JPH06338197A - アドレスデコーダ回路 - Google Patents

アドレスデコーダ回路

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JPH06338197A
JPH06338197A JP23852593A JP23852593A JPH06338197A JP H06338197 A JPH06338197 A JP H06338197A JP 23852593 A JP23852593 A JP 23852593A JP 23852593 A JP23852593 A JP 23852593A JP H06338197 A JPH06338197 A JP H06338197A
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JP
Japan
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channel mos
mos transistor
voltage
level
circuit
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Application number
JP23852593A
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English (en)
Inventor
Hideki Arakawa
秀貴 荒川
Hiromi Nobukata
浩美 信方
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】高集積化を図れ、各種モードによる動作を実現
できるアドレスデコーダ回路を実現する。 【構成】印加する電源電圧が任意の値に設定され、トラ
ンジスタPT11,NT11などにより選択時の出力電圧を
切り替えて出力するアドレス選択回路1と、入力と出力
とが交差結合された一対のCMOSインバータからなる
レベル変換回路3aと、アドレス選択回路1とレベル変
換回路3との間に設けられた1個のnチャネルMOSト
ランジスタNT21a から構成された転送ゲート2aとを
設ける。これにより、回路面積の縮小化を図る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体記憶装置、特に
電気的に書き換え可能な不揮発性メモリ、たとえばフラ
ッシュEEPROMのロー(ROW)デコーダとして適
用されるアドレスデコーダ回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】スタックゲートセル型(フローティング
ゲート型)不揮発性メモリは、特開平1−158777
号公報にも紹介されているように、コントロールゲート
に正電圧を印加してフローティングゲートにエレクトロ
ンを注入することにより書き込みが行なわれ、その消去
はコントロールゲート、すなわち、ワード線に負電圧を
印加してフローティングゲートにホールを注入するとい
う方法で行われる場合が多い。
【0003】スタックゲートセル型不揮発性メモリにお
いて、読み出しを行うときはセルのドレイン(ビット
線)に、たとえば1Vの電位を、ソース(コモン線)に
0Vの電位を与え、コントロールゲート(ワード線)に
CC、たとえば5Vの電位を与え、チャネル電流が流れ
るか否かによってデータが書き込まれているか否かを検
出する。すなわち、フローティングゲートへのエレクト
ロンの注入による書き込みがなされている場合には電流
が流れず、逆の場合には電流が流れるので、電流の有無
により書き込みの有無を検出できる。
【0004】ところで、ワード線は、読み出し時におい
て選択した場合には読み出しのためVCC(たとえば5
V)を与えなければならないが、非選択の場合には0V
にしなければならないことはいうまでもない。また、書
き込みのときは、ソース(コモン線)を0Vにし、ドレ
イン(ビット線)をたとえば5Vにし、コントロールゲ
ート、すなわち、ワード線に正の高い電圧VPP(+10
〜12V、たとえば12V)を印加して相当に大きなチ
ャネル電流を流し、エレクトロンをドレイン側からトン
ネル効果によりフローティングゲートへ注入する。この
場合もワード線は非選択の場合には0Vにしなければな
らない読み出しの場合と全く同じである。
【0005】消去する場合には、ドレイン(ビット線)
をオープンにし、ソース(コモン線)を5Vにし、フロ
ーティングゲート、すなわちワード線に負の高い電圧V
BBたとえば−10Vを印加してフローティンゲートに注
入されたエレクトロンをソースへ抜き取り、これにより
書き込まれたデータを消失させる。しかし、これはワー
ドが選択された場合であって、選択されないワードにつ
いてはワード線をVCC(5V)にする。
【0006】このように、スタックゲートセル型不揮発
性メモリにおいては、消去時には選択ワード線に高い負
電圧VBB(たとえば−10V)を印加し、読み出し、書
き込みモードのときには非選択ワード線に0Vを、選択
ワード線にVCC(5V)あるいはVPP(12V)をかけ
るか、消去モードのときには非選択ワード線にVCCを、
選択ワード線には負電圧VBBを印加する必要がある。す
なわち、ワード線の論理レベルを読み出しおよび書き込
みモードと消去モードとで反転させる必要がある。この
ワード線の論理レベルは、アドレスデコーダ回路側で動
作モードに応じて所定のレベルに設定される。
【0007】図13は、スタックゲートセル型不揮発性
メモリに適用される従来のアドレスデコーダ回路を示す
回路図である。図13において、1はアドレス選択回
路、2は転送ゲート、3はレベル変換回路、VA
B ,VC ,VPP,VBBは電源電圧、P,E は制御電
圧をそれぞれ示している。
【0008】アドレス選択回路1は、pチャネルMOS
トランジスタPT11と直列に接続されたn個のnチャネ
ルMOSトランジスタNT11〜NT1nとから構成されて
いる。pチャネルMOSトランジスタPT11のソースは
電源電圧VA の供給ラインに接続され、ゲートは電源電
圧VB の入力ラインに接続され、ドレインはnチャネル
MOSトランジスタNT11のドレインに接続されてい
る。また、直列接続されたnチャネルMOSトランジス
タNT1nのソースは電源電圧VC の供給ラインに接続さ
れ、各nチャネルMOSトランジスタNT11〜NT 1n
ゲートは図示しないプリデコーダからのアドレス信号A
DRの入力ラインに接続されている。このアドレス選択
回路1は、pチャネルMOSトランジスタPT11のドレ
インとnチャネルMOSトランジスタのドレインとの接
続中点により出力ノードND 11が構成され、ノードND
11から動作モードに応じた値に設定される電源電圧
A ,VB ,VC のレベルおよびアドレス信号ADRの
入力に応じたレベルの信号を出力する。
【0009】転送ゲート2は、pチャネルMOSトラン
ジスタPT21とnチャネルMOSトランジスタNT21
が並列に接続されて構成されている。pチャネルMOS
トランジスタPT21のウェル(チャネル)は電源電圧V
PPの供給ラインに接続され、ゲートは制御電圧Pの供給
ラインに接続されている。
【0010】一方、nチャネルMOSトランジスタNT
21は、図14に示すように二重ウェル構造、すなわち、
p型半導体基板4内にn型ウェル5が形成され、n型ウ
ェル5内にp型ウェル6が形成され、p型ウェル6にn
チャネルMOSトランジスタが形成された構造を有す
る。このように二重ウェル構造を採用する理由は、負電
圧を扱う関係上nチャネルMOSトランジスタNT21
n−型領域に負電圧が加わったときに、この領域と基板
4との間が順バイアスされてしまうことを避けるためで
ある。nチャネルMOSトランジスタNT21のウェル6
は電源電圧VBBの入力ラインに接続され、ゲートは消去
指令信号Eを反転した信号E の入力ラインに接続され
ている。また、ND21はアドレス選択回路1の出力ノー
ドND11に接続された入力ノード、ND22はレベル変換
回路3の入力ノードND31に接続された出力ノードであ
る。
【0011】レベル変換回路3は、pチャネルMOSト
ランジスタPT31およびnチャネルMOSトランジスタ
NT31のドレイン同士およびゲート同士を接続してなる
CMOSインバータINV1 と、pチャネルMOSトラ
ンジスタPT32およびnチャネルMOSトランジスタN
32のドレイン同士およびゲート同士を接続してなるC
MOSインバータINV2 とを主構成要素とし、インバ
ータINV1 におけるドレイン同士の接続中点(入力ノ
ードND31)とインバータINV2 におけるゲート同士
の接続中点とが接続され、インバータINV1 における
ゲート同士の接続中点とインバータINV2 におけるド
レイン同士(出力ノードND32)の接続中点とが接続さ
れて構成されている。
【0012】pチャネルMOSトランジスタPT31,P
32のソースは電源電圧VPPの入力ラインに接続され、
nチャネルMOSトランジスタNT31,NT32のソース
は電源電圧VBBの入力ラインに接続されている。nチャ
ネルMOSトランジスタNT31,NT32は、転送ゲート
2のnチャネルMOSトランジスタNT21と同様に、二
重ウェル構造を有する。また、インバータINV2 を構
成するpチャネルMOSトランジスタPT32およびnチ
ャネルMOSトランジスタNT32は、両者のドレイン同
士の接続中点が出力ノードND32としてワード線WLに
接続され、インバータINV2 はワード線WL駆動用イ
ンバータとして機能する。そのため、pチャネルMOS
トランジスタPT32およびnチャネルMOSトランジス
タNT32のサイズは、他のMOSトランジスタより大き
く設定されている。
【0013】次に、上記構成による動作を図15を参照
しながら説明する。読み出しおよび書き込みのときは、
電源電圧VA が5Vに、電源電圧VB が0〜2Vに、電
源電圧VC が0Vに設定される。ここで、アドレス信号
ADRにより当該ワード線WLが選択された場合には、
アドレス選択回路1の出力ノードND11から出力される
信号レベルは「ロー」になり、非選択の場合には「ハ
イ」になる。
【0014】これに対して、消去モードのときは、電源
電圧VA が0Vに、電源電圧VB が0〜−2Vに、電源
電圧VC が5V(VCC)に設定される。この場合は、ワ
ード線WLが選択された場合には、出力ノードND11
ら出力される信号レベルは「ハイ」になり、非選択の場
合には「ロー」になる。このように、読み出し/書き込
みと、消去とで電源電圧の極性を逆転させるので、論理
の逆転ができる。
【0015】アドレス選択回路1の出力信号は転送ゲー
ト2を介してレベル変換回路3に伝送される。読み出し
/書き込みのときは、電源電圧VBBが0Vに設定され、
電源電圧VPPが5V■(読み出し)あるいは12V(書
き込み)に設定される。したがって、非選択のときは、
5Vの入力電圧がレベル変換回路3によって反転されて
ワード線WLに伝達され、ワード線WLのレベルは「ロ
ー」(=0V)になる。逆に、選択のときは、電源電圧
PPレベルがワード線WLに出力される。すなわち、ワ
ード線WLは読み出しのときには5V、書き込みのとき
には12Vとなる。このようにして、アドレス選択回路
1からの0V/5Vの信号が、レベル変換回路3におい
て5〜12V/0Vにレベル変換されてワード線WLに
出力される。
【0016】また、消去のときには、電源電圧VPPが5
Vに設定され、電源電圧VBBが−10Vという負電圧に
設定される。消去の場合、非選択のときには、アドレス
選択回路1の出力ノードND11から出力される信号レベ
ルは「ロー」、すなわち0Vになり、5VのVPPがレベ
ル変換回路3からワード線WLへ出力される。すなわ
ち、消去モードの下では非選択ワード線は+5Vにな
る。
【0017】一方、消去の場合における選択のときに
は、アドレス選択回路1の出力ノードND11から出力さ
れる信号レベルは「ハイ」、すなわち5Vになり、レベ
ル変換回路3によって現在−10VにあるVBBがワード
線WLへ出力される。すなわち、消去モードの下では、
選択ワード線は負の高い電圧−10Vになる。
【0018】また、転送ゲート2は、出力ノードND22
の12Vあるいは−10Vの電位が入力ノードND21
に漏れないようにするために設けられている。たとえ
ば、書き込み時には、出力ノードND22が12Vになり
うるが、この時pチャネルMOSトランジスタPT21
ゲートには、図15に示すように、12Vが印加され、
その結果、pチャネルMOSトランジスタPT21はオフ
状態となる。一方、nチャネルMOSトランジスタNT
21は、書き込み時には5Vの消去指令信号Eの反転信号
(0V)をゲートに受け、オンしても、ノードND
21はそのゲートに受ける5Vよりも高くはなり得ない。
したがって、正の高い電圧12VがノードND22からN
21側へ侵入することはない。
【0019】次に、消去時には、ノードND22が−10
Vになる場合があるが、まず、nチャネルMOSトラン
ジスタNT21は、消去時にはゲートにチャネルと同じ1
0Vを受けるのでオフ状態となる。したがって、nチャ
ネルMOSトランジスタNT21を通して負の絶対値の高
い電圧−10VがノードND21側へ侵入することはな
い。また、pチャネルMOSトランジスタPT21は、消
去時には、ゲートに0Vを受けオン状態となるが、ノー
ドND21側はその0Vよりも低い電圧にはならない。し
たがって、やはり負電位がノードND22からノードND
21へ伝わるおそれはない。
【0020】以上のように、図13のアドレスデコーダ
回路は、ワード線WLをレベル変換回路によって直接駆
動しており、ワード信号の伝送速度を低下させることが
なく、モードによってレベルの異なる電圧をワード線W
Lへ高速に供給できる。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たアドレスデコーダ回路では、転送ゲートにpチャネル
MOSトランジスタPT21とnチャネルMOSトランジ
スタNT21との2つのMOSトランジスタにより構成さ
れているため、回路面積の増大を招き、特にpチャネル
MOSトランジスタPT21の存在による影響は大きい。
【0022】また、電源電圧VPPは、消去確認(Erase V
erify)やVth読み出しモードを考えると、1V〜12V
と変化できることが望ましいが、上述した回路は対応し
ていない。
【0023】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、高集積化を図れ、各種モードに
よる動作を実現できるアドレスデコーダ回路を提供する
ことにある。
【0024】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、印加する電源電圧が任意の値に設定さ
れ、トランジスタにより選択時の出力電圧を切り替えて
出力するアドレス選択回路と、入力と出力とが交差結合
された一対のCMOSインバータからなるレベル変換回
路と、上記アドレス選択回路とレベル変換回路との間に
設けられた1個のトランジスタからなる転送ゲートとを
有するようにした。
【0025】本発明では、上記転送ゲートのトランジス
タはnチャネルMOSトランジスタから構成されてい
る。
【0026】本発明では、上記レベル変換回路からワー
ド線に印加されるワード線印加用電圧が電源電圧より大
きい場合は電源電圧を、小さい場合にはワード線印加用
電圧を発生して転送ゲートのトランジスタのゲートに出
力する回路を有するようにした。
【0027】本発明では、上記レベル変換回路からワー
ド線に印加されるワード線印加用電圧が第1の電源電圧
より大きい場合は第1の電源電圧を、小さい場合にはワ
ード線印加用電圧を発生し、所定の動作信号に応じて、
発生した第1の電源電圧およびワード線印加用電圧また
は第3の電源電圧を上記転送ゲートのトランジスタのゲ
ートに出力する回路を有するようにした。
【0028】本発明では、信号の入力レベルに応じて複
数レベルの制御電圧を発生可能で、所定の動作信号を入
力すると、上記アドレス選択回路のトランジスタのしき
い値電圧を相殺するレベルの制御電圧を発生し、当該ト
ランジスタのゲートに供給する回路を有するようにし
た。
【0029】本発明では、上記レベル変換回路の一対の
CMOSトランジスタのうち上記転送ゲートの出力と接
続されたCMOSトランジスタにおけるドレイン同士の
接続中点と各ドレイン間に外部信号によりオン/オフ可
能なトランジスタがそれぞれ接続された。
【0030】本発明では、2つの転送ゲートが、アドレ
ス選択回路の出力に対して並列に接続され、一方の転送
ゲートの出力はレベル変換回路の一方のCMOSインバ
ータの出力および他方のCMOSインバータの入力に接
続され、他方の転送ゲートの出力は一方のCMOSイン
バータの入力および他方のCMOSインバータの出力に
接続された
【0031】
【作用】本発明によれば、アドレス選択回路が印加する
電源電圧が変化され、これがトランジスタの切り替えに
より適宜選択されて、出力される。出力電圧は、1個の
トランジスタからなる転送ゲートを介して、レベル変換
回路に入力され、選択、非選択並びに動作モードに応じ
たレベルの電圧に変換されてワード線に出力される。
【0032】本発明によれば、レベル変換回路からワー
ド線に印加されるワード線印加用電圧が電源電圧より大
きい場合は電源電圧が発生され、小さい場合にはワード
線印加用電圧が発生される。そして、発生電圧により転
送ゲートのゲート電圧が制御される。
【0033】また、本発明によれば、所定の動作信号に
応じて、発生した第1の電源電圧およびワード線印加用
電圧か、第3の電源電圧かが選択され、転送ゲートのト
ランジスタのゲートに出力される。
【0034】本発明によれば、所定の動作信号、たとえ
ば消去信号を入力すると、アドレス選択回路のトランジ
スタのしきい値電圧を相殺するレベルの制御電圧が発生
され、トランジスタのゲートに供給される。これによ
り、アドレス選択回路の出力ノードは、トランジスタの
しきい値電圧部の電圧降下を受けることなく、所定のレ
ベルに保持される。
【0035】本発明によれば、レベル変換回路に挿入さ
れたトランジスタが、外部信号により動作状態に応じて
オン/オフされる。
【0036】本発明によれば、2つの転送ゲートが相補
的にオン/オフされてアドレス選択回路の出力が制御さ
れる。
【0037】
【実施例1】図1は、本発明に係るアドレスデコーダ回
路の第1の実施例を示す回路図であって、従来例を示す
図13と同一構成部分は同一符号をもって表す。すなわ
ち、1はアドレス選択回路、2aは転送ゲート、3はレ
ベル変換回路、11は第1の電圧切替回路、12は第2
の電圧切替回路、VA ,VC ,VPP,V BBは電源電圧、
GE,VTEは制御電圧をそれぞれ示している。
【0038】転送ゲート2aは、1個のnチャネルMO
SトランジスタNT21a により構成され、入力ノードN
21a はアドレス選択回路1の出力ノードND11に接続
され、出力ノードND22a はレベル変換回路3の入力ノ
ードND31に接続されている。nチャネルMOSトラン
ジスタNT21a のゲートは、第2の電圧切替回路12の
制御電圧VTEの出力ラインに接続され、制御電圧VTE
よりゲート電圧が制御される。
【0039】第1の電圧切替回路11は、動作信号、た
とえば消去信号Eの入力レベルに応じて「0V」または
「−1V」の制御電圧を発生し、すなわち消去動作であ
るか否かに応じて「0V」および「−1V」のうちのい
ずれかの電圧に切り替えて制御電圧VGEとしてアドレス
選択回路1のpチャネルMOSトランジスタPT11のゲ
ートに出力する。
【0040】図2は、第1の電圧切替回路11の構成例
を示すブロック図である。図2ににおいて、IV111
IV112 はインバータ、NT111 ,NT112 はnチャネ
ルMOSトランジスタ、111はVCC/VEEレベル変換
回路をそれぞれ示している。
【0041】インバータIV111 の入力は消去信号Eの
入力ラインに接続され、出力はインバータIV112 の入
力およびnチャネルMOSトランジスタNT111 のゲー
トに接続されている。インバータIV112 の出力はレベ
ル変換回路111の入力に接続され、レベル変換回路1
11の出力はnチャネルMOSトランジスタNT112
ゲートに接続されている。レベル変換回路111は、入
力信号レベルがローレベルの場合には、ローレベル、す
なわちVEE≒−10Vの信号を出力し、入力信号がハイ
レベルの場合にはハイレベル、すなわちVCCレベルの信
号を出力する。
【0042】また、nチャネルMOSトランジスタNT
111 のドレインは接地され、ソースは基板ウェルに接続
されているとともに、nチャネルMOSトランジスタN
11 2 のドレインに接続されている。nチャネルMOS
トランジスタNT112 のソースは電源電圧VEEに接続さ
れている。nチャネルMOSトランジスタNT111 のサ
イズはnチャネルMOSトランジスタNT112 のサイズ
より大きく設定されている。具体的には、nチャネルM
OSトランジスタNT111 の抵抗が小さく設定され、n
チャネルMOSトランジスタNT112 の抵抗がnチャネ
ルMOSトランジスタNT111 の抵抗より大きく設定さ
れており、nチャネルMOSトランジスタNT111 のし
きい値電圧Vthは約0.7〜0.9Vとなる。また、n
チャネルMOSトランジスタNT111 のソースとnチャ
ネルMOSトランジスタNT112 のドレインとの接続中
点により制御電圧VGEの出力端T111が構成されてい
る。
【0043】図2の回路において、消去信号Eがローレ
ベル(非消去モード)の場合には、レベル変換回路11
1にはローレベルの信号が入力されることから、レベル
変換回路111からはローレベル(VEEレベル)の信号
が出力され、nチャネルMOSトランジスタNT112
ゲートに入力される。その結果、nチャネルMOSトラ
ンジスタNT112 はオフ状態となる。一方、nチャネル
MOSトランジスタNT111 のゲートには、ローレベル
の消去信号EがインバータIV111 で反転されてVCC
ベルの信号として入力される。その結果、nチャネルM
OSトランジスタNT111 はオン状態となる。したがっ
て、出力端T111 のレベルは接地レベル(0V)とな
り、制御電圧V GEは0Vで出力される。
【0044】これに対して、消去信号Eがハイレベル
(消去モード)の場合には、レベル変換回路111には
ハイレベルの信号が入力されることから、レベル変換回
路111からはハイレベル(VCCレベル)の信号が出力
され、nチャネルMOSトランジスタNT112 のゲート
に入力される。その結果、nチャネルMOSトランジス
タNT112 はオン状態となる。一方、nチャネルMOS
トランジスタNT111 のゲートには、ハイレベルの消去
信号EがインバータIV111 で反転されたローレベルの
信号が入力される。その結果、nチャネルMOSトラン
ジスタNT111 はオフ状態となる。したがって、出力端
111 のレベルはVEEレベルまで降下しようとするが、
出力端T111 のレベルがnチャネルMOSトランジスタ
NT111 のゲートレベル、すなわち0Vよりしきい値電
圧Vth分下がると、nチャネルMOSトランジスタNT
111 がオン状態となり、出力端T111 のレベルがそれ以
上降下することが抑止される。これは、nチャネルMO
SトランジスタNT111 のサイズがnチャネルMOSト
ランジスタNT112 より大きく設定されていることによ
るものであり、出力端T111 を約−1V(≒Vth)のレ
ベルに設定できる。これにより、制御電圧VGEは約−1
Vで出力される。
【0045】しかし、図2の回路では、出力端T111
駆動能力を大きくしようとすると、nチャネルMOSト
ランジスタNT111 ,NT112 のいわゆる貫通電流が大
きくなってしまう。図3は、これを改善するために構成
した第1の電圧切替回路11の他の構成例を示すブロッ
クで、3.5V/−2Vの出力に拡大し、一段のバッフ
ァを介することで、上述の問題の解決を図っている。図
3において、NT113 〜NT116 はnチャネルMOSト
ランジスタ、PT111 はpチャネルMOSトランジスタ
をそれぞれ示している。
【0046】nチャネルMOSトランジスタNT113
ドレインは電源電圧VCCに接続され、ソースは基板ウェ
ルに接続されているとともに、nチャネルMOSトラン
ジスタNT114 のドレインに接続され、ゲートはインバ
ータIV111 の出力に接続されている。nチャネルMO
SトランジスタNT114 はドレインとゲートが接続され
た、いわゆるダイオード接続され、ソースは基板ウェル
に接続されているとともに、nチャネルMOSトランジ
スタNT115 のドレイン、nチャネルMOSトランジス
タNT116 およびpチャネルMOSトランジスタPT
111 のゲートに接続されている。nチャネルMOSトラ
ンジスタNT115 のソースは電源電圧VEEに接続され、
ゲートはレベル変換回路111の出力に接続されてい
る。また、nチャネルMOSトランジスタ114 のソース
とnチャネルMOSトランジスタNT115 のドレインと
の接続中点によりノードND111 が構成されている。
【0047】nチャネルMOSトランジスタNT116
ドレインは接地され、ソースは基板ウェルに接続されて
いるとともに、pチャネルMOSトランジスタPT111
のドレインに接続されている。pチャネルMOSトラン
ジスタPT1111のソースは電源電圧VEEに接続され、基
板ウェルは電源電圧VCCに接続されている。また、nチ
ャネルMOSトランジスタNT116 のソースとpチャネ
ルMOSトランジスタPT111 のドレインとの接続中点
により制御電圧VGEの出力端T112が構成されている。
【0048】図3の回路において、消去信号Eがローレ
ベル(非消去モード)の場合には、レベル変換回路11
1にはローレベルの信号が入力されることから、レベル
変換回路111からはローレベル(VEEレベル)の信号
が出力され、nチャネルMOSトランジスタNT115
ゲートに入力される。その結果、nチャネルMOSトラ
ンジスタNT115 はオフ状態となる。一方、nチャネル
MOSトランジスタNT113 のゲートには、ローレベル
の消去信号EがインバータIV111 で反転されてVCC
ベルの信号として入力される。その結果、nチャネルM
OSトランジスタNT113 はオン状態となる。したがっ
て、ノードND111 のレベルは(VCC−2Vth)とな
り、nチャネルMOSトランジスタNT116 およびpチ
ャネルMOSトランジスタPT111 のゲートに供給され
る。このとき、nチャネルMOSトランジスタNT116
がオン状態となり、pチャネルMOSトランジスタPT
111 はオフ状態となる。したがって、出力端T112 のレ
ベルは接地レベル(0V)となり、制御電圧V GEは0V
で出力される。
【0049】これに対して、消去信号Eがハイレベル
(消去モード)の場合には、レベル変換回路111には
ハイレベルの信号が入力されることから、レベル変換回
路111からはハイレベル(VCCレベル)の信号が出力
され、nチャネルMOSトランジスタNT115 のゲート
に入力される。その結果、nチャネルMOSトランジス
タNT115 はオン状態となる。一方、nチャネルMOS
トランジスタNT113 のゲートには、ハイレベルの消去
信号EがインバータIV111 で反転されたローレベルの
信号が入力される。その結果、nチャネルMOSトラン
ジスタNT113 はオフ状態となる。したがって、ノード
ND111 のレベルはVEEレベルまで降下しようとする
が、ノードND111 のレベルがnチャネルMOSトラン
ジスタNT113 ,NT114 のゲートレベル、すなわち0
Vより電圧2Vth分下がると、nチャネルMOSトラン
ジスタNT113 がオン状態となり、ノードND111 のレ
ベルがそれ以上降下することが抑止される。これによ
り、ノードND111 のレベルは−2Vthとなり、nチャ
ネルMOSトランジスタNT116 およびpチャネルMO
SトランジスタPT111 のゲートに供給される。このと
き、nチャネルMOSトランジスタNT116 がオフ状態
となり、pチャネルMOSトランジスタPT111 はオン
状態となる。ここで、pチャネルMOSトランジスタP
111 のソースに−10V、ゲートに−2V、基板に5
Vの電圧が供給されていることから、ドレイン電圧VD
はpチャネルMOSトランジスタPT111 のしきい値電
圧Vthを−2Vthから減じた−Vth≒−1Vとなる。す
なわち、出力端T112 のレベルが約−1Vとなり、制御
電圧VGEは約−1Vで出力される。
【0050】図4は、図3の回路のレベル変換回路を具
体的な回路で示した回路図である。本回路では、nチャ
ネルMOSトランジスタNT115 のソースと電源電圧V
EEとの間に電流制御用のnチャネルMOSトランジスタ
NT117 が挿入され接続されている。このnチャネルM
OSトランジスタNT117 のゲートは接地されている。
【0051】また、nチャネルMOSトランジスタNT
118 ,NT119 およびpチャネルMOSトランジスタP
112 〜PT114 により、インバータIV111 の出力信
号レベルを反転させ、インバータIV111 の出力信号レ
ベルがVCCレベルのときは電源電圧VEEレベルで、イン
バータIV111 の出力信号レベルが0Vレベルのときは
CCレベルでnチャネルMOSトランジスタNT115
ベースに供給する。
【0052】pチャネルMOSトランジスタPT112
ソースはインバータIV111 の出力に接続され、ゲート
は接地され、ドレインはpチャネルMOSトランジスタ
PT 112 のソースに接続され、基板ウェルは電源電圧V
CCの供給ラインに接続されている。pチャネルMOSト
ランジスタNT113 のゲートは電源電圧VEEに接続さ
れ、ドレインはpチャネルMOSトランジスタPT114
およびnチャネルMOSトランジスタNT118 のゲート
に接続されるとともに、nチャネルMOSトランジスタ
NT119 のドレインに接続され、基板ウェルは電源電圧
CCに接続されている。pチャネルMOSトランジスタ
PT114 のソースは電源電圧VCCおよび基板ウェルに接
続され、ドレインはnチャネルMOSトランジスタNT
118 のドレインに接続されている。pチャネルMOSト
ランジスタPT114 のドレインとnチャネルMOSトラ
ンジスタNT118 のドレインとの接続中点によりレベル
変換回路111の出力ノードND112 が構成され、この
出力ノードND112 がnチャネルMOSトランジスタN
115 のゲートに接続されている。nチャネルMOSト
ランジスタNT119 のソースは電源電圧VEEおよび基板
ウェルに接続され、ゲートはノードND112 とnチャネ
ルMOSトランジスタNT 115 のゲートとの接続中点に
接続されている。
【0053】このような構成において、非消去モードで
は、インバータIV111 の出力信号レベルがVCCレベル
となり,pチャネルMOSトランジスタPT112 ,PT
113を介してpチャネルMOSトランジスタPT114
よびnチャネルMOSトランジスタNT118 のゲートに
供給される。その結果、pチャネルMOSトランジスタ
PT114 がオフ状態、nチャネルMOSトランジスタN
118 がオン状態となり、ノードND112 のレベルは電
源電圧VEEレベルまで降下し、nチャネルMOSトラン
ジスタNT115 およびNT11 9 のゲートに供給される。
これにより、nチャネルMOSトランジスタNT115
よびNT119 はオフ状態となる。
【0054】これに対して、消去モードでは、インバー
タIV111 の出力信号レベルが0Vレベルとなり,pチ
ャネルMOSトランジスタPT112 ,PT113 を介して
pチャネルMOSトランジスタPT114 およびnチャネ
ルMOSトランジスタNT11 8 のゲートに供給される。
その結果、pチャネルMOSトランジスタPT114 がオ
ン状態、nチャネルMOSトランジスタNT118 がオフ
状態となり、ノードND112 のレベルは電源電圧VCC
ベルまで上昇し、nチャネルMOSトランジスタNT
115 およびNT11 9 のゲートに供給される。これによ
り、nチャネルMOSトランジスタNT115 およびNT
119 はオン状態となる。nチャネルMOSトランジスタ
NT119 がオン状態となると、pチャネルMOSトラン
ジスタPT114 のゲートレベルが電源電圧VEEレベルに
保持されるため、ノードND112 のレベルがVCCレベル
に安定に保持される。
【0055】第2の電圧切替回路12は、チップの動作
状態に応じて、ワード線WL印加用電源電圧Vpxが電源
電圧VCCより大きい場合には電源電圧VCCを選択し小さ
い場合には電源電圧Vpxを選択して信号IVpxを発生す
る電圧切替部と、動作信号、たとえば書き込み信号Wお
よび消去信号Eの入力レベルに応じて電圧切替部121
による信号IVpxまたは電源電圧VBBの制御電圧VTE
発生し、すなわち書き込みおよび消去動作であるか否か
に応じて「IVpx」および「VBB」のうちのいずれかの
電圧に切り替えて制御電圧VGEとして転送ゲート2aの
nチャネルMOSトランジスタNT21a のゲートに出力
する制御電圧切替部とから構成されている。
【0056】図5は、第2の電圧切替回路12の構成例
を示すブロック図である。図5において、121は電源
電圧切替部、122は制御電圧切替部をそれぞれ示して
いる。
【0057】電源電圧切替部121は、インバータIV
1211,IV1212、nチャネルMOSトランジスタNT
1211,NT1212,NT1213およびVCC/VPPレベル変換
回路1211により構成されている。
【0058】インバータIV1211 の入力は信号Gの入
力ラインに接続され、出力はインバータIV1212の入力
およびnチャネルMOSトランジスタNT1213のゲート
に接続されている。インバータIV1212の出力はレベル
変換回路1211の入力に接続され、レベル変換回路1
11の出力はnチャネルMOSトランジスタNT1211
ゲートおよびドレイン、並びにnチャネルMOSトラン
ジスタNT1212のゲートに接続されている。レベル変換
回路1211は、入力信号レベルがローレベルの場合に
は、ローレベル、すなわち接地レベル0Vの信号を出力
し、入力信号がハイレベルの場合にはハイレベル、すな
わちVPPレベルの信号を出力する。
【0059】また、nチャネルMOSトランジスタNT
1211のソースは電源電圧VCCの入力ラインに接続されて
いる。上述したように、nチャネルMOSトランジスタ
NT 1211のドレインとゲートとが接続されているため、
レベル変換回路1211の出力がハイレベルの場合に
は、ドレインがノードND1211のレベル(Vcc+Vth)
となる。nチャネルMOSトランジスタNT1212のソー
スは電源電圧Vpxの入力ラインに接続され、ドレインは
nチャネルMOSトランジスタNT1213のドレインに接
続され、nチャネルMOSトランジスタNT1213のソー
スは電源電圧VCCの入力ラインに接続されている。ま
た、nチャネルMOSトランジスタNT1212のドレイン
とnチャネルMOSトランジスタNT1213のドレインと
の接続中点により電圧切替部121の信号IVpxの出力
端T121 が構成されている。
【0060】電源電圧切替部121において、信号Gが
ローレベル(非動作状態)の場合には、レベル変換回路
1211にはローレベルの信号が入力されることから、
レベル変換回路1211からはローレベル(0V)の信
号が出力され、nチャネルMOSトランジスタN
1211,NT1212のゲートに入力される。その結果、n
チャネルMOSトランジスタNT1211,NT1212はオフ
状態となる。一方、nチャネルMOSトランジスタNT
1213のゲートには、ハイレベルの信号が入力される。そ
の結果、nチャネルMOSトランジスタNT1213はオン
状態となる。したがって、出力端T121 のレベルは(V
CC−Vth)レベルとなり、信号IVpxは(VCC−Vth)
Vで出力される。この場合、出力信号IVpxのレベルは
CCレベルよりしきい値Vthより低下してしまうが、非
動作状態であるので問題はない。
【0061】これに対して、信号Gがハイレベル(動作
状態)の場合には、レベル変換回路1211にはハイレ
ベルの信号が入力されることから、レベル変換回路12
11からはハイレベル(VPPレベル)の信号が出力さ
れ、nチャネルMOSトランジスタNT1211のゲートに
入力される。その結果、nチャネルMOSトランジスタ
NT1211はオン状態となる。一方、nチャネルMOSト
ランジスタNT1213のゲートには、ローレベルの信号が
入力される。その結果、nチャネルMOSトランジスタ
NT1213はオフ状態となる。
【0062】nチャネルMOSトランジスタNT
1211は、ゲートにハイレベルのVPPが入力されオン状態
となったことから、ノードND1211のレベルはVPP(≧
8V)レベルとならず、(VCC+Vth)レベルとなり、
このレベルがnチャネルMOSトランジスタNT11212
のゲートに供給される。このとき、VPX≧VCCの場合に
は出力端T121 のレベルはVCCとなる。一方、VPX<V
CCの場合には出力端T121 のレベルはVPXとなる。すな
わち、動作状態時、電源電圧切替回路121から出力信
号IVpxは、ワード線WL印加用電源電圧VPXが電源電
圧VCCより大きい場合にはVCCレベルに設定されて出力
され、小さい場合にはVPXレベルに設定されて出力され
る。
【0063】制御電圧切替部122は、インバータIV
1221、pチャネルMOSトランジスタPT1221,PT
1222、nチャネルMOSトランジスタNT1221,NT
1222およびVcc/VBBレベル変換回路1221により構
成されている。
【0064】インバータIV1221の入力は信号W/Eの
入力ラインに接続され、出力はレベル変換回路1221
の入力に接続され、レベル変換回路111の出力はpチ
ャネルMOSトランジスタPT1221およびnチャネルM
OSトランジスタNT1221のゲートに接続されている。
レベル変換回路1221は、入力信号レベルがローレベ
ルの場合には、ローレベル、すなわちVBBレベルの信号
を出力し、入力信号がハイレベルの場合にはハイレベ
ル、すなわちVCCレベルの信号を出力する。
【0065】また、pチャネルMOSトランジスタNT
1221のソースは電源電圧VCCの入力ラインに接続され、
ドレインはnチャネルMOSトランジスタNT1221のド
レイン、並びにpチャネルMOSトランジスタ1222およ
びnチャネルMOSトランジスタNT1222のゲートに接
続されている。また、nチャネルMOSトランジスタN
1221およびNT1222のソースは電源電圧VBBの入力ラ
インに接続されている。pチャネルMOSトランジスタ
PT1222のソースは電源電圧切替部121の出力端T
121 および基板ウェルに接続され、ドレインはnチャネ
ルMOSトランジスタNT1222のドレインに接続されて
いる。また、pチャネルMOSトランジスタPT1222
ドレインとnチャネルMOSトランジスタNT1222のド
レインとの接続中点により制御電圧切替部122の制御
電圧VTEの出力端T122 が構成されている。
【0066】制御電圧切替部122において、たとえば
消去信号Eがローレベル(非消去モード)の場合には、
レベル変換回路1221にはハイレベルの信号が入力さ
れることから、レベル変換回路1221からはハイレベ
ル(VCCレベル)の信号が出力され、pチャネルMOS
トランジスタPT1221およびnチャネルMOSトランジ
スタNT1221のゲートに入力される。その結果、pチャ
ネルMOSトランジスタPT1221はオフ状態となり、n
チャネルMOSトランジスタNT1221はオン状態とな
る。これにより、ローレベル電源電圧VBBがpチャネル
MOSトランジスタPT12 22およびnチャネルMOSト
ランジスタNT1222のゲートに入力される。その結果、
pチャネルMOSトランジスタPT1222はオン状態とな
り、nチャネルMOSトランジスタNT1222はオフ状態
となる。したがって、非消去モード(または書き込みモ
ード)時には、制御電圧VTEはVCCレベルおよびVPX
ベルのうちいずれか低い電圧レベルで電源電圧切替部1
21から出力された信号IVPXに切り替えられて出力さ
れる。
【0067】これに対して、消去信号Eがハイレベル
(消去モード)の場合には、レベル変換回路1221に
はローレベルの信号が入力されることから、レベル変換
回路1221からはローレベル(VBBレベル)の信号が
出力され、pチャネルMOSトランジスタPT1221およ
びnチャネルMOSトランジスタNT1221のゲートに入
力される。その結果、pチャネルMOSトランジスタP
1221はオン状態となり、nチャネルMOSトランジス
タNT1221はオフ状態となる。これにより、ハイレベル
電源電圧VCCがpチャネルMOSトランジスタPT12 22
およびnチャネルMOSトランジスタNT1222のゲート
に入力される。その結果、pチャネルMOSトランジス
タPT1222はオフ状態となり、nチャネルMOSトラン
ジスタNT1222はオン状態となる。したがって、非消去
モード(または書き込みモード)時には、制御電圧VTE
は、0Vおよび−10Vの負電圧に設定される電源電圧
BBレベルにり替えられて出力される。
【0068】図6は、図5の電源電圧切替部121およ
び制御電圧切替部122におけるレベル変換回路121
1,1221を具体的な回路で示した回路図である。
【0069】図6では、図5の電源電圧切替部121の
インバータIV1212およびレベル変換回路1211は、
nチャネルMOSトランジスタNT1214〜NT1215およ
びpチャネルMOSトランジスタPT1211,PT1212
より構成され、かつ、レベル変換回路1211の出力と
nチャネルMOSトランジスタNT1211のベースおよび
ドレインとの間に電流制御用pチャネルMOSトランジ
スタPT1213が接続されている。
【0070】また、制御電圧切替部122のレベル変換
回路1221は、pチャネルMOSトランジスタPT
1223〜PT1226およびnチャネルMOSトランジスタN
1223,NT1224により構成されている。
【0071】これらレベル変換回路1211および12
21は、以下のように接続されて構成されている。な
お、両者の動作は上述した動作と同様であるため、その
説明は省略する。
【0072】すなわち、レベル変換回路1211におい
ては、nチャネルMOSトランジスタNT1214のソース
がインバータ1211の出力に接続され、ドレインがpチャ
ネルMOSトランジスタNT1212のドレインおよびpチ
ャネルMOSトランジスタPT1211とnチャネルMOS
トランジスタNT1215のゲートに接続され、ゲートが電
源電圧VCCに接続されている。pチャネルMOSトラン
ジスタPT1211,PT1212のソースは電源電圧VPPに接
続され、nチャネルMOSトランジスタNT1215のソー
スは接地されている。さらに、pチャネルMOSトラン
ジスタPT1211のドレインとnチャネルMOSトランジ
スタNT1215のドレインとが接続されてレベル変換回路
1211の出力ノードND1211が構成され、このノード
ND1211がpチャネルMOSトランジスタPT1212のゲ
ートに接続されている。
【0073】また、レベル変換回路1222において
は、pチャネルMOSトランジスタPT1223とPT1224
とが並列に接続され、pチャネルMOSトランジスタP
1225とPT1226とが並列に接続され、ソース同士の接
続中点が電源電圧VCCにそれぞれ接続されている。pチ
ャネルMOSトランジスタPT1223のゲートがインバー
タIV1221の出力に接続され、pチャネルMOSトラン
ジスタPT1224のゲートがnチャネルMOSトランジス
タNT1223のゲートに接続され、pチャネルMOSトラ
ンジスタPT1223とPT1224とのドレイン同士の接続中
点がnチャネルMOSトランジスタNT1223のドレイ
ン、並びにpチャネルMOSトランジスタPT1225およ
びnチャネルMOSトランジスタNT1224のゲートに接
続されている。nチャネルMOSトランジスタNT1223
のソースは電源電圧VBBおよび基板ウェルに接続されて
いる。
【0074】pチャネルMOSトランジスタPT1226
ゲートは信号W/Eの入力ラインに接続され、pチャネ
ルMOSトランジスタPT1225とPT1226とのドレイン
同士の接続中点がnチャネルMOSトランジスタNT
1224のドレイン、並びにpチャネルMOSトランジスタ
PT1224およびnチャネルMOSトランジスタNT1223
のゲートに接続されている。nチャネルMOSトランジ
スタNT1224のソースは電源電圧VBBおよび基板ウェル
に接続されている。また、pチャネルMOSトランジス
タPT1225とPT1226とのドレイン同士の接続中点とn
チャネルMOSトランジスタNT1224のドレインとの接
続中点によりレベル変換回路1221の出力ノードND
1221が構成されている。
【0075】レベル変換回路1221においては、pチ
ャネルMOSトランジスタPT1224およびPT1226のW
サイズは、nチャネルMOSトランジスタNT1223,N
12 24より大きく設定されている。
【0076】図7は、図1における各電源電圧VA ,V
C ,VPX,VBBおよび制御電圧VGE,VTEの各動作モー
ド時の設定電圧を示す図である。図7中、Vth読み出し
とは、外部より特定のピンに印加した電圧がワード線W
Lに供給されるようにしたテストモードの機能である。
【0077】次に、図1の構成による動作を、図7を参
照しながら説明する。読み出しおよび書き込みのとき
は、電源電圧VA が5Vに、電源電圧VC が0Vに設定
され、さらに第1の電圧切替回路11により制御電圧V
GEが0Vに設定され、アドレス選択回路1のpチャネル
MOSトランジスタPT11のゲートに入力される。ここ
で、アドレス信号ADRにより当該ワード線WLが選択
された場合には、アドレス選択回路1の出力ノードND
11から出力される信号レベルは「ロー」になり、非選択
の場合には「ハイ」になる。
【0078】また、第2の電圧切替回路12により制御
電圧VTEが5V(書き込み時は0V)に設定されて、転
送ゲート2aのnチャネルMOSトランジスタNT21a
のゲートに入力される。これにより、nチャネルMOS
トランジスタNT21a はオン状態となる。
【0079】これに対して、消去モードのときは、電源
電圧VA が0Vに、電源電圧VC が5V(VCC)に設定
される。このとき、第1の電圧切替回路11により制御
電圧VGEが−1Vに設定されて、pチャネルMOSトラ
ンジスタPT11のゲートに入力される。これにより、p
チャネルMOSトランジスタPT11のしきい値Vthによ
る影響が相殺されて、アドレス選択回路1の出力ノード
ND11のレベルは、安定に0Vに保持される。この場合
は、ワード線WLが選択された場合には、出力ノードN
11から出力される信号レベルは「ハイ」になり、非選
択の場合には「ロー」になる。
【0080】また、第2の電圧切替回路12により制御
電圧VTEが0Vからさらに−10Vに設定されて、転送
ゲート2aのnチャネルMOSトランジスタNT21a
ゲートに入力される。
【0081】アドレス選択回路1の出力信号は転送ゲー
ト2aを介してレベル変換回路3に伝送される。読み出
し/書き込みのときは、電源電圧VBBが0Vに設定さ
れ、VPXが5V■(読み出し)あるいは12V(書き込
み)に設定される。したがって、非選択のときは、5V
の入力電圧がレベル変換回路3によって反転されてワー
ド線WLに伝達され、ワード線WLのレベルは「ロー」
(=0V)になる。逆に、選択のときは、電源電圧VPP
レベルがワード線WLに出力される。すなわち、ワード
線WLは読み出しのときには5V、書き込みのときには
12Vとなる。このようにして、アドレス選択回路1か
らの0V/5Vの信号が、レベル変換回路3において5
〜12V/0Vにレベル変換されてワード線WLに出力
される。
【0082】また、消去のときには、電源電圧VPPが5
Vに設定され、電源電圧VBBが−10Vという負電圧に
設定される。消去の場合、非選択のときには、アドレス
選択回路1の出力ノードND11から出力される信号レベ
ルは「ロー」、すなわち0Vになり、5VのVPPがレベ
ル変換回路3からワード線WLへ出力される。すなわ
ち、消去モードの下では非選択ワード線は+5Vにな
る。
【0083】一方、消去の場合における選択のときに
は、アドレス選択回路1の出力ノードND11から出力さ
れる信号レベルは「ハイ」、すなわち5Vになり、レベ
ル変換回路3によって現在−10VにあるVBBがワード
線WLへ出力される。すなわち、消去モードの下では、
選択ワード線は負の高い電圧−10Vになる。
【0084】書き込み確認時は、第2の電圧切替回路1
2による制御電圧VTEのレベルが、0Vから5Vに設定
され、電源電圧VPXが約7.5Vに設定され、他のバイ
アス条件は上述の読み出しの場合と同様である。
【0085】また、消去確認時は、第2の電圧切替回路
12による制御電圧VTEおよび電源電圧VPXが3.5V
に設定され、他のバイアス条件は上述の読み出しの場合
と同様である。
【0086】また、Vth読み出し時は、第2の電圧切替
回路12による制御電圧VTEのレベルが、VPX≧5V
(VCC)の場合は5Vに設定され、VPX<5Vの場合に
はVPXレベルに設定される。他のバイアス条件は上述の
読み出しの場合と同様である。
【0087】また、転送ゲート2aは、出力ノードND
22a の12Vあるいは−10Vなどの電位の入力ノード
ND21a 側への漏れ防止機能を有する。たとえば、書き
込み時には、出力ノードND22a が12Vになりうる
が、この時nチャネルMOSトランジスタNT21のゲー
トには、図7に示すように、0Vが印加され、その結
果、nチャネルMOSトランジスタNT21a はオフ状態
となる。したがって、正の高い電圧12VがノードND
22a からND21a 側へ侵入することはない。
【0088】次に、消去時には、ノードND22a が−1
0Vになる場合があるが、まず、nチャネルMOSトラ
ンジスタNT21a は、消去時にはゲートにチャネルと同
じ−10Vを受けるのでオフ状態となる。したがって、
nチャネルMOSトランジスタNT21a を通して負の絶
対値の高い電圧−10VがノードND21a 側へ侵入する
ことはない。
【0089】以上説明したように、本実施例によれば、
転送ゲートを1個のnチャネルMOSトランジスタNT
21a より構成し、かつ、アドレス選択回路1のpチャネ
ルMOSトランジスタPT11のゲート電圧VGEを消去モ
ードの時のみ−1Vに設定し、他のノード時には0Vに
設定する第1の電圧切替回路11を設けるとともに、ワ
ード線WL印加用電源電圧VPXが電源電圧VCCより大き
い場合にはVCCレベルに切り替え、小さい場合はVPX
ベルに切り替えた信号IVPXを発生し、転送ゲートNT
21a のゲート電圧VTEを、書き込み/消去信号W/Eが
ハイレベルの場合にのみ0Vレベルまたは電源電圧VBB
レベルに設定し、他のモード時には信号IVPXレベルに
設定する第2の電圧切替回路12を設けたので、回路面
積の縮小化を図れ、また、電源電圧VPPが電源電圧VCC
より低い場合においても、ワード線WLにその電圧を出
力でき、消去確認やVth読み出しモードなど、各種モー
ドにおける動作が可能となる。また、第1および第2の
電圧切替回路11,12は、トランジスタのしきい値を
使用した回路としているため、回路構成が簡単になるな
どの利点がある。
【0090】
【実施例2】図8は、本発明に係るアドレスデコーダ回
路の第2の実施例を示す回路図である。本実施例が上記
実施例1と異なる点は、レベル変換回路3aの入力ノー
ドND 31とpチャネルMOSトランジスタPT31のドレ
インとの間にpチャネルMOSトランジスタPT33を直
列に接続するとともに、入力ノードND31とnチャネル
MOSトランジスタNT31のドレインとの間にnチャネ
ルMOSトランジスタNT33を直列に接続したことにあ
る。
【0091】pチャネルMOSトランジスタPT33のゲ
ートは信号LT の入力ラインに接続され、基板ウェル
は電源電圧VPXの供給ラインに接続されている。nチャ
ネルMOSトランジスタNT33のゲートは信号LTの入
力ラインに接続され、基板ウェルは電源電圧VBBの供給
ラインに接続されている。
【0092】以下に、pチャネルMOSトランジスタP
33およびnチャネルMOSトランジスタNT33をレベ
ル変換回路3の入力段に設けた理由およびその効果につ
いて説明する。
【0093】図1の構成において、レベル変換回路3の
入力ノードND31がハイレベルのとき、アドレス信号A
DRの入力に応じてノードND31のレベルをローレベル
に変化させる場合には、レベル変換回路3のpチャネル
MOSトランジスタPT31、転送ゲート2aのnチャネ
ルMOSトランジスタNT21a およびアドレス選択回路
1のnチャネルMOSトランジスタNT11〜NT1nのチ
ャネル長Lおよびチャネル幅Wを調整して、pチャネル
MOSトランジスタPT31のコンダクタンスに比べ、n
チャネルMOSトランジスタNT21a およびpチャネル
MOSトランジスタPT11のコンダクタンスを十分に大
きくとる必要がある。
【0094】また、入力ノードND31がローレベルのと
き、アドレス信号ADRの入力に応じてノードND31
レベルをハイレベルに変化させる場合には、レベル変換
回路3のnチャネルMOSトランジスタNT31、転送ゲ
ート2aのnチャネルMOSトランジスタNT21a およ
びアドレス選択回路1のpチャネルMOSトランジスタ
PT11のチャネル長Lおよびチャネル幅Wを調整して、
nチャネルMOSトランジスタNT31のコンダクタンス
に比べ、nチャネルMOSトランジスタNT21 a および
pチャネルMOSトランジスタPT11のコンダクタンス
を十分に大きくとる必要がある。
【0095】このように、図1の回路ではトランジスタ
サイズに制約があるため、最小サイズのMOSトランジ
スタでpチャネルMOSトランジスタPT11,PT31
nチャネルMOSトランジスタNT11〜NT1n、NT
21a ,NT31を構成することが困難で、回路面積の縮小
化を妨げる要因の一つとなる。
【0096】これに対して、本実施例に係る図8の構成
において、レベル変換回路3aの入力ノードND31がハ
イレベルのとき、アドレス信号ADRの入力に応じてノ
ードND31のレベルをローレベルに変化させる場合に
は、まず、信号LT をハイレベルでpチャネルMOS
トランジスタPT33のゲートに入力させるとともに、信
号LTをローレベルでnチャネルMOSトランジスタN
33のゲートに入力させることにより、pチャネルMO
SトランジスタPT33およびnチャネルMOSトランジ
スタNT33をオフ状態とする。この状態では、pチャネ
ルMOSトランジスタPT31とnチャネルMOSトラン
ジスタNT31とは電流を流そうとして互いに牽制しない
ため、アドレス選択回路1のpチャネルMOSトランジ
スタPT11およびnチャネルMOSトランジスタNT11
〜NT1nのレシオを所望の値に設定しておけば、アドレ
ス選択回路1の出力ノードND11とレベル変換回路3a
の入力ノードND31はローレベルとなる。
【0097】この後、信号LT をローレベル、信号L
Tをハイレベルに設定して、pチャネルMOSトランジ
スタPT33およびnチャネルMOSトランジスタNT33
をオン状態とする。これにより、レベル変換回路3a
は、図1の場合と同様にフリップフロップとして機能
し、通常のデータのラッチが行われる。この場合、転送
ゲート2aのnチャネルMOSトランジスタNT21a
レベル変換回路3aのpチャネルMOSトランジスタP
31,PT33およびnチャネルMOSトランジスタNT
31,NT33のサイズは、特に相互に制約を受けることは
ない。
【0098】また、入力ノードND31がローレベルのと
き、アドレス信号ADRの入力に応じてノードND31
レベルをハイレベルに変化させる場合にも、まず、信号
LT をハイレベルでpチャネルMOSトランジスタPT
33のゲートに入力させるとともに、信号LTをローレベ
ルでnチャネルMOSトランジスタNT33のゲートに入
力させることにより、pチャネルMOSトランジスタP
33およびnチャネルMOSトランジスタNT33をオフ
状態とする。この後の動作も、上述の場合と同様であ
り、この場合も転送ゲート2aのnチャネルMOSトラ
ンジスタNT21a 、レベル変換回路3aのpチャネルM
OSトランジスタPT31,PT33およびnチャネルMO
SトランジスタNT31,NT33のサイズが、相互に制約
を受けることは特にない。
【0099】以上説明したように、本実施例によれば、
レベル変換回路3aの入力段にpチャネルMOSトラン
ジスタPT33およびnチャネルMOSトランジスタNT
33を挿入したので、転送ゲート2aのnチャネルMOS
トランジスタNT21a 、レベル変換回路3aのpチャネ
ルMOSトランジスタPT31,PT33およびnチャネル
MOSトランジスタNT31,NT33として最小サイズ、
すなわち最小面積のMOSトランジスタを用いることが
できる。したがって、本実施例では、2つのトランジス
タPT33およびNT33を増設したとしても、回路全体と
しては、図1の構成より面積を小さくすることができ
る。
【0100】また、読み出し時には、pチャネルMOS
トランジスタPT33およびnチャネルMOSトランジス
タNT33を常時オフ状態としておくことにより、レベル
変換回路3aのワード線WLとの接続点である出力ノー
ドND32におけるハイレベルからローレベルへの遷移の
高速化を図れ、ひいてはアクセス時間の短縮化を図れる
利点がある。
【0101】図9は本実施例に係る図8の構成のアドレ
スデコーダ回路の各部のレシオ(W/L)を示す図で、
図10は実施例1に係る図1の構成のアドレスデコーダ
回路の各部のレシオを示す図である。両図からもわかる
ように、本実施例に係る図8の回路は図1の回路に比べ
て、アドレス選択回路1のレシオをとる必要がない分、
チャネル幅Wを多少小さくでき、転送ゲート2aのnチ
ャネルMOSトランジスタNT21a 、レベル変換回路3
aのpチャネルMOSトランジスタPT31,PT33およ
びnチャネルMOSトランジスタNT31,NT33は、チ
ャネル長Lを大幅に小さくできる。
【0102】
【実施例3】図11は、本発明に係るアドレスデコーダ
回路の第3の実施例を示す回路図である。本実施例が上
記実施例1と異なる点は、転送ゲートをアドレス選択回
路1およびレベル変換回路3に対して並列に接続したn
チャネルMOSトランジスタNT 21b およびNT22b
より構成し、各nチャネルMOSトランジスタNT21b
およびNT22b のゲートには、電圧切替回路12aでモ
ードに応じて設定された制御電圧VTE1 、VTE2 をそれ
ぞれ入力させ、さらに、nチャネルMOSトランジスタ
NT21b の出力側(ドレイン)をレベル変換回路3の入
力段を構成するインバータINV31のドレイン同士の接
続中点(インバータINV31の出力)およびインバータ
INV32のゲート同士の接続中点(インバータINV32
の入力)に接続し、nチャネルMOSトランジスタNT
22b の出力側(ドレイン)をレベル変換回路3の入力段
を構成するインバータINV31のゲート同士の接続中点
(インバータINV31に入力)およびインバータINV
32のドレイント同士の接続中点(インバータINV32
出力)、すなわち出力ノードND32に接続したことにあ
る。
【0103】図12は、図11の構成における転送ゲー
ト2bおよびレベル変換回路3の各部電圧の変化を示し
ており、以下に図12に基づいて図11の回路の動作を
説明する。読み出し/書き込み時には、電圧切替回路1
2aによりVccレベルに設定された制御電圧VTE1 が転
送ゲートのnチャネルMOSトランジスタNT21b のゲ
ートに入力される。その結果、nチャネルMOSトラン
ジスタNT21b はオン状態となる。一方、nチャネルM
OSトランジスタNT22b のゲートには、電圧切替回路
12aにより接地(GND)レベル、すなわち0Vに設
定された制御電圧VTE2 が入力される。その結果、nチ
ャネルMOSトランジスタNT22b はオフ状態となる。
【0104】これにより、アドレス選択回路1の出力
は、レベル変換回路3のpチャネルMOSトランジスタ
PT32およびnチャネルMOSトランジスタNT32のゲ
ート入力となる。したがって、ワード線WLの電圧は、
アドレス選択回路1の出力レベルの反転レベルとなる。
また、選択ワード線はアドレス選択回路1の出力信号が
ローレベルの場合に、ワード線電圧はハイレベルのVCC
/VPPレベルとなり、非選択ワード線は、GNDレベル
となる。
【0105】消去時には、初めのある期間、電源電圧V
BBがGNDレベルに保持される。この間、電圧切替回路
12aによりGNDレベルに設定された制御電圧VTE1
が転送ゲートのnチャネルMOSトランジスタNT21b
のゲートに入力される。その結果、nチャネルMOSト
ランジスタNT21b はオフ状態となる。一方、nチャネ
ルMOSトランジスタNT22b のゲートには、電圧切替
回路12aによりVccレベルに設定された制御電圧V
TE2 が入力される。その結果、nチャネルMOSトラン
ジスタNT22b はオン状態となる。したがって、アドレ
ス選択回路1の出力がそのままワード線電圧となる。
【0106】その後、電源電圧VBBはVGGレベル(たと
えば−10V)まで下げられる。このとき、アドレス選
択回路1の出力がローレベルならばワード線電圧はGN
DレベルからVGGレベルまで降下し、最終的には、ロー
レベルのVGGが出力される。これに対して、アドレス選
択回路1の出力がハイレベルならば、ワード線WLにハ
イレベルのVCCが出力される。
【0107】以上のように、本実施例よれば、トランジ
スタ1個の追加で、選択ワード線の電圧を、読み出し/
書き込み時にはハイレベルのVCC/VPPを出力でき、消
去時にはローレベルのVGGを出力できる。本実施例で
は、回路設計が容易となるという利点がある。
【0108】なお、以上の説明は、ホットエレクトロン
/FNトンネルでデータの読み出し/書き込みおよび消
去を行うフラッシュEEPROMの場合を例に説明した
ものであるが、FNトンネル/FNトンネルで行うタイ
プの場合にも同様に適用できる。ただし、図12のバイ
アス条件のうち書き込みと消去とのバイアス条件を入れ
替える必要がある。
【0109】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
回路面積の縮小化を図れる。また、電源電圧VPPが電源
電圧VCCより低い場合においても、ワード線にその電圧
を出力でき、消去確認やVth読み出しモードなど、各種
モードにおける動作が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るアドレスデコーダ回路の第1の実
施例を示す回路図である。
【図2】本発明に係る第1の電圧切替回路の一構成例を
示すブロック図である。
【図3】本発明に係る第1の電圧切替回路の他の構成例
を示すブロック図である。
【図4】図3の回路のレベル変換回路を具体的な回路で
示した回路図である。
【図5】第2の電圧切替回路の構成例を示すブロック図
である。
【図6】図5の回路のレベル変換回路を具体的な回路で
示した回路図である。
【図7】図1の回路の各モードの変化による各電圧の変
化を示す図である。
【図8】本発明に係るアドレスデコーダ回路の第2の実
施例を示す回路図である。
【図9】図8の構成のアドレスデコーダ回路の各部のレ
シオを示す図である。
【図10】図1の構成のアドレスデコーダ回路の各部の
レシオを示す図である。
【図11】本発明に係るアドレスデコーダ回路の第3の
実施例を示す回路図である。
【図12】図11の回路の各モードの変化による各電圧
の変化を示す図である。
【図13】従来のアドレスデコーダ回路の構成例を示す
図である。
【図14】二重ウェル構造のMOSトランジスタの概略
断面図である。
【図15】図13の回路の各モードの変化による各電圧
の変化を示す図である。
【符号の説明】
1…アドレス選択回路 2a,2b…転送ゲート 3,3a…レベル変換回路 11…第1の電圧切替回路 12…第2の電圧切替回路 12a…電圧切替回路

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 印加する電源電圧が任意の値に設定さ
    れ、トランジスタにより選択時の出力電圧を切り替えて
    出力するアドレス選択回路と、 入力と出力とが交差結合された一対のCMOSインバー
    タからなるレベル変換回路と、 上記アドレス選択回路とレベル変換回路との間に設けら
    れた1個のトランジスタからなる転送ゲートとを有する
    ことを特徴とするアドレスデコーダ回路。
  2. 【請求項2】 上記転送ゲートのトランジスタはnチャ
    ネルMOSトランジスタから構成された請求項1記載の
    アドレスデコーダ回路。
  3. 【請求項3】 上記レベル変換回路からワード線に印加
    されるワード線印加用電圧が電源電圧より大きい場合は
    電源電圧を、小さい場合にはワード線印加用電圧を発生
    して転送ゲートのトランジスタのゲートに出力する回路
    を有する請求項1または請求項2記載のアドレスデコー
    ダ回路。
  4. 【請求項4】 上記レベル変換回路からワード線に印加
    されるワード線印加用電圧が第1の電源電圧より大きい
    場合は第1の電源電圧を、小さい場合にはワード線印加
    用電圧を発生し、所定の動作信号に応じて、発生した第
    1の電源電圧およびワード線印加用電圧または第3の電
    源電圧を上記転送ゲートのトランジスタのゲートに出力
    する回路を有する請求項1、2または3記載のアドレス
    デコーダ回路。
  5. 【請求項5】 信号の入力レベルに応じて複数レベルの
    制御電圧を発生可能で、所定の動作信号を入力すると、
    上記アドレス選択回路のトランジスタのしきい値電圧を
    相殺するレベルの制御電圧を発生し、当該トランジスタ
    のゲートに供給する回路を有する請求項1、2、3また
    は4記載のアドレスデコーダ回路。
  6. 【請求項6】 上記レベル変換回路の一対のCMOSト
    ランジスタのうち上記転送ゲートの出力と接続されたC
    MOSトランジスタにおけるドレイン同士の接続中点と
    各ドレイン間に外部信号によりオン/オフ可能なトラン
    ジスタがそれぞれ接続された請求項1、2、3、4また
    は5記載のアドレスデコーダ回路。
  7. 【請求項7】 2つの転送ゲートが、アドレス選択回路
    の出力に対して並列に接続され、一方の転送ゲートの出
    力はレベル変換回路の一方のCMOSインバータの出力
    および他方のCMOSインバータの入力に接続され、他
    方の転送ゲートの出力は一方のCMOSインバータの入
    力および他方のCMOSインバータの出力に接続された
    請求項1、2、3、4、5または6記載のアドレスデコ
    ーダ回路。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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