JPS601715B2 - メモリ回路 - Google Patents

メモリ回路

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Publication number
JPS601715B2
JPS601715B2 JP53077201A JP7720178A JPS601715B2 JP S601715 B2 JPS601715 B2 JP S601715B2 JP 53077201 A JP53077201 A JP 53077201A JP 7720178 A JP7720178 A JP 7720178A JP S601715 B2 JPS601715 B2 JP S601715B2
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JP
Japan
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fet
memory element
capacitor
read
drain
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Expired
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JP53077201A
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English (en)
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JPS554743A (en
Inventor
憲一 井上
次郎 山口
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPS554743A publication Critical patent/JPS554743A/ja
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Expired legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/41Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming static cells with positive feedback, i.e. cells not needing refreshing or charge regeneration, e.g. bistable multivibrator or Schmitt trigger
    • G11C11/412Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming static cells with positive feedback, i.e. cells not needing refreshing or charge regeneration, e.g. bistable multivibrator or Schmitt trigger using field-effect transistors only

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Static Random-Access Memory (AREA)
  • Read Only Memory (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、不揮発性めもり素子を使用したメモリ回路
に関する。
不揮発性メモリ素子としてMIOS型メモリ素子がある
が、これは、例えば第1図のように構成されている。
すなわち、第1図はMNOS型素子の場合で、【1}は
例えばP一型の半導体基板、2D,2SはN+型のドレ
ィン領域及びソース鏡或、3,4はチャンネル上に二層
に形成された誘電体層を示し、その下層3は比較的誘電
率が低く、かつ、薄い誘電体層、例えばS02層とされ
、上層4は比較的誘電率が高く、かつ、厚い誘電体層、
例えばSもN4層とされる。そして、この上層4の表面
に、ゲート電極5Gが形成されると共に、領域20,2
Sの表面にドレイン電極50及びソース電極5Sが形成
される。なお、6は絶縁用のSi02層である。そして
、このような素子において、、基板1に対してゲート電
極5Gに例えば一30Vの電圧を100h秒にわたって
印加すると、この素子のVGs−ID言特性は、第2図
に曲線Dとして示すようにデプリーション型の特性とな
る。
これが消去モードあるいはオンモードである。また、基
板1に対してゲート電極5Gに例えば十30Nの電圧を
10印h秒にわたって印加すると、この素子のVGs‐
ID特性は、第2図に曲線Bとして示すようにェンハン
スメント型の特性となる。
これが書き込みモードあるいはオフモードである。そこ
で、従来においては、このメモリ素子を使用したメモリ
回路は、第3図に示すように構成している。
すなわち、MOS一FETI 1,12及び抵抗器21
,22によってフリップフロップ回路10が構成され、
FETI Iにリセット用のMOS−FET13が接続
されると共に、FET12に上述したメモリ素子14が
接続される。なお、この回路はIC化された場合、抵抗
器21,22はMOS−FETのドレイン・ソース間抵
抗により構成されるのが普通である。従って、第4図A
に示すように、時点t,にリセットパルスRSTがFE
T13に供給されてオンになると、FET12はオフ、
FETIIはオンになるので、第4図Cに示すように、
出力Qは“0”になる。
そして、第2図及び第4図Bに示すように、時点りこ読
み出しパルスREADがメモリ素子14に供給されるが
、この場合、素子14がェンハンスメント特性(オフモ
ード)であれば、FETIIがオフになることがなくオ
ン状態が続くので、第3図Cに示すようにQ=“0”の
状態が続く。
そして、時点ら‘こ読み出しパルスREADがなくなっ
ても、Q=“0”の状態はフリップフロップ回路10に
より保持されている。一方、時点りこ読み出しパルスR
EADが素子14に供孫給された場合、素子14がデプ
リーション特性(オンモ−ド)であれば、FETIIが
オンからオフになり、FET12がオフからオンになる
ので、第4図Dに示すように時点t2にQ=‘‘1”と
なる。
そして、時点りこ読み出しパルスREADがなくなって
も、フリツプフロツプ回路1川こよりQ=“1”の状態
が保持されている。
こうして、このメ′モリ回路によれば、メモリ素子14
がオフモードであるかオンモードであるかによって、Q
=“1”またはQ=“0”の出力を取り出すことができ
る。
ところが、このメモリ回路では、高速動作ができない欠
点がある。
すなわち、このメモリ回路に高速動作を行わせるには、
負荷抵抗器21,22を小さくすればよいが、そうする
と、FETI1,12を反転させるためにメモリ素子1
4のドレィン電流を大きくしなければならない。そして
、このためには、メモリ素子14のゲート電圧(読み出
し電圧)を大きくすればよいが、これを大きくすると、
メモリ素子14の記憶保持時間が低下してしまう。例え
ばゲート電圧を2倍にすると、保持時間は1/10に低
下してしまう。あるいは、素子14のドレィン電流を大
きくするには、素子14自身を大きくしてドレイン・ソ
ース間インピーダンスを下げればよいが、そうすると、
素子14が半導体チップ内で占める面積が大きくなり、
コストアップや集積度の低下を招いてしまう。従って、
一般に第3図のメモリ回路では、高速動作ができない状
態にある。
この発明は、このような問題点を一掃したメモリ回路を
提供しようとするものである。
以下その一例について説明しよう。
第5図において、MOS−FETI1,12と、負荷用
のMOS−FET15及び抵抗器21とによってフリッ
プフロップ回路10が構成される。
この場合、FET15はゲートがソースに接続されてい
れば、そのドレィン・ソース間抵抗が、第3図の抵抗器
22になるものであり、また、抵抗器21もMOS−F
ETと同様の構成を探るものである。そして、FETI
Iのドレイン・ソース間にリセット用のMOS−FET
1 3が並列接続され、FET12のドレイン・ソース
間に充放電用のコンデンサ31が並列接続されると共に
、メモリ素子14のドレィン・ソース間が並列接続され
る。
なお、以上はIC化され、またこのIC化により、コン
デンサ31は内部配線(パターン)のもつ浮遊容量によ
り構成される。このような構成において、定常時には、
FET15のゲートには、第6図Cの時点t,以前に示
すようにオンバイアスVRが供給されてFET15のド
レィン・ソース間抵抗は、所定の値にされている。
そして、時点上,に第6図Aに示すように、リセットパ
ルスRSTがFET13のゲートに供給されると、これ
によりFET13がオンになるので、FET12がオン
になり、FETIIがオンになってFET12のドレィ
ンからの出力Qは、第6図Dに示すように“1”になる
また、これにより、コンデンサ31は充電されている。
そして、次に時点t2に第2図及び第6図Bに示すよう
に読み出しパルスREADがメモリ素子14のゲートに
供給されると共に、第6図Cに示すようにオフバイアス
VRがFET15のゲートに供給される。
この場合、メモリ素子14がェンハンスメント特性(オ
フモード)であれば、FETIIがオフになることがな
く、オン状態が続くと共に、FET12のオフ状態が続
くので、第6図Dに示すように、Q=“1”の状態が続
く。そして、時点りこ読み出しパルスREADがなくな
り、バイアスVRがオンバイアスになっても、このQ=
“1”の状態はフリツプフロツプ回路1川こより保持さ
れている。
一方、時点ら‘こ読み出しパルスREAD及びオンバィ
アスVRが供給された場合、素子14がデプリーション
特性(オンモード)であれば、第6図Eに示すように、
コンデンサ31の充電電荷はメモリ素子14を通じて放
電し、Q=“0”となり、これにより、RETIIはオ
フとなり、FET12はオンになる。
そして、時点ら‘こ読み出しパルスREADがなくなり
、バイアスVRがオンバイアスになっても、このQ=“
0’’の状態はフリップフロップ回路1o‘こよって保
持されている。
こうして、この発明によれば、メモリ素子11の状態を
読み出すことができるが、この場合、特にこの発明によ
れば、期間ら〜t3が読み出し時間となるが、この期間
t2〜t3はコンデンサ31の放電期間であると共に、
コンデンサ31の容量は十分に小さくてもよいので、こ
の期間ら〜t8は十分に短くでき、従って、高速動作が
できる。
また、時点t2にコンデンサ31が放電してQ=“0”
になっていくとき、FETI1がオフになることにより
FET12がオンになり、これによってもコンデンサ3
1は放電するので、すなわち、コンデンサ31の放電は
フリツプフロツプ回路101こよっても行われるので、
読み出し時間を短縮でき、高速動作ができる。また、高
速化しても、メモリ素子14のドレィン電流を大きくす
る必要がないので、ゲート電圧(読み出し電圧)を大き
くする必要がなく、従って、記憶保持時間を長くできる
。さらに、メモリ素子14のドレイン電流を大きくする
必要がないので、素子14の面積を小さくでき、コスト
ダウンができると共に、高集積化できる。また、コンデ
ンサ31は新たに形成しなくてもICの内部配線のもつ
浮遊容量を使用でき、FET15も第3図の抵抗器22
と実質的に同一のものでよいから、構成が複雑化したり
、大型化したりすることもない。
第7図の例においては、二相のクロックパルスの,,の
2によって制御するようにした場合で、第8図の波形と
なる。
また、第9図の例においては、メモリ素子14とFET
IIとの間にバッファ用のFET18,19が接続され
た場合である。なお、上述において、メモリ素子は、例
えば、下層3をAI2Q層としたMAOS型素子などで
もよい。
また、Pチャンネルの素子でも同様である。
【図面の簡単な説明】
第1図はメモリ素子の一例の断面図、第2図はその特性
図、第3図はメモリ回路の一例の接続図、第4図はその
波形図、第5図、第7図及び第9図はこの発明の一例の
接続図、第6図及び第8図はそれらの波形図である。 10はフリツプフロツプ回路である。 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 第7図 第8図 第9図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 スイツチング素子とコンデンサとが電源に直列に接
    続され、上記コンデンサに不揮発性メモリ素子が並列に
    接続され、上記コンデンサの端子電圧が双安定回路に供
    給され、上記不揮発性メモリ素子に読み出しパルスを供
    給すると共に、上記スイツチング素子をオフにして上記
    不揮発性メモリ素子のモードに対応して上記双安定回路
    の状態を制御するようにしたメモリ回路。
JP53077201A 1978-06-26 1978-06-26 メモリ回路 Expired JPS601715B2 (ja)

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JP53077201A JPS601715B2 (ja) 1978-06-26 1978-06-26 メモリ回路

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JP53077201A JPS601715B2 (ja) 1978-06-26 1978-06-26 メモリ回路

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JPS554743A JPS554743A (en) 1980-01-14
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62100302A (ja) * 1985-10-28 1987-05-09 Shibuya Kogyo Co Ltd シユ−ト切換装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JPS554743A (en) 1980-01-14

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