JPH1069794A - マトリクスメモリ - Google Patents

マトリクスメモリ

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JPH1069794A
JPH1069794A JP21704697A JP21704697A JPH1069794A JP H1069794 A JPH1069794 A JP H1069794A JP 21704697 A JP21704697 A JP 21704697A JP 21704697 A JP21704697 A JP 21704697A JP H1069794 A JPH1069794 A JP H1069794A
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JP
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potential
terminals
terminal
predetermined potential
resistors
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JP21704697A
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Roland Thewes
テウエス ローラント
Paul-Werner Von Basse
バツセ パウル‐ウエルナー
Michael Dr Bollu
ボル ミヒアエル
Doris Dr Schmitt-Landsiedel
シユミツト‐ラントジーデル ドリス
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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    • G11C7/1006Data managing, e.g. manipulating data before writing or reading out, data bus switches or control circuits therefor

Abstract

(57)【要約】 【課題】 行および列に配置されているメモリセルを有
するマトリクスメモリの読出し過程の継続時間を根本的
に短縮する。 【解決手段】 改良された仮想‐接地‐アーキテクチュ
アおよび評価回路を有するマトリクスメモリから、読出
し過程の間にビット線を介して同時に2つの隣接するメ
モリセルZn,k の情報内容が読出される。情報“0”を
有するメモリセルはたとえば低いしきい電圧を有する各
1つの電界効果トランジスタにより実現されている。読
出しのために予定されている各ビット線BLn は同一の
行内で隣接している2つのFETのドレイン端子に接続
されている。ソース端子は2つの互いに異なる電位の各
1つにおかれる。FETのどちらが当該のワード線の選
択の際に導通するかに応じて、ビット線上に相い異なる
電位が得られ、これらの電位が評価回路で、読出された
情報を表す2値信号に変換される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、行および列に配置
されているメモリセルを有するマトリクスメモリに関す
る。
【0002】
【従来の技術】ROM構造におけるメモリセル領域の所
要面積は、たとえばマスクプログラムされたトランジス
タ、フローティングゲートセルなどとして構成すること
のできる本来のメモリセルの大きさにより、またメモリ
セルへの導線の所要スペースにより決定されている。所
与のセルの大きさにおいてチップ面積あたりのメモリ容
量の上昇を達成するためには、導線の所要面積を減少す
る必要がある。これは、たとえば「アイ・イー・イー・
イー・エレクトロン・デバイス・レターズ(IEEE
Elecrton Device Letters)
」第450〜452頁(1991年)、「アイ・イー
・ディー・エム(IEDM)91、第311〜314頁
(1991年)および「1993ヴィ・エル・エス・ア
イ・ティー・エス・エイ(VLSITSA)」第336
〜338頁(1993年)エイタン(B.Eitan )ほかの
刊行物に記載されているようないわゆる仮想接地アーキ
テクチュアにより達成される。この装置では、添付の図
6a)に概要図で示されているように、メモリトランジ
スタはそれらのソースおよびドレイン端子で共通に利用
されるビット線(BLn )に接続されている。図6b)
の概要図に相応する従来通常の配置ではドレイン端子は
ビット線に接続されているが、ソース端子は接地されて
いる。読出し過程の速度は、他の因子を別として、主に
メモリセル領域の内部で行われる駆動およびそれに対し
て標準的な時定数により決定される。読出しアクセスの
継続時間は、メモリの特性を特徴付ける最も重要なパラ
メータの1つである。読出し速度を高めるため、従来は
主として、メモリセルの寄生的なキャパシタンスおよび
抵抗を減少し、またメモリトランジスタの電流駆動能力
を高めるという措置が講じられていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、読出
し過程の継続時間の根本的な短縮を可能にするマトリク
スメモリを提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】この課題は請求項1の特
徴を有するマトリクスメモリにより解決される。他の実
施態様は従属請求項にあげられている。
【0005】本発明によるマトリクスメモリには、ビッ
ト線を介しての読出し過程の間に同時に2つの隣接する
メモリセルの情報を評価することを可能にする読出し回
路が設けられている。この回路では、それを介して読出
しが行われるビット線が選ばれたワード線における当該
の両メモリセルの共通の節点をなしている。メモリセル
は、それらが付属のワード線の選択の際に、論理“0”
または“1”がセルに記憶されているかどうかに応じ
て、導通状態になるように構成されている。どの状態を
“0”としてまたは“1”としてとらえるかは基本的に
自由である。以下の説明および特許請求の範囲では、付
属のワード線を介しての適当な電位の印加の際に導通状
態になるセルに情報“0”が付与される。
【0006】このようなセルは原理的に、たとえば電界
効果トランジスタにより実現されるような制御可能な抵
抗により与えられる。この抵抗の第1の端子と第2の端
子との間に存在している電位差は、第3の端子への適当
な電位の印加の際にこの抵抗の値が十分に減少させられ
る場合には、相殺される。セルにこのような抵抗が存在
していない場合またはこの抵抗の値が減少していない、
または十分には減少していない場合には、第1の端子と
第2の端子との間に存在している電位差は少なくとも読
出し過程に対して予定されている時間中は持続する。セ
ルの情報はその場合にここで仮定されている設定に応じ
て“1”である。読出しのために予定されているビット
線が同一の行のなかで隣接している2つのこのような抵
抗の第1の端子に接続されており、またこれらの抵抗の
それぞれ第2の端子が2つの互いに異なる電位の各1つ
に接続されているならば、これらの両抵抗に通ずるワー
ド線の選択の際にその線に存在している情報に応じて相
い異なる電位がビット線上に得られる。従って、このビ
ット線上のそのつどの電位は2つのメモリセルの情報を
同時に与える。
【0007】
【実施例】本発明によるマトリクスメモリの構成および
機能の仕方を以下に添付の図1ないし図5により一層詳
細に説明する。
【0008】図1中のメモリセルの配置では配置の列は
左から右へ、また配置の行は上から下へ増すように番号
付けされている。このような番号付けは、その他の点で
は、任意の数で、またメモリセル領域の任意の側で開始
し得る。メモリセルは形式Zn,k で示されており、その
際に第1の添字(n )は列または隣接するビット線BL
n の番号を、また第2の添字(k )は行または隣接する
ワード線WLk の番号を示す。1つの行内で隣接するメ
モリセルZn,k およびZn+1,k の情報は共通のビット線
BLn を介して読まれなければならない。メモリセルの
情報は、メモリトランジスタが存在していない場合また
は存在している電界効果トランジスタが回路の(ここで
は正の)作動電位VDDより非常に高いしきい電圧を有す
る場合には、論理“1”に相応しなければならない。メ
モリセルの情報は、電界効果トランジスタがそもそも存
在している場合またはその他のトランジスタと異なって
低いしきい電圧を有する場合には、論理“0”に相応し
なければならない。上記の第1の可能性はたとえばマス
クプログラムされたROMに該当し、また上記の第2の
可能性はたとえばEPROMおよびマスクプログラムさ
れたROMの変種に該当する。図1中に示されている実
施例ではそれぞれ第2の可能性が実現されている。
【0009】メモリセルZn,k の情報内容は以下では値
0または1を有する付属のブール変数zn,k により示さ
れる。この実施例では、“1”はここでは回路全体の正
の作動電位VDDと同一である高い電位により表されなけ
ればならない。“0”はここでは回路全体の接地電位V
gnd と同一である低い電位により表されなければならな
い。
【0010】図1の配置のメモリセルZn,k およびZ
n+1,k の情報内容が特定のnおよび特定のkに対して読
出されなければならないときには、これらのセルに共通
のビット線BLn が電位Vpcに予充電される。この電位
pcは、セル中にnチャネルMOSFETが使用されて
いる際には、ドレイン電位である。この電位に対するど
の値が考慮の対象になるかは、以下の説明から明らかに
なる。多くの場合に、この電位Vpcを正の作動電位VDD
に等しく選ぶことが実際的である。
【0011】ビット線に対してはスイッチSn が設けら
れており、これらのスイッチによりビット線はそれらの
順序を交代して電位Vpcと、また時間的に交互に2つの
異なるより低い電位、ここではVvmおよびVgnd と呼ば
れる電位の1つに接続される。(特定のnの)のビット
線BLn の予充電の際にはスイッチSn,pcは閉じられて
おり、0に等しくない整数mを有するすべてのその他の
スイッチSn+2m,pc は開かれている。評価のために読出
された情報を転送するために設けられている整数mを有
するすべてのその他のスイッチSn+2m,read は同じく開
かれている。
【0012】セルZn,k 内のトランジスタのソース端子
はスイッチSn-1,gnd およびビット線BLn-1 を介して
電位Vgnd に接続され、セルZn+1,k 内のトランジスタ
のソース端子はスイッチSn+1,vmおよびビット線BL
n+1 を介して電位Vvmに接続される。−1に等しくない
整数mを有するその他のスイッチSn+1 2m,gndおよび0
に等しくない整数mを有するその他のスイッチS
n+1 2m,vm はたとえば開かれている。メモリセル領域を
駆動するための可能なかぎり簡単なアルゴリズムの理由
から、また損失電力のバランスの理由から、図1中に示
されているように、m=0、1、2、3、4、…を有す
るすべてのビット線BLn-1-2mをm=0、1、2、3、
4、…を有するスイッチSn-1-2m, gnd を介してVgnd
に接続し、またm=0、1、2、3、4、…を有するす
べてのビット線BLn+1 2mをm=0、1、2、3、4、
…を有するスイッチSn+1+2m,vm を介してVvmに接続す
ることは有意義である。しかしセルZn,k およびZ
n+1,k の読出しのためには、これらのセルのトランジス
タのソース端子がVgnd またはVvmに接続されているこ
とのみが重要であり、その際にこれらの電位は交換する
こともできる。
【0013】電位Vvmは好ましくはVgnd とVDDとの間
に位置している。好ましい値は少なくとも0.3また最
大で0.6のαを有するVvm=Vgnd +α(VDD−V
gnd )に対して生ずる。電位Vvmはビット線の予充電の
ために与えられる電位Vpcよりも低い。
【0014】ワード線WLk をそれぞれ電位Vgnd また
はVw1に接続し得るスイッチS´k, gnd およびS´
k, vw1が設けられている。ビット線BLn の予充電の間
はたとえばすべてのスイッチS´k,gnd は閉じられてお
り、またすべてのスイッチS´k, vw1 は開いており、従
ってすべてのワード線は接地電位Vgnd に位置してい
る。ビット線が予充電された後は、読出すべきセルの特
定のkを有するスイッチSn, pcおよびS´k,gnd は開か
れ、また読出すべきセルの特定のnを有するスイッチS
n,readおよび読出すべきセルの特定のkを有するスイッ
チS´k,vw1 は閉じられる。読出すべきメモリセルZ
n,k およびZn+1,k 内のトランジスタのゲート端子はこ
うして、好ましくは(ここでは正の)作動電位VDDに等
しい電位Vw1に位置している。“1”を有するセル内の
トランジスタを導電性にするため、電位Vw1は少なくと
も当該のトランジスタのしきい電圧の間隔で両電位V
gnd およびVvmから離されている(ここでVw1>Vvm
th,0、その際にVth,0は論理“0”を表すトランジス
タのしきい電圧である)。セルZn,k およびZn+1,k
トランジスタが存在しているか否か、またはトランジス
タが低いしきい電圧を有するかどうかの事実に関係し
て、ビット線BLn の上に特定の電位が生ずる。この電
位に対して、Zn,k およびZn+1,k が0か1かに応じ
て、4つの異なる値VBL(Zn,k ,Zn+1,k )が考慮さ
れる。
【0015】a)Zn,k =Zn+1,k =1である場合に
は、BLn は電位Vpcにとどまる。すなわちVBL(1,
1)=Vpcである。両セルZn,k およびZn+1,k に(ソ
ースとドレインとの間で)導通しているトランジスタは
存在せず、従ってビット線BLn とビット線BLn-1
たはBLn+1 との間の電位差の等化は行われない。
【0016】b)Zn,k =0かつZn+1,k =1である場
合には、セルZn,k のトランジスタは導通状態にあり、
またビット線BLn はセルZn,k のトランジスタのソー
ス端子における電位Vgnd まで放電される。すなわちV
BL(0,1)=Vgnd である。
【0017】c)Zn,k =1かつZn+1,k =0である場
合には、セルZn+1,k のトランジスタは導通状態にあ
り、またビット線BLn はセルZn+1,k のトランジスタ
のソース端子における電位Vvmまで放電される。すなわ
ちVBL(1,0)=Vvmである。
【0018】d)Zn,k =0かつZn+1,k =0である場
合には、両セルZn,k およびZn+1, k のトランジスタは
導通状態にあり、またビット線BLn は、以下の説明お
よび特許請求の範囲において中央の電位と呼ばれる電位
BL(0,0)まで放電される。この中央の電位は、隣
接するセルの導電状態にあるトランジスタが分圧器を形
成し、トランジスタ間にVvmとVgnd の間の電位が生ず
ることにより成立する。この中央の電位はVvmとVand
との間の中央ではなく0.5(Vvm+Vgnd )の少し下
に位置している。なぜならば、そのソース端子がより高
い電位(この例ではセルZn+1,k のトランジスタにおけ
る電位Vvm)にあるトランジスタは他方のトランジスタ
よりも低いゲート‐ソース間電圧により作動させられ、
従ってそれよりも少し大きい抵抗を有するからである。
【0019】前記の実施例に対して図2には中央の電位
BL(0,0)=Vgnd +β(Vvm−Vgnd )がV
vm(=Vgnd +α(VDD−Vgnd ))の関数として、ま
たはαの関数として、VDD=Vw1=Vgnd +5Vおよび
0.8μmのチャネル長および酸化物の厚みtox=20
nm(テクノロジーデータ:0.8μm、5V、CMO
Sプロセス、tox=20nm)を有する2つのトランジ
スタに対してダイアグラムで示されている。
【0020】図3は係数βをVvm(=Vgnd +α(VDD
−Vgnd ))の関数として、またはαの関数としてダイ
アグラムで示す。0.3と0.6との間のαに対してβ
はほぼ0.3と0.45との間に位置している。
【0021】この実施例では特に0.3と0.45との
間のβを有するVBL(0,0)=Vgnd +β(Vvm−V
gn d )、 VBL(1,0)=VvmBL(0,1)=VgndBL(1,1)=Vpc が成り立つ。
【0022】それよりも少し一般的には(nチャネル電
界効果トランジスタおよびここに仮定されている“0”
および“1”の対応付けの際には) VBL(0,1)<VBL(0,0)<VBL(1,0)<V
BL(1,1) または電位の他の選択の際には VBL(1,0)<VBL(0,0)<VBL(0,1)<V
BL(1,1) が成り立つ。
【0023】読出すべきビット線に最後に存在している
電位の評価が行われる時点で、このビット線は別のスイ
ッチSn,readを介して評価回路AWSの入力端Eに接続
されている。この評価回路の課題は、電位のチャネル形
式を出力端Ai (i=1,2)における2進の2ビット
信号に変換することである。
【0024】トランジスタの1つの行のゲート端子へ電
位Vw1を印加するとトランジスタには列から列へと交互
により小さいゲート‐ソース間電圧(Vw1−Vvm)およ
びより小さいドレイン‐ソース間電圧(Vpc−Vvm)ま
たはより大きいゲート‐ソース間電圧(Vw1−Vgnd
およびより大きいドレイン‐ソース間電圧(Vpc−V
gnd )が与えられる。従って、同じ種類のトランジスタ
を使用する際には、ソースとドレインとの間のより大き
い電位差の等化がより高いゲート‐ソース間電圧、従っ
てまたより低い抵抗において行われる。従って、それぞ
れ2つのセルの読出しのために選ばれたビット線の放電
は隣接している列の各々のなかの導通しているトランジ
スタを介してほぼ等しい速さで行われる。それ以上の最
適化のためにトランジスタが追加的に使用される種々の
電位に適合されるべきであれば、列ごとに交互に若干異
なる特性、特に相い異なるしきい電圧を有する電界効果
トランジスタが使用され得る。読出しの際には、その場
合に、偶数に番号付けされた列内のトランジスタのソー
ス端子にそれぞれ特定の予め定められた電位(この例で
はVgnd またはVvm)が与えられ、その値は、ゲート端
子への電位Vw1の印加の際に論理“0”を有するセル内
のこれらのトランジスタを導通状態にするために十分に
低い。奇数に番号付けされた列内のトランジスタのソー
ス端子には特定の異なって予め定められた電位(この例
ではVvmまたはVgnd )が与えられ、その値は、ゲート
端子への電位Vw1の印加の際に相応に論理“0”を有す
るセル内のこれらのトランジスタを導通状態にするため
に十分に低い。
【0025】nチャネル電界効果トランジスタの代わり
にpチャネル電界効果トランジスタも使用できる。セル
の読出しのために設けられているビット線は、その場
合、低い電位に予充電される。ソース端子に与えられる
電位は列ごとに交互に異なっており、また少なくともし
きい電圧だけ行を選択するためのゲート電位Vw1よりも
高い。ここでの説明および特許請求の範囲における定義
はしきい電圧の極性を交換した際にも当てはまる。原理
的には、セル内(少なくとも“0”を有するセル内)に
制御可能な抵抗が存在していることが重要である。これ
らの抵抗は、特定の値または特定の間隔の値を有する電
位がこの抵抗の第3の端子に与えられている場合に、第
1の端子と第2の端子との間の十分な電流の流れを可能
にする。他の場合には、これらの抵抗は電流の流れを減
少し、または妨げる。場合によっては、電界効果トラン
ジスタの場合のように、制御可能な抵抗の第3の端子と
他の両端子の1つとの間の電位差も考慮に入れる必要が
ある。
【0026】セルに使用される可制御抵抗は下記の特性
を有していれば十分である。
【0027】列の番号付け(左から右へ上昇または下降
し、また任意の数で始まる)のために、これらの抵抗の
うち偶数に番号付けされた列に配置されているそれぞれ
すべての抵抗が、これらの第1の端子への第1の予め定
められた電位、これらの第2の端子への第2の予め定め
られた電位およびこれらの第3の端子への第3の予め定
められた電位の印加の際にこの抵抗がこの第1の端子と
この第2の端子との間で、電位差の等化が読出し過程に
対して予定されている時間中に行われるように低く、ま
たこれらの第1の端子への第1の予め定められた電位、
これらの第2の端子への第2の予め定められた電位およ
びこれらの第3の端子への第4の予め定められた電位の
印加の際にこの抵抗がこの第1の端子とこの第2の端子
との間で、この第1の端子とこの第2の端子との間の電
位差が読出し過程に対して予定されているこの時間中に
ほぼ持続するように高いような性質を有する。
【0028】また、これらの抵抗のうち奇数に番号付け
された列に配置されているそれぞれすべての抵抗が、こ
れらの第1の端子への第1の予め定められた電位、これ
らの第2の端子へのこの第2の予め定められた電位と異
なる第5の電位およびこれらの第3の端子への第3の予
め定められた電位の印加の際にこの抵抗がこの第1の端
子とこの第2の端子との間で、電位差の等化が読出し過
程に対して予定されている時間中に行われるように低
く、またこれらの第1の端子への第1の予め定められた
電位、これらの第2の端子への第5の予め定められた電
位およびこれらの第3の端子への第4の予め定められた
電位の印加の際にこの抵抗がこの第1の端子とこの第2
の端子との間で、この第1の端子とこの第2の端子との
間の電位差が読出し過程に対して予定されているこの時
間中にほぼ持続するように高いような性質を有する。
【0029】図1の実施例中のように、各第2のビット
線のみを読出しのために予定することが可能である。ス
イッチはその代わりに、基本的に各々の存在しているビ
ット線が2つの隣合うセルに対して選ばれるように、す
なわち第1の予め定められた電位(例ではVpc)に予充
電され得るように構成することもできる。それに隣接す
るビット線が次いで第2の電位(この例ではVgnd
に、または第5の電位(この例ではVvm)におかれる。
しかしながら、このことは、制御可能な抵抗が両方向で
第1の端子と第2の端子との間の前記の機能の仕方を可
能にするために十分に対称であることを前提としてい
る。
【0030】図4および図5には、評価回路AWSを構
成し得る回路が概要図で示されている。電位として読出
しのために選ばれたビット線に存在している読出し過程
の結果を爾後処理され得る2値信号に変換するため、た
とえば図4のように3つのコンパレータK1、K2、K
3が使用される。この回路は差当り3ビット信号を供給
する。この回路ではこれらのコンパレータのすべての非
反転入力端は互いに接続されている。この回路節点は評
価回路AWS(図1を参照)の入力端Eを形成してお
り、またデータ線を介してすべての別のスイッチS
n,readに接続されている。コンパレータの反転入力端は
基準電位Vref,1 、Vref,2 、Vref,3 におかれる。こ
れらの基準電位は、それらの各1つが読出し過程の結果
としての当該のビット線上の電位の2つの相い続く電位
の間に位置するように、すなわちVBL(0,1)<V
ref,1 <VBL(0,0)<Vref,2 <VBL(1,0)<
ref,3 <VBL(1,1)または他の電位の選択の際に
BL(1,0)<Vref,1 <VBL(0,0)<Vref,2
<VBL(0,1)<Vref,3 <VBL(1,1)に選ばれ
る。VBL(0,0)=Vgnd +β(Vvm−Vgnd )(β
は0.3と0.45との間)、VBL(1,0)=Vvm
BL(0,1)=Vgnd およびVBL(1,1)=Vpc
有する例ではVref,1 、Vref,2 、Vref,3 は好ましく
はたとえば下記のように選ばれる。 Vref,1 ≒Vgnd +0.5β(Vvm−Vgnd )≦Vgnd
+0.225(Vvm−Vgnd ) Vref,2 ≒Vgnd +β(Vvm−Vgnd )+0.5(Vvm
−Vgnd −β(Vvm−Vgnd ))=Vgnd +0.5(1
+β)(Vvm−Vgnd )≦Vgnd +0.725(Vvm
gnd ) Vref,3 ≒Vgnd +1.25(Vvm−Vgnd )≦Vgnd
+0.75(VDD−Vgn d
【0031】このようにして基準電位Vref,1 およびV
ref,2 はそれぞれ正確に値VBL(0,1)とVBL(0,
0)との間または値VBL(0,0)とVBL(1,0)と
の間におかれる。Vref,3 の選択の際には、条件Vpc
gnd +1.25(Vvm−Vgnd )、好ましくはVpc
gnd +1.5(Vvm−Vgnd )が満足されていること
が仮定された。このことはVpc=VDD、かつ少なくとも
0.3また最大で0.6のαを有するVvm=Vgnd +α
(VDD−Vgnd )の仮定のもとに成り立つ。他の実施例
において、予充電電位Vpc<VDDの選択の際または示さ
れた範囲の外側の係数αの選択の際に生じ得るように、
これらの条件が満足されていないとすれば、Vref,3
あらゆる場合に好ましくは正確にVBL(0,1)および
BL(1,0)の値の大きいほうの値とVBL(1,1)
との間におかれる。
【0032】例としてVpc=VDD=Vgnd +5Vでα=
0.5の場合に対しては下記のようになる。Vvm=V
gnd +2.5Vおよびβ=0.36、これからV
BL(0,1)=Vgnd 、VBL(0,0)=Vgnd +0.
9V、VBL(1,0)=Vgnd +2.5VかつV
BL(1,1)=Vgnd +5V、ならびにVref,1 =V
gnd +0.45V、Vref,2 =Vgnd +1.7VかつV
ref,3 =Vgne +3.75V
【0033】図4による回路の出力端B1 、B2 、B3
には、セルZn,k およびZn+1,k に対応付けられている
ブール変数zn,k およびzn+1,k の値に関係して下記の
表に示されている2値の値B1 、B2 、B3 (低いまた
は高い電位に相応)が生ずる。
【0034】
【表1】 zn,k n+1,k B1 B2 B3 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0
【0035】この表からセルの情報内容に対する下記の
論理表現が直接的に読出される。 zn,k =B1 B2 および zn+1,k =バーB1 B3 =バーB1 バーB3
【0036】図5は、出力端A1 およびA2 に(出力端
2 に)セルzn,k および(出力端A1 に)zn+1,k
情報内容を有する所望の2ビット信号を供給する図4に
よる回路の拡張例を示す。その際にzn,k およびz
n+1,k に対する論理表現は上記の式に相応して論理ゲー
トにより発生される。信号zn+1,k はナンドゲートNA
ND1により発生される。コンパレータK3では図4の
回路にくらべて非反転および反転入力端の端子が互いに
交換されている。このコンパレータK3の入力端、従っ
てまたナンドゲートNAND1の両入力端の1つに直接
に必要とされる信号バーB3 が与えられる。zn,k はア
ンドゲートAND1による信号B1 およびB2 のアンド
論理演算により実現される。
【0037】読出し過程は本発明によるマトリクスメモ
リの前記の実施例と関連して、電位Vw1が、電位Vpc
のビット線の予充電の過程が終了されているとき、すな
わちスイッチSn,pcが開かれ、または別のスイッチS
n,readが閉じられるときに初めて、スイッチS´k,vw1
の閉成により選択されたワード線に与えられるように示
された。その代わりに電位Vw1は、電位Vpcが選択され
たビット線に与えられるときに既に、選択されたワード
線に与えられてもよい。その結果として、論理“0”を
含んでいる少なくとも1つのセルがこのビット線に隣接
して選択された行内に存在している場合には、ビット線
が完全には充電されない。従って、この場合にビット線
の予充電の終了後に行われるビット線の放電の過程はよ
り短い時間を必要とする。すなわち、全体の読出し過程
がより短い時間中に行われる。なぜならば、読出しのた
めに選択されたビット線における電位の評価すべき値
(レベル)があらゆる場合により速く到達されるからで
ある。評価回路AWSの入力端Eは既に選択されたビッ
ト線の予充電の間にこのビット線に接続され得る。本発
明によるマトリクスメモリおよび付属の読出し仮定の他
の可能な変形例は、以上の実施例により説明されたよう
な原理的な機能の仕方から生ずる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好ましい実施例の概要図。
【図2】回路内で生ずる電位を決定するためのダイアグ
ラム。
【図3】回路内で生ずる電位を決定するためのダイアグ
ラム。
【図4】評価回路の概要図。
【図5】評価回路の概要図。
【図6】従来例の配置を示す図。
【符号の説明】 AND アンドゲート AWS 評価回路 BL ビット線 K コンパレータ NAND ナンドゲート WL ワード線 Z セル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミヒアエル ボル ドイツ連邦共和国 81671 ミユンヘン ヘヒトゼーシユトラーセ 13ベー (72)発明者 ドリス シユミツト‐ラントジーデル ドイツ連邦共和国 85521 オツトーブル ン ルートヴイツヒ‐トーマ‐シユトラー セ 4

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 行および列に配置されているメモリセル
    (Zn,k )を有するマトリクスメモリにおいて、 これらのメモリセルが論理“0”または“1”を記憶す
    るために設けられ、 論理“0”を記憶するこれらのメモリセルの各々に、第
    1、第2および第3の端子を有する可変の電気抵抗が配
    置され、 これらの列の番号付けのために、これらの抵抗のうち偶
    数に番号付けされた列に配置されているそれぞれすべて
    の抵抗が、これらの第1の端子への第1の予め定められ
    た電位(Vpc)、これらの第2の端子への第2の予め定
    められた電位(Vgnd )およびこれらの第3の端子への
    第3の予め定められた電位(Vw1)の印加の際にこの抵
    抗がこの第1の端子とこの第2の端子との間で、電位差
    の等化が読出し過程に対して予定されている時間中に行
    われるように低く、またこれらの第1の端子への第1の
    予め定められた電位、これらの第2の端子への第2の予
    め定められた電位およびこれらの第3の端子への第4の
    予め定められた電位(Vgn d )の印加の際にこの抵抗が
    この第1の端子とこの第2の端子との間で、この第1の
    端子とこの第2の端子との間の電位差が読出し過程に対
    して予定されているこの時間中にほぼ持続するように高
    いような性質を有し、 また、これらの抵抗のうち奇数に番号付けされた列に配
    置されているそれぞれすべての抵抗が、これらの第1の
    端子への第1の予め定められた電位、これらの第2の端
    子へのこの第2の予め定められた電位と異なる第5の電
    位(Vvm)およびこれらの第3の端子への第3の予め定
    められた電位の印加の際にこの抵抗がこの第1の端子と
    この第2の端子との間で、電位差の等化が読出し過程に
    対して予定されている時間中に行われるように低く、ま
    たこれらの第1の端子への第1の予め定められた電位、
    これらの第2の端子への第5の予め定められた電位およ
    びこれらの第3の端子への第4の予め定められた電位の
    印加の際にこの抵抗がこの第1の端子とこの第2の端子
    との間で、この第1の端子とこの第2の端子との間の電
    位差が読出し過程に対して予定されているこの時間中に
    ほぼ持続するように高いような性質を有し、 これらの抵抗のうちこれらの列のそれぞれ1つに配置さ
    れているすべての抵抗のそれぞれ第1の端子のみまたは
    それぞれ第2の端子のみを導電的に互いに接続するビッ
    ト線(BLn )が設けられ、 奇数に番号付けされた列およびそれに続く偶数に番号付
    けされた列から成る各対に対して、これらのビット線の
    1つがこれらの抵抗のうちこの対の列に配置されている
    抵抗のすべての第1の端子を互いに接続し、また偶数に
    番号付けされた列およびそれに続く奇数に番号付けされ
    た列から成る各対に対して、これらのビット線の1つが
    これらの抵抗のうちこの対の列に配置されている抵抗の
    すべての第2の端子を互いに接続し、 これらの抵抗のうちこれらの行のそれぞれ1つに配置さ
    れているすべての抵抗のそれぞれ第3の端子を導電的に
    互いに接続するワード線(WLk )が設けられ、 これらのビット線をこの第1、第2および第5の予め定
    められた電位(Vpc、Vgnd 、Vvm)と、奇数に番号付
    けされた列およびそれに続く偶数に番号付けされた列か
    ら成る各対に対してこれらの抵抗のうちこの対の列に配
    置されている抵抗の第1の端子にこの第1の予め定めら
    れた電位が、これらの抵抗のうちこの対の偶数に番号付
    けされた列に配置されている抵抗の第2の端子にこの第
    5の予め定められた電位が与えられるように、接続し得
    るスイッチ(Sn,pc、Sn,gnd 、Sn,vm)が設けられ、 これらのワード線をこの第4の予め定められた電位に接
    続し、またこれらのワード線のそれぞれ1つをこの第3
    の予め定められた電位に接続し得るスイッチ(S´
    k,vw1 、S′k,gnd ) が設けられ、 これらの抵抗の一部分の第1の端子を互いに接続するビ
    ット線をそれぞれ評価回路(AWS)に接続し得る別の
    スイッチ(Sn,read)が設けられることを特徴とするマ
    トリクスメモリ。
  2. 【請求項2】 抵抗が電界効果トランジスタであり、そ
    れらのドレイン端子が第1の端子、それらのソース端子
    が第2の端子、またそれらのゲート端子が第3の端子で
    あることを特徴とする請求項1記載のマトリクスメモ
    リ。
  3. 【請求項3】 電界効果トランジスタがnチャネル‐M
    OSFETであり、また第3の予め定められた電位が少
    なくとも偶数に番号付けされた列に配置されている電界
    効果トランジスタの最大のしきい電圧の間隔をおいて第
    2の予め定められた電位の上に、また少なくとも奇数に
    番号付けされた列に配置されている電界効果トランジス
    タの最大のしきい電圧の間隔をおいて第5の予め定めら
    れた電位の上に位置していることを特徴とする請求項2
    記載のマトリクスメモリ。
  4. 【請求項4】 電界効果トランジスタがpチャネル‐M
    OSFETであり、また第3の予め定められた電位が少
    なくとも偶数に番号付けされた列に配置されている電界
    効果トランジスタの最大のしきい電圧の間隔をおいて第
    2の予め定められた電位の下に、また少なくとも奇数に
    番号付けされた列に配置されている電界効果トランジス
    タの最大のしきい電圧の間隔をおいて第5の予め定めら
    れた電位の下に位置していることを特徴とする請求項2
    記載のマトリクスメモリ。
  5. 【請求項5】 第2および第4の予め定められた電位ま
    たは第5および第4の予め定められた電位が基本電位
    (接地)に等しいことを特徴とする請求項1ないし4の
    1つに記載のマトリクスメモリ。
  6. 【請求項6】 第2の予め定められた電位と第5の予め
    定められた電位との間の電位差の大きさが第1の予め定
    められた電位と第2の予め定められた電位との間の電位
    差および第1の予め定められた電位と第5の予め定めら
    れた電位との間の電位差のいずれか大きいほうの少なく
    とも0.3倍であり、また最大で0.6倍であることを
    特徴とする請求項5記載のマトリクスメモリ。
  7. 【請求項7】 評価回路(AMS)が3つのコンパレー
    タ(K1、K2、K3)を含み、 これらのコンパレータのうちの第1のコンパレータ(K
    1)の入力端が第1の基準電位(Vref,1 )に、これら
    のコンパレータのうちの第2のコンパレータ(K2)の
    入力端が第2の基準電位(Vref,2 )に、またこれらの
    コンパレータのうちの第3のコンパレータ(K3)の入
    力端が第3の基準電位(Vref,3 )に接続され、 これらのコンパレータのそれぞれ他方の入力端が互い
    に、また前記別のスイッチ(Sn,read)に導電的に接続
    され、 この第1の基準電位(Vref,1 )が第2の電位と、奇数
    に番号付けされた列およびそれに続く偶数に番号付けさ
    れた列内の抵抗の互いに接続されている第1の端子に、
    この偶数に番号付けされた列内の抵抗の第2の端子に第
    2の予め定められた電位が、この奇数に番号付けされた
    列内の抵抗の第2の端子に第5の予め定められた電位
    が、またこれらの偶数に番号付けされた列に配置されて
    いるこれらの抵抗およびこれらの奇数に番号付けされた
    列に配置されているこれらの抵抗の各少なくとも1つの
    抵抗の第3の端子に第3の予め定められた電位が与えら
    れているときに、与えられている中央の電位との間に位
    置し、 この第2の基準電位が第5の予め定められた電位とこの
    中央の電位との間に位置し、 この第3の基準電位が第1の予め定められた電位と第2
    の予め定められた電位との間かつ第1の予め定められた
    電位と第5の予め定められた電位との間に位置すること
    を特徴とする請求項1ないし6の1つに記載のマトリク
    スメモリ。
  8. 【請求項8】 2つの論理ゲートが設けられており、そ
    れらの入力端がコンパレータ(K1、K2、K3)の出
    力端に、これらのゲートの出力端に2つの同時に読まれ
    たメモリセルの内容が低い電位または高い電位として表
    されるように接続されていることを特徴とする請求項7
    記載のマトリクスメモリ。
  9. 【請求項9】 第1のコンパレータ(K1)の反転入力
    端が第1の基準電位(Vref,1 )に接続され、 第2のコンパレータ(K2)の反転入力端が第2の基準
    電位(Vref,2 )に接続され、 第3のコンパレータ(K3)の非反転入力端が第3の基
    準電位(Vref,3 )に接続され、 論理ゲートがアンドゲート(AND1)およびナンドゲ
    ート(NAND1)であり、 第1および第2のコンパレータの出力端がこのアンドゲ
    ートの各入力端に接続され、 入力端で最低および最高の基準電位に接続されているコ
    ンパレータの出力端がこのナンドゲートの入力端に接続
    されることを特徴とする請求項8記載のマトリクスメモ
    リ。
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