專利名稱：只讀存儲(chǔ)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種位線預(yù)先充電方式的半導(dǎo)體只讀存儲(chǔ)器的技術(shù)。
在同一圖中，構(gòu)成預(yù)先充電電路的預(yù)充電晶體管Tr810～Tr8n0通過預(yù)先充電信號(hào)800的控制，對(duì)位線B810～B8n0預(yù)先充電。
字線W801～W80m分別與構(gòu)成晶體管列的NchMOS晶體管Tr811～Tr8nm的柵極相連。(更具體而言，例如字線W801與NchMOS晶體管Tr811～Tr8n1的柵極相連，字線W802與NchMOS晶體管Tr812～Tr8n2的柵極相連，字線W80m與NchMOS晶體管Tr81m～Tr8nm的柵極相連。)所述的各NchMOS晶體管Tr811…的源極接地，而漏極按照記錄的數(shù)據(jù)(“0”或“1”)，與對(duì)應(yīng)的位線B810～B8n0連接或遮斷。即在同一圖的例子中，當(dāng)記錄的數(shù)據(jù)為“0”時(shí)，NchMOS晶體管Tr811…的漏極與位線B810…相連。因此，在讀出時(shí)，如果NchMOS晶體管Tr811…變?yōu)閷?dǎo)通，則連接了該NchMOS晶體管Tr811的漏極的位線B810…的電位變?yōu)長(zhǎng)電平。
構(gòu)成工作電路的PchMOS晶體管Tr911～Tr9n1的驅(qū)動(dòng)能力被設(shè)置為在讀出了數(shù)據(jù)“1”時(shí)(變?yōu)閷?dǎo)通的NchMOS晶體管Tr812…的漏極與位線B810…不相連時(shí))，使位線B810～B8n0的電位能保持在H電平的程度，并且比NchMOS晶體管Tr811…小的驅(qū)動(dòng)能力。
另外，所述位線B810～B8n0分別與構(gòu)成輸出電路的倒相電路Inv811·Inv812～I(xiàn)nv8n1·Inv8n2相連。
在所述的只讀存儲(chǔ)器中，通過如下的動(dòng)作讀出數(shù)據(jù)。
(1)如圖10所示，首先在讀出動(dòng)作前，預(yù)先充電信號(hào)800下降到L電平，各預(yù)充電晶體管Tr810…變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，各位線B810…被預(yù)先充電為H電平。
(2)然后，按照?qǐng)D中未顯示的輸入地址信號(hào)，選擇字線W801…中的一根，變?yōu)镠電平。
(3)這里，例如如果選擇了字線W802，變?yōu)镠電平，則與該字線W802相連的NchMOS晶體管Tr812～Tr8n2變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。
這時(shí)，例如因?yàn)樽優(yōu)閷?dǎo)通的NchMOS晶體管Tr812的漏極與位線B810不相連，所以位線B810的電位在預(yù)先充電信號(hào)800變?yōu)镠電平后也由于工作電路的PchMOS晶體管911而被保持為H電平，因此，通過倒相電路Inv811·Inv812輸出了數(shù)據(jù)“1”。
另一方面，例如，同樣變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)的NchMOS晶體管Tr822的漏極與位線B820相連，并且如上所述，把工作電路的PchMOS晶體管Tr921的驅(qū)動(dòng)能力設(shè)置為比所述NchMOS晶體管Tr822的驅(qū)動(dòng)能力小，所以位線B810被放電，電位下拉到L電平，因此，通過倒相電路Inv821·Inv822輸出數(shù)據(jù)“0”。
可是近年來，CMOS半導(dǎo)體集成電路工藝的微細(xì)化進(jìn)展，隨著柵極氧化膜厚度的薄膜化，電源電壓的標(biāo)定在不斷發(fā)展。另外，為了避免伴隨著電源電壓的下降而產(chǎn)生的動(dòng)作速度的下降，有把MOS晶體管的閾值電壓設(shè)置得低的傾向。
可是，如果把閾值電壓設(shè)置得低，則MOS晶體管的斷開漏電流增大。因此，在位線上連接了很多晶體管的漏極節(jié)點(diǎn)的只讀存儲(chǔ)器中，位線的電位變動(dòng)，容易產(chǎn)生錯(cuò)誤動(dòng)作。即，只讀存儲(chǔ)器時(shí)，例如很多時(shí)候連接在位線上的NchMOS晶體管的數(shù)量超過1000個(gè)，即使每個(gè)晶體管的漏電流小，但是其合計(jì)象以往那樣，達(dá)到了無法忽略的水平，對(duì)電路動(dòng)作造成影響，常會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作。。
更具體而言，例如當(dāng)在位線B810上連接了漏極的NchMOS晶體管Tr811…的數(shù)量多時(shí)(即寫入很多數(shù)據(jù)“0”時(shí))，如上所述，當(dāng)字線W802變?yōu)镠電平時(shí)，即使NchMOS晶體管Tr812的漏極不與位線B810相連(即使寫入數(shù)據(jù)“1”)，在位線B810上連接的漏極的NchMOS晶體管Tr811…Tr81m(Tr812以外)的斷開漏電流的合計(jì)，如果變?yōu)楸裙ぷ麟娐纺芴峁┑碾娏?驅(qū)動(dòng)能力)大時(shí)，則如圖10的虛線所示，位線B810的電位不被保持為H電平，而輸出數(shù)據(jù)“0”。這樣的現(xiàn)象在斷開漏電流增大的高溫時(shí)特別容易產(chǎn)生。
另一方面，為了防止所述的錯(cuò)誤動(dòng)作而提高工作電路的驅(qū)動(dòng)能力時(shí)，則在應(yīng)該輸出數(shù)據(jù)“0”的位線B820中，NchMOS晶體管Tr822的放電動(dòng)作由于工作電路而被妨礙，如同一圖的單點(diǎn)劃線所示，位線B820變?yōu)長(zhǎng)電平之前的時(shí)滯變長(zhǎng)，從而導(dǎo)致了讀出時(shí)的訪問時(shí)間的增大。
進(jìn)而，位線B820的電位由于放電越下降，PchMOS晶體管Tr921(工作電路)的源極·漏極間電壓就越升高，提供給位線B820的電流增大，所以位線B820的電位不被下拉到倒相電路Inv821的閾電平以下，產(chǎn)生錯(cuò)誤動(dòng)作的可能性升高了。
為了達(dá)成所述目的，本發(fā)明之1的只讀存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)為在位線上預(yù)先保持電荷后，通過連接在所述位線上，并且由字線選擇的開關(guān)元件，使所述保持的電荷放電，讀出與所述位線上連接的所述開關(guān)元件的有無對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，其特征在于具有當(dāng)通過所述字線選擇了所述開關(guān)元件時(shí)，向所述位線提供電流的電流供給電路；并且按照與所述位線相連的所述開關(guān)元件的數(shù)量設(shè)置所述電流供給電路的電流供給能力。
由此，未由字線選擇的開關(guān)元件的斷開漏電流，被與這類開關(guān)元件的數(shù)量對(duì)應(yīng)的電流供給能力的電流供給電路充分而且不過度而合適地補(bǔ)償。即當(dāng)與位線相連的開關(guān)的數(shù)量多時(shí)，通過把向該位線供給電流的電流供給電路的電流供給能力設(shè)置得大，不但能防止位線的電位下降導(dǎo)致的錯(cuò)誤動(dòng)作，而且當(dāng)與位線相連的開關(guān)的數(shù)量少時(shí)，通過把電流供給能力設(shè)置得小，能防止由字線選擇而成為導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)元件的放電動(dòng)作被妨礙而導(dǎo)致的錯(cuò)誤動(dòng)作和動(dòng)作速度下降。
本發(fā)明之2是根據(jù)本發(fā)明之1所述的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于所述電流供給電路是定電流電路。
由此，當(dāng)通過由字線選擇而成為導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)元件的放電，使位線的電位被下拉時(shí)，供給的電流也不變，所以能準(zhǔn)確地下拉位線電位。即例如當(dāng)通過MOS晶體管向位線提供電流時(shí)，隨著位線電位的下降，所述MOS晶體管的源極·漏極之間的電壓如果升高，則供給電流增大，所以位線不被充分下拉，對(duì)于輸出電路的開關(guān)電平(閾電平)的界限容易變小。對(duì)此，如上所述，通過使用定電流電路向位線提供電流，即使位線電位下降，供給電流也不增大，所以能快速并且充分地下拉位線電位，并且能增大輸出電路的界限。
本發(fā)明之3是根據(jù)本發(fā)明之2所述的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于所述電流電路具有使用與所述開關(guān)元件同種的開關(guān)元件以產(chǎn)生所定的基準(zhǔn)電流的基準(zhǔn)電流發(fā)生電路；把所述基準(zhǔn)電流鏡面環(huán)化，向所述位線供給電流的電流鏡電路；并按照在所述位線上連接的所述開關(guān)元件的數(shù)量，設(shè)置所述電流鏡電路的磁鏡比。
由此，因?yàn)殡娏麋R電路能提供與基準(zhǔn)電流成比例的一定電流，所以通過設(shè)置該磁鏡比，能容易地向位線提供與位線上連接的開關(guān)元件的數(shù)量對(duì)應(yīng)的一定的電流。另外，因?yàn)橐耘c位線上連接的開關(guān)元件同種的開關(guān)元件產(chǎn)生的電流為基準(zhǔn)向位線提供了電流，所以能容易、恰當(dāng)?shù)匮a(bǔ)償位線上連接的開關(guān)元件的斷開漏電流。即，通過使用電流鏡電路，例如能使用與位線上連接的晶體管對(duì)應(yīng)的特性(溫度特性和電源電壓特性)的斷開晶體管，提供用于補(bǔ)償斷開漏電流的電流，所以與象以往那樣提供晶體管的導(dǎo)通電流時(shí)相比，即使不進(jìn)行困難的特性匹配，也能容易地提高電流補(bǔ)償?shù)木?。并且，?duì)于電源電壓和周圍溫度等的周圍條件的變動(dòng)，也能有效地取消斷開漏電流。
本發(fā)明之4是根據(jù)本發(fā)明之1所述的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于所述電流供給電路的結(jié)構(gòu)為當(dāng)所述位線的電位比所定的電位高時(shí)，向所述位線提供電流，而當(dāng)所述位線的電位比所定的電位低時(shí)，停止向所述位線的電流的供給。
由此，當(dāng)通過由字線選擇而變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)元件的放電，位線的電位被下拉，并當(dāng)變?yōu)楸人ǖ碾娢坏蜁r(shí)，就停止了電流的供給，所以此后能更快速并且準(zhǔn)確地使位線的電位下降，能提高放電動(dòng)作時(shí)的界限。
本發(fā)明之5是根據(jù)本發(fā)明之1所述的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于把所述位線上連接的所述開關(guān)元件的數(shù)量分為多個(gè)等級(jí)，按照所述的等級(jí)，設(shè)置所述電流供給電路的所述電流供給能力。
由此，能減少電流供給能力不同的電流供給電路的種類，所以能容易地簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。
另外，本發(fā)明之6的只讀存儲(chǔ)器的特征在于具有按照所述位線上連接的所有所述開關(guān)元件在斷開狀態(tài)時(shí)的所述位線的電位，提高所述電流供給電路的所述電流供給能力的電流調(diào)整電路。
另外，本發(fā)明之7的只讀存儲(chǔ)器的特征在于所述電流調(diào)整電路具有把所述位線上連接的所有所述開關(guān)元件在斷開狀態(tài)時(shí)的所述位線的電位與所定的基準(zhǔn)電位比較的比較電路；保持所述電路的比較結(jié)果的保持電路；按照所述保持電路的保持內(nèi)容，向所述位線提供電流的調(diào)整電流供給電路。
另外，本發(fā)明之8的只讀存儲(chǔ)器的特征在于具有按照所述位線上連接的所有所述開關(guān)元件在斷開狀態(tài)時(shí)的所述位線的電位，提高所述電流供給電路的所述電流供給能力的電流調(diào)整電路。
另外，本發(fā)明之9的只讀存儲(chǔ)器的特征在于所述電流調(diào)整電路具有把所述位線上連接的所有所述開關(guān)元件在斷開狀態(tài)時(shí)的所述位線的電位與所定的基準(zhǔn)電位比較的比較電路；保持所述電路的比較結(jié)果的保持電路；按照所述保持電路的保持內(nèi)容，向所述位線提供電流的調(diào)整電流供給電路。
由此，通過監(jiān)視開關(guān)元件為斷開狀態(tài)時(shí)的位線電位，即使開關(guān)元件的斷開泄漏特性分散，斷開漏電流變動(dòng)，也能向位線提供與該變動(dòng)的斷開漏電流對(duì)應(yīng)的電流，所以能把斷開漏電流和供給電流的偏移抑制得很小，從而能更準(zhǔn)確地補(bǔ)償斷開漏電流。
本發(fā)明之10的只讀存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)為在位線上預(yù)先保持電荷后，通過連接在所述位線上，并且由字線選擇的開關(guān)元件，使所述保持的電荷放電，讀出與所述位線上連接的所述開關(guān)元件的有無對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，其特征在于具有具有所定的電流供給能力，構(gòu)成當(dāng)由所述字線選擇所述開關(guān)元件時(shí)，向所述位線提供電流的電流供給電路的多個(gè)電流供給部；同時(shí)按照所述位線上連接的所述開關(guān)元件的數(shù)量，把一個(gè)以上的所述電流供給部連接到所述位線上。
由此，當(dāng)制造只讀存儲(chǔ)器時(shí)，只要使各電流供給部和位線的連接的有無不同，就能以對(duì)應(yīng)于不同的寫入數(shù)據(jù)的電流供給能力向位線提供電流，并且，寫入數(shù)據(jù)不同的只讀存儲(chǔ)器彼此間，在所述連接的有無以外是共通的，所以能使構(gòu)成只讀存儲(chǔ)器的元件等的布局的自動(dòng)化變得容易，并且由于制造過程的簡(jiǎn)化，能容易地制造。另外，晶體管形成后的觸點(diǎn)形成過程中，與ROM數(shù)據(jù)一起能進(jìn)行電流供給能力的設(shè)置，從而能縮短從ROM數(shù)據(jù)確定的時(shí)刻到整個(gè)制造過程結(jié)束的訂貨至交貨的時(shí)間。
本發(fā)明之14的只讀存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)為具有在位線上設(shè)置的能斷開、連接的開關(guān)元件；通過所述位線和所述開關(guān)元件的斷開、連接，設(shè)置讀出的數(shù)據(jù)；在位線上預(yù)先保持電荷后，通過連接在所述位線上，并且由字線選擇的開關(guān)元件，使所述保持的電荷放電，讀出與所述位線上連接的所述開關(guān)元件的有無對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，其特征在于構(gòu)成由所述字線選擇所述開關(guān)元件時(shí)，向所述位線提供電流的電流供給電路的多個(gè)電流供給部，被設(shè)置為能與所述位線斷開、連接。
由此，在能設(shè)置(寫入)在制造后進(jìn)行讀出的數(shù)據(jù)的只讀存儲(chǔ)器中，當(dāng)寫入數(shù)據(jù)時(shí)，能設(shè)置位線上連接的電流供給部的數(shù)量，所以如上所述，能恰當(dāng)?shù)匮a(bǔ)償斷開漏電流，從而防止錯(cuò)誤動(dòng)作和動(dòng)作速度的下降。


圖1是表示實(shí)施例1的只讀存儲(chǔ)器的主要部分的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖2是表示實(shí)施例1的只讀存儲(chǔ)器的各部的信號(hào)電平的說明圖。
圖3是表示實(shí)施例2的只讀存儲(chǔ)器的主要部分的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖4是表示實(shí)施例3的只讀存儲(chǔ)器的主要部分的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖5是表示實(shí)施例3的只讀存儲(chǔ)器的各部的信號(hào)電平的說明圖。
圖6是模式地表示實(shí)施例4的只讀存儲(chǔ)器的主要部分即電路塊的各單元的配置的俯視圖。
圖7是表示實(shí)施例的變形例的只讀存儲(chǔ)器的主要部分的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖8是表示實(shí)施例的其它變形例的只讀存儲(chǔ)器的主要部分的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖9是表示以往的只讀存儲(chǔ)器的主要部分的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖10是表示以往的只讀存儲(chǔ)器的各部的信號(hào)電平的說明圖。
實(shí)施例1圖1是表示實(shí)施例1的只讀存儲(chǔ)器的主要部分的結(jié)構(gòu)的電路圖。
在該圖1中，構(gòu)成預(yù)先充電電路的預(yù)充電晶體管Tr110～Tr1n0通過預(yù)先充電信號(hào)100的控制，對(duì)位線B110～B1n0預(yù)先充電。
字線W101～W10m分別與構(gòu)成晶體管列的NchMOS晶體管Tr111～Tr1nm的柵極相連。(更具體而言，例如字線W101與NchMOS晶體管Tr111～Tr1n1的柵極相連，字線W102與NchMOS晶體管Tr112～Tr1n2的柵極相連，字線W10m與NchMOS晶體管Tr11m～Tr1nm的柵極相連。)所述的各NchMOS晶體管Tr111…的源極接地，而漏極按照記錄的數(shù)據(jù)(“0”或“1”)，與對(duì)應(yīng)的位線B110～B1n0連接或遮斷。即在同一圖的例子中，當(dāng)記錄的數(shù)據(jù)為“0”時(shí)，NchMOS晶體管Tr111…的漏極與位線B110…相連。因此，在讀出時(shí)，如果NchMOS晶體管Tr111…變?yōu)閷?dǎo)通，則連接了該NchMOS晶體管Tr111的漏極的位線B110…的電位變?yōu)長(zhǎng)電平。
所述位線B110～B1n0分別與構(gòu)成輸出電路的倒相電路Inv111·Inv112～I(xiàn)nv1n1·Inv1n2相連。
另外，與各位線B110～B1n0相連的工作電路210～2n0(電流補(bǔ)償電路)分別具有一個(gè)以上的PchMOS晶體管Tr211…。所述各PchMOS晶體管Tr211…的漏極與各位線B110…相連，柵極與各倒相電路Inv111…的輸出相連。這些工作電路210～2n0，當(dāng)位線B110的電位為H電平(倒相電路Inv111…的輸出為L(zhǎng)電平)時(shí)，各PchMOS晶體管Tr211…變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，以保持各位線B110…的H電平(預(yù)先充電電平)狀態(tài)(作為電位穩(wěn)定化電路起作用)。
所述工作電路210～2n0具有分別與各位線B110～B1n0上連接的NchMOS晶體管Tr111…的數(shù)量對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)能力(電流供給能力)。更具體而言，例如工作電路210的驅(qū)動(dòng)能力設(shè)置如下。即工作電路210當(dāng)位線B110上連接的所有NchMOS晶體管Tr111…Tr11m變?yōu)閿嚅_狀態(tài)，位線B110的電位比倒相電路Inv111的輸入閾電平高時(shí)，能供給與所述各NchMOS晶體管Tr111…11m的斷開漏電流的合計(jì)同等的電流。并且，是比變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)時(shí)的一個(gè)NchMOS晶體管Tr111…11m還小的驅(qū)動(dòng)能力(只能提供比NchMOS晶體管Tr111…的導(dǎo)通電流還小的電流)。并且，所述驅(qū)動(dòng)能力不一定是提供與所述斷開漏電流的合計(jì)正好同等的電流。即如果在同等以下(不滿)，只要是在所有的NchMOS晶體管Tr111…為斷開狀態(tài)時(shí)，能把位線B110的電位維持在H電平的程度以上就可以，另外，如果在同等以上(超過也可)，只要是當(dāng)任意的NchMOS晶體管Tr111…導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，能把位線B110的電位充分地下拉到L電平的程度就可以。
例如根據(jù)構(gòu)成工作電路210…的PchMOS晶體管Tr211…的數(shù)量和晶體管尺寸設(shè)置為所述的驅(qū)動(dòng)能力。具體而言，使與各位線B110…上連接了漏極的NchMOS晶體管Tr111…的數(shù)量對(duì)應(yīng)(正確地說，是與把所述晶體管的數(shù)量分成四個(gè)等級(jí)(組)的各等級(jí)對(duì)應(yīng))，在各工作電路210…上設(shè)置以下數(shù)量的PchMOS晶體管Tr211。
(a)當(dāng)NchMOS晶體管為m×1/4個(gè)以下時(shí)
PchMOS晶體管為一個(gè)(例如工作電路210)(b)當(dāng)NchMOS晶體管為m×1/4～m×2/4個(gè)時(shí)PchMOS晶體管為兩個(gè)(例如工作電路2n0)(c)當(dāng)NchMOS晶體管為m×2/4+1～m×3/4個(gè)時(shí)PchMOS晶體管為三個(gè)(d)當(dāng)NchMOS晶體管為m×3/4+1個(gè)以上時(shí)PchMOS晶體管為四個(gè)(例如工作電路220)另外，各PchMOS晶體管Tr211…的晶體管尺寸彼此相等，一個(gè)所能供給的電流被設(shè)置為與m/4個(gè)NchMOS晶體管Tr111…的斷開漏電流的合計(jì)同等，并且比一個(gè)NchMOS晶體管Tr111…的導(dǎo)通電流小。
還有，驅(qū)動(dòng)能力的設(shè)置可以通過組合多個(gè)(只是數(shù)量更多)比所述還小的尺寸的晶體管而進(jìn)行，也可以通過尺寸大的一個(gè)晶體管得到與所述2～4個(gè)時(shí)相同的驅(qū)動(dòng)能力。
所述只讀存儲(chǔ)器的動(dòng)作如下。
(1)如圖2所示，首先在讀出動(dòng)作前，預(yù)先充電信號(hào)100下降到L電平，各預(yù)充電晶體管Tr110…變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，各位線B110…被預(yù)先充電為H電平。
(2)然后，按照?qǐng)D中未顯示的輸入地址信號(hào)，選擇字線W101…中的一根，變?yōu)镠電平。
(3)這里，例如如果選擇字線W102變?yōu)镠電平，則與該字線W102相連的NchMOS晶體管Tr112～Tr1n2變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。
這時(shí)，例如NchMOS晶體管Tr112變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，但是因?yàn)樗穆O未與位線B110相連，所以通過該NchMOS晶體管Tr112，各位線B110不會(huì)放電。另外，如上所述，這些晶體管的漏極連接在位線B110上(斷開狀態(tài))的NchMOS晶體管Tr111…的數(shù)量為m/4以下(所述的(a))，這些晶體管的斷開漏電流的合計(jì)最大也就是和PchMOS晶體管Tr211能提供的電流同等。
因此，PchMOS晶體管Tr211能向位線B110充分地提供與放電電流平衡的充電電流(能充分補(bǔ)償斷開漏電流)。因此，位線B110的電位在預(yù)先充電信號(hào)100變?yōu)镠電平后也能準(zhǔn)確地保持為H電平即倒相電路Inv111的閾電平還高的電平，結(jié)果，通過倒相電路Inv111·Inv112(或者只從倒相電路Inv112)能準(zhǔn)確地輸出數(shù)據(jù)“1”。
而例如當(dāng)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)NchMOS晶體管Tr122的漏極與位線B120相連。另外，在該位線B120上連接了m×3/4+1個(gè)以上的(斷開狀態(tài))NchMOS晶體管Tr12m…(所述(d))。而且，所述導(dǎo)通狀態(tài)的NchMOS晶體管Tr122的導(dǎo)通電流和所述斷開狀態(tài)的m×3/4+1個(gè)以上的NchMOS晶體管Tr12m…的斷開漏電流的合計(jì)比四個(gè)PchMOS晶體管Tr221～224能提供的電流還大。這是因?yàn)閿嚅_狀態(tài)的m×3/4+1個(gè)的NchMOS晶體管Tr12m…的斷開漏電流與三個(gè)PchMOS晶體管Tr221…能提供的電流同等，并且，導(dǎo)通狀態(tài)的一個(gè)NchMOS晶體管Tr122的導(dǎo)通電流比一個(gè)PchMOS晶體管Tr221…能提供的電流還大。因此，位線B120在預(yù)先充電信號(hào)100變?yōu)镠電平后，迅速被放電，其電位被下拉到低電平。然后，如果位線B120的電位變得比倒相電路Inv121的閾電平還低，則倒相電路Inv121的輸出轉(zhuǎn)變?yōu)镠電平，倒相電路Inv122的輸出變?yōu)長(zhǎng)電平(反向)。即通過倒相電路Inv121·122(或只從倒相電路Inv122)輸出了數(shù)據(jù)“0”。這里，如上蘇艘，如果倒相電路Inv122的輸出變?yōu)長(zhǎng)電平，PchMOS晶體管Tr221～224變?yōu)閿嚅_狀態(tài)，所以位線B120的電位更快地下降。
(4)另外，與所述(1)、(2)同樣，例如如果選擇字線W101，變?yōu)镠電平，則字線W101上連接的NchMOS晶體管Tr111～1n1變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。這時(shí)與所述同樣，如圖2所示，例如位線B110·120的電位準(zhǔn)確地變?yōu)長(zhǎng)、H電平，從倒相電路Inv112·Inv122輸出了與它們對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)“0”、“1”。
如上所述，通過按照位線B110…上連接的NchMOS晶體管Tr…的數(shù)量即斷開漏電流的大小，設(shè)置構(gòu)成工作電路210…的PchMOS晶體管Tr211…的數(shù)量和晶體管尺寸即工作電路210…的驅(qū)動(dòng)能力，能使L電平的數(shù)據(jù)(“0”)的讀出速度不下降，并且，能防止斷開漏電流導(dǎo)致的錯(cuò)誤動(dòng)作。因此，能降低工作電源電壓，并且降低晶體管的閾值電壓，能謀求電路動(dòng)作的高速化和低耗電化。(實(shí)施例2)
作為實(shí)施例2，說明采用了由定電流電路向位線提供一定的電流的結(jié)構(gòu)的只讀存儲(chǔ)器的例子。并且，在以下的實(shí)施例中，對(duì)于與所述的實(shí)施例1等具有同樣的功能的構(gòu)成要素采用了相同的符號(hào)，并省略說明。
圖3是表示實(shí)施例2的只讀存儲(chǔ)器的主要部分的結(jié)構(gòu)的電路圖。在該只讀存儲(chǔ)器中，除了所述實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)，還設(shè)置定電流供給控制電路310～3n0和定電流控制電路400。另外，代替工作電路210…設(shè)置定電流輸出電路210’～2n0’。該定電流輸出電路210′…由與工作電路210…相同的PchMOS晶體管Tr211…構(gòu)成，但是，各PchMOS晶體管Tr211…的柵極不是與倒相電路Inv111…的輸出，而是通過定電流供給控制電路310…與定電流控制電路400相連，定電流電路由所述定電流輸出電路210′…和定電流控制電路400構(gòu)成。
所述各定電流供給控制電路310～3n0具有傳輸門311～3n1、倒相電路Inv312～3n2、定電流截止晶體管Tr313～3n3，把各定電流輸出電路210′…控制在電流供給狀態(tài)或停止?fàn)顟B(tài)。更具體而言，所述傳輸門311…設(shè)置在定電流輸出電路210′…的PchMOS晶體管Tr211…的柵極和定電流控制電路400之間，按照倒相電路Inv111…和倒相電路Inv312…的輸出，當(dāng)位線B110…的電位為H電平時(shí)，使定電流輸出電路210′和定電流控制電路400之間導(dǎo)通，而L電平時(shí)截止。另外，定電流截止晶體管Tr313當(dāng)位線B110…的電位為L(zhǎng)電平時(shí)，在PchMOS晶體管Tr211的柵極上外加電源電壓，停止基于定電流輸出電路210′的向位線B110…的電流供給。
另外，定電流控制電路400由具有定電流控制晶體管Tr410和m/4個(gè)負(fù)載晶體管Tr421～42k(k＝m/4)的負(fù)載電路420構(gòu)成。更具體而言，所述各負(fù)載晶體管Tr421～42k是具有與所述NchMOS晶體管Tr111…相同的結(jié)構(gòu)、特性的NchMOS晶體管，柵極和源極都接地(構(gòu)成了斷開晶體管)，從定電流控制晶體管Tr410的漏極引入了一定的電流(從漏極流入的電流變?yōu)橐欢ǖ?。定電流控制晶體管Tr410可以是漏極連接在柵極上(“柵極與漏極相連”)(因?yàn)槭恰笆箍刂贫俗蛹礀艠O的電位與漏極的電位相同”的機(jī)構(gòu)，所以本文的表現(xiàn)方式更好)的PchMOS晶體管，如上所述，所述柵極節(jié)點(diǎn)通過定電流供給控制電路310～3n0與各定電流輸出電路210′…的PchMOS晶體管Tr211…的柵極相連，構(gòu)成了各PchMOS晶體管Tr211…的漏極電流與引入到所述負(fù)載晶體管Tr421～42k的漏極電流相等的電流鏡電路。另外，定電流控制晶體管Tr410的晶體管尺寸等設(shè)置為使PchMOS晶體管Tr211...的柵極電壓變?yōu)楸入娫措妷哼€低一些的中間電壓。另外，所述負(fù)載晶體管Tr421～42k和NchMOS晶體管Tr111…除了具有完全相同的結(jié)構(gòu)和形態(tài)，例如即使元件的尺寸不同，但是只要是各特性(例如斷開漏電流特性)具有比例關(guān)系等，大致具有一定關(guān)系的特性的元件就可以，最好是用同一制造過程，在同一芯片上形成的元件。
采用如上述的結(jié)構(gòu)的只讀存儲(chǔ)器中，讀出存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的動(dòng)作自身與所述實(shí)施例1相同，但是當(dāng)NchMOS晶體管Tr111變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，位線B110…的電位下降時(shí)，即使PchMOS晶體管Tr211…的源極·漏極間電壓升高，提供給位線B110…的電流是與流入負(fù)載電路420的電流相等的定電流，不會(huì)增大。因此，能把位線B110…的電位快速并且準(zhǔn)確地下拉到倒相電路Inv111…的閾電平以下，并且，在這方面，可以認(rèn)為所述定電流電路是具有限制器的電流供給電路。
另外，如上所述，通過由與NchMOS晶體管Tr111…相同的結(jié)構(gòu)和特性的負(fù)載晶體管Tr421…得到成為定電流電路的基準(zhǔn)的電流，能容易地使斷開漏電流和定電流輸出電路210′…提供的電流進(jìn)入能允許的晶體管的偏差的范圍內(nèi)，對(duì)于電源電壓和周圍溫度等周圍條件的變動(dòng)，也能提高電流補(bǔ)償?shù)木?，所以使把位線B110…保持在H電平的動(dòng)作和把位線B110…放電的動(dòng)作都具有大的動(dòng)作界限，能進(jìn)一步容易地抑制錯(cuò)誤動(dòng)作和提高動(dòng)作速度。(實(shí)施例3)作為實(shí)施例3，說明了具有即使在斷開漏電流中有偏移時(shí)，也能按照該偏移自動(dòng)地進(jìn)行定電流的調(diào)整，進(jìn)行更適當(dāng)?shù)碾娏鞴┙o的結(jié)構(gòu)的只讀存儲(chǔ)器的例子。
圖4是表示實(shí)施例3的只讀存儲(chǔ)器的主要部分的結(jié)構(gòu)的電路圖。在該只讀存儲(chǔ)器中，與所述的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)相比，代替定電流供給控制電路310…設(shè)置定電流供給控制電路310′…，并且，設(shè)置比較電路Cp110～Cp1n0、邊沿觸發(fā)器的雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路FF110～FF1n0、電流調(diào)整晶體管Tr510～5n0。
所述定電流控制電路400與實(shí)施例2相同，但是，直接與PchMOS晶體管Tr211…的柵極相連，向位線B…提供電流。
另外，定電流供給控制電路310′…被設(shè)置為控制電流調(diào)整晶體管Tr510…(的柵極電壓)，而不是PchMOS晶體管Tr211…，雖然是與實(shí)施例2的定電流供給控制電路310…幾乎同樣，但是輸入的控制信號(hào)的電平相反。即雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路FF110…的輸出(Q)為H電平時(shí)，傳輸門311…變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，使電流調(diào)整晶體管Tr510…向位線B110…供給電流，當(dāng)L電平時(shí)，傳輸門311變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)定電流遮斷晶體管Tr313…在電流調(diào)整晶體管Tr510…的柵極上外加電源電壓，使電流調(diào)整晶體管Tr510停止向位線B110…提供電流。
被所述定電流供給控制電路310′…控制的電流調(diào)整晶體管Tr510...形成為晶體管尺寸例如為PchMOS晶體管Tr211…的一半。
比較電路Cp110…，把各位線B110…的電位與所定的基準(zhǔn)電位信號(hào)102，更具體而言，與倒相電路Inv111…的閾電平和電源電壓之間的所定的電位比較，當(dāng)位線B110…的電位高時(shí)，輸出L電平，低時(shí)，輸出H電平的信號(hào)。
雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路FF110…在觸發(fā)器信號(hào)101的上升邊保持所述比較電路Cp110…的輸出。
在采用所述的結(jié)構(gòu)的只讀存儲(chǔ)器中，首先，在讀出動(dòng)作之前，如下所述，按照斷開漏電流的大小，設(shè)置是否使電流調(diào)整晶體管Tr510...工作。
(1)首先，如圖5所示，預(yù)先充電信號(hào)100變?yōu)長(zhǎng)電平，并且所有的字線W101…變?yōu)長(zhǎng)電平，各位線B110…被上拉到H電平(預(yù)先充電)。這時(shí)，從比較電路Cp110…輸出了L電平的信號(hào)。
(2)在位線被充分上拉到H電平的定時(shí)，觸發(fā)器信號(hào)101的H電平脈沖被輸入到雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路FF110…中，從所述雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路FF110…輸出的L電平的信號(hào)被保持，并且，輸出到定電流供給控制電路310′中。這里，定電流遮斷晶體管Tr313…變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，電流調(diào)整晶體管Tr510…在柵極上被外加了電源電壓，變?yōu)閿嚅_狀態(tài)(不向位線B110…提供電流的狀態(tài))。
(3)如果預(yù)先充電期間結(jié)束，預(yù)先充電信號(hào)100變?yōu)镠電平，則位線B110…的電位漸漸下降，直到各定電流輸出電路210′…提供的電流(供給能力)和NchMOS晶體管Tr111…中各位線B110…上連接的晶體管的斷開漏電流的合計(jì)平衡為止。
這時(shí)，當(dāng)NchMOS晶體管Tr111…的斷開漏電流比所定的大小小時(shí)，位線B110…的電位變得比基準(zhǔn)電位信號(hào)102高，來自比較電路Cp110…的輸出維持在L電平。而當(dāng)NchMOS晶體管Tr111…的斷開漏電流比所定的大小大時(shí)，位線B110…的電位變得比基準(zhǔn)電位信號(hào)102還低，從比較電路Cp110…輸出H電平的信號(hào)。
(4)從定電流輸出電路210′…的電流和斷開漏電流達(dá)到平衡的定時(shí)，如果在各雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路FF110…中再度輸入了觸發(fā)器信號(hào)101的H電平的脈沖，則按照所述的各斷開漏電流的大小從比較電路Cp110…輸出的電平的信號(hào)被雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路FF110…保持。這里，根據(jù)所述保持的信號(hào)的電平，通過定電流供給控制電路310′控制電流調(diào)整晶體管Tr510…的動(dòng)作。即當(dāng)斷開漏電流大時(shí)，通過由PchMOS晶體管Tr211…和電流調(diào)整晶體管Tr510…向位線B110…提供電流，把NchMOS晶體管Tr111…為斷開狀態(tài)時(shí)位線B110…的電位保持在比倒相電路Inv111…的閾電平還高(例如圖5的位線B120)。而當(dāng)斷開漏電流小時(shí)，電流調(diào)整晶體管Tr510…變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)，只通過PchMOS晶體管Tr211…提供電流，就能抑制對(duì)位線B110…的過度的電流供給，所以當(dāng)NchMOS晶體管Tr111…為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，位線B110…的電位能準(zhǔn)確并且快速地變?yōu)楸鹊瓜嚯娐稩nv111…的閾電平還低(例如圖5的位線B110)。
(5)如上所述，一旦在雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路FF110…對(duì)應(yīng)的電平的信號(hào)后，與所述實(shí)施例1、2同樣，按照基于地址信號(hào)的字線W101…的選擇，通過位線B110…讀出存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。
如上所述，在讀出動(dòng)作的開始前，通過監(jiān)視位線B110…的電位水平，按照斷開漏電流的大小設(shè)置供給電流的大小，能防止斷開漏電流的變動(dòng)導(dǎo)致的錯(cuò)誤動(dòng)作。即，即使各位線B110…上連接的NchMOS晶體管Tr111…的數(shù)量相同，但是由于晶體管的特性的偏移等，各位線B110…上連接的斷開漏電流的合計(jì)不同，位線B110…的電位應(yīng)該有變動(dòng)，但是，即使在這時(shí)，因?yàn)楦鶕?jù)實(shí)際的位線B110…的電位變動(dòng)進(jìn)行了供給電流的修正讀出數(shù)據(jù)“0”、“1”的任意一個(gè)時(shí)的動(dòng)作界限。(實(shí)施例4)下面，就用于實(shí)現(xiàn)所述只讀存儲(chǔ)器的電路的布局手法的例子加以說明。
具體而言，所述只讀存儲(chǔ)器例如是通過使用了基于(使用了)掩模圖形的光刻等的薄片加工制造的。所述掩模圖形的制造等是根據(jù)表示構(gòu)成專用存儲(chǔ)器的各元件和布線等的布局?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行的，所述的布局?jǐn)?shù)據(jù)用布局裝置通過指定可比較的例如位數(shù)和字?jǐn)?shù)、寫入的數(shù)據(jù)，自動(dòng)地生成。在所述的布局裝置，通過基于晶體管等的元件和其組合的邏輯電路、絕緣層，把連接各元件和布線的接觸孔等作為單元(薄片單元)處理，通過在裝置上配置(布局)這些單元，生成了所述的布局?jǐn)?shù)據(jù)。
圖6是模式地表示只讀存儲(chǔ)器的主要部分即電路塊的各單元的配置(位單元陣列)，根據(jù)需要，把多個(gè)同樣的電路塊和地址解碼電路、控制電路(另外，在所述的實(shí)施例1等的例子中，倒相電路Inv111等)等的電路組合，制造具有與單元的配置對(duì)應(yīng)的(所述晶體管等元件和…的配置)只讀存儲(chǔ)器。
在同一圖中，NchMOS晶體管單元611…表示與所述NchMOS晶體管Tr111…對(duì)應(yīng)的單元，PchMOS晶體管單元711…表示與1構(gòu)成工作電路210…或定電流輸出電路210′…的PchMOS晶體管Tr211…對(duì)應(yīng)的單元。位線B110…和字線W101…配置為各自彼此平行，與兩者重疊的位置對(duì)應(yīng)，把所述NchMOS晶體管單元611…配置為陣列狀。更具體而言，在同一圖的左右方向配列的各NchMOS晶體管單元611…配置為柵極部連接在公共的字線W101…上，并且，在上下方向排列的NchMOS晶體管單元611…配置為漏極部與公共的位線B110…重疊(例如，位線B110…位于漏極部上)。另外，所述漏極部與位線B110…的重疊位置上與寫入數(shù)據(jù)(位數(shù)據(jù))，在同一圖中，表示為黑四方形，配置與接觸孔對(duì)應(yīng)的接觸單元。
雖然，關(guān)于以上的布局，與以往的只讀存儲(chǔ)器的布局相同，但是在本實(shí)施例的只讀存儲(chǔ)器中，沿著所述的各位線B110…配置各四個(gè)PchMOS晶體管單元711…，使其漏極部與各位線B110…重疊。在所述各漏極部和位線B110…的重疊的位置上，用和按照各位線B110…對(duì)應(yīng)的所述接觸單元的數(shù)量即如實(shí)施例1的(a)～(d)中所述的各位線B110…上連接的NchMOS晶體管Tr111…的數(shù)量設(shè)置的PchMOS晶體管Tr211…相同的數(shù)量，配置在同一圖中用●表示的接觸單元。
所述的布局例如按如下的步驟進(jìn)行。首先，與以往的只讀存儲(chǔ)器同樣，按所述那樣配置字線W101…、NchMOS晶體管單元611…、位線B110…、與寫入數(shù)據(jù)的“1”對(duì)應(yīng)的接觸單元。配置成為最大必要的數(shù)量的PchMOS晶體管單元711…。接著，計(jì)算在所述各位線B110…上，與NchMOS晶體管單元611…對(duì)應(yīng)的接觸單元的數(shù)量，按照該數(shù)量決定與PchMOS晶體管單元711…對(duì)應(yīng)的接觸單元的數(shù)量。并且，代替所述接觸單元的數(shù)量的計(jì)算，也可以計(jì)算寫入數(shù)據(jù)的“0”的數(shù)量。然后，按所述那樣配置與所述決定的數(shù)量對(duì)應(yīng)的接觸單元。
通過用這樣的步驟等進(jìn)行布局，與只設(shè)置寫入數(shù)據(jù)時(shí)的自動(dòng)布局同樣，對(duì)于任意的寫入數(shù)據(jù)，能容易地實(shí)現(xiàn)具有所定的驅(qū)動(dòng)能力的工作電路等的布局的自動(dòng)化。
另外，如上所述，在各位線上配置最大數(shù)量的PchMOS晶體管單元711…，通過根據(jù)接觸單元的配置的有無，設(shè)置對(duì)位線的驅(qū)動(dòng)能力，按照數(shù)據(jù)不同的只是接觸單元，其它的部分相同，所以能提高布局處理、掩模圖形、制造工藝等的共同化程度，從而能容易地制造只讀存儲(chǔ)器。進(jìn)而，形成接觸單元為止的工序也可以在寫入數(shù)據(jù)決定之前實(shí)行，所以決定寫入數(shù)據(jù)后，通過實(shí)行如上述地配置的接觸單元形成以后的工序，可以容易地縮短制品完成所需要的時(shí)間。
并且，在所述的例子中，雖然表示了在制造階段寫入數(shù)據(jù)的只讀存儲(chǔ)器的例子，但是并不局限于此，NchMOS晶體管Tr111…以及PchMOS晶體管Tr211…設(shè)置為與位線B110…至少斷開、連接(能斷開、或能連接)一次，構(gòu)成所謂的可編程只讀存儲(chǔ)器，通過所述NchMOS晶體管Tr111…和位線B110…的斷開、連接，設(shè)置數(shù)據(jù)的寫入，并且，通過把與該寫入數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的數(shù)量的PchMOS晶體管Tr211…與各位線B110…斷開、連接，能設(shè)置向各位線B110…的驅(qū)動(dòng)能力。這時(shí)，當(dāng)通過用專用的寫入裝置進(jìn)行所述斷開、連接時(shí)，對(duì)于該寫入裝置，可以與寫入數(shù)據(jù)一起，提供表示與各位線B110…斷開、連接的PchMOS晶體管Tr211…的信息，而在寫入裝置一側(cè)，如果根據(jù)寫入數(shù)據(jù)生成了關(guān)于所述斷開、連接的信息，則與通常的可編程只讀存儲(chǔ)器同樣，對(duì)于寫入裝置只提供寫入數(shù)據(jù)，不會(huì)發(fā)生斷開漏電流引起的錯(cuò)誤動(dòng)作，就能讀出寫入的數(shù)據(jù)。
并且，也可以組合在所述的各實(shí)施例中說明的結(jié)構(gòu)。
具體而言，例如在實(shí)施例3中，表示采用定電流輸出電路210′…等總是向位線B110…提供電流的結(jié)構(gòu)的例子，但是，與實(shí)施例1、2同樣，也可以按照倒相電路Inv111…的輸出等，當(dāng)位線B110…的電位變?yōu)楸人ǖ碾娢贿€低時(shí)，停止電流的供給。
另外，反之，對(duì)于實(shí)施例1、2，也可以與實(shí)施例3的定電流輸出電路210′…同樣，總是提供電流。即在這時(shí)，如上所述，也能得到按照位線B110…上連接的NchMOS晶體管Tr111…的數(shù)量設(shè)置了驅(qū)動(dòng)能力時(shí)的效果。
另外，如實(shí)施例3那樣，通過電流調(diào)整晶體管Tr510…調(diào)整供給電流的結(jié)構(gòu)也能適用于實(shí)施例1。
另外，在所述各實(shí)施例中，表示把各位線B110…上連接的NchMOS晶體管Tr111…的數(shù)量分為四個(gè)等級(jí)，設(shè)置與各等級(jí)對(duì)應(yīng)的數(shù)量的PchMOS晶體管Tr211…的例子，但是并不局限于此，可以按照存儲(chǔ)器的容量等分為三個(gè)等級(jí)、兩個(gè)等級(jí)，或更多的等級(jí)，關(guān)于每一個(gè)的驅(qū)動(dòng)能力，把一個(gè)NchMOS晶體管Tr111的斷開漏電流所對(duì)應(yīng)的PchMOS晶體管Tr211等設(shè)置為與位線B110…上連接的NchMOS晶體管Tr111…相同的數(shù)，使NchMOS晶體管Tr111…的連接數(shù)和驅(qū)動(dòng)能力為1對(duì)1的比例關(guān)系，就能正確地補(bǔ)償斷開漏電流。(實(shí)際上，只需要與存儲(chǔ)容量(位數(shù))相同數(shù)的PchMOS晶體管Tr211…，所以不太現(xiàn)實(shí))。另外，并不局限于各PchMOS晶體管Tr211…的驅(qū)動(dòng)能力彼此相等，例如也可以使每個(gè)為2的乘方倍，通過它的組合，能設(shè)置極細(xì)致地設(shè)置合計(jì)的驅(qū)動(dòng)能力。
另外，在所述實(shí)施例3中，表示各位線B110…設(shè)置一個(gè)電流調(diào)整晶體管Tr510…的例子，但是，例如設(shè)置與定電流輸出電路210′的PchMOS晶體管Tr211…相同的數(shù)量，或設(shè)置為與該數(shù)量對(duì)應(yīng)的晶體管的尺寸的晶體管。另外，也可以設(shè)置多組比較電路Cp110…等，按照多種的基準(zhǔn)電位信號(hào)102多階段地調(diào)整供給電流。也可以代替對(duì)電流調(diào)整晶體管Tr510…的控制，而個(gè)別控制PchMOS晶體管Tr211…。即不預(yù)先設(shè)置位線B110…上連接的PchMOS晶體管Tr211…的數(shù)量，而是根據(jù)所述的使用時(shí)的斷開漏電流的檢測(cè)，決定成為有效的PchMOS晶體管Tr211…的數(shù)量。(這時(shí)，所述調(diào)整后的狀態(tài)實(shí)質(zhì)上與實(shí)施例1等同樣，與設(shè)置為與位線B110…上連接的NchMOS晶體管Tr111的數(shù)量對(duì)應(yīng)的數(shù)量的PchMOS晶體管Tr211…是相同的)。
另外，在所述的實(shí)施例3中，代替對(duì)電流調(diào)整晶體管Tr510的導(dǎo)通/斷開控制，也可以微調(diào)從定電流控制電路400外加到各PchMOS晶體管Tr211…的柵極的電壓。
另外，可以代替象所述的實(shí)施例3那樣的使用比較器和雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器，控制電流調(diào)整晶體管Tr510的導(dǎo)通/斷開，而是使用采用保持電路，檢測(cè)、保持?jǐn)嚅_漏電流的大小，根據(jù)它，無階段地控制基于電流調(diào)整晶體管Tr510…或PchMOS晶體管Tr211…的供給電流。
另外，如所述的各實(shí)施例中所說明的那樣，各倒相電路Inv112～I(xiàn)nv1n2的輸出都不同時(shí)輸出，例如如圖7所示，把多個(gè)(在圖7的例子中為兩個(gè))分為組，通過由位線選擇信號(hào)BS101·BS102控制的位線選擇晶體管Tr610…，有選擇地向輸出位線B210…輸出各組中的任意。由此，實(shí)質(zhì)上能構(gòu)成地址寬度長(zhǎng)的只讀存儲(chǔ)器。這里，所述位線選擇晶體管Tr610…也可以設(shè)置在倒相電路Inv111…的輸入一側(cè)，直接選擇了位線B110…。另外，這時(shí)，工作電路210…也可以不與各位線B110…直接相連，而是連接在位線選擇晶體管Tr610…的輸出一側(cè)。這時(shí)，有必要按照選擇的位線B110…上連接的NchMOS晶體管Tr111…的數(shù)量，連接具有對(duì)應(yīng)的數(shù)量的PchMOS晶體管Tr211…的工作電路210。作為具體的一個(gè)例子，對(duì)于各輸出位線B210…，設(shè)置具有分別與各位線B110…對(duì)應(yīng)的數(shù)量的PchMOS晶體管Tr211…，并且有選擇地連接在位線選擇晶體管Tr610…的輸出一側(cè)的多個(gè)工作電路。這時(shí)，當(dāng)同組內(nèi)的各位線B110…上連接的NchMOS晶體管Tr111…的數(shù)量相同時(shí)，能謀求工作電路210的公共化。另外，作為另外一個(gè)例子，例如如圖8所示，對(duì)于位線B110、B120，設(shè)置四個(gè)PchMOS晶體管Tr211～Tr214，在它們的柵極上連接倒相電路Inv111或OR電路OR101的輸出端子。即在同一圖的例子中，PchMOS晶體管Tr211當(dāng)位線B110、B120中被選擇的一個(gè)為H電平時(shí)(倒相電路Inv111的輸出為L(zhǎng)電平)總是變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。另外，PchMOS晶體管Tr212～Tr214只有在選擇位線B120(位線選擇信號(hào)BS101為L(zhǎng)電平，位線選擇信號(hào)BS102為H電平)，并且位線B120為H電平時(shí)(倒相電路Inv111的輸出為H電平)時(shí)，才變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。因此，通過設(shè)置在各PchMOS晶體管Tr212～Tr214的柵極上連接倒相電路Inv111或OR電路OR101的哪一個(gè)，與所述例子同樣，能得到與把選擇的位線B110、B120所對(duì)應(yīng)的數(shù)量的PchMOS晶體管Tr211…連接在位線選擇晶體管Tr610…的輸出一側(cè)時(shí)相同的作用。另外，在各PchMOS晶體管Tr211的柵極上分別設(shè)置3輸入的OR電路，在各OR電路的一個(gè)輸入端子上連接倒相電路Inv111的輸出端子，在另一個(gè)輸入端子上連接位線選擇信號(hào)BS101，在剩下的一個(gè)輸入端子上連接位線選擇信號(hào)BS10或低電壓源VSS，也能取得同樣的作用。另外，所述的結(jié)構(gòu)也可以適用圖3和圖4或它們的組合結(jié)構(gòu)中。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)橄蛭痪€提供與位線上連接的開關(guān)元件的數(shù)量對(duì)應(yīng)的電流，補(bǔ)償斷開漏電流，所以能容易地防止斷開漏電流導(dǎo)致的錯(cuò)誤動(dòng)作和電路特性的惡化。因此，能降低構(gòu)成只讀存儲(chǔ)器的開關(guān)元件等的閾值電壓，能謀求高速化和低電壓動(dòng)作導(dǎo)致的低耗電化。
另外，通過使用定電流電路向位線提供電流，即使位線電位下降，供給電流也不增大，所以，能充分地并且快速地下拉位線電位，能提高動(dòng)作速度，并且能提高輸出電路的界限。
另外，作為定電流電路，使用了電流鏡電路，把使用與位線上連接的開關(guān)元件同種的開關(guān)元件而產(chǎn)生的電流為基準(zhǔn)，向位線提供電流，能進(jìn)行更高精度的斷開漏電流的補(bǔ)償，能確保電路的動(dòng)作界限。
另外，通過按照位線電位，控制定電流電路的工作或不工作等，控制對(duì)位線的電流的供給，當(dāng)位線放電時(shí)，能更充分地并且快速地下拉位線電位，能提高放電動(dòng)作的穩(wěn)定性。
另外，通過把位線上連接的開關(guān)元件的數(shù)量分為多個(gè)等級(jí)，按照該等級(jí)，設(shè)置電流供給電路的電流供給能力，能減少電流供給能力不同的電流供給電路的種類，能容易地簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。
另外，通過監(jiān)視基于開關(guān)元件為斷開狀態(tài)時(shí)的斷開漏電流的影響的位線的電位，調(diào)整向位線供給的電流，即使當(dāng)開關(guān)元件的斷開漏電流有偏移時(shí)，也能向位線供給與該斷開漏電流對(duì)應(yīng)的電流，從而能以更高精度補(bǔ)償斷開漏電流，能確保讀出動(dòng)作的界限。
另外，通過設(shè)置構(gòu)成電流供給電路的多個(gè)電流供給部，根據(jù)各電流供給部和位線的連接的有無而使電流供給能力不同，能容易地實(shí)現(xiàn)構(gòu)成只讀存儲(chǔ)器的元件等的布局的自動(dòng)化，并且，通過制造過程的簡(jiǎn)化，能容易地制造。
另外，通過設(shè)置能與位線斷開、連接的構(gòu)成電流供給電路的多個(gè)電流供給部，即使在制造后能進(jìn)行讀出的數(shù)據(jù)的設(shè)置(寫入)的只讀存儲(chǔ)器中，如上所述，也能恰當(dāng)?shù)匮a(bǔ)償斷開漏電流，能防止錯(cuò)誤動(dòng)作和動(dòng)作速度的下降。
權(quán)利要求
1.一種只讀存儲(chǔ)器，其結(jié)構(gòu)為在位線上預(yù)先保持電荷后，通過連接在所述位線上，并且由字線選擇的開關(guān)元件，使所述保持的電荷放電，讀出與所述位線上連接的所述開關(guān)元件的有無對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，其特征在于具有當(dāng)通過所述字線選擇所述開關(guān)元件時(shí)，向所述位線提供電流的電流供給電路；并按照與所述位線相連的所述開關(guān)元件的數(shù)量設(shè)置所述電流供給電路的電流供給能力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于所述電流供給電路是定電流電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于所述電流電路具有使用與所述開關(guān)元件同種的開關(guān)元件產(chǎn)生所定的基準(zhǔn)電流的基準(zhǔn)電流發(fā)生電路；把所述基準(zhǔn)電流鏡面環(huán)化，向所述位線供給電流的電流鏡電路；按照在所述位線上連接的所述開關(guān)元件的數(shù)量，設(shè)置了所述電流鏡電路的磁鏡比。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于所述電流供給電路的結(jié)構(gòu)為；當(dāng)所述位線的電位比所定的電位高時(shí)，向所述位線提供電流，而當(dāng)所述位線的電位比所定的電位低時(shí)，停止向所述位線的電流的供給。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于把所述位線上連接的所述開關(guān)元件的數(shù)量分為多個(gè)等級(jí)，按照所述的等級(jí)，設(shè)置所述電流供給電路的所述電流供給能力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于具有按照所述位線上連接的所有所述開關(guān)元件在斷開狀態(tài)時(shí)的所述位線的電位，調(diào)整所述電流供給電路的所述電流供給能力的電流調(diào)整電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于所述電流調(diào)整電路具有把所述位線上連接的所有所述開關(guān)元件在斷開狀態(tài)時(shí)的所述位線的電位與所定的基準(zhǔn)電位比較的比較電路；保持所述電路的比較結(jié)果的保持電路；按照所述保持電路的保持內(nèi)容，向所述位線提供電流的調(diào)整電流供給電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于具有按照所述位線上連接的所有所述開關(guān)元件在斷開狀態(tài)時(shí)的所述位線的電位，調(diào)整所述電流供給電路的所述電流供給能力的電流調(diào)整電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于所述電流調(diào)整電路具有把所述位線上連接的所有所述開關(guān)元件在斷開狀態(tài)時(shí)的所述位線的電位與所定的基準(zhǔn)電位比較的比較電路；保持所述電路的比較結(jié)果的保持電路；按照所述保持電路的保持內(nèi)容，向所述位線提供電流的調(diào)整電流供給電路。
10.一種只讀存儲(chǔ)器，其結(jié)構(gòu)為在位線上預(yù)先保持電荷后，通過連接在所述位線上，并且由字線選擇的開關(guān)元件，使所述保持的電荷放電，讀出與所述位線上連接的所述開關(guān)元件的有無對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，其特征在于具有所定的電流供給能力，構(gòu)成當(dāng)由所述字線選擇了所述開關(guān)元件時(shí)，向所述位線提供電流的電流供給電路的多個(gè)電流供給部；并按照所述位線上連接的所述開關(guān)元件的數(shù)量，把一個(gè)以上的所述電流供給部連接到所述位線上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于所述電流供給電路是定電流電路。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于所述定電流電路具有使用與所述開關(guān)元件同種的開關(guān)元件產(chǎn)生所定的基準(zhǔn)電流的基準(zhǔn)電流發(fā)生電路；把所述基準(zhǔn)電流密環(huán)化，向所述位線供給電流的電流鏡電路；并按照在所述位線上連接的所述開關(guān)元件的數(shù)量，設(shè)置所述電流鏡電路的磁鏡比。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于把所述位線上連接的所述開關(guān)元件的數(shù)量分為多個(gè)等級(jí)，按照所述的等級(jí)，設(shè)置所述電流供給電路的所述電流供給能力。
14.一種只讀存儲(chǔ)器，其結(jié)構(gòu)為具有在位線上設(shè)置的能斷開、連接的開關(guān)元件；通過所述位線和所述開關(guān)元件的斷開、連接，設(shè)置讀出的數(shù)據(jù)；在位線上預(yù)先保持電荷后，通過連接在所述位線上，并且由字線選擇的開關(guān)元件，使所述保持的電荷放電，讀出與所述位線上連接的所述開關(guān)元件的有無對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，其特征在于構(gòu)成當(dāng)由所述字線選擇所述開關(guān)元件時(shí)，向所述位線提供電流的電流供給電路的多個(gè)電流供給部被設(shè)置為能與所述位線斷開、連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于所述電流供給電路是定電流電路。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于所述電流電路具有使用與所述開關(guān)元件同種的開關(guān)元件產(chǎn)生所定的基準(zhǔn)電流的基準(zhǔn)電流發(fā)生電路；把所述基準(zhǔn)電流鏡面環(huán)化，向所述位線供給電流的電流鏡電路；按照在所述位線上連接的所述開關(guān)元件的數(shù)量，設(shè)置了所述電流鏡電路的磁鏡比。
全文摘要
一種只讀存儲(chǔ)器，在位線上，與讀出的數(shù)據(jù)“0”對(duì)應(yīng)，連接NchMOS晶體管。定電流輸出電路以與NchMOS晶體管同樣的負(fù)載晶體管的斷開漏電流為基準(zhǔn)電流，構(gòu)成與各位線上連接的NchMOS晶體管的數(shù)量對(duì)應(yīng)的磁鏡比的電流鏡電路。定電流輸出電路的PchMOS晶體管與位線相連，提供與NchMOS晶體管的斷開漏電流對(duì)應(yīng)的電流。由此，不會(huì)導(dǎo)致訪問時(shí)間的增大，準(zhǔn)確地防止晶體管等的斷開漏電流導(dǎo)致的錯(cuò)誤動(dòng)作。
文檔編號(hào)G11C17/18GK1398003SQ0212626
公開日2003年2月19日 申請(qǐng)日期2002年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月17日
發(fā)明者里見勝治 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社