JPS6085497A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPS6085497A
JPS6085497A JP58192377A JP19237783A JPS6085497A JP S6085497 A JPS6085497 A JP S6085497A JP 58192377 A JP58192377 A JP 58192377A JP 19237783 A JP19237783 A JP 19237783A JP S6085497 A JPS6085497 A JP S6085497A
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JP
Japan
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data line
common data
level
mosfet
chip
Prior art date
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Pending
Application number
JP58192377A
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English (en)
Inventor
Kazunori Furusawa
和則 古沢
Tadashi Muto
匡志 武藤
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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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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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】 〔技術分野〕 この発明は、半導体記憶装置に関するもので、例えば、
MOSFET (絶縁ゲート形電界効果トランジスタ)
で構成され、FAMO3(フローティング・アバランシ
ュインジェクションMO3FET)のような半導体素子
を記憶素子(メモリセル)とするEFROM (エレク
トリカリ・プログラマブル・リード・オンリー・メモリ
)装置に有効な技術に関するものである。
〔背景技術〕
FAMO3(フローティング・アバランシュインジェク
ションMO3FET)のような半導体素子を記憶素子(
メモリセル)とするEPROM装置が公知である(例え
ば、特開昭54−152933号公報参照)。
この発明に先立って、本願発明者等は、EPROM装置
におけるセンスアンプとして、第1図に示すような回路
を既に開発した。
このセンスアンプにおいては、メモリアレイからの読み
出し信号、言い換えるならば、メモリアレイの共通デー
タ線CDの電圧をレベルリミッタ機能を持つゲート接地
型ソース入力の増幅MO3FETQ15によって増幅し
て、基準電圧Vrefとともに差動増幅回路に供給する
ものである。上記増幅MO5FETQ15のドレインと
電源電圧Vccとの間には、エンハンスメント型の負荷
MO3FETQ14が設けられる。
このセンスアンプにあっては、次のような問題を有する
ものであることが本願発明者の研究によって見い出され
た。すなわち、チップ非選択時には、メモリアレイの全
カラムスイッチMO3FETがオフ状態になるので、共
通データ線CDがフローティング状態になる。このため
、上記共通データ線CDのレベルは、上記基準電圧Vr
efに対して不定となる。そして、チップが選択状態に
なって読み出し動作を開始する場合、センスアンプSA
及びデータ出力バッファDOBは、チップ選択信号のロ
ウレベルに同期して動作を開始するのに対して、メモリ
アレイのカラムスイッチMO3FETは、アドレスバッ
ファ及びアドレスデコーダの動作によって選択されたも
のがオン状態になる。このような時間遅れにおいては、
無意味(上記不定レベル)な共通データ線CDの上記フ
ローティングレベルに従った出力レベルが一旦出力端子
に現れるので、読み出し動作が遅くなるという欠点があ
る。すなわち、上記共通データ線のフローティングレベ
ルと反対の読み出し信号を得る場合には、出力信号が一
旦逆方向に変化したのちメモリセルからの本来の読み出
し信号が得られるからである。このように、共通データ
線CDのレベルが不定であると、センスアンプ及びデー
タ出力バッファの動作が不安定になる。
特に、上記共通データ線CDのフローティングレベルが
基準電圧V refに対してハイレベルである時には、
このハイレベルによって一旦出力信号がロウレベルに落
ちてしまう、したがって、メモリセルの論理“l” (
ロウレベル)読み出しを行うと、上記一旦低下した出力
レベルをハイレベルに変化させる必要があるため、読み
出し速度が極端に悪化してしまう。
〔発明の目的〕
この発明の目的は、読み出し動作の高速安定化を図った
センスアンプを具備する半導体記憶装置を提供すること
にある。
この発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
この明細書の記述および添付図面から明らかになるであ
ろう。
〔発明の概要〕
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記の通りである。
すなわち、メモリアレイの共通データ線の電位をチップ
非選択期間ロウレベルにバイアスすることによって、読
み出し動作の高速化と安定化とを達成するものである。
〔実施例〕
第2図には、この発明をEFROM装置に通用した場合
のメモリアレイ部の一実施例の回路図が示されている。
同図の各回路素子は、公知のMO3半導体集積回路の製
造技術によって、シリコンのような半導体基板上におい
て形成される。
この実施例EFROM装置は、図示しない外部端子から
供給されるアドレス信号を受けるアドレスバッファを通
して形成された相補アドレス信号がアドレスデコーダX
−DCR,Y−DCRに入力される。
アドレスデコーダX−DCRは、その相補アドレス信号
に従ったメモリアレイM−ARYのワード線Wの選択信
号を形成する。
アドレスデコーダY−DCRは、その相補アドレス信号
に従ったメモリアレイM−ARYのデータ線りの選択信
号を形成する。また、このアドレスデコーダY−DCR
は、後で述べる制御回路C0NTによりて形成されたチ
ップ選択信号coにより、チップ非選択時には、各カラ
五選択スイッチMO3FETをオフ状態にするような選
択信号(例えばロウレベルの選択信号)を形成する。
上記メモリアレイM−ARYは、その代表として示され
ている複数のFAMO3)ランジスタ(不揮発性メモリ
素子・・MO3FETQI〜Q6)と、”7−FIJI
W]、W2及びデータ線D1〜Dnとにより構成されて
いる。また、特に制限されないが、読み出し基準電圧V
refを形成するため、グミ−FAMO3)ランジスタ
Q16.Q17が各ワード線W1.W2に設けられる。
上記メモリアレイM−ARYにおいて、同じ行に配置さ
れたFAMOSトランジスタQ1〜Q3(Q4〜Q6)
のコントロールゲートは、それぞれ対応するワード線W
l (W2)に接続され、同じ列に配置されたFAMO
3I−ランジスタQl。
Q4〜Q3.Q6のドレインは、それぞれ対応するデー
タ線D1〜Dnに接続されている。また、グミ−FAM
O3)ランジスタQ16.Q17のドレインは共通接続
される。
そして、上記FAMO3)ランジスタの共通ソース線C
Sは、特に制限されないが、書込み信号weを受けるデ
ィプレッション型MO3FETQ10を介して接地され
ている。上記各データ線D1〜Dnは、カラム(列)選
択スイッチMO3FETQ7〜Q9を介して、共通デー
タ線CDに接続されている。また、上記グミ−FAMO
3l−ランジスタQ16.Q17の共通接続されたドレ
インの電位は、上記カラム選択スイッチMO3FETと
等価なMO3FETQ1 Bを介して取り出される。こ
のMO3FETQI 8のゲートには、電源電圧Vcc
が定常的に供給される。
上記共通データ線CDには、外部端子I10から入力さ
れる書込み信号を受ける書込み用のデータ入カバソファ
DIRの出力端子が接続される。
また、上記共通データ線CDは、センスアンプSAの入
力段回路を構成し、次に説明するレベルリミッタ#!A
能を持つ増幅MO3FETQI 5のソース側に接続さ
れる。なお、上記MO5FETQI8を通したグミ−F
AMO3)ランジスタからの電位は、上記同様な増幅M
O3FETQ21のソース側に供給される。そして、こ
れらの増幅MO3FETQI 5.Q21のゲートには
、ディプレッション型MO3FETQI 1とエンハン
スメント型MO3FETQI 2とで構成され、そのコ
ンダクタンス特性比に従った電源電圧Vccの分圧電圧
がバイアス電圧VBIとして供給される。
上記増幅MO3FETQI 5.Q21のドレインと電
源電圧Vccとの間には、特に制限されないが、負荷し
てのエンハンスメント型MO3FETQ14.Q20が
設けられる。特に制限されないカ、上記エンハンスメン
ト型MO3FBTQ14゜ci2Oは、そのソース電位
を高(設定するため、低しきい値電圧のものが用いられ
ている。
なお、上記MO3FETQI 4のコンダクタンス特性
と、増@MO3FETQI 5及びメモリアレイM−A
RYにおける選択されたFAMO3)ランジスタ等との
直列コンダクタンス特性との比に従ったハイレベルV 
HとロウレベルVLとのはゾ中間レベルになるように、
上記基準電圧Vrefを形成するための負荷回路のMO
3FETQ2Gのコンダクタンス特性が設定される。
メモリセルの記憶情報の統み出し時において、アドレス
デコーダX−DCR,Y−DCRによって選択されたメ
モリセルには、上記MO3FETQ15を介してバイア
ス電圧が与えられる。選択されたメモリセルは、書込み
データに従って、ワード線選択レベルに対して、高いし
きい値電圧か又は低いしきい値電圧を持つものである。
選択されたメモリセルがワード線選択レベルにかかわら
ずにオフ状態にされている場合、共通データ線CDは、
MO3FETQI 5によって比較的ハイレベルにされ
る。一方、選択されたメモリセルがワード線選択レベル
によってオン状態にされている場合、共通データ線CD
は比較的ロウレベルにされる。この場合、共通データ線
CDのハイレベルは、MO3FETQI 5のゲート電
圧が上記MO3FBTQI 1.Ql 2のコンダクタ
ンス比に従って、比較的低くされていることによって比
較的低いレベルにされる。
共通データ線CDのロウレベルは、MO3FETQ15
及びMO8FETQI 4とメモリセルを構成するMO
S F ETとの寸法比を適当に設定することによって
比較的高いレベルにされる。
このような共通データ線CDのハイレベルとロウレベル
とを制限すると、この共通データ線CD等に信号変化速
度を制限する浮遊容量等の容量が存在するにかかわらず
に、読み出しの高速化を図ることができる。すなわち、
複数のメモリセルからのデータを次々に読み出すような
場合において共ilデータ線CDの一方のレベルが他方
のレベルへ変化させられるまでの時間を短(することが
できる。
この実施例においては、上記共通データ線CDがチップ
非選択時にフローティング(不定)レベルになるのを防
止するため、次のようなバイアス回路が設けられる。す
わなち、上記共通データ線CDと回路の接地電位点との
間には、微少電流を流すMO3FETQ22が設けられ
る。このMO3FETQ22のゲートには、抵抗手段と
してのディプレッション型MO3FETQ23を介して
上記微少電流を形成するためのバイアス電圧VB2が供
給される。このバイアス電圧VB2は、特に制限されな
いが、直列形態に接続されたディプレッション型MO3
FETQ25.Q26により構成された分圧回路によっ
て形成される。また、上記MO3FETQ22により形
成された微少電流をチップ非選択期間のみ流すようにす
るため、上記分圧出力点と回路の接地電位点との間にば
、後述する制御回路C0NTによって形成されたチップ
選択信号ceがゲートに供給されたMO3FETQ24
が設けられる。これによって、チップ非選択時には、上
記信号coがロウレベルになってMO3FETQ24を
オフ状態にする。したがって、上記バイアス電圧VB2
がMO3FETQ22のゲートに供給され上記微少電流
を流すため、上記共通データ線CDの電位を基準電圧V
refに対してロウレベル側にバイアスするものとなる
また、チップ選択状態になると、上記チップ選択信号c
oがハイレベルになって、上記MO3FETQ24をオ
ン状態にする。これによって、バイアス電圧VB2がは
ゾロウレベルになるため、MO3FETQ22をオフ状
態にするため、共通データ線CDには、メモリアレイに
おける選択され1ま たFAMO3)ランジスタの記憶情報に従うたレベルに
される。この場合、特に制限されないが、上記MO3F
ETQ22がオフ状態になるまでの遅延時間を設定する
ことによって、上記カラムスイッチMO3FETがオン
状態になるまでの遅延時間とをはり一致さゼるものであ
る。
なお、上記増幅用のMO3FETQ’15は、ゲート接
地型ソース入力の増幅動作を行い、特に制限されないが
、ラッチ形態とされた次段の差動増幅■路Aにその出力
を伝える。そして、この増幅回路Aの出力は、データ出
力バッファDOBを介して上記外部端子I10から送出
される。
制御回路C0NTは、外部端子CB、 OB、PRG及
びVPPに供給されるチップイネーブル信号。
アウトプットイネーブル信号、プログラム信号及び書込
み用高電圧に応じて、上記各内部制御信号ce、wτ等
を形成する。
〔効 果〕
11)チップ非選択期間において、共通データ線を基準
電圧に対してロウレベルにバイアスするような2 微少電流を流すことによって、読み出し動作を開始した
時、共通データ線がロウレベルを基点として変化するも
のとなる。これによって、常に安定した読み出し出力を
得ることができるという効果が得られる。
(2)上記(1)により、メモリセルの論理0″読み出
しにおいて、出力端子の出力信号がロウレベルに一旦変
化したのち、ハイレベルに変化するような動作を行うこ
とがないので、安定して高速読み出しを行うことができ
るという効果が得られる。
(3)上記(1)により、実質的なメモリセルの読み出
し開始前に共通データ線が不定のレベルになるのを防止
できることによって、安定した読み出し動作が行えるか
ら、動作マージンを大きくすることができるという効果
が得られる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない9例えば、チップ非選択
期間において、共通データ線に一定のバイアス電圧を供
給する回路は、。
高抵抗手段とチップ非選択期間オン状態になるMOS 
F E Tとの直列回路を用いるもの等積々の実施形態
を採ることができるものである。
また、上紀七ンスアンプ等の周辺回路の具体的回路構成
は、種々の実施形態を採ることができるものである。
〔利用分野〕
この発明は、フローティングゲートに電荷を選択的に注
λすることによって情報の記憶を行う半導体記憶装置に
広(利用できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明に先立って考えられている1幅回路
の一例を示す回路図、 第2図は、この発明の一実施例を示す回路図である。 X−1)CR,Y−LICR・・アドレスデコーダ、M
−ARY・・メモリアレイ、SA・・センスアンプ、D
IB・・データ人カバソファ、A・・増幅回路、DOB
・・データ出力バッファ5

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、コントロールゲートとフローティングゲートとを有
    し、フローティングゲートに電荷を取り込むことにより
    情報記憶を行う不揮発性半導体記憶素子がマトリックス
    状に配置されて構成されたメモリアレイと、このメモリ
    アレイにおける共通データ線をチップ非選択時に読み出
    しロウレベル側とするバイアス回路とを含むことを特徴
    とする半導体記憶装置。 2、上記メモリアレイの共通データ線は、レベルリミッ
    タ機部を持つセンスアンプによって読み出しハイレベル
    とロウレベルが中間レベルに設定されるものであること
    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、上記バイアス回路は、チップ選択信号を受けて共通
    データ線と回路の接地電位点との間に微少電流を流す回
    路により構成されるものであることを特徴とする特許請
    求の範囲第2項記載の半導体記憶装置。
JP58192377A 1983-10-17 1983-10-17 半導体記憶装置 Pending JPS6085497A (ja)

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JP58192377A JPS6085497A (ja) 1983-10-17 1983-10-17 半導体記憶装置

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JPS6085497A true JPS6085497A (ja) 1985-05-14

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ID=16290275

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6280899A (ja) * 1985-10-04 1987-04-14 Mitsubishi Electric Corp 半導体記憶装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6280899A (ja) * 1985-10-04 1987-04-14 Mitsubishi Electric Corp 半導体記憶装置

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