レベルが印加されることによ
り、Gjlのみが低レベル(選択状態)となり、Gjl
以外の全ワード線が高レベル(非選択状態)となる。以
下、選択メモリセルがエンハンスタイプであるか、デイ
プレッションタイプであるかにより出力が決定されるの
は従来例と同様である。
本発明の第2実施例の詳細図を第3−a図に示す。第2
実施例における第1実施例との相違点は、ワード線駆動
回路(第1−2図[110コ)を2人力NAND (第
3−a図[310コ〉に置き換えた点にある。
さて、第3−b図には第2実施例のワード線駆動回路[
:310コの信号接続例を示し、表2は動作例を示す。
第3図より、ワード線駆動回路[310]は、wsiが
高し・ベルかつBSjが高レベルの時のみ出力Gjlが
低レベルとなり、第1実施例におけるワード線駆動回路
[1101と同様の動作をする。従って第2実施例の読
み出し方法は、第1実施例と同様に行われるので、スイ
ッチング時の遅延時間を短縮でき、ノイズも発生しにく
いという利点がある。
表2 [発明の効果] 以上説明したように本発明はワードデコーダ部より、ワ
ード線制御部を介して、ワード線を駆動することにより
以下の効果が得られる。
(1)ワードセレクタ部の出力信号、例えばwslにつ
く負荷容量が軽減される。これは前述したワード線1本
当りの負荷容量C[:PF3が、ワード線駆動回路部の
Pch)ランジスタ及びNchトランジスタのゲート容
、tCG [PF3に代わるためである(例: C=1
 [PFコ→CG=0. 1[PF3)。
例えば、第1−4(a)図に示すように、信号WSIが
第4の接点P1に至るまでにつく負荷容量は(j−1)
本XCG [PFコに軽減されており、ワード線駆動回
路部における出力レベルの反転時間を考慮しても、従来
例より十分な高速スイッチングが可能である。発明の効
果を第1−4(b)図に示す。第5の接点P10.第6
の接点P19はそれぞれ従来例第2−4 (b)図の第
9の接点P’IO,第10の接点P’19に相当する。
(2)負荷容量が軽減されたことによりワードデコーダ
部の信号WS1〜W5kを作成するトランジスタのゲー
ト幅も縮小することができる。
また、ワード線制御部にブロックデコーダ部の信号を人
力することにより、選択ワード線1本のみを低レベルと
することが可能となった。つまり、スイッチング時は高
レベル→低レベルとなるワード線1本と、低レベル→高
レベルとなるワード線1本の計2本のみスイッチングが
行われるので従来例に比ベノイズが発生しにくいという
効果かある。
以上のように本発明はスイッチング時の遅延時間が短縮
でき、また、ノイズが発生しにくいという利点を持つの
で高速度、大容量の半導体記憶装置に適している。
【図面の簡単な説明】
第1−1図は本発明の第1実施例の読み出し回路を示す
ブロック図、第1−2図は第1実施例の詳細図を示す回
路図、メモリセルのトランジスタ名をM XXXで示す
。メモリセルのゲート入力となる信号線をワード線と称
す。第1−3(a)図は第1実施例の詳細を示す回路図
、第1−3(b)図はワード線駆動回路の詳細回路図、
第1−4(a)図は第1実施例のワード線の持つ容量、
抵抗を示す回路図、第1−4(b)図は第1−4(a)
図における各接点の遅延時間を示すグラフ、第2−1図
は従来の読み出し回路のブロック図、第2−2図は従来
例の詳細を示す回路図、第2−3図は従来例の詳細を示
す回路図、第2−4(a)図は従来例のワード線の持つ
容量、抵抗を示す回路図、第2−4 (b)図は第2−
4(a)図における各接点の遅延時間を示すグラフ、第
3−a図は本発明の第2実施例の詳細構成を示す回路図
、第3−す図は第2実施例のワード線駆動回路を示す回
路図である。 101 ・ 102 ・ 103  ・ 104 φ 106 番 107  ・ Xアドレスデコーダ部、 ブロックデコーダ部、 ワードデコーダ部、 メモリセルアレイ部、 Y−デコーダ部、 Y−セレクタ部、 センスアンプ部、 108 ・ 110 ・ 202 ・ 203 ・ 310 ・ ワード線制御部、 プロパ7りJ父(部分回路j9>、 ワード線駆動回路、 ブロックデコーダ部、 ワードデコーダ部、 ワード線駆動回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 複数個のメモリセルが直列に接続された1個のメモリセ
    ル群と前記メモリセル群とデジット線の間に接続された
    電界効果型トランジスタとにより構成された部分回路を
    マトリクス状に配置したメモリセルアレイと、 複数個のアドレスが入力され出力を前記電界効果型トラ
    ンジスタのゲートに入力することにより複数の前記部分
    回路の内の特定の部分回路を選択するブロックデコーダ
    部と、複数個のアドレスが入力され出力を前記メモリセ
    ル群のうちの特定のメモリセルを選択するワードデコー
    ダ部とを有する半導体記憶装置において、 前記ブロックデコーダ部とワードデコーダ部とのそれぞ
    れ1個ずつの出力により制御される1個のワード線駆動
    回路を前記ブロックデコーダ部のそれぞれの出力の組合
    せにより複数固有し、前記ワード線駆動回路の出力によ
    り前記メモリセルのゲートを駆動することを特徴とした
    半導体記憶装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0798989A (ja) * 1993-09-29 1995-04-11 Sony Corp 半導体メモリの制御回路
US5446700A (en) * 1991-11-12 1995-08-29 Kabushiki Kaisha Toshiba Decoder circuit having CMOS inverter circuits
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