JP3068387B2 - 読出し専用メモリ - Google Patents

読出し専用メモリ

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、読出し専用メモリに関
し、特に高速読出しを可能とした読出し専用メモリに関
する。
【0002】
【従来の技術】読出し専用メモリは、多くの他の半導体
メモリ装置と同様に、ますますその記憶容量の大容量化
が進むと共にその作動の高速化が要請されている。
【0003】図4は、例えば特開昭62−189649
号公報、63−291289号公報に記載された従来の
読出し専用メモリの構成を例示する模式的ブロック図で
ある。同図において、この読出し専用メモリは、行及び
列方向に配列され所定の電位情報を夫々格納する多数の
メモリセル1から成るメモリセルアレイ100と、行方
向に配列されたメモリセル群毎に設けられるワード線1
01と、列方向に配列されたメモリセル群毎に設けられ
そのメモリセル群内のメモリセルから電位情報を読み出
すビット線102と、行アドレス情報に基づいてワード
線101を選択するXデコーダ2と、列アドレス情報に
基づいてビット線102を選択するYセレクタ6と、Y
セレクタ6により選択されたビット線102をチャージ
アップするためのプリチャージ回路11と、プリチャー
ジ回路11にプリチャージのためのタイミング信号を与
えるタイミング発生回路3と、Yセレクタ6により選択
されたビット線102の電位を検出することにより、メ
モリセル1から読み出された電位情報を検出するセンス
アンプ7とを有する。
【0004】図5(a)は、上記読出し専用メモリにお
けるプリチャージ信号φPをアドレス変化のタイミング
と共に示すタイミングチャートである。同図に示すよう
に、アドレスが変化するタイミングに合わせ、これから
所定時間t0遅れてプリチャージタイミング信号φPを周
期的に発生させる。図5(b)は、同図(a)における
各アドレス変化の際のビット線102の電位変化及びセ
ンスアンプ出力の変化を示している。アドレス変化によ
り特定のビット線が選択されると、このビット線は、以
前の読出しによりその電位が低下しており、まず、プリ
チャージ信号φPにより所定の電位VP、例えば1〜1.
5Vにチャージアップされる。
【0005】次いで、このビット線102の電位は、選
択されたメモリセルに格納された電位情報により変化
し、例えばメモリセルの情報が「0」ならばその電位は
約20〜30mV低下する。プリチャージ完了から所定
時間経過後に、この電位変化がセンスアンプにより検出
され、センスアンプの出力は図示の如くLレベルに低下
する。これにより、メモリセルの電位情報が読み出され
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の読出し専用
メモリでは、ワード線は、一般的には配線層を成すポリ
シリコンから形成されており、寄生抵抗及び基板との間
の寄生容量が無視できない。かかる寄生抵抗及び寄生容
量により、ワード線選択の際、電圧レベルの立上りに時
間遅延が生ずる。また、ビット線は、一般的には金属配
線層として形成されているが、基板との間に寄生容量が
介在しており、この寄生容量及び寄生抵抗とにより、そ
のチャージアップに時間を要する。読出し専用メモリで
は、一般的に列アドレス情報が順次変化するアクセス様
式がとられるため、特にビット線の立上がり遅延時間は
アクセス速度に大きな影響を与える。メモリ容量が増大
するにつれてこの時間遅延は特に顕著となり、アクセス
の高速化を困難とする。
【0007】特に大容量の読出し専用メモリでは、その
アクセス時間を短縮するために、ワード線又はビット線
を分割して、その寄生容量及び寄生抵抗を小さくする例
がある。しかし、ワード線又はビット線を分割する場合
には、それに対応して行(X)デコーダ又は列(Y)セ
レクタを多数配置することとなり、読出し専用メモリの
チップ面積が増大するという欠点がある。
【0008】また、アドレス情報の変化のタイミングに
合わせてプリチャージ用信号φPのタイミングを設定
し、また、センスアンプからの信号読出しにおいても、
そのタイミングをプリチャージ信号発生のタイミングに
対応して設定する必要がある。このため、プリチャージ
信号のタイミングの採りかたに工夫を要し、読出し専用
メモリにおけるタイミング設計を複雑にするという問題
がある。
【0009】本発明は、上記に鑑み、アクセス時間を短
縮可能とした高速作動の読出し専用メモリであって、そ
のチップ面積の増大を小さく抑えると共にタイミング設
計が容易な読出し専用メモリを提供することを目的とす
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の読出し専用メモリは、複数のワード線と複
数のビット線の交点に配列され、所定の電位情報を夫々
格納する複数のメモリセルと、行アドレス情報に基づい
て前記ワード線を選択する行デコーダと、列アドレス情
報に基づいて前記ビット線を選択する列セレクタと、前
記列セレクタにより順次選択されたビット線の電位を読
み出すセンスアンプと、前記列アドレス情報をデコード
する列デコーダと、該列デコーダの出力により制御され
て、前記列セレクタにより選択されたビット線及びその
ビット線と隣接しない少なくとも一本のビット線とをバ
イアス電源ラインから開放すると同時に、他のビット線
を前記バイアス電源ラインに接続するスイッチ手段とを
有することを特徴とする。
【0011】
【0012】また、バイアス電源に常時接続するビット
線の1群として、列セレクタにより選択されるビット線
に隣接するビット線のグループのみを選択するようにも
構成できる。かかる構成を採用すると、バイアス電源の
消費電流を低減できる。
【0013】
【作用】本発明の読出し専用メモリでは、列セレクタに
より選択されないビット線を所定電位に維持する構成を
採用することにより、そのビット線が次に選択される際
にチャージアップを要しないので、従来はチャージアッ
プに必要であった時間を短縮できることとなり、また、
タイミング設計が簡素である。
【0014】
【実施例】図面を参照して本発明を更に詳しく説明す
る。図1は本発明の第1の実施例の読出し専用メモリの
構成を示すブロック図である。本実施例の読出し専用メ
モリは、行及び列方向に配列され所定の電位情報を有す
る多数のメモリセル1と、行方向に配列されたメモリセ
ル群毎に設けられるワード線101と、列方向に配列さ
れたメモリセル群毎に設けられてその群内の選択された
メモリセル1と導通するビット線102、103と、行
アドレス情報Anに基づいてワード線101の1つを選
択するXデコーダ2と、列アドレス情報Amに基づいて
ビット線102、103の1つを選択するYセレクタ6
と、列アドレス情報Amをデコードするデコーダ回路9
と、デコーダ回路9の出力に制御され、各ビット線10
2、103とバイアス回路4とを導通させるNMOSト
ランジスタ5と、メモリセル1からビット線102、1
03を経由して読み出された信号電位を検出するセンス
アンプ7とから構成される。
【0015】デコーダ回路9には、Yセレクタ6に入力
される列アドレス情報Amと同じアドレス情報が入力さ
れる。デコーダ回路9の各出力ラインXP0(P0のトッ
プバー付きを示す、以下同様)、XP1、・・・、XPq
は、各NMOSトランジスタ5のゲートに接続される。
ここで、図示したように、デコーダ9の1つの出力ライ
ンは例えば2箇所のNMOSトランジスタ5のゲートに
対して入力される。デコーダ回路の1つの出力ラインに
接続されるNMOSトランジスタ5は、相互に近接して
配置されないように選ばれる。即ち、同じグループに属
する相互に隣接するNMOSトランジスタは、共通の出
力ラインに接続されない。
【0016】従って、例えば、列アドレス情報Amの内
最上位ビットを除いてデコーダ回路9に与えてもよい。
また、デコーダ回路9の入力ビット数はアドレス情報A
mの範囲内で任意に選定できる。各NMOSトランジス
タ5は、対応する出力ラインの信号に従い、ビット線1
02、103とバイアス回路4とを導通させ、又は、ビ
ット線102、103とバイアス回路4とを切り離す。
バイアス回路4の回路電圧は例えば1〜1.5Vであ
る。
【0017】上記実施例の読出し専用メモリにおいて、
アドレス情報Am及びAnが入力されると、まず、Yセレ
クタ6により列アドレス情報Amに対応するビット線1
01が選択されてセンスアンプ7の入力に接続される。
それと同時に、デコーダ回路9の出力ラインXP0、X
1、及びXP2の内、選択された1つのビット線に対応
するNMOSトランジスタ5を制御する出力ラインがデ
コーダ回路9で選択されてLレベルになる。このため、
Yセレクタ6により選択されたビット線は、バイアス回
路4から切り離され、アドレス情報Am及びAnで選択さ
れたメモリセル1に格納されている電位情報に従って、
その電圧が変化する。この電圧変化は、センスアンプ7
で読み出される。他方、列アドレス情報Amで選択され
ないビット線は、デコーダ回路9の共通の出力ラインに
対応するビット線を除いて、常時バイアス回路4に接続
されており、バイアス回路4の電圧レベルVPに維持さ
れる。この信号変化のタイミングを図3に示した。
【0018】図3において、この読出し専用メモリの列
アドレス情報Amは、アドレス0、アドレス1、及びア
ドレス2と順次に変化する。これに従って、デコーダの
各種ラインP0、P1、P2が順次Lレベルに低下すると共
に、各ビット線102、103、及び、104がYセレ
クタにより順次に選択される。列アドレス情報としてア
ドレス0が入力されたときには、まず、このアドレス0
に対応するビット線102がバイアス回路から切り離さ
れる。同時に、アドレス情報Anにより選択された行に
対応するメモリセルがこのビット線に接続されてその電
位情報をビット線102に与える。ビット線102に与
えられた情報は、この例では「1」であり、従って、ビ
ット線102は、電位VPに維持されたままで電圧変化
が生じない。この情報がYセレクタにより選択され、次
いでセンスアンプで読み出される。従って、センスアン
プの出力はHレベルである。
【0019】次いで、列アドレス情報Amとしてアドレ
ス1が入力されると、同様にデコーダ出力P1及びビッ
ト線103が選択され、また、選択されたメモリセルの
情報「0」がビット線に与えられる。これにより、ビッ
ト線103の電位がVPから約20〜30mV程度低下
する。メモリセルの情報「0」がこのビット線103の
電位低下によりセンスアンプで読み取られ、センスアン
プの出力がLレベルに低下する。次いで、列アドレス情
報Amとしてアドレス2が入力されると、同様にデコー
ダ出力P2及びビット線104が選択され、アドレス0
のときと同様に、メモリセルの情報が「1」であるため
にビット線に電位変化は生じなく、メモリセルの電位情
報がセンスアンプの出力Hレベルにより検出される。
【0020】上記の如く、選択されないビット線の電位
は、常にバイアス回路の電圧レベルVPに維持されてい
るので、そのビット線が選択されたときには、ビット線
の電位はそれ以前の電位レベルVPのままであるか、又
は、メモリセル情報に従い僅かに電圧レベルが低下する
かのいずれかである。従って、アドレス変化が生じてか
らセンスアンプの読出し迄に要する時間は、ビット線に
おける僅かな電位変化20〜30mVに要する時間のみ
で充分となる。また、従来とは異なり、アドレス変化の
後に一旦チャージアップするという手順が省略でき、こ
のための時間も要しない。特に、大容量の読出し専用メ
モリでは、ビット線の寄生抵抗及び寄生容量が増大する
ので、チャージアップに時間を多く必要とし、チャージ
アップを省略することによる時間の短縮効果が大きい。
また、プリチャージ用タイミング信号を発生させるため
の複雑なタイミング設計も不要になる。
【0021】図2は、本発明の第2の実施例の読出し専
用メモリの構成を示すブロック図である。この実施例で
は、ビット線102、103は、各ビット線に対応する
第1グループのNMOSトランジスタ5と、4本のビッ
ト線から成るビット線群30に対応する第2グループの
NMOSトランジスタ8との直列スイッチ回路により、
バイアス回路4に導通する構成である。第1グループの
NMOSトランジスタ5は、第1デコーダ回路9の出力
により制御され、また、第2グループのNMOSトラン
ジスタ8は、第2デコーダ回路10の出力により制御さ
れる。第1デコーダ回路9には、列アドレス情報の内下
位ビットのアドレスA0及びA1が入力され、また、第2
デコーダ回路10には列アドレス情報の内、上位ビット
のアドレスA2〜Anが入力される。その他の構成は図1
の実施例と同様な構成を有しており、その説明を省略す
る。
【0022】図2の実施例では、第2グループ内の1つ
のNMOSトランジスタ8が、第2のデコーダ回路10
の出力ラインL0〜Liの内から選択されてHレベルとな
った出力ラインにより制御されてオンとなる。また、第
1グループ内の1つのNMOSトランジスタ5が、第1
のデコーダ回路9の出力ラインXP0〜XP4の出力ライ
ンの内から選択されてLレベルとなった出力ラインによ
り制御されてオフとなる。このため、列アドレス情報で
選択された特定のビット線はバイアス回路4から切り離
される一方、この特定のビット線と同じ群に属する他の
3本のビット線がバイアス回路4に導通し、また、他の
群に属する全てのビット線はバイアス回路4から切り離
されている。
【0023】読み出専用メモリでは、一般にメモリセル
へのアクセスは、連続するアドレス順に行われるので、
上記の如くビット線を群毎にHレベルに維持することに
より、Hレベルに維持されたビット線が順次選択される
こととなる。このため、第1の実施例と同様に、選択さ
れるビット線をそれ以前に所定電位に維持しておき、選
択後のビット線についてチャージアップを要しないた
め、アクセス時間を短縮できる。他方、他の群に属する
ビット線をバイアス回路4に接続しない構成により、バ
イアス回路4に接続されるビット線の本数が制限でき
る。このため、第1の実施例に比してバイアス回路4の
消費電流を低減することが出来る。
【0024】上記各実施例で示したように、本発明の読
出し専用メモリでは、列アドレス情報で選択されないビ
ット線を常時Hレベルに維持することにより、列アドレ
ス情報で選択されたビット線についてその後のチャージ
アップを要しないので、ビット線の寄生抵抗及び寄生容
量の大きさにかかわらず、メモリセルへのアクセスの高
速化が可能である。
【0025】なお、上記実施例の構成は単に例示であ
り、本発明の範囲内で上記各実施例の構成から種々の修
正及び変更が可能である。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の読出し専
用メモリによると、列アドレス情報で選択されないビッ
ト線の少なくとも一部を常時所定電位に維持することに
より、ビット線選択後のチャージアップを不要とし、複
雑なタイミング設計を不要とすると共にメモリセルへの
高速アクセスを可能としたことにより、本発明は、読出
し専用メモリの高速作動及びその設計の簡素化を可能と
した顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の読出し専用メモリの構
成を示すブロック図。
【図2】本発明の第2の実施例の読出し専用メモリの構
成を示すブロック図。
【図3】図1の実施例の読出し専用メモリにおける信号
変化のタイミング図。
【図4】従来の読出し専用メモリの構成を示すブロック
図。
【図5】図4の読出し専用メモリにおける信号タイミン
グ図。
【符号の説明】
1 メモリセル 2 Xデコーダ 3 タイミング発生回路 4 バイアス回路 5、8 NMOSトランジスタ 6 Yセレクタ 7 センスアンプ 9、10 デコーダ回路 11 プリチャージ回路 20 寄生抵抗 22 寄生容量 30 ビット線群 100 メモリセルアレイ 101 ワード線 102〜104 ビット線

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のワード線と複数のビット線の交点
    配列され、所定の電位情報を夫々格納する複数のメモ
    リセルと、行アドレス情報に基づいて前記ワード線を選
    択する行デコーダと、列アドレス情報に基づいて前記ビ
    ット線を選択する列セレクタと、前記列セレクタにより
    順次選択されたビット線の電位を読み出すセンスアンプ
    と、前記列アドレス情報をデコードする列デコーダと、
    該列デコーダの出力により制御されて、前記列セレクタ
    により選択されたビット線及びそのビット線と隣接しな
    い少なくとも一本のビット線とをバイアス電源ラインか
    ら開放すると同時に、他のビット線を前記バイアス電源
    ラインに接続するスイッチ手段とから構成されることを
    特徴とする読出し専用メモリ。
  2. 【請求項2】 複数のワード線と複数のビット線の交点
    配列され、所定の電位情報を夫々格納する複数のメモ
    リセルと、行アドレス情報に基づいて前記ワード線を選
    択する行デコーダと、列アドレス情報に基づいて前記ビ
    ット線を選択する列セレクタと、前記列セレクタにより
    選択されたビット線の電位を読み出すセンスアンプと、
    前記列アドレス情報に応答して前記ビット線を複数のビ
    ット線群に分割する第1のデコーダと、前記列アドレス
    情報に応答して前記各ビット線群の一つのビット線を選
    択する第2のデコーダと、前記第1のデコーダの出力に
    応答して、前記列セレクタにより選択されたビット線が
    含まれる選択ビット線群をバイアス電源ラインに接続す
    ると同時に、他のビット線群を前記バイアス電源ライン
    から開放する第1のスイッチ手段と、前記第2のデコー
    ダの出力に応答して、前記列セレクタにより選択された
    ビット線を前記バイアス電源ラインから開放すると同時
    に、前記選択ビット線群における他のビット線を前記バ
    イアス電源ラインに接続する第2のスイッチ手段とを有
    することを特徴とする読出し専用メモリ。
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JPH023188A (ja) * 1988-06-09 1990-01-08 Fujitsu Ltd 不揮発性半導体記憶装置
JPH03132997A (ja) * 1989-10-19 1991-06-06 Matsushita Electron Corp 不揮発性メモリ

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