JPH083959B2 - Semiconductor memory device - Google Patents
Semiconductor memory deviceInfo
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- JPH083959B2 JPH083959B2 JP11737386A JP11737386A JPH083959B2 JP H083959 B2 JPH083959 B2 JP H083959B2 JP 11737386 A JP11737386 A JP 11737386A JP 11737386 A JP11737386 A JP 11737386A JP H083959 B2 JPH083959 B2 JP H083959B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体記憶装置に関するもので、たとえ
ば、イオン打ち込み法によってメモリセルへの書き込み
が行われる半導体マスクROM(リード・オンリー・メモ
リ)に利用して有効な技術に関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device, for example, a semiconductor mask ROM (read only memory) in which a memory cell is written by an ion implantation method. It is related to effective technology.
メモリセルに対するイオン打ち込みにより、そのしき
い値電圧を変化させることで、記憶情報の書き込みを行
うマスクROMについては、たとえば『日経エレクトロニ
クス』1983年9月26日号の198頁〜199頁に記載されてい
る。A mask ROM in which stored information is written by changing the threshold voltage of a memory cell by ion implantation is described, for example, in pages 198 to 199 of the September 26, 1983 issue of Nikkei Electronics. ing.
半導体技術の進展によって素子の微細化が図られ、大
規模な記憶容量を持つマスクROMが検討されている。こ
のような記憶素子の微細化にともなう素子の耐破壊電圧
の低下などにより、イオン打ち込みを行ったメモリセル
における高い方のしきい値電圧は、約2〜3V程度に制限
を受けるようになってきた。一方、上記イオン打ち込み
が行われないメモリセルにおける低い方のしきい値電圧
は、約1Vのような電圧であるため、上記高いしきい値電
圧と低いしきい値電圧の差Δthは、約1.5Vのような小さ
な電圧になってしまう。このため、その読み出し動作に
おいて、メモリセルの制御端子が結合されるワード線が
約5Vのような選択レベルにされると、上記高い方のしき
い値電圧とされたメモリセルがオン状態にされてしま
う。With the progress of semiconductor technology, devices have been miniaturized, and mask ROMs having a large storage capacity have been studied. Due to such factors as reduction in breakdown voltage of the memory element due to miniaturization of the memory element, the higher threshold voltage of the ion-implanted memory cell is limited to about 2 to 3V. It was On the other hand, the lower threshold voltage in the memory cell in which the ion implantation is not performed is a voltage such as about 1V, so the difference Δth between the high threshold voltage and the low threshold voltage is about 1.5. It becomes a small voltage like V. Therefore, in the read operation, when the word line to which the control terminal of the memory cell is coupled is set to a selection level such as about 5V, the memory cell having the higher threshold voltage is turned on. Will end up.
これを解決するため、本発明物等は先に各ワード線に
対応して、Xアドレスデコーダまたはワード線に電圧制
限回路を設け、読み出し動作の時にワード線の電位を、
イオン打ち込みを受けた記憶素子の高い方のしきい値電
圧に以下の電圧に制限(クランプ)する方法を考案し
た。In order to solve this, the present invention or the like previously provides a voltage limiting circuit in the X address decoder or the word line corresponding to each word line, and sets the potential of the word line at the time of read operation,
A method of limiting (clamping) the following voltage to the higher threshold voltage of the memory element subjected to ion implantation was devised.
しかしながら、上記の方法では、ワード線ごとに電圧
制御回路が設けられることで、回路素子数が増大すると
ともに、ワード線選択レベルがクランプされることで、
記憶素子のエージング等を行うためのストレス試験を実
施することができにくくなり、マスクROMとしての信頼
性が低下してしまうという問題が生じた。However, in the above method, since the voltage control circuit is provided for each word line, the number of circuit elements increases and the word line selection level is clamped,
It becomes difficult to carry out a stress test for aging the memory element, and the reliability of the mask ROM is lowered.
この発明の目的は、簡単な回路構成により、読み出し
動作マージンの向上と、信頼性の向上とを図った半導体
記憶装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide a semiconductor memory device having an improved read operation margin and improved reliability with a simple circuit configuration.
この発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴
は、この明細書の記述および添付図面から明らかになる
であろう。The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
〔問題点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。すなわち、
テスト信号によってそのクランプ動作が制御される電圧
クランプ回路を設けて、その出力電圧に従いワード線の
選択レベルを設定するものである。[Means for Solving the Problems] The outline of the representative one of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is,
A voltage clamp circuit whose clamp operation is controlled by a test signal is provided, and the selection level of the word line is set according to the output voltage of the voltage clamp circuit.
上記した手段によれば、通常の読み出し動作におい
て、ワード線の選択レベルがメモリセルの高い方のしき
い値電圧以下の所定の電圧にクランプされるため、マス
クROMの読み出しマージンを向上できるとともに、スト
レス試験時においては、ワード線の選択レベルのクラン
プを解除できるためメモリセルのエージング等のための
ストレス試験を行うことができるものである。According to the above-mentioned means, in the normal read operation, the selection level of the word line is clamped to a predetermined voltage equal to or lower than the higher threshold voltage of the memory cell, so that the read margin of the mask ROM can be improved and During the stress test, since the clamping of the selected level of the word line can be released, the stress test for aging the memory cells can be performed.
第2図には、この発明が適用されたマスクROMの一実
施例のブロック図が示されている。同図の各回路ブロッ
クを構成する回路素子は、特に制限されないが、公知の
CMOS回路の製造技術によって、単結晶シリコンのような
1個の半導体基板上において形成される。FIG. 2 shows a block diagram of an embodiment of a mask ROM to which the present invention is applied. The circuit elements that make up each circuit block in FIG.
It is formed on a single semiconductor substrate such as single crystal silicon by a CMOS circuit manufacturing technique.
この実施例のマスクROMでは、4ビット単位でメモリ
セルの情報の読み出しが行われる。読み出しの単位とさ
れる4ビットのうちそれぞれ2ビットずつのデータが、
メモリアレイM−ARY1とM−ARY2に記憶される。さらに
読み出しの単位とされる4ビットのそれぞれに対応し
て、センスアンプSA0〜SA3およびデータ出力バッファDO
Bが設けられる。また、読み出し動作において、ワード
線選択タイミング信号の電圧レベルをクランプするため
に、ワード線選択レベルクランプ回路WLVCが設けられ、
メモリセルのストレス試験時にそのクランプ動作を解除
するために、ストレス試験モード信号▲▼を供給す
る試験用パッド▲▼が設けられる。In the mask ROM of this embodiment, the information of the memory cell is read in units of 4 bits. Data of 2 bits each out of 4 bits which is a unit of reading,
It is stored in the memory arrays M-ARY1 and M-ARY2. Furthermore, the sense amplifiers SA0 to SA3 and the data output buffer DO are associated with each of the 4 bits that are the unit of reading.
B is provided. In the read operation, a word line selection level clamp circuit WLVC is provided to clamp the voltage level of the word line selection timing signal,
A test pad () for supplying a stress test mode signal () is provided to release the clamp operation during the stress test of the memory cell.
メモリアイレM−ARY1は、第2図において水平方向に
配置されるm本のワード線W0〜Wm−1と、垂直方向に配
置される2×n本のデータ線D00〜D0n−1、D10〜D1n−
1と、n本の共通ソース線CS0〜CSn−1および上記ワー
ド線とデータ線の交点に配置される2×m×n個のメモ
リセルとなる記憶用MOSFETQmとにより構成される。The memory array M-ARY1 has m word lines W0 to Wm-1 arranged horizontally in FIG. 2 and 2 × n data lines D00 to D0n-1 and D10 to D1n arranged vertically. −
1 and n common source lines CS0 to CSn-1 and 2 × m × n memory MOSFETs Qm, which are memory cells arranged at the intersections of the word lines and the data lines.
メモリアレイM−ARY1において、同じ行に配置される
メモリセルの制御ゲートは、対応するワード線W0〜Wm−
1に結合される。これらのワード線W0〜Wm−1には、後
述するXアドレスデコーダXDCRにより形成されるワード
線選択信号がそれぞれ供給される。In the memory array M-ARY1, the control gates of the memory cells arranged in the same row have corresponding word lines W0 to Wm−.
Combined with 1. A word line selection signal formed by an X address decoder XDCR described later is supplied to each of these word lines W0 to Wm-1.
一方、同じ列に配置されるメモリセルのドレインは、
1列おきにデータ線D00〜D0n−1あるいはD10〜D1n−1
に結合される。データ線D00およびD10ないしD0n−1お
よびD1n−1に結合されるメモリセルのソースは、それ
ぞれ対応する共通ソース線CS0〜CSn−1に結合される。
このように、データ線と共通ソース線は交互に配置さ
れ、各データ線には、端部のデータ線D00およびDn−1
を除いて、隣接するYアドレスが割り当てられたメモリ
セルのドレインが共通に接続される。On the other hand, the drains of the memory cells arranged in the same column are
Data line D00 to D0n-1 or D10 to D1n-1 every other column
Is combined with The sources of the memory cells coupled to the data lines D00 and D10 or D0n-1 and D1n-1 are coupled to the corresponding common source lines CS0 to CSn-1 respectively.
In this way, the data lines and the common source lines are alternately arranged, and each data line has an end data line D00 and Dn-1.
Except for, the drains of the memory cells to which adjacent Y addresses are assigned are commonly connected.
データ線D00〜D0n−1は、カラムスイッチCSWの代表
的に示されたスイッチ用MOSFETQ5、Q10およびQ11等を介
して、共通データ線CD0に接続される。また、データ線D
10〜D1n−1は、カラムスイッチCSWの代表的に示された
スイッチ用MOSFETQ7およびQ8等を介して、共通データ線
CD1に接続される。同様に、共通ソース線CS0〜CSn−1
は、カラムスイッチCSWの代表的に示されたスイッチ用M
OSFETQ6、Q9およびQ12等を介して、回路の接地電位に接
続される。The data lines D00 to D0n-1 are connected to the common data line CD0 via switching MOSFETs Q5, Q10, Q11, etc., which are typically shown in the column switch CSW. Also, the data line D
10 to D1n-1 are common data lines through the switching MOSFETs Q7 and Q8 which are typically shown in the column switch CSW.
Connected to CD1. Similarly, common source lines CS0 to CSn-1
Column switch CSW is a typical switch M
It is connected to the ground potential of the circuit through OSFETs Q6, Q9, Q12 and the like.
これらのスイッチMOSFETQ5〜Q7ないしQ8〜Q10等のゲ
ートはそれぞれ共通接続され、後述するYアドレスデコ
ーダYDCRから、対応するデータ線選択信号Y0〜Yn−1が
それぞれ供給される。The gates of these switch MOSFETs Q5 to Q7 to Q8 to Q10 are commonly connected, and corresponding data line selection signals Y0 to Yn-1 are supplied from a Y address decoder YDCR described later.
特に制限されないが、上記各データ線D00〜D0n−1、
D10〜D1n−1と回路の電源電圧Vccとの間には、負荷MOS
FETQ1〜Q3が設けられる。これらのMOSFETQ1〜Q3は、そ
のゲートに所定のバイアス電圧Vbが供給されることによ
って、所定のコンダクタンスを持つ抵抗素子として作用
する。Although not particularly limited, the above data lines D00 to D0n-1,
A load MOS is connected between D10 to D1n-1 and the power supply voltage Vcc of the circuit.
FETQ1 to Q3 are provided. The MOSFETs Q1 to Q3 act as resistance elements having a predetermined conductance by supplying a predetermined bias voltage Vb to their gates.
外部から供給されるXアドレス信号AX0〜AXiは、Xア
ドレスバッファXADBに入力される。Xアドレスバッファ
XADBは、それらの外部アドレス信号と同相の内部アドレ
ス信号と、逆相の内部アドレス信号からなる相補内部ア
ドレス信号を形成し、XアドレスデコーダXDCRに供給す
る。The X address signals AX0 to AXi supplied from the outside are input to the X address buffer XADB. X address buffer
The XADB forms a complementary internal address signal including an internal address signal having the same phase as the external address signal and an internal address signal having the opposite phase, and supplies the complementary internal address signal to the X address decoder XDCR.
XアドレスデコーダXDCRは、これらの相補内部アドレ
ス信号をデコードし、タイミング制御回路TCからワード
線選択レベルクランプ回路WLVCを介して供給されるワー
ド線選択タイミング信号φwに同期して、1本のワード
線を選択するためのワード線選択信号を形成する。ま
た、XアドレスデコーダXDCRには、エージング等を行う
ストレス試験モードにおいて、外部の試験装置から試験
用パッド▲▼を介して供給されるロウレベルのス
トレス試験モード信号のインバータ回路N3による反転信
号STが入力される。このストレス試験モード信号の反転
信号STがハイレベルにされると、XアドレスデコーダXD
CRは全てのワード線を同時に選択状態とする。The X address decoder XDCR decodes these complementary internal address signals and synchronizes with one word line in synchronization with the word line selection timing signal φw supplied from the timing control circuit TC via the word line selection level clamp circuit WLVC. Form a word line selection signal for selecting. Further, in the X address decoder XDCR, in the stress test mode for performing aging or the like, an inversion signal ST of the low level stress test mode signal supplied from the external test apparatus through the test pad ▲ ▼ is input by the inverter circuit N3. To be done. When the inverted signal ST of the stress test mode signal is set to the high level, the X address decoder XD
CR sets all word lines to the selected state at the same time.
ストレス試験モード信号▲▼が供給される試験用
パッド▲▼は、マスクROMが使用される通常の状
態において、高抵抗を介して回路の電源電圧Vccに結合
されいるため、ストレス試験モード信号▲▼は通常
ハイレベルとなり、そのインバータ回路N3による反転信
号STはロウレベルとなる。また、メモリセルのストレス
試験を行う場合、試験用パッド▲▼には、外部に
接続される試験装置から、ロウレベルのストレス試験モ
ード信号▲▼(すなわちその反転信号STはハイレベ
ル)が供給されるとともに、エージン等のため、電源電
圧Vccが比較的高い電圧とされる。Since the test pad ▲ ▼ to which the stress test mode signal ▲ ▼ is supplied is coupled to the power supply voltage Vcc of the circuit through the high resistance in the normal state where the mask ROM is used, the stress test mode signal ▲ ▼ Normally becomes a high level, and the inverted signal ST by the inverter circuit N3 becomes a low level. When performing a stress test on a memory cell, a low-level stress test mode signal ▲ ▼ (that is, its inverted signal ST is high level) is supplied to the test pad ▲ ▼ from an externally connected test device. At the same time, the power supply voltage Vcc is set to a relatively high voltage because of an engine or the like.
ストレス試験モード信号▲▼は、ワード線選択レ
ベルクランプ回路WLVCにもそのまま供給される。ワード
線選択レベルクランプ回路WLVCは、ストレス試験モード
信号がハイレベルとされる通常の読み出し動作モードに
おいて、タイミング制御回路TCから供給されるタイミン
グ信号φxの電圧レベルをクランプし、ワード線選択タ
イミング信号φwとして、XアドレスデコーダXDCRに供
給する。この時のワード線選択タイミング信号φwのク
ランプ電圧は、イオン打ち込みを受けたメモリセルがオ
ン状態とならないような、しかもそのメモリセルの比較
的高いしきい値電圧に近い電圧とされる。これにより、
通常読み出し動作モードでは、ワード線選択レベルのハ
イレベルによって比較的高いしきい値電圧とされたメモ
リセルが誤ってオン状態となり、誤読み出しとなること
を防止している。また、ストレス試験モード信号▲
▼がロウレベルとされるストレス試験モードの場合、ワ
ード線選択レベルクランプ回路WLVCのクランプ動作は停
止され、ワード線選択タイミング信号φwのハイレベル
は、比較的高くされた電源電圧Vccのような電圧とな
る。The stress test mode signal ▲ ▼ is also supplied to the word line selection level clamp circuit WLVC as it is. The word line selection level clamp circuit WLVC clamps the voltage level of the timing signal φx supplied from the timing control circuit TC in the normal read operation mode in which the stress test mode signal is at high level, and the word line selection timing signal φw Is supplied to the X address decoder XDCR. At this time, the clamp voltage of the word line selection timing signal φw is set to a voltage close to a relatively high threshold voltage of the memory cell which does not turn on the ion-implanted memory cell. This allows
In the normal read operation mode, it is prevented that a memory cell, which has a relatively high threshold voltage due to the high level of the word line selection level, is erroneously turned on and is erroneously read. Also, stress test mode signal ▲
In the stress test mode in which ▼ is set to the low level, the clamp operation of the word line selection level clamp circuit WLVC is stopped, and the high level of the word line selection timing signal φw becomes a voltage such as a relatively high power supply voltage Vcc. Become.
外部端子から供給されるYアドレス信号AY0〜AYjは、
YアドレスバッファYADBに入力される。Yアドレスバッ
ファYADBは、それらの外部アドレス信号と同相の内部ア
ドレス信号と、逆相の内部アドレス信号からなる相補ア
ドレス信号を形成し、YアドレスデコーダYDCRに供給す
る。YアドレスデコーダYDCRは、これらの相補アドレス
信号をデコードし、2本のデータ線と1本の共通ソース
線を選択するためのデータ線選択信号Y0〜Yn−1を形成
し、カラムスイッチCSWに供給する。たとえば、Yアド
レスデコーダYDCRにより、データ線選択信号Y0がハイレ
ベルにされた場合、スイッチMOSFETQ5〜Q7が同時にオン
状態となる。これにより、共通ソース線CS0にはMOSFETQ
6を介して回路の接地電位が供給され、選択されたワー
ド線および選択されたデータ線D00とD10に結合される2
つのメモリセルの記憶情報が共通データ線CD0とCD1に読
み出される。この時、選択されたワード線とその他のデ
ータ線に結合されるメモリセルは、それに対応する共通
ソース線に設けられるスイッチMOSFETがオフ状態である
ことから、回路の接地電位が供給されず、全てオフ状態
となる。このような共通ソース線の選択動作によって、
上記選択されたデータ線D10と共通ソース線CS1との間に
設けられたメモリセルも全て非動作状態にされる。この
ため、データ線D10は、データ線D10と共通ソース線CS0
との間に設けられ、ワード線によって選択されるメモリ
セルの記憶情報に従った電位とされる。The Y address signals AY0 to AYj supplied from the external terminals are
Input to Y address buffer YADB. The Y address buffer YADB forms a complementary address signal composed of an internal address signal having the same phase as the external address signal and an internal address signal having the opposite phase, and supplies the complementary address signal to the Y address decoder YDCR. The Y address decoder YDCR decodes these complementary address signals, forms data line selection signals Y0 to Yn-1 for selecting two data lines and one common source line, and supplies them to the column switch CSW. To do. For example, when the data line selection signal Y0 is set to the high level by the Y address decoder YDCR, the switch MOSFETs Q5 to Q7 are simultaneously turned on. As a result, the MOSFET Q
The ground potential of the circuit is supplied via 6 and is coupled to the selected word line and selected data lines D00 and D10 2
Information stored in one memory cell is read out to the common data lines CD0 and CD1. At this time, the memory cells connected to the selected word line and other data lines are not supplied with the ground potential of the circuit because the switch MOSFETs provided in the corresponding common source lines are in the off state. It is turned off. By such common source line selection operation,
All the memory cells provided between the selected data line D10 and the common source line CS1 are also inactivated. Therefore, the data line D10 and the data line D10 are common source line CS0.
And a potential according to the stored information of the memory cell selected by the word line.
また、YデコーダYDCRにより、選択信号Y1がハイレベ
ルにされた場合、スイッチMOSFETQ8〜Q10が同時にオン
状態となる。これにより、共通ソース線CS1には、MOSFE
TQ9を介して回路の接地電位が供給され、選択されたデ
ータ線D10とD01に結合される2つのメモリセルの記憶情
報が共通データ線CD1とCD0に読み出される。この時、上
記の場合と同様に、上記選択されたデータ線D10と共通
ソース線CS0およびデータ線D01と共通ソース線CS2との
間に結合されたメモリセルは、それに対応するスイッチ
MOSFETQ6およびQ11がオフ状態にされるため非動作状態
にされる。したがって、データ線D10とD01は、それぞれ
のデータ線と共通ソース線CS1との間に設けられ、ワー
ド線によって選択される2つのメモリセルの記憶情報に
従った電位とされる。Also, when the selection signal Y1 is set to the high level by the Y decoder YDCR, the switch MOSFETs Q8 to Q10 are simultaneously turned on. As a result, the common source line CS1 is connected to the MOSFE
The ground potential of the circuit is supplied via TQ9, and the storage information of the two memory cells coupled to the selected data lines D10 and D01 is read to the common data lines CD1 and CD0. At this time, as in the case described above, the memory cell coupled between the selected data line D10 and the common source line CS0 and the data line D01 and the common source line CS2 has a corresponding switch.
Inactive because MOSFETs Q6 and Q11 are turned off. Therefore, the data lines D10 and D01 are provided between the respective data lines and the common source line CS1, and have potentials according to the stored information of the two memory cells selected by the word line.
上記のようなメモリアレイM−ARY1の構成によって、
1本のワード線に多数のメモリセルが結合されているに
もかかわらず、選択されるデータ線と共通ソース線に結
合されたメモリセルの記憶情報に従った電流しか流れな
いため、消費電力の削減を図ることができる。また、共
通ソース線のYアドレスに従った選択動作により、1本
のデータ線に隣接するYアドレスが割り当てられたメモ
リセルを結合することができ、メモリセルの高密度配置
を実現することができる。With the configuration of the memory array M-ARY1 as described above,
Even though many memory cells are connected to one word line, only the current according to the stored information of the memory cells connected to the selected data line and the common source line flows, so that the power consumption is reduced. It is possible to reduce. Further, by the selection operation according to the Y address of the common source line, it is possible to combine the memory cells to which adjacent Y addresses are assigned to one data line, and it is possible to realize a high density arrangement of the memory cells. .
上記記憶用MOSFETQmは、記憶情報に従って異なるしき
い値電圧を持つようにされる。すなわち、特に制限され
ないが、論理“1"の記憶情報が格納されるメモリセルで
は、ユーザに応じてオプショナルに製作されるマスク手
段を用いて、選択的なイオン打ち込みが行われる。した
がって、そのメモリセルは、ゲート電極下の半導体基板
(チャンネル領域)に、その半導体基板と同一導電型の
不純物が導入されることにより、比較的高いしきい値電
圧を持つようにされる。このようなイオン打ち込み技術
による書き込み工程は、半導体ウェハー上に形成される
半導体集積回路のほぼ最終工程、たとえば、アルミニウ
ムからなるデータ線形成後、メモリセルとなるMOSFETの
ゲート電極を通したイオン打ち込み工程により実施され
る。The storage MOSFET Qm has different threshold voltages according to the stored information. That is, although not particularly limited, in the memory cell in which the memory information of logic “1” is stored, the selective ion implantation is performed by using the mask means which is optionally manufactured according to the user. Therefore, the memory cell is made to have a relatively high threshold voltage by introducing an impurity of the same conductivity type as that of the semiconductor substrate into the semiconductor substrate (channel region) under the gate electrode. The writing process using such an ion implantation technique is an almost final process of a semiconductor integrated circuit formed on a semiconductor wafer, for example, an ion implantation process through a gate electrode of a MOSFET that becomes a memory cell after forming a data line made of aluminum. It is carried out by.
選択されたデータ線を介して共通データ線CD0およびC
D1に出力されたメモリセルの読み出し信号は、センスア
ンプSA0およびSA1の一方の入力端子に供給される。セン
スアンプSA0およびSA1の他方の入力端子には、基準電圧
Vrefが供給される。この基準電圧Vrefは、メモリアレイ
内の比較的低いしきい値電圧とされたメモリセルからの
ロウレベル読み出し信号と、比較的高いしきい値電圧と
されたメモリセルからのハイレベル読み出し信号との間
のほぼ中間レベルに設定される。センスアンプSA0およ
びSA1は、タイミング制御回路TCから供給されるタイミ
ング信号φceによって動作状態とされ、メモリセルの読
み出し信号を基準電圧Vrefによって判定し、ハイレベル
/ロウレベルの2値信号としてデータ出力バッファDOB
に供給する。Common data lines CD0 and C through selected data lines
The read signal of the memory cell output to D1 is supplied to one input terminal of the sense amplifiers SA0 and SA1. The other input terminal of the sense amplifiers SA0 and SA1 has a reference voltage
Vref is supplied. This reference voltage Vref is between a low level read signal from a memory cell having a relatively low threshold voltage and a high level read signal from a memory cell having a relatively high threshold voltage in the memory array. Is set to almost the middle level. The sense amplifiers SA0 and SA1 are operated by the timing signal φce supplied from the timing control circuit TC, determine the read signal of the memory cell by the reference voltage Vref, and output the data output buffer DOB as a high level / low level binary signal.
Supply to.
特に制限されないが、上記Xアドレスデコーダ回路XD
CRを中心としてその左側には、第2図に点線で示すメモ
リアレイM−ARY2が対称的に設けられる。このメモリア
レイM−ARY2には、上記メモリアレイM−ARY1と同様に
Yアドレスデコーダ回路が設けられる。Although not particularly limited, the above X address decoder circuit XD
A memory array M-ARY2 shown by a dotted line in FIG. 2 is symmetrically provided on the left side of the CR. This memory array M-ARY2 is provided with a Y address decoder circuit like the memory array M-ARY1.
このようにメモリアレイM−ARYを分割することによ
って、1つのデータ線およびワード線長が短くされると
ともに、それに結合されるメモリセル数を減らすことが
できるため、動作の高速化を図ることができる。By dividing the memory array M-ARY in this manner, the length of one data line and word line can be shortened, and the number of memory cells coupled to the data line and word line can be reduced, so that the operation speed can be increased. .
上記読み出し動作は、メモリアレイM−ARY2において
も同時に行われ、共通ソース線CS2,CS3およびセンスア
ンプSA2,SA3を介して他の2ビットの読み出しデータが
データ出力バッファDOBに供給される。The read operation is also performed in the memory array M-ARY2 at the same time, and another 2-bit read data is supplied to the data output buffer DOB via the common source lines CS2, CS3 and the sense amplifiers SA2, SA3.
データ出力バッファDOBは、タイミング制御回路TCか
ら供給されるタイミング信号φoeによって動作状態とさ
れ、センスアンプSA0〜SA3から供給される読み出しデー
タをさらに増幅した後、出力端子D0〜D3を介して、外部
装置に出力する。The data output buffer DOB is activated by the timing signal φoe supplied from the timing control circuit TC, further amplifies the read data supplied from the sense amplifiers SA0 to SA3, and then externally outputs via the output terminals D0 to D3. Output to the device.
第1図には、第2図のマスクROMのワード線選択レベ
ルクランプ回路WLVCの一実施例となる回路図が示されて
いる。同図において、ソース・ドレイン間に直線が付加
されているMOSFETはNチャンネル型のデプレッション型
MOSFETで、チャンネル(バックゲート)部に矢印が付加
されているMOSFETはPチャンネル型であり、その他のMO
SFETはNチャンネル型である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the word line selection level clamp circuit WLVC of the mask ROM of FIG. In the figure, the MOSFET in which a straight line is added between the source and drain is an N-channel depletion type MOSFET.
The MOSFET with an arrow added to the channel (back gate) part is a P-channel type, and other MOSFETs
The SFET is an N channel type.
タイミング制御回路TCでチップ選択信号▲▼によ
って形成され、このマスクROMの非選択時にロウレベル
とされ、選択時にハイレベルとされるタイミング信号φ
xは、インバータ回路N1によって反転され、アンドゲー
ト回路AG1の一方の入力端子に入力される。このアンド
ゲート回路AG1の他方の入力端子には、試験用パッド▲
▼から供給されるストレス試験モード信号▲▼
が入力される。アンドゲート回路AG1の出力信号は、そ
のソースが電源電圧Vccに結合されたPチャンネルMOSFE
TQC1のゲートに供給されるとともに、回路の接地電位と
出力端子との間に設けられたNチャンネルMOSFETQC7の
ゲートに供給される。MOSFETQC1と回路の出力端子との
間には、ディプレッション型MOSFETQC2が設けられる。
回路の出力端子と接地電位との間には、直列形態のディ
プレッション型MOSFETQC3,QC4およびNチャンネルMOSFE
TQC5が設けられる。MOSFETQC3のソースおよびゲートは
共通接続され、さらに上記MOSFETQC2のゲートに結合さ
れる。このMOSFETQC3のコンダクタンスは、MOSFETQC2の
コンダクタンスに比較して充分小さい値とされる。ま
た、MOSFETQC3はその動作特性の飽和領域で動作状態と
され、電流iを流すための定電流源として作用する。MO
SFETQC4のゲートは、回路の出力端子に結合される。こ
のMOSFETQC4は、上記定電流iを受け、MOSFETQC2のゲー
トに定電圧Vnを供給するための定電圧源として作用す
る。MOSFETQC5のゲートには、上記ストレス試験モード
信号▲▼が供給される。A timing signal φ formed by the chip control signal ▲ ▼ in the timing control circuit TC, which is set to low level when the mask ROM is not selected and is set to high level when selected.
x is inverted by the inverter circuit N1 and input to one input terminal of the AND gate circuit AG1. The other input terminal of the AND gate circuit AG1 has a test pad ▲
Stress test mode signal supplied from ▼▼
Is entered. The output signal of the AND gate circuit AG1 is a P-channel MOSFE whose source is coupled to the power supply voltage Vcc.
It is supplied to the gate of TQC1 and also to the gate of an N-channel MOSFET QC7 provided between the ground potential of the circuit and the output terminal. A depletion type MOSFET QC2 is provided between the MOSFET QC1 and the output terminal of the circuit.
Between the output terminal of the circuit and the ground potential, depletion type MOSFETs QC3, QC4 and N channel MOSFE in series form.
TQC5 is established. The source and gate of MOSFET QC3 are connected together and further coupled to the gate of MOSFET QC2 above. The conductance of the MOSFET QC3 is set to a value sufficiently smaller than the conductance of the MOSFET QC2. Further, the MOSFET QC3 is brought into an operating state in a saturation region of its operating characteristic and acts as a constant current source for flowing the current i. MO
The gate of SFETQC4 is coupled to the output terminal of the circuit. The MOSFET QC4 receives the constant current i and acts as a constant voltage source for supplying a constant voltage Vn to the gate of the MOSFET QC2. The stress test mode signal ▲ ▼ is supplied to the gate of MOSFET QC5.
前述のように、通常の読み出し動作モードにおいて、
ストレス試験モード信号▲▼はハイレベルとされ、
チップ選択信号▲▼に同期して形成されるタイミン
グ信号φxがタイミング制御回路TCからワード線選択レ
ベルクランプ回路WLVCに供給される。チップ選択信号▲
▼がハイレベル、すなわちマスクROMの非選択時
に、タイミング信号φxがロウレベルとされる場合、イ
ンバータ回路N1によるタイミング信号φxの反転信号の
ハイレベルとストレス試験モード信号▲▼のハイレ
ベルによって、アンドゲート回路AG1の出力信号はハイ
レベルとなる。このため、PチャンネルMOSFETQC1がオ
フ状態となるとともに、NチャンネルMOSFETQC6およびQ
C7はオン状態となり、ワード線選択レベルクランプ回路
WLVCの出力信号であるワード線選択タイミング信号φw
は回路の接地電位のようなロウレベルとされる。これに
より、すべてワード線は非選択状態とされる。As mentioned above, in the normal read operation mode,
The stress test mode signal ▲ ▼ is set to high level,
A timing signal φx, which is generated in synchronization with the chip selection signal ▲ ▼, is supplied from the timing control circuit TC to the word line selection level clamp circuit WLVC. Chip selection signal ▲
When ▼ is at a high level, that is, when the timing signal φx is at a low level when the mask ROM is not selected, the AND gate is set by the high level of the inverted signal of the timing signal φx by the inverter circuit N1 and the high level of the stress test mode signal ▲ ▼. The output signal of the circuit AG1 becomes high level. Therefore, the P-channel MOSFET QC1 is turned off and the N-channel MOSFETs QC6 and Q are
C7 is turned on, and word line selection level clamp circuit
Word line selection timing signal φw which is an output signal of WLVC
Is at a low level like the ground potential of the circuit. As a result, all the word lines are in the non-selected state.
また、チップ選択信号▲▼がロウレベル、すなわ
ちマスクROMが選択状態となり、タイミング信号φxが
ハイレベルにされると、そのインバータ回路N1による反
転信号のロウレベルによって、アンドゲート回路AG1の
出力信号はロウレベルとなる。このため、Pチャンネル
MOSFETQC1がオン状態となるとともに、NチャンネルMOS
FETQC6およびQC7がオフ状態となり、所定のクランプ動
作が行われる。すなわち、ストレス試験モード信号▲
▼のハイレベルによって、NチャンネルMOSFETQC5は
オン状態であり、ワード線選択レベルクランプ回路WLVC
の出力信号であるワード線選択タイミング信号φwの電
圧Vwは、 i=β(W4/L4)×{(Vw−VTH4)Vn−Vn2/2} となる関係が成立する条件で、クランプされる。ここ
で、β,W4,L4およびVTH4はディプレッション型MOSFET
QC4のチャンネル導電率,チャンネル幅,チャンネル長
およびしきい値電圧である。Further, when the chip selection signal ▲ ▼ is low level, that is, the mask ROM is in the selected state and the timing signal φx is high level, the output signal of the AND gate circuit AG1 becomes low level due to the low level of the inverted signal by the inverter circuit N1. Become. Therefore, the P channel
MOSFET QC1 turns on and N channel MOS
FETQC6 and QC7 are turned off, and a predetermined clamp operation is performed. That is, the stress test mode signal ▲
By the high level of ▼, the N-channel MOSFET QC5 is in the ON state, and the word line selection level clamp circuit WLVC
The voltage Vw of the word line select timing signal φw is the output signal of at i = β (W 4 / L 4) × conditions {(Vw-V TH4) Vn -Vn 2/2} and the relationship is established, Clamped. Where β, W 4 , L 4 and V TH4 are depletion type MOSFETs.
QC4 channel conductivity, channel width, channel length and threshold voltage.
このことを定性的に説明すれば、下記の通りである。
すなわち、MOSFETQC3を飽和領域で動作させることによ
って形成された定電流をMOSFETQC4に流して定電圧Vnを
形成する。この定電圧Vnを基準として、出力電圧φwは
MOSFETQC2のしきい値電圧分だけ高い電圧にクランプさ
れる。上記MOSFETQC2には、上記定電流源としてのMOSFE
TQC3等からなる負荷回路が設けられているので、オープ
ンソース出力のように、容量性負荷に対して出力レベル
がリーク電流により電源電圧Vccのような高いレベルに
されてしまうことが防止できる。また、上記定電圧Vnを
形成する抵抗手段としてのMOSFETQC4のゲートには、出
力電圧φwが供給されることによってその安定化が可能
となる。すなわち、出力電圧φwが高くなろうとすると
MOSFETQC4のコンダクタンスが大きくなって定電圧Vnを
低下させる。逆に、出力電圧φwが低くなろうとする
と、MOSFETQC4のコンダクタンスが小さくなって上記定
電圧Vnを高くする。このような負帰還動作によって、上
記出力電圧φwは、上記の条件式を満足するように高安
定にできる。This can be qualitatively explained as follows.
That is, the constant current formed by operating the MOSFET QC3 in the saturation region is passed through the MOSFET QC4 to form the constant voltage Vn. Based on this constant voltage Vn, the output voltage φw is
It is clamped to a voltage higher by the threshold voltage of MOSFET QC2. The MOSFET QC2 has a MOSFE as the constant current source.
Since the load circuit including TQC3 and the like is provided, it is possible to prevent the output level from being set to a high level such as the power supply voltage Vcc due to the leakage current with respect to the capacitive load, such as an open source output. Further, the output voltage φw is supplied to the gate of the MOSFET QC4 as a resistance means for forming the constant voltage Vn, so that the gate voltage can be stabilized. That is, when the output voltage φw is about to increase
The conductance of MOSFET QC4 increases and the constant voltage Vn decreases. Conversely, when the output voltage φw is about to decrease, the conductance of the MOSFET QC4 decreases and the constant voltage Vn increases. By such a negative feedback operation, the output voltage φw can be made highly stable so as to satisfy the above conditional expression.
ワード線選択タイミング信号φwは、Xアドレスデコ
ーダXDCRの単位回路を構成するワード線駆動MOSFETQC8
およびQC9の動作電圧として全ての単位回路に共通に供
給される。MOSFETQC9のゲートには、ノアゲート回路NOR
の出力信号が供給され、MOSFETQC8のゲートには、その
インバータ回路N2による反転信号が供給される。ノアゲ
ート回路NORの一方の入力端子には、所定の内部アドレ
ス信号の組み合わせによって、その出力信号がハイレベ
ルとされるアンドゲート回路AG2の出力信号が供給され
る。第1図の場合、ワード線W0に対応して、内部アドレ
ス信号ax0〜axiの反転信号がアンドゲート回路AG2に入
力される。ノアゲート回路NORの他方の入力端子には、
ストレス試験モード信号の反転信号STが供給される。こ
の反転信号STは、この単位回路を含め、Xアドレスデコ
ーダXDCRの全てのノアゲート回路NORに供給される。ワ
ード線が非選択状態の時、アンドゲート回路AG2の出力
信号およびストレス試験モード信号の反転信号STはとも
にロウレベルであるため、ノアゲート回路NORの出力信
号はハイレベルとなる。これにより、MOSFETQC9がオン
状態となるとともに、インバータ回路N2のロウレベルの
出力信号によってMOSFETQC8はオフ状態となり、ワード
線W0の電位はMOSFETQC9を介して供給される回路の接地
電位によって、ロウレベルとなる。The word line selection timing signal φw is used as the word line driving MOSFET QC8 which constitutes the unit circuit of the X address decoder XDCR.
It is also supplied as the operating voltage for QC9 to all unit circuits. The gate of MOSFET QC9 has NOR gate circuit NOR
Of the inverter circuit N2 is supplied to the gate of the MOSFET QC8. The output signal of the AND gate circuit AG2 whose output signal is at a high level is supplied to one input terminal of the NOR gate circuit NOR by a combination of predetermined internal address signals. In the case of FIG. 1, inverted signals of the internal address signals ax0 to axi are input to the AND gate circuit AG2 corresponding to the word line W0. To the other input terminal of the NOR gate circuit NOR,
An inverted signal ST of the stress test mode signal is supplied. The inverted signal ST is supplied to all NOR gate circuits NOR of the X address decoder XDCR including this unit circuit. When the word line is in the non-selected state, the output signal of the AND gate circuit AG2 and the inversion signal ST of the stress test mode signal are both low level, and therefore the output signal of the NOR gate circuit NOR becomes high level. As a result, the MOSFET QC9 is turned on, the MOSFET QC8 is turned off by the low level output signal of the inverter circuit N2, and the potential of the word line W0 is turned to the low level by the ground potential of the circuit supplied through the MOSFET QC9.
また、このワード線W0が選択された場合、反転内部ア
ドレス信号ax0〜axiが全てハイレベルとなり、アンドゲ
ート回路AG2の出力信号がハイレベルとなる。これによ
り、ノアゲート回路NORの出力信号はロウレベルとな
り、MOSFETQC9がオフ状態となるとともに、MOSFETQC8が
インバータ回路N2のハイレベルの出力信号によりオン状
態となる。MOSFETQC8のしきい値電圧VTHは、 Vcc−Vw>VTH となるように設計されているため、ワード線駆動MOSFET
QC8の出力電圧は、ほぼクランプされたVwの電圧とな
る。When the word line W0 is selected, the inverted internal address signals ax0 to axi all become high level, and the output signal of the AND gate circuit AG2 becomes high level. As a result, the output signal of the NOR gate circuit NOR becomes low level, the MOSFET QC9 is turned off, and the MOSFET QC8 is turned on by the high level output signal of the inverter circuit N2. The threshold voltage V TH of the MOSFET QC8 is designed so that Vcc-Vw> V TH , so the word line drive MOSFET
The output voltage of QC8 is almost clamped Vw voltage.
一方、ストレス試験モードの場合、外部の試験装置か
ら、ロウレベルのストレス試験モード信号STが供給され
るため、ワード線選択レベルクランプ回路WLVCのMOSFET
QC5がオフ状態になる。また、アンドゲート回路AG1の出
力信号がロウレベルとなり、MOSFETQC6およびQC7がオフ
状態となるとともに、QC1がオン状態となる。これによ
り、デプレッション型MOSFETQC2〜QC4によるクランプ動
作は行われず、ワード線選択タイミング信号φwはMOSF
ETQC1およびQC2を介して供給される電圧Vcc′によっ
て、クランプされないハイレベルとなる。ストレス試験
モードにおいて、この電圧Vcc′は通常の動作電圧より
高い、たとえば9Vのような比較的高い電圧とされ、メモ
リセルのエージング等の加速試験が行われる。On the other hand, in the stress test mode, since the low-level stress test mode signal ST is supplied from the external test equipment, the MOSFET of the word line selection level clamp circuit WLVC is
QC5 turns off. Further, the output signal of the AND gate circuit AG1 becomes low level, the MOSFETs QC6 and QC7 are turned off, and the QC1 is turned on. As a result, the clamp operation by the depletion type MOSFETs QC2 to QC4 is not performed, and the word line selection timing signal φw is set to MOSF.
The voltage Vcc 'supplied via ETQC1 and QC2 results in a high level that is not clamped. In the stress test mode, this voltage Vcc 'is set to a higher voltage than the normal operating voltage, for example, a relatively high voltage such as 9 V, and an accelerated test such as aging of memory cells is performed.
ストレス試験モードの場合、Xアドレスデコーダの全
てのノアゲート回路NORにトレス試験モード信号▲
▼の反転信号STのハイレベルが供給されるため、その出
力信号はロウレベルとなり、すべての単位回路のMOSFET
QC8がインバータ回路N2のハイレベルの出力信号によっ
てオン状態となり、またMOSFETQC9がオフ状態となる。
したがって、ワード線選択タイミング信号φwのハイレ
ベルはそのまま全てのワード線に伝達され、ストレス試
験が行われる。In the stress test mode, the trace test mode signal is supplied to all NOR gate circuits NOR of the X address decoder.
Since the high level of the inverted signal ST of ▼ is supplied, the output signal becomes low level, and the MOSFETs of all unit circuits are
QC8 is turned on by the high level output signal of the inverter circuit N2, and MOSFET QC9 is turned off.
Therefore, the high level of the word line selection timing signal φw is transmitted to all the word lines as it is, and the stress test is performed.
以上の本実施例に示されるように、この発明をマスク
ROMに適用した場合、次のような効果が得られる。すな
わち、 (1)ワード線を選択,指定するアドレスデコーダに供
給されるワード線選択タイミング信号の電圧レベルを、
ストレス試験を除く通常読み出し動作において、メモリ
セルの高い方のしきい値電圧近傍の電圧にクランプする
ことで、マスクROMの読み出しマージンを向上できると
いう効果が得られる。As shown in the above embodiment, the present invention is masked.
When applied to ROM, the following effects are obtained. That is, (1) the voltage level of the word line selection timing signal supplied to the address decoder that selects and specifies the word line is
In the normal read operation excluding the stress test, the read margin of the mask ROM can be improved by clamping the voltage near the higher threshold voltage of the memory cell.
(2)上記電圧制限回路は、全てのワード線に共通に設
けられるため、ワード線選択レベルをクランプするため
の回路素子を削減することができるという効果が得られ
る。(2) Since the voltage limiting circuit is provided in common to all word lines, it is possible to reduce the number of circuit elements for clamping the word line selection level.
(3)上記電圧制限回路によるワード線選択タイミング
信号φwのクランプ動作は、ストレス試験時において停
止されるため、メモリセルのエージング等のためのスト
レス試験を行うことができるという効果が得られる。(3) Since the clamping operation of the word line selection timing signal φw by the voltage limiting circuit is stopped during the stress test, it is possible to perform the stress test for aging the memory cells and the like.
(4)上記(1)項および(3)項により、記憶素子の
高い方のしきい値電圧を、メモリセルの誤読み出しを生
じることなく、比較的低くすることができるため、記憶
素子の微細化・大集積化が可能となり、、大きな記憶容
量を持ちしかも信頼性の高いマスクROMをユーザに提供
することができるという効果が得られる。(4) According to the above items (1) and (3), the higher threshold voltage of the memory element can be made relatively low without causing erroneous reading of the memory cell. As a result, it is possible to realize high integration and high integration, and it is possible to obtain an effect that a mask ROM having a large storage capacity and high reliability can be provided to the user.
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき
具体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更
可能であることはいうまでもない。たとえば、MOSFETQC
2のゲートには、定電圧Vnが供給されるようにしてもよ
い。また、上記定電流源としてのMOSFETQC3と抵抗手段
としてのMOSFETQC4により定電圧Vnを形成し、それを上
記ティプレッション型MOSFETQC2のゲートに供給して、
そのソースからクランプ電圧を得るものであってもよ
い。この場合、トレス試験時にその動作を停止させるた
め、上記定電圧Vnに代えて、MOSFETQC2のゲートに回路
の電源電圧Vccを供給すればよい。この他、第1図のワ
ード線選択レベルクランプ回路WLVCの具体的な回路構成
は、ストレス試験モードを除く読み出し動作モードにお
いて、ワード線選択タイミング信号φwのレベルをイオ
ン打ち込みを受けたメモリセルの比較的高いしきい値電
圧近傍の電圧にクランプするという条件で、種々の実施
例を採ることができる。また、このワード線選択レベル
クランプ回路WLVCは、その駆動能力あるいはその他の理
由から、複数回路設けられるものとしてもよい。また、
この実施例の場合、メモリアレイは2マット方式とし
て、4ビット単位の読み出し機能をもっているが、1ビ
ットあるいは8ビット以上の単位で読み出しを行うもの
としてもよい。メモリアレイや、その周辺回路の構成お
よび各制御信号の組み合わせ等、種々の実施形態を採り
うるものである。Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the invention is not limited to the above-mentioned embodiments and can be variously modified without departing from the scope of the invention. Nor. For example, MOSFETQC
A constant voltage Vn may be supplied to the second gate. Further, a constant voltage Vn is formed by the MOSFET QC3 as the constant current source and the MOSFET QC4 as the resistance means, and it is supplied to the gate of the tiption type MOSFET QC2,
The clamp voltage may be obtained from the source. In this case, in order to stop the operation during the tres test, the circuit power supply voltage Vcc may be supplied to the gate of the MOSFET QC2 instead of the constant voltage Vn. In addition, the specific circuit configuration of the word line selection level clamp circuit WLVC of FIG. 1 is a comparison of memory cells which have been ion-implanted at the level of the word line selection timing signal φw in the read operation mode except the stress test mode. Various embodiments can be adopted under the condition that the voltage is clamped to a voltage close to an extremely high threshold voltage. Further, the word line selection level clamp circuit WLVC may be provided with a plurality of circuits due to its driving capability or other reasons. Also,
In the case of this embodiment, the memory array is a 2-mat system and has a read function in units of 4 bits, but it is also possible to read in units of 1 bit or 8 bits or more. Various embodiments such as the configuration of the memory array and its peripheral circuits and the combination of each control signal can be adopted.
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
した場合について説明したが、それに限定されるもので
はなく、たとえば、マイクロコンピュータ等に内蔵され
るプログラム格納用ROMなどにも同様に適用できる。本
発明は、少なくとも記憶情報に従って異なる2つのしき
い値電圧を持つようにされる記憶素子によって構成され
る半導体記憶装置には適用できる。In the above description, the case where the invention made by the present inventor is mainly applied to the mask ROM which is the field of application which is the background of the invention has been described, but the invention is not limited to this and is incorporated in, for example, a microcomputer or the like. The same can be applied to ROM for storing programs. The present invention can be applied to a semiconductor memory device including a memory element that has two different threshold voltages according to at least stored information.
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、下記のとおりで
ある。すなわち、ワード線を選択指定するアドレスデコ
ーダに供給されるワード線選択タイミング信号の電圧レ
ベルを、ストレス試験を除く通常読み出し動作におい
て、メモリセルの高い方のしきい値電圧近傍の電圧にク
ランプすることで、比較的簡単な回路の追加によって、
読み出しマージンの向上と、信頼性の向上を図ったマス
クROM等の半導体記憶装置を実現することができるもの
である。The following is a brief description of an effect obtained by the representative one of the inventions disclosed in the present application. That is, the voltage level of the word line selection timing signal supplied to the address decoder that selects and specifies the word line is clamped to a voltage near the higher threshold voltage of the memory cell in the normal read operation excluding the stress test. Then, by adding a relatively simple circuit,
It is possible to realize a semiconductor memory device such as a mask ROM with improved read margin and improved reliability.
第1図は、この発明が適用されたマスクROMのワード線
選択レベル制限回路の一実施例を示す回路図、 第2図は、第1図のワード線選択レベル制限回路を含む
マスクROMの一実施例を示すブロック図である。 WLVC……ワード線選択レベルクランプ回路、QC1……P
チャンネルMOSFET、QC2〜QC4……デプレッション型MOSF
ET、QC5〜QC9……NチャンネルMOSFET、N1〜N2……イン
バータ回路、AG1〜AG2……アンドゲート回路、NOR……
ノアゲート回路。 M−ARY1〜M−ARY2……メモリアレイ、Qm……メモリセ
ル、Q1〜Q12……NチャンネルMOSFET、CSW……カラムス
イッチ、XADB……Xアドレスバッファ、XDCR……Xアド
レスデコーダ、YADB……Yアドレスバッファ、YDCR……
Yアドレスデコーダ、SA0〜SA3……センスアンプ、DOB
……データ出力バッファ、TC……タイミング制御回路、
N3……インバータ回路、PST……試験用パッド、1 is a circuit diagram showing an embodiment of a word line selection level limiting circuit of a mask ROM to which the present invention is applied, and FIG. 2 is an example of a mask ROM including the word line selection level limiting circuit of FIG. It is a block diagram which shows an Example. WLVC …… Word line selection level clamp circuit, QC1 …… P
Channel MOSFET, QC2 to QC4 ... Depletion type MOSF
ET, QC5 to QC9 …… N-channel MOSFET, N1 to N2 …… Inverter circuit, AG1 to AG2 …… And gate circuit, NOR ……
NOR gate circuit. M-ARY1 to M-ARY2 ... Memory array, Qm ... Memory cell, Q1 to Q12 ... N-channel MOSFET, CSW ... Column switch, XADB ... X address buffer, XDCR ... X address decoder, YADB ... Y address buffer, YDCR ...
Y address decoder, SA0 to SA3 ... Sense amplifier, DOB
...... Data output buffer, TC ...... Timing control circuit,
N3 ... Inverter circuit, PST ... Test pad,
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 勇 東京都小平市上水本町1450番地 株式会社 日立製作所武蔵工場内 (72)発明者 森内 久裕 東京都小平市上水本町1450番地 株式会社 日立製作所武蔵工場内 (72)発明者 尾方 真弘 東京都小平市上水本町1448番地 日立超エ ル・エス・アイエンジニアリング株式会社 内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Isamu Kobayashi 1450 Kamimizuhonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Hitachi, Ltd. Musashi Factory (72) Inventor Hisahiro Morinuchi 1450, Kamimizuhonmachi, Kodaira, Tokyo Hitachi, Ltd. Inside the Musashi Factory (72) Inventor Masahiro Ogata 1448, Kamisuihonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Hitachi Ultra Engineering Co., Ltd.
Claims (4)
かまたは比較的低いしきい値電圧かを持つようにされた
記憶素子がマトリックス配置されて構成されたメモリア
レイと、テスト信号に従って電源電圧または所定の中間
電圧を選択的に出力する電圧クランプ回路と、上記電圧
クランプ回路の出力電圧によってワード線の選択レベル
が設定されるワード線選択回路とを具備し、上記電圧ク
ランプ回路は複数のワード線選択回路に対して共通に設
けられていることを特徴とする半導体記憶装置。1. A memory array formed by matrix-arranging storage elements having a relatively high threshold voltage or a relatively low threshold voltage according to stored information, and a power supply voltage according to a test signal. Alternatively, the voltage clamp circuit includes a voltage clamp circuit that selectively outputs a predetermined intermediate voltage, and a word line selection circuit in which the selection level of the word line is set by the output voltage of the voltage clamp circuit. A semiconductor memory device provided in common to a line selection circuit.
ン型の第1のMOSFET(QC2)と、このMOSFET(QC2)に直
列形態に接続され、飽和領域で動作させられ、上記第1
のMOSFET(QC2)に比べてそのコンダクタンスが小さく
設定されたディプレッション型の第2のMOSFET(QC3)
および上記第1のMOSFET(QC2)のソースにそのゲート
が結合された第3のMOSFET(QC4)とを含み、上記第1
のMOSFET(QC2)のソースから出力電圧を得るととも
に、第1のMOSFET(QC2)および上記第3のMOSFET(QC
4)には、テスト信号に従って制御されそれぞれ電源電
圧と回路の接地電位を与えるPチャンネル型とNチャン
ネル型のスイッチMOSFET(QC1,QC5)が接続されている
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体記
憶装置。2. The voltage clamp circuit is connected in series with a first depletion type MOSFET (QC2) and the MOSFET (QC2), and is operated in a saturation region.
Depletion type second MOSFET (QC3) whose conductance is set smaller than that of the other MOSFET (QC2).
And a third MOSFET (QC4) whose gate is coupled to the source of the first MOSFET (QC2).
The output voltage is obtained from the source of the first MOSFET (QC2) and the first MOSFET (QC2) and the third MOSFET (QC
The 4) is connected with P-channel type and N-channel type switch MOSFETs (QC1, QC5) which are controlled according to a test signal and respectively supply a power supply voltage and a ground potential of the circuit. 2. The semiconductor memory device according to item 1.
そのチャンネル領域に基板ゲートと同導電型の不純物が
選択的に導入されることにより、比較的高いしきい値電
圧を持つようにされるものであることを特徴とする特許
請求の範囲第1項または第2項記載の半導体記憶装置。3. The memory element is made to have a relatively high threshold voltage by selectively introducing an impurity of the same conductivity type as that of the substrate gate into its channel region by an ion implantation method. The semiconductor memory device according to claim 1 or 2, wherein:
号によってテスト動作時に同時に高いレベルのワード線
選択信号を出力するように構成されていることを特徴と
する特許請求の範囲第1項、第2項または第3項記載の
半導体記憶装置。4. The word line selection circuit according to claim 1, wherein the plurality of word line selection circuits are configured to simultaneously output a high level word line selection signal during a test operation according to a test signal. The semiconductor memory device according to item 2 or 3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11737386A JPH083959B2 (en) | 1986-05-23 | 1986-05-23 | Semiconductor memory device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11737386A JPH083959B2 (en) | 1986-05-23 | 1986-05-23 | Semiconductor memory device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62275392A JPS62275392A (en) | 1987-11-30 |
| JPH083959B2 true JPH083959B2 (en) | 1996-01-17 |
Family
ID=14710050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11737386A Expired - Lifetime JPH083959B2 (en) | 1986-05-23 | 1986-05-23 | Semiconductor memory device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH083959B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3226579B2 (en) * | 1991-12-24 | 2001-11-05 | 沖電気工業株式会社 | Semiconductor storage device |
-
1986
- 1986-05-23 JP JP11737386A patent/JPH083959B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS62275392A (en) | 1987-11-30 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |