JPS6318279B2 - - Google Patents

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JPS6318279B2
JPS6318279B2 JP3212581A JP3212581A JPS6318279B2 JP S6318279 B2 JPS6318279 B2 JP S6318279B2 JP 3212581 A JP3212581 A JP 3212581A JP 3212581 A JP3212581 A JP 3212581A JP S6318279 B2 JPS6318279 B2 JP S6318279B2
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JP
Japan
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sense amplifier
bit line
psa
transistor
output
Prior art date
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JP3212581A
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English (en)
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JPS57147196A (en
Inventor
Yasuo Suzuki
Hiroshi Hirao
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Priority to US06/354,500 priority patent/US4489399A/en
Priority to IE506/82A priority patent/IE54463B1/en
Publication of JPS57147196A publication Critical patent/JPS57147196A/ja
Publication of JPS6318279B2 publication Critical patent/JPS6318279B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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
    • G11C17/08Read-only memories programmable only once; Semi-permanent stores, e.g. manually-replaceable information cards using semiconductor devices, e.g. bipolar elements
    • G11C17/10Read-only memories programmable only once; Semi-permanent stores, e.g. manually-replaceable information cards using semiconductor devices, e.g. bipolar elements in which contents are determined during manufacturing by a predetermined arrangement of coupling elements, e.g. mask-programmable ROM
    • G11C17/12Read-only memories programmable only once; Semi-permanent stores, e.g. manually-replaceable information cards using semiconductor devices, e.g. bipolar elements in which contents are determined during manufacturing by a predetermined arrangement of coupling elements, e.g. mask-programmable ROM using field-effect devices
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C16/00Erasable programmable read-only memories
    • G11C16/02Erasable programmable read-only memories electrically programmable
    • G11C16/06Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
    • G11C16/08Address circuits; Decoders; Word-line control circuits
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C16/00Erasable programmable read-only memories
    • G11C16/02Erasable programmable read-only memories electrically programmable
    • G11C16/06Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
    • G11C16/24Bit-line control circuits
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C17/00Read-only memories programmable only once; Semi-permanent stores, e.g. manually-replaceable information cards
    • G11C17/14Read-only memories programmable only once; Semi-permanent stores, e.g. manually-replaceable information cards in which contents are determined by selectively establishing, breaking or modifying connecting links by permanently altering the state of coupling elements, e.g. PROM
    • G11C17/18Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は大容量の読出し専用メモリ(ROM)
に係り、特にその出力方式に関する。
第1図はROMの一般的な回路形式を示し、
RDはローデコーダ、W1〜Wmはワード線、CA
は8n×mビツトのセルアレイ、MCはメモリセ
ル、BLはビツト線、CDはコラムデコーダ、C1
Coはその出力線、SAはセンスアンプ、OBは出
力バツフア、O1〜O8は8ビツト並列出力データ
である。メモリセル(本例ではMOSトランジス
タ)MCの導通、非導通即ち記憶情報の“1”、
“0”は、マスクROMでは、例えばビツト線BL
とセルMCのドレインとの接続の有無をコンタク
トスルーホールで決め、またはEPROMならフロ
ーテイングゲートに電気的にキヤリアを注入して
セルMCの閾値を変化させたりして行なう。
第2図は具体例で、n本のビツト線BLを直接
デコードする方式である。n本のビツト線BLに
はそれぞれスイツチングゲートG1〜Gnが接続さ
れ、これらの1つがコラムデコーダCDにより選
択され、選択ビツト線の電位従つてデータがセン
スアンプSA、出力バツフアOBを通して出力され
る。ROMのメモリセルは一般にスイツチの役割
しか果さないから、センスアンプ側にデータバス
線とビツト線をH(ハイ)レベルにプルアツプす
るロード素子(図示しない)を設け、選択ワード
線はH(ハイ)レベルにし、選択ビツト線がHレ
ベルのまゝか(セルがオフ状態なので)、オン状
態のセルによりLレベルへ落されるかにより記憶
情報の読出しが行なわれる。かゝるROMでは小
容量のものではn=8〜16程度であるからデータ
バスDBの負荷容量はさほど大きくなく、図示の
直接デコード方式でも格別問題はない。しかし、
大容量ROMではビツト線数が大(n=32以上)
で、スイツチングゲートG1,G2……のデイメン
ジヨンが比較的大きいことからデータバス線の負
荷が重く、しかも大容量メモリでは素子のサイズ
が小さくなつてセルの電流駆動能力が低下するの
で、直接デコード方式ではデータバスおよびビツ
ト線のプルアツプ及びプルダウンが迅速に行なわ
れず、高速動作が困難となる。またビツト線数n
に比例してコラムデコーダCDの個数が増え、構
成が複雑になるので、チツプ内のレイアウトにも
問題が生ずる。
第3図および第4図はこれらの点を改善するた
めに、ビツト線を複数のブロツクに分けたもので
ある。第3図の例はn本のビツト線BLをl本ず
つのl′群に分け(l×l′=n)、第1コラムデコー
ダCD1の出力Cn1〜Colにより、先ずコラムブロツ
クCB1〜CBl′で共通位置にある各1本の、全体で
l′本のビツト線を選択し、それを第2コラムデコ
ーダCD2で更にデコードしてその1本を選択す
る。具体的にはデコーダCD2の出力Cb1〜Cbl′でゲ
ートG1〜Gl′の1つだけをオンにし、センスアン
プSAへはデータバスDBを介してn本のビツト線
のうちの1本が接続されるようにする。第4図の
例は、第3図の第2コラムデコーダCD2とゲート
G1〜Gl′に代えてナンドまたはアンドゲートNA1
〜NAl′を設け、ここにコラムアドレスバツフア
出力Ac1c1,……Acl″,cl″を与えるようにし
たものである。こゝで、コラムアドレス信号のビ
ツト数l″は2l″=l′である。
これら第2図〜第4図の回路に共通する点は、
そのデコード方式に差はあつても、1本のビツト
線をデータバス線DBへ接続し、これらをセンス
アンプSAのロード素子でプルアツプする点であ
る。従つて、センスアンプSAから見たデータバ
ス線DB側の負荷が重い場合には読出し動作の高
速化は図れない。
本発明はこの点を更に改善するもので、その特
徴とするところは多数のビツト線を複数の群に分
割して第1、第2のコラムデコーダにより群選択
および群内ビツト線選択を行なうようにした読出
し専用メモリにおいて、各ビツト線群に対してデ
コード機能を有する複数のプリセンスアンプを設
け、また該複数のプリセンスアンプの出力をに受
けるメインセンスアンプを設け、選択されたプリ
センスアンプのロード素子で対応するビツト線群
をプルアツプするようにしてなる点にある。以下
図示の実施例を参照しながらこれを詳細に説明す
る。
第5図は本発明の一実施例を示すブロツク図で
第3図と同一部分には同一符号が付してある。本
例は第3図のゲートG1〜Gl′部分を、デコード機
能を有するプリセンスアンプPSA1〜PSAl″に置
き換えたものである。第6図は具体例で、コラム
ブロツクCB1およびプリセンスアンプPSA1部分
を示したものである。コラムブロツクCB1は、ブ
ロツク内ビツト線数に応じたMOSトランジスタ
Q1,Q2,……を有し、これらの1つが第1コラ
ムデコーダCD1の出力で選択される。プリセンス
アンプPSA1は、アンド回路ANDおよびノア回路
NORからなり、それらの入力Ac1〜Acl″と、c1
cl″は逆相である。なおこれらの入力の選択の
仕方はデコーダにおけるそれと同様であり、正、
逆相とはアンド回路のトランジスタへの入力とノ
ア回路のトランジスタへの入力とは互いに逆相で
あることを示す。従つてアンド回路ANDの入力
Ac1〜Acl″が全てHレベルの時、ノア回路NORの
入力Ac1〜Acl″は全てLレベルとなり、この時ト
ランジスタQ11〜Q1l″は全てオン、トランジスタ
Q21〜Q2l″が全てオフとなり、ビツト線はプルア
ツプされ、選択されたセルが導通していれば該ビ
ツト線はLレベルへ落され、メインセンスアンプ
MSAのトランジスタQ31の入力がL、また該セル
が非導通であれば該入力がHとなり、前者の場合
トランジスタQ31はオフ、出力はH、後者の場合
Q31はオン、出力はLとなる。
トランジスタQ10はプリセンスアンプPSAの負
荷のデプレツシヨン型MOSトランジスタである。
メインセンスアンプMSAは、負荷のデプレツシ
ヨン型MOSトランジスタQ30とエンハンスメント
型のMOSトランジスタQ31,Q32,……からなる
ノア回路で、トランジスタQ32,Q33,……の各
ゲートにはそれぞれプリセンスアンプPSA2
PSA3,……の出力が印加される。第1コラムデ
コーダCD1によつて例えばコラムブロツクCB1
トランジスタQ1が選択される時は、他のコラム
ブロツクCB2〜CBl″においてもトランジスタQ1
と同位置のトランジスタが選択される。しかし、
第2コラムデコーダCD2によつてプリセンスアン
プPSA1が選択される場合は、他のプリセンスア
ンプPSA2〜PSAl″のアンドゲートではいずれか
のトランジスタがオフ、またはそのノアゲート
NORではいずれかのトランジスタがオンとなる
ので当該ビツト線は選択されず(プルアツプされ
ず)メインセンスアンプMSAのトランジスタ
Q32,Q33,……は全てL入力となる。このため
前述のように、プリセンスアンプPSA1の出力が
LであればメインセンスアンプMSAの出力はH
となり、逆にPSA1の出力がHであればMSAの出
力はLとなる。PSA1出力のL,Hは、トランジ
スタQ1の挿入されたビツト線上で、第1図のロ
ーデコーダRDにより選択されたワード線との交
点に位置するMCの導通、非導通状態に依ること
は前述した通りである。
本例の出力方法では、メインセンスアンプ
MSA側のロード素子Q30をビツト線(データバ
ス)の駆動に用いない。代えて、各プリセンスア
ンプPSA1〜PSAl″にそれぞれ各コラムブロツク
内の小数のビツト線を駆動するロード素子Q10
設けているので高速駆動が可能となる。またメイ
ンセンスアンプMSAがNORゲート入力形式にな
るのでロード素子Q10で駆動する負荷容量は小な
く、この点も高速駆動に有利である。
以上の説明はnチヤンネルトランジスタ回路で
説明したが、pチヤンネルトランジスタ回路の場
合も同様である。
第7図はCMOSメモリの場合の回路例である。
本例ではプリセンスアンプPSAおよびメインセ
ンスアンプMSAはCMOSのアンド、ノアゲート
で構成される。即ちQ40,Q41……およびQ60
Q61……はpチヤンネルMOSトランジスタ、Q50
Q51……およびQ70,Q71……はnチヤンネルMOS
トランジスタであり、前者は直列に、後者は並列
に接続される。なおこの図では第6図と同様に1
ビツト線群分のみ示す。プリセンスアンプPSA
のトランジスタQ40とQ50,Q41とQ51……の各ゲ
ートにはビツト線群選択アドレス信号の各ビツト
Ac1,Ac2……とその反転ビツトAc1,Ac2……の
いずれか一方ずつが加えられる。選択状態ではゲ
ートに加えられるアドレス信号の全ビツトがLレ
ベルであり、pチヤンネルトランジスタQ40
Q41……はオン、nチヤンネルトランジスタQ50
Q51……はオフ、当該ビツト線はプルアツプさ
れ、選択メモリセルのオン、オフ状態に応じて
H,Lとなる。非選択ビツト線は全てLレベルで
ある。メインアツプではそのトランジスタQ60
Q70は該トランジスタのゲートが接続されたビツ
ト線の電位がLなら前者がオン、後者がオフとな
り、Hならその逆となる。その他のトランジスタ
Q61,Q71…では当該ビツト線が非選択なら前者
がオン、後者がオフとなり、結局メインセンスア
ンプMSAは選択ビツト線のH,Lに応じてL,
Hの読取り出力を生じる。本例でもビツト線のプ
ルアツプはプリセンスアンプPSAのPチヤンネ
ルトランジスタで行ない、高速駆動が可能にな
る。
以上述べたように本発明によれば、大容量に
なるとビツト線の数が増え、それに従つてデコー
ダの数も増え、構造が複雑になるが、本発明では
デコーダなるものは特別には必要でなく、アドレ
スインバータの出力をセンスアンプへ入力するだ
けでよいから構造が簡単で、パターニングが容易
になる。1つのロード素子で駆動するビツト線
の数が少ないから高速駆動が可能になる。セン
スアンプ入力がノアゲート入力形式になるのでロ
ード素子で駆動する負荷容量が減り、高速駆動が
可能となるなどの利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は一般的なROMの概要ブロツク図、第
2図は従来の直接デコード方式の説明図、第3図
および第4図は従来のブロツクセレクト方式の説
明図、第5図は本発明の一実施例を示すブロツク
図、第6図および第7図は第5図の異なる具体例
を示す回路図である。 図中、BLはビツト線、MCはメモリセル、
CB1,CB2,……はコラムブロツク、CD1は第1
コラムデコーダ、CD2は第2コラムデコーダ、
PSA1,PSA2,……はプリセンスアンプ、Q10
ロード素子、MSAはメインセンスアンプである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 多数のビツト線を複数の群に分割して第1、
    第2のコラムデコーダにより群選択および群内ビ
    ツト線選択を行なうようにした読出し専用メモリ
    において、各ビツト線群に対してデコード機能を
    有する複数のプリセンスアンプを設け、また該複
    数のプリセンスアンプの出力を受けるメインセン
    スアンプを設け、選択されたプリセンスアンプの
    ロード素子で対応するビツト線群をプルアツプす
    るようにしてなることを特徴とする読出し専用メ
    モリ。
JP3212581A 1981-03-06 1981-03-06 Read-only memory Granted JPS57147196A (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3212581A JPS57147196A (en) 1981-03-06 1981-03-06 Read-only memory
DE8282301063T DE3278593D1 (en) 1981-03-06 1982-03-02 Read-only memory device
EP82301063A EP0060078B1 (en) 1981-03-06 1982-03-02 Read-only memory device
US06/354,500 US4489399A (en) 1981-03-06 1982-03-03 Read-only memory device
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ID=12350156

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EP (1) EP0060078B1 (ja)
JP (1) JPS57147196A (ja)
DE (1) DE3278593D1 (ja)
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