JPH059879B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH059879B2
JPH059879B2 JP23180386A JP23180386A JPH059879B2 JP H059879 B2 JPH059879 B2 JP H059879B2 JP 23180386 A JP23180386 A JP 23180386A JP 23180386 A JP23180386 A JP 23180386A JP H059879 B2 JPH059879 B2 JP H059879B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
column
mos transistor
column selection
memory cell
selection circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP23180386A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6386196A (en
Inventor
Yukihiro Saeki
Toshimasa Nakamura
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP61231803A priority Critical patent/JPS6386196A/en
Priority to US07/094,706 priority patent/US5050124A/en
Priority to DE8787113251T priority patent/DE3784298T2/en
Priority to EP87113251A priority patent/EP0263318B1/en
Priority to KR1019870010907A priority patent/KR900008189B1/en
Publication of JPS6386196A publication Critical patent/JPS6386196A/en
Priority to US07/447,391 priority patent/US4954991A/en
Publication of JPH059879B2 publication Critical patent/JPH059879B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C17/00Read-only memories programmable only once; Semi-permanent stores, e.g. manually-replaceable information cards

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、半導体記憶装置に関するもので、
特にプログラム可能なリード・オンリー・メモリ
(ROM)の書き込み動作に係わる。
[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Field of Industrial Application) This invention relates to a semiconductor memory device.
Specifically, it relates to write operations in programmable read-only memory (ROM).

(従来の技術) 一般に、プログラマブル・リード・オンリー・
メモリ(PROM)は、例えば第6図に示すよう
に構成されている。第6図において、11はメモ
リセルアレイで、このメモリセルアレイ11はメ
モリセルとしてのフローテイングゲート型MOS
トランジスタ1211〜12mnがマトリツクス状
に配置されて構成される。上記フローテイングゲ
ート型MOSトランジスタ1211〜12mnの各コ
ントロールゲートにはそれぞれ、各行毎にロー信
号線131〜13mが接続されるとともに、各ド
レインにはそれぞれ各列毎にカラム信号線141
〜14nが接続され、各ソースには接地点が接続
される。上記ロー信号線131〜13mにはロー
デコーダ15の出力端が接続され、上記カラム信
号線141〜14nにはカラム選択回路16が接
続される。このカラム選択回路16は、図示しな
いカラムデコーダのデコード出力A1〜Anで導通
制御されるカラム選択MOSトランジスタ171
17nから成り、これらMOSトランジスタ171
〜17nの一端にはそれぞれ上記カラム信号線1
1〜14nが接続され、他端は共通接続される。
この共通接続点には、読み出し(リード)用の
MOSトランジスタ18と書き込み(プログラム)
用のMOSトランジスタ19の一端がそれぞれ接
続される。上記リード用MOSトランジスタ18
の他端には、センス回路20の入力端が接続され
るとともに抵抗21を介して電源Vccが接続され、
リードモード信号RMで導通制御される。一方、
上記プログラム用MOSトランジスタ19の他端
には高電圧電源Vppが接続され、プログラム用ゲ
ート回路22の出力で導通制御される。このプロ
グラム用ゲート回路22は、動作電源がVppで出
力端が上記MOSトランジスタ19のゲートに接
続されるバツフア回路23と、出力端が上記バツ
フア回路23の入力端に接続されプログラムモー
ド信号PMとプログラム用データの論理積を
取るアンドゲート24とから構成される。
(Conventional technology) Generally, programmable read-only
The memory (PROM) is configured as shown in FIG. 6, for example. In FIG. 6, 11 is a memory cell array, and this memory cell array 11 is a floating gate type MOS as a memory cell.
The transistors 12 11 to 12 mn are arranged in a matrix. Each control gate of the floating gate type MOS transistors 12 11 to 12mn is connected to a low signal line 13 1 to 13m for each row, and each drain is connected to a column signal line 14 1 for each column.
~14n are connected, and a ground point is connected to each source. The output ends of the row decoder 15 are connected to the row signal lines 13 1 to 13m, and the column selection circuit 16 is connected to the column signal lines 14 1 to 14n. This column selection circuit 16 includes column selection MOS transistors 17 1 to 17 whose conduction is controlled by decode outputs A 1 to An of column decoders (not shown).
17n, these MOS transistors 17 1
The above column signal line 1 is connected to one end of ~17n, respectively.
4 1 to 14n are connected, and the other ends are commonly connected.
This common connection point has a
MOS transistor 18 and writing (program)
One end of each MOS transistor 19 is connected to each other. The above lead MOS transistor 18
The other end is connected to the input end of the sense circuit 20 and is also connected to the power supply Vcc via a resistor 21.
Continuity is controlled by read mode signal RM. on the other hand,
A high voltage power supply Vpp is connected to the other end of the programming MOS transistor 19, and conduction is controlled by the output of the programming gate circuit 22. This programming gate circuit 22 includes a buffer circuit 23 whose operating power supply is V pp and whose output terminal is connected to the gate of the MOS transistor 19, and whose output terminal is connected to the input terminal of the buffer circuit 23 and receives a program mode signal PM. It is composed of an AND gate 24 that takes a logical product of program data.

上記のような構成において、リードモード信号
RMが“1”レベル、プログラムモード信号PM
が“0”レベルの時には、MOSトランジスタ1
8がオン状態、MOSトランジスタ19がオフ状
態となり、ローデコーダ15とカラムデコーダと
によつて選択されたメモリセル12ij(i=1〜
m,j=1〜n)から読み出されたデータがセン
ス回路20に供給される。そして、このセンス回
路20で増幅が行なわれ、その出力端から読み出
しデータDoutを得る。
In the above configuration, the read mode signal
RM is “1” level, program mode signal PM
When is at “0” level, MOS transistor 1
8 is on, the MOS transistor 19 is off, and the memory cell 12ij (i=1 to 1) selected by the row decoder 15 and column decoder
m, j=1 to n) is supplied to the sense circuit 20. Then, amplification is performed in this sense circuit 20, and read data Dout is obtained from its output terminal.

これに対し、プログラムモード信号PMが
“1”レベル、リードモード信号RMが“0”レ
ベルの時には、MOSトランジスタ18がオフ状
態となり、データが“1”の時にはアンドゲ
ート24の出力が“1”レベルとなつてMOSト
ランジスタ19がオン状態となる。これによつ
て、高電圧電源VppからMOSトランジスタ19、
およびカラムデコーダによつて選択されてオン状
態にあるカラム選択MOSトランジスタ17j(j
=1〜n)を介して高電圧がカラム信号線14j
に印加される。そして、上記ローデコーダ15に
よつて選択された行とカラムデコーダによつて選
択された列の交点に位置するメモリセル12ijに
レベル“0”が書き込まれる。一方、プログラム
モード信号PMが“1”レベル、リードモード信
号RMが“0”レベルで、データが“0”の
時には、アンドゲート24の出力は“0”レベル
となり、MOSトランジスタ19はオフ状態とな
る。この時、MOSトランジスタ18もオフ状態
となつている。従つて、ローデコーダ15とカラ
ムデコーダとによつて選択されたメモリセル12
ijには高電圧は印加されずデータ“1”が書き込
まれる。
On the other hand, when the program mode signal PM is at the "1" level and the read mode signal RM is at the "0" level, the MOS transistor 18 is turned off, and when the data is "1", the output of the AND gate 24 is "1". level, and the MOS transistor 19 is turned on. As a result, the MOS transistor 19,
and column selection MOS transistor 17j (j
A high voltage is applied to the column signal line 14j via the
is applied to Then, level "0" is written into the memory cell 12ij located at the intersection of the row selected by the row decoder 15 and the column selected by the column decoder. On the other hand, when the program mode signal PM is at the "1" level, the read mode signal RM is at the "0" level, and the data is "0", the output of the AND gate 24 is at the "0" level, and the MOS transistor 19 is turned off. Become. At this time, the MOS transistor 18 is also in an off state. Therefore, the memory cell 12 selected by the row decoder 15 and column decoder
No high voltage is applied to ij, and data "1" is written.

第7図は、上記第6図の回路において1個のメ
モリセルにプログラムを行なう場合に着目し、必
要なMOSトランジスタを抽出して示している。
PROMのメモリセル12ijにデータ“0”をプロ
グラムする場合には次のようにして行なう。すな
わち、プログラム用MOSトランジスタ19、カ
ラム選択MOSトランジスタ17j、およびメモ
リセル12ijのゲート電位をVppレベル(21Vま
たは12.5V)に設定して各MOSトランジスタ1
9,17j,12ijをオン状態に設定する。これ
によつて、プログラム用MOSトランジスタ19
のドレインに接続されている高電圧電源Vppから
メモリセルとしてのフローテイングゲート型
MOSトランジスタ12ijのソース(接地点GND)
へ向かつて電流Iが流れ、この電流Iによつて誘
起されたホツトキヤリア(電子)がメモリセル1
2ijのフローテイングゲートに注入される。この
状態がメモリセル12ijにデータ“0”を書き込
んだ状態である。一方、プログラム用MOSトラ
ンジスタ19のゲート電位をGNDレベルに設定
すると、カラム選択MOSトランジスタ17jの
ゲート電位およびメモリセル12ijのコントロー
ルゲート電位がVppレベルであつても、MOSトラ
ンジスタ19がオフ状態となるため、高電圧電源
Vppからメモリセル12ijへ電流は流れない。こ
の結果、メモリセル12ijのフローテイングゲー
トには電子は注入されず、書き込みデータは
“1”となる。なお、以上の説明では、MOSトラ
ンジスタ19,17j,12ijは、いずれもNチ
ヤネル型のMOS FETとして説明している。
FIG. 7 focuses on the case where one memory cell is programmed in the circuit of FIG. 6, and shows necessary MOS transistors extracted.
Programming data "0" into the PROM memory cell 12ij is performed as follows. That is, the gate potentials of the programming MOS transistor 19, column selection MOS transistor 17j, and memory cell 12ij are set to the Vpp level (21V or 12.5V), and each MOS transistor 1
9, 17j, and 12ij are set to the on state. As a result, the programming MOS transistor 19
Floating gate type as memory cell from high voltage power supply V pp connected to the drain of
Source of MOS transistor 12ij (ground point GND)
A current I flows toward memory cell 1, and hot carriers (electrons) induced by this current I
2ij floating gate. This state is a state in which data "0" is written into the memory cell 12ij. On the other hand, when the gate potential of the programming MOS transistor 19 is set to the GND level, the MOS transistor 19 is turned off even if the gate potential of the column selection MOS transistor 17j and the control gate potential of the memory cell 12ij are at the V pp level. For high voltage power supply
No current flows from Vpp to memory cell 12ij. As a result, no electrons are injected into the floating gate of the memory cell 12ij, and the write data becomes "1". In the above description, the MOS transistors 19, 17j, and 12ij are all described as N-channel MOS FETs.

第8図は、上記第7図の回路をデータ“0”の
プログラム時の状態に書き直したものである。プ
ログラム用MOSトランジスタ19のゲートおよ
びソースには高電圧Vppが印加されているものと
すると、このMOSトランジスタ19はオン状態
にある。この時、MOSトランジスタ19のドレ
イン電位VaはVppレベルまでは達せず、MOSト
ランジスタ19がエンハンスメント型でそのスレ
ツシヨルド電圧をVTHNとすれば「Va≦Vpp
VTHN」である。実際には、ドレイン電位Vaとサ
ブストレート電圧(GND)との間に電位差があ
るため、バツク・ゲート・バイアス効果により
MOSトランジスタ19の見掛け上のスレツシヨ
ルド電圧が上昇し、ドレイン電位Vaは「Vpp
VTHN」より低下する。また、カラム選択用MOS
トランジスタ17jのドレイン電位Vbは、ほぼ
上記Vaに等しく、この結果メモリセル12ijの
ソースにはVaなる電位が掛かることになる。こ
の際、高電圧電源Vppのレベルが充分に高い場合
にはプログラムに関しては特に問題はない。しか
し、近年は上記高電圧電源Vppのレベルを低下さ
せる方向に向かつている。これは、LSI内を高い
電位の信号線が走るとLSI内部の劣化を早めた
り、CMOS−LSIではラツチアツプの原因となつ
たりするためである。また、外部で高電圧を生成
する必要があるが、この高電圧の生成は難しいこ
とも一つの要因となつている。このように、高電
圧電源Vppのレベルを低下させると、低い電圧で
もメモリセル12ijのソース,ドレイン間にホツ
トキヤリアを生じさせるに充分な電流を流す必要
が生ずる。このためには、上記カラム選択MOS
トランジスタ17jのドレイン電位Vbをなるべ
くVppレベルに近付ける必要がある。しかし、上
述したようにプログラム用MOSトランジスタ1
9のスレツシヨルド電圧VTHN分の電位の低下は
避けられない。このため、メモリセル12ijのソ
ース、ドレイン間の電流も減少し、メモリセルに
“0”を書き込む時の効率が悪い欠点がある。
FIG. 8 shows the circuit shown in FIG. 7 rewritten to the state when data "0" is programmed. Assuming that a high voltage Vpp is applied to the gate and source of the programming MOS transistor 19, this MOS transistor 19 is in an on state. At this time, the drain potential Va of the MOS transistor 19 does not reach the V pp level, and if the MOS transistor 19 is an enhancement type and its threshold voltage is V THN , then "Va≦V pp -
V THN ”. In reality, there is a potential difference between the drain potential Va and the substrate voltage (GND), so the back gate bias effect causes
The apparent threshold voltage of the MOS transistor 19 increases, and the drain potential Va becomes “V pp
V THN ”. In addition, column selection MOS
The drain potential Vb of the transistor 17j is approximately equal to the above-mentioned Va, and as a result, the potential Va is applied to the source of the memory cell 12ij. At this time, if the level of the high voltage power supply V pp is sufficiently high, there is no particular problem with programming. However, in recent years, there has been a trend towards lowering the level of the high voltage power supply Vpp . This is because high-potential signal lines running inside an LSI can accelerate internal deterioration or cause latch-up in CMOS-LSIs. Another factor is that it is necessary to generate a high voltage externally, but generating this high voltage is difficult. As described above, when the level of the high voltage power supply Vpp is lowered, it becomes necessary to flow a current sufficient to cause hot carriers between the source and drain of the memory cell 12ij even at a low voltage. For this, the above column selection MOS
It is necessary to bring the drain potential Vb of the transistor 17j as close to the Vpp level as possible. However, as mentioned above, the programming MOS transistor 1
A drop in potential by the threshold voltage V THN of 9 is unavoidable. For this reason, the current between the source and drain of the memory cell 12ij also decreases, which has the drawback of poor efficiency when writing "0" to the memory cell.

(発明が解決しようとする問題点) 上述したように、従来の半導体記憶装置
(PROM)では、プログラム用MOSトランジス
タのスレツシヨルド電圧分書き込み電圧が低下す
るため、メモリセルへのソース,ドレイン間電流
が減少してフローテイングゲートに電子を注入す
る時の効率が悪い欠点がある。
(Problems to be Solved by the Invention) As mentioned above, in conventional semiconductor memory devices (PROMs), the write voltage decreases by the threshold voltage of the programming MOS transistor, so the current between the source and drain of the memory cell decreases. The disadvantage is that the efficiency of injecting electrons into the floating gate is low.

この発明は、上記のような事情に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、書き込み電
圧が比較的低くてもメモリセルに充分な電流を供
給でき、フローテイングゲートに電子を注入する
時の効率を向上できる半導体記憶装置を提供する
ことである。
This invention was made in view of the above circumstances, and its purpose is to supply sufficient current to the memory cell even when the write voltage is relatively low, and to inject electrons into the floating gate. An object of the present invention is to provide a semiconductor memory device that can improve time efficiency.

[発明の構成] (問題点を解決するための手段と作用) すなわち、この発明においては、上記の目的を
達成するために、プログラムモードを選択するた
めのMOSトランジスタとしてPチヤネル型のも
のを設けるとともに、カラム選択回路としてリー
ドモード用とプログラム用の2種類の回路を設
け、リードモード用はNチヤネル型MOSトラン
ジスタ、プログラムモード用はPチヤネル型
MOSトランジスタで構成することにより、Nチ
ヤネル型MOSトランジスタのスレツシヨルド電
圧による書き込み電圧の低下を防止するようにし
ている。
[Structure of the invention] (Means and effects for solving the problems) That is, in order to achieve the above object, in this invention, a P-channel type MOS transistor is provided as a MOS transistor for selecting a program mode. In addition, two types of column selection circuits are provided, one for read mode and one for program. N-channel MOS transistors are used for read mode, and P-channel MOS transistors are used for program mode.
By using MOS transistors, the write voltage is prevented from decreasing due to the threshold voltage of the N-channel MOS transistor.

(実施例) 以下、この発明の一実施例について図面を参照
して説明する。第1図において、前記第6図と同
一構成部分には同じ符号を付しており、メモリセ
ルアレイ11はメモリセルとしてのフローテイン
グゲート型MOSトランジスタ1211〜12mnが
マトリツクス状に配置されて形成される。上記フ
ローテイングゲート型MOSトランジスタ1211
〜12mnの各コントロールゲートにはそれぞれ、
各行毎にロー信号線131〜13mが接続される
とともに、各ドレインにはそれぞれ各列毎にカラ
ム信号線141〜14nが接続され、各ソースに
は接地点が接続される。そして、上記ロー信号線
131〜13mにはローデコーダ15の出力端が
接続される。また、上記カラム信号線141〜1
4nには、読み出し用のカラム選択回路25およ
び書き込み用のカラム選択回路26がそれぞれ接
続される。上記読み出し用カラム選択回路25
は、図示しない読み出し用カラムデコーダから出
力されるデコード信号A1〜Anで導通制御される
Nチヤネル型MOSトランジスタ(読み出しカラ
ム選択MOSトランジスタ)271〜27nから成
り、これらMOSトランジスタ271〜27nの一
端にはそれぞれ上記カラム信号線141〜14n
が接続され、他端は共通接続される。一方、上記
書き込み用カラム選択回路26は、図示しない書
き込み用カラムデコーダのデコード信号1
で導通制御されるPチヤネル型MOSトランジス
タ(書き込みカラム選択MOSトランジスタ)2
1〜28nから成り、これらMOSトランジスタ
281〜28nの一端にはそれぞれ上記カラム信
号線141〜14nが接続され、他端は共通接続
される。上記読み出しカラム選択MOSトランジ
スタ261〜26nの他端側共通接続点には、読
み出し(リード)用のNチヤネル型MOSトラン
ジスタ18の一端が接続され、上記書き込み用カ
ラム選択MOSトランジスタ281〜28nの他端
側共通接続点には、書き込み(プログラム)用の
Pチヤネル型MOSトランジスタ29の一端がそ
れぞれ接続される。上記リード用MOSトランジ
スタ18の他端には、センス回路20の入力端が
接続されるとともに抵抗21を介して電源Vcc
接続され、リードモード信号RMで導通制御され
る。一方、上記プログラム用MOSトランジスタ
29の他端には高電圧電源Vppが接続され、この
MOSトランジスタ29は動作電源がVppのバツフ
ア回路23の出力で導通制御される。このバツフ
ア回路23の入力端にはプログラムモード信号
PMとプログラム用データの論理積を取るナ
ンドゲート30の出力端が接続される。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, the same components as in FIG. 6 are given the same reference numerals, and the memory cell array 11 is formed by floating gate type MOS transistors 12 11 to 12 mn as memory cells arranged in a matrix. Ru. The above floating gate type MOS transistor 12 11
Each control gate of ~12mn has a
Row signal lines 13 1 to 13m are connected to each row, column signal lines 14 1 to 14n are connected to each column, and each source is connected to a ground point. The output end of the row decoder 15 is connected to the row signal lines 13 1 to 13m. In addition, the column signal lines 14 1 to 1
A column selection circuit 25 for reading and a column selection circuit 26 for writing are connected to 4n, respectively. The above readout column selection circuit 25
consists of N-channel type MOS transistors (read column selection MOS transistors) 27 1 to 27n whose conduction is controlled by decode signals A 1 to An output from a read column decoder (not shown), and these MOS transistors 27 1 to 27n Each of the column signal lines 14 1 to 14n is connected to one end of the column signal line 14 1 to 14n.
are connected, and the other end is connected in common. On the other hand, the write column selection circuit 26 selects the decode signals 1 to 1 of the write column decoder (not shown).
P-channel type MOS transistor (write column selection MOS transistor) whose conduction is controlled by 2
The column signal lines 14 1 to 14n are connected to one end of each of these MOS transistors 28 1 to 28n, and the other ends thereof are commonly connected. One end of the read N-channel MOS transistor 18 is connected to the common connection point on the other end side of the read column selection MOS transistors 26 1 to 26n, and the write column selection MOS transistors 28 1 to 28n have one end connected thereto. One end of a P-channel MOS transistor 29 for writing (programming) is connected to the common connection point on the other end side. The other end of the read MOS transistor 18 is connected to the input end of the sense circuit 20, and is also connected to the power supply Vcc via a resistor 21, and conduction is controlled by the read mode signal RM. On the other hand, a high voltage power supply Vpp is connected to the other end of the programming MOS transistor 29.
The conduction of the MOS transistor 29 is controlled by the output of the buffer circuit 23 whose operating power supply is Vpp . The input terminal of this buffer circuit 23 has a program mode signal.
The output end of a NAND gate 30 that takes the logical product of PM and program data is connected.

次に、上記のような構成において動作を説明す
る。まず、読み出し動作時には、リードモード信
号RMが“1”レベル、プログラムモード信号
PMが“0”レベルとなり、MOSトランジスタ
18がオン状態、MOSトランジスタ29がオフ
状態となる。この時、図示しない読み出し用カラ
ムデコーダの出力A1〜Anの中の一つが“1”レ
ベルとなり、読み出しカラム選択MOSトランジ
スタ271〜27nの中の選択されたMOSトラン
ジスタ27j(j=1〜n)がオン状態となる。
この際、書き込み用カラムデコーダのデコード出
1〜は全てVccレベルとなり、書き込みカラ
ム選択MOSトランジスタ281〜28nはオフ状
態となる。従つて、ローデコーダ15と読み出し
用カラムデコーダとによつて選択されたメモリセ
ル12ij(i=1〜m,j=1〜n)から読み出
されたデータがセンス回路20に供給される。そ
して、このセンス回路20で上記読み出しデータ
が増幅され、その出力端から読み出しデータ
Doutを得る。
Next, the operation in the above configuration will be explained. First, during read operation, the read mode signal RM is at "1" level, and the program mode signal
PM becomes the "0" level, the MOS transistor 18 is turned on, and the MOS transistor 29 is turned off. At this time, one of the outputs A 1 to An of the read column decoder (not shown) becomes " 1 " level, and the selected MOS transistor 27j (j=1 to n ) is turned on.
At this time, the decode outputs 1 to 1 of the write column decoders are all at the Vcc level, and the write column selection MOS transistors 28 1 to 28n are turned off. Therefore, the data read from the memory cell 12ij (i=1 to m, j=1 to n) selected by the row decoder 15 and the read column decoder is supplied to the sense circuit 20. The read data is amplified by this sense circuit 20, and the read data is output from its output terminal.
Get Dout.

これに対し、書き込みモードでは、プログラム
モード信号PMが“1”レベル、リードモード信
号RMが“0”レベルとなるとともに、読み出し
用カラムデコーダの出力が全てGNDレベルとな
り、MOSトランジスタ18、および読み出し選
択MOSトランジスタ271〜27nは全てオフ状
態となる。ここで、プログラム用データが
“1”の時には、ナンドゲート30の出力が“0”
レベルとなつてMOSトランジスタ19がオン状
態となる。これによつて、高電圧電源Vppから
MOSトランジスタ29、および書き込み用カラ
ムデコーダによつて選択されてオン状態にある書
き込みカラム選択MOSトランジスタ28j(j=
1〜n)を介してカラム信号線14jに高電圧が
印加される。そして、上記ローデコーダ15によ
つて選択された行のロー信号線13iと書き込み
用のカラムデコーダによつて選択された列のカラ
ム信号線14jとの交点に位置するメモリセル1
2ijにデータ“0”が書き込まれる。一方、プロ
グラムモード信号PMが“1”レベル、リードモ
ード信号RMが“0”レベルで、データが
“0”の時には、ナンドゲート30の出力が“1”
レベルとなり、MOSトランジスタ29はオフ状
態となる。この時、MOSトランジスタ18もオ
フ状態となつている。従つて、書き込み用カラム
デコーダとローデコーダ15とによつて選択され
たメモリセル12ijには高電圧Vppは印加されず
書き込みは行われない(データ“1”が書き込ま
れる)。
On the other hand, in the write mode, the program mode signal PM is at the "1" level, the read mode signal RM is at the "0" level, and all the outputs of the read column decoders are at the GND level, and the MOS transistor 18 and the read selection All of the MOS transistors 27 1 to 27n are turned off. Here, when the program data is "1", the output of the NAND gate 30 is "0"
level, and the MOS transistor 19 is turned on. This allows the high voltage power supply Vpp to
MOS transistor 29 and write column selection MOS transistor 28j (j=
1 to n), a high voltage is applied to the column signal line 14j. The memory cell 1 located at the intersection of the row signal line 13i in the row selected by the row decoder 15 and the column signal line 14j in the column selected by the write column decoder
Data “0” is written to 2ij. On the other hand, when the program mode signal PM is at the "1" level, the read mode signal RM is at the "0" level, and the data is "0", the output of the NAND gate 30 is "1".
level, and the MOS transistor 29 is turned off. At this time, the MOS transistor 18 is also in an off state. Therefore, the high voltage Vpp is not applied to the memory cell 12ij selected by the column decoder for writing and the row decoder 15, and no writing is performed (data "1" is written).

第2図は、上記第1図の回路における一つのメ
モリセルへの“0”の書き込みに着目し、必要な
MOSトランジスタを抽出して示している。プロ
グラム用MOSトランジスタ29および書き込み
カラム選択MOSトランジスタ28jのゲートに
はGNDレベルが印加され、これらMOSトランジ
スタ29,28jのバツク・ゲートには高電圧
Vppが印加される。上記MOSトランジスタ29,
28jはPチヤネル型であるので、スレツシヨル
ド電圧によるレベルの低下がなく、MOSトラン
ジスタ29,28jのドレイン電位Vc,Vdはそ
れぞれ、MOSトランジスタ29のソース電位で
あるVppと同電位になる。従つて、メモリセル1
2ijのソース,ドレイン間には高電圧Vppが印加
され、データ“0”の書き込みのための充分な電
流が得られる。
Figure 2 focuses on writing "0" to one memory cell in the circuit of Figure 1 above, and shows the necessary information.
MOS transistors are extracted and shown. A GND level is applied to the gates of the program MOS transistor 29 and write column selection MOS transistor 28j, and a high voltage is applied to the back gates of these MOS transistors 29 and 28j.
V pp is applied. The above MOS transistor 29,
Since MOS transistor 28j is of the P channel type, there is no drop in level due to the threshold voltage, and the drain potentials Vc and Vd of MOS transistors 29 and 28j are respectively the same potential as Vpp , which is the source potential of MOS transistor 29. Therefore, memory cell 1
A high voltage Vpp is applied between the source and drain of 2ij, and a sufficient current for writing data "0" is obtained.

なお、読み出し用と書き込み用にそれぞれNチ
ヤネル型MOSトランジスタとPチヤネル型MOS
トランジスタとから成る二つのカラム選択回路2
5,26を設けるのは次のような理由によるもの
である。すなわち、書き込み用にPチヤネル型の
MOSトランジスタから成るカラム選択回路26
を用いるのは、述たようにメモリセルのドレイン
にVppレベルを印加するためであり、読み出し用
にNチヤネル型のMOSトランジスタを用いるの
はメモリセル12ijのソースがGNDレベルで
(メモリセル1211〜12mnがNチヤネル型であ
るため)、このGNDレベルを読み出すためであ
る。GNDレベルの読み出しのためには、読み出
しカラム選択MOSトランジスタがNチヤネル型
である必要がある。これは、Pチヤネル型MOS
トランジスタで構成したとすると、そのドレイン
電位はGNDレベルにはならず、これよりもVTHP
(VTHPはPチヤネル型MOSトランジスタのスレツ
シヨルド電圧)だけ高い電位となつてしまうため
である。
Note that an N-channel MOS transistor and a P-channel MOS transistor are used for reading and writing, respectively.
Two column selection circuits 2 consisting of transistors
5 and 26 are provided for the following reasons. In other words, a P-channel type is used for writing.
Column selection circuit 26 consisting of MOS transistors
is used to apply the V pp level to the drain of the memory cell as mentioned above, and the reason why an N-channel type MOS transistor is used for reading is when the source of the memory cell 12ij is at the GND level (memory cell 12 11 to 12mn are of N-channel type), this is to read out this GND level. In order to read the GND level, the read column selection MOS transistor needs to be an N-channel type. This is a P channel type MOS
If it is composed of a transistor, its drain potential will not be at the GND level, but will be V THP higher than this.
This is because the potential becomes higher by (V THP is the threshold voltage of the P-channel MOS transistor).

このような構成によれば、“0”のプログラム
時の高電圧電源Vppの電位の低下がないので、高
電圧電源Vppのレベルを低く設定しても効率良く
書き込みを行なうことができる。また、上記Vpp
のレベルを低く設定することにより、LSI内部の
劣化防止、ラツチアツプの防止、およびLSI内部
では高電圧Vppを生成する回路の簡単化等が図れ
る。
According to such a configuration, since there is no drop in the potential of the high voltage power supply Vpp during programming of "0", efficient writing can be performed even if the level of the high voltage power supply Vpp is set low. In addition, the above V pp
By setting the level low, it is possible to prevent deterioration inside the LSI, prevent latch-up, and simplify the circuit that generates the high voltage V pp inside the LSI.

第3図は、この発明の他の実施例を示してい
る。第3図において前記第1図と同一構成部分に
は同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
すなわち、前記第1図における読み出し用のカラ
ム選択回路25と書き込み用のカラム選択回路2
6を、Nチヤネル型のMOSトランジスタ311
31nとPチヤネル型のMOSトランジスタ321
〜32nから成る相補型のトランスミツシヨンゲ
ート331〜33nで構成したものである。この
トランスミツシヨンゲート331〜33nから成
るカラム選択回路34は、読み出し時と書き込み
時の両方の動作モードにおいて動作し、図示しな
いカラムデコーダのデコード信号A1〜Anとその
反転信号1〜によつて制御される。
FIG. 3 shows another embodiment of the invention. In FIG. 3, the same components as those in FIG. 1 are given the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted.
That is, the read column selection circuit 25 and the write column selection circuit 2 in FIG.
6 is an N-channel MOS transistor 31 1 ~
31n and P channel type MOS transistor 32 1
It is constructed of complementary transmission gates 33 1 to 33n consisting of gates 33 1 to 33n. The column selection circuit 34 consisting of the transmission gates 33 1 to 33n operates in both read and write operation modes, and depends on the decode signals A 1 to An of a column decoder (not shown) and its inverted signal 1 to. controlled.

上記のような構成において、基本的には前記第
1図の回路と同じ動作を行なうが、読み出し動作
時のGNDレベルは主にNチヤネル型MOSトラン
ジスタを介して出力され、書き込み時のVppレベ
ルは主にPチヤネル型MOSトランジスタを介し
て入力される。従つて、データ“0”の書き込み
時にVppレベルがNチヤネル型のMOSトランジス
タのスレツシヨルド電圧VTHN分低下することは
なく、且つ読み出し時にGNDレベルがPチヤネ
ル型のMOSトランジスタのスレツシヨルド電圧
VTHP分上昇することもない。
In the above configuration, the operation is basically the same as that of the circuit shown in Fig. 1, but the GND level during read operation is mainly output through the N-channel MOS transistor, and the Vpp level during write operation is output mainly through the N-channel MOS transistor. is input mainly through a P-channel MOS transistor. Therefore, when writing data "0", the V pp level does not drop by the threshold voltage V THN of the N-channel MOS transistor, and when reading, the GND level is equal to the threshold voltage of the P-channel MOS transistor.
There is no increase in V THP .

このような構成によれば、前記第1図の回路の
ように読み出し用と書き込み用の二つのカラムデ
コーダを必要とせず、一つのカラムデコーダのデ
コード出力を用い、その反転信号を生成すれば良
いので、この発明を適用することによるパターン
面積の増大を少なくできる。
According to such a configuration, unlike the circuit shown in FIG. 1, there is no need for two column decoders for reading and writing, but it is sufficient to use the decoded output of one column decoder and generate its inverted signal. Therefore, the increase in pattern area due to application of the present invention can be reduced.

第4図はこの発明の他の実施例を示すもので、
前記第1図の回路における読み出し用のカラム選
択回路25と書き込み用のカラム選択回路26を
メモリセルアレイ11の両側に振分けたものであ
る。第4図において、前記第1図と同一部分には
同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。こ
のように構成するのは、メモリセルアレイ11
集積密度を上げるためフローテイングゲート型
MOSトランジスタ1211〜12mnの各ドレイン
を接続したカラム信号線141〜14nが非常に
狭いピツチで並ぶため、読み出し用および書き込
み用のカラム選択回路25,26がメモリセルア
レイ11の同じ側に存在すると、カラムデコーダ
への信号線がNチヤネル型MOSトランジスタ2
1〜27n、およびPチヤネル型MOSトランジ
スタ281〜28nの2箇所に接続されるため、
この部分に大きなパターン面積が必要となつて配
線のための無駄な面積が増えるためである。ま
た、Pチヤネル型のMOSトランジスタとNチヤ
ネル型のMOSトランジスタが近くに存在すると
ラツチアツプに弱くなるため、Pチヤネル型
MOSトランジスタとNチヤネル型MOSトランジ
スタ間の素子分離を確実にする必要があり(プロ
グラムモードでは書き込み用カラム選択MOSト
ランジスタに数十mAもの大電流が流れるためラ
ツチアツプに強いパターンが必要となる)、これ
らの諸問題を解決するために読み出し用と書き込
み用のカラム選択回路25,26を離隔してい
る。
FIG. 4 shows another embodiment of this invention.
The column selection circuit 25 for reading and the column selection circuit 26 for writing in the circuit shown in FIG. 1 are distributed to both sides of the memory cell array 11 . In FIG. 4, the same parts as in FIG. 1 are given the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted. The reason for this configuration is that the memory cell array 11 is a floating gate type in order to increase the integration density.
Since the column signal lines 14 1 to 14n connecting the drains of the MOS transistors 12 11 to 12mn are arranged at very narrow pitches, if the column selection circuits 25 and 26 for reading and writing are located on the same side of the memory cell array 11 , , the signal line to the column decoder is an N-channel MOS transistor 2.
7 1 to 27n and P channel type MOS transistors 28 1 to 28n,
This is because a large pattern area is required for this portion, increasing wasted area for wiring. Also, if a P-channel MOS transistor and an N-channel MOS transistor are located close to each other, they will be susceptible to latch-up, so the P-channel MOS transistor
It is necessary to ensure element isolation between the MOS transistor and the N-channel MOS transistor (in program mode, a large current of several tens of mA flows through the write column selection MOS transistor, so a pattern that is resistant to latch-up is required). In order to solve these problems, the column selection circuits 25 and 26 for reading and writing are separated.

第5図は、前記第4図における書き込み用カラ
ム選択回路26のパターン構成の一例を示してい
る。第5図において、前記第4図に対応する部分
には同じ符号を付しており、341〜3415はア
ルミニウム配線層、351〜3518はコンタクト
部、361〜367はポリシリコン層、371〜3
2は拡散層、381〜384はフローテイングゲ
ートで、破線で囲んだ領域に書き込みカラム選択
MOSトランジスタ281〜284が形成される。
FIG. 5 shows an example of the pattern configuration of the write column selection circuit 26 in FIG. 4. In FIG. In FIG. 5, parts corresponding to those in FIG. 4 are given the same reference numerals, and 34 1 to 34 15 are aluminum wiring layers, 35 1 to 35 18 are contact parts, and 36 1 to 36 7 are polysilicon layers. Layer, 37 1-3
7 2 is a diffusion layer, 38 1 to 38 4 are floating gates, and write column selection is done in the area surrounded by the broken line.
MOS transistors 28 1 to 28 4 are formed.

[発明の効果] 以上説明したようにこの発明によれば、書き込
み電圧が比較的低くてもメモリセルに充分な電流
を供給でき、フローテイングゲートに電子を注入
する時の効率を向上できる半導体記憶装置が得ら
れる。
[Effects of the Invention] As explained above, the present invention provides a semiconductor memory that can supply sufficient current to the memory cell even when the write voltage is relatively low, and can improve the efficiency of injecting electrons into the floating gate. A device is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例に係わる半導体記
憶装置を示す回路図、第2図は上記第1図の回路
における書き込み動作について説明するための
図、第3図および第4図はそれぞれこの発明の他
の実施例について説明するための回路図、第5図
は上記第4図の回路における書き込み用カラム選
択回路のパターン構成例を示すパターン平面図、
第6図は従来の半導体記憶装置を示す回路図、第
7図および第8図はそれぞれ上記第6図の回路に
おける書き込み動作について説明するための図で
ある。 1211〜12mn……フローテイングゲート型
MOSトランジスタ(メモリセル)、11……メモ
リセルアレイ、131〜13m……ロー信号線、
15……ローデコーダ、141〜14n……カラ
ム信号線、1〜……書き込み用のカラムデコ
ード信号、26……書き込み用カラム選択回路、
A1〜An……読み出し用のカラムデコード信号、
25……読み出し用カラム選択回路、Vpp……高
電圧電源、29……書き込み用のMOSトランジ
スタ、18……読み出し用のMOSトランジスタ、
331〜33n……トランスフアゲート。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining a write operation in the circuit of FIG. 1, and FIGS. A circuit diagram for explaining another embodiment of the invention; FIG. 5 is a pattern plan view showing an example of the pattern configuration of the write column selection circuit in the circuit of FIG. 4;
FIG. 6 is a circuit diagram showing a conventional semiconductor memory device, and FIGS. 7 and 8 are diagrams for explaining the write operation in the circuit shown in FIG. 6, respectively. 12 11 ~12mn...Floating gate type
MOS transistor (memory cell), 11 ...memory cell array, 13 1 to 13m...low signal line,
15...Row decoder, 141 to 14n...Column signal line, 1 to...Column decode signal for writing, 26...Column selection circuit for writing,
A 1 ~ An……Column decode signal for reading,
25... Column selection circuit for reading, Vpp ... High voltage power supply, 29... MOS transistor for writing, 18... MOS transistor for reading,
33 1 ~ 33n...transfer gate.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 フローテイングゲート型MOSトランジスタ
がマトリクス状に配置されて構成されるメモリセ
ルアレイと、これらフローテイング型MOSトラ
ンジスタのコントロールゲートが各行毎に接続さ
れるロー信号線と、このロー信号線にローデコー
ド信号を供給して上記メモリセルアレイの行方向
を選択するローデコーダと、上記フローテイング
ゲート型MOSトランジスタのドレインが各列毎
に接続されるカラム信号線と、このカラム信号線
に一端が接続され書き込み用のカラムデコード信
号で導通制御されるPチヤネル型のMOSトラン
ジスタから成る書き込み用カラム選択回路と、上
記カラム信号線に一端が接続され読み出し用のカ
ラムデコード信号で導通制御されるNチヤネル型
のMOSトランジスタから成る読み出し用カラム
選択回路と、上記書き込み用のカラムデコード信
号および読み出し用のカラムデコード信号を上記
書き込み用および読み出し用のカラム選択回路に
供給するカラムデコーダと、上記書き込み用のカ
ラム選択回路を構成するPチヤネル型MOSトラ
ンジスタの各他端に接続されメモリセルに書き込
みをする際にオン状態となつて選択されたメモリ
セルに高電圧電源を供給するPチヤネル型の書き
込み用MOSトランジスタとを具備することを特
徴とする半導体記憶装置。 2 前記書き込み用カラム選択回路のPチヤネル
型MOSトランジスタと前記読み出し用カラム選
択回路のNチヤネル型のMOSトランジスタはそ
れぞれ、各列毎に対応するMOSトランジスタが
並列接続されてトランスフアゲートを構成し、こ
のトランスフアゲートは前記カラムデコーダから
出力されるカラムデコード信号とその反転信号で
スイツチング制御されることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の半導体記憶装置。 3 前記書き込み用および読み出し用のカラム選
択回路はそれぞれ、前記カラム信号線の両端に配
置されることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の半導体記憶装置。
[Scope of Claims] 1. A memory cell array composed of floating gate MOS transistors arranged in a matrix, a low signal line to which control gates of these floating gate MOS transistors are connected to each row, and this row a row decoder that supplies a row decode signal to a signal line to select the row direction of the memory cell array; a column signal line to which the drains of the floating gate MOS transistors are connected for each column; A column selection circuit for writing consists of a P-channel MOS transistor connected at one end and conduction controlled by a column decode signal for writing, and a column selection circuit for writing consisting of a P-channel MOS transistor connected at one end to the column signal line and controlled for conduction by a column decode signal for reading. a read column selection circuit composed of an N-channel MOS transistor; a column decoder that supplies the write column decode signal and read column decode signal to the write and read column selection circuits; and the write column decoder. A P-channel type write circuit that is connected to the other end of each P-channel type MOS transistor that constitutes the column selection circuit of , is turned on when writing to a memory cell, and supplies high voltage power to the selected memory cell. 1. A semiconductor memory device comprising a MOS transistor. 2. The P-channel MOS transistor of the write column selection circuit and the N-channel MOS transistor of the read column selection circuit constitute a transfer gate by connecting the corresponding MOS transistors in parallel for each column. 2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the transfer gate is switching-controlled by a column decode signal outputted from the column decoder and its inverted signal. 3. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the writing column selection circuit and the reading column selection circuit are respectively arranged at both ends of the column signal line.
JP61231803A 1986-09-30 1986-09-30 Semiconductor memory device Granted JPS6386196A (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61231803A JPS6386196A (en) 1986-09-30 1986-09-30 Semiconductor memory device
US07/094,706 US5050124A (en) 1986-09-30 1987-09-09 Semiconductor memory having load transistor circuit
DE8787113251T DE3784298T2 (en) 1986-09-30 1987-09-10 SEMICONDUCTOR MEMORY.
EP87113251A EP0263318B1 (en) 1986-09-30 1987-09-10 Semiconductor memory
KR1019870010907A KR900008189B1 (en) 1986-09-30 1987-09-30 Semiconductor memory device
US07/447,391 US4954991A (en) 1986-09-30 1989-12-07 Semiconductor memory with p-channel load transistor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61231803A JPS6386196A (en) 1986-09-30 1986-09-30 Semiconductor memory device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6386196A JPS6386196A (en) 1988-04-16
JPH059879B2 true JPH059879B2 (en) 1993-02-08

Family

ID=16929265

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61231803A Granted JPS6386196A (en) 1986-09-30 1986-09-30 Semiconductor memory device

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPS6386196A (en)
KR (1) KR900008189B1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5229963A (en) * 1988-09-21 1993-07-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor nonvolatile memory device for controlling the potentials on bit lines
JP5966402B2 (en) * 2012-02-10 2016-08-10 凸版印刷株式会社 Semiconductor integrated circuit
US9007822B2 (en) * 2012-09-14 2015-04-14 Micron Technology, Inc. Complementary decoding for non-volatile memory

Also Published As

Publication number Publication date
KR880004489A (en) 1988-06-07
JPS6386196A (en) 1988-04-16
KR900008189B1 (en) 1990-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5600592A (en) Nonvolatile semiconductor memory device having a word line to which a negative voltage is applied
EP0090116B1 (en) Cmis semiconductor device with two power supplies
JP3199882B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device
US6222774B1 (en) Data-erasable non-volatile semiconductor memory device
US7355903B2 (en) Semiconductor device including memory cells and current limiter
JP3451118B2 (en) Semiconductor nonvolatile storage device
JP2001160296A (en) Voltage level converting circuit and semiconductor memory using this circuit
JPH02168497A (en) Nonvolatile semiconductor memory
JPH0323999B2 (en)
US4974206A (en) Nonvolatile semiconductor memory device having reference potential generating circuit
JPH11185488A (en) Non-volatile semiconductor storage
JP3342878B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device
JPH059879B2 (en)
US5896319A (en) Current control circuit and non-volatile semiconductor memory device having the same
JPS6126158B2 (en)
JP3963420B2 (en) Semiconductor memory device
JPH05120881A (en) Semiconductor storage device
JPH05266678A (en) Semiconductor integrated circuit
JPH0527195B2 (en)
JP3476866B2 (en) Semiconductor storage device
JPS59135699A (en) Semiconductor storage device
JPS59127858A (en) Integrated circuit
US5909406A (en) Semiconductor memory device
JPS62175999A (en) Nonvolatile semiconductor memory device
JPH0249000B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term