JPH03125398A - Semiconductor nonvolatile storage element - Google Patents
Semiconductor nonvolatile storage elementInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、PLD (プログラマブル・ロジック・デ
バイス)等においてデータを記憶する半導体不揮発性記
憶素子に関し、特に、出力端子の電圧の論理振幅が充分
太き(なり、且つ、使用する素子数が少なくなるように
したものである。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor nonvolatile memory element that stores data in a PLD (programmable logic device), etc. It is designed to be thicker and use fewer elements.
PLO等にあっては、半導体不揮発性記憶素子の記憶デ
ータを、電気的な論理レベルに変換して直接論理ゲート
に供給できるようにする必要があり、従来の回路構成と
しては、第2図に示すようなものがあった。In PLO, etc., it is necessary to convert the data stored in the semiconductor nonvolatile memory element into an electrical logic level so that it can be directly supplied to the logic gate.The conventional circuit configuration is shown in Figure 2. There was something to show.
即ち、ワード線Wをフローティングゲート形のNチャネ
ルMOSトランジスタ(以下、NMOSトランジスタと
称する。)N+ のコントロールゲートに接続すると共
に、ビット線Bを、ゲートにイネーブル信号Eが供給さ
れるNMOSトランジスタNzを介してNMOSトラン
ジスタN、の高電位側に接続し、さらに、NMO3I−
ランジスタN、の高電位側を、インバータl及び2をた
すき掛にしたラッチ回路3を介して出力端子4に接続し
ている。That is, the word line W is connected to the control gate of a floating gate type N-channel MOS transistor (hereinafter referred to as an NMOS transistor) N+, and the bit line B is connected to an NMOS transistor Nz whose gate is supplied with an enable signal E. It is connected to the high potential side of the NMOS transistor N through
The high potential side of the transistor N is connected to the output terminal 4 via a latch circuit 3 having inverters 1 and 2 crossed over each other.
今、NMOSトランジスタNIのフローティングゲート
に電荷が注入されていない(非書き込み状態である)も
のとすると、NMOS トランジスタN1のしきい値電
圧は通常の値(2V程度)であるため、ワード線が立ち
上がれば、NMOSトランジスタN1はオンとなる。Now, assuming that no charge is injected into the floating gate of the NMOS transistor NI (it is in a non-write state), the threshold voltage of the NMOS transistor N1 is a normal value (about 2V), so the word line cannot rise. For example, NMOS transistor N1 is turned on.
従って、ラッチ回路3の記憶データQ、は論理値「0」
となり、それの反転データQ2は論理値「1」となるか
ら、出力端子4は高電位に保持される。Therefore, the storage data Q of the latch circuit 3 has a logical value of "0".
Since the inverted data Q2 has a logical value of "1", the output terminal 4 is held at a high potential.
また、イネーブル信号Eを立ち上げてNMOSトランジ
スタN2をオンとし、ビット線B及びワード線Wに適当
な電圧を印加してNMOSトランジスタN、のフローテ
ィングゲートに負電荷を注入する(書き込み状態とする
)と、そのNMOSトランジスタN、のしきい値電圧が
上昇するから、その後にワード線Wを立ち上げても、N
MOSトランジスタN、はオフ状態を維持する。Furthermore, the enable signal E is raised to turn on the NMOS transistor N2, and appropriate voltages are applied to the bit line B and word line W to inject negative charge into the floating gate of the NMOS transistor N (to set it to a write state). , the threshold voltage of the NMOS transistor N rises, so even if the word line W is turned on after that, the NMOS transistor N
MOS transistor N maintains an off state.
すると、ラッチ回路3の記憶データQ、の電位は上昇し
て論理値「1」となり、その反転データQ、は論理値「
0」となるから、出力端子4は低電位に保持される。Then, the potential of the stored data Q, of the latch circuit 3 rises to the logical value "1", and the inverted data Q, becomes the logical value "1".
0'', the output terminal 4 is held at a low potential.
また、ビット線Bからデータを読み出すには、ワード線
Wを立ち上げると共に、イネーブル信号Eを立ち上げて
ビット線BをNMOSトランジスタN、の高電位側に導
電接続すれば、書き込み状態であればNMOSトランジ
スタN ’+がオフであるからビット線Bは高電位とな
り、非書き込み状態であればNMOSトランジスタN、
がオンであるからビット線Bは低電位となるから、その
時のビット線Bの電位に基づいて記憶素子の記憶データ
を知ることができる。Furthermore, in order to read data from the bit line B, the word line W is raised and the enable signal E is raised to conductively connect the bit line B to the high potential side of the NMOS transistor N. Since the NMOS transistor N'+ is off, the bit line B has a high potential, and in the non-writing state, the NMOS transistor N,
Since the bit line B is on, the potential of the bit line B becomes low, so the data stored in the memory element can be known based on the potential of the bit line B at that time.
そして、フローティングゲートに注入−された電荷は、
電源の供給、非供給状態に関係なく保存されるため、こ
の記憶素子は、不揮発性である。Then, the charge injected into the floating gate is
This memory element is nonvolatile because it is stored regardless of whether power is supplied or not.
しかしながら、上記従来の不揮発性記憶素子にあっては
、下記のような未解決の課題がある。However, the conventional nonvolatile memory element described above has the following unresolved problems.
即ち、ラッチ回路3を構成するインバータ1及び2のそ
れぞれは、通常、第3図に示すように、二つのNMOS
トランジスタN、3及びN4によって構成されていて、
電源Vdd側のNMOSトランジスタN、のゲートを電
源Vddに接続し、接地側のNMOS トランジスタN
4のゲートを入力端子5とし、NMOSトランジスタN
、及びN4間を出力端子6としている。That is, each of the inverters 1 and 2 constituting the latch circuit 3 usually has two NMOS transistors as shown in FIG.
Consisting of transistors N, 3 and N4,
The gate of the NMOS transistor N on the power supply Vdd side is connected to the power supply Vdd, and the gate of the NMOS transistor N on the ground side is connected to the power supply Vdd.
4 is the input terminal 5, and the NMOS transistor N
, and N4 is used as the output terminal 6.
従って、入力端子5が高電位であればNMOSトランジ
スタN4がオンとなるので、出力端子6は、接地に接続
されて低電位となり、入力端子5が低電位であればNM
OS トランジスタN4がオフとなるので、出力端子6
は、接地から切り離されて高電位となる。Therefore, if the input terminal 5 is at a high potential, the NMOS transistor N4 is turned on, so the output terminal 6 is connected to ground and becomes a low potential, and if the input terminal 5 is at a low potential, the NMOS transistor N4 is turned on.
Since OS transistor N4 is turned off, output terminal 6
is disconnected from ground and has a high potential.
このように、インバータとしては正常に機能するが、出
力端子6及び電源Vad間に負荷としてのNMOS ト
ランジスタN、が介在しているため、NMOSトランジ
スタN4がオフとなっても、出力端子6の電圧は、NM
OSトランジスタN3での電圧降下分、電源電圧よりも
低くなる。In this way, it functions normally as an inverter, but since the NMOS transistor N as a load is interposed between the output terminal 6 and the power supply Vad, even if the NMOS transistor N4 is turned off, the voltage at the output terminal 6 is, NM
The voltage drop at the OS transistor N3 becomes lower than the power supply voltage.
このため、ラッチ回路3の出力端子4を、PLD等の論
理ゲートに接続した場合、充分な論理振幅が得られない
ので、ノイズを吸収する余裕が無くなると共に、論理ゲ
ートに誤動作が生じる恐れがあった。Therefore, when the output terminal 4 of the latch circuit 3 is connected to a logic gate such as a PLD, sufficient logic amplitude cannot be obtained, so there is no room for absorbing noise and there is a risk that the logic gate may malfunction. Ta.
また、ラッチ回路3は、トランジスタを4個用いて構成
されているため、記憶素子内に占める面積が大きくなり
、PLD等の集積度を著しく低下させていた。Furthermore, since the latch circuit 3 is configured using four transistors, it occupies a large area within the memory element, which significantly reduces the degree of integration of the PLD and the like.
本発明は、このような従来の技術が有する未解決の課題
に着目してなされたものであって、出力端子の電圧の論
理振幅が充分大きくなり、且つ、使用する素子数が少な
くて済む半導体不揮発性記憶素子を提供することを目的
としている。The present invention has been made by focusing on the unresolved problems of the conventional technology, and has been made to develop a semiconductor in which the logic amplitude of the voltage at the output terminal is sufficiently large and the number of elements used is small. The purpose is to provide a nonvolatile memory element.
上記目的を達成するために、本発明の半導体不揮発性記
憶素子は、フードストラップのインバータの入力部をフ
ローティングゲート形のMOSトランジスタヤ構成する
と共に、前記フードストラップのインバータの出力端子
をビット線に接続し、さらに、前記MOSトランジスタ
のコントロールゲートをワード線に接続してなる。In order to achieve the above object, in the semiconductor nonvolatile memory element of the present invention, the input part of the inverter of the hood strap is configured as a floating gate type MOS transistor layer, and the output terminal of the inverter of the hood strap is connected to a bit line. Furthermore, the control gate of the MOS transistor is connected to a word line.
フローティングゲート形のMOSトランジスタをオフに
して出力端子を接地から切り離すと、出力端子は高電位
となるが、本発明では、フードストラップのインバータ
を使用しているため、出力端子の電位は電源電圧付近ま
で上昇する。When the floating gate type MOS transistor is turned off and the output terminal is disconnected from the ground, the output terminal becomes a high potential.However, in the present invention, since a food strap inverter is used, the potential of the output terminal is close to the power supply voltage. rises to.
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.
第1図は本発明の一実施例を示した回路図である。なお
、従来の技術で説明した第2図と同様の部位等には、同
じ符号を付し、その重複する説明は省略する。FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of the present invention. Note that the same parts and the like as those in FIG. 2 described in the related art are given the same reference numerals, and redundant explanation thereof will be omitted.
即ち、本実施例では、フードストラップのインバータ6
の出力端子4を、ゲートにイネーブル信号Eが供給され
るNMO3I−ランジスタN2を介してビット線Bに接
続し、フードストラップのインバータ60入力部を構成
するNMOSトランジスタN1のコントロールゲートを
ワード線Wに接続して、半導体不揮発性素子を構成して
いる。That is, in this embodiment, the inverter 6 of the hood strap
The output terminal 4 of is connected to the bit line B via the NMO3I transistor N2 whose gate is supplied with the enable signal E, and the control gate of the NMOS transistor N1 constituting the input section of the inverter 60 of the food strap is connected to the word line W. They are connected to form a semiconductor nonvolatile element.
フードストラップのインバータ6は、電源Vdd及びN
MO3I−ランジスタN、間にNMOSトランジスタN
、を介在させ、電源vtinをNMOSトランジスタN
6のドレインに接続し、そのNMOSトランジスタN、
のゲートを電源V a aに接続し、NMOSトランジ
スタN、のゲートをNMOSトランジスタN&のソース
に接続し、さらに、NMOSトランジスタN6のソース
とNMOSトランジスタN1のドレインとの間に容量C
を設けた構成である。The inverter 6 of the hood strap is connected to the power supply Vdd and N.
MO3I - transistor N, NMOS transistor N between
, and the power supply vtin is connected to the NMOS transistor N
6, its NMOS transistor N,
The gate of NMOS transistor N is connected to the power supply V a a, the gate of NMOS transistor N is connected to the source of NMOS transistor N&, and a capacitance C is connected between the source of NMOS transistor N6 and the drain of NMOS transistor N1.
This is a configuration with a
今、NMOSトランジスタN1のフローティングゲート
に電荷が注入されていない非書き込み状態であれば、ワ
ード線Wを立ち上げればNMOSトランジスタN1はオ
ンとなって出力端子4及び接地間は短絡するから、出力
端子4は低電位(論理値「0」)となる。If the floating gate of the NMOS transistor N1 is currently in a non-write state where no charge is injected into it, when the word line W is turned on, the NMOS transistor N1 is turned on and the output terminal 4 and the ground are short-circuited. 4 is a low potential (logical value "0").
また、イネーブル信号Eを立ち上げ、ビット線B及びワ
ード線Wに適当な高電圧を印加すれば、NMOSトラン
ジスタN、のフローティングゲートに電荷が注入される
ため、そのしきい値電圧が上昇する。従づて、ワード線
Wを立ち上げても、NMOSトランジスタN、はオンと
ならないから、出力端子4は接地から切り離される。Furthermore, by raising the enable signal E and applying an appropriate high voltage to the bit line B and word line W, charge is injected into the floating gate of the NMOS transistor N, so that its threshold voltage increases. Therefore, even if the word line W is turned on, the NMOS transistor N is not turned on, so the output terminal 4 is disconnected from the ground.
このとき、出力端子4の電位は、電源Vaaによって上
昇するが、本実施例では、フードストラップのインバー
タ6を利用しているため、出力端子4の電位は電源Vd
dの近傍まで上昇する。At this time, the potential of the output terminal 4 increases due to the power supply Vaa, but in this embodiment, since the hood strap inverter 6 is used, the potential of the output terminal 4 increases by the power supply Vd.
It rises to the vicinity of d.
従って、出力端子4をPLD等の論理ゲートに接続した
場合、論理ゲートの動作に必要な電圧を確実に得ること
ができるから、誤動作発生の危険性を低減することがで
きるし、ノイズ等が発生した場合の余裕が大きくなる。Therefore, when the output terminal 4 is connected to a logic gate such as a PLD, the voltage necessary for the operation of the logic gate can be reliably obtained, reducing the risk of malfunction and noise. If you do so, you will have more leeway.
また、本実施例の構成であれば、通常のEPROM (
Erasable Programmable Rea
d 0nly Memory)セルに、二つのNMOS
トランジスタN、、N。Moreover, with the configuration of this embodiment, a normal EPROM (
Erasable Programmable Rea
d 0nly Memory) cell, two NMOS
Transistors N,,N.
及び容量Cを付加するだけで構成することができるから
、上述したラッチ回路を用いた従来の記憶素子と比較し
た場合、必要とする素子数が少なくて済み、その分集積
度が向上する。Since it can be constructed by simply adding a capacitor C and a capacitor C, the number of elements required is smaller than the conventional memory element using the above-mentioned latch circuit, and the degree of integration is improved accordingly.
さらに、負荷として働<NMOSトランジスタN、のゲ
ート電位が高くなるので、電流利得を太き(できるとい
う利点もある。Furthermore, since the gate potential of the NMOS transistor N, which acts as a load, becomes higher, there is also the advantage that the current gain can be increased.
また、本実施例の半導体不揮発性記憶素子は、通常のE
PROMと同じシーケンスでデータの書き込み及び読み
出しができるため、大きな設計変更をすることなく、従
来のPLO等に利用することが可能である。Further, the semiconductor nonvolatile memory element of this example is a normal E
Since data can be written and read in the same sequence as PROM, it can be used for conventional PLO, etc., without major design changes.
なお、本実施例では、NチャネルMOSトランジスタを
例に説明したが、PチャネルMO3I−ランジスタを用
いて回路を構成することもできる。Although this embodiment has been described using an N-channel MOS transistor as an example, the circuit can also be configured using a P-channel MO3I transistor.
以上説明したように、本発明によれば、フードストラッ
プのインバータを利用して半導体不揮発性記憶素子を構
成したため、素子数が少なくて済むから集積度が向上す
るし、出力端子の電位を電源電位近傍まで上昇させるこ
とができるので、その出力を論理ゲートに利用した場合
、論理ゲートの動作に必要な電圧を確実に得ることがで
きるから誤動作発生の危険性を低減することができ、さ
らには、ノイズ等が発生した場合の余裕が大きくなると
いう種々の効果が得られる。As explained above, according to the present invention, a semiconductor nonvolatile memory element is constructed using a food strap inverter, so the number of elements can be reduced, which improves the degree of integration. Since the output voltage can be raised up to a level close to the current level, when the output is used in a logic gate, the voltage necessary for the operation of the logic gate can be reliably obtained, reducing the risk of malfunction. Various effects such as increased margin in the event of noise or the like can be obtained.
第1図は本発明の一実施例の構成を示す回路図、第2図
は従来の半導体不揮発性記憶素子の構成を示す回路図、
第3図はインバータの構成を示す回路図である。
4・・・出力端子、6−・・フードストラップのインバ
ータ、N、・・・フローティングゲート形のNチャネル
MOSトランジスタ、N2〜N6・・・NチャネルMO
Sトランジスタ、B・・・ビット線、W・・・ワード線
、C・・・容量FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing the configuration of a conventional semiconductor nonvolatile memory element,
FIG. 3 is a circuit diagram showing the configuration of the inverter. 4... Output terminal, 6-... Hood strap inverter, N,... Floating gate type N-channel MOS transistor, N2 to N6... N-channel MO
S transistor, B... bit line, W... word line, C... capacitor
Claims (1)
ティングゲート形のMOSトランジスタで構成すると共
に、前記フードストラップのインバータの出力端子をビ
ット線に接続し、さらに、前記MOSトランジスタのコ
ントロールゲートをワード線に接続したことを特徴とす
る半導体不揮発性記憶素子。(1) The input part of the hood strap inverter is configured with a floating gate type MOS transistor, the output terminal of the hood strap inverter is connected to a bit line, and the control gate of the MOS transistor is connected to a word line. A semiconductor nonvolatile memory element characterized by:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1264789A JPH03125398A (en) | 1989-10-11 | 1989-10-11 | Semiconductor nonvolatile storage element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1264789A JPH03125398A (en) | 1989-10-11 | 1989-10-11 | Semiconductor nonvolatile storage element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03125398A true JPH03125398A (en) | 1991-05-28 |
Family
ID=17408224
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1264789A Pending JPH03125398A (en) | 1989-10-11 | 1989-10-11 | Semiconductor nonvolatile storage element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03125398A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100511906B1 (en) * | 1999-12-21 | 2005-09-02 | 주식회사 하이닉스반도체 | Cmos inverter circuit with variable output signal transition level using floating gate transistor |
JP2006120308A (en) * | 2005-10-28 | 2006-05-11 | Casio Comput Co Ltd | Shift register and electronic apparatus |
-
1989
- 1989-10-11 JP JP1264789A patent/JPH03125398A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100511906B1 (en) * | 1999-12-21 | 2005-09-02 | 주식회사 하이닉스반도체 | Cmos inverter circuit with variable output signal transition level using floating gate transistor |
JP2006120308A (en) * | 2005-10-28 | 2006-05-11 | Casio Comput Co Ltd | Shift register and electronic apparatus |
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