JPH04159697A - 電気的にプログラム可能なメモリ・セルを読み出す及びプログラミングするための方法と装置 - Google Patents

電気的にプログラム可能なメモリ・セルを読み出す及びプログラミングするための方法と装置

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JPH04159697A
JPH04159697A JP2402501A JP40250190A JPH04159697A JP H04159697 A JPH04159697 A JP H04159697A JP 2402501 A JP2402501 A JP 2402501A JP 40250190 A JP40250190 A JP 40250190A JP H04159697 A JPH04159697 A JP H04159697A
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JP
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signal
terminal
transistor
memory cell
read
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JP2402501A
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John F Schreck
ジョン エフ.スクレック
Phat C Truong
ファット シー.スルオング
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Texas Instruments Inc
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    • 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
    • G11C16/10Programming or data input circuits
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
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    • G11C16/00Erasable programmable read-only memories
    • G11C16/02Erasable programmable read-only memories electrically programmable
    • G11C16/06Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
    • G11C16/26Sensing or reading circuits; Data output circuits

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
[0001]
【産業上の利用分野】
本発明はプログラム可能メモリ・セルに関するものであ
る。さらに詳細にいえば、本発明は電気的にプログラム
可能なメモリ・セルを読み出すおよびプログラミングす
るための方法と装置に関するものである。 [0002]
【従来の技術及び問題点】
多くの電気的プログラム可能な読み出し専用メモリ(E
PROM)は仮想アース設計または復号化されたアース
設計である。仮想アースEPROMは、フィシャおよび
ロジャース名の米国特許第3,934,233号、E、
R,コーデル名の米国特許第4,021,781号、ニ
ールおよびリード名の米国特許第4,281.397号
に開示されている。これらの特許はすべてテキサス・イ
ンスッルメンツ社に譲渡されている。 [0003] 仮想アース・アレイの中のメモリ・セルは行と、これら
の行と直角をなす列に配列される。これらのメモリ・セ
ルの隣接する列は1つのビット線路を共有する。そのさ
い、任意の1つの列の隣接する対の電流路の第1端部が
1つのビット線路に接続されるようにして、1つのビッ
ト線路が共有される。これらのセルの電流路の他の端部
は異なるアレイ・ソース線路または異なる復号化された
アース線特開平4−+5q6r)7(4) 路に接続される。 [0004] 1つのセルを読み出すために、選定されたメモリ・セル
の電流路の1つの端部のアレイ・ソースまたは復号化さ
れたアースが低レベルにされる。ビット線路が電圧バイ
アス・ソースに接続される。もしこのメモリ・セルが導
電状態にあるならば、電流はこのメモリ・セルのビット
線路からアレイ・ソースへ流れる。このメモリ・セルの
導電状態は、ビット線路の電圧レベルを検出することに
よって確められる。 [0005] もし1つのメモリ・セルがプログラムされるべきである
ならば、そのアレイ・ソースがまた低レベルにされ、そ
してそのビット線路が比較的高い電圧、例えば約12ボ
ルト、のソースに接続される。この場合、電流の方向は
また、このメモリ・セルのビット線路からアレイ・ソー
スへの方向である。このように配置することにより、メ
モリ・セルは専用のドレイン路およびソース路を有し、
この場合の電流は常に同じ方向に流れる。 [0006] 読み出しモード中、ホット電子効果を小さくするまたは
なくするために、ビット線路またはドレインの電圧レベ
ルをできるだけ低レベルに保持することが好ましい。ホ
ット電子効果があると、電子は装置のチャンネルから浮
動ゲートに入りこのメモリ・セルの状態を乱す読み出し
が起こる。けれども、ドレインの接合電気容量を小さく
するために、ビット線路の電圧レベルを高くすることが
また好ましい。装置のドレインは、装置のプログラミン
グを最適化するように構成されるべきであるが、このよ
うな最適化はまた「読み出しの乱れ」を悪化させる。メ
モリ・セルを読み出すためおよびプログラミングするた
めの異なる要求そして相反する要求のために、最良の読
み出し特性と最良のプログラミング特性とを有するメモ
リ装置をうろことができないように思われることが前記
説明かられかるであろう。 [0007]
【発明の目的】
本発明の目的は前記問題点を解決することである。 [0008]
【発明の要約】
本発明により、先行技術による回路に付随する欠点およ
び問題点が少ないまたは事実上ない、電気的にプログラ
ム可能なメモリ・セルを復号化するための方法と装置か
えられる。 [0009] 本発明の1つの特徴は、第1端子と第2端子とをそなえ
た電流路を有する電気的にプログラム可能なメモリ・セ
ルを読み出すおよびプログラミングする装置は第1端子
に結合されたアレイ・ソース駆動回路と、このアレイ・
ソース駆動回路に結合されたアース源およびプログラム
・バイアス電圧源を有する。アレイ・ソース駆動回路は
、読み出しモード信号を受け取ると、第1端子をアース
に結合する。アレイ・ソース駆動回路は、プログラム・
モード信号を受け取ると、第1端子をプログラム・バイ
アス電圧源に結合する。さらに、メモリ・セルの第2端
子は、ビット線路駆動回路、読み出しセンス接続点、お
よびアースに結合される。 ビット線路駆動回路は、プログラム・モード信号を受け
取るのに応答して第2端子をアースに結合する、または
読み出しモード信号を受け取るのに応答して第2端子を
読み出しセンス接続点に結合する。 [0010] 本発明の重要な技術上の1つの利点は、−吉例から読み
出すことができそして他方側からプログラムすることが
できるメモリ・セルかえられることである。 [0011] また別の重要な技術上の利点は、読み出しとプログラミ
ングの両方に対して最適化することができるEPROM
内のメモリ・セルかえられることである。 [0012]
【実施例】
添付図面を参照しての下記説明により、本発明をさらに
よく理解することができる。 図1は、1メガバイト相補形金属酸化物半導体の上に、
電気的にプログラム可特開平4−xs96q7(6) 能な読み出し専用メモリ・アレイがその上に製造されて
いる、チップの中心部分を示した高レベル概要ブロック
線図である。この1メガバイト・アレイは10で全体的
に示されている。アレイ10は16個の64にアレイ部
分12に組織構成される。アレイ部分12の対の間に、
仮想アース復号器部分14とセンス増幅器部分16とが
配置される。センス増幅器部分16のおのおのは、おの
おのの隣接するアレイ部分に対して16個ずつで、32
個のセンス増幅器を有する。 [0013] 例示された実施例では、アレイ部分12は、それらの仮
想アース復号器部分14およびセンス増幅器部分16と
共に、2列8行の高次アレイに組織構成される。行およ
び列復号器部分18がこの高次アレイの上部に配置され
、そして行および列復号器部分20を通して、それぞれ
のアレイ部分12、仮想アース復号器部分14およびセ
ンス増幅器部分20に接続される。アドレス復号器部分
22は出力を有し、そしてこれらの出力は隣接する行お
よび列復号器部分18に接続される。例示された実施例
では、プログラム制御ブロック24がこのチップの上部
左側隅に配置され、そして非プログラム制御ブロック2
6がチップの上部右側隅に配置される。例示された実施
例では、Zアドレスおよび復号器部分25がアドレス復
号器部分22がら空間的に離れた位置に配置され、そし
てダイ10の下部右側隅に配置される。オフ・チップ通
信のなめに、複数個の■10(入力/出力)パッド28
が非プログラム制御ブロック26に接続される。 [0014] 図2は、64にアレイ部分12のうちの1つの一部分を
さらに詳細に示した電気的概要図である。図2には、複
数個の電気的にプログラム可能な読み出し専用メモリ・
セル30〜70が示されている。これらの読み出し専用
メモリ・セルは複数個の行と、これらの行に直交する複
数個の列に配列される。これらのセルの各行は、それら
の行に付随する行線路、すなわち、ワード線路XO,X
i、−Xnを有する。これらのセルの列の対のおのおの
は、それらに付随するビット線路BLI、BL2.+、
BLn−1を有する。外側のビット線路BLOおよびB
Lnには、それぞれ、メモリ・セルの1つの列だけが付
随する。これらのセルの列の対には、それぞれ、AS 
(アレイ・ソース)駆動回路72〜78のうちの1つが
付随する。AS駆動回路72〜78のおのおのは、それ
ぞれの復号化された信号源、すなわち、仮想アース信号
源VGO,VGI、 −VGnに接続され、そしてさら
にバイアス電圧源■  に接続される。このバイアス電
圧源の電圧vbiias は1.7ボルトであることができる。AS駆動回路72
〜78のおのおのは、S 出力として、AS駆動線路80〜86のそれぞれ1つを
有する。これらのAS駆動線路のおのおのは、セルの1
対の列の中の各セルの電流路に接続される。AS駆動回
路72〜78は制御信号反転PE、Z’、およびSAT
と、データ反転りとを受け取る。ここで、Z′は、下記
で考察されるように、復号化信号Zからえられる信号を
表す。 [0015] メモリ・セル30〜70は事実上均一であるように構成
される。1つの例としてメモリ・セル46を取り挙げれ
ば、各メモリ・セルは電流路88と、浮動ゲー)90と
、制御ゲート92とを有する。各メモリ・セルの電流路
は、AS駆動線路とそれに付随するビット線路との間に
接続される。例えば、セル46は電流路88を有し、そ
してこの電流路はAS駆動線路80とビット線路BLI
との間に接続される。各メモリ・セルの制御ゲートは、
その行に付随するワード線路に接続される。例として再
びセル46を取り挙げれば、その制御ゲート92はワー
ド線路X1に接続される。 [0016] 電圧源vbiasは、Nチャンネル電界効果トランジス
タ94〜100のうちのそれぞれ1つを通して、それぞ
れのビット線路BLO,BLI、BL2.+、BLnに
接続される。トランジスタ94〜100は読み出しバイ
アス電源信号RB’に接続される。信号RB’は(後で
説明される)読み出しバイアス信号RBからえられ、そ
してRBより約0.1ボルト低いことが好ましい。RB
は、センス増幅器101および102の中で用いられる
。2つの信号の間の電圧差はビット線路が浮動すること
を抑え、そして電流の寄与が小さい時、センシング動作
における小さな妨害をも防止する。 [0017] それぞれのNチャンネル電界効果復号化トランジスタ1
03〜108は、ビット線路BLO,BLI、BL2.
−.BLnのそれぞれの端部で終端する電流路を有する
。これらの端部は、トランジスタ94〜100に接続さ
れた端部と向かい合っている。トランジスタ103〜1
08は、Y復号化信号YO,Yl、Y2Ynにそれぞれ
接続されたゲートを有する。トランジスタ103〜10
8は、偶トランジスタ列と奇トランジスタ列に分けられ
る。例えば、いまの場合、トランジスター03および1
06は偶であり、そしてトランジスター04および10
8は奇である。 [0018] 偶トランジスター03および106などの電流路は、そ
れらのそれぞれのビット線路BLO,BL2.−.BL
n−1(図示されていない)を、接続点110に選択的
に接続し、そしてさらに、電界効果トランジスター14
と線路115の電流路を通して、センス増幅器101に
接続する。トランジスター14のゲート116は復号化
された信号Z に接続される。接続点110は、電界効
果トランジスタ118の電流路を通して、アースに選択
的に接続される。電界効果トランジスタ118のゲート
120は、プログラム可能信号PEz−に接続される。 [0019] センス増幅器101は、センス線路115から受け取る
信号と、基準線路122から受け取る信号とを比較する
。基準線路122は、例えば、16個の読み出し専用メ
モリ・セルのミニアレイの中に選定された接続点に接続
される。基準線路122が接続されているミニアレイの
中のこの接続点はプログラム可能でありて、ミニアレイ
の中の演算セルの状態を予め選定することができる。 [00201 奇トランジスタ104〜108は、それらのそれぞれの
ビット線路BLI、BL3.−BLnを、接続点126
に選択的に接続し、そしてさらに、Nチャンネル電界効
果トランジスター21と線路128を通して、センス増
幅器102に接続する。トランジスター21のゲート1
29は復号化された信号Z に接続される。接続点12
6はまた、電界効果トランジスター30の電流路を通し
て、アースに選択的に接続される。電界効果トランジス
ター30のゲート131は、復センス増幅器101に対
応する増幅器である。センス増幅器102は、センス線
路128から受け取った信号を、基準線路132から受
け取った基準値と比較する。基準線路132は、ミニア
レイ124の中の予め定められた接続点に接続される。 [0021] 図3はAS駆動回路74の詳細図である。図3に示され
た回路の中のAS駆動回路72〜78のおのおのは、す
べて同じ構成を有する。Pチャンネル電界効果トランジ
スタ133の電流路は、バイアス電圧源vb□88を接
続点134に接続する。Pチャンネル・トランジスタ1
33はN形半導体材料のタンク(図示されていない)の
中に製造され、そしてさらに、このN形半導体材料はP
形半導体基板の中に作成される。このタンクはまたvb
iasに接続される。接続点134は、Nチャンネル電
界効果トランジスタ135の電流路を通して、接続点1
36に接続される。Pチャンネル電界効果トランジスタ
138の電流路は、vbiasをAS出力接続点140
に選択的に接続する。トランジスタ138のタンクがv
biasに接続される。出力接続点140はまた、Nチ
ャンネル電界効果トランジスタ142の電流路を通して
、アースまたはV に選択的に接続される。 S [’0022] Nチャンネル電界効果トランジスタ144は、接続点1
36と接続点146とを選択的に接続する電流路を有し
、そして接続点146はNチャンネル・トランジスタ1
42のゲートに接続される。接続点146はさらに、N
チャンネル・トランジスタ148の電流路を通して、ア
ースに接続される。 [0023] Pチャンネル・トランジスタ133のゲートは、信号S
ATに接続される。Nチャンネル・トランジスタ135
のゲートは、信号反転りに接続される。Nチャンネル・
トランジスタ144のゲートは、反転プログラム可能信
号反転PEに接続される。Nチャンネル・トランジスタ
148のゲートは、反転デコーディング信号反転Z に
接続される。接続点136は、Nチャンネル電界効果ト
ランジスタ150の電流路を通して、復号化されたアー
ス源すなわち仮想アース源VG。 に選択的に接続される。ここで、iは1がらnまでの番
号であることができる。 トランジスタ150のゲートは復号化信号Z源に接続さ
れる。 [0024] ■  は、Pチャンネルvtをチップの低電圧源vss
よりプラス0.5ボルトias 高く保持する電源である。 図1と共に図3を見ればわかるように、仮想アース信号
VGiは対応するVG復号化部分14で生ずる。信号S
ATおよび信号反転PEはプログラム制御部分14で生
じ、一方、信号Zの成分はZ復号器部分25で生じ、そ
してZおよび反転Z*はVG復号器14およびセンス増
幅器16部分で生ずる。 [0025] AS駆動回路74の出力接続点140は、ワード線路X
j上のメモリ・セル152に接続される。メモリ・セル
152は、図2に示されたメモリ・セル30〜70を代
表して表している。メモリ・セル152は、接続点15
4において、対応するビット線路BL、に接続される。 接続点154はまた、Nチャンネル・トランジスタ15
6に接続される。トランジスタ156は信号Y、によっ
て制御される。トランジスタ156は、接続点154を
、接続点110または接続点126に選択的に接続しく
図2)、そしてそれから、信号Z または信号Zmによ
つて制御されたトランジスター14またはトランジスタ
ー21を通して、センス増幅器101またはセンス増幅
器102に選択的に接続する。信号PE7Nおよび信号
PE7Mは、接続点110または接続点126をアース
に選択的に接続する。 [0026] 図4は信号反転りを発生するための回路の電気概要図で
ある。NANDゲート60は、反転DATA入力とPE
入力とを有する。これらの入力はチップ10の外部から
送られてくる。PE、すなわち、プログラム可能信号は
、アレイ10がプログラムされている時にのみ、高レベ
ルである。NANDゲート160の出力162は、反転
器の入力に接続される。反転器164の出力166は、
Nチャンネル電界効果トランジスター68の電流路を通
しで、反転り出力接続点に選択的に接続される。外部で
発生した書き込み可能(WE)信号は、トランジスター
68のゲートに供給されると共に、Pチャンネル電界効
果トランジスター72のゲートに供給される。 [0027] 反転書き込み可能信号反転WEが、Nチャンネル・トラ
ンジスタ174のゲートに供給される。読み出しバイア
ス信号RBは、WEが低レベル状態にある場合にはPチ
ャンネル・トランジスタ172を通して、または反転W
Eが高レベル状態にある場合にはNチャンネル・トラン
ジスタ174の電流路を通してのいずれかで、反転り出
力接続点170に送られる。したがって、WEがゼロに
等しい時したがって、反転WEが1に等しい時、RB倍
信号接続点170に送られる。 そうでない時には、RBは出力接続点170から分離さ
れるであろう。 [0028] WEが高レベル状態である場合、トランジスタ168は
導電状態にあり、したがって、信号は接続点166から
反転り出力接続点170へ伝送されることができる。反
転DATAとPEとが高レベル状態である時のみ、接続
点166は高レベルに進み、したがって、接続点170
の反転りは、PEが高レベルである時のみ、高レベルで
あるであろう。前記のように、WEが高レベルである時
、反転りはRBの値をとるであろう。 [0029] 図5はV  RBを発生するための回路の電気回路図で
あって、その全体が18C Oで示されている。図4に示された回路と同様に、V 
 R8回路は、チップ上のCC プログラム制御ブロック24(図1)の中に配置される
。Nチャンネル電界効果トランジスタ182は、信号R
Bに接続されたゲートと、電源V 接続されたドC レインとを有する。トランジスタ182のソースは、V
  RB出力接続点184C に接続される。Pチャンネル電界効果トランジスタ18
6は、もとのPEの反転である反転PEに対する信号源
に接続されたゲートを有する。トランジスタ186のソ
ースはプログラミング電圧源V に接続され、そしてそ
のドレインはV。。 p RB出力接続点184に接続される。図5かられかるよ
うに、RBが高レベルである時、出力接続点V  RB
!、t、RB−Vtnの値になることができる。RBの
このCC 値は、V  RBが読み出しモードに関するVtpを越
えて約0.5であるようにすCC る。または、反転PEが低レベルである時、V  RB
は事実上V 電圧値にあるCCpp 特開平4−、t5q6s)7(12) びPチャンネル閾値電圧である。 [0030] 図6は、SAT信号を発生するための信号発生回路の電
気回路概要図であってその全体が190で示されている
。Pチャンネル電界効果トランジスタ192は、書き込
み可能信号源WEに接続されたゲートを有する。トラン
ジスタ192のソースはV  RB電圧源に接続される
。このV  RB電圧は、図5に示されなcc    
                         
cc信号発生回路180を用いて発生される。トランジ
スタ192のドレインはSAT出力接続点194に接続
される。この出力接続点はまた、Nチャンネル電界効果
トランジスタ196のドレインに接続される。トランジ
スタ196のゲートはWE信号源に接続される。トラン
ジスタ196のソースはアースに接続される。 Pチャンネル電界効果トランジスタ198はV  RB
電圧源に接続されたソースC と、SAT出力接続点194に接続されたドレインとを
有する。トランジスタ198のゲートはまたSAT出力
接続点に接続される。 【003月 WE倍信号高レベルである時、Nチャンネル・トランジ
スタ196はオンになり、そしてPチャンネル・トラン
ジスタ192はオフになるであろう。この状態にある間
、Pチャンネル・トランジスタ198は、SAT信号を
V  RBマイナC スPチャンネルvtに保持するであろう。プログラミン
グ・モードでは、この値は約■ マイナスPチャンネル
■ゎであるであろう。これは、トランジスタ19p 6がトランジスタ198に比べて相対的に小さいためで
あり、したがって、トランジスタ198はSAT信号が
降下しうる値を限定するからである。SAT信号がvC
CRB−vtpへ進む時にはいつでも、図3のトランジ
スタ133はオンになるであろう。トランジスタ133
は、そのゲートがアースに進むなめに、高インピーダン
ス状態にあるであろう。したがって、SAT信号は、ト
ランジスタ133を流れる電流を限定する。WEが低レ
ベルである時、トランジスタ196はオフであり、一方
、トランジスタ192はオンである。したがって、SA
Tは読み出しモードにおいてV  RBにあるであろう
。 C [0032] 図2〜図6に戻り、そして1つの例として図3のメモリ
・セル152を用いるならば、メモリ・セル30〜70
の読み出し動作およびプログラム動作を考察することが
できる。読み出し動作の間、メモリ・セル152を読み
出すことが要求される場合、対応する復号化された信号
X、およびY、が高レベルである。X。 J        J               
  JおよびY、はそれぞれ、メモリ・セル152のワ
ード線路およびビット線路を選定し、それにより、この
セルが選定される。さらに、信号VG、はチップ高電圧
源V に等しい電圧レベルにあり、そしてこの信号VG
、は、高レベル信号ZにCO1 よってオンになったトランジスター50を通り、接続点
136へ送られる。 [0033] 信号反転りは読み出しバイアス信号RBに等価な電圧レ
ベルにあり、そして図4に示された回路のトランジスタ
172およびトランジスタ174を通過することを可能
にする低レベルWE信号によって、発生される。信号R
Bは約2.8ボルトであることができる。信号反転りは
トランジスタ135をオンにし、それにより、高レベル
VG、信号が接続点134に伝送されることが可能とな
る。トランジスタ133のゲートに接続された信号SA
TはV  RBに等価な電圧レベルC にあるから、トランジスター33はオフである。トラン
ジスター38もまたオフである。それは、トランジスタ
ー38のゲートに接続点134が高レベルであるからで
ある。プログラム可能信号PEはプログラミング期間中
のときのみ高レベルであるから、反転PEは読み出し期
間中は高レベルであり、そしてトランジスター44をオ
ンにして、高レベルVG、信号を接続点136がら接続
点146へ送る。接続点146をアースに接続するトラ
ンジスター48は低レベル反転Z*によってオフであり
、したがって、接続点146は高レベルのままである。 トランジスター42のゲートに接続された接続点146
の電圧が高レベルであるために、トランジスター40は
オンになり、そして接続点140はアースになる。した
がって、メモリ・セル152の一方側はアースに近い電
圧レベルになる。 [0034] そしてこのビット線路BLjは、図2に示されたトラン
ジス、り94〜100の中の対応するトランジスタを通
して、vbiasに接続される。RBは図5に示された
特開平4−+59t;s+7(14) 154は電圧レベルvbよ。8の近傍に保持される。接
続点154はまたトランジスタ156を通して接続点1
10に接続され、そしてさらに、図2に示されたトラン
ジスタ116およびトランジスター29のうちの1つの
トランジスタを通してセンス増幅器101およびセンス
増幅器102のうちの1つのセンス増幅器に接続される
。トランジスタ156は信号Y、によってオンにされる
。このように」 構成されることにより、接続点154の電圧レベルを検
出することによって、メモリ・セル152はセンス増幅
器により読み出すことができる。 [0035] FAMO3装置に特有のことであるカミメモリ・セルが
プログラムされた状態にある時、浮動ゲートに残留して
いる電子が存在するであろう。浮動ゲートに電子が存在
するから、メモリ・セル152のドレインとソースとの
間の経路は非導電状態であり、したがって、接続点15
4の電圧レベルはV  RBの近傍に保持C されたままである。もしメモリ・セル152が消去され
た状態にあるならば、浮動ゲート内には電子は存在しな
く、したがって、ドレインとソースの間の経路は導電状
態にある。したがって、接続点154の電圧レベルは、
トランジスター42を通り、実効的にV  RBよりわ
ずかに下のレベルになる。したがって、センC ス増幅器101がビット線路BL、に対して用いられる
と仮定するならば、センス増幅器101に対する接続点
115人力は、プログラムされたメモリ・セルに[00
36] プログラミングの期間中、メモリ・セル152が対応す
るワード線路とビット線路とによって選定される。高電
圧レベルが対応するワード線路Xjに供給されそしてこ
のワード線路はメモリ・セル152のゲートに接続され
る。信号Y。 はまた高レベルであり、そしてトランジスタ156をオ
ンにする。 [0037] トランジスター50のゲートのZ信号は高レベルであり
、それにより、トランジスタ150は低レベルVG、信
号を接続点136に伝送することができる。選VG、は
プログラミング期間中低レベルである。 図3および図4において、信号反転PEは約12ボルト
の電圧レベルにあり、それにより、NANDゲート16
0は、反転DATAを接続点170の反転りに伝送する
ことができる。反転りはトランジスター35のゲートに
接続され、そしてトランジスター35はWEの電圧レベ
ルに依存してオンまたはオフになる。選定されたメモリ
・セルが「ゼロ」でプログラムされるべきである場合、
反転りは高レベルであり、そしてトランジスター35は
オンである。さらに、トランジスター44は反転PEの
低電圧レベルによりオフであり、そしてトランジスター
48は高レベル反転Z によりオンである。これらの組
み合わせにより、接続点136、接続点146、および
接続点134はアースになる。トランジスター42は、
接続点146の低電圧レベルにより、オフである。反転
Z は、プログラム期間中を除いて、信号Zの反転に等
しい。ただし、それが高レベルのままである時にである
。 [0038] トランジスター33のゲートは信号SATに接続される
。信号SATは、図6に示された回路によって発生され
る。SATはレベルV RB−vtに等価な電C 圧レベルに保持される。SATの発生には信号V  R
Bが関与している。信号C V  RBは図5に示された回路によって発生される。 V  RBは、反転PEが低cc          
                        c
cレベルである時、■ に等しい電圧レベルにあり、し
たがって、VooRBはプロp ダラム期間中約12ボルトである。SATのこの電圧レ
ベルにより、Pチャンネル・トランジスター33は高イ
ンピーダンス状態にある。 [0039] さらに、接続点134の低電圧レベルにより、Pチャン
ネル・トランジスター38がオンになり、そしてそれに
より、接続点140は実効的にvbiaSに等価な電圧
レベルになる。メモリ・セル152の他の側について、
トランジスター18を制御する信号PE7N(図2)お
よびトランジスタ156を制御する復号化された信号Y
、はいずれも高レベルであり、それにより、接続点15
4または対応するビット線路をアースにする。信号P 
EZNまたは信号Yjに約15ボルトの高電圧を供給す
ることが好ましく、それにより、トランジスター18お
よびトランシフ09− スタ156の装置寸法を大きくすることなく、接続点1
54からアースへのより大きな導電路が可能となる。こ
のようにして、選定されたメモリ・セル152をプログ
ラムすることができる。 [0040] 読み出し動作中とプログラム動作中において、メモリ・
セルは、適当な低レベルX、信号およびY6信号を供給
することによって、選定されない。さらに、読j   
        J み出し期間中に選定されなかったメモリ・セルは対応す
るVG、が低レベルであす、したがって、接続点136
が低レベルになり、そしてトランジスター38はオンに
なる。トランジスター38は導電状態になり、そして接
続点140はVbiasになる。実効的に、メモリ・セ
ル152の接続点140と接続点154は同じ電圧レベ
ルにあり、したがって、電流は流れない。 [0041] プログラム期間の間選定されないメモリ・セルは信号Z
が低レベルであり、それにより、トランジスター50は
動作できない。信号VG、は、プログラミング期間中、
選定されていないアレイ・ソース(A S )駆動回路
に対し、高レベルである。選定されていないメモリ・セ
ルに対する反転りは低レベルであり、それにより、トラ
ンジスター35はオフになる。この時、接続点134は
、VG、から分離される。信号SATはv RB−vt
にあり、それにより、トランジスターC 33がオンになり、そして接続点134がVbiasに
なる。したがって、そのゲートが接続点134に接続さ
れているトランジスター38はオフになる。このように
して、選定されないメモリ・セル152には電流は流れ
る。メモリ・セルを選定しないためには、VG、  Z
、および反転りに対し前記論理レベルのいずれが1つが
あれば十分である。 [0042] 読み出し動作中、電流が接続点154から接続点140
へ流れることに注目してほしい。この場合には、接続点
154はvbiasに等価な電圧レベルにあり、そして
接続点140はアースにある。ここで、vbiasは約
1.5ボルトに等しい。 他方、プログラミング期間中は、電流は接続点140が
ら接続点154へ流れる4はアースにある。この場合の
vbiaSは約12.5ボルトである。 [0043] メモリ・セルは一方側から読み出しそして他方側からプ
ログラムすることができるから、メモリ・セルの両側の
接合は、それらの機能に対して最適化しうろことに注意
することがまた重要である。例えば、読み出し側は、当
業者にはよく知られているように、ホット・キャリア効
果をなくするまたは小さくするなめに、傾斜接合である
ことができる、またはわずかに不純物が添加されたドレ
インであることができる。さらに、プログラム側は、プ
ログラミングを最適に行うために、急変接合であること
ができる。このように構成することにより、この装置の
メモリ・セルは読み出しとプログラミングの両方に対し
最良動作を行なう。 [0044] 要約をすれば、電気的にプログラミング可能な読み出し
専用メモリ・セルを読み出すための、およびプログラミ
ングするための、方法と装置が説明された。本発明は、
典型的なメモリ・セル復号化回路に付随する前記問題点
を有しない。 [0045] 例示された実施例とそれらの利点が前記において詳細に
説明されたけれども、本発明は前記実施例に限定される
わけではない。 [0046] 以上の説明に関し更に以下の項を開示する。 (1)  第1端子および第2端子を有する電流路と、
前記第1端子と、アース源と、プログラム・バイアス電
圧源とに結合されたアレイ・ソース駆動回路と、 前記アレイ・ソース駆動回路によって受け取られる読み
出しモード信号であって、前記読み出しモード信号を受
け取るのに応答して前記回路が前記第1端子をアースに
結合する、少なくとも1つの前記読み出しモード信号と
、前記アレイ・ソース駆動回路によって受け取られるプ
ログラム・モード信号であって、前記プログラム・モー
ド信号を受け取るのに応答して前記回路が第1端子を前
記プログラム・バイアス電源に結合する、少なくとも1
つの前記プログラム・モード信号と、 前記第2端子と読み出しセンス接続点とアースとに結合
され、かつ、前記読み出しモード信号および前記プログ
ラム信号を受け取るように結合され、カリ、前記プログ
ラム・モード信号を受け取るのに応答して前記第2端子
をアースに結合し、かつ、前記読み出しモード信号を受
け取るのに応答して前記第2端子を前記読み出しセンス
接続点に結合する、ビット線路駆動回路と、を有する電
気的にプログラム可能なメモリ・セルを読み出すおよび
プログラミングするための装置。 [0047] (2)  第1項において、前記アレイ・ソース駆動回
路が読み出し動作またばプログラム動作のいずれかを指
示する仮想アース制御信号を受け取るように動作する、
前記装置。 [0048] (3)  第1項において、アレイ・ソース駆動回路が
ゲートを有し、かつ、前記プログラム・バイアス電圧お
よび前記メモリ・セルの前記第1端子に選択的に結合す
る電流路を有する第1Pチヤンネル電界効果トランジス
タと、 ゲートを有し、かつ、アースおよび前記メモリ・セルの
前記第1端子に選択的に結合する電流路を有する第1N
チヤンネル電界効果トランジスタと、前記ゲートに結合
して前記第1Pチヤンネル電界効果トランジスタまたは
前記第1Nチヤンネル電界効果トランジスタのいずれか
を選択的に動作させる制御回路と、 を有する、前記装置。 [0049] (4)  第3項において、前記制御回路が前記プログ
ラム・バイアス電圧と第1接続点との間を選択的に結合
する電流路を有し、かつ、制御信号によって動作する第
2Pチヤンネル電界効果トランジスタと、 前記第1接続点と第2接続点とを選択的に結合する電流
路を有し、がっ、反転データ信号によって動作する第2
Nチヤンネル電界効果トランジスタと、特開平4−15
9t;97 (19) 前記第2接続点と第3接続点とを選択的に結合する電流
路と、かつ、反転プログラム可能信号によって動作する
第3Nチヤンネル電界効果トランジスタと、前記第3接
続点とアースとを選択的に結合する電流路を有し、かつ
、復号化された信号によって動作する第4Nチヤンネル
電界効果トランジスタと、前記第1接続点に接続された
前記第1Pチヤンネル電界効果トランジスタのゲート、
および前記第3接続点に接続された前記第4Nチヤンネ
ル電界効果トランジスタのゲートと、 を有する、前記装置。 [0050] (5)  第4項において、前記アレイ・ソース駆動回
路が仮想アース制御信号と前記第2接続点とを結合する
電流路を有する第5Nチヤンネル電界効果トランジスタ
を有し、かつ、前記第5Nチヤンネル電界効果トランジ
スタが第2復号化信号によって動作する、前記装置。 [0051] (6)  第5項において、前記アレイ・ソース駆動回
路が前記第5トランジスタが動作することによって選定
されおよび前記第5トランジスタが動作しないことによ
って選定されない、前記装置。 [0052] (7)  第4項において、前記第1Pチヤンネル電界
効果トランジスタがN形半導体材料のタンクの中に製造
され、カリ、前記タンクが前記プログラム・バイアス電
圧に接続され、および、前記Pチャンネル電界効果トラ
ンジスタがまたN形半導体材料のタンクの中に製造され
、カリ、前記タンクがまた前記プログラム・バイアス電
圧に接続される、前記装置。 [0053] (8)  第1項において、前記ビット線路駆動回路が
前記読み出しセンス接続点と前記第2端子とを結合する
電流路を有する第1Nチヤンネル電界効果トランジスタ
と、 前記第2端子とアースとを結合する電流路を有し、カリ
、復号化された信号によって動作することができる第2
Nチヤンネル電界効果トランジスタと、を有する、前記
装置。 [0054] (9)  第1項において、前記セルは行とおよび前記
性と一定の角度をなして配置された列とに配置された複
数個の電気的にプログラム可能なメモリ・セルの1つで
あり、および、前記メモリ・セルが複数個のアレイ・ソ
ース駆動回路と複数個のビット線路駆動回路とに結合さ
れ、および、前記アレイ・ソース駆動回路のおのおのが
2個の隣接するメモリ・セルの前記第1端子に接続され
かつ前記メモリ・セルの少なくとも1つの列を駆動する
ように動作することが可能であり、および、前記ビット
線路駆動回路のおのおのが2個の隣接するメモリ・セル
の前記第2端子に接続されかつ前記メモリ・セルの少な
くとも1つの列を駆動するように動作することが可能で
あり、および、前記アレイ・ソース駆動回路および前記
ビット線路駆動回路がメモリ・セルの前記列の間に交互
に配置される、前記装置[0055] (10)第9項において、前記アレイ・ソース駆動回路
のおのおのがメモリ・セルの2個の隣接する列の第1端
子に結合され、および複数個の前記ビット線路駆動回路
のおのおのがメモリ・セルの2個の隣接する列の第2端
子に結合される、前記装置。 [0056] (11)行および列に配置された複数個の電気的にプロ
グラム可能なメモリ・セルと、 メモリ・セルの1対の隣接する対の間におのおのが配置
され、かつ、前記メモリ・セルの第1端子に結合された
複数個のアレイ・ソース線路と、メモリ・セルの1対の
隣接する対の間におのおのが配置され、がっ、前記メモ
リ・セルの第2端子に結合された複数個のビット線路と
、選定されたメモリ・セルの第1端子をプログラム・モ
ード信号に応答してプログラム・バイアス電圧に選択的
に接続するためにカリ読み出しモード信号に応答してア
ースに選択的に接続するためにアレイ・ソース線路にお
のおのが結合された複数個のアレイ・ソース駆動回路と
、、特開平4−159697 (21) 選定されたメモリ・セルの第2端子を前記読み出しモー
ド信号に応答してセンス接続点に選択的に接続するため
にかつ前記プログラム・モード信号に応答してアースに
選択的に接続するためにビット線路におのおのが結合し
た複数個のビット線路駆動回路と、 アドレス復号化トランジスタを通して前記ビット線路に
結合されたセンス回路と、 を有する電気的にプログラム可能な読み出し専用メモリ
装置のアレイ。 [0057] (12)第11項において、前記アレイ・ソース駆動回
路が読み出しモードにおいて前記第1端子をアースに接
続しかつ前記第2端子を読み出しバイアス電圧を有する
前記センス接続点に接続することによって前記メモリ・
セルを復号化するように動作することができ、および、
さらにプログラム・モードにおいて前記第1端子を前記
プログラム・バイアス電圧に接続しかつ前記第2端子を
アースに接続することによって前記選定されたメモリ・
セルを復号化するように動作するように動作することが
できる、前記アレイ。 [0058] (13)111項において、前記アレイ・ソース駆動回
路のおのおのが読み出し動作またはプログラム動作のい
ずれかを指示する仮想アース制御信号を受け取るように
動作することができる、前記アレイ。 [0059] (14)第11項において、前記アレイ・ソース駆動回
路のおのおのがゲートと、前記プログラム・バイアス電
圧と前記メモリ・セルの前記第1端子とを選択的に結合
する電流路とを有する第1Pチヤンネル電界効果トラン
ジスタと、 ゲートと、アースと前記メモリ・セルの前記第1端子と
を選択的に結合する電流路とを有する第1Nチヤンネル
電界効果トランジスタと、前記第1Pチヤンネル電界効
果トランジスタまたは前記第1Nチヤンネル電界効果ト
ランジスタのいずれかを選択的に動作させるために前記
ゲートに結合された制御回路と、 を有する、前記アレイ。 [0060] (15)第14項において、前記制御回路が前記プログ
ラム・バイアス電圧と第1接続点とを選択的に結合する
電流路を有し、かつ、制御信号によって動作することが
できる第2Pチヤンネル電界効果トランジスタと、 前記第1接続点と第2接続点とを選択的に結合する電流
路を有し、かつ、反転データ信号によって動作すること
ができる第2Nチヤンネル電界効果トランジスタと、 前記第2接続点と第3接続点を選択的に結合する電流路
を有し、かつ、反転プログラム可能信号によって動作す
ることができる第3Nチヤンネル電界効果トランジスタ
と、 前記第3接続点とアースとを選択的に結合する電流路を
有し、かつ、復号化された信号によって動作することが
できる第4Nチヤンネル電界効果トランジスタと、 前記第1接続点に接続された前記第1Pチヤンネル電界
効果トランジスタのゲートと、および前記第3接続点に
接続された前記第1Nチヤンネル電界効果トランジスタ
のゲートと、 を有する、前記アレイ。 [0061] (16)第15項において、前記アレイ・ソース駆動回
路のおのおのが仮想アース制御信と前記第2接続点とを
結合する電流路を有しかつ第2復号化信号によって動作
することができる第5Nチヤンネル電界効果トランジス
タをさらに有する前記アレイ。 [0062] (17)第16項において、アレイ・ソース駆動回路が
前記第5トランジスタを動作させることによって選定さ
れカリ前記第5トランジスタを動作させないことによっ
て選定されない、前記アレイ。 [0063] 特開平4−xs9e<); (ts) (18)第15項において、前記第1Pチヤンネル電界
効果トランジスタのタンクが前記プログラム・バイアス
電圧に接続され、および前記第2Pチヤンネル電界効果
トランジスタがまた前記プログラム・バイアス電圧に接
続される、前記アレイ。 [0064] (19)第」1項において、前記ビット線路駆動回路の
おのおのが前記読み出しモード信号と前記第2端子とを
結合する電流路を有する第1Nチヤンネル電界効果トラ
ンジスタと、 前記第2端子とアースとを結合する電流路を有しかつ復
号化された信号によって動作することができる第2Nチ
ヤンネル電界効果トランジスタと、を有する、前記アレ
イ。 [0065] (20)第1端子および第2端子をそなえた電流路をお
のおのが有し複数個の前記セルのうちの1つのセルを選
定する装置と、前記第1端子をアースに結合しかつ前記
第2端子をセンス接続点に結合することによって前記選
定されたメモリ・セルを読み出すための装置と、前記第
1端子をプログラム・バイアス電圧に結合しかつ前記第
2端子をアースに結合することによって前記選定された
メモリ・セルをプログラムするための装置と、 を有する、複数個のメモリ・セルを読み出すおよびプロ
グラムするための装置。 [0066] (21)第20項において、前記メモリ・セルが第1半
導体接合および第2半導体接合を有する、前記装置。 [0067] (22)第21項において、前記第1接合が傾斜接合で
あり、および前記第2接合が急変接合である、前記装置
。 [0068] (23)第20項において、前記選定されたメモリ・セ
ルの読み出し期間中は前記選定されたメモリ・セルの前
記第2端子から前記第1端子へ電流が流れ、および前記
メモリ・セルのプログラミング期間中ば前記選定された
メモリ・セルの前記第1端子から前記第2端子へ電流が
流れる、前記装置。 [0069] (24)メモリ・セルのおのおのがアレイ・ソース接続
点とビット線路接続点との間に電流路を有し、 読み出し動作を指示する第1状態とプログラム動作を指
示する第2状態とを有する制御信号を検出する段階と、 選定されたメモリ・セルのアドレスを復号化する段階と
、前記選定されたメモリ・セルの前記アレイ・ソース接
続点を前記制御信号の前記第2状態を検出するのに応答
してプログラム・バイアス電圧に結合する段階および前
記検出された制御信号の前記第4状態を検出するのに応
答してアースに結合する段階と、 前記選定されたメモリ・セルの前記ビット線路接続点を
前記制御信号の前記第2状態を検出するのに応答してア
ースに結合する段階および前記検出された制御信号の前
記第1状態を検出するのに応答して読み出しバイアス電
圧に結合する段階と、 前記制御信号の前記第1状態を検出するのに応答して前
記選定されたメモリ・セルを読み出す段階と、および前
記制御信号の前記第2状態を検出するのに応答して前記
選定されたメモリ・セルをプログラミングする段階と、
を有する、複数個の電気的にプログラム可能なメモリ・
セルを復号化する方法。 [0070] (25)第24項において、読み出しの前記段階が前記
選定されたメモリ・セルの前記アレイ・ソース接続点を
アースに結合する段階と、 前記選定されたメモリ・セルの前記ビット線路接続点を
前記読み出しバイアス電圧に結合する段階と、 前記ビット線路接続点の電圧レベルを検出する段階と、
を有する、前記方法。 [0071] 4N開平4−159b97 (26) (26)第24項において、プログラミングの前記段階
が前記選定されたメモリ・セルの前記アレイ・ソース接
続点を前記プログラム・バイアス電圧に結合する段階と
、 前記選定されたメモリ・セルの前記ビット線路接続点を
アースに結合する段階と、 前記選定されたメモリ・セルのゲートに高電圧を加える
段階と、を有する、前記方法。
【図面の簡単な説明】
【図1】 1メガバイトの電気的にプログラム可能な読み出し専用
メモリの高レベル概要ブロック線図であって、チップ上
でのセル・アレイと回路ブロックの概要配置を示す。
【図2】 図1に示されたセル・アレイのうちの1つのセル・アレ
イの一部分とそれに付随する回路の概要電気回路図。
【図3】 図1に示されたアレイと共に用いられるアレイ・ソース
(AS)駆動回路とそれに対応するメモリ・セルの詳細
電気回路図。
【図4】 図3に示されたAS駆動回路に用いられるD信号を発生
するための周辺回路の電気概要図。
【図5】 図3に示されたAS駆動回路に用いられるV  RB倍
信号発生するための周辺C 回路の電気回路図。
【図6】 図3に示されたAS駆動回路に用いられるSAT信号を
発生するための周辺回路の詳細電気回路図。
【符号の説明】
140  第1端子 72゜ 152゜ 94゜ 133゜ 第2端子 74.76.78  アレイ・ソース駆動回路30.3
2.〜70 メモリ・セル 96.98,100,120  ビット線路駆動回路読
み出しセンス接続点 第1Pチヤンネル電界効果トランジスタ第1Nチヤンネ
ル電界効果トランジスタ135.144,148  制
御回路 第2Pチャンネル電界効果トランジスタ第2Nチャンネ
ル電界効果トランジスタ第3Nチャンネル電界効果トラ
ンジスタ第4Nチャンネル電界効果トランジスタ第5N
チャンネル電界効果トランジスタ
【図1】 [対象項目]図1
【図2】 [対象項目]図2
【図3】 [対象項目]図4 RB
【図5】
【図6】
【書類名】
【提出日】
【あて先】 【事件の表示】 【出願番号】 【発明の名称】 【補正をする者】 【事件との関係】 【識別番号】 【氏名又は名称】 【代表者】 【代理人】 【識別番号】 【弁理士】 【氏名又は名称】 【発送番号】
【手続補正 1】
【補正対象書類名】 【補正対象項目名】 【補正方法】 【補正の内容】
【手続補正 2】
【補正対象書類名】 【補正対象項目名】 【補正方法】 【補正の内容】
【手続補正 3】
【補正対象書類名】
手続補正書 平成3年7月31日

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1端子および第2端子を有する電流路
    と、前記第1端子と、アース源と、プログラム・バイア
    ス電圧源とに結合されたアレイ・ソース駆動回路と、 前記アレイ・ソース駆動回路によって受け取られる読み
    出しモード信号であって、前記読み出しモード信号を受
    け取るのに応答して前記回路が前記第1端子をアースに
    結合する、少なくとも1つの前記読み出しモード信号と
    、前記アレイ・ソース駆動回路によって受け取られるブ
    ログラム・モード信号であって、前記プログラム・モー
    ド信号を受け取るのに応答して前記回路が第1端子を前
    記プログラム・バイアス電源に結合する、少なくとも1
    つの前記ブログラム・モード信号と、 前記第2端子と読み出しセンス接続点とアースとに結合
    され、かつ、前記読み出しモード信号および前記プログ
    ラム信号を受け取るように結合され、かつ、前記プログ
    ラム・モード信号を受け取るのに応答して前記第2端子
    をアースに結合し、かつ、前記読み出しモード信号を受
    け取るのに応答して前記第2端子を前記読み出しセンス
    接続点に結合する、ビット線路駆動回路と、を有する電
    気的にプログラム可能なメモリ・セルを読み出すおよび
    ブログラミングするための装置。
  2. 【請求項2】 メモリ・セルのおのおのがアレイ・ソー
    ス接続点とビツト線路接続点との間に電流路を有し、 読み出し動作を指示する第1状態とプログラム動作を指
    示する第2状態とを有する制御信号を検出する段階と、 選定されたメモリ・セルのアドレスを復号化する段階と
    、前記選定されたメモリ・セルの前記アレイ・ソース接
    続点を前記制御信号の前記第2状態を検出するのに応答
    してプログラム・バイアス電圧に結合する段階および前
    記検出された制御信号の前記第1状態を検出するのに応
    答してアースに結合する段階と、 前記選定されたメモリ・セルの前記ビット線路接続点を
    前記制御信号の前記第2状態を検出するのに応答してア
    ースに結合する段階および前記検出された制御信号の前
    記第1状態を検出するのに応答して読み出しバイアス電
    圧に結合する段階と、 前記制御信号の前記第1状態を検出するのに応答して前
    記選定されたメモリ・セルを読み出す段階と、および前
    記制御信号の前記第2状態を検出するのに応答して前記
    選定されたメモリ・セルをプログラミングする段階と、
    を有する、複数個の電気的にプログラム可能なメモリ・
    セルを復号化する方法。
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