JPS6318278B2 - - Google Patents

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JPS6318278B2
JPS6318278B2 JP2894378A JP2894378A JPS6318278B2 JP S6318278 B2 JPS6318278 B2 JP S6318278B2 JP 2894378 A JP2894378 A JP 2894378A JP 2894378 A JP2894378 A JP 2894378A JP S6318278 B2 JPS6318278 B2 JP S6318278B2
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JP
Japan
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transistor
terminal
memory
potential
voltage
Prior art date
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JP2894378A
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English (en)
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JPS54121028A (en
Inventor
Akira Nakagawara
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NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C16/00Erasable programmable read-only memories
    • G11C16/02Erasable programmable read-only memories electrically programmable
    • G11C16/04Erasable programmable read-only memories electrically programmable using variable threshold transistors, e.g. FAMOS
    • G11C16/0466Erasable programmable read-only memories electrically programmable using variable threshold transistors, e.g. FAMOS comprising cells with charge storage in an insulating layer, e.g. metal-nitride-oxide-silicon [MNOS], silicon-oxide-nitride-oxide-silicon [SONOS]

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

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、絶縁ゲート型電界効果トランジス
タ(以下、MISトランジスタという)を用いた不
揮発性記憶回路、特にその読み出しに関するもの
である。
不揮発性記憶回路の基本原理は、第2図に示さ
れるように、閾値電圧を変化できるMISトランジ
スタからなるメモリトランジスタ11のドレイン
に負荷抵抗10が接続された回路を用いて構成さ
れていた。このような不揮発性記憶回路は、メモ
リ−トランジスタ11の閾値電圧を高閾値電圧に
するか低閾値電圧にするかで情報が記憶される。
読み出し時には、端子12にメモリトランジスタ
11の低閾値電圧と高閾値電圧の間の電圧を印加
して端子13から記憶された情報を読み出す。メ
モリトランジスタ11の閾値が、高閾値電圧であ
れば、メモリトランジスタ11には電流が流れ
ず、読み出し端子13の電位は、電源端子15の
電位に等しくなり、逆にメモリトランジスタ11
の閾値が低閾値電圧であれば、メモリトランジス
タ11に電流が流れ、端子13の電位は、負荷抵
抗10の抵抗値と、メモリトランジスタ11の動
作抵抗値の比によつて決まる低い電位になる。
したがつて、従来の不揮発性記憶読み出し回路
は、メモリトランジスタ11の閾値が低閾値電圧
である場合、読み出し時に、常時電流が流れ、消
費電力が大くなるのみならず、端子13の電位
が、メモリトランジスタ11の動作抵抗および負
荷抵抗10の変動の影響を受けて変化し、誤動作
する。これを避けるために、負荷抵抗10の抵抗
値を大きくし、メモリトランジスタ11の動作抵
抗値を小さくしなければならず、いずれも集積度
が低下するという欠点を持つていた。
このような観点から、第1図に示される構成が
実用上、従来から用いられている。第1図におい
て閾値電圧の変化できるMISトランジスタからな
るメモリトランジスタとしての絶縁ゲート電界効
果トランジスタ1のドレインに負荷用MISトラン
ジスタ2が接続されている。これらメモリトラン
ジスタ1と負荷用トランジスタ2とには各々別の
ゲート電圧が加えられるゲートを有し、これらは
ゲート入力端子3,4に接続されている。これら
トランジスタ1と2の接続点は端子5に接続さ
れ、この端子5からも出力は得られるが、さらに
MISトランジスタからなるインバータ6を介して
出力端子7から出力をとることが望ましい。
読み出し動作は、まずトランジスタ1,2が、
それぞれ、遮断、導通するようにゲート入力端子
3,4に電圧を印加し、次いで、トランジスタ2
を遮断するようにゲート入力端子4に電圧を印加
してから、ゲート入力端子3に、トランジスタ1
の低閾値電圧と高閾値電圧との間の電圧を印加
し、インバータ6の出力端子7から情報を読み出
すようにしたものである。
この回路を例えば、Pチヤンネル形MISトラン
ジスタで構成し、端子8,9をそれぞれ低電位側
電源端子、高電位側電源端子とすると、端子5の
電位は、メモリトランジスタ1の閾値電圧が低閾
値電圧、高閾値電圧であることに対して、それぞ
れ端子9の電位よりトランジスタ2の基板効果も
考慮した閾値電圧だけ降下した電位、および端子
8の電位になり、読み出し時の端子5の電位に対
するトランジスタの動作抵抗の影響を排除できる
という利点をもつ。
しかしながら、このような不揮発性記憶回路
は、書込み時に大きな値の書込電圧をゲート−ド
レイン又はソース間に印加する必要があり、周辺
回路の高耐圧化、大形化を招き、又書き込み操作
も容易ではなかつた。本発明の目的は書込みを容
易に行なうことのできる改良された不揮発性記憶
回路を提供することにある。本発明による不揮発
性記憶回路はメモリトランジスタの基板領域と読
み出し用トランジスタの基板領域とを別個に電位
を制御しうるようにしたことを骨子とする。第3
図に本発明の一実施例を4ビツト(2語×2ビツ
ト)を例に示す。同図において、16,17,1
8,19は閾値電圧の変えれるPチヤンネルエン
ハンスメント形メモリトランジスタ、20,2
1,22,23,24,25,26,27,2
8,29はPチヤンネルエンハンスメント形トラ
ンジスタであり、37,38はそれぞれ低電位側
電源端子、高電位側電源端子、39はメモリトラ
ンジスタの基板に接続されている。すなわち、メ
モリトランジスタの基板は周辺トランジスタの基
板とは別個に端子39として引き出されている。
このため端子39によつてメモリトランジスタの
基板効果、すなわちバツクゲートバイアスを制御
する、例えば書き込み時にはバツクゲートバイア
スを浅くする電位を端子39に印加することによ
つてメモリトランジスタにチヤンネル電流を生じ
やすくする。他方読み出しの時に端子39にバツ
クゲートバイアスをやや深くする電位を印加し、
“0”と“1”の記憶情報に対応したメモリトラ
ンジスタのオン、オフ状態の区別を確実にするこ
とができる。他方周辺トランジスタには端子38
によつて終始所望の基板電位を与えてスイツチン
グを安定に制御せしめることができる。このよう
に、メモリトランジスタの基板を周辺トランジス
タの基板とは別個に引き出すことによつてメモリ
トランジスタに対する書込み、読み出しのマージ
ンを増大できる。28,29は書込動作時に回路
を遮断するためのものであり、読み出し時には導
通するように32に電圧を印加する。23,27
は記憶読み出し時に、端子31に加えられる電圧
により、導通するようになつており、動作抵抗
は、トランジスタ21,25の動作抵抗より十分
大きく設計する必要がある。
また全てのトランジスタの導電型を逆にして
も、また電源の極性を逆にした回路(ただし、回
路をNチヤネル形、Pチヤネル形トランジスタで
構成した場合、それぞれ、基板は、低電位側、高
電位側電源素子に接続するものとする。)でもよ
い。また周辺回路が駆動側をエンハンスメント
形、負荷側をデプレーシヨン形トランジスタで構
成されている場合にはトランジスタ23,27を
デプレーシヨン形にしてもよい。
第3図に示す回路の読み出し動作を説明する
と、端子30,32の電位を端子38の電位に等
しくした後、端子30の電位を端子37の電位に
等しくし、次いで、語選択端子33又は34にメ
モリトランジスタの低閾値電圧と高閾値電圧の間
の電圧を印加し、ビツト選択端子35,36の電
位を検出するものである。
次に本実施例の書込みについて、メモリトラン
ジスタ16が選択された場合を例として説明す
る。なお、このようなメモリの書込原理、方法は
例えば雑誌「日経エレクトロニクス」1971.12.20
号、第50〜61頁にて周知である。書込み(絶縁膜
にホールを注入する)は、端子34に負電位(例
えば−28V)を印加し(端子33は接地)、トラ
ンジスタ16,17のドレインとトランジスタ2
0のドレインとに接続された列線41を接地とす
る。この時トランジスタ18,19のドレインと
トランジスタ24のドレインとに接続した列線4
2は負電位となつている。この時端子39は接地
とされ、メモリトランジスタの基板領域は接地電
位とされる。かくしてトランジスタ16のゲート
−チヤンネル間には−28Vの電界が印加され、ゲ
ート絶縁膜にホールが注入され、このトランジス
タの閾値を大きくして書込みが行なわれる。
上述の列41,42における選択的な負電圧、
接地の供給はトランスフアーゲートトランジスタ
(図示せず)によつて周知の方法によつて行なう
ことができる。
次に消去についてメモリトランジスタ16を対
象として説明する。
端子39を負電位(−28V)としてメモリトラ
ンジスタの基板領域を負電位とする。端子34に
は接地を、非選択のトランジスタ17,19に接
続された端子33を負電位とする。選択された列
線41を負電位とし、非選択の列線42を接地と
する。かくしてメモリトランジスタ16のゲート
−チヤンネル間に+28Vの電界を印加し、消去を
行なつて閾値を小さくできる。
このように、端子39によつてメモリトランジ
スタの基板領域を読み出し用トランジスタの基板
とは独立して制御できるため、書込み、消去の双
方を単一極性の電圧(本例ではPチヤンネルトラ
ンジスタに対して負電位の電源)のみを用いて容
易に行なうことができる。
第4図は第2の従来例を示すものであり、第1
図の例の変更例に相当する。
メモリトランジスタ2′としては閾値電圧の可
変なMISトランジスタを用い、そのドレインには
導電型がトランジスタ2′とは逆であるMISトラ
ンジスタ1′が接続されている。メモリトランジ
スタ2′のドレイン電圧は、相補形絶縁ゲート電
界効果トランジスタで構成されるインバータ4′
を介して出力端子7′から取り出される。後続回
路の入力インピーダンスが高ければメモリトラン
ジスタ2′のドレインに接続された出力端子7′か
ら出力を取り出すこともできる。
読み出し動作は、まずトランジスタ1′,2′が
それぞれ導通、遮断するように端子5′,6′に電
圧を印加し、次いでトランジスタ1′を遮断する
ように端子5′に電圧を印加してから、端子6′
に、トランジスタ1′の低閾値電圧と高閾値電圧
の間の電圧を印加し、インバータ4の出力端子7
の電圧を読み出すようにしたものである。このよ
うにすると、端子3′の電位はトランジスタ2′の
閾値電圧が、高閾値電圧、低閾値電圧であること
に対応して、それぞれ端子9′、端子8′の電位に
十分等しくなり、その電位はトランジスタ1′,
2′の動作抵抗による影響を排除できる。また、
動作時に流れる電流は、負荷用トランジスタ1′
でプリチヤージされるメモリトランジスタ2′の
ドレイン容量に対する充放電電流のみであるか
ら、小さな消費電力で動作するという利点をも
つ。
この第2の従来例に本発明を適用した4ビツト
(2語×2ビツト)回路を第5図に示す。16′,
17′,18′,19′はNチヤネル形メモリトラ
ンジスタ、20′,22′,23′,24′,26′,
27′はPチヤネル形トランジスタ、21′,2
5′,28′,29′はNチヤネル形トランジスタ
であり、37′,38′はそれぞれ高電位側電源端
子、低電位側電源端子、39′はメモリトランジ
スタの基板に接続されている。28′,29′は書
込動作時に回路を遮断するためのものであり、読
み出し時には導通状態にあり、23′,27′は読
み出し時以外にそれぞれトランジスタ21′と2
2′、トランジスタ25′と26′とに流れる電流
を遮断するためのもので、読み出し時には、導通
状態にある。トランジスタ23′,27′のかわり
にPチヤンネル形トランジスタをそれぞれにトラ
ンジスタ21′のソース端と端子38′との間およ
びトランジスタ25′のソース端と端子38′との
間に直列に挿入してもよい。また全てのトランジ
スタの導電型及び電源の極性を逆にした回路構成
でもよい。
第5図に示す回路の読み出し動作を説明する
と、端子37′,38′に電源端子を接続し、端子
32′の電位を端子37′の電位に等しく、端子3
1′,39′の電位を端子38′の電位に等しくし
た後端子30′の電位を端子38′の電位に等しく
し、次いで、端子30′の電位を端子37′の電位
に等しくし、語選択端子33′又は34′にメモリ
トランジスタ16′,17′,18′,19′の低閾
値電圧と高閾値電圧との間の電圧を印加し、ビツ
ト選択端子35′,36′の電位を検出するもので
ある。
本実施例の書込みは第3図の実施例と同様に行
なうことができる。以上説明したように本発明は
書込み(消去も含めて)を単一の電源によつて容
易に行なうことができ、実用上の意義の大きいも
のである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例による不揮発性記憶回路を示す
結線図、第2図は不揮発性記憶回路の基本原理を
示す結線図、第3図は本発明の第1の実施例を用
いた4ビツト(2語×2ビツト)回路の結線図で
ある。第4図は第2の従来例による不揮発性記憶
回路を示す結線図、第5図は本発明の第2の実施
例を用いた4ビツト(2語×2ビツト)回路の結
線図である。 1,2′,11,16,16′,17,17′,
18,18′,19,19′…Nチヤネル形メモリ
トランジスタ、2,20,21,21′,24,
25,25′,28,28′,29,29′…Nチ
ヤネル形トランジスタ、1′,20′,22′,2
3′,24′,26′,27′…Pチヤネル形トラン
ジスタ、10…負荷抵抗、8,8′,14,1
4′,38,38′…低電位側電源端子、9,9′,
15,15′,37,37′…高電位側電源端子。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 それぞれ閾値電圧の可変な絶縁ゲート型電界
    効果トランジスタからなる複数のメモリトランジ
    スタと、このメモリトランジスタのソース・ドレ
    イン電流路の一端と第1の電源端子との間に直列
    接続された負荷用トランジスタと、前記メモリト
    ランジスタのソース・ドレイン電流路の他端と第
    2の電源端子との間に接続された読み出し用トラ
    ンジスタと、前記メモリトランジスタのゲートに
    読出し電圧を供給する手段と、前記読出し電圧が
    供給される前に前記負荷用トランジスタを導通さ
    せ前記読出し電圧が供給されるときに前記負荷用
    トランジスタを遮断せしめる手段と、前記読み出
    し用トランジスタを読み出し時に導通させる手段
    と、前記メモリトランジスタと前記負荷用トラン
    ジスタとの接続点の電位を検出するインバータと
    を有し、前記メモリトランジスタの基板領域およ
    び該読み出し用トランジスタのソースは第2の電
    源端子に、該読み出し用トランジスタ、負荷用ト
    ランジスタ、該インバータを構成するトランジス
    タの各基板領域を該第2の電極端子とは独立した
    第3電極端子に接続したことを特徴とする不揮発
    性記憶回路。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5023540A (ja) * 1973-06-07 1975-03-13
JPS5154788A (ja) * 1974-11-08 1976-05-14 Nippon Electric Co

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5023540A (ja) * 1973-06-07 1975-03-13
JPS5154788A (ja) * 1974-11-08 1976-05-14 Nippon Electric Co

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