[发明专利]虚地结构的矩阵存储器

说明书

在ROM结构中，通过真实的存储单元的尺寸和通过引线到存储单元的所需空间确定存储单元区域的所需面积，存储单元可以被制成掩膜程序化的晶体管，浮动门单元或者相似的。为了在预先确定单元尺寸的情况下，每个芯片晶面获得增加的存储容量，必须降低引线的所需面积。通过单元区域的所谓虚地结构来实现这个情况，正例如在B.Eitan etal的发表中，在IEEE Electron Device Letters 12中，450～452页(1991)；在IEDM91中的311～314页(1991)，和在1993年VLSITSA中336～338页(1993)描述的。根据诸如在附图6a介绍的示意图中的这种编排，存储晶体管的源极和漏极端位于共同使用的位线(BLn)上。在与图6b的示意图相符合的常规编排中，漏极端位于一个位线上，而源极端位于接地地线上。除其他因素外，读过程的速度主要是通过在存储单元区域的内部实现控制，并且它确定标准的时间常数。阅读存取的持续时间是重要参数之一，它描述一个存储器的品质。为了提高读速度，到目前为止主要采取这样的措施，即，降低存储单元的寄生电容和电阻，或者提高存储晶体管的电流驱动能力。

本发明的任务是，给出一个矩阵存储器，它在原理上能实现缩短读过程的持续时间。

此任务通过具有权利要求1特征的矩阵存储器解决。其它的布置由从属权利要求得出。

在按照本发明的矩阵存储器中，预先规定一个读出线路，它可能在一个读过程期间，通过一个位线同时分析二个相邻存储单元的信息内容。与此同时通过这个位线，读出被选择字线上的二个相关存储单元的共同节点。这个存储单元如此设计，以致在选择了附属字线的情况下，根据情况，无论存储在单元中的是逻辑“0”还“1”，这个存储单元都被接入。哪一个状态理解为“0”或“1”，这在原则上是可自由决定的。在下面的说明中和在权利要求中，在加上合适的电位情况下，通过附属字线被接入的单元赋予信息“0”。

在原理上，一个这样的单元通过一个可以控制的电阻得出，正如通过一个场效应晶体管实现这个电阻，如果在第三端口上加上一个适合的电位，这个电阻值大范围地降低，则在这个电阻第一端口和第二端口之间的一个现存的电位差得到平衡。如果在一个单元内，不存在这样的电阻，或者这个电阻的值没有或没有大范围地降低，则至少在预先规定用于读过程的持续时间保持期间，在第一端口和第二端口上存在的电位差保持不变。此单元的这个信息相当于预先分配在此的一个“1”。如果一个预先规定用于读出的位线和两个在同一单元内相邻的这样电阻的第一端口相连接，并且这些电阻的每个第二端口位于两个彼此不同电压的某一个上，那么在选择连接到这二个电阻的字线情况下，按为此而存在的信息，获得位线上的有区别的合成电位。因此，通过这个位线上当时的电位同时给出二个存储单元的信息。

下面借助附图1至6详细说明本发明的矩阵存储器的结构和工作原理。

图1示出了一个被选择的实施例的示意图，

图2和3示出了用于确定线路中产生电压的图表，

图4和5以示意图形式示出了分析电路，

图6a和6b示出了在开头时说明的技术情况的编排。

在图1的存储单元编排中，编排的列是从左到右上升编号的，编排的行是从上到下上升编号的。此外，一个这样的编排可以在存储单元区域一个任意面上，以一个任意数字开始。用Z_n，k的形式标明存储单元，同时，第一个下标(n)标明列的号码或者一个相邻的位线BL_n，第二个下标(k)标明行的号码或者一个相邻的字线WL_k。在一行中的相邻存储单元Z_n，k和Z_n+1，k的信息应当通过共同位线BL_n读出。如果不存在存储晶体管，或者存在的场效应晶体管具有一个非常高的、通过电路的工作电位(此处为正)V_DD而导通的阈值电压，那么存储单元的信息应当相应于逻辑“1”。如果完全存在场效应晶体管，或者用区别于其它晶体管的形式表明一个低的阈值电压，那么存储单元的信息应当相应于逻辑“0”。第一种上述的可能性涉及例如掩膜程序化的ROM，第二种可能性涉及例如EPROM和掩膜程序化的ROM的变化类型。在图1示出的实施例中，实现的总是第二种可能性。