JPH02285442A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH02285442A
JPH02285442A JP1108316A JP10831689A JPH02285442A JP H02285442 A JPH02285442 A JP H02285442A JP 1108316 A JP1108316 A JP 1108316A JP 10831689 A JP10831689 A JP 10831689A JP H02285442 A JPH02285442 A JP H02285442A
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memory
ram
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JP1108316A
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Fumihiro Matsushima
松嶋 史博
Osamu Yoshimura
修 吉村
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NEC Corp
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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、半導体記憶装置(以下、メモリと称す)に関
し、特にメモリのアドレスデコード回路[従来の技術] 従来のメモリの内、例えば読み出し専用メモリ(以下、
ROMと称す)としては第3圀に示すようなものがある
。このROMについて、以下に図面を参照して説明する
。第3図は8×4ビツト(8アドレス、4ヒツト出力)
のNチャンネル型MO3FET (MOS電解効果トラ
ンジスタ)の樅積みROMでイオン注入切り換ええタイ
プである。
図示のROMは記憶データ部304に記憶されているデ
ータを読み出すためにアドレス信号をデコードするアド
レスデコーダ303と、記憶データ部304に記憶され
ているデータを読み出す際にワード線をプリチャージす
るワード線プリチャージ回路302と、データ出力線を
プリチャージする記憶データ出力線プリチャージ回路3
01と、出力されたデータをラッチするラッチ回路30
δと、データ出力線をディスチャージする記憶データ出
力線ディスチャージ回路306とから構成されている。
第4図は第3図に示すROMの制御信号のタイムタイミ
ングチャートである。
第4図に示すように、かかるROMはSO〜S4の5ス
テートで1動作を完了する。まず、SOのタイミングで
アドレスサンプリング信号φASは“’Low″ルベル
となり、ワード線プリチャージ回路302のPチャンネ
ル型MO3FET (以下、PMO3と称す)はオン状
態となって、全ワード線は“Hjgh”レベル(VDD
電位)に充電され、ワード線プリチャージ状態となる。
ここで記憶データ部304のNチャンネル型MO3FE
T(以下、8MO5と称す)はゲートをワード線に接続
しているため全てオン状態となる。
また同時に、メモリサンプリング信号φMSも“Low
”″レベルとなり、記憶データ出力線プリチャージ回路
301のPMO5をオン状態とする。
この結果、出力線はVDD電極に接続され、“H1gh
″レベルにプリチャージされる。
S1期間はデータ線及び出力線はそれぞれ上記したプリ
チャージ状態が続く。S2のタイミングでアドレスサン
プリング信号φASは“High”レベルとなり、ワー
ド線のプリチャージ状態は解除となって、アドレスデコ
ーダ303で選択された1本のワード線だけがGND電
極に接続されて、そのワード線についてはプリチャージ
期間に充電された電荷が放電され“Low”レベルとな
る。
例えば第3図の場合、アドレス信号A2〜AOが“00
1”の場合に、アドレスデコーダ303内のワード線W
1に接続されたNMOSがオン状態となることによって
、ワード線W1は“Low”レベルとなる。一方、選択
されなかった他のワード線はいずれの電極とも接続され
ず、充電された電荷を保持している。
83期間になるとメモリサンプリング信号φMSも“H
igh”レベルとなって記憶データ出力線プリチャージ
回路301のPMO5はオフ状態となり、代わって記憶
データ出力線ディスチャージ回路306の8MO5がオ
ン状態となる。
ここで、前述の選択されたワード線、例えばWlをゲー
ト入力とする記憶データ部304内の8MO5がエンハ
ンスメント型FETであれば、そのNMOSはオフ状態
となり出力端とGND電極を接続せず出力端の電位(“
’)(jgh”ルベル)は保たれて出力は“1”となる
。一方、デプレション型FETであれば、その8MO5
はゲート電位の影響を受けずにGND電極と出力端とを
接続し出力線の電荷をディスチャージするので出力は0
″となる。例えば第3図の例においてワード線W1が選
択された場合には、NMOS307のみがデプレション
型FETなので、出力は“′1110″となる。従って
、記憶データ部304内のNMOSをメモリ製造時にイ
オン注入切り換えによりエンハンスメント型かデプレシ
ョン型かに設定することによって、出力線の電位を保持
させるか(Highレベル“1″′)、あるいは電荷を
GND電極に排除しGND電位とするか(Lowレベル
“0”)を制御することができる。出力された論理値は
、S4のタイミングでラッチ回路305にラッチされ、
ROMの出力データとして使用される。
[発明が解決しようとする課題] 上述した従来のメモリは、トランジスタの絹合せにより
アドレスのデコードを行っているために、ある論理アド
レスの人力に対しては必ず一本のワード線が選択され、
その選択されたワード線に対応して、データを記憶して
いるメモリセル群(以下、物理アドレスと称す)が選ば
れる。従って、ROMの製造後にある論理アドレスを入
力した場合、その入力された論理アドレスに対応する物
理アドレスとは異なる物理アドレスに格納されたデータ
を読み出したり、あるいは書き換えたりすることは不可
能である。そのため例えば、同じ記憶内容でも第5図に
示す動作プログラム例1のプログラムを第6図に示す動
作プログラム例2のように、一部を異なる命令に変更し
て、バージョンの異なるプログラムとして使用したくて
も、−度動作プログラム例1のような内容をROM本体
へ製造時に書き込んでしまった後では、新たにマスクを
作り直さなければならず、メモリを製造し直す費用と時
間が大きくかかるという欠点がある。
また、ある論理アドレスの入力に対しては必ずその論理
アドレスに対応した物理アドレスに格納されたデータが
読み出され、あるいは書き換えられてしまうということ
から、第3者が容易にメモリの記憶内容を出力させ解読
してしまうという機密保護上の問題も生じる。
さらに、従来例はデータ記憶部がROMであったが、電
気的に書き込み及び消去可能な不揮発性メモリ(以下、
EEPROMと称す)の場合も、従来例と同様のアドレ
スデコードを行っているが、このEEPROMの書き換
え試験などを行う際は、1アドレスずつ記憶データを書
き換えなければならず、非常に多くの時間がかかるとい
う欠点もある。
本発明は上記従来の事情に鑑みなされたもので、従来の
問題を合理的に解決した半導体記憶装置を提供すること
を目的とする。
[発明の従来技術に対する相違点コ 上述した従来のメモリに対し、本発明はROMのアドレ
スデコーダの部分に書き換え可能なメモリを付加し、当
該アドレスデコード用のメモリの記憶内容を変更するこ
とによって、指定されたアドレスに対して、毎回そのア
ドレスに対応する一本のワード線のみが選択され、毎回
同一のデータが出力されるのではなく、メモリの製造後
でも、ある論理アドレスに対する物理アドレスを任意に
設定することができるようになるという相違点を有する
[課題を解決するための手段及び作用コ本発明の半導体
記憶装置は、指定された1つのアドレス入力に対して物
理的なメモリセル群の位置を選択するアドレスデコーダ
と、前記選択されたメモリセル群の記憶データを書き換
えあるいは読み出す手段を有する半導体記憶装置におい
て、前記指定されたアドレスを入力とする書き換え可能
な記憶装置を前記アドレスデコーダに付加し、該記憶装
置の記憶内容に応じた出力に基づいて物理的なメモリセ
ル群の位置を選択することを特徴とする。
本発明の半導体記憶装置は、記憶装置の記憶内容を変更
することにより、アドレス入力に対して選択されるメモ
リセル群を、任意に設定することが可能となる。
[実施例] 次に、本発明について図面を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例であり、第3図と同様に8×
4ビツト(8アドレス、4ビツト出力)のNMO5縦積
みROMでイオン注入切り換えタイプである。
図示のROMは記憶データ部104に記憶されているデ
ータを読み出す際にワード線をプリチャージするワード
線プリチャージ回路102と、データ出力線をプリチャ
ージする記憶データ出力線プリチャージ回路101と、
データ出力線をディスチャージする記憶データ出力線デ
ィスチャージ回路108と、出力されたデータをラッチ
するラッチ回路105とを具備し、アドレスデコード用
にアドレス入力が3ビツトで出力が8ビツトのアドレス
デコード用ランダムアクセスメモリ(以下、RAMと称
す)103、及びRAM103の出力をゲート入力とす
るNMOSからなるワード線選択部107、更にはアド
レスデコード用RAMIO3へのデータ書き込み時に外
部端子l0−17とRAM103とを接続するための端
子接続部106により構成されている。
次に本実施例の動作について説明する。
本実施例のROMを使用する前に、アドレスデコード用
のデータをアドレスデコード用RAM103へ書き込む
必要がある。そのため、アドレスデコード用RAM10
3の書き込み信号Wを“Hlgh l?レベル、読み出
し信号Rを“Low”レベルにし、アドレスデコード用
RAM103を書き込みモードにする。これと同時に、
書き込み信号Wが”High”レベルになることで、端
子接続部106内のトランスファゲートがオン状態とな
り、外部端子IO〜I7はRAM103と接続され、ア
ドレス人力A2〜AOにより指定されたRAM103内
のアドレス毎に外部端子IO〜I7から、アドレスデコ
ード用のデータが書き込まれる。その内容は例えば従来
例と同様の論理アドレスに対する物理アドレス指定をさ
せようとする場合には表1に示すような内容となる。そ
の後、書き込み信号Wは“Low”レベルとしておく。
表1 次に、ROMの記憶内容を読み出す際には、最初にアド
レスデコーダ用RAMIO3の読み出し信号Rを“Hi
gh”レベルとするとアドレスA2〜AOにより指定さ
れたRAM103の記憶内容がワード線選択部107へ
出力される。これと同時に、アドレスサンプリング信号
φAS、メモリサンプリング信号φ耶が“Low”レベ
ルとなり、ワード線ブリチ中−ジ回路102及び記憶デ
ータ出力線プリチャージ回路101内のPMOSがオン
状態となることで、全ワード線及び全出力線が“Hig
h”レベルにプリチャージされる。そしてその後、アド
レスサンプリング信号φASを“Hlgh”レベルとす
ることで、ワード線のプリチャージ状態は解除となる。
その時、RAM103の出力が“1”の時ワード線選択
部107内のNMO5がオン状態となることでワード線
が選択され、選択されたワード線はGND電極に接続さ
れて“Low”レベルとなる。
例としてアドレスデコードRAM]03の記憶内容が表
1の通りとなっていた場合、アドレス入力A2〜AOが
例えば“001”の時、アドレスデコード用RAM10
3の出力D7〜DOは、表1の内容に従うと“0000
0010’”となり、RAM103の出力DIをゲート
人力とし、ワード線選択部107内のワード線W1に接
続されたNMO9がオン状態となってワード線W1が選
択される。ワード線が選択された後、メモリサンプリン
グ信号φMSを“H1gh″レベルとすることで、記憶
データ出力線ディスチャージ回路108内のNMO3が
オン状態となる。その結果、選択されたワード線Wlを
ゲート人力とする記憶データ部104内のNMO5に、
イオン注入が施されているか否かにより記憶されている
“0”あるいは“1”のデータが、ROMの出力データ
としてラッチ回路105を通して出力され、従来例と同
様の動作を行わせることができる。
次に、本実施例のROMの記憶内容の機密保持性につい
て述べる。
まず第1に半導体メーカがユーザのROMコード毎に、
メモリセルに対するアドレスの割付を変更することによ
り、ROMコード毎の機密保持が図られる。
例えば、第1のROMコードの場合には、アドレスデコ
ード用RAM103の内容は、表1に示したようにする
ことで正規の読み出し動作が行えるのに対して、第2の
ROMコードの場合には、アドレスデコード用RAM1
03の内容が表2に示すような内容の時、ROM104
の記憶データが正しく読み出されるようにメモリセルへ
のアドレス割付を行っておけば、第1のROMコードの
使用者が第2のROMコードを解読すること(あるいは
逆に第2のROMコードの使用者が第1のROMコード
の解読を行うこと)は困難になり、ROMコード毎にア
ドレスデコード用RAMIO3の内容を変えてアドレス
デコード方法を変化させることで、ROMコード間の機
密を保護することができる。
(以下、余白) 表2 第2に本実施例の場合、アドレスデコード用メモリにR
AMを使用していることから、ROM本体の使用後電源
を切ることでアドレスデコード用RAMの記憶内容は失
われてしまうため、電源再投人後記憶データ部の内容を
第3者が不正に読み出すことは不可能となり記憶データ
の機密が保護される。
また、本実施例のROMには記憶内容の読み出し順序に
フレキシビリティがある。
例えば、記憶データ部104内にブロクラムが格納され
ていて、プログラムの一部を最初の記憶内容とは異なる
命令(但し、この命令は予めプログラムの他のアドレス
に格納されているものとする)にすることで、異なる動
作のプログラムを実行させたい場合(つまり、第5図に
示したプログラム例1を第6図に示したプログラム例2
として動作させたい場合)がある。これはアドレスデコ
ード用RAM]03の記憶内容を表3に示すようにして
最初のプログラムは動作するのであるが、これを表4の
内容に書き換えることで可能となる。
つまり、アドレス人力A2〜AOが同じ”010″であ
っても、アドレスデコード用RAM103の記憶内容が
表3の場合にはワード線W2が選択されワード線W2に
対応する記憶データ部104内の例えば「命令B」に相
当する記憶データが出力されるのに対し、RAM103
の記憶内容が表4の場合にはワード線W7に対応する記
憶データ部104内の例えばrNOP」に相当する記憶
データが出力されることで、この記憶データにより動作
する例えば演算処理装置は、最初は第5図に示した動作
プログラム例1のように動作していたが、アドレスデコ
ード用RAM103の内容を書き換えることで第6図に
示した動作プログラム例2のように異なる動作を行うこ
とができる。
表4 表3 第2図は本発明の第2実施例の構成図であり、記憶デー
タ部及びアドレスデコード用のメモリがEEPROMと
なっている例である。
本実施例は、アドレスデコート用のEEPROM201
、データ記憶用のEEPROM202、端子接続部20
3、及びアドレスデコード用EEPROM201の出力
をゲート入力とするNMOSからなるワード線選択部2
04から構成されている。
次に本実施例の動作について説明する。データ記憶用E
EPROM202を使用する前に、アドレスデコード用
のデータをEEPROM201へ書き込む必要があるた
め、アドレス人力A2〜AOで指定されたEEPROM
201内の記憶内容を消去信号AEを“High”レベ
ルにすることで消去する。尚、この時書き込み信号AW
及び読み出し信号ARは共に“Low”レベルにしてお
く。その後消去信号AEを“Low”レベルにした後、
書き込み信号AWを“High”レベルにすることで、
端子接続部203内のトランスファゲートがオン状態と
なり、外部端子IO〜I7はEEPROM201と接続
されることにより、EEPROM201内の上記と同じ
アドレスに外部端子IO〜I7からアドレスデコード用
のデータが書き込まれる。
そして、前記の動作をアドレス人力A2〜AOを順次変
えながら行うことで、EEPROM201内の全アドレ
スにアドレスデコード用のデータ(例えば、表1の内容
)が記憶される。この書き込みが終了した後は、消去信
号AE及び書き込み信号AWは共に”Low”レベルと
しておく。
次に、データ記憶用EEPROM202の記憶データの
読み出しの際には、まずアドレスデコード用EEFRO
M201の読み出し信号ARをHigh”レベルとする
ことでアドレスデコード用EEFROM201よりアド
レスデコード用データがワード線選択部204へ出力さ
れる。そして、アドレスデコード用EEPROM201
の記憶内容によりワード線選択部204内のNMOSが
一つオン状態となり、ワード線WO〜W7の中で一本の
ワード線がVDD電極と接続され、 “High”レベ
ルとなり選択される。そしてその後、データ記憶用EE
PROM202(7)消去信号DE、書き込み信号DW
を“Low”レベルとし、読み出し信号DRのみを”H
igh”レベルとすることでデータ線EO〜E3を通し
て記憶データが読み出される。そして、記憶データの書
き換えの場合には、上記の方法でワード線を選択し、そ
の後にデータ記憶用EEPROMの消去信号DEを“H
igh”レベルとすることで(その時、書き込み信号D
W、読み出し信号DRは“Low”レベルとする)、そ
の選択されたワード線に対応する記憶内容を消去する。
そして次に、消去信号DEを“Low”レベル、書き込
み信号DWを“High”レベルとして、上記選択され
たアドレスに新しい記憶内容の書き込みを行うことで、
データ記憶用EEPROM202の記憶データが書き換
えられる。
以上のようにして通常の読み出し、書き込み動作は行わ
れる。
本実施例のEEPROMは、領域消去・書き込みが可能
であり、データ記憶用EEFROM202の複数アドレ
ス分のデータ(例えばワークエリア等)を同時に消去し
、同一データを書き込む場合には、アドレスデコード用
EEFROM201の記憶内容を表5に示すようにして
おくことで、例えば表5の場合には、アドレス人力A2
〜AOを“011”とすればワード線WO〜w3が同時
に選択され、その後データ記憶用EEPROM202の
消去信号DEを“High”レベルとして消去し、その
後に消去信号DEを°“Low”レベルとし、書き込み
信号WEを″H1gh″レベルとして、同一記憶データ
を書き込むことで、−度に複数アドレスの記憶データの
消去・書き込みができる。
表5 また、データ記憶用EEPROM202の記憶データの
機密を保護したい場合には、アドレスデコード用EEP
ROM201の記憶内容をすべて6301)にすること
で、いずれのアドレス入力に対しても、どのワード線も
選択されず、EEPROM202の記憶データの消去・
書き込みあるいは読み出しが不可能となり記憶データは
誤って書き換えられることもなく、また第3者に対して
もその機密は保護される。
次に、本実施例のEEFROMをテストする場合(EE
PROMのメーカで行われる)について述べる。
第1に書き換え試験(消去・書き込みを繰り返して行い
、書き換えに対する初期不良を取り除く試験)を行う場
合を考えると、アドレスデコード用EEPROM201
の記憶内容を表6に示すようにしておき、アドレス人力
A2〜AO”111″゛を入力すれば、全アドレス(全
ワード線)が選択状態となり、EEPROM202の記
憶データを一度に消去・書き込みができるため、その試
験時間を大幅に短縮することができる。
表6 第2に、EEPROMの記憶データの読み出しに伴う低
電界散失試験(記憶データを何度も読み出して、この時
メモリセルにかかる低電界、通常は数V程度、により記
憶データが散失しないことを試験する)を行う場合には
、アドレスデコード用EEPROM201を全アドレス
選択状態として、データ記憶用EEPROM202の全
アドレスに、すべて1′”あるいは全て110 IIの
データを書き込んで読み出し動作を繰り返した後、アド
レスデコード用EEPROM201の記憶内容を表1に
示すようにして通常の読み出し動作をし、その出力を判
定するようにテストすれば、繰り返し読み出しの時間は
大幅に短縮できる。
そして第3にビット干渉試験(物理的に隣合う全ビット
に相異なるデータを書き込んで互いにデータ干渉しない
ことを試験する)を行う場合には、アドレスデコード用
EEPROM201の記憶内容を表6に示すようにして
おき、まずアドレス人力A2〜AOに“o o o ”
を入力してワード線W1、W3.W5.W7を選択した
後、データ線E3〜EOより“0101 ”をEEPR
OM202に書き込む。次に、アドレス人力A2〜AO
に“001′”を入力し、ワード線WO,W2. W4
゜W6を選択した後、データ“1010”を書き込むこ
とでEEPROM202には、14013と“1”の市
松模様のデータが書き込まれ、このデータを各アドレス
毎に読み出し、その出力を判定することでビット干渉試
験を行う。尚、実際には書き込むデータが逆の場合も試
験する。
この時、データの書き込みは2回で済むため、その試験
時間を大幅に短縮することができる。
[発明の効果コ 以上説明したように本発明は、アドレス指定−・ド部分
に書き換え可能なメモリを付加することにより、選択す
るアドレスを全く自由に設定できるという機能がある。
従って、ROMコード毎にアドレスデコート用メモリの
記憶内容を変化させてアドレスデコードの方法を変える
ことで、ROMコード間の機密保護が図られたり、ある
いはデータ記憶用メモリの使用後にアドレスデコード用
メモリの記憶内容をすべて“0″にしてアドレス指定が
不可能となるようにしておけば、記憶データ用メモリの
記憶内容を誤って消去あるいは書き換えてしまうことを
防止できる効果がある。
また、第3者がアドレスデコード用メモリに何らかのデ
ータを書き込み、記憶データ用メモリの記憶データを不
正に読み出し解読することは、正規に読み出すためのア
ドレスデコード用メモリの記憶内容が知られない限り、
困難であることから、記憶データの機密保護性を高くす
るという効果がある。
また、記憶データ部にプログラムが格納されている場合
に、アドレスデコード用メモリの記憶内容を書き換える
ことで、同一アドレスでも読み出されるデータをプログ
ラムの他のアドレスに格納されている異なるデータに変
更することができることにより、メモリ本体の記憶内容
が同一記憶データ(プログラム)であっても、異なる動
作を行わせることができるという効果がある。
さらに、データ記憶部がEEPROMの場合、アドレス
デコード用メモリの内容を表5に示すようにすることで
、領域消去・書き込みが可能であり、他の記憶装置と比
較して消去・書き込みの遅いEEPROMを領域消去・
書き込み時には高速にすることができる効果がある。
また、アドレスデコード用メモリの内容を、例えば表6
に示すようにすることで、データ記憶用E E P R
OMの書き換え試験や繰り返し読み出し試験などを行う
場合に、データ記憶部の記憶データを一度に消去・書き
込みあるいは読み出しができるため、その試験時間を大
幅に短縮することができるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す構成図、第2図は本発
明の第2実施例を示す構成図、第3図は従来例を示す構
成図、第4図は従来例の動作を示すタイミングチャート
図、第5図、第6図はそれぞれ動作プログラム例を示す
概念図である。 10.301・・・・・・・・記憶データ出力線プリチ
ャージ回路、 102.302・・・・・・・・ワード線ディスチャー
ジ回路、 103・・・・・・・・・・・アドレスデコード用RA
M。 104.304・・・・・・記憶データ部、105.3
05・・・・・・ラッチ回路、106.203・・・・
・・端子接続部、107.204・・・・・・ワード線
選択部、108.306・・・・・・記憶データ出力線
ディスチャージ回路、 109・φ・・・・・NチャンネルMO3FET(エン
ハンスメント型)、 110.307一−−NチヤンネルMOSFET(デプ
レション型)、 111鴫・・・◆・・PチャンネルMO3FET(エン
ハンスメント型)、 201・・・・・・・アドレスデコード用E E P 
ROM。 202・・・・・・・データ記憶用EEPROM、30
3・・・・・・・アドレスデコーダ。 特許出願人  日本電気株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 指定された1つのアドレス入力に対して物理的なメモリ
    セル群の位置を選択するアドレスデコーダと、前記選択
    されたメモリセル群の記憶データを書き換えあるいは読
    み出す手段を有する半導体記憶装置において、 前記指定されたアドレスを入力とする書き換え可能な記
    憶装置を前記アドレスデコーダに付加し、該記憶装置の
    記憶内容に応じた出力に基づいて物理的なメモリセル群
    の位置を選択することを特徴とする半導体記憶装置。
JP1108316A 1989-04-27 1989-04-27 半導体記憶装置 Pending JPH02285442A (ja)

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JP1108316A JPH02285442A (ja) 1989-04-27 1989-04-27 半導体記憶装置

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6265297A (ja) * 1985-07-22 1987-03-24 ゼネラル インスツルメント コ−ポレ−シヨン 読出し専用記憶装置
JPH0229837A (ja) * 1988-07-20 1990-01-31 Fanuc Ltd 記憶素子

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