JPH09245493A - 不揮発性半導体記憶装置 - Google Patents
不揮発性半導体記憶装置Info
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- JPH09245493A JPH09245493A JP5053096A JP5053096A JPH09245493A JP H09245493 A JPH09245493 A JP H09245493A JP 5053096 A JP5053096 A JP 5053096A JP 5053096 A JP5053096 A JP 5053096A JP H09245493 A JPH09245493 A JP H09245493A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 隣接するビット線の一方の変化が他方に影響
を与えることを防止できる不揮発性半導体記憶装置を提
供する。 【解決手段】 選択されたメモリセル(QM)の状態に
応じて2通りの電流値を採り得る複数本のメモリビット
線(BL0〜BL15)、参照電流値を採り得るリファ
レンスビット線(REF)、及び制御端子が共通接続さ
れたカラムスイッチ(QCSW)、を夫々有する複数個
のメモリブロック(MM0とCSW0〜MM15とCS
W15)を有し、隣接メモリブロック間にはシールド電
源線(20)を配置し、メモリブロック単位で前記カラ
ムスイッチを選択するようにし、選択された一つのメモ
リブロックのビット線を各センスアンプ(SA0〜SA
15)に割り振るようにする。
を与えることを防止できる不揮発性半導体記憶装置を提
供する。 【解決手段】 選択されたメモリセル(QM)の状態に
応じて2通りの電流値を採り得る複数本のメモリビット
線(BL0〜BL15)、参照電流値を採り得るリファ
レンスビット線(REF)、及び制御端子が共通接続さ
れたカラムスイッチ(QCSW)、を夫々有する複数個
のメモリブロック(MM0とCSW0〜MM15とCS
W15)を有し、隣接メモリブロック間にはシールド電
源線(20)を配置し、メモリブロック単位で前記カラ
ムスイッチを選択するようにし、選択された一つのメモ
リブロックのビット線を各センスアンプ(SA0〜SA
15)に割り振るようにする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワード線によって
選択されたメモリセルの状態に応じてメモリビット線に
流れる電流の相違に基づいてデータを読み出す不揮発性
半導体記憶装置に関し、例えばマスクROMに適用して
有効な技術に関する。
選択されたメモリセルの状態に応じてメモリビット線に
流れる電流の相違に基づいてデータを読み出す不揮発性
半導体記憶装置に関し、例えばマスクROMに適用して
有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】マスクROMデータの書込み方式、即ち
マスクROMのプログラム方式には、メモリセルトラン
ジスタの拡散層の有無(メモリトランジスタの有無)で
データの論理値”1”又は”0”を定義する拡散層プロ
グラム方式、チャネル・イオン注入によってメモリセル
トランジスタの閾値電圧を変えてデータをプログラムす
るイオン注入プログラム方式等がある。マスクROMの
メモリ配置に関してはNOR型とNAND型等がある。
NOR型のROMは横ROMと称されることもあり、ワ
ード線とビット線がX,Y方向に配置され、夫々の交点
位置にメモリセルがマトリクス状に配置された構成を有
し、アドレス信号で選択されるべきワード線がメモリセ
ルの選択レベルにされ、アドレス信号で非選択とされる
べきワード線がメモリセルの非選択レベルにされること
により、当該ワード線に選択端子が結合されたメモリセ
ルを介してメモリビット線に電流が流れるか否かに応じ
た情報の読み出しが行われる。NAND型のROMは縦
ROMと称されることもあり、複数個のメモリセルの直
列接続回路の一端がメモリビット線に結合され、アドレ
ス信号で選択されるべきワード線はメモリセルの非選択
レベルにされ、アドレス信号で非選択とされるべきワー
ド線はメモリセルの選択レベルにされることにより、直
列接続回路に直流電流経路が形成されるか否かに応じた
情報の読み出しが行われる。
マスクROMのプログラム方式には、メモリセルトラン
ジスタの拡散層の有無(メモリトランジスタの有無)で
データの論理値”1”又は”0”を定義する拡散層プロ
グラム方式、チャネル・イオン注入によってメモリセル
トランジスタの閾値電圧を変えてデータをプログラムす
るイオン注入プログラム方式等がある。マスクROMの
メモリ配置に関してはNOR型とNAND型等がある。
NOR型のROMは横ROMと称されることもあり、ワ
ード線とビット線がX,Y方向に配置され、夫々の交点
位置にメモリセルがマトリクス状に配置された構成を有
し、アドレス信号で選択されるべきワード線がメモリセ
ルの選択レベルにされ、アドレス信号で非選択とされる
べきワード線がメモリセルの非選択レベルにされること
により、当該ワード線に選択端子が結合されたメモリセ
ルを介してメモリビット線に電流が流れるか否かに応じ
た情報の読み出しが行われる。NAND型のROMは縦
ROMと称されることもあり、複数個のメモリセルの直
列接続回路の一端がメモリビット線に結合され、アドレ
ス信号で選択されるべきワード線はメモリセルの非選択
レベルにされ、アドレス信号で非選択とされるべきワー
ド線はメモリセルの選択レベルにされることにより、直
列接続回路に直流電流経路が形成されるか否かに応じた
情報の読み出しが行われる。
【0003】前記NAND型のマスクROMでは、メモ
リセルトランジスタの直列回路に電流が流れるか否かを
検出しなければならないため、換言すれば、メモリセル
を介してメモリビット線に流れる電流が10μA程度の
非常に小さな電流とされるため、読み出し動作の高速化
を図ることが必要とされる。そこで、メモリビット線の
他にリファレンスビット線を設け、選択されたメモリビ
ット線とリファレンスビット線からの入力を差動増幅回
路で増幅する構成を採用することが出来る。
リセルトランジスタの直列回路に電流が流れるか否かを
検出しなければならないため、換言すれば、メモリセル
を介してメモリビット線に流れる電流が10μA程度の
非常に小さな電流とされるため、読み出し動作の高速化
を図ることが必要とされる。そこで、メモリビット線の
他にリファレンスビット線を設け、選択されたメモリビ
ット線とリファレンスビット線からの入力を差動増幅回
路で増幅する構成を採用することが出来る。
【0004】尚、マスクROMについて記載された文献
の例としては株式会社培風館より昭和61年2月10日
に発行された「超高速MOSデバイス」第316頁〜3
18頁がある。
の例としては株式会社培風館より昭和61年2月10日
に発行された「超高速MOSデバイス」第316頁〜3
18頁がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、マスクR
OMにおいて、メモリビット線の選択状態と非選択状態
が切り換えられるとき、隣接ビット線間の容量性結合に
よって、選択されるべきメモリビット線に不所望なノイ
ズが与えられることについて検討した。例えば、前記差
動増幅回路を用いてデータの読み出しを行うNAND型
のマスクROMにおいて、メモリビット線及びリファレ
ンスビット線はその一端が定電流源トランジスタ(リフ
ァレンス電流源トランジスタ)を介して接地され、1本
のリファレンスビット線に対応して割り当てられたn本
のメモリビット線の他端はカラムスイッチを介してセン
スアンプの一方の入力端子に、リファレンスビット線の
他端は前記センスアンプの他方の入力端子に接続され
る。前記センスアンプは、前記入力端子に一定の電流を
供給しようとすると共に、入力端子から流れ出る電流の
変化を電圧信号に変換する電流電圧変換回路を前記双方
の入力端子に対応して備え、双方の電流電圧変換回路の
出力電圧を差動増幅回路で差動増幅する。一端が接地電
位に結合されたメモリセルの直列回路の他端は対応され
るメモリビット線に結合される。メモリセルがワード線
によって選択されたとき、メモリセルの直列回路に含ま
れる全てのメモリセルがオン状態であるときは、前記電
流電圧変換回路から供給される電流はメモリビット線の
定電流源トランジスタと当該メモリセルの直列回路を介
して接地電位に流れようとする。メモリセルがワード線
によって選択されたとき、メモリセルの直列回路に含ま
れる全てのメモリセルがオン状態にされないときは、前
記電流電圧変換回路から供給される電流はメモリビット
線の定電流源トランジスタを介して接地電位に流れるだ
けである。このとき、前記リファレンスビット線には、
前記双方の電流値の中間の電流が流れるようにされる。
そのような電流値の相違に基づいて、差動増幅回路が、
読み出しデータの論理値を判定する。
OMにおいて、メモリビット線の選択状態と非選択状態
が切り換えられるとき、隣接ビット線間の容量性結合に
よって、選択されるべきメモリビット線に不所望なノイ
ズが与えられることについて検討した。例えば、前記差
動増幅回路を用いてデータの読み出しを行うNAND型
のマスクROMにおいて、メモリビット線及びリファレ
ンスビット線はその一端が定電流源トランジスタ(リフ
ァレンス電流源トランジスタ)を介して接地され、1本
のリファレンスビット線に対応して割り当てられたn本
のメモリビット線の他端はカラムスイッチを介してセン
スアンプの一方の入力端子に、リファレンスビット線の
他端は前記センスアンプの他方の入力端子に接続され
る。前記センスアンプは、前記入力端子に一定の電流を
供給しようとすると共に、入力端子から流れ出る電流の
変化を電圧信号に変換する電流電圧変換回路を前記双方
の入力端子に対応して備え、双方の電流電圧変換回路の
出力電圧を差動増幅回路で差動増幅する。一端が接地電
位に結合されたメモリセルの直列回路の他端は対応され
るメモリビット線に結合される。メモリセルがワード線
によって選択されたとき、メモリセルの直列回路に含ま
れる全てのメモリセルがオン状態であるときは、前記電
流電圧変換回路から供給される電流はメモリビット線の
定電流源トランジスタと当該メモリセルの直列回路を介
して接地電位に流れようとする。メモリセルがワード線
によって選択されたとき、メモリセルの直列回路に含ま
れる全てのメモリセルがオン状態にされないときは、前
記電流電圧変換回路から供給される電流はメモリビット
線の定電流源トランジスタを介して接地電位に流れるだ
けである。このとき、前記リファレンスビット線には、
前記双方の電流値の中間の電流が流れるようにされる。
そのような電流値の相違に基づいて、差動増幅回路が、
読み出しデータの論理値を判定する。
【0006】上述のようにデータを読み出す場合、セン
スアンプに導通させるべきメモリビット線はカラムスイ
ッチを介して選択される。カラムスイッチによって非選
択とされているメモリビット線の到達レベルは接地電位
とされる。非選択ビット線が選択状態にされると、選択
されたビット線にはセンスアンプから電流が供給されて
充電される。このように、メモリビット線はカラムスイ
ッチによる選択/非選択状態に従って充放電が行われる
ことになる。このとき、非選択状態から選択状態に転ぜ
られるメモリビット線に隣接する非選択状態のビット線
は、容量性結合によって不所望に充電若しくはレベル上
昇を生ずる。この不所望にレベル上昇された非選択状態
のメモリビット線の電荷が前記定電流源トランジスタを
介して放電されると、今度は逆に、それに隣接する選択
状態のメモリビット線のレベルが不所望にレベル低下し
ようとする。そのレベル低下の状態が、不所望な電流変
化としてセンスアンプに与えられると、差動増幅回路に
おける増幅動作の確定を遅らせ、さらには、データの論
理値判定を誤る虞のあることが本発明者によって見出さ
れた。これは、NAND型のマスクROMだけの問題点
ではなく、それと同じ様なデータ読出し形式を採用する
不揮発性半導体記憶装置全般に当てはまる事柄である。
スアンプに導通させるべきメモリビット線はカラムスイ
ッチを介して選択される。カラムスイッチによって非選
択とされているメモリビット線の到達レベルは接地電位
とされる。非選択ビット線が選択状態にされると、選択
されたビット線にはセンスアンプから電流が供給されて
充電される。このように、メモリビット線はカラムスイ
ッチによる選択/非選択状態に従って充放電が行われる
ことになる。このとき、非選択状態から選択状態に転ぜ
られるメモリビット線に隣接する非選択状態のビット線
は、容量性結合によって不所望に充電若しくはレベル上
昇を生ずる。この不所望にレベル上昇された非選択状態
のメモリビット線の電荷が前記定電流源トランジスタを
介して放電されると、今度は逆に、それに隣接する選択
状態のメモリビット線のレベルが不所望にレベル低下し
ようとする。そのレベル低下の状態が、不所望な電流変
化としてセンスアンプに与えられると、差動増幅回路に
おける増幅動作の確定を遅らせ、さらには、データの論
理値判定を誤る虞のあることが本発明者によって見出さ
れた。これは、NAND型のマスクROMだけの問題点
ではなく、それと同じ様なデータ読出し形式を採用する
不揮発性半導体記憶装置全般に当てはまる事柄である。
【0007】本発明の目的は、隣接するビット線の一方
の変化が他方に影響を与えることを防止できる不揮発性
半導体記憶装置を提供することにある。本発明の別の目
的は、選択状態にされるべきメモリビット線の電流若し
くはレベルが正規の状態から乱れることによる読み出し
動作速度の低下、さらには読み出しデータの誤った判定
を、防止することが出来る不揮発性半導体記憶装置を提
供することにある。
の変化が他方に影響を与えることを防止できる不揮発性
半導体記憶装置を提供することにある。本発明の別の目
的は、選択状態にされるべきメモリビット線の電流若し
くはレベルが正規の状態から乱れることによる読み出し
動作速度の低下、さらには読み出しデータの誤った判定
を、防止することが出来る不揮発性半導体記憶装置を提
供することにある。
【0008】本発明の前記並びにその他の目的と新規な
特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるで
あろう。
特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるで
あろう。
【0009】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記
の通りである。
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記
の通りである。
【0010】すなわち、マスクROM等の不揮発性半導
体記憶装置(41)は、ワード線(W1〜Wn)によっ
て選択されるメモリセル(QM)の状態に応じて2通り
の電流値を採り得る複数本のメモリビット線(BL0〜
BL15)、前記メモリビット線が採り得る2通りの電
流値の間の参照電流値を採り得るリファレンスビット線
(REF)、及び前記夫々のメモリビット線に設けられ
制御端子が共通接続されたカラムスイッチ(QCS
W)、を夫々有する複数個のメモリブロック(MM0と
CSW0〜MM15とCSW15)と、隣接する前記メ
モリブロックの境界部分に配置されたシールド電源線
(20)と、アドレス信号をデコードして前記メモリブ
ロック単位で前記カラムスイッチを選択するためのカラ
ム選択信号を形成するカラムアドレスデコーダ(11)
と、前記メモリブロックの個々に対応して配置され、一
方の入力端子(N1)が、対応されるメモリブロックの
リファレンスビット線に接続され、他方の入力端子(N
2)が、各メモリブロックにおいて夫々排他的に割り当
てられた1本のビット線にカラムスイッチを介して共通
接続されたセンスアンプ(SA0〜SA15)と、を備
えて成る。
体記憶装置(41)は、ワード線(W1〜Wn)によっ
て選択されるメモリセル(QM)の状態に応じて2通り
の電流値を採り得る複数本のメモリビット線(BL0〜
BL15)、前記メモリビット線が採り得る2通りの電
流値の間の参照電流値を採り得るリファレンスビット線
(REF)、及び前記夫々のメモリビット線に設けられ
制御端子が共通接続されたカラムスイッチ(QCS
W)、を夫々有する複数個のメモリブロック(MM0と
CSW0〜MM15とCSW15)と、隣接する前記メ
モリブロックの境界部分に配置されたシールド電源線
(20)と、アドレス信号をデコードして前記メモリブ
ロック単位で前記カラムスイッチを選択するためのカラ
ム選択信号を形成するカラムアドレスデコーダ(11)
と、前記メモリブロックの個々に対応して配置され、一
方の入力端子(N1)が、対応されるメモリブロックの
リファレンスビット線に接続され、他方の入力端子(N
2)が、各メモリブロックにおいて夫々排他的に割り当
てられた1本のビット線にカラムスイッチを介して共通
接続されたセンスアンプ(SA0〜SA15)と、を備
えて成る。
【0011】前記夫々のメモリブロックにおけるメモリ
ビット線とリファレンスビット線との間にシールド電源
線(21)を設けることができる。
ビット線とリファレンスビット線との間にシールド電源
線(21)を設けることができる。
【0012】前記センスアンプは、前記入力端子(N
1,N2)に一定の電流を供給しようとすると共に、入
力端子から流れ出る電流の変化を電圧信号に変換する電
流電圧変換回路(30,31)を前記双方の入力端子に
対応して備え、双方の電流電圧変換回路の出力電圧を差
動増幅する差動増幅回路(32)を有して構成すること
ができる。
1,N2)に一定の電流を供給しようとすると共に、入
力端子から流れ出る電流の変化を電圧信号に変換する電
流電圧変換回路(30,31)を前記双方の入力端子に
対応して備え、双方の電流電圧変換回路の出力電圧を差
動増幅する差動増幅回路(32)を有して構成すること
ができる。
【0013】前記センスアンプの双方の入力端子をイコ
ライズする第1のイコライズトランジスタ(Q1)と、
前記差動増幅回路の一対の差動入力端子をイコライズす
る第2のイコライズトランジスタ(Q2)と、メモリセ
ルを選択するためのアドレス信号の変化を検出し、それ
に基づいて、前記第1及び第2のイコライズトランジス
タをオン状態に制御するタイミングを、カラムスイッチ
による選択状態の切換えタイミングに概ね一致されるタ
イミング信号を生成するタイミング発生回路(15)と
を備える。
ライズする第1のイコライズトランジスタ(Q1)と、
前記差動増幅回路の一対の差動入力端子をイコライズす
る第2のイコライズトランジスタ(Q2)と、メモリセ
ルを選択するためのアドレス信号の変化を検出し、それ
に基づいて、前記第1及び第2のイコライズトランジス
タをオン状態に制御するタイミングを、カラムスイッチ
による選択状態の切換えタイミングに概ね一致されるタ
イミング信号を生成するタイミング発生回路(15)と
を備える。
【0014】上記した手段によれば、隣接するメモリブ
ロックの境界領域にはシールド電源線(20)が配置さ
れている。シールド電源線の電位は実質的に一定である
から、シールド電源線と隣接するメモリビット線やリフ
ァレンスビット線はシールド電源線との間に存在する不
所望な容量成分を介して電位が不所望に変動されること
はない。
ロックの境界領域にはシールド電源線(20)が配置さ
れている。シールド電源線の電位は実質的に一定である
から、シールド電源線と隣接するメモリビット線やリフ
ァレンスビット線はシールド電源線との間に存在する不
所望な容量成分を介して電位が不所望に変動されること
はない。
【0015】各メモリブロックのリファレンスビット線
(REF)とメモリビット線(BL0)との間にもシー
ルド電源線(21)が配置されているので、シールド電
源線と隣接するメモリビット線やリファレンスビット線
はシールド電源線との間に存在する不所望な容量成分を
介して電位が不所望に変動されることはない。
(REF)とメモリビット線(BL0)との間にもシー
ルド電源線(21)が配置されているので、シールド電
源線と隣接するメモリビット線やリファレンスビット線
はシールド電源線との間に存在する不所望な容量成分を
介して電位が不所望に変動されることはない。
【0016】カラムスイッチ(QCSW)を介するメモ
リビット線(BL0〜BL15)の選択は、メモリブロ
ック単位とされる。したがって、電源シールド線(2
0)で挟まれた複数本のメモリビット線相互間では、隣
接するメモリビット線の間に存在する不所望な容量成分
によって、一方のメモリビット線の充放電によって他方
のメモリビット線にノイズが発生することを防止でき
る。
リビット線(BL0〜BL15)の選択は、メモリブロ
ック単位とされる。したがって、電源シールド線(2
0)で挟まれた複数本のメモリビット線相互間では、隣
接するメモリビット線の間に存在する不所望な容量成分
によって、一方のメモリビット線の充放電によって他方
のメモリビット線にノイズが発生することを防止でき
る。
【0017】メモリビット線及びリファレンスビット線
に対するイコライズ及びプリチャージ動作の開始タイミ
ングは、前記カラムスイッチによるメモリビット線の選
択タイミングに概ね一致されるタイミングとされる。し
たがって、カラムスイッチによって選択されるメモリビ
ット線とリファレンスビット線には、概ね同じタイミン
グで、センスアンプからプリチャージ電流が供給される
ことになる。しかもプリチャージ開始時におけるメモリ
ビット線とリファレンスビット線との間の電位若しくは
チャージ状態に相違があっても、その相違は、第1のイ
コライズトランジスタによって速やかに平衡化される。
これにより、カラム選択されるべきメモリブロックに夫
々含まれるところの、シール電源線(20,21)に挟
まれたメモリビット線(BL0〜BL15)と、同じく
リファレンスビット線(REF)は、ほぼ同じタイミン
グで、電流が供給されることになるので、相互に一方の
充電動作が他方に影響を与えない。また、カラム選択状
態から非選択状態に変化されるメモリマットにおいて
は、リファレンスビット線(REF)に対して充電動作
が行われ、メモリビット線は放電動作が行われることに
なるが、前述の通り、メモリビット線(BL0)とリフ
ァレンスビット線(REF)との間にはシールド電源線
(21)が介在されているので、メモリビット線(BL
0)の放電動作はリファレンスビット線(REF)の充
電動作に実質的な影響を与えない。
に対するイコライズ及びプリチャージ動作の開始タイミ
ングは、前記カラムスイッチによるメモリビット線の選
択タイミングに概ね一致されるタイミングとされる。し
たがって、カラムスイッチによって選択されるメモリビ
ット線とリファレンスビット線には、概ね同じタイミン
グで、センスアンプからプリチャージ電流が供給される
ことになる。しかもプリチャージ開始時におけるメモリ
ビット線とリファレンスビット線との間の電位若しくは
チャージ状態に相違があっても、その相違は、第1のイ
コライズトランジスタによって速やかに平衡化される。
これにより、カラム選択されるべきメモリブロックに夫
々含まれるところの、シール電源線(20,21)に挟
まれたメモリビット線(BL0〜BL15)と、同じく
リファレンスビット線(REF)は、ほぼ同じタイミン
グで、電流が供給されることになるので、相互に一方の
充電動作が他方に影響を与えない。また、カラム選択状
態から非選択状態に変化されるメモリマットにおいて
は、リファレンスビット線(REF)に対して充電動作
が行われ、メモリビット線は放電動作が行われることに
なるが、前述の通り、メモリビット線(BL0)とリフ
ァレンスビット線(REF)との間にはシールド電源線
(21)が介在されているので、メモリビット線(BL
0)の放電動作はリファレンスビット線(REF)の充
電動作に実質的な影響を与えない。
【0018】
【発明の実施の形態】図3には本発明の一実施例に係る
マスクROMの全体的なブロック図が示される。先ず、
本実施例のマスクROMを概説する。本実施例のマスク
ROMは、特に制限されないが、公知のMOS半導体集
積回路製造技術によって単結晶シリコン基板のような1
個の半導体基板に形成されている。この明細書で参照す
る図面において、pチャネル型MOSトランジスタの回
路記号にはそのソースに矢印を付してnチャネル型MO
Sトランジスタと区別している。
マスクROMの全体的なブロック図が示される。先ず、
本実施例のマスクROMを概説する。本実施例のマスク
ROMは、特に制限されないが、公知のMOS半導体集
積回路製造技術によって単結晶シリコン基板のような1
個の半導体基板に形成されている。この明細書で参照す
る図面において、pチャネル型MOSトランジスタの回
路記号にはそのソースに矢印を付してnチャネル型MO
Sトランジスタと区別している。
【0019】本実施例のマスクROMはNAND型のマ
スクROMとされる。図3において1はメモリアレイで
あり、このメモリアレイ1に含まれるメモリセルトラン
ジスタや選択トランジスタを選択するためのX系の選択
信号はロウアドレスデコーダ3で生成される。前記メモ
リアレイ1に含まれるメモリビット線の一端は、定電流
源トランジスタ回路(リファレンス電流源トランジスタ
回路)5を介して接地電位に結合されている。前記メモ
リビット線の他端はカラムスイッチ回路7を介してセン
ス増幅回路9に接続される。前記メモリビット線を選択
するためのY系の選択信号はカラムアドレスデコーダ1
1で生成される。13は外部アドレス信号A0〜A19
を受け、これを内部相補アドレス信号に変換するアドレ
ス入力バッファである。アドレス入力バッファ13から
出力されるX系アドレス信号はロウアドレスデコーダ3
に供給され、デコードされた信号が前記X系の選択信号
とされる。アドレス入力バッファ13から出力されるY
系アドレス信号はカラムアドレスデコーダ11に供給さ
れ、これによってデコードされた信号が前記Y系の選択
信号とされる。15は、前記アドレス入力バッファ13
から出力されるアドレス信号の変化を検出してセンス増
幅回路9の各種タイミング信号を生成するタイミング発
生回路である。16はデータ出力バッファであり、セン
ス増幅回路9の出力を外部に出力する。特に制限されな
いが、本実施例のマスクROMは16ビットのデータD
0〜D15を並列的に出力する。CEBはチップイネー
ブル信号であり、これがチップ選択レベルにされると、
前記アドレス入力バッファ13、アドレス変化検出回路
15、ロウアドレスデコーダ3、カラムアドレスデコー
ダ11等の回路が活性化され、動作可能にされる。OE
Bは出力イネーブル信号であり、チップ選択状態におい
て出力イネーブル信号OEBが出力選択レベルにされる
と、前記データ出力バッファ16は出力動作可能にさ
れ、それ以外の状態では、高出力インピーダンス状態を
保つ。
スクROMとされる。図3において1はメモリアレイで
あり、このメモリアレイ1に含まれるメモリセルトラン
ジスタや選択トランジスタを選択するためのX系の選択
信号はロウアドレスデコーダ3で生成される。前記メモ
リアレイ1に含まれるメモリビット線の一端は、定電流
源トランジスタ回路(リファレンス電流源トランジスタ
回路)5を介して接地電位に結合されている。前記メモ
リビット線の他端はカラムスイッチ回路7を介してセン
ス増幅回路9に接続される。前記メモリビット線を選択
するためのY系の選択信号はカラムアドレスデコーダ1
1で生成される。13は外部アドレス信号A0〜A19
を受け、これを内部相補アドレス信号に変換するアドレ
ス入力バッファである。アドレス入力バッファ13から
出力されるX系アドレス信号はロウアドレスデコーダ3
に供給され、デコードされた信号が前記X系の選択信号
とされる。アドレス入力バッファ13から出力されるY
系アドレス信号はカラムアドレスデコーダ11に供給さ
れ、これによってデコードされた信号が前記Y系の選択
信号とされる。15は、前記アドレス入力バッファ13
から出力されるアドレス信号の変化を検出してセンス増
幅回路9の各種タイミング信号を生成するタイミング発
生回路である。16はデータ出力バッファであり、セン
ス増幅回路9の出力を外部に出力する。特に制限されな
いが、本実施例のマスクROMは16ビットのデータD
0〜D15を並列的に出力する。CEBはチップイネー
ブル信号であり、これがチップ選択レベルにされると、
前記アドレス入力バッファ13、アドレス変化検出回路
15、ロウアドレスデコーダ3、カラムアドレスデコー
ダ11等の回路が活性化され、動作可能にされる。OE
Bは出力イネーブル信号であり、チップ選択状態におい
て出力イネーブル信号OEBが出力選択レベルにされる
と、前記データ出力バッファ16は出力動作可能にさ
れ、それ以外の状態では、高出力インピーダンス状態を
保つ。
【0020】図2には前記メモリアレイ1、カラムスイ
ッチ回路7、センス増幅回路9の詳細が示されている。
前記メモリアレイ1は、特に制限されないが、16個の
メモリマットMM0〜MM15によって構成されてい
る。同様にカラムスイッチ回路7は16個のカラムスイ
ッチ回路ユニットCSW0〜CSW15によって構成さ
れ、前記センス増幅回路9は16個のセンスアンプSA
0〜さ15によって構成されている。
ッチ回路7、センス増幅回路9の詳細が示されている。
前記メモリアレイ1は、特に制限されないが、16個の
メモリマットMM0〜MM15によって構成されてい
る。同様にカラムスイッチ回路7は16個のカラムスイ
ッチ回路ユニットCSW0〜CSW15によって構成さ
れ、前記センス増幅回路9は16個のセンスアンプSA
0〜さ15によって構成されている。
【0021】図1には代表的に一つのメモリマットMM
2とそれに対応されるカラムスイッチ回路ユニットCS
W2の詳細な一例が示されている。前記メモリマットM
M2は、特に制限されないが、16本のメモリビット線
BL0〜BL15と、1本のリファレンスビット線RE
Fを有する。図においてQMはMOSトランジスタから
成るメモリセル(メモリセルトランジスタとも称する)
である。複数個のメモリセルトランジスタQMの直列回
路はその一端部がセレクトトランジスタQSを介してメ
モリビット線BL0〜BL15,リファレンスビット線
REFに結合され、他端部は接地電位Vssの結合され
ている。セレクトトランジスタQSと複数個のメモリセ
ルトランジスタQMとの直列回路は、各メモリビット線
BL0〜BL15とリファレンスビット線REFの夫々
に、例えば4組結合されている。メモリセルトランジス
タQMは、デプレション型又はエンハンスメント型のM
OSトランジスタとされ、所謂イオン注入プログラム方
式によって記憶すべき情報に応じて夫々のトランジスタ
の閾値電圧が決定されている。特に制限されないが、リ
ファレンスビット線REFの結合されたメモリセルトラ
ンジスタQMは全てエンハンスメント型で形成されてい
る。夫々のメモリセルトランジスタQMの直列回路は、
特に制限されないが、順次ワード線選択信号W1〜Wn
によってスイッチ制御される。メモリセルトランジスタ
QMの直列回路は4組で1本のメモリビット線を共有す
るので、メモリビット線毎に一組のメモリセルトランジ
スタの直列回路を選択するために、MOSトランジスタ
から成るセレクトトランジスタQSは図の行毎に別々の
セレクト信号SL1〜SL4によってスイッチ制御され
る。
2とそれに対応されるカラムスイッチ回路ユニットCS
W2の詳細な一例が示されている。前記メモリマットM
M2は、特に制限されないが、16本のメモリビット線
BL0〜BL15と、1本のリファレンスビット線RE
Fを有する。図においてQMはMOSトランジスタから
成るメモリセル(メモリセルトランジスタとも称する)
である。複数個のメモリセルトランジスタQMの直列回
路はその一端部がセレクトトランジスタQSを介してメ
モリビット線BL0〜BL15,リファレンスビット線
REFに結合され、他端部は接地電位Vssの結合され
ている。セレクトトランジスタQSと複数個のメモリセ
ルトランジスタQMとの直列回路は、各メモリビット線
BL0〜BL15とリファレンスビット線REFの夫々
に、例えば4組結合されている。メモリセルトランジス
タQMは、デプレション型又はエンハンスメント型のM
OSトランジスタとされ、所謂イオン注入プログラム方
式によって記憶すべき情報に応じて夫々のトランジスタ
の閾値電圧が決定されている。特に制限されないが、リ
ファレンスビット線REFの結合されたメモリセルトラ
ンジスタQMは全てエンハンスメント型で形成されてい
る。夫々のメモリセルトランジスタQMの直列回路は、
特に制限されないが、順次ワード線選択信号W1〜Wn
によってスイッチ制御される。メモリセルトランジスタ
QMの直列回路は4組で1本のメモリビット線を共有す
るので、メモリビット線毎に一組のメモリセルトランジ
スタの直列回路を選択するために、MOSトランジスタ
から成るセレクトトランジスタQSは図の行毎に別々の
セレクト信号SL1〜SL4によってスイッチ制御され
る。
【0022】ワード線選択信号W1〜Wn及びセレクト
信号SL1〜SL4は、前記ロウアドレスデコーダ3か
ら出力される。例えばロウアドレス信号の上位2ビット
のデコード信号が前記セレクト信号SL1〜SL4とさ
れ、これによって、セレクト信号SL1〜SL4の内の
何れか1本がハイレベルのような選択レベルにされる。
ロウアドレス信号の下位側ビットのデコード信号は、反
転されて前記ワード線選択信号W1〜Wnとされる。即
ちロウアドレス信号によって選択されるべきメモリセル
トランジスタQMのワード線選択信号がローレベル、ロ
ウアドレス信号によって非選択とされるべきメモリセル
トランジスタQMのワード線選択信号がハイレベルにさ
れる。したがって、ロウアドレス信号によって選択され
るべきメモリセルトランジスタQMがデプレッション型
である場合には複数個のメモリセルトランジスタQMの
直列回路は導通状態にされ、ロウアドレス信号によって
選択されるべきメモリセルトランジスタQMがエンハン
スメント型である場合には複数個のメモリセルトランジ
スタQMの直列回路は非導通状態にされる。
信号SL1〜SL4は、前記ロウアドレスデコーダ3か
ら出力される。例えばロウアドレス信号の上位2ビット
のデコード信号が前記セレクト信号SL1〜SL4とさ
れ、これによって、セレクト信号SL1〜SL4の内の
何れか1本がハイレベルのような選択レベルにされる。
ロウアドレス信号の下位側ビットのデコード信号は、反
転されて前記ワード線選択信号W1〜Wnとされる。即
ちロウアドレス信号によって選択されるべきメモリセル
トランジスタQMのワード線選択信号がローレベル、ロ
ウアドレス信号によって非選択とされるべきメモリセル
トランジスタQMのワード線選択信号がハイレベルにさ
れる。したがって、ロウアドレス信号によって選択され
るべきメモリセルトランジスタQMがデプレッション型
である場合には複数個のメモリセルトランジスタQMの
直列回路は導通状態にされ、ロウアドレス信号によって
選択されるべきメモリセルトランジスタQMがエンハン
スメント型である場合には複数個のメモリセルトランジ
スタQMの直列回路は非導通状態にされる。
【0023】前記メモリビット線BL0〜BL15の一
端部は、参照電流発生用の定電流源トランジスタQR2
を介して接地電位Vssに結合されている。同様に、前
記リファレンスビット線REFの一端部は、参照電流発
生用の定電流源トランジスタQR1を介して接地電位V
ssに結合されている。夫々の定電流源トランジスタQ
R1,QR2のゲートは電源電圧Vddによってバイア
スされ、各トランジスタサイズに従ったコンダクタンス
を採り得るようにされている。
端部は、参照電流発生用の定電流源トランジスタQR2
を介して接地電位Vssに結合されている。同様に、前
記リファレンスビット線REFの一端部は、参照電流発
生用の定電流源トランジスタQR1を介して接地電位V
ssに結合されている。夫々の定電流源トランジスタQ
R1,QR2のゲートは電源電圧Vddによってバイア
スされ、各トランジスタサイズに従ったコンダクタンス
を採り得るようにされている。
【0024】前記メモリビット線BL0〜BL15の夫
々の他端部には、MOSトランジスタから成るカラムス
イッチ(カラムスイッチトランジスタとも記す)QCS
Wが配置され、それらカラムスイッチトランジスタQC
SWのゲート電極は相互に共通接続されて、カラム選択
信号Y2が供給されるようになっている。前記リファレ
ンスビット線REFの夫々の他端部には、ダミートラン
ジスタQRSWが配置され、このトランジスタQCSW
はゲート電極に電源電圧Vddが与えられるようになっ
ている。
々の他端部には、MOSトランジスタから成るカラムス
イッチ(カラムスイッチトランジスタとも記す)QCS
Wが配置され、それらカラムスイッチトランジスタQC
SWのゲート電極は相互に共通接続されて、カラム選択
信号Y2が供給されるようになっている。前記リファレ
ンスビット線REFの夫々の他端部には、ダミートラン
ジスタQRSWが配置され、このトランジスタQCSW
はゲート電極に電源電圧Vddが与えられるようになっ
ている。
【0025】その他のメモリマットMM0,MM1,M
M3〜MM15も同様に構成されている。その他のメモ
リマットMM0,MM1,MM3〜MM15に対応され
る夫々のカラムスイッチ回路ユニットCSW0,CSW
1,CSW3〜CSW15も上記同様、16本のメモリ
ビット線BL0〜BL15に配置されたカラムスイッチ
QCSWのゲート電極が共通接続され、図2に示される
ように、カラムスイッチ回路ユニットCSW0,CSW
1,CSW3〜CSW15には夫々個別のカラム選択信
号Y0,Y1,Y3〜Y15が与えられるようになって
いる。
M3〜MM15も同様に構成されている。その他のメモ
リマットMM0,MM1,MM3〜MM15に対応され
る夫々のカラムスイッチ回路ユニットCSW0,CSW
1,CSW3〜CSW15も上記同様、16本のメモリ
ビット線BL0〜BL15に配置されたカラムスイッチ
QCSWのゲート電極が共通接続され、図2に示される
ように、カラムスイッチ回路ユニットCSW0,CSW
1,CSW3〜CSW15には夫々個別のカラム選択信
号Y0,Y1,Y3〜Y15が与えられるようになって
いる。
【0026】図2に示されるように、前記センスアンプ
SA0〜SA15は夫々一対の入力端子を備え、一方の
入力端子は、対応されるメモリマットのリファレンスビ
ット線がダミートランジスタQRSWを介して接続さ
れ、他方の入力端子は、各メモリマットMM0〜MM1
5において夫々排他的に割り当てられた1本のビット線
にカラムスイッチを介して共通接続される。即ち、図2
に従えば、センスアンプSA0の他方の入力端子は、各
メモリマットMM0〜MM15のメモリビット線BL0
がカラムスイッチトランジスタQCSWを介して共通接
続され、センスアンプSA1の他方の入力端子は、各メ
モリマットMM0〜MM15のメモリビット線BL1が
カラムスイッチトランジスタQCSWを介して共通接続
され、センスアンプSA2の他方の入力端子は、各メモ
リマットMM0〜MM15のメモリビット線BL2がカ
ラムスイッチトランジスタQCSWを介して共通接続さ
れ、以下同様に、センスアンプSA15の他方の入力端
子は、各メモリマットMM0〜MM15のメモリビット
線BL15がカラムスイッチトランジスタQCSWを介
して共通接続されている。したがて、カラムアドレス信
号のデコード結果に従って、カラム選択信号Y0〜Y1
5の内の何れか1本が選択レベルにされると、それによ
ってオン状態にされる16個のカラムスイッチトランジ
スタQCSWを含む1個のメモリマットにおける16本
のメモリビット線BL0〜BL15が16個のセンスア
ンプSA0〜SA15の他方の入力端子に導通される。
SA0〜SA15は夫々一対の入力端子を備え、一方の
入力端子は、対応されるメモリマットのリファレンスビ
ット線がダミートランジスタQRSWを介して接続さ
れ、他方の入力端子は、各メモリマットMM0〜MM1
5において夫々排他的に割り当てられた1本のビット線
にカラムスイッチを介して共通接続される。即ち、図2
に従えば、センスアンプSA0の他方の入力端子は、各
メモリマットMM0〜MM15のメモリビット線BL0
がカラムスイッチトランジスタQCSWを介して共通接
続され、センスアンプSA1の他方の入力端子は、各メ
モリマットMM0〜MM15のメモリビット線BL1が
カラムスイッチトランジスタQCSWを介して共通接続
され、センスアンプSA2の他方の入力端子は、各メモ
リマットMM0〜MM15のメモリビット線BL2がカ
ラムスイッチトランジスタQCSWを介して共通接続さ
れ、以下同様に、センスアンプSA15の他方の入力端
子は、各メモリマットMM0〜MM15のメモリビット
線BL15がカラムスイッチトランジスタQCSWを介
して共通接続されている。したがて、カラムアドレス信
号のデコード結果に従って、カラム選択信号Y0〜Y1
5の内の何れか1本が選択レベルにされると、それによ
ってオン状態にされる16個のカラムスイッチトランジ
スタQCSWを含む1個のメモリマットにおける16本
のメモリビット線BL0〜BL15が16個のセンスア
ンプSA0〜SA15の他方の入力端子に導通される。
【0027】ここで、図1に示されるように、メモリマ
ットMM0〜MM15の境界領域には、シールド電源線
として、接地電位Vssが供給されるグランドシールド
線20が配置され、また、各メモリマットMM0〜MM
15において、リファレンスビット線RTEとメモリビ
ット線BL0との間にも同様のグランドシールド線21
が配置されている。したがって、カラム選択動作におい
て、同時に選択される16本のメモリビット線BL0〜
BL15はその他の非選択ビット線若しくはリファレン
スビット線との間に必ずグランドシールド線20が介在
されることになる。また、カラム選択動作において、選
択されるメモリビット線BL0とリファレンスビット線
REFとの間にも必ずグランドシールド線21が介在さ
れることになる。
ットMM0〜MM15の境界領域には、シールド電源線
として、接地電位Vssが供給されるグランドシールド
線20が配置され、また、各メモリマットMM0〜MM
15において、リファレンスビット線RTEとメモリビ
ット線BL0との間にも同様のグランドシールド線21
が配置されている。したがって、カラム選択動作におい
て、同時に選択される16本のメモリビット線BL0〜
BL15はその他の非選択ビット線若しくはリファレン
スビット線との間に必ずグランドシールド線20が介在
されることになる。また、カラム選択動作において、選
択されるメモリビット線BL0とリファレンスビット線
REFとの間にも必ずグランドシールド線21が介在さ
れることになる。
【0028】図4には前記センスアンプSA2の一例が
示される。その他のセンスアンプSA0,SA1,SA
3〜SA15も図4に示されるセンスアンプSA2と同
様に構成されている。このセンスアンプSA2は、入力
端子N1,N2に一定の電流を供給しようとすると共
に、入力端子N1,N2から流れ出る電流の変化を電圧
信号に変換する電流電圧変換回路30,31と、双方の
電流電圧変換回路30,31の出力電圧を差動増幅する
差動増幅回路32と、差動増幅回路32の出力をラッチ
するラッチ回路33とを有する。更に、前記センスアン
プSA2の双方の入力端子N1,N2をイコライズする
MOSトランジスタから成る第1のイコライズトランジ
スタQ1と、前記差動増幅回路32の一対の差動入力端
子をイコライズするMOSトランジスタから成る第2の
イコライズトランジスタQ2と、前記差動増幅回路32
の一対の差動入力端子をプリチャージするMOSトラン
ジスタから成るプリチャージトランジスタQ3,Q4
と、前記差動増幅回路32の一対の出力端子をイコライ
ズするCMOSトランスファゲート34とを有する。前
記電流電圧変換回路30,31は制御信号φCEYのロ
ーレベルによって活性化される。制御信号φCEYはチ
ップ選択状態においてローレベルにされる。前記差動増
幅回路32は制御信号φAMPのハイレベルによって活
性化される。前記ラッチ回路33は制御信号φLAT,
φLATB(φLATの反転信号)のハイレベル,ロー
レベルによって活性化される。前記イコライズトランジ
スタQ1及びプリチャージトランジスタQ3,Q4は制
御信号φEQ1のハイレベルによってオン状態にされ
る。前記イコライズトランジスタQ2は制御信号φEQ
2のローレベルによってオン状態にされる。前記トラン
スファゲート34は相補型の一対のMOSトランジスタ
Q5,Q6によって構成され、制御信号φEQ1のハイ
レベル、φEQ1B(制御信号φEQ1の反転信号)の
ローレベルによってオン様態にされる。前記φEQ1,
φEQ1B,φEQ2,φAMP,φLAT,φLAT
Bの各制御信号は図3に示されるタイミング発生回路1
5により、メモリセルを選択するためのアドレス信号の
変化に基づいて形成される。
示される。その他のセンスアンプSA0,SA1,SA
3〜SA15も図4に示されるセンスアンプSA2と同
様に構成されている。このセンスアンプSA2は、入力
端子N1,N2に一定の電流を供給しようとすると共
に、入力端子N1,N2から流れ出る電流の変化を電圧
信号に変換する電流電圧変換回路30,31と、双方の
電流電圧変換回路30,31の出力電圧を差動増幅する
差動増幅回路32と、差動増幅回路32の出力をラッチ
するラッチ回路33とを有する。更に、前記センスアン
プSA2の双方の入力端子N1,N2をイコライズする
MOSトランジスタから成る第1のイコライズトランジ
スタQ1と、前記差動増幅回路32の一対の差動入力端
子をイコライズするMOSトランジスタから成る第2の
イコライズトランジスタQ2と、前記差動増幅回路32
の一対の差動入力端子をプリチャージするMOSトラン
ジスタから成るプリチャージトランジスタQ3,Q4
と、前記差動増幅回路32の一対の出力端子をイコライ
ズするCMOSトランスファゲート34とを有する。前
記電流電圧変換回路30,31は制御信号φCEYのロ
ーレベルによって活性化される。制御信号φCEYはチ
ップ選択状態においてローレベルにされる。前記差動増
幅回路32は制御信号φAMPのハイレベルによって活
性化される。前記ラッチ回路33は制御信号φLAT,
φLATB(φLATの反転信号)のハイレベル,ロー
レベルによって活性化される。前記イコライズトランジ
スタQ1及びプリチャージトランジスタQ3,Q4は制
御信号φEQ1のハイレベルによってオン状態にされ
る。前記イコライズトランジスタQ2は制御信号φEQ
2のローレベルによってオン状態にされる。前記トラン
スファゲート34は相補型の一対のMOSトランジスタ
Q5,Q6によって構成され、制御信号φEQ1のハイ
レベル、φEQ1B(制御信号φEQ1の反転信号)の
ローレベルによってオン様態にされる。前記φEQ1,
φEQ1B,φEQ2,φAMP,φLAT,φLAT
Bの各制御信号は図3に示されるタイミング発生回路1
5により、メモリセルを選択するためのアドレス信号の
変化に基づいて形成される。
【0029】前記電流電圧変換回路30は、電流源を構
成するMOSトランジスタQ10,Q11の直列回路が
MOSトランジスタQ12を介して入力端子N1に結合
され、当該MOSトランジスタQ10,Q11の直列回
路は、MOSトランジスタQ12のオン状態において一
定の電流を入力端子N1に供給しようとする。前記制御
信号φCEYをゲートに受けて電流電圧変換回路30を
活性化制御するための回路要素としてMOSトランジス
タQ13とQ14の直列回路によって構成されるCMO
Sインバータが配置され、当該CMOSインバータの出
力によって前記MOSトランジスタQ12がスイッチ制
御される。MOSトランジスタQ15,Q16は前記M
OSトランジスタQ12のコンダクタンスを負帰還制御
するためMOSトランジスタであり、MOSトランジス
タQ15は接地電位VssとMOSトランジスタQ13
のドレインとの間に配置され、MOSトランジスタQ1
6は接地電位VssとMOSトランジスタQ12のソー
スとの間に配置され、夫々のゲートがMOSトランジス
タQ12のソースに共通接続されて成る。したがって、
比較的サイズが大きくされているMOSトランジスタQ
12のコンダクタンスは、入力端子N1のレベルを一定
にするように負帰還制御される。即ち、入力端子N1か
ら大きな電流が流れ出ようとすると、それを補うように
MOSトランジスタQ12のコンダクタンスが大きくさ
れる。
成するMOSトランジスタQ10,Q11の直列回路が
MOSトランジスタQ12を介して入力端子N1に結合
され、当該MOSトランジスタQ10,Q11の直列回
路は、MOSトランジスタQ12のオン状態において一
定の電流を入力端子N1に供給しようとする。前記制御
信号φCEYをゲートに受けて電流電圧変換回路30を
活性化制御するための回路要素としてMOSトランジス
タQ13とQ14の直列回路によって構成されるCMO
Sインバータが配置され、当該CMOSインバータの出
力によって前記MOSトランジスタQ12がスイッチ制
御される。MOSトランジスタQ15,Q16は前記M
OSトランジスタQ12のコンダクタンスを負帰還制御
するためMOSトランジスタであり、MOSトランジス
タQ15は接地電位VssとMOSトランジスタQ13
のドレインとの間に配置され、MOSトランジスタQ1
6は接地電位VssとMOSトランジスタQ12のソー
スとの間に配置され、夫々のゲートがMOSトランジス
タQ12のソースに共通接続されて成る。したがって、
比較的サイズが大きくされているMOSトランジスタQ
12のコンダクタンスは、入力端子N1のレベルを一定
にするように負帰還制御される。即ち、入力端子N1か
ら大きな電流が流れ出ようとすると、それを補うように
MOSトランジスタQ12のコンダクタンスが大きくさ
れる。
【0030】前記入力端子N2に結合された電流電圧変
換回路31も電流電圧変換回路30と同様に、MOSト
ランジスタQ20〜Q26によって構成される。
換回路31も電流電圧変換回路30と同様に、MOSト
ランジスタQ20〜Q26によって構成される。
【0031】ここで、アドレス信号によって選択される
べきメモリセルトランジスタQMがデプレッション型の
場合には、セレクト信号SL1〜SL4で選択されたメ
モリセルの直列回路に電流が流れようとする。この電流
iは例えば10μA程度とされる。一方、メモリビット
線BL0〜BL15の夫々に配置された前記トランジス
タQR2は前記電流iの半分の電流i/2を流すように
そのコンダクタンスが設定されている。また、リファレ
ンスビット線REFに配置されたトランジスタQR1は
前記電流iと同じ電流を流すようにそのコンダクタンス
が設定されている。このトランジスタQR1が流す電流
は参照電流とされる。したがって、カラムスイッチによ
って選択されたメモリビット線には、選択されるべきメ
モリセルトランジスタの状態に応じて、電流i/2又は
電流3i/2が流れようとし、これに対してリファレン
スビット線には参照電流iが流れようとする。前記一対
のセンスアンプ30、31は、前記負帰還制御によっ
て、夫々に流れようとする電流に応じた電圧をMOSト
ランジスタQ12,Q22のソースに形成する。
べきメモリセルトランジスタQMがデプレッション型の
場合には、セレクト信号SL1〜SL4で選択されたメ
モリセルの直列回路に電流が流れようとする。この電流
iは例えば10μA程度とされる。一方、メモリビット
線BL0〜BL15の夫々に配置された前記トランジス
タQR2は前記電流iの半分の電流i/2を流すように
そのコンダクタンスが設定されている。また、リファレ
ンスビット線REFに配置されたトランジスタQR1は
前記電流iと同じ電流を流すようにそのコンダクタンス
が設定されている。このトランジスタQR1が流す電流
は参照電流とされる。したがって、カラムスイッチによ
って選択されたメモリビット線には、選択されるべきメ
モリセルトランジスタの状態に応じて、電流i/2又は
電流3i/2が流れようとし、これに対してリファレン
スビット線には参照電流iが流れようとする。前記一対
のセンスアンプ30、31は、前記負帰還制御によっ
て、夫々に流れようとする電流に応じた電圧をMOSト
ランジスタQ12,Q22のソースに形成する。
【0032】前記差動アンプ32は、一対の差動入力M
OSトランジスタQ30,Q31を供え、当該MOSト
ランジスタQ30,Q31のドレインにはMOSトラン
ジスタQ32,Q33から成るカレントミラー負荷が結
合され、MOSトランジスタQ30,Q31の共通ソー
スには、MOSトランジスタQ34,Q35の直列回路
から成るパワースイッチが結合されている。前記MOS
トランジスタQ34,Q35が前記制御信号φAMPに
よってスイッチ制御される。一対の差動入力MOSトラ
ンジスタQ30,Q31には、前記電流電圧変換回路3
0,31の出力電圧が供給され、その電圧差に応ずる差
動電圧信号をMOSトランジスタQ30,Q31のドレ
インに形成する。
OSトランジスタQ30,Q31を供え、当該MOSト
ランジスタQ30,Q31のドレインにはMOSトラン
ジスタQ32,Q33から成るカレントミラー負荷が結
合され、MOSトランジスタQ30,Q31の共通ソー
スには、MOSトランジスタQ34,Q35の直列回路
から成るパワースイッチが結合されている。前記MOS
トランジスタQ34,Q35が前記制御信号φAMPに
よってスイッチ制御される。一対の差動入力MOSトラ
ンジスタQ30,Q31には、前記電流電圧変換回路3
0,31の出力電圧が供給され、その電圧差に応ずる差
動電圧信号をMOSトランジスタQ30,Q31のドレ
インに形成する。
【0033】前記ラッチ回路33は、MOSトランジス
タQ40,Q41から成るCMOSインバータとMOS
トランジスタQ42,Q43から成るCMOSインバー
タとを有し、相互に一方の入力端子が他方の出力端子に
交差結合されたスタティックラッチを主体とし、MOS
トランジスタQ40,Q41の共通ドレインはトランス
ファMOSトランジスタQ44を介して前記MOSトラ
ンジスタQ30のドレインに結合され、MOSトランジ
スタQ42,Q43の共通ドレインはトランスファMO
SトランジスタQ45を介して前記MOSトランジスタ
Q31のドレインに結合される。MOSトランジスタQ
46,Q47はラッチ回路33のパワースイッチMOS
トランジスタを構成し、前記制御信号φLATB,φL
ATのローレベル,ハイレベルによってオン状態に制御
される。
タQ40,Q41から成るCMOSインバータとMOS
トランジスタQ42,Q43から成るCMOSインバー
タとを有し、相互に一方の入力端子が他方の出力端子に
交差結合されたスタティックラッチを主体とし、MOS
トランジスタQ40,Q41の共通ドレインはトランス
ファMOSトランジスタQ44を介して前記MOSトラ
ンジスタQ30のドレインに結合され、MOSトランジ
スタQ42,Q43の共通ドレインはトランスファMO
SトランジスタQ45を介して前記MOSトランジスタ
Q31のドレインに結合される。MOSトランジスタQ
46,Q47はラッチ回路33のパワースイッチMOS
トランジスタを構成し、前記制御信号φLATB,φL
ATのローレベル,ハイレベルによってオン状態に制御
される。
【0034】前記MOSトランジスタQ40,Q41の
共通ドレインはインバータ35の入力とされ、前記MO
SトランジスタQ42,Q43の共通ドレインはインバ
ータ36の入力とされる。インバータ35,36の出力
と接地電位Vssの間には夫々MOSトランジスタQ5
0,Q51が配置され、MOSトランジスタQ50,Q
51のドレインは相互に他方のMOSトランジスタのゲ
ートに交差結合され、ラッチ回路33の出力を差動増幅
する。37、38は相互に一方の入力が他方の出力に結
合された2入力型のノアゲートであり、ノアゲート37
の他方に入力にはインバータ36の出力が、ノアゲート
38の他方の入力にはインバータ35の出力が結合さ
れ、ノアゲート37の出力がセンスアンプSA2の出力
Sout2とされる。
共通ドレインはインバータ35の入力とされ、前記MO
SトランジスタQ42,Q43の共通ドレインはインバ
ータ36の入力とされる。インバータ35,36の出力
と接地電位Vssの間には夫々MOSトランジスタQ5
0,Q51が配置され、MOSトランジスタQ50,Q
51のドレインは相互に他方のMOSトランジスタのゲ
ートに交差結合され、ラッチ回路33の出力を差動増幅
する。37、38は相互に一方の入力が他方の出力に結
合された2入力型のノアゲートであり、ノアゲート37
の他方に入力にはインバータ36の出力が、ノアゲート
38の他方の入力にはインバータ35の出力が結合さ
れ、ノアゲート37の出力がセンスアンプSA2の出力
Sout2とされる。
【0035】図5にはセンスアンプSA0〜SA15の
動作タイミングの一例が示される。タイミング発生回路
15によってアドレス信号の変化が検出されると、タイ
ミング発生回路15はアドレス変化検出パルスφATD
(タイミング発生回路15の内部信号)を生成し、この
アドレス変化検出パルスφATDを遅延及び分周して、
図5に例示されるタイミングで前記制御信号φEQ1,
φEQ1B,φEQ2,φLAT,φLATB、φAM
Pを生成する。本実施例のマスクROMに従えば、アド
レスに変化があると、それに従ってロウアドレスデコー
ド3及びカラムアドレスデコーダ11のデコード出力が
変化される。このとき、イコライズ及びプリチャージ期
間において、センスアンプSA0〜SA15の入力端子
N1とN2との間がMOSトランジスタQ1によってイ
コライズされる。これに並行して、差動増幅回路32の
入力端子間がMOSトランジスタQ2によってイコライ
ズされ、更に、MOSトランジスタQ3,Q4によっ
て、差動増幅回路32の入力端子からセンスアンプの入
力端子N1,N2に至る経路が急速に充電される。MO
SトランジスタQ3,Q4はMOSトランジスタQ1
0,Q11,Q20,Q21に比べて大きなトランジス
タサイズを有しているが、前記MOSトランジスタQ1
0,Q11,Q20,Q21もそのプリチャージ作用に
寄与している。
動作タイミングの一例が示される。タイミング発生回路
15によってアドレス信号の変化が検出されると、タイ
ミング発生回路15はアドレス変化検出パルスφATD
(タイミング発生回路15の内部信号)を生成し、この
アドレス変化検出パルスφATDを遅延及び分周して、
図5に例示されるタイミングで前記制御信号φEQ1,
φEQ1B,φEQ2,φLAT,φLATB、φAM
Pを生成する。本実施例のマスクROMに従えば、アド
レスに変化があると、それに従ってロウアドレスデコー
ド3及びカラムアドレスデコーダ11のデコード出力が
変化される。このとき、イコライズ及びプリチャージ期
間において、センスアンプSA0〜SA15の入力端子
N1とN2との間がMOSトランジスタQ1によってイ
コライズされる。これに並行して、差動増幅回路32の
入力端子間がMOSトランジスタQ2によってイコライ
ズされ、更に、MOSトランジスタQ3,Q4によっ
て、差動増幅回路32の入力端子からセンスアンプの入
力端子N1,N2に至る経路が急速に充電される。MO
SトランジスタQ3,Q4はMOSトランジスタQ1
0,Q11,Q20,Q21に比べて大きなトランジス
タサイズを有しているが、前記MOSトランジスタQ1
0,Q11,Q20,Q21もそのプリチャージ作用に
寄与している。
【0036】イコライズ及びプリチャージ期間の開始タ
イミングは、前記カラムスイッチ回路7によるメモリビ
ット線の選択タイミングに概ね一致されるタイミングと
される。したがって、カラムスイッチによって選択され
るメモリビット線とリファレンスビット線には、概ね同
じタイミングで、センスアンプからのプリチャージ電流
が供給されることになる。しかもプリチャージ開始時に
おけるメモリビット線とリファレンスビット線との間の
電位若しくはチャージ状態に相違があっても、その相違
は、第1のイコライズトランジスタQ1によって速やか
に平衡化される。例えば、図1に示されるカラム選択信
号Y2が選択レベルにされた場合を一例とすると、この
カラム選択信号Y2によって全てのメモリビット線BL
0〜BL15が選択される(即ちオン状態のカラムスイ
ッチQCSWから前記プリチャージ電流が供給される)
のと同時に、レファレンスビット線REFにもプリチャ
ージ電流が供給される。これにより、カラム選択される
べきメモリマットに夫々含まれるところの、グランドシ
ールド線20,21に挟まれたメモリビット線BL0〜
BL15と、同じくリファレンスビット線REFは、ほ
ぼ同じタイミングで、電流が供給されることになる。
イミングは、前記カラムスイッチ回路7によるメモリビ
ット線の選択タイミングに概ね一致されるタイミングと
される。したがって、カラムスイッチによって選択され
るメモリビット線とリファレンスビット線には、概ね同
じタイミングで、センスアンプからのプリチャージ電流
が供給されることになる。しかもプリチャージ開始時に
おけるメモリビット線とリファレンスビット線との間の
電位若しくはチャージ状態に相違があっても、その相違
は、第1のイコライズトランジスタQ1によって速やか
に平衡化される。例えば、図1に示されるカラム選択信
号Y2が選択レベルにされた場合を一例とすると、この
カラム選択信号Y2によって全てのメモリビット線BL
0〜BL15が選択される(即ちオン状態のカラムスイ
ッチQCSWから前記プリチャージ電流が供給される)
のと同時に、レファレンスビット線REFにもプリチャ
ージ電流が供給される。これにより、カラム選択される
べきメモリマットに夫々含まれるところの、グランドシ
ールド線20,21に挟まれたメモリビット線BL0〜
BL15と、同じくリファレンスビット線REFは、ほ
ぼ同じタイミングで、電流が供給されることになる。
【0037】上記実施例によれば以下の作用効果を得る
ことが出来る。〔1〕隣接するメモリマットの境界領域
にはグランドシールド線20が配置されている。グラン
ドシールド線20の電位は実質的に一定であるから、グ
ランドシールド線20と隣接するメモリビット線やリフ
ァレンスビット線はグランドシールド線20との間に存
在する不所望な容量成分を介して電位が不所望に変動さ
れることはない。
ことが出来る。〔1〕隣接するメモリマットの境界領域
にはグランドシールド線20が配置されている。グラン
ドシールド線20の電位は実質的に一定であるから、グ
ランドシールド線20と隣接するメモリビット線やリフ
ァレンスビット線はグランドシールド線20との間に存
在する不所望な容量成分を介して電位が不所望に変動さ
れることはない。
【0038】〔2〕各メモリマットのリファレンスビッ
ト線REFとメモリビット線BL0との間にもグランド
シールド線21が配置されているので、グランドシール
ド線21と隣接するメモリビット線やリファレンスビッ
ト線はグランドシールド線21との間に存在する不所望
な容量成分を介して電位が不所望に変動されることはな
い。
ト線REFとメモリビット線BL0との間にもグランド
シールド線21が配置されているので、グランドシール
ド線21と隣接するメモリビット線やリファレンスビッ
ト線はグランドシールド線21との間に存在する不所望
な容量成分を介して電位が不所望に変動されることはな
い。
【0039】〔3〕カラムスイッチQCSWを介するメ
モリビット線BL0〜BL15の選択は、メモリマット
単位とされる。即ち、メモリマットMM0〜MM15に
は夫々固有のカラム選択信号が供給され、カラム選択動
作はメモリマットMM0〜MM15の中の一つのメモリ
マットの全てのメモリビット線BL0〜BL15を並列
的に選択する動作とされる。したがって、グランドシー
ルド線20で挟まれた16本のメモリビット線相互間で
は、隣接するメモリビット線の間に存在する不所望な容
量成分(結合容量とも称する)によって、一方のメモリ
ビット線の充放電によって他方のメモリビット線にノイ
ズが発生することを防止できる。比較例として例えば図
7のように、図示しないグランドシールド線で挟まれた
一群のメモリビット線BL0,…が2本を一組としてカ
ラム選択信号Y0,Y1,Y2…で選択される場合に
は、グランドシールド線で挟まれた一群のメモリビット
線の中には、カラム選択されるものとされないものが直
接隣り合う状態を生ずる。メモリビット線はカラムスイ
ッチQCSWによる選択/非選択状態に従って充放電が
行われることになる。このとき、非選択状態から選択状
態に転ぜられるメモリビット線BL3に隣接する非選択
状態のメモリビット線BL4は、結合容量Cによって不
所望に充電若しくはレベル上昇を生ずる(図7に示され
る結合容量による充電)。この不所望にレベル上昇され
た非選択状態のメモリビット線BL4の電荷が前記定電
流源トランジスタQR2を介して放電されると、今度は
逆に、それに隣接する選択状態のメモリビット線BL3
のレベルが不所望にレベル低下しようとする(図7にお
ける結合容量による放電)。そのレベル低下の状態が、
不所望な電流変化としてセンスアンプに与えられると、
差動増幅回路における増幅動作の確定を遅らせ、さらに
は、データの論理値判定を誤る虞を生ずる。
モリビット線BL0〜BL15の選択は、メモリマット
単位とされる。即ち、メモリマットMM0〜MM15に
は夫々固有のカラム選択信号が供給され、カラム選択動
作はメモリマットMM0〜MM15の中の一つのメモリ
マットの全てのメモリビット線BL0〜BL15を並列
的に選択する動作とされる。したがって、グランドシー
ルド線20で挟まれた16本のメモリビット線相互間で
は、隣接するメモリビット線の間に存在する不所望な容
量成分(結合容量とも称する)によって、一方のメモリ
ビット線の充放電によって他方のメモリビット線にノイ
ズが発生することを防止できる。比較例として例えば図
7のように、図示しないグランドシールド線で挟まれた
一群のメモリビット線BL0,…が2本を一組としてカ
ラム選択信号Y0,Y1,Y2…で選択される場合に
は、グランドシールド線で挟まれた一群のメモリビット
線の中には、カラム選択されるものとされないものが直
接隣り合う状態を生ずる。メモリビット線はカラムスイ
ッチQCSWによる選択/非選択状態に従って充放電が
行われることになる。このとき、非選択状態から選択状
態に転ぜられるメモリビット線BL3に隣接する非選択
状態のメモリビット線BL4は、結合容量Cによって不
所望に充電若しくはレベル上昇を生ずる(図7に示され
る結合容量による充電)。この不所望にレベル上昇され
た非選択状態のメモリビット線BL4の電荷が前記定電
流源トランジスタQR2を介して放電されると、今度は
逆に、それに隣接する選択状態のメモリビット線BL3
のレベルが不所望にレベル低下しようとする(図7にお
ける結合容量による放電)。そのレベル低下の状態が、
不所望な電流変化としてセンスアンプに与えられると、
差動増幅回路における増幅動作の確定を遅らせ、さらに
は、データの論理値判定を誤る虞を生ずる。
【0040】〔4〕メモリビット線及びリファレンスビ
ット線に対する前記イコライズ及びプリチャージ動作の
開始タイミングは、前記カラムスイッチ回路7によるメ
モリビット線の選択タイミングに概ね一致されるタイミ
ングとされる。したがって、カラムスイッチによって選
択されるメモリビット線とリファレンスビット線には、
概ね同じタイミングで、センスアンプからプリチャージ
電流が供給されることになる。しかもプリチャージ開始
時におけるメモリビット線とリファレンスビット線との
間の電位若しくはチャージ状態に相違があっても、その
相違は、第1のイコライズトランジスタQ1によって速
やかに平衡化される。これにより、カラム選択されるべ
きメモリマットに夫々含まれるところの、グランドシー
ルドシールド線20,21に挟まれたメモリビット線B
L0〜BL15と、同じくリファレンスビット線REF
は、ほぼ同じタイミングで、電流が供給されることにな
るので、相互に一方の充電動作が他方に影響を与えな
い。また、カラム選択状態から非選択状態に変化される
メモリマットにおいては、リファレンスビット線REF
に対して充電動作が行われ、メモリビット線は放電動作
が行われることになるが、前述の通り、メモリビット線
BL0とリファレンスビット線REFとの間にはグラン
ドシールド線21が介在されているので、メモリビット
線BL0の放電動作はリファレンスビット線REFの充
電動作に実質的な影響を与えない。例えば比較例とし
て、図8に示されるように、リファレンスビット線RE
Fとメモリビット線BL0との間にグランドシールド線
が配置されておらず、然も、リファレンスビット線RE
Fとメモリビット線BL0,…とに対する選択動作(充
電動作)がずれている場合には、リファレンスビット線
REFとメモリビット線BL0は結合容量Cを介して異
なったタイミングで相互に一方の変化が他方に影響を与
えることになり、リファレンスビット線やメモリビット
線の充放電動作が安定しない。
ット線に対する前記イコライズ及びプリチャージ動作の
開始タイミングは、前記カラムスイッチ回路7によるメ
モリビット線の選択タイミングに概ね一致されるタイミ
ングとされる。したがって、カラムスイッチによって選
択されるメモリビット線とリファレンスビット線には、
概ね同じタイミングで、センスアンプからプリチャージ
電流が供給されることになる。しかもプリチャージ開始
時におけるメモリビット線とリファレンスビット線との
間の電位若しくはチャージ状態に相違があっても、その
相違は、第1のイコライズトランジスタQ1によって速
やかに平衡化される。これにより、カラム選択されるべ
きメモリマットに夫々含まれるところの、グランドシー
ルドシールド線20,21に挟まれたメモリビット線B
L0〜BL15と、同じくリファレンスビット線REF
は、ほぼ同じタイミングで、電流が供給されることにな
るので、相互に一方の充電動作が他方に影響を与えな
い。また、カラム選択状態から非選択状態に変化される
メモリマットにおいては、リファレンスビット線REF
に対して充電動作が行われ、メモリビット線は放電動作
が行われることになるが、前述の通り、メモリビット線
BL0とリファレンスビット線REFとの間にはグラン
ドシールド線21が介在されているので、メモリビット
線BL0の放電動作はリファレンスビット線REFの充
電動作に実質的な影響を与えない。例えば比較例とし
て、図8に示されるように、リファレンスビット線RE
Fとメモリビット線BL0との間にグランドシールド線
が配置されておらず、然も、リファレンスビット線RE
Fとメモリビット線BL0,…とに対する選択動作(充
電動作)がずれている場合には、リファレンスビット線
REFとメモリビット線BL0は結合容量Cを介して異
なったタイミングで相互に一方の変化が他方に影響を与
えることになり、リファレンスビット線やメモリビット
線の充放電動作が安定しない。
【0041】〔5〕上記作用効果により、メモリビット
線相互間で発生されるノイズを著しく低減できるので、
メモリビット線の間隔を狭めることができる。また、夫
々のメモリビット線の間にグランドシールド線を配置し
なくても、メモリビット線及びリファレンスビット線に
発生するノイズを低減できる。したがって、チップ面積
の低減、若しくは記憶密度若しくは集積度の向上、さら
には、回路素子の微細化を促進するプロセス技術を採用
しても信号対雑音比の劣化を抑制することが出来る。
線相互間で発生されるノイズを著しく低減できるので、
メモリビット線の間隔を狭めることができる。また、夫
々のメモリビット線の間にグランドシールド線を配置し
なくても、メモリビット線及びリファレンスビット線に
発生するノイズを低減できる。したがって、チップ面積
の低減、若しくは記憶密度若しくは集積度の向上、さら
には、回路素子の微細化を促進するプロセス技術を採用
しても信号対雑音比の劣化を抑制することが出来る。
【0042】〔6〕雑音の低減により、データ読み出し
動作を高速化でき、マスクROMの高速安定動作を実現
することが出来る。
動作を高速化でき、マスクROMの高速安定動作を実現
することが出来る。
【0043】図6には上記マスクROMを用いたデータ
処理システムの一例が示される。同図に示されるデータ
処理システム40は、上記実施例のマスクROM41、
ランダムアクセスメモリ(RAM)42、中央処理装置
(CPU)43、周辺回路44、外部インタフェース4
5を代表的に備え、それらはバス46に共通接続されて
いる。例えば、データ処理システム40は、単一の半導
体チップに形成されたシングルチップマイクロコンピュ
ータや表示コントローラ等の論理LSIとして構成した
り、夫々単一又は複数の半導体チップで構成された回路
モジュールをプリント配線基板に実装して構成すること
も出来る。マスクROM41は、CPU43の動作プロ
グラム例えばオペレーティングシステムなどを格納した
プログラムROMとして構成することが出来る。また、
データ処理装置40がキャラクタジェネレータ機能を備
える場合には、マスクROM41をキャラクタジェネレ
ータROMとして構成することが出来る。前述の通り、
マスクROM41は、データ読み出し動作の高速化、記
憶密度の向上などの効果を有するから、データ処理装置
40は、これがマイクロコンピュータであればプログラ
ムフェッチの高速化、表示コントローラであれば、キャ
ラクタパターン生成速度の向上などの効果を得ることが
出来る。
処理システムの一例が示される。同図に示されるデータ
処理システム40は、上記実施例のマスクROM41、
ランダムアクセスメモリ(RAM)42、中央処理装置
(CPU)43、周辺回路44、外部インタフェース4
5を代表的に備え、それらはバス46に共通接続されて
いる。例えば、データ処理システム40は、単一の半導
体チップに形成されたシングルチップマイクロコンピュ
ータや表示コントローラ等の論理LSIとして構成した
り、夫々単一又は複数の半導体チップで構成された回路
モジュールをプリント配線基板に実装して構成すること
も出来る。マスクROM41は、CPU43の動作プロ
グラム例えばオペレーティングシステムなどを格納した
プログラムROMとして構成することが出来る。また、
データ処理装置40がキャラクタジェネレータ機能を備
える場合には、マスクROM41をキャラクタジェネレ
ータROMとして構成することが出来る。前述の通り、
マスクROM41は、データ読み出し動作の高速化、記
憶密度の向上などの効果を有するから、データ処理装置
40は、これがマイクロコンピュータであればプログラ
ムフェッチの高速化、表示コントローラであれば、キャ
ラクタパターン生成速度の向上などの効果を得ることが
出来る。
【0044】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲におい
て種々変更可能であることは言うまでもない。
例に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲におい
て種々変更可能であることは言うまでもない。
【0045】例えば、メモリマットの分割数、一つのメ
モリマットに含まれるメモリビット線の本数、データ入
出力ビット数等は適宜変更可能である。また、図2に示
される構成を最小単位として複数組供え、何れの組のセ
ンスアンプの出力又は動作を選択するかを別のアドレス
信号ビットによって制御するように構成することも可能
である。また、マスクROMはNAND型に限定され
ず、NOR型であってもよい。シールド電源線はグラン
ドシールド配線に限定されず、電源電圧が供給されるシ
ールド配線であってもよい。
モリマットに含まれるメモリビット線の本数、データ入
出力ビット数等は適宜変更可能である。また、図2に示
される構成を最小単位として複数組供え、何れの組のセ
ンスアンプの出力又は動作を選択するかを別のアドレス
信号ビットによって制御するように構成することも可能
である。また、マスクROMはNAND型に限定され
ず、NOR型であってもよい。シールド電源線はグラン
ドシールド配線に限定されず、電源電圧が供給されるシ
ールド配線であってもよい。
【0046】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるマスク
ROMに適用した場合につて説明したが、本発明はそれ
に限定されるものではなく、電気的書込み、電気的消去
及び書込み可能な不揮発性半導体記憶装置にも適用可能
である。
なされた発明をその背景となった利用分野であるマスク
ROMに適用した場合につて説明したが、本発明はそれ
に限定されるものではなく、電気的書込み、電気的消去
及び書込み可能な不揮発性半導体記憶装置にも適用可能
である。
【0047】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
の通りである。
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
の通りである。
【0048】すなわち、メモリビット線相互間、そして
メモリビット線とリファレンスビットとの間で発生され
るノイズを著しく低減できる。これにより、メモリビッ
ト線の間隔を狭めることができる。また、夫々のメモリ
ビット線の間にグランドシールド線を配置しなくても、
メモリビット線及びリファレンスビット線に発生するノ
イズを低減できる。したがって、チップ面積の低減、若
しくは記憶密度若しくは集積度の向上、さらには、回路
素子の微細化を促進するプロセス技術を採用しても信号
対雑音比の劣化を抑制することができる。
メモリビット線とリファレンスビットとの間で発生され
るノイズを著しく低減できる。これにより、メモリビッ
ト線の間隔を狭めることができる。また、夫々のメモリ
ビット線の間にグランドシールド線を配置しなくても、
メモリビット線及びリファレンスビット線に発生するノ
イズを低減できる。したがって、チップ面積の低減、若
しくは記憶密度若しくは集積度の向上、さらには、回路
素子の微細化を促進するプロセス技術を採用しても信号
対雑音比の劣化を抑制することができる。
【0049】雑音の低減により、データ読み出し動作を
高速化でき、マスクROM等の半導体記憶装置の高速安
定動作を実現することが出来る。
高速化でき、マスクROM等の半導体記憶装置の高速安
定動作を実現することが出来る。
【図1】本発明の一実施例に係るマスクROMの一つの
メモリマットとそれに対応されるカラムスイッチ回路ユ
ニットとの詳細な一例回路図である。
メモリマットとそれに対応されるカラムスイッチ回路ユ
ニットとの詳細な一例回路図である。
【図2】本発明の一実施例に係るマスクROMのメモリ
アレイ、カラムスイッチ回路、及びセンス増幅回路の接
続関係を示すブロック図である。
アレイ、カラムスイッチ回路、及びセンス増幅回路の接
続関係を示すブロック図である。
【図3】本発明の一実施例に係るマスクROMの全体的
なブロック図である。
なブロック図である。
【図4】センスアンプの一例回路図である。
【図5】センスアンプの一例動作を示すタイミング図で
ある。
ある。
【図6】本発明の一実施例に係るマスクROMを適用し
たデータ処理装置のブロック図である。
たデータ処理装置のブロック図である。
【図7】グランドシールド線で挟まれた一群のメモリビ
ット線が2本を一組としてカラム選択信号で選択される
場合の比較例を示す説明図である。
ット線が2本を一組としてカラム選択信号で選択される
場合の比較例を示す説明図である。
【図8】リファレンスビット線とメモリビット線との間
にグランドシールド線が介在されず、然も、リファレン
スビット線とメモリビット線とに対する選択動作がずれ
ている場合の比較例を示す説明図である。
にグランドシールド線が介在されず、然も、リファレン
スビット線とメモリビット線とに対する選択動作がずれ
ている場合の比較例を示す説明図である。
1 メモリアレイ QM メモリトランジスタ 20,21 グランドシールド線 MM0〜MM15 メモリマット BL0〜BL15 メモリビット線 REF リファレンスビット線 3 ロウアドレスデコーダ 5 定電流源トランジスタ回路 QR1,QR2 参照電流発生用の定電流源トランジス
タ 7 カラムスイッチ回路 CSW0〜CSW15 カラムスイッチ回路ユニット QCSW カラムスイッチトランジスタ Y0〜Y15カラム選択信号 9 センス増幅回路 SA0〜SA15 センスアンプ 30,31 電流電圧変換回路 32 差動アンプ 33 ラッチ回路 Q1,Q2 イコライズMOSトランジスタ Q3,Q4 プリチャージトランジスタ 11 カラムアドレスデコーダ 15 タイミング発生回路
タ 7 カラムスイッチ回路 CSW0〜CSW15 カラムスイッチ回路ユニット QCSW カラムスイッチトランジスタ Y0〜Y15カラム選択信号 9 センス増幅回路 SA0〜SA15 センスアンプ 30,31 電流電圧変換回路 32 差動アンプ 33 ラッチ回路 Q1,Q2 イコライズMOSトランジスタ Q3,Q4 プリチャージトランジスタ 11 カラムアドレスデコーダ 15 タイミング発生回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植草 信也 東京都小平市上水本町5丁目22番1号 株 式会社日立マイコンシステム内 (72)発明者 中村 靖宏 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内
Claims (4)
- 【請求項1】 ワード線によって選択されるメモリセル
の状態に応じて2通りの電流値を採り得る複数本のメモ
リビット線、前記メモリビット線が採り得る2通りの電
流値の間の参照電流値を採り得るリファレンスビット
線、及び前記夫々のメモリビット線に設けられ制御端子
が共通接続されたカラムスイッチ、を夫々有する複数個
のメモリブロックと、隣接する前記メモリブロックの境
界部分に配置されたシールド電源線と、アドレス信号を
デコードして前記メモリブロック単位で前記カラムスイ
ッチを選択するためのカラム選択信号を形成するカラム
アドレスデコーダと、前記メモリブロックの個々に対応
して配置され、一方の入力端子が、対応されるメモリブ
ロックのリファレンスビット線に接続され、他方の入力
端子が、各メモリブロックにおいて夫々排他的に割り当
てられた1本のビット線にカラムスイッチを介して共通
接続されたセンスアンプと、を備えて成るものであるこ
とを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。 - 【請求項2】 前記夫々のメモリブロックにおけるメモ
リビット線とリファレンスビット線との間にシールド電
源線を設けて成るものであることを特徴とする請求項1
記載の不揮発性半導体記憶装置。 - 【請求項3】 前記センスアンプは、前記入力端子に一
定の電流を供給しようとすると共に、入力端子から流れ
出る電流の変化を電圧信号に変換する電流電圧変換回路
を前記双方の入力端子に対応して備え、双方の電流電圧
変換回路の出力電圧を差動増幅する差動増幅回路を有し
て成るものであることを特徴とする請求項2記載の不揮
発性半導体記憶装置。 - 【請求項4】 前記センスアンプの双方の入力端子をイ
コライズする第1のイコライズトランジスタと、前記差
動増幅回路の一対の差動入力端子をイコライズする第2
のイコライズトランジスタと、メモリセルを選択するた
めのアドレス信号の変化を検出し、それに基づいて、前
記第1及び第2のイコライズトランジスタをオン状態に
制御するタイミングを、カラム選択信号によるカラムス
イッチの選択状態切換えタイミングに概ね一致させるタ
イミング発生回路とを備えて成るものであることを特徴
とする請求項3記載の不揮発性半導体記憶装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5053096A JPH09245493A (ja) | 1996-03-07 | 1996-03-07 | 不揮発性半導体記憶装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5053096A JPH09245493A (ja) | 1996-03-07 | 1996-03-07 | 不揮発性半導体記憶装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09245493A true JPH09245493A (ja) | 1997-09-19 |
Family
ID=12861555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5053096A Withdrawn JPH09245493A (ja) | 1996-03-07 | 1996-03-07 | 不揮発性半導体記憶装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09245493A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1996
- 1996-03-07 JP JP5053096A patent/JPH09245493A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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