JPS60150297A - 記憶装置 - Google Patents

記憶装置

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JPS60150297A
JPS60150297A JP59004315A JP431584A JPS60150297A JP S60150297 A JPS60150297 A JP S60150297A JP 59004315 A JP59004315 A JP 59004315A JP 431584 A JP431584 A JP 431584A JP S60150297 A JPS60150297 A JP S60150297A
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voltage
reference voltage
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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】 (発明の分野) 本発明は半導体メモリ、特に絶縁ゲート型の構造をもつ
電界効果型トランジスタ(以下’xc+FETと記す)
を主な構成要素とする大容蛍、高速度の記憶装置に関す
る。
(従来技術) 第1図は、従来技術による、浮遊ゲート型IGFgTを
記憶素子として用いた電気的に書き込み可能な記憶装置
(以下Ii1iPROMと配子。)の一部回路回である
Ml、 、M、、 ’・、 M、n、 M21. M、
t、・、、 M、n、MrrI−M M1□M、!・・・、M、nが並列に第1のディジット
線B8 に接続さお、’Gl e MtP・・・s”’
!11が並夕1!に第2のディジット線B1に接瞠され
1MM・・・t Mmnが並列に舘rnのディジット線
ntnに接続される。上記メモリーセルM、、、FA1
1.・・・1Mfnのゲート電極にはそれぞれXアドレ
ネ線X1が、前B、yメモリーセルM、11 、 M、
、 、 −・、 Mm、のゲート電極にけそれぞれXア
ドレス線X2が、・・・、上記+n、 M□1.・°・
2Mmnのゲート電極にはそれぞれXアドレス線Xnが
接続される。
Yアドレスを指定するYアドレス線Y、、Y、。
・・・、Ymと、前記Xアドレス線のうち1本をゲート
電極に接続したYアドレス切シ換え用IGFET81、
S、−、Smと、S、、S、、−・、Sm+7)ドレイ
ンである点A1 と電極VcccO間に接続され九負荷
抵抗として働く、抵抗成分をもった素子゛RL、と点A
1を入力とし点C1を出力とするセンスアンプ回路工1
、及び、基準電圧Vumrを出力する基準電、圧発生回
路Rと、前記反転増幅器の出力C3と前記基準電圧発生
回路の出力D1を入力とする比較検出器よシ構成される
読み出し時は、Xアドレス線、Xアドレス線のおのおの
1本が“1“他が110〃になる。例えば、Xlが′s
l//X!、−・Xnが110“、y、 カt’l“。
Y、w・・、Ymが1′O”の時、メモリーセルM1.
が選択され1M□のゲート電極には読み出し電圧が印加
される。この時1選択さ−れたメモリーセルに書き込ま
れている情報によシ、メモリーセルが導通するか否かが
決定される。選択されたメモリーセルが書き込まれてい
て、浮遊ゲートに電子が注入されている場合、しきい値
が読み出し電圧よりも高いので、メモリーセルは非導通
とな9.ディジツト線に付加されている容量は、負荷抵
抗素子RL、を通して充電され、点AIの電位は上昇し
センスアンプ回路の出力CIの電位は下降する。
比較検出器で点C8の電圧と基準電圧発生回路の出力電
圧■RICP と比較し、増幅することにより。
比較検出器の出力E8にはゝ′O“が出力される。
又、選択されたメモリーセルが非番き込み状態の場合、
ゲート電極に読み出し電圧が印加されると、メモリーセ
ルは導通となυ、ディジット線に付加されている容量に
たくわ見られた電荷は放電され、メモリーセルには一定
電流Ionが流れ1点AIの電位は下降し、センスアン
プ回路の出力CIの電圧は上昇する。比較検出器で点C
8の電圧と基準電圧発生回路の出力電圧VBEIFと比
較し、増幅することにより、比較検出器の出力E8には
ゞ11 ”が出力される。
以上のように選択されたメモリーセルの導通、非導通に
応じて変化するディジット線の電圧をセンスアンプ回路
で増幅し、前記センスアンプ回路で増幅し、前記センス
アンで回路の出力電圧と、基準電圧Vugyとを、比較
検出器で比較し、増幅することにより本記憶装置は機能
する。
以下、メモリーセルが書き込まれた状態のときをゞゝO
〃の状態とし、′0“の状態のメモリーセルをXアドレ
ス線、及びXアドレス線によシ選択し、読み出した時、
比較検出器F1の出力には”0“が出力され、メモリー
セルが非番、き込みの状態のときを1′1 “の状態と
し、1“の状態のメモリーセルをXアドレス線、及びX
アドレス線により選択し、読み出した時、比較検出器F
、の出力には111 “が出力されると仮定する。
第2図に、従来例の記憶装置に用いられるセン第3図は
、従来′例の記憶装置に用いられる基準電圧発生回路R
である。
本従来例のセンスアンプ回路11は、プシエブル型反転
増幅器Iv1と、上記グシ為プル型反転増幅器IVIの
出力8Bとセルからの入力点A1との間に接続された帰
還用抵抗Rf、と、ソースを5− 上記ディジ、ト線DLに、ゲートを上記プシープル型反
転増幅器IVIの出力8Bに、ドレインを電源Vccに
接続したエンハンスメント型の帰還用IGFET Q□
より構成される。Q、1はディプレッジ、ン型IGFW
T、Q□、Q!4はそれぞれエンハンスメント型IGF
ET、QCsは浅いディプレッション型IGFBT、で
ある。
本従来例、の基準電圧発生回路R(第3図)は、センス
アンプ回路のプシエプル型反転増幅器Iv1と全く同一
の人中力特性をもつQst s Qms t Qms 
eQ、4から構成さ、れるプ、シープル型反転増幅器I
V2と、前記プシエプル型反転増幅器IV2の出力を上
記プンユプル型反転増幅器IV2の入力に対、して一定
電圧にバイアスするIGFET Qss 、 Ql@か
ら構成嘩れる。ここでQ、、 、 Q□、Q、6は、そ
れぞれディブレ、ジョン型IGFET 、 Qms −
Quはそれぞれエンハンスメント型IGFET 、 Q
ssは浅いディグレアジョン型IGPETである。
第4図のINVで表わした曲線は、第2図Iv1第3図
IV2で表わしたプシーブル型反転増幅器6− の入出力特性である。
11()“の状態の場合について説明する。最悪として
、ディジット線DLの電圧Winが0■とする。
第2図のプシエプル型反輯増幅器IVIの出力Votr
t は、電源電圧Vcc又はそれに近い値となっている
。(第4図点J、に対応)この場合、 VoutトVi
n ト(D差(Votrt −Vln ’l カMt還
用IGFETQ□のしきい値より十分大きい為、Q!l
l全通して大きな電流が流れ、ディジット線DLの電圧
Vlnは上昇する。ディジット線DLの電圧Vlnが第
4図の点に、に対応する電圧まで上昇すると第4図から
明らかなように、ブシュプル型反転増幅器の増幅率を(
−人)とするとIvlの出力電圧vOυtは、ディジ、
ト線DLの電圧Vinの変化の−A倍だけ変化する。例
えばA=20に設計するとディジ、ト線DLの電圧Vi
nが0.2■変化するのに応じて、ブシュプル型反転増
幅器Iv1の出力電圧■0υt が4■変化することに
なる。こうしてディジット線(D ”FIL 圧V i
n カ上昇り、、(Vout −Viq ) カQ□の
しきい値と等しくなると、Q□がoffとなる為、これ
より先ディジ、ト線DLを充電する電流は、帰還用抵抗
RfIを通して流れることとなυ。
ディジット線DLの電1圧Minは、ブシュプル型反転
増幅器IVIの出力電圧Voutと一致した所で平衡す
る。(第4図点H1に対応) この時のブシュプル型反転増幅器IVIの出力電圧Vo
trtとディジット線DLの電圧Vinの間には。
(1)式の関係が成シ立つ。
Wont = Vtn ・・・−41)第4図の84は
(1)式の関係を表わしたものである。
コ(D時(7)Vout =Voff 、!: f ル
次にアドレス入力が切り換わり、1“の状態のメモリー
セルが選択された場合、つまりディジット線に付加され
ている容量にたまりていた電荷が放電される場合につい
て説明する。
メモリーセルに流れる電流I OINにより、ディジ、
ト線DLに付加されている容量にたまっていた電荷は放
電され、ディジット線DLの電圧Vlnは低下する。こ
れにともない、ブシュプル型反転増幅器IVIの出力電
圧■0υtはVinの変化の−A倍だけ上昇し、Q□が
offの時は、帰還用抵抗Rf1に痺些る電流がメモリ
ーセルに流れる電流IO・Nに等しいので、(2)式で
表わされる電圧で平衡するか冬は、(3)式で表わされ
るように、Q2.が011 する電圧付近でリミットさ
れる。
Vovt:=Vin −1−Rf、 Iom ・・・”
” (2)Vout==Vln +VT (VtハQt
i (pLtkイ(i)(3)第4図の81は、(2)
式の関係を表わしたものである。この時のVotrt 
= Von 1とする。
第3図のq、で表わすIGFETの等価抵抗値をRtl
、 Q、、で表わすIGFETの等価抵抗値をRT。
とし、ブシュプル型反転増幅器IV2の入力Rcの電圧
をVin 、出力RB の電圧をVREF とすると。
第3図の基準電圧発生回路の出力電圧VRIP は、(
4式で表わされる。
第4図のR1は%(4)式の関係を表わしたものでめ9
− る。
コノ時a) VREIF = VRmp 、とする。
本記憶装置は、基準電圧VRgyl 、′s O“の状
態のメモリーセルを選択した場合のブシュプル型反転増
幅器I■1の出力電圧Voffと% 1〃の状態のメモ
リーセルを選択した場合のブシュプル型反転増幅器IV
1の出力爾1圧Vonとの間に設定することによ多機能
する。又、基準電圧VRKFと、“ゝ′0“の状態のメ
モリーセルを選択した場合のブシュプル型反転増幅器I
VIの出力電圧Vof fとの差は、((至)式で表わ
すように2次段の比較検出器で検出できる最低の電圧差
以上である必要があるが。
〔vRKF−■Off〕の値が必要以上に大きいと1次
に”1“の状態のメモリーセルを選択した場合のスイ、
チンゲスぜ−ドは遅くなる。
VBIP −Voff i a 、、、 、、、 −・
−(5)(αは、比較検出器で検出できる最低の電圧差
) 同様に、1”の状態のメモリーセルを選択した場合のブ
シュプル型反転増幅器IVIの出力電圧10− Wonと基準電圧VRIFとの差は、(句式で表わすよ
うに、次段の比較検出器で検出できる最低の電圧差以上
である必要があるが、 (Yon −VRIIF )の
値が必要以上に大きいと1次に110〃の状態のメモリ
ーセルを選択した場合のスイッチングスピードは遅くな
る。
Yon −V!Lび≧α ・・・・・・・・・(6)(
αは、比較検出器で検出できる最低の電圧差) 大容量になるに従い、微細加工が必要となるが、微細加
工するに従い、各メモリーセル間でゲート長・ゲート幅
がばらつくことに・よる各メモリーセ「 ルに流れる電流IOHの変化は大きくなる。例えば、メ
モリーセルのゲート長が設計値より大きくなると、メモ
リーセルに流れる電流IoNが少なくなシ、′0“の状
態のメモリーセルを選択した場合のプシェプル型反転増
幅器Iv1の出力電圧は。
第4図02点に対応した電圧VOntで平衡する。
この場合、(Won霊−VRIFI jの値が6式のα
f表わす値よシ小さくなると1次段の比較検出器で検出
が不可能となる。 ′ 又、ゲート長が設計値よシ小さく々ると、メモリーセル
に流れる電流IONが多くなシ、次に1′O“の状態の
メモリーセルを選択した場合、グシェプル型反転増幅器
IVIの出力電圧は、第4図03点に対応した電圧Vo
ns で平衡する。この場合、(Vons−Vugr冨
〕の値が必要Jυ−ヒに大きくなるので1次にゝ1】〃
の状態のメモリーセルを選択シた場合のスイッチングス
ピードは遅くなる。メモリーセルのゲート幅が設計値よ
り大きくなった場合は、ゲート長が設計値よシも小さく
なった場合と同じ現象が起こる。又、メモリーセルノケ
ート幅が設計値より小さくなった場合は、ゲート長が設
計値よりも大きくなった場合と同じ現象が起こる。
メモリーセルの設計値のゲート長をLム、実際にでき上
がったメモリーセルのゲート長をLB とr:各メモリ
ーセル間でゲート長がばらつく値の範囲 例えばs LA= 51’ b r=’ 1’μ〜+ 
1μとするとK = 0.8〜1.2 Lh=3p、r=−1μ〜+1声とす るとに=0.67〜1.33となる。
メモリーセルに流れる電流は石に比例するので。
ゲート長が設計値通シにでき上がった場合に、流れる電
流°をIonとすると、ゲート長を5μで設計した場合
は、実際にでき上がったメモリーセルに流れる電流は、
 0.8 ION 〜1.2 IoNまテハらつく。
一方、ゲート長を3μで設計した場合は、実際にでき上
がったメモリーセルに流れる電流は、 0.67ION
〜1.33 IoNjでばらつくことになる。
以上述べたように、従来技術を用いた本例では、大容量
化にともない、メモリーセルのゲート長トゲート幅を小
さくした時に、メモリーセルに流れる電流IOHのばら
つきが大きくなJ、IoNが設計13− 値より少なくなると、0“の状態のメモリーセルを選択
した場合のブシュプル型反転増幅器IVIの出力電圧V
onが小さくなるが、 Yonと基準電圧VBIF と
の差が、次段の比較検出器で検出できる電圧差より小さ
くなると、正常動作しなくなシ。
又、IONが設計値より多くなると% 0”の状態のメ
モリーセルから1′1 “の状態のメモリーセルを選択
した場合、スイッチングスピードが遅くなるという欠点
があり、大容量で高速度の配憶装置に適さない。
(発明の目的) 本発明の目的は、前述の欠点を除去し、大容量化に有効
な高速度の記憶装置を提供することにある。
(発明の構成) 本発明はメモリーセルと同一の構成のダミーセルを用い
、このダミーセルに流れる電流にもとづいて読み出し時
に用いる基準電圧を発生させることを特徴とする。
本発明によれば複数の記憶素子と、アドレス線14− とディブレ) f3と、前記記憶素子の内容に応じて変
化する前記ディジット線の電圧を検出する為の検出手段
とを少なくとも含む記憶装置において。
上記記憶素子は、記憶内容に応じて、記憶素子自体に電
流が流し得るか否かが決定される記憶素子であり、上記
検出手段は上記ディジット線を入力する第1の反転増幅
器と、上記第1の反転増幅器の出力を入力とし、上記第
1の反転増幅器の出力電圧の変化を正相に伝達する絶縁
ゲート型電界効果型トランジスタから構成された部分回
路と、上記部分回路の出力がゲートに印加された電、源
と上記ディジット線間に接続された第1の絶縁ゲート型
電界効果型トランジスタと、上記第1の反転増幅器の出
力と上記ディジット線の間にそう人された抵抗成分を持
つ第1の抵抗手段とを有するセンスアンプ回路と、上記
、記憶素子と同一の構造と特性を持ち、ゲートが電源電
圧の変化と同一方向に変化する電圧源に接続された擬似
記憶素子と、上記、擬似記憶素子の電気的に接続された
入力線を入力とする前記第1の反転増幅器と同一の人出
力特性をもつ第2の反転増幅器と、上記第2の反転増幅
器の出力がゲートに印加された電源と、上記入力線に接
続された第2の絶縁ゲート型電界効果型トランジスタと
、上記第2の反転増幅器の出力と、上記入力線の間にそ
う人された抵抗成分を持ち、上記第1の抵抗手段よシも
小さな抵抗値を持つ第2の抵抗手段とを有する基準電圧
発生回路と、前記第1の反転増幅器の出力電圧と、上記
基準電圧発生回路の出力電圧との電圧差を比較し、増幅
する比較検出器よ多構成される記憶装置が得られる。
(実施例) 本発明の一実施例で用いるセンスアンプ回路を第5図に
示す。M、 Cと示した部分は、第1図のM、 Cと表
示した部分と全く同一であるので説明を省略する。
本発明のセンスアンプ回路3./は、マトリクス状に接
続された記憶素子としてのメモリーセルと。
アドレス信号に対応して選択された1個のメモリーセル
が電気的に接続された機能ブロックM、 Cの接続点A
、を入力とするブシュプル型反転増幅器IV3と、上記
反転増幅器IV3の出力SOがゲートに、ドレインが電
源Vccに接続された浅いエンハンスメントのしきい値
をもつIGFET Qll6のソースがドレインに、ゲ
ートとソースを共通に接地電位に接続したディブレ、ジ
ョン型IGFETQssとから構成されるレベルシック
[L8と、上記レベルシック段L8の出力をゲートに、
ドレインを電源Vccに、ソースを上記ディジット線D
Lに接続し九浅いエンハンスメントのしきい値をもつI
GFBTQI? と、上記反転増幅器IVaの出力8D
と、上記ディジット線DLとの間に接続された帰還用抵
抗Rfsよ多構成される。Qllはディブレ、ジョン型
IGFBT Q□e Qll4 はエンハンスメント型
IGFETQssは浅いディブレ、ジョン型IGFBT
である。
本発明の一実施例の基準電圧発生回路R′を第6図に示
す。本発明の基準電圧発生回路は、ゲートが電源に、ソ
ースが接地型、位に接続されたメモリーセルと同一の構
造と特性を持つ素子Q66(以17− 下、ダミーセルと記す。)と、上記ダミーセルのドレイ
ンと電気的に接続された入力線REを入力とするセンス
アンプ回路のブシュプル型反転増幅器IV3と全く同一
の入出力特性をもつブシュプル型反転増幅器IV4と、
前記反転増幅器IV4の出力RDが、ゲートにドレイン
が電源Vccに。
ソースが上記入力線REに接続されたQll e qs
tト同一の浅いエンハンスメントのシキい値ヲモツIG
FBTQssと、上記ブシュプル型反転増幅器IV4の
出力RDと、上記入力線REとの間に接続され、センス
アンプ回路の帰還用抵抗Rfsより抵抗値が小なる。帰
還用抵抗Rfsよ多構成される。。
Qstはディブレ、ジョン型IGFgT 、 Qat 
−Qsaはエンハンスメント型IGFET 、 Qss
 ハ浅いディブレ、ジョン型IGFBTである。
第7図のINVで表わす曲線は、第5図のIVa第6図
のIV4で表わしたブシュプル型反転増幅器の入出力特
性である。
(実施例の動作) 本発明の一実施例の動作を第5図、第6図、第18− 7図を用いて説明する。
まず、選択されたメモリーセルが1ゝ0“の状態の場合
について説明する。第5図において、接続点A1に付加
されている容量は、従来例と同様な過程で、ブシュプル
型反転増幅器IVaの出力電圧Vovt と、ディジッ
ト線DLの電圧Vlnとの差i)E 2 VT o (
VT(14d Qss= t Qat”しきいイ直)に
なるまで、帰還用IGFET Qatによシ充電される
。これよシ先、ディジット線DLを充電する電流は。
帰還用抵抗nfsを通して流れることとなシ、ディジッ
ト線DI、の電圧Vinは、従来例と同様に、ブシュプ
ル型反転増幅器IV3の出力電圧Votrtと一致した
所で平衡する。(第7図H8点に対応)この時のブシュ
プル型反転増幅器IV3の出力電圧Votrtとディジ
ット線DLの電圧VinO間には、(1)式の関係が成
シ立つ Vout =Vin ・・””(1) 第7図の84は、(1)式の関係を表わしたものである
。この時のVotrt−Voffとする。
次にアドレス入力が切シ換わJ) 、%S 1“の状態
のメモリーセルが選択された場合について説明する。
ディジット線に付加されている容量にたまっていた電荷
は放電され、メモリーセルにt流IoNカ流れ、ディジ
ット線DLの電圧Vinは低下しブシュプル型反転増幅
器IVaの出力はVoutは、従来例と同様な過程で上
昇し1、(S)式で表わされる電圧で平衡するか又は%
(9)式で表わされるように。
帰還用IGFET Qatがoffする電圧付近でIJ
 ミツトされる。
Vout = Vin −) Rfs ION −−−
−−−−−−(f3))Vovt :vtn + 2V
to (VTO1dQss l Qat (’) L*
い値) ・・・・川・・(9) 第7図のSBは%(8)式の関係を表わしたものである
。この時のVout = Von 、とする。
一方、第6図の入力線REの電圧をVln 、プシネプ
ル型反転増幅器Iv4の出力RDの電圧をVREFとす
ると、ダミーセルはメモリーセルト同一の構造と特性を
もつので、ダミーセルに流れる電流はメモリーセルに流
れる電流IONと等しくなり。
(10)式で表わされる電圧で平衡するか又は(11)
式で表わされるように、帰還用IGFET Qasがo
ffする電圧付近でりはットされる。
VRW =Vin −)−Rfn ION l・−・−
−−−Iα0)VRIF =Vin +VTO(VTI
I tiQasのしきい値)・・・・・・・・−01) 本発明の記憶装量は、従来例と同様に、基準電圧Vig
rを1′0“の状懸のメモリーセルを選択した場合のブ
シュプル型反転増幅器IV3の出力電圧Voff、と 
11111の状態のメモリーセルを選択した場合のブシ
ュプル型反転増幅器IV3の出力電圧Wonとの間に設
定することによ多機能する。
第7図において、ゲート長が設計便通シの寸法テテキ上
がった場合 5S111の状態のメモリーセルを選択し
た場合のブシュプル型反転増幅器IV3の出力電圧Vo
trtをVon、l シ、この場合の基準電圧発生回路
の出力電圧VvxvをViair、とする。
(1) ゲート長が設計値よシも大きくなった場合メモ
リーセルに流れる電流は設計値よ)も少なくなる。との
時の電流値をI ONSとすると、 Rfsと21− I ONSの積が2 VToより小さければ、ブシュプ
ル型反転増幅器IV3の出力電圧Vout は(12)
式で表わされる。
Votrt =Vin −)−Rfg l0N8 −−
−−−−−−−02)第7図の86は、02)式を表わ
したものである。
この時のVout =Von、とする。 ・・又、ダミ
ーセルにもメモリーセルと同じ電流が流れるので、 R
fnとl0N8の積がV′roより小さければ、基準電
圧発生回路の出力電圧VREFは03)式%式% (13) 第7図のR6は03)式を表わしたものである。
コノ時(D VRIF = VRIF 、とする。
ゲート長が設計値よりも大きくガシ、メモリーセルに流
れる電流が設計値よシ少なく起ると、61〃の状態のメ
モリーセルを選択した場合、プシープル型反転増幅器I
V3の出力電圧Voutは第7図に示すように、 Vo
n、→Won 、へ移動するが、ダミーセルに流れる電
流もメモリーセルに流れる電流と同様に変化するの〒、
基準電圧VIIEFは−00 Vamp、 −+Vuty、へ移動する。
第7図から明らかなように% 1”の状態のメモリーセ
ルを選択した場合のブシュプル型反転増幅器IVaの出
力”1oryt と基準電圧VIIIF との差は、“
[Von・−■部i’s) となシ、ゲート長が設計値
通シの寸法にでき上がった場合の電圧差(Won 。
−Vast、)と、はとんど差が無いので、従来例の場
合のように、メモリーセルに流れる電流が設計値よシ少
なくなると、1”の状態のメモリーセルを選択した場合
のセンスアンプ回路の出力Vontと基準電圧Vngr
との差が小さくなシ、次段の比較検出器で電圧差を検出
することが困難となることが無い。
(2) ゲート長が設計値よりも小さくなった場合メモ
リーセルに流れる電流は設計値よシ多くなる。この時の
電流値をl0NLとすると、 RfsとI ONE。
との積が2v〒Oよシ小さければ、ブシュプル型反転増
幅器IV3の出力電圧vOυtは04)式で表わされる
Vovt = VIn + Rfg IoNt、 ”・
・・・・”(14)第7図の8.は% 04)式を表わ
したものである。
この時のVotrt = Yon 、とする。
又、ダミーセルにもメモリーセルと同じ電流が流れるの
で、 RfnとI ONLの積がVTOよす小さければ
、基準電圧発生回路の出力型1圧VREF は05)式
で表わされる。
VRIF = Vin + RfRTONL第7図のR
,は05)式を表わしたものである。
この時のVBIP = VRKF 、とする。 □ゲー
ト長が設計値よりも/J%さくなり、メモリーセルに流
れる電流が設計値よシ少なくなると。
1ゝ1“の状態のメモリーセルを選択した烏合、プシエ
ブル型反転増幅器IV3の出力電圧Votrt は、第
7図に示すように、Von、→Von、へ移動するが、
ダミーセルに流れる電、流もメモリーセルに流れる電流
と同様に変化するので、基準電圧VREPは、VRmp
、−+ViEr?へ移動する。
第7図から明らかなように、1“の状態のメモリーセル
を選択した場合のプシェプル型□反転増幅器I’V 3
の出力Vout と、基準電圧Vagr と□の差は、
(Yon、 −VRIF、 :] となり、ゲート長が
設計便通りにでき上がった場合の電、圧差(■on、 
−Vuicy、 )とほとんど差が無いので、従来例の
場合のように、メモリーセルに流れる電流が設計値より
多くなると、“1“の状態のメモリーセルを選択した場
合のセンスアンプ回路の出力Vovt と。
基準電圧VREFの差が必要以上に大きくなり、次に1
1()“の状態のメモリー七ルを選択した場合、スイッ
チングスピードが遅くなるということは無い。
ゲート幅が設計値よりも小さくなった場合は。
ゲート長が設計値よりも大きくなった場合と同様な理由
により、メモリーセルに流れる電流が少なくなっても次
段の比較検出器で検出が困難になることは無く、又、ゲ
ート幅が設計値よりも大きくなった場合は、ゲート長が
設計値よシも小さくなった場合と同様な理由により、メ
モリーセルに流れる電流が多くなっても、次に”0“の
状態のメモリーセルを選択した場合、スイッチングスピ
ードが遅くなるということは無い。
又1本発明の実施例の場合、1“のメモリ、−25− セルを選択した場合、プシエプル型反転増幅器工IV3
の出力電圧VOUtは(9)式で表わされた電圧でリミ
ットされ、基準電圧VRE!F は、(1)式で表わさ
れた重用でリミットされるので、ゲート長又は。
ゲート幅が設計値からばらつき、メモリーセルに流れる
電流が多くなっても、ブシュプル型反転増幅器iV3の
出力電圧Vonと、基準電圧VREFの差が必要以上に
大きくなるととが無いので、従来列の場合のように、(
3)式で表わされる電圧でリミットされる場合に比べて
1次に1ゝO“の状態のメモリーセルを選択した場合の
スイッチングスピードは高速となる。
(発明の効果) 以上述べたように、本発明の記憶装置は、大容量化し、
メモリーセルのゲート長又はゲート幅が微細化されるに
伴ない、メモリーセルのゲート長又はゲート幅がウェハ
ー内、ウェハー間で設計値からばらつくことにより、メ
モリーセルに流れる電流が設計値より変化するが、メモ
リーセルに流れる電流が設計値より少なくなっても、り
1−セ26− ルに流れる電流も同様に少なくなるので、センスアンプ
回路の出力電圧と、基準電圧発生回路の出力電圧との差
は、メモリーセルに流れる電流が設計値の場合と比べて
ほとんど変化しないので1次段の比較検出器で電圧差を
検出することが容易となる。又、メモリーセルに流れる
電流が設計値よシ多くなっても、ダミーセルに流れる電
流も同様に多くなるので、センスアンプ回路の出力電圧
と基準電圧発生回路の出力重圧との差は、メモリーセル
に流れる電流が設計値の場合と比べてほとんど変化しな
いので1次にゝ′0“の状態のメモリーセルを選択した
場合、スイッチングスピードが高速となる。
以上述べたように、本発明の記憶装置は、メモリーセル
に流れる電流の変化に対して、比較検出器の入力の電圧
差がほとんど変化しないので、大容量、高速度の記憶装
置に適している。
以上の実施例は、BpROMを例にと多説明したが1選
択されたメモリーセルを含むディジット線の電圧が記憶
素子の記憶している内容によシ変化し、前記ディジ、ト
線の電圧変化を検出する構成を持つものであれば有効で
あυEpROMに限らない。
又、レヘルシフタ段については、エンハンスメント型I
GFBTと、ディプレッション型IGFETを直列に接
続したものを示したが、入力の電圧変化が同じ位相で出
力に伝達される構成をもつものであれば、有効である。
又、反転増幅器についてはブシープル型のものを例にと
多説明したが、構成については特に制限するものではな
い。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来技術による記憶装置の一部回路図である
。第2図は、従来例のセンスアンプ回路である。M、 
Cで表わす部分は、第1図Meで表わす部分と同一でお
る。第3図は、従来例の基準電圧発生回路である。第4
図は、従来例の動作を説明する為の図である。INVで
表わした曲線は。 従来例のセンスアンプ回路の反転増幅器IVIと基準電
圧発生回路の反転増幅器IV2の入出力特性である。V
on、、 Von、 、 Von、は共に% 1”の状
態のメモリーセルを選択した場合のセンスアンプ回路の
出力電圧を示し、 VREF、は、基準電圧を示し、 
Voffは110〃の状態のメモリーセルを選択した場
合のセンスアンプ回路の出力電圧を示す。 第5図は本発明のセンスアンプ回路の一実施例でおる。 M、 Cで表わす部分は第1図のM、 Cで表わす部分
と同一である。第6図は1本発明の基準電圧発生回路の
一実施例である。Qeaはメモリセルと同じ構造と特性
をもつダミーセルである。第7図は、本実施例の動作を
示す為の図である。 INVで表わした曲線は、本実施例のセンスアンプ回路
の反転増幅器IV3と、基準電圧発生回路の反転増幅器
IV4の入出力特性である。Von、。 Yon・、Von、は共に1“の状態のメモリーセルを
選択した場合のセンスアンプ回路の出力電圧を示り、V
iEr、 、 Vnwy、 、 Vigy、 ハ共KJ
準’!圧ヲ示し、 Voff は110 “の状態のメ
モリーセルを選択した場合のセンスアンプ回路の出力電
圧を示す。 第2図 第3冴 (Vtχ) 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 記憶内容に応じて、記憶素子自体に電流が流し得るか否
    かが決定される記憶素子と、前記記憶素子と同一の構造
    と特性を持ち、ゲートが電源電圧の変化と同−分向に変
    化する電圧源に接続された擬似記憶素子と、前記擬似記
    憶素子に流れるTs1流値に応じた出力基準電圧を発す
    る基準電圧□発生回路と、前記基準電圧発生回路の出力
    電圧とメモリセ・か6圧との電圧差を比較i−−輻する
    比較検出器とを有することを特徴とした記憶装置。
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