JPS6386196A - Semiconductor memory device - Google Patents
Semiconductor memory deviceInfo
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C17/00—Read-only memories programmable only once; Semi-permanent stores, e.g. manually-replaceable information cards
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- Read Only Memory (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
この発明は、半導体記憶装置に関するもので、特にプロ
グラム可能なリード・オンリー・メモリ(ROM)の書
き込み動作に係わる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a semiconductor memory device, and particularly relates to a write operation of a programmable read-only memory (ROM).
(従来の技術)
一般に、プログラマブル・リード・オンリー・メモリ(
FROM)は、例えば第6図に示すように構成されてい
る。第6図において、11はメモリセルアレイで、この
メモリセルアレイ11はメモリセルとしてのフローティ
ングゲート型MOSトランジスタ1211〜L2m n
がマトリックス状に配置されて構成される。上記フロー
ティングゲート型MOSトランジスタ1211〜12m
nの各コントロールゲートにはそれぞれ、各行毎にロ
ー信号線13、〜13mが接続されるとともに、各ドレ
インにはそれぞれ各列毎にカラム信号線14□〜14n
が接続され、各ソースには接地点が接続される。上記ロ
ー信号線131〜Hmにはローデコーダ15の出力端が
接続され、上記カラム信号線141〜14nにはカラム
選択回路16が接続される。このカラム選択回路16は
、図示しないカラムデコーダのデコード出力A1〜An
で導通制御されるカラム選択MOSトランジスタ171
〜17nから成り、これらMOSトランジスタ171〜
17nの一端にはそれぞれ上記カラム信号線141〜1
4nが接続され、他端は共通接続される。この共通接続
点には、読み出しくリード)用のMOSl−ランジスタ
18と書き込み(プログラム)用のMOSトランジスタ
19の一端がそれぞれ接続される。上記リード用MO5
トランジスタ18の他端には、センス回路20の入力端
が接続されるとともに抵抗21を介して電源VCCが接
続され、リードモード信号RMで導通制御される。(Prior Art) Generally, programmable read-only memory (
FROM) is configured as shown in FIG. 6, for example. In FIG. 6, 11 is a memory cell array, and this memory cell array 11 includes floating gate type MOS transistors 1211 to L2m n as memory cells.
are arranged in a matrix. The above floating gate type MOS transistors 1211 to 12m
Each control gate of n is connected to a row signal line 13, ~13m for each row, and each drain is connected to a column signal line 14□~14n for each column.
are connected, and a ground point is connected to each source. The output ends of the row decoder 15 are connected to the row signal lines 131 to Hm, and the column selection circuit 16 is connected to the column signal lines 141 to 14n. This column selection circuit 16 includes decode outputs A1 to An of a column decoder (not shown).
Column selection MOS transistor 171 whose conduction is controlled by
~17n, these MOS transistors 171~
Each of the column signal lines 141 to 1 is connected to one end of 17n.
4n are connected, and the other ends are commonly connected. One end of a MOS transistor 18 for reading (reading) and a MOS transistor 19 for writing (programming) are each connected to this common connection point. MO5 for the above lead
The other end of the transistor 18 is connected to the input end of the sense circuit 20 and also to the power supply VCC via a resistor 21, and conduction is controlled by a read mode signal RM.
一方、上記プログラム用MOSトランジスタ19の他端
には高電圧電源Vppが接続され、プログラム用ゲート
回路22の出力で導通制御される。このプログラム用ゲ
ート回路22は、動作電源がVl)pで出力端が上記M
OSトランジスタ19のゲートに接続されるバッファ回
路23と、出力端が上記バッファ回路23の入力端に接
続されプログラムモード信号PMとプログラム用データ
D1nの論理積を取るアンドゲート24とから構成され
る。On the other hand, the other end of the programming MOS transistor 19 is connected to a high voltage power supply Vpp, and conduction is controlled by the output of the programming gate circuit 22. This programming gate circuit 22 has an operating power supply of Vl)p and an output terminal of the above-mentioned M
It is composed of a buffer circuit 23 connected to the gate of the OS transistor 19, and an AND gate 24 whose output terminal is connected to the input terminal of the buffer circuit 23 and which takes the logical product of the program mode signal PM and the program data D1n.
上記のような構成において、リードモード信号RMが1
”レベル、プログラムモード信号PMが“02レベルの
時には、MOSトランジスタ18がオン状態、MOSト
ランジスタ19がオフ状態となり、ローデコーダ15と
カラムデコーダとによって選択されたメモリセル12i
j(i−1〜m。In the above configuration, the read mode signal RM is 1
When the program mode signal PM is at the "02 level," the MOS transistor 18 is on, the MOS transistor 19 is off, and the memory cell 12i selected by the row decoder 15 and column decoder
j(i-1~m.
j−1〜n)から読み出されたデータがセンス回路20
に供給される。そして、このセンス回路20で増幅が行
なわれ、その出力端から読み出しデータD outを得
る。The data read from j-1 to n) is sent to the sense circuit 20.
supplied to Then, amplification is performed in this sense circuit 20, and read data Dout is obtained from its output terminal.
これに対し、プログラムモード信号PMが“1”レベル
、リードモード信号RMが“0”レベルの時には、MO
Sトランジスタ18がオフ状態となり、データDinが
“1”の時にはアンドゲート24の出力が“1″レベル
となってMOSトランジスタ19がオン状態となる。こ
れによって、高電圧電源Vl)I)からMOSl−ラン
ジスタ19、およびカラムデコーダによって選択されて
オン状態にあるカラム選択MOSトランジスタ17j
(j−1〜n)を介して高電圧がカラム信号線14j
に印加される。そして、上記ローデコーダ15によって
選択された行とカラムデコーダによって選択された列の
交点に位置するメモリセル12ijにデータ“0″が書
き込まれる。一方、プログラムモード信号PMが“1”
レベル、リードモード信号RMが“0”レベルで、デー
タDinが“θ″の時には、アンドゲート24の出力は
“0″レベルとなり、MOSl−ランジスタ19はオフ
状態となる。この時、hi o s +−ランジスタ1
8もオフ状態となっている。従って、ローデコーダ15
とカラムデコーダとによって選択されたメモリセル12
ijには高電圧は印加されずデータ“1″が書き込まれ
る。On the other hand, when the program mode signal PM is at the "1" level and the read mode signal RM is at the "0" level, the MO
The S transistor 18 is turned off, and when the data Din is "1", the output of the AND gate 24 is set to the "1" level, and the MOS transistor 19 is turned on. As a result, the high voltage power supply Vl)I) is connected to the MOSl-transistor 19 and the column selection MOS transistor 17j selected by the column decoder and turned on.
A high voltage is applied to the column signal line 14j via (j-1 to n).
is applied to Then, data "0" is written into the memory cell 12ij located at the intersection of the row selected by the row decoder 15 and the column selected by the column decoder. On the other hand, the program mode signal PM is “1”
When the read mode signal RM is at the "0" level and the data Din is at "θ", the output of the AND gate 24 is at the "0" level, and the MOS1-transistor 19 is turned off. At this time, hi os + - transistor 1
8 is also in the off state. Therefore, the row decoder 15
Memory cell 12 selected by and column decoder
No high voltage is applied to ij, and data "1" is written.
第7図は、上記第6図の回路において1個のメモリセル
にプログラムを行なう場合に着目し、必要なMOSトラ
ンジスタを抽出して示している。FIG. 7 focuses on the case where one memory cell is programmed in the circuit of FIG. 6, and shows necessary MOS transistors extracted.
FROMのメモリセル12ijにデータ“0#をプログ
ラムする場合には次のようにして行なう。すなわち、プ
ログラム用MOSトランジスタ19、カラム選択MOS
トランジスタ17j、およびメモリセル12ijのゲー
ト電位をVl)りレベル(21vまたは12.5V)に
設定して各MOSトランジスタ19.17j、 12i
jをオン状態に設定する。これによって、プログラム
用MOSトランジスタ19のドレインに接続されている
高電圧電源Vl)pからメモリセルとしてのフローティ
ングゲート型MOSトランジスタ12ijのソース(接
地点GND)へ向かって電流Iが流れ、この電流■によ
って誘起されたホットキャリア(電子)がメモリセル1
2ijのフローティングゲートに注入される。この状態
がメモリセル12ijにデータ′O″を書き込んだ状態
である。一方、プログラム用MOSトランジスタ19の
ゲート電位をGNDレベルに設定すると、カラム選択M
OSトランジスタ17jのゲート電位およびメモリセル
12ijのコントロールゲート電位がvppレベルであ
っても、MOSトランジスタ19がオフ状態となるため
、高電圧電源vppからメモリセル12ijへ電流は流
れない。この結果、メモリセル12ijのフローティン
グゲートには電子は注入されず、書き込みデータは“1
mとなる。なお、以上の説明では、MOSトランジスタ
19.17j、 12i jは、いずれもNチャネル型
のMOS FETとして説明している。When programming data "0#" to the FROM memory cell 12ij, it is done as follows.That is, the programming MOS transistor 19, the column selection MOS
The gate potential of the transistor 17j and the memory cell 12ij is set to a level (21v or 12.5V) below Vl), and each MOS transistor 19.17j, 12i
Set j to on state. As a result, a current I flows from the high voltage power supply Vl)p connected to the drain of the programming MOS transistor 19 to the source (ground point GND) of the floating gate type MOS transistor 12ij as a memory cell, and this current The hot carriers (electrons) induced by
2ij floating gate. This state is the state in which data 'O'' is written into the memory cell 12ij.On the other hand, when the gate potential of the programming MOS transistor 19 is set to the GND level, the column selection M
Even if the gate potential of OS transistor 17j and the control gate potential of memory cell 12ij are at the vpp level, MOS transistor 19 is turned off, so no current flows from high voltage power supply vpp to memory cell 12ij. As a result, no electrons are injected into the floating gate of the memory cell 12ij, and the write data becomes "1".
m. Note that in the above description, the MOS transistors 19, 17j and 12i j are all described as N-channel MOS FETs.
第8図は、上記第7図の回路をデータ″0”のプログラ
ム時の状態に書き直したものである。プログラム用MO
Sトランジスタ19のゲートおよびソースには高電圧V
pI)が印加されているものとすると、このMOSトラ
ンジスタ19はオン状態にある。この時、MOSトラン
ジスタ19のドレイン電位Vaはvppレベルまでは達
せず、MOSトランジスタ19がエンハンスメント型で
そのスレッショルド電圧をVTHNとすれば
rV a ≦vpp−Vt o N J テアル。実際
ニハ、ドレイン電位Vaとサブストレート電圧(GND
)との間に電位差があるため、バック・ゲート・バイア
ス効果によりMOSトランジスタ19の見掛は上のスレ
ッショルド電圧が上昇し、ドレイン電位VaハrVpp
−Vt HN J ヨリ低下tル。マタ、カラム選択用
MOSトランジスタ17jのドレイン電位vbは、はぼ
上記Vaに等しく、この結果メモリセル12ijのソー
スにはVaなる電位が掛かることになる。この際、高電
圧電源Vl)I)のレベルが充分に高い場合にはプログ
ラムに関しては特に問題はない。しかし、近年は上記高
電圧電源vppのレベルを低下させる方向に向かってい
る。これは、LSI内を高い電位の信号線が走るとLS
I内部の劣化を早めたり、CMO8−LSIではラッチ
アップの原因となったりするためである。また、外部で
高電圧を生成する必要があるが、この高電圧の生成は難
しいことも一つの要因となっている。このように、高電
圧型RV ppのレベルを低下させると、低い電圧でも
メモリセル12ijのソース、ドレイン間にホットキャ
リアを生じさせるに充分な電流を流す必要が生ずる。こ
のためには、上記カラム選択MOSトランジスタL7j
のドレイン電位vbをなるべくvppレベルに近付ける
必要がある。しかし、上述したようにプログラム用MO
Sトランジスタ19のスレッショルド電圧VTHN分の
電位の低下は避けられない。このため、メモリセル12
ijのソース、ドレイン間の電流も減少し、メモリセル
に“Ooを書き込む時の効率が悪い欠点がある。FIG. 8 shows the circuit shown in FIG. 7 rewritten to the state when data "0" is programmed. MO for program
A high voltage V is applied to the gate and source of the S transistor 19.
pI) is applied, this MOS transistor 19 is in an on state. At this time, the drain potential Va of the MOS transistor 19 does not reach the vpp level, and if the MOS transistor 19 is an enhancement type and its threshold voltage is VTHN, then rV a ≦vpp−Vt o N J teal. Actually, drain potential Va and substrate voltage (GND
), the apparent upper threshold voltage of the MOS transistor 19 increases due to the back gate bias effect, and the drain potential VaharVpp
-Vt HN J It is lowered. The drain potential vb of the master/column selection MOS transistor 17j is approximately equal to the above-mentioned Va, and as a result, the potential Va is applied to the source of the memory cell 12ij. At this time, if the level of the high voltage power supply Vl)I) is sufficiently high, there is no particular problem with programming. However, in recent years, there has been a trend towards lowering the level of the high voltage power supply vpp. This is because if a high potential signal line runs inside the LSI, the LSI
This is because it accelerates the deterioration inside I and causes latch-up in CMO8-LSI. Another factor is that it is necessary to generate a high voltage externally, but it is difficult to generate this high voltage. As described above, when the level of the high voltage type RV pp is lowered, it becomes necessary to flow a current sufficient to generate hot carriers between the source and drain of the memory cell 12ij even at a low voltage. For this purpose, the column selection MOS transistor L7j
It is necessary to make the drain potential vb as close to the vpp level as possible. However, as mentioned above, the program MO
A drop in potential by the threshold voltage VTHN of the S transistor 19 is unavoidable. For this reason, memory cell 12
The current between the source and drain of ij also decreases, resulting in poor efficiency when writing "Oo" into the memory cell.
(発明が解決しようとする問題点)
上述したように、従来の半導体記憶装置(FROM)で
は、プログラム用MOSトランジスタのスレッショルド
電圧分書き込み電圧が低下するため、メモリセルへのソ
ース、ドレイン間電流が減少してメモリセルに“0”を
書き込む時の効率が悪い欠点がある。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in conventional semiconductor memory devices (FROM), the write voltage decreases by the threshold voltage of the programming MOS transistor, so the current between the source and drain of the memory cell decreases. There is a drawback that efficiency is low when writing "0" to a memory cell.
この発明は、上記のような事情に鑑みてなされたもので
、その目的とするところは、書き込み電圧が比較的低く
てもメモリセルに充分な電流を供給でき、“0“を書き
込む時の効率を向上できる半導体記憶装置を提供するこ
とである。This invention was made in view of the above circumstances, and its purpose is to be able to supply sufficient current to memory cells even when the write voltage is relatively low, and to improve the efficiency when writing "0". An object of the present invention is to provide a semiconductor memory device that can improve the performance.
[発明の構成]
(問題点を解決するための手段と作用)すなわち、この
発明においては、上記の目的を達成するために、プログ
ラムモードを選択するためのMOSトランジスタとして
Pチャネル型のものを設けるとともに、カラム選択回路
としてリードモード用とプログラム用の2種類の回路を
設け、リードモード用はNチャネル型MOSトランジス
タ、プログラムモード用はPチャネル型MOSトランジ
スタで構成することにより、Nチャネル型MOSトラン
ジスタのスレッショルド電圧による書き込み電圧の低下
を防止するようにしている。[Structure of the invention] (Means and effects for solving the problem) That is, in this invention, in order to achieve the above object, a P-channel type MOS transistor is provided as a MOS transistor for selecting a program mode. In addition, two types of circuits are provided as column selection circuits, one for read mode and one for program, and the read mode is configured with an N-channel MOS transistor and the program mode is configured with a P-channel MOS transistor. This is to prevent the write voltage from decreasing due to the threshold voltage.
(実施例)
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。第1図において、前記第6図と同一構成部分には
同じ符号を付しており、メモリセルアレイIIはメモリ
セルとしてのフローティングゲート型MO5トランジス
タ121、〜12m nがマトリックス状に配置されて
形成される。上記フローティングゲート型MOSトラン
ジスタ1211〜12m nの各コントロールゲートに
はそれぞれ、各行毎にロー信号線13.〜L3mが接続
されるとともに、各ドレインにはそれぞれ各列毎にカラ
ム信号線141〜14Ωが接続され、各ソースには接地
点が接続される。そして、上記ロー信号線131〜13
mにはローデコーダ15の出力端が接続される。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, the same components as in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and the memory cell array II is formed by floating gate MO5 transistors 121, 12m, . Ru. Each control gate of the floating gate type MOS transistors 1211 to 12mn is connected to a low signal line 13. .about.L3m are connected, column signal lines 141 to 14.OMEGA. are connected to each drain for each column, and a ground point is connected to each source. And the low signal lines 131 to 13
The output terminal of the row decoder 15 is connected to m.
また、上記カラム信号線141〜14nには、読み出し
用のカラム選択回路25および書き込ろ用のカラム選択
回路26がそれぞれ接続される。上記読み出し用カラム
選択回路25は、図示しない読み出し用カラムデコーダ
から出力されるデコード信号A1〜Anで導通制御され
るNチャネル型MO5I−ランジスタ(読み出しカラム
選択MOSトランジスタ)271〜27nから成り、こ
れらMOSトランジスタ271〜27nの一端にはそれ
ぞれ上記カラム(λ帰線141〜14nが接続され、他
端は共通接続される。一方、上記書き込み用カラム選択
回路2Gは、図示しない書き込み用カラムデコーダのデ
コード信号81〜BΩで導通制御されるPチャネル型M
OSトランジスタ(書き込みカラム選択MOSトランジ
スタ)281〜28nから成り、これらM OSトラン
ジスタ2g、〜28nの一端にはそれぞれ上記カラム信
号線141〜L4nが接続され、他端は共通接続される
。上記読み出しカラム選択MOSトランジスタ26、〜
28nの他端側共通接続点には、読み出しくリード)用
のNチャネル型MOSl−ランジスタ18の一端が接続
され、上記書き込み用カラム選択MO3I−ランジスタ
28.〜28nの他端側共通接続点には、書き込み(プ
ログラム)用のPチャネル型MOSトランジスタ29の
一端がそれぞれ接続される。上記リード用MOSトラン
ジスタ1aの他端には、センス回路20の入力端が接続
されるとともに抵抗21を介して電gVccが接続され
、リードモード信号RMで導通制御される。一方、上記
プログラム用MOSトランジスタ29の他端には高7I
」源Vppが接続され、このMOSトランジスタ29は
動作Tx J4が■ppのバッファ回路23の出力で導
通ill Jされる。このバッファ回路23の入力端に
はプログラムモード信号PMとプログラム用データD1
nの論理積を取るナントゲート30の出力端が接続され
る。Further, a column selection circuit 25 for reading and a column selection circuit 26 for writing are connected to the column signal lines 141 to 14n, respectively. The read column selection circuit 25 is composed of N-channel type MO5I-transistors (read column selection MOS transistors) 271 to 27n whose conduction is controlled by decode signals A1 to An output from a read column decoder (not shown), and these MOS The columns (λ return lines 141 to 14n) are connected to one end of the transistors 271 to 27n, respectively, and the other ends thereof are commonly connected. On the other hand, the write column selection circuit 2G receives a decode signal of a write column decoder (not shown). P-channel type M whose conduction is controlled at 81~BΩ
It consists of OS transistors (write column selection MOS transistors) 281-28n, one ends of which are connected to the column signal lines 141-L4n, respectively, and the other ends are commonly connected. The read column selection MOS transistors 26, -
One end of the N-channel type MOS I-transistor 18 for reading is connected to the common connection point on the other end side of the writing column selection MO3I-transistor 28.28n. One end of a P-channel type MOS transistor 29 for writing (programming) is connected to the common connection point on the other end side of 28n. The other end of the read MOS transistor 1a is connected to the input end of a sense circuit 20, and is also connected to a voltage gVcc via a resistor 21, and conduction is controlled by a read mode signal RM. On the other hand, the other end of the programming MOS transistor 29 has a high voltage of 7I.
'' source Vpp is connected, and this MOS transistor 29 is rendered conductive by the output of the buffer circuit 23 whose operation Tx J4 is ■pp. The input terminal of this buffer circuit 23 is a program mode signal PM and program data D1.
The output terminal of a Nandt gate 30 that takes the AND of n is connected.
次に、上記のような構成において動作を説明する。まず
、読み出し動作時には、リードモード信号RMが“1″
レベル、プログラムモード信号PMが“02レベルとな
り、MOSトランジスタ18がオン状態、MOSトラン
ジスタ29がオフ状態となる。この時、図示しない読み
出し用カラムデコーダの出力A1〜Anの中の一つが“
1″レベルとなり、読み出しカラム選択MO3トランジ
スタ27.〜27nの中の選択されたMOSトランジス
タ27j(j−1〜n)がオン状態となる。この際、書
き込み用カラムデコーダのデコード出力B1〜Bnは全
てVccレベルとなり、書き込みカラム選択MOSトラ
ンジスタ281〜28nはオフ状態となる。従って、ロ
ーデコーダ15と読み出し用カラムデコーダとによって
選択されたメモリセル12ij(i−1〜m、j−1〜
n)から読み出されたデータがセンス回路20に供給さ
れる。そして、このセンス回路20で上記読み出しデー
タが増幅され、その出力端から読み出しデータD ou
tを得る。Next, the operation in the above configuration will be explained. First, during a read operation, the read mode signal RM is “1”.
level, the program mode signal PM becomes "02 level," the MOS transistor 18 is turned on, and the MOS transistor 29 is turned off.At this time, one of the outputs A1 to An of the read column decoder (not shown) is "02".
1" level, and the selected MOS transistor 27j (j-1 to n) among the read column selection MO3 transistors 27. to 27n is turned on. At this time, the decode outputs B1 to Bn of the write column decoder are All of the memory cells 12ij (i-1 to m, j-1 to
The data read from n) is supplied to the sense circuit 20. The sense circuit 20 amplifies the read data, and outputs the read data D ou from its output terminal.
get t.
これに対し、書き込みモードでは、プログラムモード信
号PMが“1ルベル、リードモード信号RMが“0”レ
ベルとなるとともに、読み出し用カラムデコーダの出力
が全てGNDレベルとなり、MOSトランジスタ18、
および読み出し選択MO3トランジスタ271〜27n
は全てはオフ状態となる。ここで、プログラム用データ
Dinが“1”の時には、ナントゲート30の出力が“
θ′″レベルとなってMOSトランジスタ19がオン状
態となる。On the other hand, in the write mode, the program mode signal PM is at the "1 level" level, the read mode signal RM is at the "0" level, and the outputs of the read column decoders are all at the GND level, so that the MOS transistors 18,
and read selection MO3 transistors 271-27n
All are turned off. Here, when the program data Din is “1”, the output of the Nantes gate 30 is “1”.
The level reaches θ''' level and the MOS transistor 19 is turned on.
これによって、高電圧電源Vl)りからMOSトランジ
スタ29、および書き込み用カラムデコーダによって選
択されてオン状態にある書き込みカラム選択MOSトラ
ンジスタ28j Cj−1〜n)を介してカラム信号
線14jに高電圧が印加される。そして、上記ローデコ
ーダ15によって選択された行のロー信号線13iと書
き込み用のカラムデコーダによって選択された列のカラ
ム信号線14jとの交点に位置するメモリセルL2ij
にデータ“0”が書き込まれる。一方、プログラムモー
ド信号PMが“1°レベル、リードモード信号RMが“
0”レベルで、データDinが“0”の時には、ナント
ゲート30の出力が“1”レベルとなり、MOSトラン
ジスタ29はオフ状態となる。この時、MOSトランジ
スタ18もオフ状態となっている。従って、書き込み用
カラムデコーダとローデコーダ15とによって選択され
たメモリセル12ijには高電圧vppは印加されず書
き込みは行われない(データ“1”が書き込まれる)。As a result, a high voltage is applied to the column signal line 14j from the high voltage power supply Vl) through the MOS transistor 29 and the write column selection MOS transistors 28j (Cj-1 to Cj-n) selected by the write column decoder and turned on. applied. The memory cell L2ij is located at the intersection of the row signal line 13i in the row selected by the row decoder 15 and the column signal line 14j in the column selected by the write column decoder.
Data “0” is written to. On the other hand, the program mode signal PM is at the “1° level,” and the read mode signal RM is at the “1° level.”
0" level, and when the data Din is "0", the output of the Nant gate 30 becomes "1" level, and the MOS transistor 29 is turned off. At this time, the MOS transistor 18 is also turned off. , the high voltage vpp is not applied to the memory cell 12ij selected by the column decoder for writing and the row decoder 15, and no writing is performed (data "1" is written).
第2図は、上記第1図の回路における一つのメモリセル
への“0“の書き込みに着目し、必要なMOSトランジ
スタを抽出して示している。プログラム用MOSトラン
ジスタ29および書き込みカラム選択MOSトランジス
タ28jのゲートにはGNDレベルが印加され、これら
MOSトランジスタ29.283のバック・ゲートには
高電圧Vl)I)が印加される。上記MOSトランジス
タ29.28jはPチャネル型であるので、スレッショ
ルド電圧によるレベルの低下がなく、MOSトランジス
タ29゜28jのドレイン電位Vc、Vdはそれぞれ、
MOSトランジスタ29のソース電位であるVppと同
電位になる。従って、メモリセル12ijのソース、ド
レイン間には高電圧Vl)りが印加され、データ“O”
の書き込みのための充分な電流が得られる。FIG. 2 focuses on writing "0" to one memory cell in the circuit of FIG. 1, and extracts and shows the necessary MOS transistors. GND level is applied to the gates of program MOS transistor 29 and write column selection MOS transistor 28j, and high voltage Vl)I) is applied to the back gates of these MOS transistors 29 and 283. Since the MOS transistors 29 and 28j are of P-channel type, there is no drop in level due to threshold voltage, and the drain potentials Vc and Vd of the MOS transistors 29 and 28j are respectively,
The potential is the same as Vpp, which is the source potential of the MOS transistor 29. Therefore, a high voltage Vl) is applied between the source and drain of the memory cell 12ij, and the data "O" is
Sufficient current can be obtained for writing.
なお、読み出し用と書き込み用にそれぞれNチャネル型
MOS)−ランジスタとPチャネル型MOSトランジス
タとから成る二つのカラム選択回路25、26を設ける
のは次のような理由によるものである。すなわち、書き
込み用にPチャネル型のMOSトランジスタから成るカ
ラム選択回路26を用いるのは、上述したようにメモリ
セルのドレインに■ppレベルを印加するためであり、
読み出し用にNチャネル型のMOSトランジスタを用い
るのはメモリセル12ijのソースがGNDレベルで(
メモリセル1211〜12m nがNチャネル型である
ため)、このGNDレベルを読み出すためである。GN
Dレベルの読み出しのためには、読み出しカラム選択M
OSトランジスタがNチャネル型である必要がある。こ
れは、Pチャネル型MOSトランジスタで構成したとす
ると、そのドレイン電位はGNDレベルにはならず、こ
れよりもVt HP (VT HP ハPf+ネル型M
o S トランジスタのスレッショルド電圧)だけ高い
電位となってしまうためである。The reason why two column selection circuits 25 and 26 each consisting of an N-channel type MOS transistor and a P-channel type MOS transistor are provided for reading and writing is as follows. That is, the reason why the column selection circuit 26 consisting of a P-channel MOS transistor is used for writing is to apply the pp level to the drain of the memory cell as described above.
An N-channel MOS transistor is used for reading when the source of the memory cell 12ij is at GND level (
This is because the memory cells 1211 to 12mn are of N-channel type), and this GND level is read out. GN
For reading D level, read column selection M
The OS transistor needs to be of N-channel type. This is because if it is configured with a P-channel type MOS transistor, its drain potential will not reach the GND level, and will be lower than Vt HP (VT HP H Pf + Nel type M
This is because the potential becomes higher by the threshold voltage of the transistor o S .
このような構成によれば、“O”のプログラム時の高電
圧電源Vl)りの電位の低下がないので、高電圧電源V
l)I)のレベルを低く設定しても効率良く書き込みを
行なうことができる。また、上記Vl)I)のレベルを
低く設定することにより、LSI内部の劣化防止、ラッ
チアップの防止、およびLSI内部では高電圧Vp1)
を生成する回路の簡単化等が図れる。According to such a configuration, there is no drop in the potential of the high voltage power supply Vl) when programming "O", so the high voltage power supply Vl)
l) Writing can be performed efficiently even if the level of I) is set low. In addition, by setting the level of Vl)I) low, it is possible to prevent deterioration inside the LSI, prevent latch-up, and prevent high voltage Vp1) inside the LSI.
It is possible to simplify the circuit that generates the .
第3図は、この発明の他の実施例を示している。FIG. 3 shows another embodiment of the invention.
第3図において前記第1図と同一構成部分には同じ符号
を付してその詳細な説明は省略する。すなわち、前記第
1図における読み出し用のカラム選択回路25と書き込
み用のカラム選択回路26を、Nチャネル型のMOSト
ランジスタ311〜31nとPチャネル型のMOSトラ
ンジスタ321〜32nから成る相補型のトランスミッ
ションゲート331〜33nで構成したものである。こ
のトランスミッシコンゲート331〜33nから成るカ
ラム選択回路34は、読み出し時と書き込み時の両方の
動作モードにおいて動作し、図示しないカラムデコーダ
のデコード信号A1〜Anとその反転信号A、〜Anに
よって制御される。In FIG. 3, the same components as those in FIG. 1 are given the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted. That is, the column selection circuit 25 for reading and the column selection circuit 26 for writing in FIG. 331 to 33n. The column selection circuit 34 made up of transmissicon gates 331 to 33n operates in both read and write operation modes, and is controlled by decode signals A1 to An of a column decoder (not shown) and their inverted signals A and An. Ru.
上記のような構成において、基本的には前記第1図の回
路と同じ動作を行なうが、読み出し動作時のGNDレベ
ルは主にNチャネル型MOSトランジスタを介して出力
され、書き込み時のVl)I)レベルは主にPチャネル
型MOSトランジスタを介して人力される。従って、デ
ータ“O”の書き込み時にVl)I)レベルがNチャネ
ル型のMOSトランジスタのスレッショルド電圧VTH
N分低下することはなく、且つ読み出し時にGNDレベ
ルがPチャネル型のMOSトランジスタのスレッショル
ド電圧VTHP分上昇することもない。In the above configuration, the operation is basically the same as that of the circuit shown in FIG. ) level is mainly controlled manually via a P-channel MOS transistor. Therefore, when writing data "O", the Vl)I) level is the threshold voltage VTH of the N-channel MOS transistor.
The GND level does not decrease by N, and the GND level does not increase by the threshold voltage VTHP of the P-channel MOS transistor during reading.
このような構成によれば、前記第1図の回路のように読
み出し用と書き込み用の二つのカラムデコーダを必要と
せず、一つのカラムデコーダのデコード出力を用い、そ
の反転信号を生成すれば良いので、この発明を適用する
ことによるパターン面積の増大を少なくできる。According to such a configuration, unlike the circuit shown in FIG. 1, there is no need for two column decoders for reading and writing, but it is sufficient to use the decoded output of one column decoder and generate its inverted signal. Therefore, the increase in pattern area due to application of the present invention can be reduced.
第4図はこの発明の他の実施例を示すもので、前記第1
図の回路における読み出し用のカラム選択回路25と書
き込み用のカラム選択回路2Bをメモリセルアレイ■1
の両側に振分けたものである。第4図において、前記第
1図と同一部分には同じ符号を付してその詳細な説明は
省略する。このように構成するのは、メモリセルアレイ
11は集積密度を上げるためフローティングゲート型M
OSトランジスタ12,1〜12m nの各ドレインを
接続したカラム信号線141〜14nが非常に狭いピッ
チで並ぶため、読み出し用および書き込み用のカラム選
択回路25.2[iがメモリセルアレイ貝の同じ側に存
在すると、カラムデコーダへの信号線がNチャネル型M
OSトランジスタ271〜27n1およびPチャネル型
MOSトランジスタ281〜28nの2箇所に接続され
るため、この部分に大きなパターン面積が必要となって
配線のための無駄な面積が増えるためである。また、P
チャネル型のMOSトランジスタとNチャネル型のMO
Sトランジスタが近くに存在するとラッチアップに弱く
なるため、Pチャネル型MOSトランジスタとNチャネ
ル型MOSトランジスタ間の素子分離を確実にする必要
があり(プログラムモードでは書き込み用カラム選択M
OSトランジスタに数十mAもの大電流が流れるためラ
ッチアップに強いパターンが必要となる)、これらの諸
問題を解決するために読み出し用と書き込み用のカラム
選択回路25.26を離隔している。FIG. 4 shows another embodiment of the present invention.
The column selection circuit 25 for reading and the column selection circuit 2B for writing in the circuit shown in the figure are connected to the memory cell array ■1.
It is divided into both sides. In FIG. 4, the same parts as in FIG. 1 are given the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted. The reason why the memory cell array 11 is configured like this is that the memory cell array 11 is a floating gate type M
Column signal lines 141 to 14n connecting the drains of OS transistors 12,1 to 12mn are lined up at a very narrow pitch, so column selection circuits 25.2 for reading and writing If the signal line to the column decoder is N-channel type M
This is because since it is connected to two locations, the OS transistors 271 to 27n1 and the P channel type MOS transistors 281 to 28n, a large pattern area is required for this portion, increasing wasted area for wiring. Also, P
Channel type MOS transistor and N channel type MO
If an S transistor exists nearby, it becomes vulnerable to latch-up, so it is necessary to ensure element isolation between the P-channel MOS transistor and the N-channel MOS transistor (in the program mode, write column selection M
(Since a large current of several tens of mA flows through the OS transistor, a pattern that is resistant to latch-up is required.) To solve these problems, the column selection circuits 25 and 26 for reading and writing are separated.
第5図は、前記第4図における書き込み用カラム選択回
路26のパターン構成の一例を示している。FIG. 5 shows an example of the pattern configuration of the write column selection circuit 26 in FIG. 4. In FIG.
第5図において、前記第4図に対応する部分には同じ符
号を付しており、341〜34工5はアルミニウム配線
層、35.〜3518はコンタクト部、361〜367
はポリシリコン層、37. 、372は拡散層、381
〜384はフローティングゲートで、破線で囲んだ領域
に書き込みカラム選択MOSトランジスタ28□〜28
4が形成される。In FIG. 5, parts corresponding to those in FIG. ~3518 is the contact part, 361~367
is a polysilicon layer, 37. , 372 is a diffusion layer, 381
~384 is a floating gate, and write column selection MOS transistors 28□~28 are written in the area surrounded by the broken line.
4 is formed.
[発明の効果]
以上説明したようにこの発明によれば、書き込み電圧が
比較的低くてもメモリセルに充分な電流を供給でき、“
0”を書き込む時の効率を向上できる半導体記憶装置が
得られる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, even if the write voltage is relatively low, sufficient current can be supplied to the memory cell.
A semiconductor memory device that can improve efficiency when writing 0'' can be obtained.
第1図はこの発明の一実施例に係わる半導体記憶装置を
示す回路図、第2図は上記第1図の回路における書き込
み動作について説明するための図、第3図および第4図
はそれぞれこの発明の他の実施例について説明するため
の回路図、第5図は上記第4図の回路における書き込み
用カラム選択回路のパターン構成例を示すパターン下面
図、第6図は従来の半導体記憶装置を示す回路図、第7
図および第8図はそれぞれ上記第6図の回路における書
き込み動作について説明するための図である。
1211〜12m n・・・フローティングゲート型に
10Sトランジスタ(メモリセル)、11・・・メモリ
セルアレイ、131〜13m・・・ロー信号線、15・
・・ローデコ−ダ、14.〜14n・・・カラム信号線
、81〜Bn・・・書き込み用のカラムデコード信号、
26・・・書き込み用カラム選択回路、A、〜An・・
・読み出し用のカラムデコード信号、25・・・読み出
し用カラム選択回路、vpp・・・高電圧電源、29・
・・書き込み用のMOSトランジスタ、18・・・読み
出し用のMOSトランジスタ、331〜33n・・・ト
ランスファゲート。
出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
第2図
第3図
第4図
341 肌第5図
第 b 区FIG. 1 is a circuit diagram showing a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining a write operation in the circuit of FIG. 1, and FIGS. A circuit diagram for explaining another embodiment of the invention, FIG. 5 is a bottom view of a pattern showing an example of the pattern configuration of the write column selection circuit in the circuit of FIG. 4, and FIG. 6 is a diagram showing a conventional semiconductor memory device. Circuit diagram shown, No. 7
8 and 8 are diagrams for explaining the write operation in the circuit shown in FIG. 6, respectively. 1211-12m n... Floating gate type 10S transistor (memory cell), 11... Memory cell array, 131-13m... Low signal line, 15.
...Low decoder, 14. ~14n... Column signal line, 81~Bn... Column decode signal for writing,
26...Writing column selection circuit, A, ~An...
・Column decode signal for reading, 25... Column selection circuit for reading, vpp... High voltage power supply, 29.
... MOS transistor for writing, 18... MOS transistor for reading, 331 to 33n... transfer gate. Applicant's representative Patent attorney Takehiko Suzue Figure 2 Figure 3 Figure 4 341 Skin Figure 5 Section b
Claims (3)
トリクス状に配置されて構成されるメモリセルアレイと
、これらフローティング型MOSトランジスタのコント
ロールゲートが各行毎に接続されるロー信号線と、この
ロー信号線にローデコード信号を供給して上記メモリセ
ルアレイの行方向を選択するローデコーダと、上記フロ
ーティングゲート型MOSトランジスタのドレインが各
列毎に接続されるカラム信号線と、このカラム信号線に
一端が接続され書き込み用のカラムデコード信号で導通
制御されるPチャネル型のMOSトランジスタから成る
書き込み用カラム選択回路と、上記カラム信号線に一端
が接続され読み出し用のカラムデコード信号で導通制御
されるNチャネル型のMOSトランジスタから成る読み
出し用カラム選択回路と、上記書き込み用のカラムデコ
ード信号および読み出し用のカラムデコード信号を上記
書き込み用および読み出し用のカラム選択回路に供給す
るカラムデコーダと、上記書き込み用のカラム選択回路
を構成するPチャネル型MOSトランジスタの各他端に
接続され“0”のプログラムモード時にオン状態となっ
て選択されたメモリセルに高電圧電源を供給するPチャ
ネル型の書き込み用MOSトランジスタとを具備するこ
とを特徴とする半導体記憶装置。(1) A memory cell array consisting of floating gate MOS transistors arranged in a matrix, a row signal line to which the control gates of these floating gate MOS transistors are connected in each row, and a row decode signal to this row signal line. a row decoder which selects the row direction of the memory cell array by supplying a column signal line to which the drains of the floating gate type MOS transistors are connected for each column; A write column selection circuit consisting of a P-channel MOS transistor whose conduction is controlled by a column decode signal, and an N-channel MOS transistor whose one end is connected to the column signal line and whose conduction is controlled by a read column decode signal. a column decoder that supplies the write column decode signal and the read column decode signal to the write and read column select circuits; and the write column select circuit. A P-channel write MOS transistor connected to the other end of each P-channel MOS transistor is turned on in a "0" program mode to supply high voltage power to a selected memory cell. Characteristic semiconductor memory device.
OSトランジスタと前記読み出し用カラム選択回路のN
チャネル型のMOSトランジスタはそれぞれ、各列毎に
対応するMOSトランジスタが並列接続されてトランス
ファゲートを構成し、このトランスファゲートは前記カ
ラムデコーダから出力されるカラムデコード信号とその
反転信号でスイッチング制御され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。(2) P-channel type M of the write column selection circuit
N of the OS transistor and the read column selection circuit
In each channel type MOS transistor, corresponding MOS transistors for each column are connected in parallel to form a transfer gate, and the switching of this transfer gate is controlled by a column decode signal outputted from the column decoder and its inverted signal. A semiconductor memory device according to claim 1, characterized in that:
路はそれぞれ、前記カラム信号線の両端に配置されるこ
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) The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the write column selection circuit and the read column selection circuit are respectively arranged at both ends of the column signal line.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61231803A JPS6386196A (en) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | Semiconductor memory device |
US07/094,706 US5050124A (en) | 1986-09-30 | 1987-09-09 | Semiconductor memory having load transistor circuit |
DE8787113251T DE3784298T2 (en) | 1986-09-30 | 1987-09-10 | SEMICONDUCTOR MEMORY. |
EP87113251A EP0263318B1 (en) | 1986-09-30 | 1987-09-10 | Semiconductor memory |
KR1019870010907A KR900008189B1 (en) | 1986-09-30 | 1987-09-30 | Semiconductor memory |
US07/447,391 US4954991A (en) | 1986-09-30 | 1989-12-07 | Semiconductor memory with p-channel load transistor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61231803A JPS6386196A (en) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | Semiconductor memory device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6386196A true JPS6386196A (en) | 1988-04-16 |
JPH059879B2 JPH059879B2 (en) | 1993-02-08 |
Family
ID=16929265
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61231803A Granted JPS6386196A (en) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | Semiconductor memory device |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6386196A (en) |
KR (1) | KR900008189B1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5229963A (en) * | 1988-09-21 | 1993-07-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor nonvolatile memory device for controlling the potentials on bit lines |
JP2013164886A (en) * | 2012-02-10 | 2013-08-22 | Toppan Printing Co Ltd | Semiconductor integrated circuit |
JP2015533008A (en) * | 2012-09-14 | 2015-11-16 | マイクロン テクノロジー, インク. | Complementary decoding for non-volatile memory |
-
1986
- 1986-09-30 JP JP61231803A patent/JPS6386196A/en active Granted
-
1987
- 1987-09-30 KR KR1019870010907A patent/KR900008189B1/en not_active IP Right Cessation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US5229963A (en) * | 1988-09-21 | 1993-07-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor nonvolatile memory device for controlling the potentials on bit lines |
JP2013164886A (en) * | 2012-02-10 | 2013-08-22 | Toppan Printing Co Ltd | Semiconductor integrated circuit |
JP2015533008A (en) * | 2012-09-14 | 2015-11-16 | マイクロン テクノロジー, インク. | Complementary decoding for non-volatile memory |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR900008189B1 (en) | 1990-11-05 |
JPH059879B2 (en) | 1993-02-08 |
KR880004489A (en) | 1988-06-07 |
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