JPS6028080B2 - 半導体読み出し専用メモリ - Google Patents

半導体読み出し専用メモリ

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JPS6028080B2
JPS6028080B2 JP55009549A JP954980A JPS6028080B2 JP S6028080 B2 JPS6028080 B2 JP S6028080B2 JP 55009549 A JP55009549 A JP 55009549A JP 954980 A JP954980 A JP 954980A JP S6028080 B2 JPS6028080 B2 JP S6028080B2
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JP
Japan
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memory
mosfet
series
output line
enhancement type
Prior art date
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JP55009549A
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JPS56107396A (en
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節史 禿
良文 政木
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Sharp Corp
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Sharp Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C17/00Read-only memories programmable only once; Semi-permanent stores, e.g. manually-replaceable information cards
    • G11C17/08Read-only memories programmable only once; Semi-permanent stores, e.g. manually-replaceable information cards using semiconductor devices, e.g. bipolar elements
    • G11C17/10Read-only memories programmable only once; Semi-permanent stores, e.g. manually-replaceable information cards using semiconductor devices, e.g. bipolar elements in which contents are determined during manufacturing by a predetermined arrangement of coupling elements, e.g. mask-programmable ROM
    • G11C17/12Read-only memories programmable only once; Semi-permanent stores, e.g. manually-replaceable information cards using semiconductor devices, e.g. bipolar elements in which contents are determined during manufacturing by a predetermined arrangement of coupling elements, e.g. mask-programmable ROM using field-effect devices
    • G11C17/123Read-only memories programmable only once; Semi-permanent stores, e.g. manually-replaceable information cards using semiconductor devices, e.g. bipolar elements in which contents are determined during manufacturing by a predetermined arrangement of coupling elements, e.g. mask-programmable ROM using field-effect devices comprising cells having several storage transistors connected in series

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Read Only Memory (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体読み出し専用メモリ(以下ROMと略す
)に関するものである。
一般にROMのメモリマトリクス構成としてはメモリM
OSFETが出力線に対して並列に接続された横型方式
が用いられている。
このような横型方式に対してメモリMOSFETが出力
線に対して直列に接続された縦型ROM方式が開発され
、特開昭51一92134号公報にこの種の方式が見ら
れる。同公報には第1図及び第2図に示す縦型レシオレ
ス形式のROMが記載されているが、第1図及び第2図
に揚げた掲型ROMによれば次のような欠点がある。即
ち、i)第1図、第2図のROM共にレシオレス形式で
、プリチャージ用クロツクとは別のクロツクにおいて駆
動されるサンプリング用MOSFETQ4及びQ黄をメ
モリマトリクスROM26と接地線との間に有している
ため、出力線をディスチャージするMOSFETの直列
個数が1個増え、その分だけディスチャージに時間を要
して読み出し速度が遅くなる。
ii)第1図ROMでは、直列メモリMOSFET列B
,&,&……………が増加するに伴い、ビットセレクト
ROM27のェンハンスメント型MOSFETの直列個
数が増加するため、出力線当りのメモリ容量の増加に伴
い読み出し速度が低下する。
iiD第2図ROMでは、直列メモリMOSFET列B
,&,&……………が増加するに伴い、ビットセレクト
ROM27のデプレツション型MOSFETの個数が増
え、プリチャージ、ディスチャージすべき出力線の容量
C4が増大し読み出し速度が低下する。
又、ビットアドレスデコーダROM26′は横型ROM
構成であるため、占有面積が大きくなる。iの第1図、
第2図ROM共にメモリMOSFET直列方向には縦型
構造であるので、この方向への出力線単位のメモリ容量
の増加を求める場合、メモリMOSFETの直列個数を
増さなければならないため、読み出し速度が遅くなる。
の第1図、第2図ROM共にサンプリング用MOSFE
TQ54,Q55が接地線側に設けられ、且つ、メモリ
マトリクスROM25、ビットセレクトROM27,2
7′のMOSFETがブリチヤージ期間にオンしている
ため、プリチャージすべき容量にメモリマトリクスRO
M25、ビットセレクトROM27、又は27′の容量
が付加され、出力線のプリチャージ、デイスチャージ時
間が長くなる。
上記i)〜のに記載したような欠点に対して、i)及び
v)の点は、サンプリングMOSFETとビットセレク
トMOSFETとを兼用して出力線側に設けるとにより
除去できる。
ii)の点は、ビットセレクトMOSFETをェンハン
スメント型MOSFETI個を使用することにより除去
できる。
iiD及びMの点は、直並列構造のメモリマトリクスを
1直線状に形成することにより除去できる。
本発明は上記のような従釆の縦型ROM方式の欠点を除
去して、読み出し速度が遠く且つ集積度の高いROMを
提供するもので、次に図面を用いて本発明を詳細に説明
する。説明を簡略にするため、Nチャンネル MOSFETで形成された16ビットメモリ容量のRO
Mを実施例に挙げて説明する。
第3図において、メモリマトリクス1は、ェンハンスメ
ント型MOSFET(以下符号Eに添字を付て表わす)
或いはデプレション型MOSFET(以下符号Dに添字
を付て表わす)が直列に接続された縦型ROMで、ソー
ス側が接地されドレィン側が直列接続された1個のサン
プリング用ェンハンスメント型MOSFET Esjを
介して出力線○。
に接続されている。即ち、各直列メモリMOSFET列
は4個のMOSFETに夫々1個のサンプリング用MO
SFET Esjが接続され、4本の直列メモリMOS
FET列が共通に接続されてドレィン側が出力線○。
となって導出されている。ここでメモリマトリクスーを
構成するMOSFETがェンハンスメント型であるかデ
プレション型であるかは、記憶されるデータの内容に応
じて決定される。上記出力線0。
はクロツクパルス◇,をゲート入力とするプリチャージ
用のェンハンスメント型MOSFET Epを介して電
源Vccに接続され、クロツクパルスJ.に同期して出
力線0。のプリチャージがなされる。G,〜○4は、上
記縦型ROMの各列に直列に設けられたサンプリング用
ェンスハンスメント型MOSFETのゲート入力信号で
、クロック信号め,に同期した出力線○。のプリチャー
ジ終了後、サンプリング用ェンハンスメント型MOSF
ET Es,〜Es4のうちの一つをオンさせて、メモ
リマトリクス中の複数の直列メモリMOSFET列から
ひとつの列を選択し、且つ選択されたメモリMOSFE
T列に潜在するROMデータを出力線○。に伝達して、
サンプリングとデータ伝達の2つの機能を果す。またR
,〜R4は縦型ROMの各ゲート入力信号で、各直列メ
モリMOSFET列に対して等価な関係にあるMOSF
ET群に共通に入力され、各列の中から1個のメモリM
OSFETが選択される。第4図は第3図の各様子にお
ける電圧波形で、ち,t2,らの各期間で夫々G,とR
,、G2とR2、G3とR3に選択のためのゲート入力
信号が与えられる場合を示ているが、同図を用いて第3
図の動作を詳細に説明する。
クロックパルスで・がVQのレベルに保たれている期間
が出力線○。
のブリチャージ期間で、この間はいずれのゲート入力信
号G,〜Q,R,〜R4共に全ての○vに保たれて、メ
モリマトリックス1内の全てのェンハンスメント型MO
SFETはオフしており、プリチャージ用のヱンハンス
メント型MOSFET Epだけがオンして出力線○。
だけをプリチャージする。このことはプリチヤージすべ
き容量が最小限に抑えられるため、プリチャージ期間の
短縮、デイスチャージ時間の短縮を図り得ることを示す
。L期間のクロツクパルスJ,によるプリチャージ終了
後、列選択のためのゲート入力信号G,だけに高電位が
与えられてサンプリング用ヱンハンスメント型MOSF
ETEs,をオンにさせ、他のMOSFET Es2〜
Es4はオフの状態で直列メモリMOSFET列が選択
される。
また上記の期間は同時にゲート入力信号R,だけが○v
に維持されて他のR2〜R4は高電位に保たれることか
ら、R,をゲート入力とする並列関係にあるメモリMO
SFET群4のうちェンハンスメント型MOSFETE
,.及びE,4がオフし、その他のメモリMOSFET
はオンになる。今サンプリング用MOSFETEs,が
オンしているので、メモリMOSFETE,.がオンし
ていれば、同一列のメモリMOSFETD2,,D3,
,E4,がオン状態にあるとから、出力線○。から接地
線までの電流経路が形成されて出力線がディスチヤージ
されるが、メモリMOSFETE,.がエンハンスメン
ト型MOSFETでオフ状態に保たれているため、出力
線○。から接地線までの経路が断たれ、出力線○。のプ
リチャージレベルは保持される。引き続いてら期間では
同様にクロックパルス?,によるブリチャージ終了後、
ゲート入力信号G2が高電位になり、サンプリング用ェ
ンハンスメ ント型MOSFET Es2がオンし、他
のMOSFET ES2,B錨, Es4はオフして直
列メモリMOSFET列3が選択される。同時にゲート
入力信号R2だけが○vに維持され、他の入力信号R,
,R3,R4が高電位に保たれることから、R2をゲー
ト入力とするメモリMOSFET群5のうち、ェンハン
スメント型MOSFETE24をオフさせ、その他のメ
モリMOSFETをオンにさせる。今サンプリング用M
OSFET Es2がオンしており、またD22はデプ
レション型MOSFETで形成されてオン状態にあり、
同一列のその他のMOSFETE,2,D32,E42
がいずれもオンしているため、出力線○。にクロツクパ
ルスマ,によってプリチャ−ジされた電荷はEs2,D
,2,D22,D32及びE42を通して接地線へディ
スチャージされる。上記のようにメモリMOSFETが
ェンハンスメント型がデプレョン型かでROMデータを
区別する縦型ROMに対して、ェンハンスメント型MO
SFET Esjにゲート入力としてプリチャージ用ク
ロツクパルスJ,に同期した信号を入力してメモリマト
リクスの各列を選択するため、列選択と出力線のデイス
チヤージを1個のェンハンスメント型MOSFETで形
成し、サンプリング用の特別なMOSFETを必要とし
ない利点がある。
またェンハンスメント型MOSFET Esjは各直列
メモリMOSFET列の出力側に設けられているため、
プリチャージ、ディスチャージの容量が低減され、前記
の特徴と合わせて読み出し時間とサイクル時間の短縮を
図り得る。更に第4図に示した?,,R,〜R4,G,
〜G4のタイミングで信号が与えられることにより、電
源から接地線までの直流経路を無くして低消費電力化が
図られる。上記第3図に示した基本回路構成について、
出力線当りのメモリ容量の増加は、縦型ROM内のメモ
リMOSFETの直列個数を増す方法と、縦型ROMの
並列個数を増す方法があり、読み出し速度と集積度に関
連していずれが採用されるかは柔軟性がある。
更にROMの大容量化を目指す場合はROMの出力線単
位の増加も採用し得る。第5図は上記基本回路構成に基
いて、直並列構成のROM単位でメモリ容量の増加を図
った実施例を示し、出力線当り9ビット3出力線のRO
Mを示す。同実施例では、第3図において並列に構成さ
れていた直列メモリMOSFET列を出力線0,,02
,03単位で同一直線状に形成し、読み出し速度の大幅
な俵性を伴うことなくROMの大容量化を可能にする。
尚上記のように直並列構成のROMを直線状に形成する
際、シリコンゲートプロセスを利用することにより、出
力線の配線をメタル配線としてMOSFET上を活用す
ることができる。第5図実施例はCMOS構造で形成さ
れ、プリチャージ用のェンハンスメント型MOSFET
Bp,,Ep2,Ep3をPチャンネルMOSFET
、メモリマトリクス部分はNチャネルMOSFETで構
成され、クロツクパルスぐ,及びゲート入力信号G,〜
G3,R,〜R3が与えられることによって同様にRO
Mデータの読み出し動作が実行される。
尚本実施例ではサンプリング用ゲート入力信号G,〜○
3がアドレスデコーダ回路ADから与えられるが、CM
OSで綾成されることにより、アドレスデコーダ回路A
DがPチャンネルMOSFETで構成することができ、
このためデコーダの占める面積を節減することができる
。第6図は上記アドレスデコーダ回路ADの各部の信号
を示す。以上本発明によれば、直列メモリMOSFET
列に直列に援続されたェンハンスメント型MOSFET
のゲートに、出力線プリチャージ動作に同期したゲート
入力信号を与えることにより、出力線のプリチャージ電
荷のディスチャージ動作と直列メモリMOSFET列の
選択を制御することができ、前記従来回路の欠点i)〜
のを除去することができて読み出し速度の速い読み出し
専用メモIJを得ることができる。
特に大容量の記憶装置を構成する場合に、従来の記憶装
置における問題点を解決し、集積度の面でも著しく有利
なROM装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は従来例を示す縦型ROM回路図、第
3図は本発明による実施例を示す基本回路構成図、第4
図は同実施例の動作を説明するための信号波形図、第5
図は本発明による基本回路構成図に基いた実施例を示す
回路図、第6図は同実施例のアドレスデコーダの各端子
における信号波形図である。 1:メモリマトリクス、Es,〜Es4:サンプリング
用MOSFET、Ep:プリチャージ用ェンハンスメン
トMOSFET、0。 :出力線、G,〜G4:サンプリング用ゲート入力信号
、R,〜R4:メモリMOSFETゲート入力信号。第
1図 第2図 第4図 第3図 第6図 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 エンハンスメント型MOSFET及びデプレシヨン
    型MOSFETを直列に接続した直列メモリMOSFE
    T列を複数並列に備え、且つ1出力線当りの直並列メモ
    リMOSFETを同一直線状に形成してなるメモリマト
    リクスと、上記各直列メモリMOSFET列毎に出力線
    との間に挿入されて直列メモリMOSFET列を選択す
    るサンプリング用エンハンスメント型MOSFETと、
    直並列メモリマトリクスの1出力線毎に接続されて出力
    線のプリチヤージを制御するエンハンスメント型MOS
    FETとを備え、該プリチヤージ用エンハンスメント型
    MOSFETのゲート入力信号に同期したタイミング信
    号を上記サンプリング用エンハンスメント型MOSFE
    Tのゲートに入力して直列メモリMOSFET列の選択
    と出力線のデイスチヤージを制御することを特徴とする
    レシオレス型半導体読み出し専用メモリ。
JP55009549A 1980-01-29 1980-01-29 半導体読み出し専用メモリ Expired JPS6028080B2 (ja)

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JPS56107396A JPS56107396A (en) 1981-08-26
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS586589A (ja) * 1981-07-01 1983-01-14 Hitachi Ltd 論理回路
US4570239A (en) * 1983-01-24 1986-02-11 Motorola, Inc. Series read-only-memory having capacitive bootstrap precharging circuitry

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