JPS6025836B2 - 半導体不揮発性メモリ - Google Patents

半導体不揮発性メモリ

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JPS6025836B2
JPS6025836B2 JP53061101A JP6110178A JPS6025836B2 JP S6025836 B2 JPS6025836 B2 JP S6025836B2 JP 53061101 A JP53061101 A JP 53061101A JP 6110178 A JP6110178 A JP 6110178A JP S6025836 B2 JPS6025836 B2 JP S6025836B2
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JP
Japan
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circuit
voltage
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write
input
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JP53061101A
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慎二 鍋谷
俊文 井上
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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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

Landscapes

  • Read Only Memory (AREA)
  • Non-Volatile Memory (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、浮遊ゲート構造のMISFET(絶縁ゲー
ト型電界効果トランジスタ)を記憶素子とする半導体不
揮発性メモリ、いわゆるEPROMに関する。
従釆、3電源方式のEPROMにおいては、リードモー
ド、ライトモード及び非選択モードの区別を1つの入力
ピン(CBノWE)で行なうものであった。
この場合、入力信号は、OVをリードモードとし、5V
を非選択モードとし、さらに12Vをライトモード(プ
ログラムモード)として、メモリ回路を制御するもので
ある。したがって、この入力回路には、OVと5Vを織
別するための通常のしきい値電圧を有するMISFET
の他..5VとしてVとを織別するための高いしきし、
値電圧を有するMISFETが必要となり、上製造工程
が増加することの他、その製造管理をきびしく行なうこ
とが必要になる。また、5V単一電源(書き込み電圧は
除く)のEPROMにおいては、上述のように1つの入
力ピン‐により、3つの動作モードの論理レベルを入力
し、それを織別することは、現在の半導体製造技術の下
では、MISFETのしさし、値電圧のバラッキが大き
く実現不可能である。
この発明は、書き込み高電圧を動作モード識別信号とし
ても用いることにより、実質的な入力ピンの増大を防止
しつつ、製造工程を増加させることなく、かつ製造管理
を容易とした半導体不守軍発性メモリを提供するために
なされた。
この発明の要旨は、制御信号が供給される制御入力端子
と、少なくとも、書き込み動作モードのときに、電源鰭
圧よりも絶対値的に高い電圧が供給される端子とを持ち
、少なくとも3種類以上の動作モードを有する半導体不
揮発性メモリであって、上記端子の電圧を検出する電圧
検出手段を有し、少なくとも上記電圧検出手段の出力信
号と、上記制御入力端子を介して伝えられる制御信号と
によって、3種類以上の動作モードから択一的に動作モ
ードが定められることを特徴とする半導体不揮発性メモ
リにある。以下、実施例により、この発明を具体的に説
明する。
図面は、この発明の一実施例を示す半導体不薄発性メモ
リの姿部回路図である。
同図において、1はプログラムパルス回路であり、主と
して、プログラム(書き込み)制御パルス5Vを高電圧
25Vの書き込みパルスに変換するものである。
この回路は、プログラム信号PCMとパワーダウン信号
PDとが共通に入力される入力端子PD/PCMに、イ
ンバー回路(Q,.Q2).(Q3.Q)及び(Q.Q
6)を従続したバッファ回路と、MISFET(Q7.
Q8及びQ)で構成され、上記終段のィンバータ回路(
Q5.Q6)の出力を一方の入力とし、後述する高電圧
検出出力を他方の入力とするNOR回路と、このNOR
出力を入力とするインバータ回路(Q,o,Q,.)と
、書き込み高電圧(Vpp)を電源電圧とし、上記ィン
バータ回路(Q.o,Q,.)の出力で制御される高電
圧出力ィンバータ回路(Q,2,Q,3)とにより構成
される。
2はパワーダウン制御回路であり、上記書き込み高電圧
入力端子{Vpp)の電圧をレベルシフトするためのM
ISFET(Q,4,Q,5)とこの直列MISFET
回路(Q.4,Q,5)と分圧回路を構成するMISF
ET(Q,o)と、この分圧出力を入力とするィンバー
タ回路(Q2o,Q2,)と、この分圧出力と、上記プ
ログラムパルス回路1のインバータ回路(Q3,Q)の
出力を入力とするNAND回路(Q22,Q23,Q笹
)と、このNAND出力と、インバータ回路(Q側 Q
る)で形成された反転出力とで駆動されるブッシュプル
出力回路(Q26,Q27)とで構成される。
上記しベルシフト回路による分圧出力を入力とするィン
バータ回路(Q2o,Qa)は、高電圧検出回路として
作用する。
すなわち、誓き込み電圧(Vpp)が、5Vの低電圧で
あるときは、上記分圧出力は、MISFET(Q.4,
Q,5)のしきい値電圧0.2V程となる。一方、誉き
込み時の高電圧(25V)であるときは、10V程度と
なる。したがって、しきし、値電圧が1.8V程度のM
ISFET(Q2,)は、上記入力電圧であれば確実に
オン、オフして、高電圧検出動作を行なうものとなる。
この実施例においては、上記動作モード入力ピン(PD
/PGM)から論理信号と、上記書き込み電圧{Vpp
)をレベルシフトしてインバータ回路に入力することに
より形成された論理信号との組合せにより、書き込み(
ライト)、読み出し(1′ード)及び非選択(パワーダ
ウン)の各動作モードを識別して、後述するアドレスデ
コーダ回路等を制御するものである。
すなわち、入力ピン(PD/PGM)に共通に入力した
信号を、上記書き込み電圧信号で、その判別を行なうこ
とにより、実質的に入力ピンの増大を防止しようとする
ものである。
3は、Xアドレスデコーダ回路であり、アドレスバッフ
ァ回路(図示せず)を介して入力されアドレス信号を入
力とし、特定のXアドレス、すなわち、ワード線を選択
するものである。
この回路は、MISFET(Q24〜Q2)で構成され
たNOR回路によるデコード回路と、この反転出力を形
成するィンバ−タ回路(Q32,Q34)と、上記デコ
ード出力と反転出力とを入力とするプッシュブル出力回
路(Q$,Q6)で構成されたワード線駆動回路と、書
き込み高電圧供給回路(Q幻,Q8)とにより構成され
る。
Yアドレスデコーダ回路4も上記同様な回路で構成され
、その具体的回路は省略するものである。
5は、読み出し回路であり、6は、書き込み回路である
7はメモリ回路である。
この実施例においては、コントロールゲートを有する浮
遊ゲート構造のMISFET(Qc)をマトリックス状
に構成してメモリ回路を得るものである。すなわち、行
を構成するMISFET(Qc,,Qc2・・・・・・
)等は、ソースを接地し、ドレインを共通にしてディジ
ット線とし、列を構成する。
肌SFET(Vc3,Vc4・・・・・・)等はコント
ロールゲートを共通としてワード線を構成する。
上記×アドレスデコーダ回路3の出力は、これに対応す
るワード線に接続される。
一方、上記ディジット線には、伝送ゲート肌SFET(
Q,,Q蛇)を直列に設けて、これを介して、上記読み
出し回路5に入力される。
上記Yアドレスデコーダ回路4の出力で、これに対応す
るディジット線の伝送ゲートMISFET(Q,)を制
御することにより、ディジット線選択を行なうものであ
る。
伝送ゲートMISFET(Q42)は、書き込み時にお
けるディジット線信号が読み出し回路5に入力されるの
を禁止するためのものであり、これにより、端子(1/
0)を書き込み/読み出しデータの入出力端子として共
用することができる。
したがって、書き込み回路6による書き込みデータは、
上記伝送ゲートMISFET(Q4,,Q42)の接続
点に印加するものである。以上説明した実施例回路にお
いては、次の3種類の動作を行なわせることができる。
■ 書き込み動作(プログラムモード) 書き込み動作は、メモリMISFET(Vc)のコント
ロールゲート及びドレィンを高電圧として、浮遊ゲート
にドレィン側からの電子をアバランシュ注入することに
より行なう。
このため、書き込み電圧端子(Vpp)は、25Vの高
電圧を印加し、入力端子(PD/PGM)には、書き込
み時間を規定するパルス信号を印加し、入出力端子(1
/0)には、“0”又は“1”の書き込みデータを印加
する。
上記書き込み電圧(Vpp)の高電圧により、パワーダ
ウン制御回路2のィンバータ回路(Q2o,Q2,)の
出力は、ローレベル(OV)となり、プログラムパルス
回路1のNORゲート回路(Q7〜Q9)のMISFE
T(Q)をオフとし、また、パワーダウン回路2のNA
N回路(Q22〜QQ42)のMISFET(Q匁)を
オフとする。
このMISFET(Q凶)のオフにより、パワーダウン
出力(PDC)は、ハイレベルとなり、デコーダ回路3
,4のNORゲート回路に設けられたMISFET(Q
斑)等、及びィンバータ回路(Q2)をオンとして、デ
コーダ回路を活性化する。したがって、端子(PD/P
GM)に印加するプログラム入力パルスがハイレベルの
ときは、高電圧出力回賂のMISFET(Q,3)がオ
フして書き込みパルス(?pp)は、25Vのハイレベ
ルを出力して、デコーダ回路に供V給する。
一方、デコーダ回路は、入力信号がすべてローレベルと
なるもののみが、出力回路のMISFET(Q36)が
オフとなるため、上記高電圧の書き込みワード線信号、
及びディジツト線選択信号を形成する。
そして、書き込み回路6で形成された“0”又は“1”
に対応するOV又は25Vの高電圧出力により、デイジ
ット線レベルが決定され、コントロールゲ−ト及びドレ
ィンが共に高電圧となるものについて、上記アバランシ
ュ注入による葺き込みがなされる。
このプログラム入力パルスがローレベルになると、高電
圧出力回路のMISFET(Q,3)がオンして、デコ
ーダ回路への高電圧供給を停止するため、上記アバラン
シュ注入も停止する。
すなわち、上記パルス入力のハイレベルパルス幅が書き
込み時間を規定するものとなる。■ 読み出し動作(リ
ードモード)読み出し時においては、前述のような高電
圧を必要としないから、書き込み電圧端子(Vpp)の
電圧は、5Vの低電圧となる。
したがって、パワーダウン制御回路2のィンバータ回路
(Q2o,Q23)の出力はハィレベル(5V)となる
また、リードモードにおいては、入力端子(PD/PG
M)はローレベルとするそのである。したがって、パワ
ーダウン回路2のNAND回路のMISFET(Q43
)がオフして、パワーダウン出力(PDC)はハイレベ
ルとなり、前述のように、アドレスデコーダ回路3,4
を活性化する。また、高電圧検出出力(Vpp)の/・
ィレベル、制御入力信号のローレベルにより、NOR回
路(Q7〜Q9)の出力(PCM)はローレベルとなる
ため、MISFET(Q,4)及びインバータ回路(Q
39,Q40)を介した伝送ゲートMISFET(Q2
)がオンする。
したがって、上記端子(Vpp)の低電圧(5V)がデ
コーダ回路3,4に供給されることなく、また、ディジ
ット出力は、読み出し回路5に入力されることとなる。
このことより、選ばれたワード線のみに5Vの選択信号
が印加され、選ばれたディジット線が読み出し回路5に
接続される。
この場合、浮遊ゲートに蓄積電荷があるものは、正のコ
ントロールゲート電圧と相殺し、オフし、ないものがオ
ンして、“0”又は“1”の読み出しがなされる。■
非選択(パワーダウンモード) 非選択時に、制御入力端子(PD/PGM)をハィレベ
ルとし、書き込み電圧端子(Vpp)は低電圧(5V)
のままとする。
この制御入力レベルがハイレベルであることより、ィン
バータ回路(Q3,Q4)の出力が/・ィレベルとなり
、パワーダウン制御回路2のMISFET(Q43)を
オンとし、上記電圧検出出力のハイレベルにより、MI
SFET(Q鱗)をオンとする。
この両者のMISFET(Q23,Q43)のオンによ
り、NAND出力はローレベルとなるため、パワーダウ
ン出力(PDC)は、ローレベルとなり、デコーダ回路
3,4を不活性状態として、無駄の消費電力が生ずるの
を防止するものである。すなわち、デコーダ回路3につ
いて言えば、肌SFET(Q2,Q8)を共にオフとす
ることにより、非選択時の消費を防止するものである。
このデコーダ回路は、各ワード線、及びディジット線に
対応して設けられるものであり、その数が多いため、こ
の動作による電力削減の効果は大きいものとなる。この
実施例回路によれば、上記3種類の動作制御を書き込み
電圧(Vpp)の変化を利用することにより、1つの制
御入力端子(PD/PCM)で行なうことができる。
また、上詔書き込み電圧の変化は大きいため、これをレ
ベルシフトして、その識別を判定するにおいて、通常の
しきし、値電圧を有する。
肌SFETを利用でできることとなる。したがって、製
造工程の増加が防止でき、また、その管理も容易なもの
となる。この発明は、前記実施例に限定されず、種々の
実施形態を探ることができる。
例えば、メモリMISFETは、コントロールゲートを
有さないものであってもよい。
この場合は、浮遊ゲートのみを有するメモリ肌SFET
と直列にスイッチングMSFETを設けて、ワード線で
制御するようにすればよい。
また、3電源を有するものであっても、書き込み電圧の
変化を利用して、前述のような動作を行なわせるれば、
製造工程の増大、及び管理の簡略化が図られるという効
果が得られる。この発明は、浮遊ゲート構造のMISF
ETを記憶素子とする半導体不揮発性メモリに広く利用
できる。
【図面の簡単な説明】
図面は、この発明の一実施例を示す回線図である。 1・・・プログラムパルス回路、2・・・パワーダウン
制御回路、3・・・×デコーダ回路、4・・・Yデコー
ダ回路、5・・・読み出し回路、6・・・書き込み回路
、7…メモリ回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 制御信号が供給される制御入力端子と、少なくとも
    、書き込み動作モードのときに、電源電圧よりも絶対値
    的に高い電圧が供給される端子とを持ち、少なくとも3
    種類以上の動作モードを有する半導体不揮発性メモリで
    あつて、上記端子の電圧を検出する電圧検出手段を有し
    、少なくとも上記電圧検出手段の出力信号と、上記制御
    入力端子を介して伝えられる制御信号とによつて、3種
    類以上の動作モードから択一的に動作モードが定められ
    ることを特徴とする半導体不揮発性メモリ。
JP53061101A 1978-05-24 1978-05-24 半導体不揮発性メモリ Expired JPS6025836B2 (ja)

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JPS58111191A (ja) * 1981-12-23 1983-07-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電源回路
JPS5952497A (ja) * 1982-09-17 1984-03-27 Nec Corp デコ−ダ回路
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