JPS6254899A - Programmable read only memory and its writing method - Google Patents
Programmable read only memory and its writing methodInfo
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- JPS6254899A JPS6254899A JP60195167A JP19516785A JPS6254899A JP S6254899 A JPS6254899 A JP S6254899A JP 60195167 A JP60195167 A JP 60195167A JP 19516785 A JP19516785 A JP 19516785A JP S6254899 A JPS6254899 A JP S6254899A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
BIC−PROM (Breakdown of In
5ulator for Cond−uction−P
rogramable Read 0nly Memo
ry、以下BIC−ROMと省略する)の書込時に、非
書込メモリセルのキャパシタに高電圧が印加されて、こ
れが絶縁破壊を起、二すのを防止する。そのために高電
圧が印加されたビット線に接続された電極と反対側のト
ランジスタに接続される電極を、ワード線のレベルを制
御して該トランジスタをオフ状態にすることによりフロ
ーティングにし、容量結合により電位を引き上げてキャ
パシータに高電圧が印加されないようにして保護をする
。[Detailed Description of the Invention] [Summary] BIC-PROM (Breakdown of In
5ulator for Cond-uction-P
rogramable Read 0nly Memo
ry (hereinafter abbreviated as BIC-ROM), a high voltage is applied to the capacitor of the non-written memory cell, which causes dielectric breakdown and prevents damage. For this purpose, the electrode connected to the transistor on the opposite side of the electrode connected to the bit line to which a high voltage is applied is made floating by controlling the level of the word line and turning off the transistor. Protect the capacitor by raising the potential and preventing high voltage from being applied to the capacitor.
本発明は最小の回路回路構成で、非書込メモリセルの保
護を行い得るBIC−ROMO書込方式に関する。The present invention relates to a BIC-ROMO write method that can protect non-write memory cells with a minimum circuit configuration.
BIC−ROMはメモリセルを構成するキャパシタに高
電圧を印加して絶縁破壊を起こさせて導通状態にするこ
とにより書込を行うROMで、書込時間が数μsecと
短かく、各種情報機器に用いられるようになってきた。BIC-ROM is a ROM that performs writing by applying a high voltage to the capacitors that make up the memory cells to cause dielectric breakdown and make them conductive.The writing time is short, only a few microseconds, and it is suitable for various information devices. It has come to be used.
BIC−ROMにおいては、書込の際に選択されたビッ
ト線に接続された非書込メモリセルを保護するために、
書込方式、書込回路の工夫が必要になってくる。In BIC-ROM, in order to protect non-write memory cells connected to the selected bit line during writing,
It is necessary to devise a writing method and writing circuit.
BIC−ROMの構造は本出願人によって提案された新
規の構造のため、その書込方法も新規な方法が必要とな
る。Since the structure of the BIC-ROM is a new structure proposed by the applicant, a new writing method is also required.
従来のフユーズROMのように、書込を単に高レベルと
低レベルの組合せだけで行うのでは、メモリセルを構成
するダイオードもしくはトランジスタを破壊し、非書込
メモリセルのキャパシタの絶縁破壊をを起こす場合が生
ずるので、これらを防止する工夫が必要となる。If writing is performed only by a combination of high and low levels, as in conventional fuse ROMs, the diodes or transistors that make up the memory cells will be destroyed, and the dielectric breakdown of the capacitors of non-written memory cells will occur. Since such cases may occur, it is necessary to devise ways to prevent these situations.
BIC−ROMO書込に際し、非書込メモリセルを保護
するために、回路構成を複雑にしたり、電源を追加する
等の方法をとることはメモリ装置の集積度を下げ、消費
電力を増加させることになる。When writing to a BIC-ROMO, complicating the circuit configuration or adding a power supply to protect non-written memory cells reduces the degree of integration of the memory device and increases power consumption. become.
上記問題点の解決は、ゲートがワード線(畦)に接続さ
れるトランジスタ(Q)と、一方の電極がビット線(肛
)に、他方の電極が該トランジスタ(Q)を経由して接
地線(GND)に接続されるキャパシタ(C)とよりな
るメモリセルを各ワード線(WL)と各ビット線(BL
)間に接続してなるメモリセルアレイ(11)と、
所定のメモリセルを選択して、該キャパシタ(C)を絶
縁破壊することにより書き込む際に、書込周期の前半の
期間において、各ワード線(WL)を一旦高レベルとし
、かつt各ピッl−線(BL)を一旦低レベルにして全
メモリセルのキャパシタ(C)の他方の電極(ビット線
に接続する電極と反対の電極)を接地して初期化を行い
、周期の後半の期間において選択されたメモリセルに接
続するワード線(畦)とビット線(BL)を畜レベルに
して該メモリセルに書き込み、かつ該非書込メモリセル
に接続されるワード線(WL)を低レベルにしてトラン
ジスタ(Q)をオフ状態にすることにより、キャパシタ
(C)の絶縁層を保護する、書込回路(14)を含む周
辺回路
とを有する本発明によるプログラマブルリードオンリメ
モリ、および
ゲートがワード線(WL)に接続されるトランジスタ(
fl)と、一方の電極がビット線(ILL)に、他方の
電極が該トランジスタ(Q)を経由して接地線(GND
)に接続されるキャパシタ(C)とよりなるメモリセル
を各ワード線(WL)と各ビット線(BL)間に接続し
てなるメモリセルアレイ(11)の所定のメモリセルを
選択して、該キャパシタ(C)を絶縁破壊することによ
り書き込む際に、非書込メモリセルに接続されるワード
線(WL)のレベルを制御して該非書込メモリセルのト
ランジスタ(Q)をオフ状態にすることにより、該キャ
パシタ(C)の容量結合を利用して非書込メモリセルの
破壊を保護するようにした本発明によるIプログラマブ
ルリードオンリメモリの書込方法により達成される。The solution to the above problem is to use a transistor (Q) whose gate is connected to the word line (ridge), one electrode connected to the bit line (hole), and the other electrode connected to the ground via the transistor (Q). A memory cell consisting of a capacitor (C) connected to (GND) is connected to each word line (WL) and each bit line (BL).
), and when writing by selecting a predetermined memory cell and dielectrically breaking down the capacitor (C), each word line is (WL) is set to a high level, and each pin line (BL) is set to a low level, and the other electrode (the electrode opposite to the electrode connected to the bit line) of the capacitor (C) of all memory cells is set to a high level. Initialize the selected memory cell by grounding it, and set the word line (ridge) and bit line (BL) connected to the selected memory cell to a low level in the second half of the cycle, write to the memory cell, and write to the non-programmed memory cell. A peripheral circuit including a write circuit (14) that protects the insulating layer of the capacitor (C) by setting the word line (WL) connected to the low level to turn off the transistor (Q). A programmable read-only memory according to the present invention and a transistor (
fl), one electrode is connected to the bit line (ILL), and the other electrode is connected to the ground line (GND) via the transistor (Q).
) and a capacitor (C) connected between each word line (WL) and each bit line (BL). When writing by dielectrically breaking down the capacitor (C), controlling the level of the word line (WL) connected to the non-writing memory cell to turn off the transistor (Q) of the non-writing memory cell. This is achieved by the I programmable read-only memory write method according to the present invention, which uses capacitive coupling of the capacitor (C) to protect non-write memory cells from destruction.
第1図(1)は本発明の詳細な説明するBIC−ROM
のセルの等価回路図である。FIG. 1 (1) shows a BIC-ROM that explains the present invention in detail.
FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of a cell.
図において、札はワード線、BLはビット線、qはトラ
ンジスタ、Cはキャパシタ、GNDは接地線、ノード八
はトランジスタQとキャパシタCの接続点である。In the figure, the tag is a word line, BL is a bit line, q is a transistor, C is a capacitor, GND is a ground line, and node 8 is a connection point between transistor Q and capacitor C.
書込時、選択されたビット線は“1”になり、このビッ
ト線に接続される非書込メモリセルのキャパシタCのノ
ードA (、[1,!l電位を引き上げて、キャパシタ
Cに高電圧が印加しないようにして非書込メモリセルの
キャパシタCの絶縁破壊を防止するようにする。At the time of writing, the selected bit line becomes "1", and the node A (, [1,!l) of the capacitor C of the non-written memory cell connected to this bit line is pulled up, and the potential of the capacitor C becomes high. No voltage is applied to prevent dielectric breakdown of the capacitor C of the non-written memory cell.
そのために本発明はワード線のレベルを“0”にしてト
ランジスタQをオフ状態にすることによりノードAをフ
ローティングにし、容量結合によりノードへの電位を引
き上げてキャパシタCに高電圧が印加されないようにし
て保護をするものである。To this end, the present invention sets the level of the word line to "0" and turns off the transistor Q, thereby making the node A floating and raising the potential to the node through capacitive coupling to prevent high voltage from being applied to the capacitor C. protection.
いま、簡単のためにつぎの構成のBIC−ROMについ
て、実施例を説明する。For the sake of simplicity, an example of a BIC-ROM having the following configuration will now be described.
第1図(2)は(2X3)ビット構成のBIC−ROM
のセルアレイの模式図である。Figure 1 (2) shows a BIC-ROM with a (2x3) bit configuration.
FIG. 2 is a schematic diagram of a cell array.
図において、(1,1)、(1,2)、 (2,1)、
(2,2)、 (3,1)。In the figure, (1,1), (1,2), (2,1),
(2,2), (3,1).
(3,2)はメモリセルで、前の数字は接続されるワー
ド線の、後の数字は接続されるビット線の番号を表す。(3, 2) is a memory cell, the first number represents the word line to be connected, and the second number represents the number of the bit line to be connected.
各メモリセルの等価回路は第1図(1)と同様である。The equivalent circuit of each memory cell is the same as that shown in FIG. 1(1).
一シ1.誓L2浦し3はワード線、BLI 、 BL2
. BL3はビット線である。1. Oath L2 Urashi 3 is word line, BLI, BL2
.. BL3 is a bit line.
接地線GNDはワード線に平行に同数だけ設けられる。The same number of ground lines GND are provided in parallel to the word lines.
第1図(3)は本発明によるBIC−ROMの構成を示
すブロック図である。FIG. 1(3) is a block diagram showing the configuration of a BIC-ROM according to the present invention.
図において、11はBIC−ROMのセルアレイである
。In the figure, 11 is a cell array of BIC-ROM.
周辺回路はワード線孔に接続されるロウ(rotv)デ
コーダ12、ビットvABLに接続されるコラム(co
lumn)デコーダ13、続出/書込(R/+4)回路
14、アドレスレジスタ15よりなる。The peripheral circuits include a row (rotv) decoder 12 connected to the word line hole and a column (co) connected to the bit vABL.
lumn) decoder 13, successive output/write (R/+4) circuit 14, and address register 15.
ロウデコーダ12、コラムデコーダ13、R/W回路1
4は本発明の書込回路を含む周辺回路である。Row decoder 12, column decoder 13, R/W circuit 1
4 is a peripheral circuit including a write circuit of the present invention.
アドレスレジスタ15はバス16よりアドレス信号を受
ケてプログラムコントロールを行い、その出力をロウデ
コーダ13とコラムデコーダ14へ送る。Address register 15 receives address signals from bus 16 to perform program control, and sends its output to row decoder 13 and column decoder 14.
R/−回路14はセルアレイ11のコラム線に接続され
、バス16との間でデータの授受を行う。The R/- circuit 14 is connected to the column line of the cell array 11 and exchanges data with the bus 16.
つぎに、第1図(2)の(2X3)ビット構成のBIC
−ROMの本発明による書込方式をタイミング図に従っ
て説明する。Next, the BIC with the (2×3) bit configuration in Figure 1 (2)
- The ROM writing method according to the present invention will be explained according to a timing diagram.
第2図は本発明による書込方式のタイミング図である。FIG. 2 is a timing diagram of the write method according to the present invention.
図はメモリセル(1、1) 、 (2,2)に書き込む
際のタイミングを表す。The figure shows the timing when writing to memory cells (1, 1) and (2, 2).
図において、(1)は書込周期を示すクロックである。In the figure, (1) is a clock indicating the write cycle.
基本的な動作はつぎのようである。The basic operation is as follows.
(1)初期化
書込周期の各サイクル毎の前半の期間に各ワード線ML
を“1″にして、各メモリセルのノードAをすべて接地
線GNDに短絡し低レベル“0”にする。またこの期間
では各ビット線BLも“0″にする。(1) During the first half of each cycle of the initialization write cycle, each word line ML
is set to "1", all nodes A of each memory cell are short-circuited to the ground line GND, and set to a low level "0". Also, during this period, each bit line BL is also set to "0".
(2) 書込
初期化が終了した後、書き込みたいメモリセルのワード
線孔を1”とし、ビット線BLも”1″とする。(2) After the write initialization is completed, the word line hole of the memory cell to be written is set to 1", and the bit line BL is also set to "1".
以上により書き込みたいメモリセルのキャパシタCに高
電圧がかかり、キャパシタCを構成する絶縁膜が破れ、
導通する。As a result of the above, a high voltage is applied to the capacitor C of the memory cell to be written, and the insulating film that constitutes the capacitor C is torn.
Conduct.
このとき書き込まないメモリセルについてはワードiW
Lを“0”とする。このため、ビット線BLが“1′で
あっても、ノードAがフローティングであるため、容量
結合によりノードΔのレベルはビット線BLのレベル近
くまで上昇する。このためキャパシタCには絶縁破壊を
起こす程の電位差は発生しない。For memory cells that are not written at this time, the word iW
Let L be “0”. Therefore, even if the bit line BL is "1", since the node A is floating, the level of the node Δ rises to near the level of the bit line BL due to capacitive coupling.Therefore, the capacitor C has dielectric breakdown. There is no potential difference that would cause this.
以上の方式をとることにより、BrC−ROMに対する
書込を行うことができる。By adopting the above method, writing to BrC-ROM can be performed.
第3図は本発明に使用した書込回路の一例を示す回路図
である。FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a write circuit used in the present invention.
図において、Q2、Q5はnチャネルデプレション型ト
ランジスタ、旧0、Qll、Ql3、Q17〜Q19は
pチャネルエンハンスメント型トランジスタ、Ql、
Q3、 ロ4、06、07、 Q8、 ロ9、 Ql2
、 Q14〜Q16はnチャネルエンハンスメント
型トランジスタ、またQ3〜ロアは高耐圧トランジスタ
である。In the figure, Q2 and Q5 are n-channel depletion type transistors, old 0, Qll, Ql3, Q17 to Q19 are p-channel enhancement type transistors, Ql,
Q3, ro4, 06, 07, Q8, ro9, Ql2
, Q14 to Q16 are n-channel enhancement type transistors, and Q3 to lower are high voltage transistors.
電源は+25Vと+5vの2種類の電圧レベルを用い、
それぞれ図示の記号で区別した。The power supply uses two voltage levels: +25V and +5V.
Each is distinguished by the symbol shown in the diagram.
TはFROMへの書込データ、φは書込時に使用するク
ロックである。書込回路の制御はR/W、およびR/W
信号で行う。T is write data to FROM, and φ is a clock used during writing. The write circuit is controlled by R/W and R/W.
Do it at a traffic light.
書き込む際には、R/Wを“1”、R/Wを“0”とす
ることにより、Ql5はオンし、旧9はオフし、またQ
8はオフし、QIOはオンする。When writing, by setting R/W to "1" and R/W to "0", Ql5 is turned on, old 9 is turned off, and Ql5 is turned on and old 9 is turned off.
8 is off and QIO is on.
φが“1”のとき、コラムデコーダに接続される信号線
はTと同相の論理レベルが出力される。When φ is "1", a logic level in phase with T is output from the signal line connected to the column decoder.
以上の状態で、
下が“0”のとき、Qlがオンし、Q6がオフするため
、該信号線にはGND レベルが出力される。In the above state, when the bottom is "0", Ql is turned on and Q6 is turned off, so that the GND level is output to the signal line.
下が“1”のとき、Qlがオフし、Q6がオンするため
、該信号線には+25Vが出力される。When the bottom is "1", Ql is turned off and Q6 is turned on, so +25V is output to the signal line.
φが“0”のとき、Qlがオンし、Q6がオフするため
、該信号線にはGNDレベルが出力される。When φ is "0", Ql is turned on and Q6 is turned off, so that the GND level is output to the signal line.
該信号線に+25Vが供給され、かつメモリセルのトラ
ンジスタロがオンしている場合にキャパシタCの絶縁破
壊が起こり、書込が行われる。When +25V is supplied to the signal line and the transistor of the memory cell is turned on, dielectric breakdown of the capacitor C occurs and writing is performed.
読み出す際には、R/Wを“0”、R/Wを“1”とす
ることにより、Ql5はオフし、Ql9はオンし、また
Q8はオンし、QIOはオフする。When reading, by setting R/W to "0" and R/W to "1", Ql5 is turned off, Ql9 is turned on, Q8 is turned on, and QIO is turned off.
このとき、Q6、Qlがともにオフするため、コラムデ
コーダの信号線はハイインピーダンス状態となる。ここ
で、該信号線に接続される続出回路により、データの読
み出しが可能となる。At this time, since Q6 and Ql are both turned off, the signal line of the column decoder is in a high impedance state. Here, the data can be read by the successive circuit connected to the signal line.
以上詳細に説明したように本発明によれば、回路構成、
電源を付加することな(、メモリセルを構成するキャパ
シタによる容量結合を利用して、BIC−ROMの非書
込メモリセルの絶縁破壊を保護することができる。As explained in detail above, according to the present invention, the circuit configuration,
It is possible to protect non-written memory cells of a BIC-ROM from dielectric breakdown without adding a power source (by using capacitive coupling by capacitors forming memory cells).
第1図(1)、(2)、(3)はそれぞれ本発明の詳細
な説明するBIC−ROMのセルの等価回路図、(2X
3)ビット構成のBIC−ROMのメモリセルの模式図
、本発明によるBIC−ROMの構成を示すブロック図
、第2図は本発明による書込方式のタイミング図、第3
図は本発明に使用した書込回路の一例を示す回路図であ
る。
図において、
11はメモリセルアレイ、
12はロウデコーダ、
13はコラムデコーダ、
14はR/−回路、
15はアドレスレジフ、夕、
16はバス、
ML、WLI、ML2.礼3はワード線、BL、BLL
、BL2.BL3はビット線、Qはトランジスタ、
Cはキャパシタ、
GNDは接地線、
AはトランジスタQとキャパシタCの接続点、(1,1
)、(1,2)、(2,1)、(2,2)、(3,1)
、(3,2)はメモリセル
(2)(2X3) ヒ゛ット)p+戸”1oBlc−R
OI’1阜1 圀
(3)木発叫rgB/C−ROIV1
茅 1 閤
不2 匡
ゴラムデ′ゴーク゛
〒 +25V
T+5V
水伯明/f)左へ回跡
第3 聞FIGS. 1 (1), (2), and (3) are equivalent circuit diagrams of a BIC-ROM cell explaining the present invention in detail, and (2X
3) A schematic diagram of a memory cell of a BIC-ROM with a bit configuration, a block diagram showing the configuration of a BIC-ROM according to the present invention, FIG. 2 is a timing diagram of a write method according to the present invention, and FIG.
The figure is a circuit diagram showing an example of a write circuit used in the present invention. In the figure, 11 is a memory cell array, 12 is a row decoder, 13 is a column decoder, 14 is an R/- circuit, 15 is an address register, 16 is a bus, ML, WLI, ML2. Rei 3 is word line, BL, BLL
, BL2. BL3 is a bit line, Q is a transistor, C is a capacitor, GND is a ground line, A is a connection point between transistor Q and capacitor C, (1, 1
), (1,2), (2,1), (2,2), (3,1)
, (3,2) is the memory cell (2) (2X3 hit)p+door"1oBlc-R
OI'1 阜1 圀(3) Tree call rgB/C-ROIV1 Kaya 1 Kanfu 2 匡Goramde'Goku゛〒 +25V T+5V Suibakumei/f) Turn to the left 3rd listen
Claims (2)
スタ(Q)と、一方の電極がビット線(BL)に、他方
の電極が該トランジスタ(Q)を経由して接地線(GN
D)に接続されるキャパシタ(C)とよりなるメモリセ
ルを各ワード線(WL)と各ビット線(BL)間に接続
してなるメモリセルアレイ(11)と、所定のメモリセ
ルを選択して、該キャパシタ(C)を絶縁破壊すること
により書き込む際に、書込周期の前半の期間において全
メモリセルのキャパシタ(C)の電荷を0にし、 書込周期の後半の期間において選択されたメモリセルの
トランジスタ(Q)をオン状態とし、かつ該非選択メモ
リセルのトランジスタ(Q)をオフ状態にする、書込回
路(14)を含む周辺回路とを有することを特徴とする
プログラマブルリードオンリメモリ。(1) A transistor (Q) whose gate is connected to the word line (WL), one electrode connected to the bit line (BL), and the other electrode connected to the ground line (GN) via the transistor (Q).
Selecting a memory cell array (11) consisting of a capacitor (C) connected to D) and a memory cell connected between each word line (WL) and each bit line (BL), and a predetermined memory cell. , when writing by dielectrically breaking down the capacitor (C), the charge of the capacitor (C) of all memory cells is set to 0 during the first half of the write cycle, and the selected memory is set to 0 during the second half of the write cycle. A programmable read-only memory characterized by having a peripheral circuit including a write circuit (14) that turns on a transistor (Q) of a cell and turns off a transistor (Q) of an unselected memory cell.
スタ(Q)と、一方の電極がビット線(BL)に、他方
の電極が該トランジスタ(Q)を経由して接地線(GN
D)に接続されるキャパシタ(C)とよりなるメモリセ
ルを各ワード線(WL)と各ビット線(BL)間に接続
してなるメモリセルアレイ(11)の所定のメモリセル
を選択して、該キャパシタ(C)を絶縁破壊することに
より書き込む際に、非書込メモリセルに接続されるワー
ド線(WL)のレベルを制御して該非書込メモリセルの
トランジスタ(Q)をオフ状態にすることにより、該キ
ャパシタ(C)の容量結合を利用して非書込メモリセル
の破壊を保護するようにしたことを特徴とするプログラ
マブルリードオンリメモリの書込方法。(2) A transistor (Q) whose gate is connected to the word line (WL), one electrode connected to the bit line (BL), and the other electrode connected to the ground line (GN) via the transistor (Q).
Select a predetermined memory cell of a memory cell array (11) formed by connecting a memory cell consisting of a capacitor (C) connected to D) between each word line (WL) and each bit line (BL), When writing by breaking down the capacitor (C), the level of the word line (WL) connected to the non-writing memory cell is controlled to turn off the transistor (Q) of the non-writing memory cell. A method for writing in a programmable read-only memory, characterized in that the capacitive coupling of the capacitor (C) is used to protect non-writing memory cells from destruction.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60195167A JPS6254899A (en) | 1985-09-04 | 1985-09-04 | Programmable read only memory and its writing method |
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DE8686112185T DE3680050D1 (en) | 1985-09-04 | 1986-09-03 | PROGRAMMABLE SEMICONDUCTOR FIXED VALUE ARRANGEMENT. |
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JPH033319B2 JPH033319B2 (en) | 1991-01-18 |
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Family Applications (1)
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JP60195167A Granted JPS6254899A (en) | 1985-09-04 | 1985-09-04 | Programmable read only memory and its writing method |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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EXPY | Cancellation because of completion of term |