JPS59160893A - 読出し専用メモリ - Google Patents

読出し専用メモリ

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JPS59160893A
JPS59160893A JP58033207A JP3320783A JPS59160893A JP S59160893 A JPS59160893 A JP S59160893A JP 58033207 A JP58033207 A JP 58033207A JP 3320783 A JP3320783 A JP 3320783A JP S59160893 A JPS59160893 A JP S59160893A
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JP
Japan
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memory cell
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memory
selection line
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JP58033207A
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JPS623517B2 (ja
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Takeshi Takeya
武谷 健
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C17/00Read-only memories programmable only once; Semi-permanent stores, e.g. manually-replaceable information cards

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  • Read Only Memory (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は高集積度で高速な続出し専用メモリに関するも
のである。
技術の背景 従来、この種の挽出し専用メ七りは、第1囚に示すよう
に、NxNのマ)IJソックス状配列されたN2個のメ
モリセルMC,N本の縦列選択線7i! L + +R
L2.・・・・・・、 RLN%N+1本の横行選択1
iiiiICL1+ CZ+21・・・・・・+ CL
Nr CLr1+1、縦列選択回路R8%横行選択回路
CS、データ@DA、データ出力回路DOおよび第1図
には図示しないアドレス入力回路等で構成されてお9、
縦列選択l1li!RL Hr RL 2 r・・・・
・・、 RLNは縦列選択回路R81lC*絖され、横
行選択線CL、 。
CL、 、・・・・・・+ CL、x 拡横行選択回路
CSに接続され。
N個のメモリセルMCのうち第j縦列、第i横行に属す
メモリセルMCの第1の端子T1はCLiに接続さ°れ
、第2の端子T2はCLi+1に接続され、第3の端子
T3はRLjに接続され、横行選択回路C8とテータ出
力回路DOはデータ線DAによって接続されている。各
々のメモリセルMCは「o」及び[月で表わされる2値
論理情報を記憶してお)、「0」を記憶したメモリセル
MCは第2図に示すように、1個のNチャイル形電界効
果トランジスタで構成されておシ、ソース及びドレイン
を端子T1゜T2に接続し、ゲートは端子T5に接続さ
れている。
一方、[月を記憶したメモリセルMCは第3図に示すよ
うに各端子T1.T2.T5は一放端となシ、素子が接
続されていない。
従来の読出し専用メモリの動作を次に説明する。
情報読出しに先だって各々の縦列選択線は低電位に設定
され、各々の横行選択線は高電位にプリチャージされて
おシ、次に外部から与えられるアドレス入力信号に応じ
て、縦列選択回路REは縦列選択線RL、 、 RL2
.曲・・RLNのうちの1本(RLjとする)を高電位
にし、他は低電位のiまに保たれ、横行選択回路CSは
プリチャージされた横行選択線CL、 、 CL2.・
・・・・・CZ、Nのうちの1本(CLiとする)を低
電圧に設定し、それに隣接する横行選択線CLi十、を
データ線DAに電気的に接続する。上記の動作によシ、
第j縦列、第i横行に属すメモリセルMCが選択され、
その記憶情報に応じてデータ線DAが低電位(「0」に
対応)又は高電位(「1」に対応)に設定される。なぜ
ならば上記選択されたメモリセルMCの端子T1は横行
選択線CLiに。
端子T6は縦列選択線RLjに、端子T2は横行選択線
CLt++にそれぞれ接続されてお9、もし該メモリセ
ルMCが「0」を記憶していれば、T5が高電位に設定
されているので横行選択線CLi++のプリチャージさ
れた正電荷が横行選択線CLiへ放電され、横行選択線
CLi++及びそれに接続されたデータ線DAが低電位
に設定される。
従来技術と問題点 従来の読出し専用メモリは、1個のメモリセルが記憶す
る情報が1ビツトでメル、同一半導体基板中に集積する
におして、集積度を一定限度以上高くすることができな
い。
上記従来の読出し専用メモリの高集積度化への限界を打
破するだめの手段として、メモリセルを構成するトラン
ジスタの閾値電圧、利得定数を変えることによって1個
のメモリセルが1ビツト以上の情報量を記憶でさるよう
にした読出し専用メモリも考案されているが、この場合
、横行選択線が低電位に設定される速度によって読出し
情報の判定を行なわねはならず、高速度の読出しは不可
能となシ、回路動作の安定性にも問題が出てくる。
発明の目的 本発明は上記従来の欠点を除去するため、メモリセルの
導電特性に方向性を持たせることによって、1メモリセ
ルに2ビツト以上の情報量を記憶させ、高集積匿・高速
度・高動作安定性を有する読出し専用メモリを提供する
ものでう多、以下詳細に説明する。
発明の実施例       。
本発明の纂1の実施例の構成を第4図に示す。
第1の実施例は、第1図に示した横行選択回路C8が他
の構成の横行選択回路cs’に置き換えられ、メモリセ
ルMCが他の構成のメモリセルMC’に置き換えられて
いる以外は第1図の従来の読出し専用メモリと同じ構成
である。第1の実施例のメモリセルMC’には2ビツト
の情報が記憶されておシ、記憶情報によって4つの状態
をとシ得る構成となっている。上記4つの状態とは、記
憶情報が「00」の場合、従来例の「0」記憶メモリセ
ルと同じで第2図に示された構成でラシ、記憶情報が「
11」の場合、従来例の[月記憶メモリセルと同じで第
3図に示された構成で1凱記憶情報が「01」の場合は
第5図に示すように互に直列接続されたNチャネル形電
界効釆トランジスタとダイオードを端子7’1.T2間
に接続し該トランジスタのゲートを端子T5に接続した
構成でめシ、記憶情報が「10」の場合は第6図に示す
ように、上記記憶情報が「0月の場合のメモリセルのダ
イオードの接続を逆にした構成でろる。横行選択回路C
8′の内部の構成を第7図に示す。横行選択回路cs’
内には複数のNチャネル形電界効果トランジスタ及び横
行デコーダCDを含んでおシ、横行デコーダCDはアド
レス入力信号(図示せず)を入力しそれに応じて2N個
(たソし2N以後は循環的に機能する。)の出力端子S
+rS2+・・・・・・+s2Nのうち1個を高電位に
するデコーダで69、たとえばメモリセルMC’の第1
の端子T1を接続した横行選択線CLjにはゲートにプ
リチャージ信号りを与えられた第1ONチヤネル電界効
果トランジスタTR1を通して高電位直流電源VDDが
接続されておシ、さらに横行選択線CLiはゲートに第
1の出力端子S2iを接続し知第2のA’ f *坏ル
電界効果トランジスタTR2を通して低電位に接地され
ておシ、さらに横行選択線CL(はゲートに第2の出力
端子52(j−1)−+ k接続した第6ONチヤネル
電界効来トランジスタTR5’(通して低電位に接地ぢ
れておシ、さらに横行選択線CLtとデータwDAとは
2つの第4および第5ONチヤネルを界効果トランジス
タTR4゜TR5f通して接続δれており、上記第4の
トランジスタTR4のゲートには第3の出力端子5z(
t−+)が、他方の第5のトランジスタTR5のゲート
には第4の出力端子52i−+がそれぞれ接続されてい
る。
本発明の上記第1の実施例の動作を次に説明する。
仮に第j番目の縦列選択線RLjが高電位にされ、各々
の横行選択線がプリチャージ信号φ、によって高電位に
設定された後、横行デコーダCDによシ出力端子52t
−+が高電位に設定され他の横行デコーダCDの出力端
子S++S2+・・・・・・S2%−2+ 82j、・
・・・・・82Nが低電位に設定てれているとする。こ
こでi。
jともに1以上N以下の整数でるるとする。この場合出
力端子52i−+がゲートに接続されている2つのトラ
ンジスタは導通状態となシ横行選択線CLi+、は低電
位に設定され、横行選択線CLiはデータ線DAと電気
的に接続される。ここで、縦列j、横行iに位置するメ
モリセルMC’の記憶情報が「10J(第6図の構成)
又は記憶情報が「00」(第2図の構成)の場合、横行
選択線CLiの正電荷が横行選択線CLi+1を通じて
接地へ放電され、横行選択線CLtは低電位に設定され
、データ線DAも同時に低電位に設定され、データ線D
Aには情報「0」が読出される。一方、縦列j、横行i
に位置する上記メモリセルMC’の記憶情報が[0月(
第5図の構成)又は記憶情報が[1月 (第6図の構成
)の場合、横行選択線CLiの正電荷は放電されず、デ
ータ線DAには情報「1」が読出される。
仮に横行デコーダCDの出力端子S2iが高電位に設定
され、他の横行デコーダCDの出力端子が低電位のまま
に設定されている場合を考える。この場合横行選択線C
Liは低電位に設定され、横行選択線CLi++はデー
タ線DAと電気的に接続される。
ここで縦列j、横行(に位置するメモリセルMC’の記
憶情報が[0り又は[0月の場合、横行選択kCL4+
+の正電荷が横行選択線CLiを通して放電され、デー
タ線DAは低電位に設定され、情報「0」が続出され、
上記メモリセルMC’の記憶情報がl−11J又は「1
0」の場合、横行選択線・CL j++の正電荷は放電
されず、データ線DAには情報[月が読出される。この
ように、本読出し専用メモリの構成によれは、選択され
たメモリセルは2ビツトの情報を記憶して2シ、続出し
方法によって2ビツトのうちの一方を容易に選択読出し
することができる。また、読出しは放電が起こるか起こ
らないかの観測によシ、放電時定数の大小に依っていな
いので動作は本質的に高速でラル、安定である。
上記第1の実施例において横行選択回路cs’はアドレ
ス入力信号に応じて横行選択線の一本を低電位にし、そ
の隣接する他の1本をデータ線DAに接続する構成でb
つだが、低電位に設定される横行選択線に隣接する2本
の横行選択線の情報を出力する手段を付与することによ
シ、2ビツトの同時読出しを行なうことができる。
上記、第一の実施例において、メモリセルMC’に含ま
れふ電界効果トランジスタの閾値電圧、チャネル長、チ
ャネル幅を変えてメモリセルMC’の種類ヲ増やすこと
によシ、1メモリセル2ビツトを越える情報量を記憶す
るメモリセルを実現できる。
上記第1の実施例において、メモリセルMC’は第2図
、第3図、第5図、第6図の4種の構造のうちの一つが
記憶情報によル選択されるが、メモリセルの構造は第8
図に示すように互に逆方向の2つのダイオードの間に電
界効果トランジスタを直列に接続し、該ダイオードのう
ちの一方のアノードを端子T1に、他のダイオードのア
ノードを端子T2に、該トランジスタのゲートを端子T
3に接続したメモリセルを基本とし、この基本メモリセ
ルをそのまま使えば記憶情報「11」を記憶し、端子T
2に接続されたダイオードの両端子間を短絡すれは[0
月を記憶し、端子T1に接続されたダイオードの両端子
間を短絡すれは「10」を記憶し、両方のダイオードの
両端子間を短絡すれば「00」を記憶するとして第8図
のダイオードの両端子間め接続によシ情報を記憶させる
ようにしてもよい。
上記実施例は、メモリセルをトランジスタ及びダイオー
ドで構成した例でるるか、導電特性に方向性を持つ電界
効果トランジスタを第5図又は第6図に示す「0月又は
「10」を記憶するメモリセルに使用してもよい。この
ような方向性を持つ電界効果トランジスタとして、DS
A (D4ffssto%golf−aligsed 
) MOS )ランジスタや第9図に示すように、チャ
ネル部とドレイン拡散層が離れているトランジスタを使
用することができる。第9図は方向性を持つ電界効果ト
ランジスタの1例の断面図でラシ、不純物濃度の比較的
低い半導体基板(1勺の表面部に比較的不純物濃度の高
い外形不純物層(%+)を2個互いに分離して作成し、
その一方をソースS1他方をドレインDとし、薄い絶縁
膜91t″介してソースS、ドレインDの間の半導体表
面90の上にゲー)Gt−設け、ゲートGはソースSの
上にオーバラップさせ、ゲートGのドレインD側の端と
ドレインDとの間は一定の距離りだけの間隔を持たせた
電界効果トランジスタである。
この第9図の電界効果トランジスタのゲートGが低電位
でめればソースS、ドレインDの間は非導通であること
は通常のMO8形電界効果トランジスタと同様でメジ、
ゲートG及びドレインDが高電位、ソースSが低電位に
でれるとゲートGの下の半導体表面90にチャネルが形
成され、ドレイ/DとゲートGの端直下の長さLの部分
には高電界がかかシ空乏層が出来、ソースSとドレイン
Dの間は導通する。一方、ゲートG及びソースSが高電
位、ドレインクが低電位の場合、ドレインDからゲート
Gの端直下の部分まで、空乏層が形成されすく、非導通
となる。このように本構造のトランジスタは方向性の導
電特性を持つ。
上記実施例はNチャネルトランジスタを使ったが、Pチ
ャネルトランジスタを使っても極性が逆になるだけで全
く同じである。
発明の詳細 な説明したように、本発明によれば1メモリセルに2ビ
ツト又はそれ以上の情報を記憶させることができ、高集
積度を達成することができる利点がらる。また、本発明
と同等の高集積をなし得る他の従来の読出し専用メモリ
に比較すれは、高速度・高安定度の読出しができ、速i
アクセス時間でかつ高い信頼性を有する畔出し専用メモ
リを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の読出し専用メモリの構成図、第2図は第
1図の従来の読出し専用メモリで「0」を記憶するため
のメモリセルおよび第4図の本発明の第1の実施例で「
00」を記憶するためのメモリセルを表わす回路図、第
3図は第1図の従来の読出し専用メモリで「1」を記憶
するためのメモリセルおよび第4図の本発明の第1の実
施例で1月を記憶するためのメモリセルを表わす回路図
、第4図は本発明の第1の実施例の構成□図、第5図は
第4図の本発明の第1の実施例で101」を記憶するた
めのメモリセルの回路図、第6図は第4図の本発明の第
1の実施例で「10」を記憶するためのメモリセルの回
路図、第7図は第4図の本発明の第1の実施例の横行選
択回路cs’の回路図の一部、第8図は本発明の他の実
施例で[11=’を記憶するためのメモリセルの回路図
、第9図は本発明の他の実施例の「0月又は「10」を
記憶するメモリセルに使用される電界効果トランジスタ
の断面構造図で弗る。 MC、MC’・・・メモリセル、cs、cs’・・・横
行選択回路、DA・・・データ線、CL + + CL
 21・・・・・・、CL仁CLt ++ +・・・・
・・’ L N + CL N+ I・・・横行選択線
、RL++RL2+・・・・・・。 RLN・・・縦列選択線、R8・・・縦列選択回路、D
O・・・データ出力回路、 TI、 T2. T5・・
・端子、CD・・・横行デコーダ、φ、・・・プリチャ
ージ信号、”DD・・・直流電源、IS+l 82+ 
’−’・r 82<−++ S2t* ”= 82N”
横行デコーダの出力端子、TR1,TR2,TR5,T
R4,TR5・・・Nチャネル電界効果トランジスタ、
S・・・ソース、D・・・ドレイン、G・・・ゲート、
90・・・半導体表面、91・・・絶縁膜 特許出願人 日本電信電話公社 代理人弁理士玉蟲久五部 (外3名) 第1図 第2図       茅3図 第4図 飴 5 図             第 6 図第7
図 第8図 第9図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 第1.第2および第3の端子を有する複数の74gセル
    の該第1および第2の端子を、横行選択回路に接続され
    たN千1本の横行選択線の隣接するそれぞれの横行選択
    線に接続し、該第3の端子を、縦列選択回路に接続され
    たN本の縦列選択線に接続してなるマトリクス状に配置
    した該複数のメモリセルのうち、該メモリセルの一部を
    該第3の端子を通して該縦列選択回路によシ選択的に駆
    動し、該駆動したメモリセルの一部から該第1および第
    2の端子を通して該横行選択回路によシ該メモリセルの
    記憶情報をデータ線に読出す胱出し専用メそりにおいて
    、前記メモリセルは第1および第2の端子間に方向性を
    有し、かつ2ビット以上の情報を記憶しているメモリセ
    ルでめシ、前記横行選択回路は、前記アドレス入力信号
    に応じ、対応する前記メそリセルの第1および第2の端
    子を接続した互いに隣接する横行選択線の電位を設定す
    ることによシ、駆動した方向性のめる2ビット以上の情
    報を記憶するメモリセルから該記憶メモリ情報を検出す
    る手段を備えたことを特徴とする読出し専用メモリ。
JP58033207A 1983-03-01 1983-03-01 読出し専用メモリ Granted JPS59160893A (ja)

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JP58033207A JPS59160893A (ja) 1983-03-01 1983-03-01 読出し専用メモリ

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JP58033207A JPS59160893A (ja) 1983-03-01 1983-03-01 読出し専用メモリ

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JPS59160893A true JPS59160893A (ja) 1984-09-11
JPS623517B2 JPS623517B2 (ja) 1987-01-26

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62248251A (ja) * 1986-04-22 1987-10-29 Nec Corp 半導体記憶装置
US5133642A (en) * 1988-02-29 1992-07-28 Ebara Corporation Pipe joint for pump

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5758354A (en) * 1980-09-24 1982-04-08 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Semiconductor device

Patent Citations (1)

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US5133642A (en) * 1988-02-29 1992-07-28 Ebara Corporation Pipe joint for pump

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